Pengaruh Waktu Kontak dan Dosis Resin Purolite A400 Impregnasi Cu Pada Penurunan Kadar Nitrat dan Nitrit
LAMPIRAN I
Data Baku Mutu Air Limbah
Berikut adalah tabel data baku mutu limbah sesuai dengan Keputusan Menteri Negara
Lingkungan Hidup No.5/Kep-MenLH/2014 pada pelayanan kesehatan yang melakukan
pengolahan limbah bahan berbahaya dan beracun.
Tabel Baku Mutu Air Limbah
Parameter
Kimia
pH
Besi, terlarut (Fe)
Mangan, terlarut (Mn)
Barium, (Ba)
Tembaga, Cu
Seng, (Zn)
Krom total, (Cr)
Krom valensi enam, (Cr6+)
Kadmium, (Cd)
Merkuri
Timbal, (Pb)
Stanum, (Sn)
Arsen, (As)
Selenium (Sc)
Nikel, (Ni)
Kobal, (Co)
Sianida, (CN)
Sulfida, (Su)
Flourida, (F-)
Klorin bebas, (Cl2)
Amoniak bebas, (NH3-N)
Nitrat (NO3-N)
Nitrit (NO2-N)
Senyawa aktif biru metilen (MBAS)
Fenol
AOX
PCBs
PCDFs
PCDDs
Konsentrasi Paling Tinggi
Nilai
Satuan
6-9
5
2
2
2
5
0,5
0,1
0,05
0,002
0,1
2
0,1
0,05
0,2
0,4
0,05
0,05
2
1
1
20
1
5
0,5
0,5
0,005
10
10
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
LAMPIRAN II
Data Perhitungan Penentuan Waktu kontak Terhadap adsorpsi Ion Nitrat
Massa Adsorben = 1,0 g
Volume larutan ion Nitrat = 100 mL
Adsorben
Purolite
A400 murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Waktu (menit)
Konsentrasi
awal ion Nitrat,
(Co) (mg/l)
10
50
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
36
20
50
40
80
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
28
1,4
30,5
39
1,95
50
24,6
50,8
2,54
50
20
60
3
160
50
13,2
73,6
3,68
320
50
13,2
73,6
3,68
10
50
28,2
43,6
2,18
20
50
27
46
2,3
40
50
15,4
69,2
3,46
80
50
13,7
72,6
3,63
160
50
11,9
76,2
3,81
320
50
11,1
77,8
3,89
Data Perhitungan Penentuan Waktu kontak Terhadap adsorpsi Ion Nitrit
Massa Adsorben = 1,0 g
Volume larutan ion Nitrit = 100 mL
Adsorben
Purolite
A400 murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Waktu (menit)
Konsentrasi
awal ion Nitrit,
(Co) (mg/l)
10
10
Konsentrasi
akhir ion
Nitrit Ce
(mg/l)
4,55
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
54,5
0,545
20
10
4,125
58,75
0,5875
40
10
2,715
72,85
0,7285
80
10
1,83
81,7
0,817
160
10
0,975
90,25
0,9025
320
10
1,145
88,55
0,8855
10
10
4,805
51,95
0,5195
20
10
4,685
53,15
0,5315
40
10
2,49
75,1
0,751
80
10
0,935
90,65
0,9065
160
10
1,085
89,15
0,8915
320
10
1,035
89,65
0,8965
Data Perhitungan Penentuan Dosis Resin Terhadap adsorpsi Ion Nitrat
Volume larutan Ion Nitrat = 100 ml
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Konsentrasi
awal ion Nitrat,
(Co) (mg/l)
Dosis resin (g)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
0,2
50
42,5
15
3,75
0,4
50
35
30
3,75
0,6
50
27
46
3,833333333
0,8
50
21,6
56,8
3,55
1
50
13,2
73,6
3,68
1,2
50
12,4
75,2
3,133333333
0,2
50
30,5
39
9,75
0,4
50
24,2
51,6
6,45
0,6
50
17,2
65,6
5,466666667
0,8
50
15,2
69,6
4,35
1
50
11,2
77,6
3,88
1,2
50
11
78
3,25
Data Perhitungan Penentuan Dosis Resin Terhadap adsorpsi Ion Nitrit
Volume larutan Ion Nitrit = 100 ml
Adsorben
Purolite
A400 murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Konsentrasi
awal ion Nitrit,
(Co) (mg/l)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrit Ce
(mg/l)
0,2
10
1,23
87,7
4,385
0,4
10
0,805
91,95
2,29875
0,6
10
0,625
93,75
1,5625
0,8
10
0,75
92,5
1,15625
1
10
0,975
90,25
0,9025
1,2
10
1,135
88,65
0,73875
0,2
10
1,6345
83,655
4,18275
0,4
10
1,0695
89,305
2,232625
0,6
10
0,8925
91,075
1,517916667
0,8
10
0,5505
94,495
1,1811875
1
10
0,935
90,65
0,9065
1,2
10
1,029
89,71
0,747583333
Dosis resin (g)
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
Perhitungan Penentuan Model Kinetika Adsorpsi
Model Pseudo orde pertama:
log (qe – qt) = log qe –
keterangan :
qt dan qe = kapasitas adsorpsi pada waktu t (mg N/g) dan pada waktu kesetimbangan
k1 =konstanta laju kesetimbangan adsorpsi pada orde semu pertama (1/menit)
Tabel Penentuan Pseudo Orde Pertama
10
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
36
20
50
40
50
Waktu
(menit)
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregna
si Cu
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
28
30,5
24,6
qe-qt
log (qe-qt)
1,4
2,28
0,3579348
39
1,95
1,73
0,2380461
50,8
2,54
1,14
0,0569049
80
50
20
60
3
0,68
-0,167491
160
50
13,2
73,6
3,68
0
0
320
50
13,2
73,6
3,68
0
0
10
50
28,2
43,6
2,18
1,71
0,2329961
20
50
27
46
2,3
1,59
0,2013971
40
50
15,4
69,2
3,46
0,43
-0,366532
80
50
13,7
72,6
3,63
0,26
-0,585027
160
50
11,9
76,2
3,81
0,08
-1,09691
320
50
11,1
77,8
3,89
0
0
Diplot kurva log (qe-qt) vs t dengan slope adalah k1. Grafik penentuan kinetika reaksi pseudo
orde pertama ditunjukkan oleh gambar berikut ini.
0,5
ln(Qe-Qt)
0
0
-0,5
100
200
300
y = -0,0009x - 0,1778
R² = 0,0396
400
Purolite A400 Impregnasi Cu
-1
-1,5
Waktu (menit)
Gambar Kurva Penentuan Pseudo Orde Pertama
Dari grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde pertama diperoleh persamaan:
Y= -0,0009x – 0,1778
R2 = 0,0396
Dari persamaan linear diatas ditentukan kapasitas adsorpsi maksimum pseudo orde pertama
(k1), maka diperoleh:
Log q1 = -0,1778
q1 = 1,5059
k1 / 2,303 = 0,0009
k1 = 0,0207 min-1
Model Pseudo Orde Kedua :
1
t
t
=
+
2
qe
qt
k 2q e
keterangan :
qt dan qe = jumlah yang terserap pada waktu t (mg N/g) dan pada waktu kesetimbangan
k2 =konstanta laju kesetimbangan adsorpsi pada orde semu kedua (g/mg menit)
Tabel Penentuan Pseudo Orde Kedua
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
10
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
36
28
1,4
7,14286
20
50
30,5
39
1,95
10,2564
40
50
24,6
50,8
2,54
15,748
80
50
20
60
3
26,6667
160
50
13,2
73,6
3,68
43,4783
320
50
13,2
73,6
3,68
86,9565
10
50
28,2
43,6
2,18
4,58716
20
50
27
46
2,3
8,69565
40
50
15,4
69,2
3,46
11,5607
80
50
13,7
72,6
3,63
22,0386
160
50
11,9
76,2
3,81
41,9948
320
50
11,1
77,8
3,89
82,2622
Waktu
(menit)
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
t/qt
Diplot kurva t/qt vs t dengan slope adalah k1. Grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde
kedua ditunjukkan oleh gambar berikut ini.
100
y = 0,249x + 2,3758
R² = 0,9994
t/qt
80
60
40
Purolite A400 Impregnasi Cu
20
0
0
100
200
300
400
Waktu (menit)
Gambar Kurva Penentuan Pseudo Orde kedua
Dari grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde kedua diperoleh persamaan:
Y= 0,249x + 2,3758
R2 = 0,9994
Dari persamaan linear diatas ditentukan kapasitas adsorpsi maksimum (q2) dan konstanta untuk
pseudo orde kedua (k2), maka diperoleh:
t/q2 = 0,249
q2 = 4,016
1/ k2 q22 = 2,3758
1 / 16,1287 k2 = 2,3758
k2 = 0,0260 min-1
Perhitungan Penentuan Model Isoterm Adsorpsi
Perhitungan Isoterm adsorpsi Langmuir :
Penentuan isoterm Langmuir diberikan dengan persamaan linier berikut ini:
keterangan :
Ce
=
konsentrasi nitrat pada saat kesetimbangan (mg N/L)
qe
=
jumlah nitrat yang terserap per satuan massa adsorben pada saat
kesetimbangan (mg N/g)
qm
=
jumlah maksimum nitrat yang terserap per satuan massa adsorben (mg N/g)
KL
=
konstanta
afinitas
Langmuir
yang
berhubungan
denngan
energi
sorpsi.desorpsi (L/mg)
Tabel Penentuan Isoterm adsorpsi Langmuir
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
0,2
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
15
3,75
0,266667
0,023529
0,4
50
35
30
3,75
0,266667
0,028571
0,6
50
27
46
3,833333333
0,26087
0,037037
0,8
50
21,6
56,8
3,55
0,28169
0,046296
1
50
13,2
73,6
3,68
0,271739
0,075758
1,2
50
12,4
75,2
3,133333333
0,319149
0,080645
0,2
50
30,5
39
9,75
0,102564
0,032787
0,4
50
24,2
51,6
6,45
0,155039
0,041322
0,6
50
17,2
65,6
5,466666667
0,182927
0,05814
0,8
50
15,2
69,6
4,35
0,229885
0,065789
1
50
11,2
77,6
3,88
0,257732
0,089286
1,2
50
11
78
3,25
0,307692
0,090909
Dosis
resin (g)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
42,5
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
1/q
1/Ce
Diplot kurva 1/q vs 1/Ce, grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde pertama ditunjukkan
oleh gambar berikut ini.
1/qe
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
y = 2,9842x + 0,0179
Adsorben Resin Purolite A-400
R² = 0,9368
Impregnasi Cu
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
1/Ce
Gambar Kurva Linear Penentuan Isoterm adsorpsi Langmuir
Dari grafik penentuan isoterm Langmuir diperoleh persamaan :
Y = 2,9842x + 0,0179
R2 = 0,9368
Nilai-nilai parameter Langmuir qmax dan k dihitung dari garis miring dan intersep dari plot linear
1/q vs 1/Ce, sehingga diperoleh:
1/qmax = 0,0179
qmax = 55,86
Penentuan Isoterm adsorpsi Freundlich:
Penentuan isoterm Freundlich diberikan dengan persamaan linear berikut ini:
Keterangan:
Ce =konsentrasi nitrat pada saat kesetimbangan (mg N/L)
qe =jumlah nitrat yang terserap per satuan massa adsorben pada saat kesetimbangan
(mgN/g)
Kf =konstanta isotherm adsorpsi Freundlich yang berkaitan dengan tingkat kapasitas
adsorpsi
1
n
=intensitas adsorpsi, yang bervariasi sesuai dengan heterogenitas bahan (rentang
nilai n=1-10)
Tabel Penentuan Isoterm adsorpsi Freundlich
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
0,2
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
42,5
15
3,75
0,574031
1,628389
0,4
50
35
30
3,75
0,574031
1,544068
0,6
50
27
46
3,833333333
0,583577
1,431364
0,8
50
21,6
56,8
3,55
0,550228
1,334454
1
50
13,2
73,6
3,68
0,565848
1,120574
1,2
50
12,4
75,2
3,133333333
0,496007
1,093422
0,2
50
30,5
39
9,75
0,989005
1,4843
0,4
50
24,2
51,6
6,45
0,80956
1,383815
0,6
50
17,2
65,6
5,466666667
0,737723
1,235528
0,8
50
15,2
69,6
4,35
0,638489
1,181844
1
50
11,2
77,6
3,88
0,588832
1,049218
1,2
50
11
78
3,25
0,511883
1,041393
Dosis
resin (g)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
log q
log Ce
Log qe
Diplot kurva log q vs log Ce, grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde pertama ditunjukkan
oleh gambar berikut ini.
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
y = 0,9384x - 0,4411
R² = 0,9487
Adsorben Resin Purolite A-400
Impregnasi Cu
0
0,5
1
1,5
2
Log Ce
Gambar Kurva Linear Penentuan Isoterm adsorpsi Freundlich
Dari grafik penentuan isoterm Langmuir diperoleh persamaan :
Y = 0,9384x + 0,4411
R2 = 0,9487
Nilai-nilai parameter Freundlich 1/n dan kf dihitung dari garis miring dan intersep dari plot
linear log q vs log Ce, sehingga diperoleh:
1/n = 0,9384
n = 1,065
log kf = 0,4411
kf = 2,76
LAMPIRAN III
FOTO PENELITIAN
1. Proses Impregnasi Resin
2. Pengadukan Enlemeyer pada
Water Bath
3. Larutan untuk analisa Nitrit
BIOGRAFI PENULIS
Nama : Lavenia Roria Nadapdap
NIM : 120407027
Tempat/Tgl. Lahir : Balige/15 November 1993
Alamat Email: Lavenianadapdap@gmail.com
No. HP : 082166204470
Nama Orang Tua :
Ayah : Jamson Nadapdap
Ibu : Permayanti Butar-butar
Alamat Orang Tua :
Jl. Mulia Raja, Balige
Asal Sekolah
1. SD Negeri 173524 Balige, selesai tahun 2006
2. SMP Negeri 4 Balige, selesai tahun 2009
3. SMA Swasta Bintang Timur 1 Balige, selesai tahun 2012
Pengalaman Organisasi
1. Anggota Divisi Keuangan Himpunan Mahasiswa Teknik Lingkungan (HMTL) FT
USU periode 2013 - 2014
2. Anggota Divisi Kaderisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Lingkungan (HMTL) FT
USU periode 2014 - 2015
3. Kerja Praktek di PT PP London Sumatra, Tbk tahun 2016
Data Baku Mutu Air Limbah
Berikut adalah tabel data baku mutu limbah sesuai dengan Keputusan Menteri Negara
Lingkungan Hidup No.5/Kep-MenLH/2014 pada pelayanan kesehatan yang melakukan
pengolahan limbah bahan berbahaya dan beracun.
Tabel Baku Mutu Air Limbah
Parameter
Kimia
pH
Besi, terlarut (Fe)
Mangan, terlarut (Mn)
Barium, (Ba)
Tembaga, Cu
Seng, (Zn)
Krom total, (Cr)
Krom valensi enam, (Cr6+)
Kadmium, (Cd)
Merkuri
Timbal, (Pb)
Stanum, (Sn)
Arsen, (As)
Selenium (Sc)
Nikel, (Ni)
Kobal, (Co)
Sianida, (CN)
Sulfida, (Su)
Flourida, (F-)
Klorin bebas, (Cl2)
Amoniak bebas, (NH3-N)
Nitrat (NO3-N)
Nitrit (NO2-N)
Senyawa aktif biru metilen (MBAS)
Fenol
AOX
PCBs
PCDFs
PCDDs
Konsentrasi Paling Tinggi
Nilai
Satuan
6-9
5
2
2
2
5
0,5
0,1
0,05
0,002
0,1
2
0,1
0,05
0,2
0,4
0,05
0,05
2
1
1
20
1
5
0,5
0,5
0,005
10
10
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
LAMPIRAN II
Data Perhitungan Penentuan Waktu kontak Terhadap adsorpsi Ion Nitrat
Massa Adsorben = 1,0 g
Volume larutan ion Nitrat = 100 mL
Adsorben
Purolite
A400 murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Waktu (menit)
Konsentrasi
awal ion Nitrat,
(Co) (mg/l)
10
50
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
36
20
50
40
80
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
28
1,4
30,5
39
1,95
50
24,6
50,8
2,54
50
20
60
3
160
50
13,2
73,6
3,68
320
50
13,2
73,6
3,68
10
50
28,2
43,6
2,18
20
50
27
46
2,3
40
50
15,4
69,2
3,46
80
50
13,7
72,6
3,63
160
50
11,9
76,2
3,81
320
50
11,1
77,8
3,89
Data Perhitungan Penentuan Waktu kontak Terhadap adsorpsi Ion Nitrit
Massa Adsorben = 1,0 g
Volume larutan ion Nitrit = 100 mL
Adsorben
Purolite
A400 murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Waktu (menit)
Konsentrasi
awal ion Nitrit,
(Co) (mg/l)
10
10
Konsentrasi
akhir ion
Nitrit Ce
(mg/l)
4,55
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
54,5
0,545
20
10
4,125
58,75
0,5875
40
10
2,715
72,85
0,7285
80
10
1,83
81,7
0,817
160
10
0,975
90,25
0,9025
320
10
1,145
88,55
0,8855
10
10
4,805
51,95
0,5195
20
10
4,685
53,15
0,5315
40
10
2,49
75,1
0,751
80
10
0,935
90,65
0,9065
160
10
1,085
89,15
0,8915
320
10
1,035
89,65
0,8965
Data Perhitungan Penentuan Dosis Resin Terhadap adsorpsi Ion Nitrat
Volume larutan Ion Nitrat = 100 ml
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Konsentrasi
awal ion Nitrat,
(Co) (mg/l)
Dosis resin (g)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
0,2
50
42,5
15
3,75
0,4
50
35
30
3,75
0,6
50
27
46
3,833333333
0,8
50
21,6
56,8
3,55
1
50
13,2
73,6
3,68
1,2
50
12,4
75,2
3,133333333
0,2
50
30,5
39
9,75
0,4
50
24,2
51,6
6,45
0,6
50
17,2
65,6
5,466666667
0,8
50
15,2
69,6
4,35
1
50
11,2
77,6
3,88
1,2
50
11
78
3,25
Data Perhitungan Penentuan Dosis Resin Terhadap adsorpsi Ion Nitrit
Volume larutan Ion Nitrit = 100 ml
Adsorben
Purolite
A400 murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
Konsentrasi
awal ion Nitrit,
(Co) (mg/l)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrit Ce
(mg/l)
0,2
10
1,23
87,7
4,385
0,4
10
0,805
91,95
2,29875
0,6
10
0,625
93,75
1,5625
0,8
10
0,75
92,5
1,15625
1
10
0,975
90,25
0,9025
1,2
10
1,135
88,65
0,73875
0,2
10
1,6345
83,655
4,18275
0,4
10
1,0695
89,305
2,232625
0,6
10
0,8925
91,075
1,517916667
0,8
10
0,5505
94,495
1,1811875
1
10
0,935
90,65
0,9065
1,2
10
1,029
89,71
0,747583333
Dosis resin (g)
Efisiensi Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
Perhitungan Penentuan Model Kinetika Adsorpsi
Model Pseudo orde pertama:
log (qe – qt) = log qe –
keterangan :
qt dan qe = kapasitas adsorpsi pada waktu t (mg N/g) dan pada waktu kesetimbangan
k1 =konstanta laju kesetimbangan adsorpsi pada orde semu pertama (1/menit)
Tabel Penentuan Pseudo Orde Pertama
10
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
36
20
50
40
50
Waktu
(menit)
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregna
si Cu
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
28
30,5
24,6
qe-qt
log (qe-qt)
1,4
2,28
0,3579348
39
1,95
1,73
0,2380461
50,8
2,54
1,14
0,0569049
80
50
20
60
3
0,68
-0,167491
160
50
13,2
73,6
3,68
0
0
320
50
13,2
73,6
3,68
0
0
10
50
28,2
43,6
2,18
1,71
0,2329961
20
50
27
46
2,3
1,59
0,2013971
40
50
15,4
69,2
3,46
0,43
-0,366532
80
50
13,7
72,6
3,63
0,26
-0,585027
160
50
11,9
76,2
3,81
0,08
-1,09691
320
50
11,1
77,8
3,89
0
0
Diplot kurva log (qe-qt) vs t dengan slope adalah k1. Grafik penentuan kinetika reaksi pseudo
orde pertama ditunjukkan oleh gambar berikut ini.
0,5
ln(Qe-Qt)
0
0
-0,5
100
200
300
y = -0,0009x - 0,1778
R² = 0,0396
400
Purolite A400 Impregnasi Cu
-1
-1,5
Waktu (menit)
Gambar Kurva Penentuan Pseudo Orde Pertama
Dari grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde pertama diperoleh persamaan:
Y= -0,0009x – 0,1778
R2 = 0,0396
Dari persamaan linear diatas ditentukan kapasitas adsorpsi maksimum pseudo orde pertama
(k1), maka diperoleh:
Log q1 = -0,1778
q1 = 1,5059
k1 / 2,303 = 0,0009
k1 = 0,0207 min-1
Model Pseudo Orde Kedua :
1
t
t
=
+
2
qe
qt
k 2q e
keterangan :
qt dan qe = jumlah yang terserap pada waktu t (mg N/g) dan pada waktu kesetimbangan
k2 =konstanta laju kesetimbangan adsorpsi pada orde semu kedua (g/mg menit)
Tabel Penentuan Pseudo Orde Kedua
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
10
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
36
28
1,4
7,14286
20
50
30,5
39
1,95
10,2564
40
50
24,6
50,8
2,54
15,748
80
50
20
60
3
26,6667
160
50
13,2
73,6
3,68
43,4783
320
50
13,2
73,6
3,68
86,9565
10
50
28,2
43,6
2,18
4,58716
20
50
27
46
2,3
8,69565
40
50
15,4
69,2
3,46
11,5607
80
50
13,7
72,6
3,63
22,0386
160
50
11,9
76,2
3,81
41,9948
320
50
11,1
77,8
3,89
82,2622
Waktu
(menit)
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi,
qt (mg/g)
t/qt
Diplot kurva t/qt vs t dengan slope adalah k1. Grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde
kedua ditunjukkan oleh gambar berikut ini.
100
y = 0,249x + 2,3758
R² = 0,9994
t/qt
80
60
40
Purolite A400 Impregnasi Cu
20
0
0
100
200
300
400
Waktu (menit)
Gambar Kurva Penentuan Pseudo Orde kedua
Dari grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde kedua diperoleh persamaan:
Y= 0,249x + 2,3758
R2 = 0,9994
Dari persamaan linear diatas ditentukan kapasitas adsorpsi maksimum (q2) dan konstanta untuk
pseudo orde kedua (k2), maka diperoleh:
t/q2 = 0,249
q2 = 4,016
1/ k2 q22 = 2,3758
1 / 16,1287 k2 = 2,3758
k2 = 0,0260 min-1
Perhitungan Penentuan Model Isoterm Adsorpsi
Perhitungan Isoterm adsorpsi Langmuir :
Penentuan isoterm Langmuir diberikan dengan persamaan linier berikut ini:
keterangan :
Ce
=
konsentrasi nitrat pada saat kesetimbangan (mg N/L)
qe
=
jumlah nitrat yang terserap per satuan massa adsorben pada saat
kesetimbangan (mg N/g)
qm
=
jumlah maksimum nitrat yang terserap per satuan massa adsorben (mg N/g)
KL
=
konstanta
afinitas
Langmuir
yang
berhubungan
denngan
energi
sorpsi.desorpsi (L/mg)
Tabel Penentuan Isoterm adsorpsi Langmuir
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
0,2
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
15
3,75
0,266667
0,023529
0,4
50
35
30
3,75
0,266667
0,028571
0,6
50
27
46
3,833333333
0,26087
0,037037
0,8
50
21,6
56,8
3,55
0,28169
0,046296
1
50
13,2
73,6
3,68
0,271739
0,075758
1,2
50
12,4
75,2
3,133333333
0,319149
0,080645
0,2
50
30,5
39
9,75
0,102564
0,032787
0,4
50
24,2
51,6
6,45
0,155039
0,041322
0,6
50
17,2
65,6
5,466666667
0,182927
0,05814
0,8
50
15,2
69,6
4,35
0,229885
0,065789
1
50
11,2
77,6
3,88
0,257732
0,089286
1,2
50
11
78
3,25
0,307692
0,090909
Dosis
resin (g)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
42,5
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
1/q
1/Ce
Diplot kurva 1/q vs 1/Ce, grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde pertama ditunjukkan
oleh gambar berikut ini.
1/qe
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
y = 2,9842x + 0,0179
Adsorben Resin Purolite A-400
R² = 0,9368
Impregnasi Cu
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
1/Ce
Gambar Kurva Linear Penentuan Isoterm adsorpsi Langmuir
Dari grafik penentuan isoterm Langmuir diperoleh persamaan :
Y = 2,9842x + 0,0179
R2 = 0,9368
Nilai-nilai parameter Langmuir qmax dan k dihitung dari garis miring dan intersep dari plot linear
1/q vs 1/Ce, sehingga diperoleh:
1/qmax = 0,0179
qmax = 55,86
Penentuan Isoterm adsorpsi Freundlich:
Penentuan isoterm Freundlich diberikan dengan persamaan linear berikut ini:
Keterangan:
Ce =konsentrasi nitrat pada saat kesetimbangan (mg N/L)
qe =jumlah nitrat yang terserap per satuan massa adsorben pada saat kesetimbangan
(mgN/g)
Kf =konstanta isotherm adsorpsi Freundlich yang berkaitan dengan tingkat kapasitas
adsorpsi
1
n
=intensitas adsorpsi, yang bervariasi sesuai dengan heterogenitas bahan (rentang
nilai n=1-10)
Tabel Penentuan Isoterm adsorpsi Freundlich
Adsorben
Purolite
A400
murni
Purolite
A400
Impregnasi
Cu
0,2
Konsentrasi
awal ion
Nitrat, (Co)
(mg/l)
50
42,5
15
3,75
0,574031
1,628389
0,4
50
35
30
3,75
0,574031
1,544068
0,6
50
27
46
3,833333333
0,583577
1,431364
0,8
50
21,6
56,8
3,55
0,550228
1,334454
1
50
13,2
73,6
3,68
0,565848
1,120574
1,2
50
12,4
75,2
3,133333333
0,496007
1,093422
0,2
50
30,5
39
9,75
0,989005
1,4843
0,4
50
24,2
51,6
6,45
0,80956
1,383815
0,6
50
17,2
65,6
5,466666667
0,737723
1,235528
0,8
50
15,2
69,6
4,35
0,638489
1,181844
1
50
11,2
77,6
3,88
0,588832
1,049218
1,2
50
11
78
3,25
0,511883
1,041393
Dosis
resin (g)
Konsentrasi
akhir ion
Nitrat Ce
(mg/l)
Efisiensi
Penyisihan
adsorpsi (%)
Kapasitas
adsorpsi, qt
(mg/g)
log q
log Ce
Log qe
Diplot kurva log q vs log Ce, grafik penentuan kinetika reaksi pseudo orde pertama ditunjukkan
oleh gambar berikut ini.
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
y = 0,9384x - 0,4411
R² = 0,9487
Adsorben Resin Purolite A-400
Impregnasi Cu
0
0,5
1
1,5
2
Log Ce
Gambar Kurva Linear Penentuan Isoterm adsorpsi Freundlich
Dari grafik penentuan isoterm Langmuir diperoleh persamaan :
Y = 0,9384x + 0,4411
R2 = 0,9487
Nilai-nilai parameter Freundlich 1/n dan kf dihitung dari garis miring dan intersep dari plot
linear log q vs log Ce, sehingga diperoleh:
1/n = 0,9384
n = 1,065
log kf = 0,4411
kf = 2,76
LAMPIRAN III
FOTO PENELITIAN
1. Proses Impregnasi Resin
2. Pengadukan Enlemeyer pada
Water Bath
3. Larutan untuk analisa Nitrit
BIOGRAFI PENULIS
Nama : Lavenia Roria Nadapdap
NIM : 120407027
Tempat/Tgl. Lahir : Balige/15 November 1993
Alamat Email: Lavenianadapdap@gmail.com
No. HP : 082166204470
Nama Orang Tua :
Ayah : Jamson Nadapdap
Ibu : Permayanti Butar-butar
Alamat Orang Tua :
Jl. Mulia Raja, Balige
Asal Sekolah
1. SD Negeri 173524 Balige, selesai tahun 2006
2. SMP Negeri 4 Balige, selesai tahun 2009
3. SMA Swasta Bintang Timur 1 Balige, selesai tahun 2012
Pengalaman Organisasi
1. Anggota Divisi Keuangan Himpunan Mahasiswa Teknik Lingkungan (HMTL) FT
USU periode 2013 - 2014
2. Anggota Divisi Kaderisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Lingkungan (HMTL) FT
USU periode 2014 - 2015
3. Kerja Praktek di PT PP London Sumatra, Tbk tahun 2016