OPTIMASI PROSES SAPONIFIKASI KULIT JERUK DENGAN Ca(OH)2 DAN DI AKTIVASI ZIRKONIUM UNTUK ADSORBEN ION ARSENIK DAN FOSFOR

  

OPTIMASI PROSES SAPONIFIKASI KULIT JERUK DENGAN

Ca(OH) DAN DI AKTIVASI ZIRKONIUM UNTUK

2 ADSORBEN ION ARSENIK DAN FOSFOR

  

Riana Buchari, Yusuf Toha

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

  

ABSTRAK

Pada percobaan ini, dibuat bio – adsorbent ramah lingkungan, murah, efisien dari kulit jeruk yang

disaponifikasi dengan kalsium hidroksida dan diaktivasi dengan zirkonium. Selain itu, ingin diketahuinya

bagaimana pengaruh pH, waktu, dan jumlah adsorbent terhadap kemampuan menghilangkan ion arsenik dan

fosfor didalam air. Langmuir dan Freundlich isotherm digunakan untuk model persamaan kesetimbangan

adsorpsi. Orde satu, orde dua, dan modifikasi orde satu digunakan untuk menentukan model kinetis. Hasil

menunjukkan ion arsenik dan fosfor berkurang dengan penambahan dosis adsorbent, waktu kontak, dan

penurunan pH. Hasil penelitian menunjukkan reaksi dapat diwakili dengan model persamaan kesetimbanhan

  2

  2

adsorpsi langmuir dengan koefisien korelasi r >0.993 untuk arsenik dan r >0.986 untuk fosfor. Dan model

kintetis menunjukkan orde satu mewakili adsorpsi saponifikasi kulit jeruk dengan kalsium hidroksida yang

  2

  2 diaktivasi dengan zirkonium (r >0.993 untuk arsenik dan r >0.999 untuk fosfor).

  Kata Kunci : Adsorbent, Kulit Jeruk, Saponifikasi, Zirkonium, Studi Kinetis, Isotherm.

  

ABSTRACT

In this work, we prepared a cheap, efficient and environmentally bio-adsorbents from orange peel by

saponification process by calcium hydroxide and chemical activation of Zirconium. In addition we have

investigated effect of various parameters such as pH, contact time, adsorbent dosage on Arsenic and Phosphorus

removal. Langmuir and Freundlich isotherm models have been investigated. Pseudo-first order, pseudo-second

order and modified pseudo-first order kinetic models have been used for experimental data. The results showed

that removal arsenic and phosphorus efficiency was increased with increasing of adsorbent dosage, contact time

and decreasing of pH. Adsorption isotherm models showed that Langmuir isotherm model was best fitted onto

  2

  2

collected data r >0.993 for arsenic removal and r >0.986 for phosphorus removal. In addition, kinetic models

showed that sorption of saponification orange peel with calcium hydroxide and activated by zirconium follows

  2

  2 the pseudo-second order model (r >0.993 for arsenic removal and r >0.999 for phosphorus removal).

  Keywords: Adsorbent, Orange Peel, Saponification, Zirconium, Kinetics study, Isotherm.

I. PENDAHULUAN Kandungan arsenik dan fosfor dalam air pestisida, banyak digunakan pada deterjen.

  khususnya air minum menjadi permasalahan yang Penggunaan deterjen di Indonesia telah menjadi sangat serius. Arsenic pada kondisi diatas ambang kebutuhan sekunder namun pembuangan batas dapat menyebabkan resiko kanker paru- limbahnya dialirkan ke badan air yang paru,penyakit kulit, darah, liver, ginjal dan menyebabkan pencemaran khususnya eutrofikasi prostate atau bahkan kematian yang terjadi (Nowack and Stones 2006). Kondisi eutrofik dibeberapa Negara di dunia dan Indonesia salah memungkinkan alga, tumbuhan air berukuran satunya. Phosphor selain digunakan untuk mikro, untuk tumbuh berkembang biak dengan pesat akibat ketersediaan fosfat yang berlebihan. yang diaktivasi Zirkonium, Ikut kontribusi dalam Kualitas air di ekosistem air menjadi menurun. pemeliharan lingkungan dan meningkatkan Rendahnya konsentrasi oksigen terlarut, bahkan kesehatan manusia sampai batas nol, menyebabkan makhluk hidup Variabel – variable yang ingin diketahui air seperti ikan dan spesies lainnya tidak bisa dalam penelitian ini adalah sebagai berikut ; tumbuh dengan baik sehingga akhirnya mati.

  1. Konsentrasi Arsenik dan fosfor yang Hilangnya ikan dan hewan lainnya dalam mata digunakan 10 mg/L dan Konsentrasi rantai ekosistem air menyebabkan terganggunya Fosfor dengan perbandingan S/L keseimbangan ekosistem air. bervariasi.

  Pektin adalah komponen utama untuk 2. pH 1- 14 dengan menggunakan HCl dan menghilangkan limbah arsenik dan fosfor karena NaOH diketahui mampu bereaksi dengan kuat dengan 3.

  Waktu analisa adalah 75, 150, 300, 600, berbagai macam limbah metal berbahaya. (Dhaka. 900, 1200, 1500 menit. Et. Al. 2005a).

  Dalam penelitian ini ada beberapa masalah yang timbul yaitu ; Bagaimana cara

  II. FUNDAMENTAL

  membuat adsorbent biaya rendah dan efektif Jeruk dan bagian lainnya diketahui dengan menggunakan limbah kulit jeruk ; Uji memiliki kandungan hemiselulosa, selulosa, kinetic, Bagaimana pengaruh penambahan Solid / pectin dan lainnya. liquid Ratio dan Berapa perbandingan Solid Liquid Ratio optimum adsorbent untuk Tabel.1. Kandungan Jeruk

  Pectin Cellulose Hemiselulosa Lainnya

  menghilangkan ion arsenic dan phosphor ;Bagaimana Pengaruh pH terhadap penghilangan

  Peel

  55.4

  31.2

  8.7

  4.9 ion Arsenik dan Fosfor dan Berapa pH optimum

  Pulp

  68.0

  25.1

  6.8

  0.1 untuk menadsorbsi ion arsenic dan phosphor

  Juice

  88.7 -

  11.3 menggunankan adsorbent Saponifikasi Gel Kulit Jeruk Ca(OH) yang diaktivasi Zirkonium;

2 Pektin adalah komponen utama untuk

  Bagaimana pengaruh waktu terhadap % adsorpsi menghilangkan limbah arsenik dan fosfor karena dan jumlah ion arsenik & fosfor yang diserap; diketahui mampu bereaksi dengan kuat dengan Berapa waktu optimum untuk menghilangkan berbagai macam limbah metal berbahaya. (Dhaka. Arsenik dan Fosfor menggunakan adsorbent

  Et. Al. 2005a). Pektin merupakan polisakarida Saponifikasi Gel Kulit Jeruk Ca(OH) yang

  2

  yang terdiri dari asam galakturinik acid yang diaktivasi Zirkonium. terikat pada ikatan 1,4 glikosidik. Pectin memiliki

  Tujuan penelitian ini adalah untuk dua gugus yaitu gugus karboksil dan gugus metil. Mengetahui bagaimana cara membuat adsorbent murah dan efektif dengan memanfaatkan limbah kulit jeruk, Untuk Mengetahui Perbandingan Solid Liquid Optimum adsorbent untuk menghilangkan ion arsenic dan phosphor, Mengetahui bagaimana Pengaruh pH terhadap adsorbsi ion Arsen dan Fosfor menggunakan adsorbent Saponifikasi Gel Kulit Jeruk Ca(OH)

  2 Gambar.1. Struktur Kimia Pektin

  yang diaktivasi Zirkonium, dan mengetahui kondisi pH optimum untuk menadsorbsi ion arsenic dan phosphor menggunankan adsorbent Saponifikasi Gel Kulit Jeruk Ca(OH) yang

  2

  diaktivasi Zirkonium, Mengetahui Waktu Optimum yang dibutuhkan untuk menghilangkan Arsenik dan Fosfor menggunakan adsorbent Saponifikasi Gel Kulit Jeruk Ca(OH) yang

  2

  diaktivasi Zirkonium Gambar 2. Struktur Kimia Gugus Manfaat yang diperoleh dari penelitian Karboksil Pektin ini yaitu Menambah wawasan khususnya mahasiswa teknik kimia tentang Adsorbsi efektif dan murah dengan metode baru adsorbent Saponifikasi Gel Kulit Jeruk dengan Ca(OH)

  2

  Ce = Konsentrasi larutan pada kesetimbangan, Mek/L m = Massa Zeolit, g v = Volume larutan pada percobaan, L

  Dalam penelitian ini akan digunakan 2 model kesetimbangan sebagai pendekatan untuk menggambarkan perilaku kesetimbangan adsorpsi Langmuir dan Freundlich.

  Gambar 3. Struktur Kimia Gugus Metil Pkctin

  Agar dapat menyerap ion berbahaya dalam air

III.

   METODOLOGI

  khususnya arsen dan fosfor maka pectin harus 1) Tahap persiapan Adsorben disaponifikasi terlebih dahulu dengan kalsium a) Persiapan Saponified Orange Peel Residu hidroksida.

  (SOJR)

  Limbah kulit jeruk didapatkan dari pasar Indralaya. Limbah kulit jeruk dikeringkan dengan oven terlebih dahulu. 100 gram kulut jeruk yang telah kering dicampur dengan 8 gr Ca(OH) yang

  2

  berwujud kristal dan tidak berwarna, kemudian di gerus menjadi partikel kecil

  Gambar 4. Reaksi Saponifikasi Gugus menggunakan blender kira – kira 15 menit. Karboksil dengan Kalsium Hidroksida

  Lalu ditambahankan aquadest dan diaduk menggunakan magnetic strirred selama 24 jam dengan laju putaran 200 rpm.

  Setelah diaduk selama 24 jam, disaring, hasil saringan dicuci berkali – kali dengan aquadest hingga pH netral. Hasil saringan dikeringkan kembali dengan menggunakan

  o

  oven selama 48 jam dengan suhu 70

  C, dengan hal akhir berupa gel. Gel ini, di buat

  Gambar 5. Reaksi Saponifikasi Gugus Metil

  menjadi partikel yang lebih kecil untuk dengan Kalsium Hidroksida. memaksimalkan proses adsorbsi dengan menggunakan ayakan.

  b) Persiapan Zirconium-Saponified

  Saponified Orange Peel Residue (Zr-

  SOJR) Tiga gram gel jeruk dicampur dengan

  Zirkonium dengan volume 500 ml dan

  Gambar 6. Reaksi Aktivasi dengan Zirconium

  konsentrasi 0.1 M dengan pH asam. Setelah

  Terhadap Pectin yang Telah Disaponifikasi

  dicampur, diaduk menggunakan magnetic dengan Kalsium Hidroksida. stirred selama 24 jam, dicuci berkali – kali dengan aquadest hingga pH netral kemudian

  Kurva isoterm untuk adsorpsi logam dalam disaring. Hasil saringan untuk menghasilkan sistem cair-padat didasarkan pada pengukuran

  Gel Zirkonium Limbah Jeruk, dikeringkan konsentrasi logam di fase cair pada kembali menggunakan oven, dan dibuat kesetimbangan, sedangkan konsentrasi logam menjadi partikel yang lebih kecil pada fase padat diperoleh dari neraca massa menggunakan ayakan. menggunakan larutan pada saat awal dan akhir waktu percobaan dengan persamaan berikut.

  2) Variable qe= (Co – Ce)v/m (1) Untuk mengetahui kinerja adsorbent gel qe = Jumlah adsorbat terserap per massa zirconium kulit jeruk ini, Penelitian ini padatan pada kesetimbangan, Mek/g

  Co = Konsentrasi awal larutan, Mek/L

  Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 17, April 2010

  13 10 0% -6

  80

  1 2 80%

  pH Ce % ads q

  i = 10 mg/L, t = 24 Jam

  5.94 Tabel. 4.2. Hasil Analisa Efek pH; C

  3.2 0.1 99%

  25

  5.94

  6

  2 0.1 99%

  25

  50

  5.94

  1.2 0.1 99%

  25

  30

  4.8 2 100%

  3 0.1 99%

  1 0.2 98%

  8 0.8 92%

  12 9.6 4% -5.52

  11 9 10% -4.8

  0.72

  10 4.4 56%

  4.08

  9 1.6 84%

  5.04

  5.52

  5.94

  7 0.4 96%

  5.64

  6 0.3 97%

  5.64

  5 0.3 97%

  5.88

  4 0.2 98%

  5.88

  25

  mengambil 4 variable dengan metode batch mode adsorption experiment.

  Arsenik dan Phosphate Metode yang digunakan adalah

  Analisa exchangeable Protons Hasil yang didapat dari konsentrasi di atas dianalisa kemapuan untuk menukar ion proton Zr – SOJR dengan menggunakan rumus : d)

  Hitung % adsorbsi dengan menggunakan rumus : c)

  4) Analisa konsentrasi akhir arsenik. 5)

  3) Diendapkan hingga 24 jam

  2) Masing – masing botol dicampur dengan HCl atau NaOH untuk memvariasikan pH.

  1) Buat larutan campuran 25 mg Gel Zr

  Batch. Analisis pH optimum adsorpsi ion Arsenik dan Phosphor ditentukan dengan menggunakan variasi pH 1 – 14.

  b) Efek pH terhadap Anion Adsorpsi

  1) Dengan Konsentrasi 10 mg/L

  Setelah diendapkan selama 24 jam, di saring, kemudian di analisa konsentrasi akhirnya.

  Konsentrasi 10 mg/L dan Volume 15 ml, lalu dicampurkan dengan Zr- SOJR sebanyak 10, 15, 25, 30, 50, 80 mg. 4) Larutan diendapkan hingga 24 jam.

  3) Masing – masing botol diisi dengan larutan Arsenik / phosphor dengan

  2) Masukkan kedalam 6 botol ml berbeda

  1) Buat Larutan Arsenik / Phosphor dengan konsentrasi 10 mg/L

  Phosphor Tujuan analisa ini untuk mengetahui efek dari Solid – Liquid Ratio, dengan mencampurkan sejumlah Zr-SOJR tertentu yang berbeda – beda dan menjaga konsentrasi arsenik dan phosphor constant.

  a) Analisa Solid – Liquid Ratio Arsenik /

  Studi Kinetis Melalui Studi kinetis, diharapkan diketahui kapasitas adsorpsi maksimum gel Limbah Jeruk untuk menghilangkan ion Arsenik dan phosphor dengan melakukan variasi konsentrasi dan waktu terhadap gel limbah jeruk.

  Arsenik / phosphor sebanyak 15 ml, dicampur dengan 25 mg Zr – SOJR. 2)

  25

  10

  5.34

  0.6 1.1 89%

  25

  15

  4.08

  0.4 3.2 68%

  25

  %ads q

  Ditunggu hingga 75, 150, 300, 600, 900, 1200, 1500 menit dan analisa konsentrasi akhirnya.

  e

  S/L C

  Liquid (ml)

  Solid (mg)

Tabel 4.1. Hasil Analisa Solid / Liquid Ratio Adsorbent ; C i =10 mg/L, t = 24 Jam

  4.1. Arsenik

  

IV.

HASIL DAN PEMBAHASAN

• – SOJR dan Larutan Arsenik / Phosphor dengan konsentrasi 10 mg/L dan Volume 15 ml.

  Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 17, April 2010

  9.6

  76

  9.12

  11

  7.2

  64

  7.68

  12

  52

  10

  6.24

  13

  19.2

  4

  0.48

  14

  20 Tabel. 4.7. Analisa Study Kinetis; Ci = 260

  mg/L t Ci (mg/L)

  4.8

  10.08

  (gr ) Ce (mg/L ) q % Ads

  7

  5

  3.6

  82

  9.84

  6

  3.4

  83

  9.96

  3.6

  84

  82

  9.84

  8

  3.6

  82

  9.84

  9

  3.2

  V (ml ) W

  75 260

  12 2 100 12 3 100 12 4 100

  25

  75 900 100

  15

  25

  23.2

  46

  76.67 1200 100

  15

  23.2

  15

  46

  76.67 1500 100

  15

  25

  23.3

  46

  76.67 ARSENIK Efek Solid – Liquid Ratio

  Grafik.4.1. Efek Solid Liquid Ratio

  25 25 7045

  66.67 600 100

  15 25 210

  24

  30

  19.23 150 260 15 25 186 44 28.2051 300 260 15 25 170 54 34.615 600 260 15 25 143.3 70 44.871 1200 260 15 25 133.3 76 48.71795 1500 260 15 25 133.3 76 48.71795

Tabel 4.8. Analisa Study Kinetis Ci = 100 mg/L

  t Ci (mg/L) V (ml)

  W (gr) Ce (mg/L) q %Ads 75 100

  15

  25

  60

  40 150 100

  40

  15

  25

  43.3

  34

  56.67 300 100

  15

  25

  33.3

  12

  6 Tabel 4.6. Analisa Efek pH; Ci = 20 mg/L pH Ce % ads q 1 100

Tabel 4.3. Analisa Study Kinetis, Ci= 50 mg/L

  % Ads q

  15

  25 3.33 93.33% 28 1500 50

  15

  25 3.33 93.33% 28

Tabel 4.4. Analisa Study kinetis, Ci = 75 mg/L

  t Ci (mg/L) V (ml)

  W (gr) Ce (mg/L)

  75

  25 5 90%

  75

  15

  25 41.67 44.4%

  20 150

  75

  15

  25 28.33 62.22% 28 300

  75

  27 1200 50

  15

  25 21.67 71.11% 32 600

  15

  t Ci (mg/L) V (ml)

  W (gr) Ce (mg/L)

  % Ads q

  75

  50

  15

  25 33.33 33.33% 10 150

  50

  25 20 60%

  50

  18 300

  50

  15

  25 6.67 86.67% 26 600

  50

  15

  25 5 90%

  27 900

  15

  75

  15 7 100

  5.39

  3

  1.32

  86.7

  5.2

  60

  15 4 1.016

  89.8

  75

  45

  15

  5

  0.36

  96.4

  5.78

  90

  15 6 100

  6 105

  15

  3.51

  15

  25 8.33 88.89% 40

  25 15 80%

  36 900

  75

  15

  25 11.67 84.44% 38 1200 75

  15

  25 8.33 88.89% 40 1500 75

  15

  4.2. Fosfor

  58.3

  Tabel. 4.5. Analisa Solid / Liquid Ratio Adsorbent; Ci = 10 mg/L

  Solid (mg)

  Liquid (ml)

  S/L C

  e

  % ads q

  30

  15 2 4.147

  Dari grafik diatas dapat disimpulkan terjadi peningkatan jumlah penyerapan ion arsenic dengan penambahan jumlah solid adsorbent. Ini terjadi karena dengan adanya penambahan jumlah adsorbent makan akan terjadi penambahan bagian aktif seiring dengan penambahan Efek Kontak Waktu adsorbent gel. Namun, pada jumlah tertentu, tidak terjadi penambahan jumlah persentase adsorpsi. Ini terjadi dikarenakan jumlah adsorbsi yang telah ditambahkan berlebih dari jumlah konsentrasi ion arsen yang diserap sehingga tidak terjadi pertukaran ion.

  Efek pH Grafik.4.7. Efek Waktu Terhadap Konsentrasi Arsenik

  Pada gambar diatas adalah grafik pengaruh efek waktu terhadap konsentrasi arsenic. Jumlah adsorpsi arsenic meningkat seiiring dengan lamanya waktu kontak. Waktu optimum dimana tidak terjadi kenaikan jumlah yang teradsobsi yaitu pada waktu 1440 s = 24 jam

  Grafik.4.5. Efek Ph Adsorbsi Arsenik. Kondisi S/L = 1.67 Mg/Ml.

  Adsorpsi Isotherm Freundlich equation

  Tabel 2. Reaksi Penguraian Arsenik

  Dengan Kf dan n adalah suatu tetapan. Persamaan

  diberbagai pH

  ini dikenal dengan persamaan isotherm adsorpsi Freundlich. Perhitungan tetapan Kf dan n dapat

  Spesifikasi Reaksi penguraian pKa

• _{+ -} diperoleh dari logaritmiknya berupa, Log qe = log

  As(V) H ^{3 AsO 4 H + H 2 AsO 4}

2.24 Kf + n Log Ce..

  H AsO  _{2 4}

  6.69

• ₊ Konstatnta Freundlich dapat diketahui dengan

  H 11.5 + _2- memplotkan log, Ce dan Log, qe, dan didapat HAsO ⁴ _{+ 3-} nilai Slop dan Intercept.

  HAsO  H + AsO _{4 + - 4} As(III) H ^{3 AsO 3  H + H 2 AsO 3} _{2- - +}

  9.2 H AsO  H + HAsO _{2 3 3- + 2- 3}

  12.1 HAsO  H + AsO _{3 3}

  13.4

  pH yang paling baik untuk menyerap arsenic adalah pH 2-3 dengan 5 adsorpsi mencapai 100%. Seiiring dengan penambahan pH, % adsorpsi akan menurun.

  Seperti yang telah di jelaskan diatas mengenai penguraian ion arsenic, Gugus arsenic dapat dibagi menjadi ionic berbeda, yaitu

• 2-

  monovalent H AsO , divalent HAsO , dan

  2

  4

  4 Grafik. 4.3.Freundlich Isoterm Model. (V = 25 3-

  trivalent AsO . Pada pH 2.24 maka arsen akan

  4 ml; w = 15 gr, Ci = 10 mg/L )

  membentuk monovalent. Pada saat ini jumlah ion hidroksil lebih banyak jika dibandingkan pada pH Dari Slope dan Intercept didapat nilai n = 0.309

  6.69 (divalent). Sedangkan pada pH 11.5 arsenik dan k = 3.908. akan membentuk gugus trivalent tanpa gugus hidroksil yang menyebabkan menurunnya jumlah adsorpsi ion arsen. Jumlah ion hidroksil sangat menentukan persentase jumlah adsorbsi.

  Diketahui juga bahwa pada pH dibawah 7 adsorbsi lebih mudah mengikat ion arsen jika dibandingkan diatas 7.

  Langmuir Isotherem Grafik. 4.4. Langmuir Isotherm Model.

  Grafik. 4.9. Grafik Pseudo – Second Order Dari slope& Intercept q = 4.01 dan kf = 9.57. Kinetic Table 3. Parameters of Freundlich and Langmuir Isotherm model ₂ q m, mg/g k f n R

• Freundlich 3.908 0.309 0.987

  Langmuir - 4.016064 9.57692308 0.993

  Langmuir dapat mewakili reaksi yang terjadi pada adsorpsi ion arsenic dan fosfor menggunakan adsorbent kulit jeruk.

  Kinetic Models

Ci = 45 mg/L Grafik.4.10. Grafik Modified Pseudo – First

Pseudo-first order kinetic

  Order

  Tabel.4. Orde Reaksi ₂ Model k k k q R _{1 2 m e}

  0.0006 0.772 - 28 - Pseudo –

  First order 314 Model Pseudo – 0.000 - - 31.25 0.993 Second 2976

  Order Model

• Modified

  0.00 28 0.797 Pseudo – 015

  Grafik 4.8. Grafik Pseudo – First Order First Order Kinetic

  Dari Tabel diatas nilai yang mendekati 1 adalah orde reaksi dua. Sehingga dapat disimpulkan model kinetis adalah orde reaksi 2.

  Ci = 90 mg/L Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 17, April 2010

• 3

  98 43.4782

  b, L/mg k f n R ² Freundlich - - 0.623 0.704 0.847 Langmuir 3.42465753 4.63492 - - 0.986

  Tabel. 6. Parameters Of Freundlich And Langmuir Isotherm Model. q m, mg/g

  = 3.42 & b = 4.63

  m

  Grafik.4.15. Langmuir Isotherm Model.(V = 25 ml; w = 15 gt; Ci = 10 mg/L) Dari Slope & Inercept q

  Langmuir Equation

  Freundlich Equation Grafik. .4.14. Freundlich Isoterm Model. (V = 25 ml; w = 15 gr, Ci = 10 mg/L )

  Dari grafik diatas dapat disimpulkan terjadi peningkatan jumlah penyerapan ion arsenic dengan penambahan jumlah solid adsorbent. Ini terjadi karena dengan adanya penambahan jumlah adsorbent makan akan terjadi penambahan bagian aktif seiring dengan penambahan adsorbent gel. Namun, pada jumlah tertentu, tidak terjadi penambahan jumlah persentase adsorpsi. Ini terjadi dikarenakan jumlah adsorbsi yang telah ditambahkan berlebih dari jumlah konsentrasi ion arsen sehingga tidak terjadi pertukaran ion.

  Grafik.4.12. Efek Solid/Liquid Ratio

  FOSFOR Efek Solid Ratio

  0.9

• 3

  10

  40 2.49 x

  75

  31.25

  93

  0.9

  10

  28 2.98 x

  50

  2 q e,cal (m g/g)

  Grafik. 4.11. Pseudo-Second Order pada Konsentrasi C = 70 Mg / L, V = 25 Ml, W = 15 Mg/L. Tabel 5. Daya Serap Zirkonium Terhadap Arsenik Cin(mg /L) q e,exp (m g/g) k(g/mg. min) R

  Dari Tabel 7.10 dapat dilihat perbandingan nilai koefisien korelasi (R2) dari persamaan kesetimbangan adsorpsi Langmuir dan Freundlich. Dari nilai R2 tersebut dapat diketahui model persamaan kesetimbangan mana yang dapat mewakili reaksi yang terjadi pada penelitian ini. Nilai R2 dari model Langmuir lebih mendekati 1 dibandingkan model Freundlich untuk berbagai suhu. Hal ini menunjukkan bahwa data-data yang diperoleh lebih mengikuti model persamaan kesetimbangan adsorpsi Langmuir dari pada Freundlich, atau dapat dikatakan bahwa model persamaan kesetimbangan adsorpsi

• 46 0.996 Pseudo – Second Order Model -
• 50 0.999 Modified Pseudo – First Order - - 0.

  58

  76 7.02 x 10 ^-05 0.998

  50 260

  Table.4.16. Parameter Kinetis Adsorbsi Fosfor yang diaktivasi Zirkonium. Tabel 7. Daya Serap adsorbent terhadap Fosfor Cin(mg/L) q e,exp (mg/g) k(g/mg.min) R ² q e,cal (mg/g) 100 46 3.06 x 10 ^-4 0.993

  Dari Tabel diatas nilai yang mendekati 1 adalah orde reaksi dua. Sehingga dapat disimpulkan model kinetis adalah orde reaksi 2. Untuk konsentrasi 260 mg/L Grafik. 4.20. Pseudo-second order kinetic.

  01 46 0.993

  00

  30

  Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 17, April 2010

  00

  0.0

  56

  0.0 002

  Model k ₁ k ₂ k _m q _e R ² Pseudo – First order Model

  Studi Kinetis Grafik. 4.16. Laju Adsorbsi Terhadap Waktu Grafik. 4.17. Pseudo-First Order Kinetic Grafik. 4.18. Pseudo-Second Order Kinetic Grafik. 4.19. Modified Pseudo-First Order Tabel.4.15. Parameter Kinetis Adsorbsi Fosfor

  Langmuir dapat mewakili reaksi yang terjadi pada proses Adsorbsi Fosfor dengan menggunakan adsorbent kulit jeruk yang diaktivasi Zirkonium.

  90.9

  4

  Orde reaksi yang mewakili adsorpsi adalah orde raksi 2. 7)

  3 PO

  Spesifikasi Reaksi penguraian pKa Phosphate H

  H

  2 PO

  4

  2 PO

  4

  HPO

  4 2-

  2) Perlu diteliti jenis metal – loaded lainnya atau jenis pengaktivasi dan dibandingkan dengan kemampuan jumlah adsorbsi dengan zirconium, untuk bisa memaksimalkan pemanfaatan limbah kulit jeruk.

  1) Perlu ditambahkan lebih banyak sample, atau variable yang lain misalnya bagaimana pengaruh suhu pemanasan terhadap % adsorpsi serta jumlah konsentrasi ion arsenic dan fosfor yang diserap.

  Saran

  Maksimum kapasitas adsorpsi adsorbent dari kulit jeruk yang disaponifikasi dengan kalsium hidroksida dan diaktivasi zirconium, q = 43.47 mg/g untuk arsenic, q = 90.9 mg.

  Langmuir dapat mewakili reaksi yang terjadi pada adsorpsi ion arsenic dan fosfor menggunakan adsorbent kulit jeruk. 6)

  12.67

  Efek pH terhadap adsorpsi Fosfat.

  Grafik 4. 21. Efek Ph Adsorbsi Arsenik. Kondisi S/L = 1.67 Mg/Ml.

  pH 1 – 4 merupakan pH maksimum untuk adsorbsi menggunakan adsorbent saponified

  orange peel. Terjadi penurunan nilai adsorbsi

  pada pH 5 – 9, dan penurunan adsorpsi sangat menurun pada pH 10 – 14. Hal ini dapat terjadi karena berdasarkan literatur mengenai penguraian fosfat dalam air, dalam berbagai pH. Pada pH 1 – 4, banyak mengandung ion hidroksil, yang memungkinkan terjadinya Ligand exchange. Semakin pH meningkat,jumlah ion hidroksil semakin menurun yang menyebabkan juga berkurangnya kemampuan ligand exchange yang berarti juga menurunnya kemampuan untuk menyerap ion fosfat.

  H

  5) Dalam menentukan Adsorpsi Isotherm,

  2.12

• H
•  H

  4 3-

  PO

   H

  4 2-

  HPO

  7.21

V. PENUTUP Kesimpulan

  Adsorpsi Tembaga nDalam Limbah Pencuci PCB dengan Zeolit“ Seminar

  Residue for Removing Heavy and Radioactive Metals from Environments. Saga University. Japan. Kundari, N. 2008, “Tinjauan Kesetimbangan

  Saga University. Japan. Inoue, K. 2002. Effective Use of Orange Juice

  COE Seminar Hiroshima University, Saga University. Japan. Inoue, K. 2004. Optimization of Saponification Process for Orange and Apple wastes.

  Ghimire, K. 2006. Adsorptive Treatment of Toxic environmental pollutants by biomass waste. 32

  VI. DAFTAR PUSTAKA

  3) Perlu diteliti bagaimana jika sumber pectin diganti yang lain misalnya limbah atau ampas apel terhadap kemampuan adsorpsi.

  Hingga mencapai waktu optimum, dimana adsorbent tidak mampu untuk menyerap ion arsenic atau fosfor. Ditetapkan waktu 1440 menit sebagai waktu optimum.

  4) Semakin lama waktu kontak, semakin besar %adsorpsi dan jumlah ion yang diserap.

  3) Dari sample buatan bagaimana pengaruh pH terhadap pengurangan konsentrasi arsenic dan fosfor diketahui, semakin tinggi pH semakin kecil % adsorpsi dan daya serap adsorbent. pH yang paling baik untuk adsorpsi adalah pH 2 – 3 untuk Arsenik, dan pH 1 – 4 untuk Fosfor. Namun pada literature pH 2 – 3 adalah pH yang paling baik untuk menghilangkan konsentrasi arsenic pada air.

  b) Fosfor : 6

  a) Arsenik : 2

  Dari hasil percobaan bagaimana pengaruh jumlah adsorbent terhadap % adsorpsi dalam percobaan solid/liquid ratio, diketahui :

  Adsorbent saponifikasi kulit jeruk dengan kalsium hidroksida dan diaktivasi zirconium terbukti merupakan adsorbent murah, efektif dan efisien dalam mengurangi konsentrasi arsenic dan fosfor dalam air. 2)

  Dari hasil percobaan ini didapatkan beberapa kesimpulan; 1)

  nd

  Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 17, April 2010

  Nasional IV, SDM Teknologi Nuklir , Yogyakarta. Masqudi, A. 2004. Penurunan Senyawa Fosfat

  Dalam Air Limbah Buatan Dengan Proses Adsorpsi Menggunakan Tanah Halosit. Majalah IPTEK. Jakarta. Muchtar, M. 2002. Konsentrasi Fosfat di

  Beberapa Perairan di Indonesia. Balitbang Oseanografi, Puslitbang, LIPI. Jakarta. Rybicky, S. 2004. World Wide Web Publications.

  New Technologies of Phosphorus Removal From Wastewater. Online. akses 12 maret 2010).

  Sulistio, H. 2004. Ekstraksi Pektin dari Limbah Kulit Jeruk Manis (Citrus Sinesis (L) Osbeck) Untuk Pembuatan Jelly GradeSebagai Penurun Kadar Kolesterol dalam Tubuh. Universitas Negri Malang.

  Malang. Triani, L. 2004. Desorpsi Ion Logam Tembaga

  (II) dari biomassa Chlorella sp yang terimobilisasi dalam Silika Gel. Universitas Negeri Semarang. Semarang. Vatanpoor, V. 2010. World Wide Web

  Publications. Adsorption of Acid Red 18 (AR18) by Activated Carbon from Poplar Wood – A kinetic and Equilibrium Study.

  (Online). (http://e-journals.net, diakses 12 Maret 2010). Wikipedia. 2010. Zirconium. (online).

   diakses 28 maret 2010). Wikipedia. 2010. Arsenic. (online).

   diakses 27 meret 2010). Wikipedia. 2010. Phosphorus. (online).

   diakses 27 maret 2010). Wikipedia. 2010. Pectin. (online).

   diakses 27 maret 2010).