Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam ....

22
Indo. J. Chem., 2008, 8 (3), 293 - 299 ADSORPSI UNSUR ANORGANIK BERBAHAYA DARI AIR DENGAN MENGGUNAKAN LIMBAH JERUK Katsutoshi Inoue Departemen Kimia Terapan, Saga University Honjo-machi 1, Saga 840-8502, Jepang Diterima 1 Juli 2008; yang diterima 1 Agustus 2008 ABSTRAK Asam pektik yang terdapat dalam beberapa buah-buahan seperti jeruk dan apel yang merupakan pengikat alami bahan polimer, menunjukkan sangat baik untuk adsorpsi ion logam kationik termasuk logam berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam pektik juga sangat baik untuk adsorpsi beberapa jenis anionik anorganik yang berbahaya seperti fosfor, arsenik dan fluorida dengan memuat valensi tinggi logam kationik seperti zirkonium (IV). Aplikasi praktis untuk penghapusan unsur-unsur anorganik berbahaya dari air buangan dalam biaya yang murah, residu jus jeruk dikerjakan dibalik asam pektik murni. Jus jeruk residu setelah penjusan diaktifkan dengan saponifikasi sejumlah kecil kalsium hidroksida untuk mempersiapkan kationik berbahaya pada sorben. Beberapa kationik berbahaya seperti timbal (II), tembaga (II) dan kadmium (II) teradsorpsi efektif

Transcript of Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam ....

Page 1: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Indo. J. Chem., 2008, 8 (3), 293 - 299

ADSORPSI UNSUR ANORGANIK BERBAHAYA DARI AIR DENGAN

MENGGUNAKAN LIMBAH JERUK

Katsutoshi Inoue

Departemen Kimia Terapan, Saga University

Honjo-machi 1, Saga 840-8502, Jepang

Diterima 1 Juli 2008; yang diterima 1 Agustus 2008

ABSTRAK

Asam pektik yang terdapat dalam beberapa buah-buahan seperti jeruk dan apel yang

merupakan pengikat alami bahan polimer, menunjukkan sangat baik untuk adsorpsi ion logam

kationik termasuk logam berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam pektik juga

sangat baik untuk adsorpsi beberapa jenis anionik anorganik yang berbahaya seperti fosfor,

arsenik dan fluorida dengan memuat valensi tinggi logam kationik seperti zirkonium (IV).

Aplikasi praktis untuk penghapusan unsur-unsur anorganik berbahaya dari air buangan dalam

biaya yang murah, residu jus jeruk dikerjakan dibalik asam pektik murni. Jus jeruk residu

setelah penjusan diaktifkan dengan saponifikasi sejumlah kecil kalsium hidroksida untuk

mempersiapkan kationik berbahaya pada sorben. Beberapa kationik berbahaya seperti timbal

(II), tembaga (II) dan kadmium (II) teradsorpsi efektif pada sorben, sedangkan anionik beracun

seperti fosfat, arsenat, arsenit dan fluoride juga efektif teradsorpsi pada zirkonium (IV)-dimuat

dalam sorben.

Kata kunci: limbah Jeruk, asam pectic, pengikat bahan Alam, logam Berat, Arsenik, Fosfor,

Adsorpsi, Penghapusan, Air.

Page 2: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

PENDAHULUAN

Sejumlah besar jeruk dipanen pada setiap tahun di negara Asia. Di Jepang, sebagian besar

jeruk digunakan untuk memproduksi jus jeruk. Dalam produksi jus jeruk, 50 wt.% dari jeruk

menjadi jus jeruk yang kita minum sementara yang lain 50% adalah residu jus jeruk (OJR). Saat

ini, OJR terbuang sebagai limbah industri dari pabrik-pabrik jus atau digunakan untuk

memproduksi pakan untuk ternak setelah dikeringkan dengan menggunakan rotary pengering

pada suhu tinggi. Namun, diperlukan biaya tinggi untuk perlakuan limbah OJR di Jepang, dan

biaya tinggi untuk produksi pakan ternak, terutama biaya untuk pengeringan sementara harganya

sangat murah. Akibatnya, pabrik jus di Jepang menderita kesenjangan besar antara biaya tinggi

dan harga rendah, yang dibayar konsumen jus jeruk saat ini. Jika OJR diubah menjadi beberapa

bahan yang bermanfaat dan murah biaya, harga jus jeruk akan lebih diturunkan,

juga mengakibatkan peningkatan konsumsi dan produksi jus jeruk, yang membawa keuntungan

besar tidak hanya untuk pabrik jus tetapi juga untuk petani jeruk.

OJR mengandung selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin yang menjadi komponen utama

dan asam sitrat, gula, limonene dan komponen kecil lainnya. Diantara lainnya, pektin adalah

polisakarida asam pektik asam, sebuah polisakarida asam, sebagian metil ester. Hal ini mudah

disabunkan menjadi asam pectic oleh beberapa bahan basa seperti natrium hidroksida dan

kalsium hidroksida.

Dalam karya sebelumnya, kami menemukan bahwa asam pectic serta asam alginat yang

terkandung dalam rumput laut adalah pengikat alami bahan-bahan polimer, yang menimbulkan

5 pengikat stabil dengan beberapa ion logam kationik seperti Pb (II), Cu (II), Fe (III) dan

seterusnya seperti yang ditunjukkan pada Skema 1.

Pada adsorpsi ion logam divalen kationik seperti Cu (II) dan Pb (II), mereka

dikoordinasikan dengan 2 unit asam pektik menimbulkan 5 pengikat yang melepaskan 2 ion

hidrogen menurut kation pertukaran mekanisme. Namun, dalam adsorpsi tri-tetra-valent dan ion

logam kationik seperti Fe (III), Al (III), lantanida (III) dan Zr (IV), dapat disimpulkan sulit bagi

semua muatan positif dari logam menjadi ion yang akan dinetralkan sepenuhnya hanya oleh

unit-unit asam pectic karena untuk halangan sterik yang kuat, yaitu sulit bagi 3 dari 4

unit asam pectic untuk mengkoordinasikan untuk satu ion logam. Dalam kasus seperti itu, positif

tak jenuh biaya yang dinetralkan oleh beberapa spesies anionik seperti hidroksida, klorida,

bisulphate atau bikarbonat yang ada dalam air. Selain itu, ion logam dimuat adalah

Page 3: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

dikoordinasikan dengan beberapa molekul air. Anionic jenis ini koordinasi serta molekul air

mudah dan selektif digantikan oleh beberapa anionik jenis berbahaya seperti fosfat, arsenat,

arsenit, fluoride dan sebagainya seperti yang ditunjukkan juga dalam Skema 1. Fenomena ini

telah dilaporkan juga dalam kasus logam resin pertukaran kation yang dimuat di beberapa

literatur.

Gambar 1 menggambarkan hubungan antara jumlah teradsorpsi As (V) pada Fe (III)

Asam pectic dimuat gel silang dengan epiklorohidrin yang tersedia secara komersial sorben

untuk menghilangkan arsen dan keseimbangan pH untuk perbandingan. Seperti yang terlihat dari

angka ini, asam pectic menunjukkan adsorpsi jauh lebih tinggi untuk As (V) daripada sintesis

resin pada pH rendah. Ini adalah contoh yang baik dari bahan alami yang menunjukkan bahwa

karakteristik dari bahan buatan lebih baik dari fosil sumber daya seperti minyak bumi.

Skema.1.Adsorpsi mekanisme ion logam kationik seperti Pb (II) pada asam pectic (kanan) dan

logam oxoanionic ion pada asam pectic sarat dengan tinggi valensi ion logam seperti Fe (III)

(kiri)

Page 4: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

 Gambar.1.Hubungan antara jumlah teradsorpsi. As (V) pada Fe (III) dimuat gel asam pectic

silang dengan epiklorohidrin dan sorben tersedia secara komersial (UR-3700) untuk pengurangan

arsen dan pH kesetimbangan

Skema.2.Penyabunan pektin dengan kalsium hidroxid

Namun, diperlukan biaya tinggi untuk menghasilkan sorbents dari asam pectic

murni. Alih-alih asam pectic murni, kita temukan pada sebuah ide untuk mempersiapkan

sorbents dari OJR kaya pectic asam pada biaya murah untuk menghilangkan serap dari beberapa

anorganik unsur berbahaya dalam air.

Persiapan sorben dari OJR

OJR diperlakukan dengan kalsium hidroksida dalam rangka untuk saponify metil ester

dari bagian pektin yang terkandung dalam OJR untuk meningkatkan isi dari fungsional efektif

kelompok, gugus karboksil, menurut reaksi ditunjukkan dalam Skema 2 seperti yang dijelaskan

dalam makalah kami sebelumnya sebagai berikut: sekitar 100 g OJR setelah jus diambil bersama

dengan 8 g Ca (OH)2 di mixer jus dan dihancurkan menjadi partikel kecil untuk membuat

suspense, yang kemudian ditransfer kedalam gelas kimia. Setelah menambahkan

sejumlah besar air deionisasi, suspensi diaduk selama 24 jam pada sekitar 200 rpm pada ruang

suhu dalam rangka memfasilitasi saponifikasi. pH awal dari penghentian ini adalah

dipertahankan pada sekitar 12,5 dengan menambahkan natrium hidroksida solusi. Setelah

Page 5: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

diaduk, suspensi itu berulang kali dicuci dengan air deionisasi sampai pH netral dengan cara dari

dekantasi dan akhirnya disaring untuk mendapatkan gel basah, yang dikeringkan dalam oven

konveksi selama sekitar 48 jam pada 70 º C untuk menghasilkan gel kering, yang disingkat

sebagai Ca-jenis SOJR (jus jeruk disaponifikasi residu), selanjutnya. Luas permukaan spesifik

gel ini diukur yaitu 7,25 m2/g dengan menggunakan Belsorp 18PLUS (BEL. JEPANG INC)

sesuai dengan metode BET sementara

ukuran pori terkemuka ditemukan mesopori dengan rata diameter pori 14,3 nm.

Setelah mengkonversi Ca-jenis SOJR menjadi asam bebas jenis SOJR (H-jenis SOJR)

dengan mencuci dengan 0,1 M asam klorida diikuti dengan pencucian dengan air sampai

pH netral, kandungan ion hidrogen tukar diukur dengan cara titrasi netralisasi. Itu dievaluasi

menjadi 2,69 mol H+/gel kg kering sedangkan gel dibuat dari asam pectic murni dievaluasi

menjadi 5,65 mol H+/ gel kg kering, yang menunjukkan bahwa banyak

sorben murah memiliki gugus fungsi yang sama dapat disiapkan daripada menggunakan pectic

asam murni yang mahal.

Adsorpsi perilaku Ca-jenis SOJR untuk beberapa ion logam

Perilaku adsorpsi Ca-jenis SOJR diselidiki untuk beberapa ion logam kationik termasuk

beberapa logam berat beracun seperti Pb (II), Cu (II) dan Cd (II). Gambar 2 menunjukkan

hubungan antara % adsorpsi.

% adsorpsi = (Ci-Ce)/Cix100

Keterangan :

Ci : konsentrasi logam awal

Ce : konsentrasi kesetimbangan logam

Page 6: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Gambar.2.Pengaruh pH terhadap adsorpsi beberapa ion logam tentang Ca-jenis SOJR. Berat

kering dari Ca-type = SOJR 25 mg. Konsentrasi logam awal = 1 mM. Volume uji solusi = 15

mL. Suhu = 303 K

Seperti yang terlihat dari gambar, Fe (III), Pb (II) dan Cu (II) sangat teradsorpsi pada pH

rendah seperti 1-2 sementara Cd (II), Zn (II) dan Mn (II) yang relatif lemah teradsorpsi. Dari

pengukuran isoterm adsorpsi, itu ditemukan bahwa mereka menunjukkan jenis Langmuir

adsorpsi isoterm adsorpsi maksimum dan kapasitas dievaluasi sebagai 1,55 mol / kg untuk Fe

(III) dan sebagai 1,10 mol / kg untuk Pb (II), Zn (II) dan Cd (II), yang nilainya lebih tinggi

dibandingkan dengan yang tersedia secara komersial pengikat resin.

Adsorptif penghapusan anorganik berbahaya anionic elemen oleh logam dimuat SOJR

Seperti disebutkan sebelumnya, diketahui bahwa beberapa spesies anionik seperti fosfat

dan fluoride dapat secara efektif dihilangkan dengan menggunakan resin penukar kation sarat

dengan logam ion valensi tinggi dengan afinitas tinggi untuk spesies anionik. Namun, karena

spesies anionic yang murah, penggunaan resin pertukaran kation menyertai terlalu tingginya

biaya untuk dipekerjakan kecuali spesies anionik teradsorpsi secara efektif dan dielusi pulih pada

konsentrasi tinggi dan resin mudah diregenerasi untuk digunakan kembali untuk berkali-kali. Di

sisi lain, SOJR jauh lebih cocok untuk tujuan ini karena jauh lebih murah daripada komersial

resin yang tersedia pertukaran kation dan cukup tinggi memuat kapasitas untuk berbagai ion

logam valensi tinggi. Dari sudut pandang seperti itu, kami telah melakukan beberapa penelitian

bekerja untuk menghilangkan serap As (III dan V), P (V) dan F menggunakan logam dimuat Ca-

jenis SOJR.

Page 7: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Adsorptif menghilangkan arsenik

Gambar 3 menunjukkan hubungan antara % penghapusan As (V) dengan Ca-jenis SOJR

dengan Zr (IV), Fe (III) atau Ce (III) dan pH kesetimbangan. 

Gambar.3.Pengaruh pH terhadap adsorpsi As (V) tentang Ca-jenis SOJR sarat dengan Zr (IV),

Fe (III) atau Ce (III) ion. Berat kering dari sorben 25 mg =. Konsentrasi arsenik awal = 20 mg /

L. Volume larutan uji = 15 mL. Suhu = 303 K

Seperti yang terlihat, pengaruh pH jauh berbeda tergantung pada jenis ion logam dimuat,

yang dianggap berkaitan dengan interaksi antara ion logam dimuat dan anionik spesies arsenat

yang tergantung pada pH seperti ditunjukkan pada Gambar 4. 

Gambar.4. Hubungan antara% adsorpsi As (V) pada Zr (IV)-dimuat SOJR serta distribusi

berbagai arsenate spesies dan pH kesetimbangan

Misalnya, dalam kasus adsorpsi pada Zr (IV)-loaded SOJR, tampak bahwa H2SO4 dan

HASO4 teradsorpsi secara selektif. Rincian selanjutnya diharapkan di masa yang akan datang.

Page 8: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Gambar 5 dan 6 menunjukkan plot yang mirip dengan Gambar. 3 dan 4, masing-masing,

tentang hubungan antara % penghapusan As (III) oleh Ca-jenis SOJR dengan Zr (IV),

Fe (III) atau Ce (III) dan pH kesetimbangan. 

Gambar.5,Pengaruh pH terhadap adsorpsi As (III) tentang Ca- SOJR jenis sarat dengan Zr (IV),

Fe (III) atau Ce (III) ion. Keringkan berat sorben 25 mg =. Arsenik awal konsentrasi = 20 mg /

L. Volume larutan uji = 15 mL. Suhu = 303 K

Seperti yang terlihat dari Gambar. 5, pengaruh pH jauh berbeda tergantung pada jenis ion logam

yang dimuat adsorpsi As(III), yang dianggap juga berhubungan dengan interaksi antara ion

logam dari As(III) yang bergantung pada pH seperti ditunjukkan pada gambar.6.

Gambar. 6. Hubungan antara% adsorpsi As (III) pada Zr (IV)-dimuat SOJR serta distribusi

berbagai arsenit spesies dan pH kesetimbangan

Hal ini terlihat dari Gambar. 3 dan 5 yang Zr (IV)-dimuat SOJR jauh lebih unggul dari Fe

(III) - atau Ce (III) – dimuat SOJR seperti yang efektif atas wilayah pH lebar; pH efektif

wilayah adalah pH = 2 - 9 untuk arsen (V) dan 8 - 11 untuk arsen (III).  Juga dari angka ini,

disarankan agar As (III dan V) teradsorpsi dapat secara efektif dielusi pada pH tinggi,

Page 9: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

pada pH lebih tinggi dari 13 untuk As (V) dan 14 untuk As (III). Gambar 7 menunjukkan plot

kebocoran% dari dia dimuat ion logam dari 3 jenis logam dimuat di berbagai pH SOJR. 

Gambar.7.Kebocoran ion logam dimuat dari logam SOJR dimuat di berbagai pH

Seperti yang terlihat dari angka ini, sorbents SOJR dengan Fe (III) dan Ce (III) menderita

kebocoran lebih luas pada pH, terutama pada pH lebih rendah dari 2. Di sisi lain, kebocoran

dimuat Zr (IV) diabaikan selama pH seluruh wilayah. Dari hasil tersebut di atas, dapat simpulkan

bahwa Zr (IV)-SOJR adalah yang paling cocok untuk menghilangkan untuk kedua As (V) dan

As (III).

Skema 3 menunjukkan mekanisme adsorpsi As (V) pada Zr (IV) SOJR serta elusi

mekanisme dengan larutan alkali disimpulkan dari eksperimental hasil tersebut di atas.

Mekanisme ini dianggap sama dengan kasus arsenit, fosfat dan fluoride yang akan

dijelaskan kemudian.

Skema.3.Mekanisme adsorpsi As (V) pada zirkonium (IV)-loaded SOJR diikuti dengan elusi

dengan basa solusi

Gambar 8 dan 9 menunjukkan pengaruh asing spesies anionic seperti sulfat, klorida dan

karbonat pada adsorpsi As (V) dan As (III), masing-masing, pada Zr (IV) dimuat SOJR. 

Page 10: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Gambar.8.Plot% adsorpsi As (V) pada Zr (IV) dimuat SOJR terhadap pH kesetimbangan dalam

ketiadaan asing anionik spesies serta dengan adanya kelebihan jumlah spesies anionik

asing. Bobot kering sorben = 25 mg. Volume larutan uji = 15 mL. Suhu = 303 K

Seperti yang terlihat dari angka-angka, yang hubungan antara % dan pH adsorpsi

kesetimbangan

hampir sama apakah spesies anionik asing ada di jumlah kelebihan atau tidak, menunjukkan

bahwa mereka tidak memiliki efek pada adsorpsi As (V dan III).

Dari isoterm adsorpsi As (V dan III) pada Zr (IV) dimuat SOJR, ditemukan bahwa kedua

adsorpsi isoterm Langmuir menunjukkan jenis adsorpsi dan adsorpsi maksimum kapasitas As

(V) dan As (III) adalah dievaluasi sebagai 1,05 dan 1,75 mol / kg, masing-masing, yang

jauh lebih tinggi dari sorbents tersedia secara komersial.

Berdasarkan hasil tersebut di atas secara adsorpsi tes, terobosan diikuti oleh tes elusi

dilakukan dengan menggunakan kolom dikemas dengan zirkonium (IV) SOJR dimuat

ditunjukkan pada Gambar. 10.

Page 11: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Gambar.10. Terobosan profil As (III dan V) dari kolom. Pakan konsentrasi As (C0) = 4,8 mg / L.

Berat gel = 0,1 g. Pakan rate = 6,5 mL / jam untuk As (V) dan 3,3 mL / jam untuk As (III).  pH

umpan = 3,3 untuk As (V) dan 9,1 untuk As (III). BV = total volume pakan yang melewati

kolom sampai waktu = t / volume dikemas sorben

Gambar 11 menunjukkan profil terobosan dari As (V dan III) dari kolom dikemas dengan

Zr (IV) dimuat SOJR dengan ketentuan yang disebutkan dalam legenda angka. Hal ini dilihat

dari gambar ini bahwa terobosan berlangsung sekitar 600 BV untuk kedua As (V) dan As (III)

sedangkan kolom jenuh pada sekitar 4500 dan 2000 BV untuk As (V) dan As (III), masing-

masing.

Gambar.11.Terobosan profil As (III dan V) dari kolom. Pakan konsentrasi As (C 0) = 4,8 mg / L.

Berat gel = 0,1 g. Pakan rate = 6,5 mL / jam untuk As (V) dan 3,3 mL / jam untuk As (III).  pH

umpan = 3,3 untuk As (V) dan 9,1 untuk As (III). BV = total volume pakan yang melewati

kolom sampai waktu = t / volume dikemas sorben

Gambar 12 menunjukkan profil elusi dari As (V dan III) dengan 0,5 M larutan NaOH setelah

adsorpsi lengkap As. Dari angka ini, jelas bahwa As (V) dan As (III) yang dielusi dari kolom

diperkaya setinggi 80 dan 25 kali dibandingkan dengan larutan umpan dan yang lebih

dari 90% teradsorpsi Seperti yang telah ditemukan oleh elusi ini; di samping itu, tidak ada

kebocoran dari Zr dimuat (IV) adalah diamati selama elusi tersebut.

Page 12: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Gambar,12. Elusi profil As (III dan V) dari dimuat kolom setelah terobosan

Gambar 13 menunjukkan hasil dari kolom siklik operasi adsorpsi As (V) pada Zr (IV)

dimuat SOJR diikuti dengan elusi dengan 0,5 M NaOH sampai siklus kelima.

Meskipun kedua dari% adsorpsi dan elusi yang sedikit diturunkan setelah siklus kedua, mereka

masih lebih tinggi dari 80%, menunjukkan kemungkinan bahwa Zr (IV) dimuat SOJR dapat

digunakan beberapa kali untuk waktu yang lama.

Gambar.13.Kolom operasi Siklik adsorpsi As (V) pada Zr (IV) SOJR dimuat diikuti dengan elusi

dengan 0,5 M NaOH

Adsorptif penghapusan fosfor

Gambar 14 menunjukkan pengaruh pH pada kesetimbangan penghapusan fosfat dengan

cara adsorpsi pada SOJR sarat dengan 4 macam Malti-valensi ion logam:

Fe (III), La (III), Ce (III) dan Zr (IV). Serupa dengan adsorpsi As (V dan III), adsorpsi fosfat

adalah sangat dipengaruhi oleh jenis logam dimuat ion. Adsorpsi Hampir kuantitatif dapat

dicapai atas pH 1-5 dengan Fe (III) dimuat SOJR dan selama pH 7-10 dan 7-12 dengan Ce (III)

dan La (III) dimuat SOJR, masing-masing. Di sisi lain, lebih tinggi dari 90% adsorpsi dapat

dicapai lebih dari pH lebih luas wilayah 1-9 oleh Zr (IV) dimuat SOJR.

Page 13: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Gambar.14.Pengaruh pH kesetimbangan pada penghapusan% dari P (V) dengan SOJR sarat

dengan ion logam trivalen seperti La (III), Ce (III) dan Fe (III) (gambar kiri) dan oleh Zr (IV)

dimuat SOJR (gambar kanan). Berat gel = 25 mg (La (III), Ce (III) dan Zr (IV)

dimuat gel), 60 mg (Fe (III) dimuat gel), fosfat konsentrasi awal = 20 mg / L, volume larutan uji

= 15 mL, gemetar waktu = 24 jam, suhu = 303 K

Gambar 15 menunjukkan isoterm adsorpsi fosfat pada Zr (IV) dimuat SOJR dan

zirconium ferit, tersedia secara komersial anorganik sorben untuk fosfat penghapusan, serta Zr

(IV) dimuat MUROMAC XMC 3614 resin, tersedia secara komersial kation asam kuat resin

penukar, untuk perbandingan. Seperti yang terlihat dari angka ini, semua sorbents menunjukkan

jenis adsorpsi Langmuir. 

Gambar.15. Isoterm adsorpsi fosfat pada pH 7 ke Zr (IV) dimuat SOJR (●), ferit zirkonium (○)

dan Zr (IV) dimuat asam kuat tukar kation resin (MUROMAC XMC 3614) (Δ)

Dari konstan nilai-nilai di wilayah dataran tinggi, adsorpsi maksimum kapasitas

dievaluasi sebagai 57, 43 dan 13 mg / g (1,84 1,39 dan 0,42 mol / kg) untuk Zr (IV) dimuat

SOJR, MURONAC XMC 3614 dan zirconium ferit, masing-masing. Artinya, sorben dibuat dari

biomassa limbah, bahan alami, dipamerkan tertinggi adsorpsi kapasitas

Page 14: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Mirip dengan kasus adsorpsi As (V dan III), adsorpsi fosfat pada Zr (IV) dimuat SOJR juga tidak

terpengaruh oleh konsentrasi lebih dari asing anionik spesies seperti sulfat, klorida dan karbonat.

Juga mirip dengan kasus As, fosfat teradsorpsi pada sorben ini ditemukan secara kuantitatif

dielusi dengan 0,1 M larutan NaOH dan itu menegaskan bahwa sorben dapat diregenerasi dan

digunakan kembali bahkan setelah 10 kali dari terulangnya adsorpsi diikuti dengan elusi dengan

NaOH 0,1 M dari tes siklus.

Gambar 16 menunjukkan pengaruh pH terhadap% yang adsorpsi fluoride pada Zr (IV)

dimuat SOJR bawah kondisi yang disebutkan dalam legenda angka.

Gambar.16. Pengaruh pH kesetimbangan pada adsorpsi fluoride pada Zr (IV) dimuat SOJR dan

kebocoran yang dimuat Zr (IV)

Adsorptif penghapusan fluorida

Adsorpsi As (V dan III) dan fosfat, yang pH wilayah di mana adsorpsi hampir kuantitatif

diperoleh dicapai terbatas dan adsorpsi maksimum adalah diamati pada pH sekitar 3, yang

dianggap terkait dengan nilai pKa HF (= 2.4). Atas seluruh pH adsorpsi di mana tes dilakukan,

kebocoran yang dimuat Zr (IV) tidak diamati.

Gambar 17 menunjukkan isoterm adsorpsi fluoride pada Zr (IV) dimuat SOJR dan

Amberlite 200CT resin, asam kuat kation resin penukar, pada pH = 2,4, yang keduanya

menunjukkan adsorpsi Langmuir jenis isoterm. Dari nilai konstanta pada dataran tinggi wilayah,

adsorpsi maksimum kapasitas yang dievaluasi sebagai 1,2 dan 0,5 mol / kg untuk Zr (IV) dimuat

SOJR dan resin Amberlite 200CT, masing-masing, dari yang dibuktikan lagi bahwa SOJR dibuat

dari limbah biomassa menunjukkan adsorpsi yang lebih baik perilaku dari resin penukar ion

buatan.

Page 15: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

Gambar.17.Adsorpsi isoterm fluoride pada Zr (IV) dimuat SOJR dan resin Amberlite 200CT,

kation asam kuat pertukaran resin, pada pH = 2,4

KESIMPULAN

Berbagai elemen anorganik berbahaya, tidak hanya kationik logam berat seperti Pb (II) dan Cu

(II) tetapi juga beberapa bahan berbahaya seperti anionik As (V dan III), fosfat dan fluoride

dapat secara efektif dihapus oleh cara adsorpsi menggunakan limbah jeruk, yang pameran jauh

lebih baik daripada perilaku adsorpsi tersedia secara komersial buatan sorbents.

REFERENSI

1. Dhakal, RP, Ghimire, KN, Inoue, K., Yano, M., dan Makino, K.

2005, September Pur. Technol, 42., 219-225

2. Yoshida, I., Ueno, K., dan Kobayashi, H., 1978, September Pur. Technol, 13., 173-184

3. Takeswhita, R., Yoshida, I., dan Ueno, K., 1979, Bull. Chem. Soc. JPN, 52., 2577-2580

4. Yoshida, I., Konomi, T., Shimonishi, Y., Morise, A., dan Ueno, K., 1981, Nippon

Kagakukaishi, (3), 379 - 384 (dalam bahasa Jepang)

5. Dhakal, RP, Ghimire, KN, dan Inoue, K., 2005, Hidrometalurgi, 79, 182-190

6. Biswas, BK, Inoue, J., Inoue, K., Ghimire, KN, Harada, H., Ohto, K., dan Kawakita, H., 2008,

J.Hazard.Mater, 154., 1066-1074

7. Biswas, BK, Inoue, K., Ghimire, KN, Ohta, S., Harada, H., Ohto, K., dan Kawakita, H., 2007,

J.Colloid Int.Sci, 312., 214-223

8. Biswas, BK, Ghimire, KN, Inoue, K., Ohto, K., dan Kawakita, H., 2007, J.Ion Exchange, 18,

428-433.

Page 16: Web viewbahan polimer, menunjukkan. sangat baik untuk adsorpsi io. n logam kationik termasuk logam . berat beracun seperti timah dan tembaga. Selain itu, asam . pektik

9. Matsueda, M., Inoue, K. Harada, H., Ohto, K. Kawakita, H., 2008, penghapusan serap

fluoride oleh zirkonium (IV)-loaded residu jus jeruk, Preprint dari 73 Pertemuan Tahunan

Perhimpunan Kimia Engineeres, Jepang, S317, Hamamatsu, Mar.17-19, 2008