ADSORBEN BERBASIS LIMBAH PADAT TAPIOKA

TEDY KURNIAWAN

DEPARTEMEN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR

2011

ABSTRAK

TEDY KURNIAWAN. Adsorben Berbasis Limbah Padat Tapioka. Dibimbingoleh HENNY PURWANINGSIH dan KOMAR SUTRIAH.

Penggunaan adsorben ekonomis telah dipelajari sebagai alternatif penggantiarang aktif untuk menjerap limbah zat warna. Penelitian ini memanfaatkan limbahpadat tapioka, kaolin, bentonit, campuran limbah padat tapioka-kaolin dan limbahpadat tapioka-bentonit sebagai adsorben zat warna biru cibacron. Adsorbenterlebih dahulu diaktivasi dengan asam dan basa. Arang aktif komersial digunakansebagai pembanding. Adsorpsi dilakukan dengan ragam waktu adsorpsi dan bobotadsorben. Dari semua ragam yang dilakukan, diperoleh adsorben yang terbaikyaitu limbah padat tapioka teraktivasi asam. Kondisi optimum adsorpsi adsorbenlimbah padat tapioka aktivasi asam adalah pada waktu 75 menit dan bobotadsorben 1 g dengan penurunan konsentrasi dari 50 mg/L menjadi 11.12 mg/L,sedangkan untuk adsorben arang aktif diperoleh kondisi optimum pada waktu 30menit dan bobot adsorben 0.5 g dengan penurunan konsentrasi dari 50 mg/Lmenjadi 19.44 mg/L. Dalam pengujian larutan tunggal biru cibacron, kapasitasadsorpsi untuk limbah padat tapioka teraktivasi asam dan arang aktif berturut-turut sebesar 1.94 mg/g dan 3.05 mg/g dengan efisiensi berturut-turut sebesar77.75% dan 61.11%. Adsorben limbah padat tapioka aktivasi asam menunjukkanmodel isoterm Freundlich.

ABSTRACT

TEDY KURNIAWAN. Tapioka Solid Waste Based Adsorbent. Supervised byHENNY PURWANINGSIH and KOMAR SUTRIAH.

The use of agroindustrial waste and clay mineral have been studied asalternative adsorbents for dyes, such as cibacron blue. In this research, tapiocasolid waste, kaolin, bentonite, and the mixture of tapioca solid waste and kaoliniteor bentonite were used as adsorbents for cibacron blue. Acid and base treatmentswere carried out to activate the adsorbents. Adsorption was varied with adsorptiontimes and adsorbent weight. The result showed that acid activated tapioca solidwaste had the highest adsorption capacity. The optimum adsorption time andadsorbent tapioca solid waste weight was 75 minutes and 1 g. The cibacron blueconcentration decrease from 50 mg/L to 11.12 mg/L. On the other hand, theoptimum condition for commercially activated carbon were 30 minutes and 0.5 gwith concentration decreasing from 50 mg/L to 19.44 mg/L. The adsorptioncapacity for acid activated tapioca solid waste and activated carbon were 1.94mg/g and 3.05 mg/g adsorbent respectively. With adsorption efficiency were77.75% and 61.11%. Acid activated tapioca solid waste were followed Freundlichisotherm.

ADSORBEN BERBASIS LIMBAH PADAT TAPIOKA

TEDY KURNIAWAN

Skripsisebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains padaDepartemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGORBOGOR

2011

Judul : Adsorben Berbasis Limbah Padat TapiokaNama : Tedy KurniawanNIM : G44062479

Menyetujui

Pembimbing I,

Henny Purwaningsih, S.Si, M.Si.NIP 19741201 200501 2 001

Pembimbing II,

Drs. Komar Sutriah, M.S.NIP 19630705 199103 1 004

MengetahuiKetua Departemen,

Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, M.S.NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal lulus:

v

PRAKATA

Segala puji senantiasa penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atasrahmat, hidayah, dan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.Shalawat serta salam selalu penulis curahkan kepada Nabi Muhammad saw,keluarga, sahabat, serta pengikutnya hingga akhir zaman. Karya ilmiah ini disusunberdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan April sampai November2010 di Laboratorium Kimia Fisik, Departemen Kimia FMIPA IPB. Karya ilmiahyang berjudul Adsorben Berbasis Limbah Padat Tapioka ini merupakan salah satusyarat untuk memperoleh gelar sarjana sains pada Departemen Kimia FMIPAIPB.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Henny Purwaningsih, S.Si,M.Si. selaku pembimbing pertama, dan Bapak Drs. Komar Sutriah, M.S. selakupembimbing kedua yang telah memberikan arahan, saran, dan dorongan selamapelaksanaan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasihpenulis berikan kepada keluarga tercinta, Bapak, Ibu, Nenek dan adik-adikku(Adetya Mustofa dan M. Tri Amhari) yang selalu memberikan semangat, doa, dankasih sayang. Terima kasih juga kepada Bapak Nano, Ibu Ai, Bapak Ismail,Bapak Sobur atas fasilitas dan bantuan yang diberikan selama penelitian. Ucapanterima kasih juga disampaikan kepada Risal, Chandra, Nafiul, Anna, Wida, danteman-teman kimia 43 yang turut membantu, memberikan semangat dandukungannya dalam penyusunan karya ilmiah.

Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan.

Bogor, April 2011

Tedy Kurniawan

vi

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bekasi pada tanggal 12 Juni 1988 sebagai anakpertama dari tiga bersaudara dari pasangan Munzijen Syafei dan Ikah Atikah.Tahun 2006, penulis lulus dari SMU Negeri 1 Karawang dan pada tahun yangsama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur UndanganSeleksi Masuk IPB (USMI) IPB. Selama mengikuti masa perkuliahan penulisaktif dalam beberapa organisasi kemahasiswaan IPB, seperti DPM FMIPA,Century, Merpati Putih, dan Forces. Selain itu, penulis pernah menjadi asistenpraktikum Kimia Dasar TPB IPB tahun ajaran 2008/2009, asisten praktikumKimia Lingkungan tahun ajaran 2009/2010 dan asisten praktikum Kimia Fisiktahun ajaran 2009/2010. Tahun 2009, penulis mengikuti kegiatan Praktik Lapangdi BPOM, PPOMN Jakarta Pusat, dengan judul Karakterisasi Bahan BakuPembanding Obat Imidazole sp.

vii

DAFTAR ISIHalaman

DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR...................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................... ix

PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

TINJAUAN PUSTAKALimbah Padat Tapioka ........................................................................ 1Kaolin ................................................................................................ 2Bentonit ............................................................................................. 3Adsorpsi.............................................................................................. 3Isoterm Adsorpsi ................................................................................ 3Zat Warna ........................................................................................... 4

BAHAN DAN METODEBahan dan Alat.................................................................................... 4Lingkup Kerja ..................................................................................... 5

HASIL DAN PEMBAHASANAktivasi Limbah Padat Tapioka, Kaolin, dan Bentonit ........................ 6Adsorpsi Biru Cibacron ...................................................................... 7Penentuan Nisbah Optimum Adsorben ............................................... 7Penentuan Waktu Optimum Adsorpsi ................................................. 8Penentuan Bobot Optimum Adsoben .................................................. 8Optimalisasi Adsorpsi Biru Cibacron pada AA ................................... 9Perbandingan Adsorbsi Biru Cibacron pada Adsorben LPTA dan AA 9Isoterm Adsorpsi ................................................................................ 10

SIMPULAN DAN SARANSimpulan............................................................................................. 12Saran................................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 12

LAMPIRAN ................................................................................................... 15

viii

DAFTAR TABELHalaman

1 Komposisi kimia limbah padat tapioka ....................................................... 22 Modifikasi contoh adsorben ....................................................................... 53 Kapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi adsorben LPTA dan AA ............. 104 Nilai konstanta n dan k dari persamaan Freundlich ..................................... 115 Nilai konstanta α dan β dari persamaan Langmuir ...................................... 11

DAFTAR GAMBARHalaman

1 Limbah padat tapioka ................................................................................. 22 Serbuk kaolin ............................................................................................ 23 Struktur kaolin .......................................................................................... 24 Struktur bentonit ........................................................................................ 35 Struktur biru cibacron................................................................................. 46 Skema interaksi proton dengan struktur kaolin .......................................... 67 Skema interaksi proton dengan struktur bentonit ....................................... 78 Penentuan nisbah optimum adsorpsi biru cibacron...................................... 79 Perbandingan perlakuan adsorben limbah padat tapioka ............................ 710 Waktu optimum adsorpsi biru cibacron oleh LPTA .................................... 811 Bobot optimum adsorpsi biru cibacron oleh LPTA ..................................... 812 Waktu optimum adsorpsi biru cibacron oleh AA ........................................ 913 Bobot optimum adsorpsi biru cibacron oleh AA ......................................... 914 Kapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi LPTA dan AA ........................... 1015 Isoterm Freundlich adsorpsi biru cibacron oleh LPTA................................ 1016 Isoterm Langmuir adsorpsi biru cibacron oleh LPTA ................................. 1017 Isoterm Freundlich adsorpsi biru cibacron oleh AA .................................... 1118 Isoterm Langmuir adsorpsi biru cibacron oleh AA...................................... 11

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Diagram alir penelitian ............................................................................... 16

2 Data konsentrasi dan absorbans larutan biru cibacron pada pembuatankurva standar.............................................................................................. 17

3 Data optimasi perlakuan adsorben terhadap biru cibacron 50 mg/L ............ 18

4 Data optimasi waktu adsorpsi biru cibacron 50 mg/L.................................. 20

5 Data optimasi bobot adsorben adsorpsi biru cibacron 50 mg/L .................. 21

6 Data optimasi waktu adsorpsi biru cibacron 50 mg/L oleh arang aktif ........ 22

7 Data optimasi bobot arang aktif terhadap biru cibacron 50 mg/L ................ 23

8 Data isoterm Freundlich dan Langmuir untuk adorpsi biru cibacron ........... 24

9 Data isoterm Freundlich dan Langmuir untuk adorpsi biru cibacron oleharang aktif ................................................................................................. 25

10 Interaksi gugus polisakarida dengan gugus zat warna reaktif biru cibacron. 26

1

PENDAHULUAN

Kegiatan industri telah menjadi bagianyang tak terpisahkan dari kehidupan. Selainberdampak positif bagi manusia, kegiatan inijuga memberikan dampak negatif berupakerusakan lingkungan akibat pengelolaanlimbah yang tidak baik (Suwarsa 1998,Zubieta et al. 2007, Hartati et al. 2008).Limbah merupakan masalah utama dalampengendalian dampak lingkungan industri.Salah satu jenis polutan yang terdapat dalamhampir semua limbah yang berasal dariindustri, terutama industri tekstil dan makananadalah zat warna. Sebagian besar zat warnatekstil merupakan zat warna sintetik.

Zat warna sintetik adalah salah satu jenispolutan yang termasuk limbah B3 sehinggalimbah yang dihasilkannya berbahaya bagikesehatan manusia. Tidak seperti zat warnaalami, zat warna sintetik sulit dihilangkanmenggunakan metode fisikokimia dan biologikonvensional (Bulut et al. 2007, Pekkuz et al.2007). Dalam proses pewarnaan tekstil sekitar10-15% zat warna reaktif terbawa dalamaliran sungai (Dizge 2007). Hal inimenimbulkan masalah lingkungan perairanseperti mengganggu ekosistem perairan,memperlambat aktivitas fotosintesis, danmenghambat pertumbuhan biota perairandengan menghalangi masuknya sinar mataharike dalam air.

Proses adsorpsi merupakan metode yangpaling efisien untuk pengelolaan limbah zatwarna (Chou et al. 2000). Metode lainnyadalam pengelolaan limbah zat warna terdiriatas oksidasi-ozonisasi, flokulasi-koagulasi,dan penggunaan membran (Pekkuz et al.2007). Metode-motode tersebut mempunyaikelebihan dan kekurangan, di antaranyapembentukan lumpur yang berlebihan danpenggunaanya yang kurang efisien.

Adsorben yang paling efisien dalampengelolaan limbah zat warna adalah karbonaktif. Karbon aktif merupakan adsorben yangcukup mahal sehingga saat ini pembuatanadsorben difokuskan kepada pembuatanadsorben yang relatif murah yang bersumberdari produk samping pertanian seperti jeramidan kulit padi (Suwarsa 1998, Chou et al.2000, Verma dan Mishra 2010), ampas teh(Retnowati 2005), tongkol jagung (Fahrizal2008, Suryani 2009), serbuk gergaji (Pekkuzet al. 2007), dan ampas tebu (Raghuvanshi etal. 2004, Azhar et al. 2005, Karnitz et al.2006, Gurgel et al. 2008, Diapati 2009).

Penelitian ini menggunakan limbah padattapioka sebagai bahan baku untuk pembuatan

adsorben. Limbah padat tapioka mempunyaipotensi menjadi adsorben karena mengandungbahan polisakarida yang cukup tinggisehingga dapat dijadikan adsorben untukmenjerap zat warna. Ketersediaan limbahpadat tapioka terus meningkat sejalan denganmeningkatnya produksi tapioka. Limbah padattapioka diketahui sebagai bahan sumberenergi yang memiliki kadar protein kasarrendah, tetapi kaya akan karbohidrat. Olehkarena itu, limbah padat tapioka dapatdigunakan sebagai pakan ternak. Beberapapenelitian tentang pemanfaatan limbah padattapioka telah dilakukan (Tjiptadi 1985,Rinaldy 1987, Ali 2008, dan Widiarto et al.2008). Victoria (2010) mengadsorpsi zatwarna biru metilena dengan campuranadsorben limbah padat tapioka-kaolinmemperoleh kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi yang baik dibandingkan denganarang aktif. Hal ini menunjukkan bahwacampuran limbah padat tapioka-kaolinberpotensi sebagai adsorben.

Selain limbah hasil pertanian, kaolin danbentonit dilaporkan dapat digunakan sebagaibahan baku pembuatan adsorben. Kaolin danbentonit merupakan contoh adsorben yangtermasuk jenis aluminasilikat. Ghosh danBhattacharyya (2002) dan Nandi et al. (2008)menunjukkan penggunaan kaolin dapatdigunakan sebagai adsorben zat warna,sedangkan Lian et al. (2008) serta Benguelladan Yacouta-Nour (2008) menunjukkanbahwa bentonit dapat digunakan sebagaiadsorben zat warna.

Penelitian ini bertujuan memanfaatkancampuran limbah padat tapioka-kaolin danlimbah padat tapioka-bentonit sebagaiadsorben zat warna reaktif biru cibacrondengan aktivasi asam maupun basa. Kondisioptimum adsorpsi yang meliputi waktuadsorpsi dan nisbah bobot adsorben terhadapzat warna biru cibacron, serta isoterm adsorpsidari adsorben tersebut ditentukan.

TINJAUAN PUSTAKA

Limbah Padat Tapioka

Proses pengolahan ubi kayu (Manihotutilissima) menjadi tepung tapioka akanmenghasilkan limbah padat dan hasil buanganberupa cairan yang disebut sludge. Limbahpadat tapioka merupakan limbah padatindustri tapioka yang jumlahnya 30% (b/b)dari bahan baku (Gambar 1). Potensi limbahpadat tapioka didukung oleh kadar selulosa

2

yang dapat mencapai 65,9% (Widiarto et al.2008). Berdasarkan kandungan ini, limbahpadat tapioka mempunyai potensi yang besaruntuk dimanfaatkan sebagai sumber selulosamaupun untuk menghasilkan produkturunannya.

Gambar 1 Limbah padat tapioka.

Komponen penting yang terdapat dalamlimbah padat tapioka adalah pati dan seratkasar. Komposisi kimia limbah padat tapiokasangat bervariasi tergantung pada mutu bahanbaku, efisiensi proses ekstraksi pati danpenanganan limbah padat tapioka itu sendiri(Tjiptadi 1985). Komposisi kimia limbahpadat tapioka berbeda untuk setiap daerah asaldan jenis ubi kayu, serta teknologi yangdigunakan dan penanganan limbah padatnya.Komposisi kimia limbah padat tapioka dapatdilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Komposisi kimia limbah padattapioka

Komposisi Kadar (%)

Air 12.7

Abu 9.1

Serat Kasar 8.1

Protein 2.5

Lemak 1.0

Karbohidrat 65.9Sumber : Rinaldy (1987)

Kaolin

Kaolin dengan formulaAl2O3.2SiO2.2H2O, merupakan masa batuanyang tersusun dari material lempung dengankandungan besi yang rendah, dan umumnyaberwarna putih atau agak keputihan (Gambar2). Kelompok mineral kaolin meliputikaolinit, nakrit, dikit, dan haloisit. Kaolinit,nakrit, dan dikit mempunyai komposisi kimiayang ideal, yaitu Al2Si205(OH)4.

Kaolinit, nakrit, dan dikit dibedakan olehsusunan lapisan 1:1. Pengertian lapisan 1:1adalah untuk setiap satuan mineral terdiri atassatu lapisan oksida-Si (lapisan silikat) dan

satu lapisan hidroksioksida-Al (lapisanaluminat).

Gambar 2 Serbuk kaolin.

Satuan-satuan ini berikatan kuat sesamanyadengan ikatan hidrogen dan Van der Waals.Hal ini mengakibatkan kation atau anion danmolekul air tidak dapat masuk ke lapisansilikat maupun aluminat sehingga efektivitaspenjerapannya terbatas hanya di permukaansaja. Sifat penukar kation atau anion hanyaberasal dari bagian ujung mineral yangmengalami pemutusan (Muhdarina danLinggawati 2003).

Dalam kelompok mineral kaolin, kaolinitditemukan dalam jumlah yang paling banyak.Komposisi kimia dari kaolinit, yaitu SiO2

46.54%, Al2O3 39.50%, dan H2O 13.96%(Sarapaa dan Al-Ani 2008). Molekul airdalam struktur kristal kaolinit dapatditemukan pada ruang antarlapisannya.Struktur kaolin disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3 Struktur kaolin.

Bagian permukaan dari kristal kaolinitmempunyai muatan negatif yang tetap dantidak bergantung pH (permanent charge).Muatan negatif tersebut berasal dari subtitusiatom dalam struktur kristal yang tidakmempengaruhi struktur kristal tersebut,misalnya dengan adanya atom Al yangbermuatan +3 yang menggantikan atom Siyang bermuatan +4 menyebabkan kerangkakaolinit kekurangan muatan positif ataukelebihan muatan negatif (Faruqi et al. 1967).

3

Bentonit

Bentonit adalah istilah yang digunakan didalam dunia perdagangan untuk sejenis tanahlempung yang secara alami mempunyaikemampuan mengembang sampai 15 kalivolume keringnya jika menyerap air. Mineralbentonit memiliki diameter kurang dari 2 µmyang terdiri dari berbagai macam mineralfilosilikat yang mengandung silika,alumunium oksida, dan hidroksida yang dapatmengikat air. Bentonit memiliki struktur tigalapisan yang terdiri dari dua lapisan silikatetrahedron dan satu lapisan sentral octahedral(Syuhada et al. 2008).

Gambar 4 Struktur bentonit.

Bentonit dapat diklasifikasikan menjadidua kelompok, yaitu natrium bentonit dankalsium bentonit. Bentonit mengandung 85%montmorilonit yang mempunyai rumus kimiaAl2O3.4SiO2xH2O, yaitu senyawa silikatdalam alumina yang mengandung air terikatsecara kimia. Molekul air dalam strukturkristal bentonit dapat ditemukan pada ruangantarlapisannya. Kandungan lain dalambentonit merupakan pengotor dari beberapajenis mineral seperti kwarsa, ilit, kalsit,mika,dan klorit. Struktur bentonit ditunjukkanpada Gambar 4.

Adsorpsi

Adsorpsi merupakan peristiwaterakumulasinya partikel pada suatupermukaan (Atkins 1999). Adsorpsi terjadikarena adanya gaya tarik menarik antarmolekul adsorbat dengan tempat-tempat aktifdi permukaan adsorben. Adsorbat adalahsubstansi yang terjerap atau substansi yangakan dipisahkan dari pelarutnya, sedangkanadsorben adalah merupakan suatu mediapenjerap. Menurut Reynolds yang diacudalam Wijaya (2008), proses adsorpsi dapat

digambarkan sebagai proses saat molekulmeninggalkan larutan dan menempel padapermukaan zat adsorben.

Mekanisme penjerapan tersebut dapatdibedakan menjadi dua yaitu, adsorpsi secarafisika (fisisorpsi) dan adsorpsi secara kimia(kimisorpsi). Pada proses fisisorpsi, gaya yangmengikat adsorbat oleh adsorben adalah gaya-gaya Van der Waals, sedangkan pada prosesadsorpsi kimia terjadi interaksi adsorbatdengan adsorben melalui pembentukan ikatankimia (Sukarta 2008). Kimisorpsi terjadidiawali dengan adsorpsi secara fisika(fisisorpsi), yaitu partikel-partikel adsorbatmendekat ke permukaan adsorben melaluigaya Van der Waals atau melalui ikatanhidrogen, kemudian diikuti oleh adsorpsikimia yang terjadi setelah adsorpsi fisika.Pada adsorpsi kimia, partikel yang melekatpada permukaan akan membentuk ikatankimia (Atkins 1999).

Faktor-faktor yang mempengaruhiadsorpsi, yaitu sifat fisika dan kimia adsorbenseperti luas permukaan, pori-pori, dankomposisi kimia. Selanjutnya jugadipengaruhi oleh sifat fisika dan kimiaadsorbat seperti ukuran molekul, polaritasmolekul, dan komposisi kimia, konsentrasiadsorbat dalam fase cair, sifat fase cair, sertalamanya proses adsorpsi tersebutberlangsung. Semakin kecil ukuran partikel,maka semakin besar luas permukaan padatanpersatuan volume tertentu sehingga akansemakin banyak zat yang diadsorpsi (Atkins1999). Adsorben yang baik memilikikapasitas adsorpsi dan persentase efisiensipenjerapan yang tinggi.

Isoterm Adsorpsi

Isoterm adsorpsi merupakan fungsikonsentrasi zat terlarut yang terjerap padapadatan terhadap konsentrasi larutan. Tipeisoterm adsorpsi dapat digunakan untukmempelajari mekanisme adsorpsi. Adsorpsifase cair-padat pada umumnya mengikuti tipeisoterm Freundlich dan Langmuir (Atkins1999).

Isoterm Adsorpsi Langmuir

Isoterm Langmuir merupakan prosesadsorpsi yang berlangsung secara kimisorpsisatu lapisan. Kimisorpsi adalah adsorpsi yangterjadi melalui ikatan kimia yang sangat kuatantara tapak aktif permukaan dengan molekuladsorbat dan dipengaruhi oleh densitaselektron. Adsorpsi satu lapisan terjadi karena

4

ikatan kimia biasanya bersifat spesifik,sehingga permukaan adsorben dapat mengikatadsorbat dengan ikatan kimia. Persamaanisoterm adsorpsi Langmuir dapat diturunkansecara teoritis dengan menganggap terjadinyakesetimbangan antara molekul-molekul zatyang diadsorpsi pada permukaan adsorbendengan molekul-molekul zat yang tidakteradsorpsi sebagai berikut :

c

c

m

x

1

Kostanta α dan β dapat ditemukan dari kurva

hubunganmx

c

/terhadap c dengan

persamaan :

cmx

c

11

/

Keterangan:x/m = massa adsorbat yang teradsorpsi per

gram adsorbenc = konsentrasi kesetimbangan adsorbat

dalam larutan setelah adsorpsi (ppm)α,β = konstanta empiris

Isoterm Adsorpsi Freundlich

Isoterm Freundlich merupakan prosesadsorpsi yang terjadi secara fisisorpsi banyaklapisan. Fisisorpsi adalah adsorpsi yang hanyamelibatkan gaya intermolekul dan ikatannyalemah. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlichdidasarkan atas terbentuknya lapisanmonolayer dari molekul-molekul adsorbatpada permukaan adsorben. Pada adsorpsiFreundlich situs-situs aktif pada permukaanadsorben bersifat heterogen.

Menurut Atkins (1999), pada prosesadsorpsi zat terlarut pada permukaan padatanditerapkan isoterm Freundlich yangditurunkan secara empiris dengan bentukpersamaan :

nkcm

x /1

Apabila dilogaritmakan, persamaan isotermFreundlich dapat dituliskan sebagai berikut :

cn

km

xlog

1loglog

Keterangan:x/m = massa adsorbat yang teradsorpsi per

gram adsorbenc = konsentrasi kesetimbangan adsorbat

dalam larutan setelah adsorpsi (ppm)k,n = konstanta empiris

Zat Warna

Zat warna tekstil merupakan senyawaorganik yang keberadaannya dapatmenggangu ekosistem perairan. Limbah cairyang berwarna ini akan diproses terlebihdahulu sampai konsentrasinya cukup amanjika berada di perairan.

Biru cibacron merupakan salah satu jeniszat warna reaktif yang digunakan dalamindustri tekstil. Zat warna ini memiliki sifattidak berbau, berwujud padat pada suhukamar, yaitu berupa serbuk berwarna birukehitaman yang berwarna biru ketikadilarutkan dalam air, memiliki pH 6-7, dankelarutan dalam air 1000 g/L. Biru cibacrondengan rumus molekul C30H24ClN7O10S3

termasuk zat warna bifungsional yangmengandung dua gugus reaktif, yaitumonoklorotriazin dan vinil sulfona. Strukturbiru cibacron ditunjukkan pada Gambar 5.

O

OSO2OH

NH2

HN

SO3H

NH N

NN

Cl

NH

SO3H

Gambar 5 Struktur biru cibacron.

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Analisis hasil penelitian inimenggunakan, spektrofotometer Spectronic20D+ Thermo Electron Corporation. Bahan-bahan yang digunakan adalah limbah padattapioka (eksternal) dari perusahaan tapioka didaerah Cimahpar, Bogor, kaolin komersial,bentonit dari PT Sud Chemie, zat warna birucibacron komersial, dan serbuk arang aktifkomersial.

5

Lingkup Kerja

Penelitian terdiri atas beberapa tahap.Tahap pertama adalah preparasi limbah padattapioka, kaolin dan bentonit. Tahap keduaadalah aktivasi limbah padat tapioka, kaolindan bentonit. Tahap ketiga adalah pembuatancampuran limbah padat tapioka-kaolin danlimbah padat tapioka-bentonit. Tahap keempatadalah optimasi waktu kontak dan bobotadsorben pada adsorpsi biru cibacron. Tahapkelima adalah penentuan jenis isotermadsorpsi biru cibacron oleh adsorben terbaik.Diagram alir penelitian dapat dilihat padalampiran 1

Metode

Preparasi SampelSemua sampel (limbah padat tapioka,

kaolin, dan bentonit) dicuci dengan air sulinglalu dikeringkan pada suhu 105 °C selama 3jam dalam oven, kemudian dihancurkan dandiayak sehingga berukuran 200 mesh(Arikan et al. 2009).

Aktivasi Limbah Padat TapiokaLimbah padat tapioka yang telah dicuci

diaktivasi dengan asam dan basa. Aktivasidengan asam dilakukan dengan memasukkanlimbah padat tapioka ke dalam labuErlenmeyer dan ditambahkan sebanyak 50 mLH3PO4 30%. Campuran tersebut dipanaskansambil diaduk selama 6 jam, kemudiandisaring dengan vakum. Limbah padat tapiokayang telah diaktivasi tersebut dicuci beberapakali dengan air suling untuk mengeluarkanasam, setelah itu dikeringkan pada suhu 40 ºCselama 24 jam.

Aktivasi limbah padat tapioka denganbasa dilakukan dengan cara memasukkanlimbah padat tapioka ke dalam labuErlenmeyer dan ditambahkan NaOH 0.1 N.Campuran tersebut dipanaskan sambil diadukselama 6 jam, kemudian disaring denganvakum. Limbah padat tapioka yang telahdiaktivasi tersebut dicuci beberapa kalidengan air suling untuk mengeluarkan basa,setelah itu dikeringkan pada suhu 40 ºCselama 24 jam.

Aktivasi Kaolin dan BentonitKaolin ditimbang sebanyak 10 g ke dalam

labu bulat dan ditambahkan sebanyak 250 mllarutan H2SO4 30%. Campuran tersebutdipanaskan sambil diaduk dengan pengadukmagnet dan dipanaskan pada suhu 90-100 °Cselama 6 jam, kemudian didinginkan dan

disaring dengan vakum. Kaolin lalu dicucibeberapa kali dengan air suling untukmengeluarkan asam, dan keberadaan ion SO4

2-

dideteksi menggunakan larutan BaCl2. Kaolinyang telah dicuci tersebut dikeringkan padasuhu 105 °C selama 3 jam. Contoh kaolinkemudian disimpan dalam desikator untukpemakaian selanjutnya. Aktivasi bentonitmerujuk pada metode aktivasi kaolin yangdilaporkan Koyuncu et al. (2007).

Pembuatan Adsorben Limbah PadatTapioka-Kaolin dan Limbah PadatTapioka-Bentonit (Victoria 2009)

Limbah padat tapioka yang telahdiaktivasi dicampur hingga merata dengankaolin dan bentonit yang juga telah diaktivasi(Tabel 2). Komposisi campuran adsorbenyaitu 25:75, 50:50, 75:25, dan 100:0. Setelahitu, adsorben diberi nama sebagai berikut,limbah padat tapioka aktivasi asam dan kaolinaktivasi asam (LPTA,KA), limbah padattapioka aktivasi asam dan bentonit aktivasiasam (LPTA,BA), limbah padat tapioka basadan kaolin aktivasi asam (LPTB,KA), limbahpadat tapioka basa dan bentonit aktivasi asam(LPTB,BA).

Tabel 2 Modifikasi contoh adsorben

Adsorpsi Zat Warna

Pembuatan Larutan Zat WarnaLarutan stok zat warna 1000 mg/L dibuat

dengan melarutkan 1000 mg serbuk birucibacron dalam air suling dan diencerkanhingga 1 liter. Setelah itu dibuat kurva standardari larutan hasil pengenceran larutan stok inidengan konsentrasi 5, 10, 20, 30, 40, dan 50mg/L (Lampiran 2).

Penentuan Panjang Gelombang MaksimumPanjang gelombang maksimum diukur

dengan spektrofotometer spectronic 20 D+pada rentang panjang gelombang 600-700 nmdengan larutan biru cibacron 5 mg/L.

Jenis Nisbah Adsorben100:0 75:25 50:50 25:75 0:100

LPTA:KA A1 A2 A3 A4 A5

LPTA:BA B2 B3 B4 B5

LPTB:KA C1 C2 C3 C4

LPTB:BA D2 D3 D4

6

Penentuan Nisbah Optimum AdsorbenAdsorben dengan nisbah tertentu

ditimbang sebanyak 1.0 g dan dimasukkan kedalam labu Erlenmeyer yang berisi 50 mLlarutan biru cibacron 50 mg/L. Campurandipanaskan sambil diaduk selama 30 menit.Setelah itu disaring dan diambil filtratnya,kemudian diukur dengan spektrofotometerspectronic 20D+ pada panjang gelombangmaksimum.

Penentuan Waktu Optimum AdsorpsiSebanyak 1 g adsorben dimasukkan ke

dalam 50 mL larutan biru cibacron 50 mg/L,kemudian larutan dipanaskan sambil diadukdengan alat gojok. Adsorpsi dilakukan denganvariasi waktu adsorpsi 15, 30, 45, 60, dan 75menit. Campuran disaring dan absorbansifiltrat diukur pada panjang gelombangmaksimum. Waktu optimum ditentukandengan menghitung efisiensi dan kapasitasadsorpsi maksimum.

Penentuan Bobot Optimum AdsorbenVariasi bobot adsorben yang digunakan

adalah 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, dan 2.5 g. Masing-masing dimasukkan ke dalam 50 mL larutanbiru cibacron 50 mg/L, kemudian dipanaskansambil diaduk selama waktu optimum.Campuran disaring dan absorbansi filtratdiukur pada panjang gelombang maksimum.Setelah itu, dihitung efisiensi dan kapasitasadsorpsi maksimum.

Penentuan Isoterm Adsorpsi (ModifikasiVictoria 2009)

Labu Erlenmeyer yang berisi 1.0 gadsorben dengan nisbah optimum ditambahdengan 50 mL zat warna pada berbagaikonsentrasi, yaitu 20, 40, 60, 80, dan 100mg/L, lalu dipanaskan sambil diaduk selama75 menit. Setelah itu, disaring dan diambilfiltratnya untuk diukur denganspektrofotometer spectronic 20D+ padapanjang gelombang 617 nm. Persamaanregresi linier menggunakan persamaanLangmuir dan Freundlich dibuat untukmenentukan jenis isoterm yang sesuai.

Penentuan Waktu Optimum dan BobotOptimum Adsorben Arang Aktif

Metode penentuan waktu optimumadsorpsi dan bobot optimum adsorben arangaktif dilakukan dengan merujuk pada metodepenentuan waktu optimum adsorpsi dan bobotoptimum adsorben.

Penentuan Isoterm Adsorpsi Arang AktifMetode penentuan isoterm adsorpsi arang

aktif dilakukan dengan merujuk pada metodepenentuan isoterm adsorpsi adsorben.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Aktivasi limbah padat tapioka, kaolin, danbentonit

Penelitian ini menggabungkan limbahpadat tapioka, kaolin, dan bentonit yangkemudian digunakan sebagai adsorben untukzat warna biru cibacron. Limbah padattapioka, kaolin, dan bentonit yang digunakanterlebih dahulu dicuci dengan aquades agarpermukaan adsorben bersih dari bahan-bahanpengotor. Masing-masing diaktivasi sebelumdicampur menjadi homogen. Aktivasi limbahpadat tapioka dengan H3PO4 30% dan NaOH0,1 N bertujuan menghilangkan senyawa-senyawa selain polisakarida yang larut dalamasam dan basa, agar tidak ikut berperan dalammekanisme adsorpsi zat warna. Dengandemikian kemampuan untuk menjerapadsorbat zat warna akan lebih maksimal.Aktivasi kaolin menggunakan H2SO4 30%bertujuan melarutkan komponen-komponenseperti Fe2O3, Al2O3, CaO, dan MgO yangmengisi ruang antarlapisan kaolin, sehinggamenambah luas permukaan adsorben. Ion-ionCa2+ dan Mg2+ yang berada pada permukaankristal adsorben secara berangsur-angsurdiganti oleh ion H+ dari H2SO4. Gambaraktivasi H2SO4 terlihat pada Gambar 6 danGambar 7. Diharapkan pergantian ini dapatmeningkatkan kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi.

Gambar 6 Skema interaksi proton denganstruktur kaolin (Dudkin et al.2005).

7

Gambar 7 Skema interaksi proton denganstruktur bentonit.

Begitu juga halnya dalam aktivasibentonit. Asam sulfat (H2SO4 30%) digunakanuntuk aktivasi bentonit, karena asam sulfatmemiliki bilangan ekivalen H+ lebih tinggidibanding asam klorida maupun asam nitrat.Dengan demikian, dapat menggantikan kationlogam seperti Na+, Ca2+, dan Mg2+ dalamstruktur bentonit.

Adsorpsi biru cibacron

Penjerapan zat warna oleh limbah padattapioka berlangsung melalui interaksi antaragugus HO-polisakarida dalam limbah padattapioka dan gugus-gugus tertentu pada zatwarna tekstil. Interaksi antara limbah padattapioka yang banyak mengandungpolisakarida (HO-polisakarida) dengan zatwarna reaktif biru cibacron adalah interaksisecara fisik. Interaksi ini terjadi karena adanyasuatu ikatan hydrogen atau Van der Waalsdari gugus HO-polisakarida dengan gugus Npada zat warna biru cibacron.

Penentuan nisbah optimum adsorben

Adsorben yang digunakan pada tahappenentuan nisbah adalah campuran limbahpadat tapioka-kaolin dan campuran limbahpadat tapioka-bentonit. Adsorben campurandari limbah padat tapioka, kaolin, dan bentonitdibuat dengan nisbah 25:75, 50:50, 75:25, dan100:0. Pengaruh perlakuan adsorben dannisbahnya terhadap kapasitas adsorpsi danefisiensi adsorpsi dapat dilihat pada Gambar8.

Hasil penelitian menunjukkan bahwakapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi

terbesar dihasilkan oleh adsorben A1 yangterbuat dari limbah padat tapioka aktivasiasam (LPTA) saja. Pada nisbah optimumtersebut diperoleh kapasitas adsorpsi sebesar1.66 mg/g dan efisiensi adsorpsi sebesar66.63%. Data selengkapnya dapat dilihat padaLampiran 3.

Gambar 8 Penentuan nisbah optimumadsorpsi biru cibacron.

Adsorben lainnya, yaitu limbah padattapioka aktivasi basa (C1) memperoleh nilaikapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi yangjauh lebih rendah dibandingkan limbah padattapioka aktivasi asam. Adsorben limbah padattapioka (LPT) yang tidak melalui perlakuanmemperoleh nilai kapasitas adsorpsi danefisiensi adsorpsi yang lebih baikdibandingkan limbah padat tapioka aktivasibasa (LPTB), tetapi lebih rendahdibandingkan dengan limbah padat tapiokaaktivasi asam (LPTA). Perbandinganperlakuan adsorben limbah padat tapiokaterhadap kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9 Perbandingan perlakuan adsorbenlimbah padat tapioka A1 (LPTA),C1 (LPTB), G (LPT).

7 Ca2+

14+

[Al13O4(OH)24(H2O)12]14+

14 H+ + 6,5 Al2O3 + 8,5 H2O

8

Hasil perbandingan perlakuan adsorbenlimbah padat tapioka diperoleh nilai kapasitasadsorpsi dan efisiensi adsorpsi LPT awalsebesar 1.00 mg/g dan 40.10%, tetapi setelahmengalami aktivasi asam nilai kapasitasadsorpsi dan efisiensi adsorpsi meningkatmenjadi 66.21% dan 66.17%. Hal inimenunjukkan bahwa proses aktivasi asammembantu menghilangkan senyawa-senyawaselain polisakarida yang larut dalam asam.Penurunan nilai kapasitas adsorpsi danefisiensi adsorpsi terlihat pada limbah padattapioka aktivasi basa (LPTB), yaitu sebesar43.39% dan 43.30% yang ditunjukan padaGambar 9. Hal ini diakibatkan perlakuan basakurang baik dalam menghilangkan senyawa-senyawa selain polisakarida sehingga kurangmengadsorpsi zat warna reaktif biru cibacron.

Selanjutnya, adsorben limbah padattapioka aktivasi asam (LPTA) ditentukankondisi optimum adsorpsinya terhadap zatwarna biru cibacron dengan mengukur duaparameter, yaitu waktu adsorpsi dan bobotadsorpsi. Setelah itu, jenis isotermadsorpsinya ditentukan.

Penentuan waktu optimum adsorpsi

Kapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsimeningkat dengan bertambah lamanya waktuadsorpsi (Gambar 10). Konsentrasi zat warnabiru cibaron yang diadsorpsi sebesar 50 mg/L,dan mengalami penurunan menjadi 11.12mg/L. Penurunan konsentrasi zat warna birucibaron sebesar 77.75% ini terjadi pada waktuadsorpsi 75 menit dengan kapasitas adsorpsi1.94 mg/g. Setelah 75 menit, kapasitasadsorpsi dan efisiensi adsorpsi cenderungtetap. Data selengkapnya dapat dilihat padaLampiran 4.

Gambar 10 Waktu optimum adsorpsi birucibacron oleh limbah padattapioka aktivasi asam (LPTA).

Hal ini menunjukkan bahwa adsorben telahjenuh oleh zat warna biru cibacron. Jikaproses dilanjutkan, maka kemungkinan tidakada lagi zat warna yang diadsorpsi olehadsorben, sampai akhirnya terjadi pelepasankembali atau desorpsi.

Penentuan bobot optimum adsorben

Penentuan bobot optimum adsorbendilakukan dengan meragamkan konsentrasibiru cibacron. Waktu adsorpsi yang digunakanmerupakan waktu adsorpsi maksimum.Pengukuran dilakukan pada panjanggelombang maksimum adsorpsi yaitu 617nm. Bobot adsorben berpengaruh terhadapkapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi zatwarna biru cibacron dengan konsentrasi 50mg/L (Gambar 11).

Gambar 11 Bobot optimum adsorpsi birucibacron oleh limbah padattapioka aktivasi asam (LPTA).

Hasil penelitian menunjukkan bahwasemakin banyak jumlah adsorben akanmenurunkan kapasitas adsorpsi danmeningkatkan efisiensi adsorpsi. Hal initerlihat dari kapasitas adsorpsi yang semakinmenurun setelah mencapai adsorpsivitasmaksimum pada bobot adsorben 1 g. Dataselengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 5.Kapasitas adsorpsi menunjukkan banyaknyaadsorbat yang diadsorpsi per satuan bobotadsorben. Karena itu, nilainya dipengaruhioleh besarnya bobot adsorben. Peningkatanbobot adsorben ini memperbanyak sisi aktifdari adsorben untuk mengadsorpsi adsorbat.Jika konsentrasi adsorbat dan waktu adsorpsitetap, maka terjadi penurunan kapasitasadsorpsi. Sebaliknya, efisiensi adsorpsi terusmeningkat seiring dengan bertambahnyajumlah adsorben. Efisiensi adsorpsimenunjukkan banyaknya konsentrasi zatwarna yang diadsorpsi oleh adsorben. Hal inimemperkuat penelitian Diapati (2009), danVictoria (2010) yang menyatakan bahwa

9

peningkatan bobot adsorben akan menurunkankapasitas adsorpsi dan meningkatkan efisiensiadsorpsi.

Data hasil penelitian menunjukkanefisiensi adsorpsi biru cibacron meningkatdari 16.50% sampai 91.90% dengan variasibobot dari 0.5 g sampai 2.5 g. Sebaliknya,kapasitas adsorpsi dengan bobot adsorben 1.0g sebesar 1.66 mg/g turun menjadi 0.91 mg/gdengan bobot adsorben 2.5 g. Pada saat bobot1.0 g hampir seluruh permukaan adsorbentelah terikat dengan adsorbat, sedangkan padabobot 2.5 g masih banyak sisi aktif yangbelum berikatan dengan adsorbat.

Optimasi adsorpsi biru cibacron padaarang aktif

Waktu adsorpsi

Penentuan waktu adsorpsi arang aktifterhadap larutan biru cibacron dilakukandengan meragamkan konsentrasi biru cibacron50 mg/L dan bobot adsorben 1 g. Pengukurandilakukan pada panjang gelombangmaksimum, yaitu 617 nm. Lamanya adsorpsiditentukan berdasarkan kapasitas adsorpsi danefisiensi adsorpsi selama rentang waktutertentu. Pengaruh waktu adsorpsi terhadapkapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi birucibacron oleh arang aktif dapat dilihat padaGambar 12.

Hasil penelitian menunjukkan bahwakonsentrasi zat warna biru cibacron menurundari 50 mg/L menjadi 19.44 mg/L dalamwaktu 30 menit. Waktu optimum adsorpsiadalah 30 menit, karena pada saat itu terjadikapasitas adsorpsi 3.05 mg/g. Sebanyak 1 gadsorben mampu mengadsorpsi 3.05 mg zatwarna biru cibacron dengan efisiensi 61.11%.Setelah melewati waktu 30 menit terjadipenurunan kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi.

Gambar 12 Waktu optimum adsorpsi birucibacron oleh arang aktif.

Hal ini sesuai dengan hasil penelitianRaghuvanshi et al. (2004) yang menyatakanbahwa efisiensi penjerapan berbanding lurusdengan waktu sampai pada titik tertentu,kemudian mengalami penurunan setelahmelewati titik tersebut. Kapasitas adsorpsi danefisiensi adsorpsi pada waktu 45, 60, dan 75menit mengalami penurunan kembali karenatelah melewati waktu optimumnya, haldimungkinkan ada sejumlah zat warna yangterlepas kembali (desorpsi) akibat prosespemanasan sambil diaduk. Data selengkapnyatertera pada Lampiran 6.

Bobot adsorben

Bobot adsorben berpengaruh terhadapkapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi zatwarna biru cibacron dengan konsentrasi 50mg/L, dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13 Bobot optimum adsorpsi birucibacron oleh arang aktif.

Penentuan bobot adsorben menggunakanarang aktif komersil dilakukan denganmeragamkan konsentrasi zat warna birucibacron 50 mg/L. Waktu adsorpsi yangdigunakan adalah waktu adsorpsi maksimumarang aktif. Pada kondisi waktu dankonsentrasi yang sama, kenaikan bobotadsorben menurunkan kapasitas adsorpsi,tetapi meningkatkan efisiensi adsorpsi. Hal initerlihat dari efisiensi adsorpsi biru cibacronyang meningkat dari 42.96 % sampai 94.25 %dengan variasi bobot dari 0.5 g sampai 2.5 g.Sebaliknya, kenaikan jumlah adsorbenmenurunkan kapasitas adsorpsi dari 2.14 mg/gmenjadi 0.94 mg/g. Hal ini disebabkan karenasaat bobot 0.5 gram hampir seluruhpermukaan adsorben telah berinteraksi denganadsorbat, sedangkan pada bobot 2.5 grammasih banyak sisi aktif yang belumberinteraksi dengan adsorbat. Dataselengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 7.

10

Perbandingan adsorpsi biru cibacron olehadsorben limbah padat tapioka aktivasi

asam dan arang aktif

Perbandingan antara adsorben limbahpadat tapioka asam (LPTA) dan adsorbenarang aktif dilakukan pada konsentrasi zatwarna biru cibacron sebesar 50 mg/L. Tabel 3menunjukkan hasil kapasitas adsorpsi danefisiensi adsorpsi yang tertinggi pada limbahpadat tapioka aktivasi asam (LPTA) sebesar1.94 mg/g dan 77.75%. Adsorben arang aktifdiperoleh kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi sebesar 3.05 mg/g dan 61.11%.

Tabel 3 Kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi biru cibacron antaraadsorben LPTA dan AA

Gambar 14 menunjukkan bahwakapasitas adsorpsi arang aktif memperolehkapasitas adsorpsi 36.34% lebih besar dalamadsorpsi zat warna biru cibacron 50 mg/L.Persen efisiensi adsorpsi arang aktif 21.39%lebih rendah dari limbah padat tapiokaaktivasi asam (LPTA). Hasil inimemperlihatkan potensi limbah padat tapiokayang diaktivasi oleh asam sebagai adsorbenalternatif dalam mengadsorpsi zat warnareaktif. Hal ini menambah informasipenelitian sebelumnya yang menggunakancampuran 25% limbah padat tapioka aktivasiasam-75% kaolin aktivasi dalammengadsorpsi zat warna biru metilena yangdilakukan oleh Victoria (2010).

Gambar 14 Kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi limbah padat tapiokaaktivasi asam dan arang aktif.

Isoterm Adsorpsi

Tipe isoterm adsorpsi dapat digunakanuntuk mengetahui mekanisme penjerapan zatwarna biru cibacron dengan adsorben limbahpadat tapioka aktivasi asam. Isoterm adsorpsiLangmuir dilakukan dengan cara membuatkurva hubungan c/(x/m) terhadap c,sedangkan isoterm adsorpsi Freundlichdilakukan dengan membuat kurva hubunganlog (x/m) terhadap log c. Isoterm adsorpsi zatwarna biru cibacron dapat dilihat padaGambar 15 dan Gambar 16.

Berdasarkan gambar yang berasal daripengolahan data pada Lampiran 8, adsorpsibiru cibacron oleh adsorben limbah padattapioka aktivasi asam memberikan linieritasyang cukup tinggi untuk kedua tipe isoterm,yaitu sebesar 99.90% untuk isotermFreundlich (Gambar 15) dan 98.50% untukisoterm Langmuir (Gambar 16). Berdasarkandata tersebut dapat disimpulkan bahwa prosesadsorpsi biru cibacron oleh adsorben limbahpadat tapioka aktivasi asam mengikuti tipeisoterm Freundlich, karena nilai linieritasuntuk tipe isoterm ini lebih besar.

Gambar 15 Isoterm Freundlich adsorpsi zatwarna biru cibacron olehLPTA.

Gambar 16 Isoterm Langmuir adsorpsi zatwarna biru cibacron olehLPTA.

Isoterm Freundlich hanya melibatkangaya Van der Waals sehingga ikatan antara

Adsorben Waktu Bobot EP Q

(menit) (gram) (%) (mg/g)

LPTA 75 1.0012 77.7500 1.9435

AA 30 0.5005 61.1167 3.0528

11

adsorbat dengan adsorben bersifat lemah. Halini memungkinkan adsorbat bebas bergerakhingga akhirnya berlangsung proses adsorpsibanyak lapisan. Sama halnya dengan adsorbenlimbah padat tapioka aktivasi asam, isotermadsorpsi biru cibacron oleh arang aktif jugamengikuti tipe isoterm Freundlich. Gambar 17dan Gambar 18 yang berasal dari pengolahandata pada Lampiran 9 menunjukkan bahwaisoterm adsorpsi biru cibacron oleh arang aktifmemiliki linieritas yang cukup tinggi untukkedua tipe isoterm, yaitu 79.9% untuk isotermLangmuir dan 94.7% untuk isotermFreundlich. Walaupun keduanya memilikilinieritas yang cukup tinggi, proses adsorpsilebih dominan mengikuti tipe isotermFreundlich. Hal ini menunjukkan bahwa padaadsorpsi biru cibacron oleh arang aktifdiperkirakan membentuk banyak lapisansebagaimana adsorben limbah padat tapiokaaktivasi asam.

Gambar 17 Isoterm Freundlich adsorpsi zatwarna biru cibacron oleh AA.

Gambar 18 Isoterm Langmuir adsorpsi zatwarna biru cibacron oleh AA.

Nilai konstanta n, k, α, dan β dapatdihitung dari persamaan regresi Freundlichdan Langmuir untuk zat warna biru cibacrondapat dilihat pada Tabel 4 dan 5. Nilai n dan kpada isoterm Freundlich tergantung dengansuhu, adsorben, dan unsur-unsur yang dijerap.Nilai n menggambarkan intensitas dariadsorpsi.

Tabel 4 Nilai konstanta n dan k daripersamaan Freundlich untuklimbah padat tapioka aktivasiasam (LPTA) dan arang aktif(AA)

Nilai n dari adsorben LPTA lebih besardaripada adsorben AA, artinya adsorpsi lebihbaik saat menggunakan adsorben dari LPTA.Sedangkan nilai k menunjukkan kapasitasadsorpsi dari adsorben, terlihat berdasarkantabel 4 nilai k AA lebih besar daripada LPTA.Artinya, kapasitas adsorben AA untukmenjerap biru cibacron lebih baik daripadaadsorben LPTA.

Tabel 5 Nilai konstanta α dan β daripersamaan Langmuir untuklimbah padat tapioka aktivasiasam (LPTA) dan arang aktif(AA)

Nilai α menggambarkan jumlah yang dijerapatau kapasitas adsorpsi untuk membentuklapisan sempurna pada permukaan adsorben.Nilai β merupakan konstanta yang bertambahdengan kenaikan ukuran molekuler yangmenunjukkan kekuatan ikatan molekuladsorbat pada permukaan adsorben.

Berdasarkan data penelitian sebelumnyayaitu Victoria (2010) yang menggunakancampuran limbah padat tapioka dan kaolinsebagai bahan dasar pembuatan adsorbenmemberikan hasil yang baik untuk penjerapanzat warna biru metilena. Namun dalampenelitian ini memberikan hasil yang kurangbaik untuk campuran limbah padat tapioka-kaolin dan limbah padat tapioka-bentonit.Pada penelitian ini hanya adsorben darilimbah padat tapioka saja yang memberikanhasil yang baik dalam penjerapan zat warnabiru cibacron. Adsorben berbasis polisakaridaini setelah diaktifkan oleh asam dapatberinteraksi lebih baik dengan sisi reaktif zatwarna biru cibacron, dibandingkan denganpenambahan kaolin maupun bentonit. Polainteraksi setelah penambahan kaolinmenurunkan kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi. Sisi aktif dari kaolin maupun

Adsorben n k R

LPTA 2.8090 9.8855 0.999AA 1.3568 11.041 0.947

Adsorben α β RLPTA 4.3860 11.4000 0.985

AA 142.85 0.00817 0.799

12

bentonit tidak lebih banyak dibandingkandengan sisi aktif limbah padat tapioka. Hal inimenunjukkan bahwa campuran limbah padattapioka-kaolin dan limbah padat tapioka-bentonit kurang baik digunakan sebagaimengadsorpsi zat warna reaktif seperti birucibacron.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Limbah padat tapioka dapat digunakansebagai adsorben zat warna reaktif birucibacron. Kapasitas adsorpsi dan efisiensiadsorpsi larutan tunggal zat warna reaktif birucibacron diperoleh kondisi optimum adsorpizat warna biru cibacron pada waktu 75menitdengan bobot 1 g. Isoterm adsorpsi limbahpadat tapioka aktivasi asam, dan arang aktif,yaitu tipe isoterm Freundlich.

Saran

Perlu dilakukan penetapan entalpi adsorpsiuntuk menyempurnakan mekanisme adsorpsizat warna, dengan parameter ragam waktukontak dan bobot adsorben optimum.

DAFTAR PUSTAKA

Ali U. 2008. Pengaruh penggunaan onggokdan isi rumen sapi komplit dalam pakankomplit terhadap penampilan kambingperanakan etawah. [skripsi]. Malang:Jurusan Nutrisi dan Makanan Ternak,Fakultas Peternakan, Universitas IslamMalang.

Arikan M, Sobolev K, Ertun T, Yeginobali A,Turker P. 2009. Properties of blendedcements with thermally activated kaolin.Construction and Building Materials23:62–70.

Atkins PW. 1999. Kimia Fisik Jilid 1.Kartohadiprojo I, penerjemah;Rohhadyan T, Hadiyana K, editor.Jakarta: Erlangga. Terjemahan dari:Physical chemistry.

Azhar SS, Liew AG, Suhardy D, Hafiz KF,Hatim MD. 2005. Dye removal fromaqueous solution by using adsorption on

treated sugarcane bagasse. Am J Appl Sci11:1499-1503.

Benguella B dan A. Yacouta-Nour. 2008.Adsorption of bezanyl red andnylomine green from aqueoussolutions by natural and acid-activated bentonite. Desalination235:276–292.

Bulut E, Ozacar M, Sengil IA. 2007.Equilibrium and kinetic data and processdesign for adsorption of Congo Red ontobentonite. J Hazard Mat 154:613-622.

Chou KS, Tsai JC, Lo CT. 2000. Theadsorption of congo red and vacuumpump oil by rice hull ash. Biores Technol78:217-219.

Diapati M. 2009. Ampas tebu sebagaiadsorben zat warna reaktif cibarcon red.[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematikadan Ilmu Pengtahuan Alam, InstitutPertanian Bogor.

Dizge N, Aydiner C, Demirbas E, Kobya M,Kara S. 2007. Adsorption of reactive dyesfrom aqueous solutions by fly ash: kineticand equilibrium studies. J Hazard Mat150:737–746.

Fahrizal. 2008. Pemanfaatan tongkol jagungsebagai biosorben zat warna biru metilena[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematikadan Ilmu Pengtahuan Alam, InstitutPertanian Bogor.

Faruqi FA, Okuda S, Williamson WO.1967.Chemisorption of methylene blue bykaolinite. Clay Minerals 7(19).

Ghosh D, Bhattacharyya KG. 2002.Adsorption of methylene blue onkaolinite. App Clay Sci 20:295-300.

Gurgel LVA, Rossimiriam Pereira de Freitasdan Laurent Frédéric Gil. 2008.Adsorption of Cu(II), Cd(II), and Pb(II)from aqueous single metal solutions bysugarcane bagasse and mercerizedsugarcane bagasse chemically modifiedwith succinic anhydride. CarbohydrPolym 74: 922-929.

Hartati E, Sutisna M, Windi NS. 2008.Perbaikan kualitas air limbah industryfarmasi menggunakan koagulan biji kelor

13

(Moringa oleifera) dan PAC (polyalumunium chloride). [makalah ilmiah].Bandung: Jurusan Teknik Lingkungan,Institut Teknologi Nasional.

Karnitz O, Vinicius L, Cesar J, Botaro VR,Sacramento TM, Pereira R, Frederic R.2006. Adsorption of heavy metal ionfrom aqueous single metal solution bychemically modified sugarcane bagasse.Bioresource Technology 98:1291–1297.

Koyuncu H, Kul AR, Yildiz N, Calimli A,Ceylan H. 2007. Equilibrium and kineticstudies for the sorption of 3-methoxybenzaldehyde on activatedkaolinites. Hazardous Materials 14:128-139.

Muhdarina, Linggawati A. 2003. Pilarisasikaolinit alam untuk meningkatkankapasitas tukar kation. Jurnal NaturIndonesia 6: 20-23

Nandi BK, Goswani A, Purkait MK. 2008.Adsorption characteristics of brilliantgreen dye on kaolin. J Hazard Mat161:387-395.

Pekkuz H, Uzun I, dan Guzel F. 2007.Kinetics and thermodynamics of theadsorption of some dyestuffs fromaqueous solution by poplar sawdust.Bioresource Technology 99:2009–2017.

Raghuvanshi SP, Singh R, Kaushik CP.2004.Kinetics study of methylene bluedye bioadsorption on bagasse. Appl EcolEnviron Res 2: 35-43.

Retnowati. 2005. Efektivitas ampas tehsebagai adsorben alternatif limbah cairindustri tekstil. [skripsi]. Bogor: FakultasMatematika dan IPA, Institut PertanianBogor.

Rinaldy W. 1987. Pemanfaatan onggoksingkong (Manihot esculenta Crantz)sebagai bahan pembuatan etanol. [tesis].Bogor : Program Pascasarjana, InstitutPertanian Bogor.

Sarapaa O, Al-Ani T. 2008. Clay and ClayMineralogy. Finland: GTK Espoo.

Sukarta N I. 2008. Adsorpsi ion Cr3+ olehserbuk gergaji kayu albizia (Albiziafalcata) : studi pengembangan bahan

alternatif penjerap limbah logam berat[tesis]. Bogor : Program Pascasarjana,Institut Pertanian Bogor.

Suryani AM. 2009. Pemanfaatan tongkoljagung untuk pembuatan arang aktifsebagai adsorben pemurnian minyakgoreng bekas. [skripsi]. Bogor: FakultasMatematika dan IPA, Institut PertanianBogor.

Suwarsa S. 1998. Penyerapan zat warna tekstilBR Red HE 7B oleh jerami padi. JMS3:32-40.

Syuhada, Wijaya R, Jayatin, Rohman S. 2008.Modifikasi bentonit (clay) menjadiorganoclay dengan penambahansurfaktan. Nanosains dan Nanoteknologi2: 1-4.

Tjiptadi W. 1985. Telaah kualitas dankuantitas limbah industri tapioka sertacara pengendalian di daerah bogor dansekitarnya [disertasi]. Bogor: ProgramPascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Verma VK dan AK Mishra. 2010. Kinetic andisotherm modeling of adsorption of dyesonto rice husk carbon. Global NESTJournal 10:1-7.

Victoria. 2009. Adsorpsi asam lemak bebasdan zat warna menggunakan campurankaolin-limbah padat tapioka. [skripsi].Bogor: Fakultas Matematika dan IPA,Institut Pertanian Bogor.

Widiarto S, Suka IG, Simanjuntak W. 2008.Pembuatan polimer peka lingkungandengan polimerisasi grafing campuran n-isopropilakrilamida dan asam metakrilat(binary monomer) pada selulosa yangdiekstraksi dari onggok. ProsidingSeminar Nasional Sains dan Teknologi-II;Lampung, 17-18 November 2008.Lampung: Jurusan Kimia FMIPAUniversitas Lampung. hlm. 328-341.

Wijaya H. 2008. Penggunaan tanah lateritsebagai media adsorpsi untukmenurunkan kadar chemical oxygendemand (COD) pada pengolahan limbahcair di rumah sakit Baktiningsih Klepu.[skripsi].Yogyakarta: Jurusan TeknikLingkungan Fakultas Teknik Sipil danPerencanaan,Universitas Islam Indonesia.

14

Zubieta et al. 2007. The adsorption of dyesused in the textile industry onmesoporous materials. Colloid Polym Sci286:377–384.

15

LAMPIRAN

16

Lampiran 1 Diagram alir penelitian

Limbah padat tapioka

Dicuci dengan aquades

Rendam dengan aquades(90 menit dengan pergantian air 30 menit sekali)

Dikeringkan 40 0C-24 jam

Aktivasi asam(asam fosfat 30%, 6 jam)

Aktivasi basa(NaOH 0.1 N, 6 jam)

Kaolin teraktivasi Bentonit teraktivasi Kaolin teraktivasi Bentonit teraktivasi

Nisbah 100:0; 75:25; 50:50; 25:75; dan 100:0

Penentuan λ maks

Penentuan nisbah optimum

Penentuan bobot dan waktu optimum adsorpsi

Penentuan isoterm adsorpsi

17

Lampiran 2 Konsentrasi dan absorbans larutan biru cibacon pada pembuatan kurva standar(Panjang gelombang maksimum 617 nm)

[biru cibacron] Absorbans(ppm)

5 0.051510 0.074620 0.141430 0.217540 0.283950 0.3545

18

Lampiran 3 Data optimasi perlakuan adsorben terhadap biru cibacron 50 mg/L

Keterangan :EP : Efisiensi adsorpsiQ : Kapasitas adsorpsiLPTA,KA : Campuran limbah padat tapioka asam dan kaolin aktivasiLPTA,BA : Campuran limbah padat tapioka asam dan bentonit aktivasiLPTB,KA : Campuran limbah padat tapioka basa dan kaolin aktivasiLPTB,BA : Campuran limbah padat tapioka basa dan bentonit aktivasiK : KaolinB : BentonitLPT : Limbah padat tapioka1 : Adsorben dengan nisbah 100:0

Adsorben Rasio Bobot A [biru cibacron] [biru cibacron] EP EP rata-rata Q Q rata-rata(gram) (ppm) rerata (%) (%) (mg/g) (mg/g)

LPTA,KA A 1 1,0002 0,1090 16.5000 16.6833 67.0000 66.6333 1.6747 1.66551,0002 0,1112 16.8667 66.2667 1.6563

2 1.0008 0.1804 28.4000 28.6167 43.2000 42.7667 1.0791 1.06841.0007 0.1830 28.8333 42.3333 1.0576

3 1.0009 0.1726 27.1000 26.9917 45.8000 46.0167 1.1440 1.14951.0007 0.1713 26.8833 46.2333 1.1550

4 1.0009 0.1624 25.4000 25.5000 49.2000 49.0000 1.2289 1.22351.0015 0.1636 25.6000 48.8000 1.2182

5 1.0004 0.1249 19.1500 19.4417 61.7000 61.1167 1.5419 1.52701.0008 0.1284 19.7333 60.5333 1.5121

LPTA,BA B 2 1.0013 0.1687 26.4500 26.7550 47.1000 46.4500 1.1760 1.15961.0015 0.1726 27.1000 45.8000 1.1433

3 1.0012 0.1979 31.3167 31.2000 37.3667 37.6000 0.9330 0.93921.0005 0.1965 31.0833 37.8333 0.9454

4 1.0013 0.2441 39.0167 39.0167 21.9667 21.9667 0.5485 0.54841.0014 0.2441 39.0167 21.9667 0.5484

5 1.0005 0.3151 50.8500 51.3000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00001.0002 0.3205 51.7500 0.0000 0.0000

LPTB,KA C 1 1.0030 0.2410 38.5000 38.6333 23.0000 22.7333 0.5733 0.56721.0010 0.2426 38.7667 22.4667 0.5611

2 1.0005 0.2020 32.0000 32.3500 36.0000 35.3000 0.8996 0.88211.0003 0.2062 32.7000 34.6000 0.8647

3 1.0007 0.2020 32.0000 31.8833 36.0000 36.2333 0.8994 0.90531.0004 0.2006 31.7667 36.4667 0.9113

4 1.0003 0.1938 30.6333 30.7417 38.7333 38.5167 0.9680 0.96251.0005 0.1951 30.8500 38.3000 0.9570

LPTB,BA D 2 1.0101 0.2247 35.7833 35.9083 28.4333 28.1833 0.7037 0.69941.0046 0.2262 36.0333 27.9333 0.6951

3 1.0008 0.2773 44.5500 44.6917 10.9000 10.6167 0.2723 0.26511.0015 0.2790 44.8333 10.3333 0.2579

4 1.0032 0.2790 44.8333 45.1083 10.3333 9.7833 0.2575 0.24401.0011 0.2823 45.3833 9.2333 0.2306

K 1.0002 0.2006 31.7667 31.8833 36.4667 36.2333 0.9115 0.90571.0001 0.2020 32.0000 36.0000 0.8999

B 1.0009 0.1804 28.4000 28.2917 43.2000 43.4167 1.0790 1.08411.0015 0.1791 28.1833 43.6333 1.0892

LPT 1.0002 0.1897 29.9500 29.9500 40.1000 40.1000 1.0023 1.00201.0007 0.1897 29.9500 40.1000 1.0018

19

Lanjutan lampiran 3 Data optimasi perlakuan adsorben terhadap biru cibacron 50 mg/L

2 : Adsorben dengan nisbah 75:253 : Adsorben dengan nisbah 50:504 : Adsorben dengan nisbah 25:755 : Adsorben dengan nisbah 0:100

20

Lampiran 4 Data optimasi waktu adsorpsi biru cibacron 50 mg/L

Adsorben Waktu Bobot A [biru cibacron] [biru cibacron] EP EP rata-rata Q Q rata-rata(menit) (gram) (ppm) rerata (%) (%) (mg/g) (mg/g)

Ab 15 1.0001 0.1844 29.0667 28.9500 41.8667 42.1000 1.0466 1.05221.0004 0.1830 28.8333 42.3333 1.0579

30 1.0004 0.1366 21.1000 21.2000 57.8000 57.6000 1.4444 1.43911.0008 0.1378 21.3000 57.4000 1.4339

45 1.0004 0.1045 15.7500 15.8417 68.5000 68.3167 1.7118 1.70711.0006 0.1056 15.9333 68.1333 1.7023

60 1.0002 0.0958 14.3000 14.2083 71.4000 71.5833 1.7846 1.78901.0004 0.0947 14.1167 71.7667 1.7934

75 1.0002 0.0778 11.3000 11.1250 77.4000 77.7500 1.9346 1.94351.0001 0.0757 10.9500 78.1000 1.9523

150 1.0006 0.0778 11.3000 11.1250 77.4000 77.7500 1.9338 1.94301.0002 0.0757 10.9500 78.1000 1.9521

21

Lampiran 5 Data optimasi bobot adsorben terhadap biru cibacron 50 mg/L

Contoh perhitungan :

EP rata-rata = 16.2667 + 16.7333 = 16.5000 %2

Q rata-rata = 0.8125 + 0.8360 = 0.8243 mg/g2

Keterangan :EP = efisiensi adsorpsi biru cibacron (%)Q = kapasitas adsorpsi biru cibacron (mg/g)

Adsorben Bobot A [biru cibacron] [biru cibacron] EP EP rata-rata Q Q rata-rata(gram) (ppm) rerata (%) (%) (mg/g) (mg/g)

LPTA Aa 0.5005 0.2612 41.8667 41.7500 16.2667 16.5000 0.8125 0.82430.5004 0.2598 41.6333 16.7333 0.8360

Ab 1,0002 0,1090 16.5000 16.6833 67.0000 66.6333 1.6747 1.66551,0002 0,1112 16.8667 66.2667 1.6563

Ac 1.5003 0.0883 13.0500 12.7833 73.9000 74.4333 1.2314 1.24031.5004 0.0851 12.5167 74.9667 1.2491

Ad 2.0008 0.0535 7.2500 7.2500 85.5000 85.5000 1.0683 1.06852.0002 0.0535 7.2500 85.5000 1.0686

Ae 2.5004 0.0334 3.9000 4.0500 92.2000 91.9000 0.9219 0.91882.5006 0.0352 4.2000 91.6000 0.9158

%

%100)41.866750(

%100)(

50

Co

CaCoEP

16.2667

gmg

ml

lml

mll

m

CaCoVQ

/8125.0

1000

1

5005.0

)8667.4150(50

1000

1)(

=

-

=

-

=

22

Lampiran 6 Data optimasi waktu adsorpsi biru cibacron 50 mg/L oleh arang aktif

Adsorben Waktu Bobot A [biru cibacron] [biru cibacron] EP EP rata-rata Q Q rata-rata(menit) (gram) (ppm) rerata (%) (%) (mg/g) (mg/g)

AAa 15 0.5006 0.1512 23.5333 23.6333 52.9333 52.7333 2.6435 2.63400.5004 0.1524 23.7333 52.5333 2.6246

30 0.5006 0.1284 19.7333 19.4417 60.5333 61.1167 3.0230 3.05280.5004 0.1249 19.1500 61.7000 3.0825

45 0.5003 0.1911 30.1833 30.2917 39.6333 39.4167 1.9805 1.96910.5006 0.1924 30.4000 39.2000 1.9577

60 0.5003 0.2189 34.8167 35.0583 30.3667 29.8833 1.5174 1.49250.5008 0.2218 35.3000 29.4000 1.4677

75 0.5005 0.2941 47.3500 47.6333 5.3000 4.7333 0.2647 0.23640.5008 0.2975 47.9167 4.1667 0.2080

23

Lampiran 7 Data optimasi bobot arang aktif terhadap biru cibacron 50 mg/L

Contoh perhitungan :

EP rata-rata = 44.5000 + 41.4333 = 42.9667 %2

Q rata-rata = 2.2232 + 2.0692 = 2.1462 mg/g2

Keterangan :EP = efisiensi adsorpsi biru cibacron (%)Q = kapasitas adsorpsi biru cibacron (mg/g)

Adsorben Bobot A [biru cibacron] [biru cibacron] EP EP rata-rata Q Q rata-rata(gram) (ppm) rerata (%) (%) (mg/g) (mg/g)

AAa 0.5004 0.1765 27.7500 28.5167 44.5000 42.9667 2.2232 2.14620.5006 0.1857 29.2833 41.4333 2.0692

AAb 1.0002 0.1203 18.3833 18.3833 63.2333 63.2333 1.5805 1.58001.0009 0.1203 18.3833 63.2333 1.5794

AAc 1.5007 0.0767 11.1167 11.0333 77.7667 77.9333 1.2955 1.29821.5010 0.0757 10.9500 78.1000 1.3008

AAd 2.0001 0.0296 3.2667 3.3417 93.4667 93.3167 1.1683 1.16642.0002 0.0305 3.4167 93.1667 1.1645

AAe 2.5008 0.0278 2.9667 2.8750 94.0667 94.2500 0.9404 0.94222.5009 0.0267 2.7833 94.4333 0.9440

%

%100)27.750050(

%100)(

50

Co

CaCoEP

44.5000

gmg

ml

lml

ml

l

m

CaCoVQ

/2232.2

1000

1

5004.0

)5000.4450(50

1000

1)(

=

-

=

-

=

24

Lampiran 8 Data isoterm Freundlich dan Langmuir untuk adsorpsi biru cibacron

Persamaan garis isoterm Langmuir yang diperoleh y = 0.020 + 0.228x dengan r2 = 0.985 maka

dari persamaan Cmx

C

11

/ , diperoleh nilai α = 4.3860 dan β =11.4000

Persamaan garis isoterm Freundlich yang diperoleh y = 0.995 + 0.356x dengan r2 = 0.999

maka dari persamaan logm

x= log k +

n

1log C, diperoleh nilai n = 2.8090 dan k = 9.8855

[biru cibacron] Bobot Langmuir Freundlichawal adsorben A [biru cibacron]akhir x x/m C/x/m log log

(mg/l) (mg) (mg/l) (mg/l) (mg/g) (g/l) x/m C20 1.0007 0.0334 3.9000 16.1000 16.0887 0.2424 1.2065 0.591140 1.0003 0.0969 14.4833 25.5167 25.50901 0.5678 1.4067 1.160960 1.0002 0.1739 27.3167 32.6833 32.6768 0.8360 1.5142 1.436480 1.0006 0.2660 42.6667 37.3333 37.31095 1.1435 1.5718 1.6301

100 1.0009 0.3565 57.7500 42.2500 42.21201 1.3681 1.6254 1.7616

25

Lampiran 9 Data isoterm Freundlich dan Langmuir untuk adsorpsi biru cibacron oleh arang aktif

Persamaan garis isoterm Langmuir yang diperoleh y = 0.007 + 0.856x dengan r2 = 0.799 maka

dari persamaan Cmx

C

11

/ , diperoleh nilai α = 142.857 dan β = 0.0082

Persamaan garis isoterm Freundlich yang diperoleh y = 0.737x + 0.345 dengan r2 = 0.947

maka dari persamaan logm

x= log k +

n

1log C, diperoleh nilai n = 1.3568 dan k = 11.041

[Biru cibacron] Bobot Langmuir Freundlichawal adsorben A [biru cibacron]akhir x x/m C/x/m log log

(mg/l) (mg) (mg/l) (mg/l) (mg/g) (g/l) x/m C40 0.5003 0.1765 27.7500 12.2500 24.4853 1.1333 1.3889 1.443360 0.5005 0.2612 41.8667 18.1333 36.2304 1.1556 1.5591 1.621980 0.5003 0.3487 56.4500 23.5500 47.0718 1.1992 1.6728 1.7517

100 0.5006 0.4609 75.1500 24.8500 49.6404 1.5139 1.6958 1.8759

26

Lampiran 10 Interaksi gugus polisakarida dengan gugus zat warna reaktif biru cibacron

O

OSO2OH

NH2

HN

SO3H

NH N

NN

Cl

NH

SO3H

O

OSO2OH

NH2

HN

SO3H

NH N

NN

Cl

NH

SO3H

H- O-polisakarida

+ HO-polisakarida