Studi Pemanfaatan Kalsium Karbonat (CaCO3) dari Serbuk Cangkang Telur Sebagai Adsorben Terhadap Ion Raksa (Hg+)

  STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO

  3 ) DARI SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION RAKSA (Hg 2+ )

SKRIPSI

  IRWANTO 090802004

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2014

  STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO

  3 ) DARI SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION RAKSA (Hg 2+ )

SKRIPSI

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

  IRWANTO 090802004

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

  

2014

  PERSETUJUAN

  Judul : Studi Pemanfaatan Kalsium Karbonat (CaCO

  3 )

  dari Serbuk Cangkang Telur Sebagai Adsorben

• Terhadap Ion Raksa (Hg )

  Kategori : Skripsi Nama : Irwanto Nomor Induk Mahasiswa : 090802004 Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

  Universitas Sumatera Utara Disetujui di Medan, Februari 2014

  Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Drs. Chairuddin, M.Sc Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc NIP. 195912311987011001 NIP.195211161980031001 Disetujui oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst, MS.

  NIP. 195408301985032001

  

PERNYATAAN

STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO 3 ) DARI

SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI ADSORBEN

  2+ TERHADAP ION RAKSA (Hg )

SKRIPSI

  Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

  Medan, Februari 2014

  IRWANTO 090802004

  PENGHARGAAN

  Bismillahirrahmanirrahim, Alhamdulillahrabbilalamin, segala puji bagi Allah SWT atas segala rahmat, nikmat, karunia, dan hidayah-Nya yang selalu dilimpahkan kepada Penulis, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Serta shalawat dan salam Penulis haturkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, semoga kelak kita mendapat syafa’at Beliau di hari akhir nanti, Amin.

  Dengan segala kerendahan hati Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada Ayahanda tersayang Sutarno, dan Ibunda tercinta Katijem atas semua kasih sayang, pengorbanan, kerja keras, dan doanya yang selalu menyertai perjuangan Penulis, sehingga Penulis dapat menyelesaikan semua ini. Untuk Abang, Kakak dan Adik terbaikku Katijan, Sumarni, Merry Yustika, Sunarto dan Sri Rahayu, terima kasih untuk semua nasihat, semangat, dan dukungannya semoga kita dapat membahagiakan kedua orang tua kita. Serta untuk semua keluarga yang selalu memberi dukungan kepada Penulis.

  Kepada Bapak Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc, dan Bapak Drs. Chairuddin, M.Sc selaku Pembimbing I dan II yang dengan sabar dan tulus membimbing dan mendampingi selama proses penelitian dan penulisan skripsi ini.

  Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung selaku Penasehat Akademik, Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia. Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, MS selaku Kepala Laboratorium Kimia Dasar LIDA USU, Bapak dan Ibu dosen serta seluruh staf Departemen Kimia FMIPA USU, terima kasih untuk semua yang telah diberikan kepada Penulis.

  Kepada keluarga LIDA, kak Ayu, Ilman, Indah, Rina, Raissa, Dwi, Ayu dan adik-adik asisten, teman-teman seperjuangan 2009, teman-teman HMI Komisariat FMIPA USU, teman-teman Asrama Putera USU, terima kasih untuk persahabatan, kebersamaan dan kekeluargaan yang selama ini diberikan kepada Penulis, serta semua pihak yang telah membantu Penulis menyelesaikan studinya disini. Semoga Allah SWT membalas dengan kebaikan berlipat ganda. Amin.

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan Penulis baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

  Penulis.

  STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO 3 ) DARI

SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI ADSORBEN

  2+ TERHADAP ION RAKSA (Hg )

ABSTRAK

  Telah dilakukan penelitian tentang pemanfaatan kalsium karbonat (CaCO

  3 ) dari 2+

  serbuk cangkang telur sebagai adsorben terhadap ion Raksa (Hg ). Pada penelitian ini serbuk cangkang telur dipreparasi dengan dihaluskan pada ukuran

  o

  partikel lolos ayakan 100 mesh dan dipanaskan pada suhu 500 C selam 2 jam, kemudian kadar kalsium karbonat ditentukan dengan metode titrasi balik (Asam- Basa). Serbuk cangkang telur yang telah dipanaskan kemudian digunakan sebagai

  2+

  adsorben ion Hg 5 mg/L sebanyak 100 mL, dimana proses adsorpsi dilakukan dengan berbagai variasi perlakuan yaitu variasi pH larutan, waktu pengadukan,

  2+

  dan variasi berat adsorben. Penentuan kadar ion Hg sebelum dan setelah diadsorpsi dengan menggunakan inductively Coupled Plasma-Optical Emission

  

Spectrometry (ICP-OES). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar kalsium

  karbonat dalam serbuk cangkang telur setelah pemanasan yaitu 95,79 %, lebih tinggi dibanding dengan serbuk cangkang telur tanpa pemanasan yaitu 91,29 %. Pada proses adsorpsi, diperoleh persentase penyerapan pada pH Optimum yaitu pH 8 sebesar 97,31 %, waktu pengadukan optimum 120 menit yaitu 97,02 %, dan berat optimum adsorben 0,5 g yaitu 97,42 %.

  STUDY OF THE USE CALCIUM CARBONATE (CaCO 3 ) FROM

EGGSHELL POWDER AS AN ADSORBENT

  2+

OF MERCURY (Hg ) ION

ABSTRACT

  The use of calcium carbonate (CaCO

  3 ) from eggshell powder as an adsorbent to 2+

  Mercury (Hg ) ion has been studied. In this research eggshell powder prepared by mashed on the particle size of 100 mesh pass sieves and heated at a

  o

  temperature of 500 C for 2 hours, then calcium carbonate content was determined by back-titration method (Acid-Base). Eggshell powder which has been heated

  2+

  then used as an adsorbent of 5 mg/L of 100 mL Hg ion solution, where the adsorption process is done with a wide variety of treatment are variations of pH ,

  2+

  stirring time, and doses of adsorben. The determination of Hg ions before and after adsorbed using Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). The results showed that the calcium carbonate content in the eggshell powder after heating is 95.79 %, higher than the eggshell powder without heating is 91.29 %. In the process of adsorption, adsorption percentage at pH Optimum at pH 8 was 97.31%, the optimum stirring time of 120 minutes is 97.02%, and the optimum doses of adsorbent 0.5 g is 97.42%.

DAFTAR ISI

  Halaman Persetujuan ii

  Pernyataan iii

  Penghargaan iv

  Abstrak v

  Abstract vi

  Daftar Isi vii

  Daftar Tabel x

  Daftar Gambar xi

  Daftar Lampiran xii

  Bab 1 Pendahuluan

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Permasalahan

  3

  1.3 Pembatasan Masalah

  3

  1.4 Tujuan Penelitian

  4

  1.5 Manfaat Penelitian

  4

  1.6 Lokasi Penelitian

  4

  1.7 Metodologi Penelitian

  5 Bab 2 Tinjauan Pustaka

  2.1 Cangkang Telur

  6

  2.2 Kalsium Karbonat

  7

  2.2.1 Penggunaan Klasium Karbonat

  9

  2.3 Karakteristik dan Pencemaran Logam berat

  10

  2.3.1 Raksa (Merkuri)

  12

  2.3.1.1 Pemanfaatan Raksa

  13

  2.3.1.2 Efek Toksik Raksa

  14

  2.4 Adsorpsi

  15

  2.4.1 Jenis Adsorpsi

  15

  2.5 Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry

  16

  2.5.1 Definisi Umum

  16

  2.5.2 Karakteristik ICP-OES

  18

  2.5.3 Instrumentasi ICP-OES

  19 Bab 3 Metodologi Penelitian

  3.1 Alat dan Bahan

  23

  3.1.1 Alat-alat

  23

  3.1.2 Bahan-bahan

  24

  3.2 Prosedur Penelitian

  24

  3.2.1 Preparasi Cangkang Telur Ayam

  24

  3.2.2 Pembuatan Pereaksi

  24

  3.2.2.1 Pembuatan Larutan HCl 0,2 M

  24

  3.2.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M

  25

  3.2.2.3 Pembuatan Larutan NaOH 0,2 M

  25

  3.2.2.4 Pembuatan Indikator Phenolpthalein

  25

  2+

  3.2.3 Pembuatan Larutan Hg

  25

  2+

  3.2.3.1 Pembuatan Larutan Standar Hg 1000 mg/L

  25

  2+

  3.2.3.2 Pembuatan Larutan Standar Hg 100 mg/L

  26

  2+

  3.2.3.3 Pembuatan Larutan Standar Hg 10 mg/L

  26

  2+

  3.2.3.4 Pembuatan Larutan Standar Hg 1 mg/L

  26

  2+

  3.2.3.5 Pembuatan Larutan Seri Standar Hg 0,005; 0,010; 0,050; dan 0,100 mg/L

  26

  2+

  3.2.3.6 Pembuatan Kurva Kalibrasi Ion Hg

  26

  3.2.4 Penentuan Kadar Kalsium Karbonat

  27

  2+

  3.2.5 Adsorpsi ion Hg Menggunakan Serbuk Cangkang Telur

  27

  3.2.5.1 Penentuan pH Optimum

  27

  3.2.5.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum

  28

  3.2.5.3 Penentuan Berat Optimum Adsorben

  28

  3.3 Bagan Penelitian

  29

  3.3.1 Preparasi Cangkang Telur Ayam

  29

  3.3.2 Penentuan Kadar Kalsium Karbonat

  30

  2+

  3.3.3 Penentuan Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Hg

  31

  2+

  3.3.4 Adsorpsi ion Hg Menggunakan Serbuk Cangkang Telur

  32

  3.3.4.1 Penentuan pH Optimum

  32

  3.3.4.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum

  33

  3.3.4.3 Penentuan Berat Optimum Adsorben

  34 Bab 4 Hasil dan Pembahasan

  4.1 Hasil Penelitian

  35

  4.1.1 Penentuan Kadar Kalsium Karbonat dalam Serbuk Cangkang Telur

  35

  2+

  4.1.2 Pengukuran Ion Raksa (Hg )

  36

  4.1.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square

  37

  4.1.2.2 Penentuan Koefisien Korelasi

  38

  

2+

  4.1.3 Adsorpsi ion Raksa (Hg ) dengan Menggunakan Kalsium Karbonat (CaCO ) dari Serbuk Cangkang Telur

  39

  

3

  4.1.3.1 Data Penentuan pH Optimum

  39

  4.1.3.2 Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum

  40

  4.1.3.3 Data penentuan Berat Optimum Adsorben

  40

  2+

  4.1.4 Persentase Penurunan Kadar Ion Raksa (Hg ) dalam Larutan (Penentuan Persen (%) Adsorpsi)

  41

  4.2 Pembahasan

  42

  4.2.1 Preparasi dan Penentuan Kadar Kalsium Karbonat dalam Serbuk Cangkang Telur

  42

  

2+

  4.2.2 Adsorpsi Ion Raksa (Hg ) dengan Menggunakan Kalsium Karbonat (CaCO ) dari Serbuk Cangkang Telur

  43

  

3

  4.2.2.1 Penentuan pH Optimum Adsorpsi

  43

  4.2.2.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum

  45

  4.2.2.3 Penentuan Berat Optimum Adsorben

  46

  4.2.2.4 Interaksi Serbuk Cangkang Telur dengan Ion

  2+

  Raksa (Hg )

  47 Bab 5 Kesimpulan dan Saran

  48

  5.1 Kesimpulan

  48

  5.2 Saran

  48 Daftar Pustaka

  49 Lampiran

  53

  

DAFTAR TABEL

  )

  4.7. Data Penentuan Berat Optimum Adsorben

  40

  4.6. Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum Adsorpsi

  39

  4.5. Data Penentuan pH Optimum Adsorpsi

  37

  )

  2+

  ) Berdasarkan Pengukuran Intensitas Cahaya Larutan Ion Raksa (Hg

  2+

  4.4. Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Penentuan Konsentrasi Ion Raksa (Hg

  36

  2+

  Nomor Judul Halaman Tabel

  4.3. Data Intensitas Cahaya Larutan Seri Standar Ion Raksa (Hg

  36

  2+ ).

  4.2. Kondisi Operasi Peralatan Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) Merek Varian-Liberty 8000 pada Penentuan Intensitas Ion Raksa (Hg

  35

  4.1. Data Kadar Kalsium Karbonat dalam Serbuk Cangkang Telur Sebelum dan Setelah Pemanasan dengan Metode Titrasi Asam Basa.

  9

  o C.

  pada 25

  2

  2.2. Kelarutan Ion Kalsium Sebagai Fungsi dari Tekanan Parsial CO

  7

  2.1. Komposisi Nutrisi Cangkang Telur Ayam yang Dikeringkan dengan Penempelan Albumin

  40

  DAFTAR GAMBAR

  Nomor Judul Halaman Gambar

  2.1. Perjalanan Logam Sampai ke Tubuh Manusia

  11

  2.2. Proses yang Terjadi Ketika Sampel Diinjeksikan ke dalam Debit

  ICP-OES

  17

  2.3. Komponen Utama dan Susunan dari Peralatan Inductively Coupled

  Plasma-Optical Emission Spectrometry

  33

  2+

  4.1. Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Hg

  39

  4.2. Persen (%) Adsorpsi pada Berbagai pH Larutan

  44

  4.3. Persen (%) Adsorpsi pada Berbagai Waktu Pengadukan

  45

  4.4. Persen (%) Adsorpsi pada Berbagai Berat Adsorben

  46