PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

8
Prosiding Perlemuan dan Presenlasi IItniah PPNY-BATAN. Yog}'akarla 23-25 April /996 BukuII 277 PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN TEKNIK MEMBRAN EMULSI CAIR Prayitno, Kris Tri Basuki, Raharjo PPNY-B/1~4N. JI. Babarsari Kotak Pos 1008. Yog}'akarta 55010 ABSTRAK PENGAMBILAN URANIUM DALA,..,f AIR L/MB/IH DENGAN TEKNIK MEMBRAN E,..,fULSI CAIR. Pengambilanuranium dalam air limbah telah dikerjakan. Sur/aktan yang dipergunakanadalah Span-80 (Sorbital monoleat). Fasa membran terdiri dari /asa organik (0), /asa air internal (w) dengan perbandingano/w = I don sur/aktan. Fasa organikyangdipakai adalah TBP dalam kerosindan/asa air internalnya adalah natrium karbonat. Variabelyang dipelajari yaitu kons:ntrasi sur/aktan. waktu don kecepatan pembentukan emulsi. serlo konsentrasi ekstraktan. Dari evaluasi data percobaan diperoleh kondisi optimum sebagai berikut konsentrasi sur/aktan 5%. waktuemulsi 5 menit,kecepatan emulsi= 7500 rpm don konsentrasi ekstraktan 5%. Pada kondisi ini untuk limbah simulasi diperoleh KoeJJisien distribusi (Kd)phaseeksternal : 4.52,Kd Phase internalJ.OJ don efisiensi phaseeksternal= 81.88%. efisiensi phase internal = 75.22%. . ABSTRACT The separation of the waste of uranium solution has been investigated. The surfactant is Span-80 (Sorbital monooleat), the liquid membran phase consitrated of the organic phase (0), the internal liquid phase (w) with ratio ofolw = I, and the surfactant. The organic phase using TBP in kerosine was used as an organic phase and the internal liquid phase \vas sodium carbonat. The variables studied \vere the concentration of surfactant, the emulsification time, the speed ofstirrer and the e.,.stractant concentration. The data of the research showed that, the optimum condition was as follows: The co/lcentration of surfactant \vas 5%, emulsification time was 5 minutes. the emulsion speed \I'as 7500 rpm and the concentration of surfactant was 5%. In this condition it \vas found that, the e.tterna/ phase of the distribution coefficient (Kd) phase e.tternal = 4,52. the internal phase \\'as = 3.03 and efficic/lscy of the e.l:terna/.phase =81.88%, efficency of the internal phase=75,22% PENDAHULUAN kimianya serupa. Sesuai dengan sifat- sifat ion aktinida kemungkinan ion-ion uranium yang berada dalam larutan limbah mempunyai bilangan oksidasi dari 3 sampai 6 seperti berikut : U3+, U4+, UO2+. UO2+U3+. Kalau dilihat dari keaktifan berdasar bilangan oksidasinya U(VI) atau UO22+ adalah yang paling stabil. U3+ mudah teroksidasi menjadi U4+. di dalam larutan air mengalami reaksi: U3+ + H2O > U4+ + Y2 H2 + OH-U4+ lebih stabil dari pada U3+ tetapi lebih mudah terhi- drolisis dengan reaksi kesetimbangan hidrostatik : U4+ + 2H20 <====> U(OH)3+ + (H30)+ P engembangan industri nuklir tidak dapat dipisahkan dari pertimbangan lingkungan hidup sebagai upaya untuk melestarikan sumber clara alam, maka diperlukan suatu kesetimbangan dimana pengembangan industri tidak men- cemarkan lingkungan dan perubahan lingkungan tidak menghambat perkembangan industri. Hal ini menyangkut hasil buangan industri yang mempengaruhi dampak penting lingkungan, ter- utama lingkungan kerja, keselamatan manusia dan lingkungan. Mengingat unsur uranium adalah salah satu dari banyak unsur lainnya yang termasuk dalam deret aktinida. Sifat-sifat kimia dari aktinida ditentukan oleh bilangan oksidasinya. Untuk unsur- unsur yang termasuk di dalam deret aktinida dengan bilangan oksidasi sarna, sifat-sifat K = (1 ;i~'cr:3J:Ta61f4/moI4 'Prayitno, dkk ISSN0216-3128

Transcript of PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

Page 1: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

Prosiding Perlemuan dan Presenlasi IItniah

PPNY-BATAN. Yog}'akarla 23-25 April /996 Buku II 277

PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGANTEKNIK MEMBRAN EMULSI CAIR

Prayitno, Kris Tri Basuki, RaharjoPPNY-B/1~4N. JI. Babarsari Kotak Pos 1008. Yog}'akarta 55010

ABSTRAKPENGAMBILAN URANIUM DALA,..,f AIR L/MB/IH DENGAN TEKNIK MEMBRAN E,..,fULSI CAIR.Pengambilan uranium dalam air limbah telah dikerjakan. Sur/aktan yang dipergunakan adalah Span-80(Sorbital monoleat). Fasa membran terdiri dari /asa organik (0), /asa air internal (w) denganperbandingan o/w = I don sur/aktan. Fasa organikyang dipakai adalah TBP dalam kerosin dan/asa airinternalnya adalah natrium karbonat. Variabel yang dipelajari yaitu kons:ntrasi sur/aktan. waktu donkecepatan pembentukan emulsi. serlo konsentrasi ekstraktan. Dari evaluasi data percobaan diperolehkondisi optimum sebagai berikut konsentrasi sur/aktan 5%. waktu emulsi 5 menit, kecepatan emulsi = 7500rpm don konsentrasi ekstraktan 5%. Pada kondisi ini untuk limbah simulasi diperoleh KoeJJisien distribusi(Kd) phase eksternal : 4.52, Kd Phase internalJ.OJ don efisiensi phase eksternal = 81.88%. efisiensi phaseinternal = 75.22%. .

ABSTRACTThe separation of the waste of uranium solution has been investigated. The surfactant is Span-80(Sorbital monooleat), the liquid membran phase consitrated of the organic phase (0), the internal liquidphase (w) with ratio of olw = I, and the surfactant. The organic phase using TBP in kerosine was used asan organic phase and the internal liquid phase \vas sodium carbonat. The variables studied \vere theconcentration of surfactant, the emulsification time, the speed of stirrer and the e.,.stractant concentration.The data of the research showed that, the optimum condition was as follows: The co/lcentration ofsurfactant \vas 5%, emulsification time was 5 minutes. the emulsion speed \I'as 7500 rpm and theconcentration of surfactant was 5%. In this condition it \vas found that, the e.tterna/ phase of thedistribution coefficient (Kd) phase e.tternal = 4,52. the internal phase \\'as = 3.03 and efficic/lscy of the

e.l:terna/.phase =81.88%, efficency of the internal phase=75,22%

PENDAHULUAN kimianya serupa. Sesuai dengan sifat- sifat ionaktinida kemungkinan ion-ion uranium yangberada dalam larutan limbah mempunyai bilanganoksidasi dari 3 sampai 6 seperti berikut :

U3+, U4+, UO2+. UO2+U3+.Kalau dilihat dari keaktifan berdasar bilangan

oksidasinya U(VI) atau UO22+ adalah yang paling

stabil.

U3+ mudah teroksidasi menjadi U4+. di dalamlarutan air mengalami reaksi:

U3+ + H2O > U4+ + Y2 H2 + OH-U4+ lebih

stabil dari pada U3+ tetapi lebih mudah terhi-drolisis dengan reaksi kesetimbangan hidrostatik :

U4+ + 2H20 <====> U(OH)3+ + (H30)+

P engembangan industri nuklir tidak dapatdipisahkan dari pertimbangan lingkungan

hidup sebagai upaya untuk melestarikan sumberclara alam, maka diperlukan suatu kesetimbangandimana pengembangan industri tidak men-cemarkan lingkungan dan perubahan lingkungantidak menghambat perkembangan industri. Hal inimenyangkut hasil buangan industri yangmempengaruhi dampak penting lingkungan, ter-utama lingkungan kerja, keselamatan manusia dan

lingkungan.

Mengingat un sur uranium adalah salah satudari banyak unsur lainnya yang termasuk dalamderet aktinida. Sifat-sifat kimia dari aktinidaditentukan oleh bilangan oksidasinya. Untukunsur- unsur yang termasuk di dalam deretaktinida dengan bilangan oksidasi sarna, sifat-sifat

K = (1 ;i~'cr:3J:Ta61f4/moI4

'Prayitno, dkkISSN 0216-3128

Page 2: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

Fasa internal berupa larutan untuk strippingdicampur secara kontinu di dalam alat pengemulsidengan suatu campuran pelarut, "Carrier" dansurfaktant dengan jumlah/konsentrasi tertentu.Emulsi kemudian didispersikan ke dalam rasaeksternal yang mengandung ion logam yang akandipisahkan di dalam bejana pengaduk. Setelahpemisahan pad a waktu tertentu, rasa emulsi yangmengandung ekstrak logam yang dipisahkanselanjutnya dipecah untuk mendapatkan kembalirasa internal dan rasa organik.

Ion UO22+ paling stabil dibandingkan ion-

ion uranium lainnya. Sangat stabil pad pH 2 -2,5

atau lebih kecil. Hidrolisa ion UO22+ membentuk

monomer dalam renksi :

UO22+ + H2O > (U~OH) + H+

[UO2OH]+[H"]kl=[UO;4+y

dan akan rnernbentuk dirner dalarn reaksi :

2UO22+ + H2O > (U~OH2+) + H+

[VO1OH1+]+ + [H+] Ikl=

[VO 1+V ]1 1

perbedaan potensial reduksi standart antara bentukion uranium di atas dalam media I Mdibandingkan, dengan elektrode hidrogen (NHE)dikemukakan oleh Katz dan Seaborg :

Gamhar 1. Bentuk gamharan emu/si memhran cairo

Gambar 1. menunjukkan emulsi daTi tetesinternal yang memiliki bentuk sangat kecil(gambar a). Gambar b menunjukkan emulsiglokula yang berisi beberapa tetes rasa internal,gambar c menunjukkan transfer massa yang terjadidalam membran.

Pemisahan logam pada umumnya bagianluar merupakan minyak (fasa organik) yangterbungkus surfaktan. Ion logam dapat dipisahkandengan sulven dalam rasa organik dan saatdilakukan proses spliting solut yang terekstraklangsung distriping oleh rasa internal. Mekanismetransport ion logam ditunjukkan pada gambar 2.

-\,8 -0,63\ 0,58 0,063U U3+ U4+ 2+< <-- <- UO2 <-- UO2

I ~.3:JUranium valensi V (UO2 ~ mempunyai tendensi

yang kuat untuk membentuk kompleks dengansenyawa yang mengandung ligand oksigen siklis

(misalnya C032-, C042-, S042-). Uranium

membentuk komplek stabil dengan ion karbonatdengan benluk : U02C03, UO2(C03)2,

U °2(C03 )r", U °2( C03)2(H 2 0)22-.

Teknik emulsi membran cair merupakanteknologi barn yang menarik perhatian, karenapengaruhnya yang. .potensial dalam teknikpemisahan. Pemisahan logam dengan teknikemulsi membran cair dapat dilakukan denganmenggunakan membran cair hidrofobik yang akanmemisahkan dua rasa air. Fasa membran inimengandung zat pembawa (carrier) yang secaraselektif akan membawa spesies ionik diantara rasaair tersebut.

Proses pemisahan dengan teknik emulsimembran cair mempunyai dua tahap yaitu tahap.pertama adalah pembentukan emulsi dan tahapkedua pemisahan/ekstraksi. Pada tahap pertama,pembentukan emulsi dilakukan secara kontinudalam alai pengemulsi misalnya alai homogenisasiatau emulsi dibuat dengan bunyi ultra di dalam

alat "ultra high speed ultra Turrax" T50.(1)

Gambilr 2. Mekanisme transport ion logan, dalan,proses Liquid Surfactant ,tlembrane(LSft'J).

Menurut hukum distribusi Nerst, jika [Xek]adalah konsentrasi zat terlarut dalam rase airekstemal dan [Xm] adalah konsentrasi zat terlarut

IS$N 0216-3128Prayitno.. dkk

Page 3: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

dalam rase organik, maka pad a kesetimbangan

diperoleh:Hasil penelitian diharapkan dapat

diterapkan untuk pengambilan unsur/logam laindal~m limbah radioaktif sehingga dengandemikian dapat memberikan sumbangan dalammengatasi masalah pencemaran lingkungan yangdiantaranya disebabkan oleh unsur- unsur aktifyang terdapat dalam limbah radioaktif.

[Xm]Kd ek =

TATAKERJA

.Bahan yang dipakai.

[Xex]dimana Kd ek adalah koefisien distribusi ekstraksi.

Koefisien distribusi tidak terganrung pad akonsentrasi total zat di dalam kedua rase. Padapersamaan tersebut tidak disertakan aktvitaszatnya, istilah perbandingan distribusi (0)dihitung dan konsentrasi konsentrasi total zat didalam dua rase :

Konsentrasi total zat pada lase organikD=

Uranil nitrat heksa hidrat, asam nitrat, TBP-Kerosen, natrium karbon at, sorbitan monooleat(span-SO), butanol clan arsenaso III.

Konsentrasi total zat pada lase air eksternalJika tidak terjadi asosiasi, disosiasi ataupolimerisasi pada rase-rase tersebut clan pad akeadaan ideal harga Kd = D. Pada tahap stripping

harga koefisien distribusi stripping:

"[Xi]Kd st =

2. Alat-alat yang digunakan

Satu set alat pengaduk mekanik Ultra-Turrax. T-50, magnet stirrer, batang magnet,peralatan gelas, stop watch, spektrofotometerUVNIS, themometer, neraca listrik clan pH meter.

[Xo]dim ana [Xi] adalah konsentrasi zat terlarut Xdalam rase internal clan [Xo] adalah konsentrasizat terlarut X dalam rase organik. Semakin besarharga koefisien distribusi berarti semakin besarpula uranium yang dapat terekstrak,

recovery/efisiensi.

3. Langkah kerja

Pembuatan larutan standard Uranil HeksaHidrat 1000 ppm, suasana 3 M HNO .

1KdekxlOO%Efisiensi ekstraksi (Eek) =

Kdek + 1

Kdstclan efisiensi stripping (Est)=-

Kd st +-xl 00%

2. Kalibrasi uranium dengan UVNIS.

3. Pembuatan membran

-Dibuat membran dari kondisi % volumesurfaktan tertentu dengan rasa air internalnatrium karbvnat 1 %. Fasa organik TBPdalam kerosen volume total sebanyak 40 mI.Kemudian dilakukan kecepatan clan waktupengadukan tertentu. Fasa membran dan rasaair eksternal dengan perbandingan = 1.

4. Variabel yang dipelajari yaitu

Oalam penelitian ini akan dipelajarikemungkinan penggunaan teknik emulsi membrancair untuk pemisahan uranium dalam limbah.

Percobaan meliputi pemilihan komponen-komponen pembentuk membran cair clan estimasiparameter-parameter proses untuk memperolehkestabilan emulsi. Model larutan uranil nitratheksahidrat dipakai sebagai rasa kontinu.Membran cair dibuat dari pelarut kerogen, sorbitanmonooleat (span-80) sebagai surfaktan. clan TriButil Phosphat sebagai "carrier". Natriumkarbonat digunakan sebagai rase internal. Emulsidibuat dengan pengadukan. Pertama-tamakestabilan emulsi diuji dengan memvariasikanbeberapa parameter kecepatan pengadukan clanwaktu pengadukan. Setelah kondisi optimal untukmemperoleh kestabilan emulsi dilakukanpemisahan. Beberapa parameter yang mem-pengaruhi konsentrasi sur[aktant, waktu dankecepatan pembentukan emulsi serta konsentrasi

ekstraktan.

a. Variasi konsentrasi surfaktan1,2,3,4,5 clan 6%

b. Variasi kecepatan pengadukan pern-bentukan ernulsi 2500, 5000, 7500 clan10000 rprn

c. Variasi waktu pengadukan pernbentukanernulsi 2,5, 10 clan 15 rnenit

d. Variasi konscntrasi ekstraktan2,5,5, 10 dan 20%.--~

:~:""'"--,;

rc:--;~;~' -'--"',.J

. -p~~~~/,Q---~p.S'~A10t"l 'L7

Prayitno, dkkISSN 0216-3128 \~-.;---'-"'1'1'"

Page 4: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

5.

Mcnentukan kandungan uranium pada rasaair ekstcrnal daD rasa internal, dengandikomplekkan arsenazo IIIdan dianalisamemakai spektroroto-meter UVNIS.

didalam membran sehingga molekul-molekulsurfaktan tersebut teradsorpsi oleh gaya an tarmolekul yang ku~t.

Tabel 2. Pengaruh waktu pengadukan pembentukanemulsi Umpan : 100 ppm, rasa internal

Na2CO31%.HASIL DAN PEMBAHASAN

Konsentrasi rasa organik : 5% .Konsentrasi surfaktan : 5%Kecepatan Pengadukan : 7500 rpm1. Tabel1. Pengaruh % Surfaktan Umpan : 100

ppm, rasa internal Na2CO3 1 %.

Konsentrasi rasa organik : 5%Waktu pengadukan : 5 menitKecepatan Pengadukan : 7500 rpm

WaktuPengadukan

(menit)

Kd Efisiensi

Fae Fai Fae Fai%

surfaktanKd Efisiensi 4,52 I 3,03-181,88 I 75,22

3,75 I ~O_I. 78,95 I 62,96Fae

78,4579:6790.3991,8890:65

3,40 I 0,81 r 11:30-r 4~,1523456

Fai55,3657,0860,0075,2274,94

510

1520 3,33 I 0~6? I 70,90 I 39,40

Fae Fai3.64 1,253,92 1,334,10 1,504,52 3,034,17 2,99

Terlihat pada pembuatan emulsi selama 5menit diperoleh Kd dan efisiensi pemisahan cukupbaik, setelah 5 menit keadaan akan turun. Dalamhal ini pengaruh lama pengadukan terhadapukuran partikel dalam emulsi telah diteliti olehbeberapa peneliti dan basil percobaanmenunjukkan bahwa penambahan waktupengadukan di atas optimal sedikit mempengaruhikualitas emulsi. Pada kondisi emulsifikasi yangnonnal ukuran rata-rata partikel turun dengancepat setelah itu tidak ada pengurangan ukuranpartikcl bahkan % efisiensi menjadi turun. Waktup~ngadukan di alas waktu optimum akanmempengaruhi stabilitas viscositas emulsi.Emulsifikasi merupakan kesetimbangan an tara

Dengan surfaktan 5% terlihat efisiensipemisahan mencapai kondisi cukup baik.Semakin besar konsentrasi surfaktan sangatmenentukan kekuatan makanik film antarmukayang merupakan faktor san gat menentukankestabilan emulsi. Pad a konsentrasi yang rendahfilm antarmuka yang dihasilkan tidak rapat danrendah kekuatan mekaniknya sehingga daya pisahmembran rendah. Pacta konsentrasi surfaktan 5%sejumlah molekul surfaktan cukup tersedia

Prayitno. dkk ISSN 0216-3128

Page 5: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

Gambar 5. Pellgaruh Kecepa.tan pengadukanPembentukan Emula.n

proses pemecahan dan penggabungan kembali.Pada beberapa detik pertama hingga waktuoptimum masih sedikit partikel emulsi yangterbentuk sehingga koaleson (penggabungan

kembali) partikel emulsi tidak terjadi. Denganbertambahnya waktu pengadukan partikel yang

terbentuk semakin ban yak, menyebabkan

tumbukan semakin sering dan akhirnya terjadikoalesen sehingga emulsi tidak stabil yiscositasemulsi meningkat dan daya pisahnya menurun.Berkurangnya kestabilan emulsi karena bertam-bahnya waktu pengadukan emulsi.

Tabel 3. Pengaruh kecepatan pengadukanpembentukan emulsi Umpan : 100 ppm,rasa internal Na2CO3 1 %.

Konsentrasi rasa organik : 5%Konsentrasi surfaktan : 5%Waktu Pengadukan : 5 menit

terbentuk dengan sempuma, sehingga dayapisahnya rendah. Sementara pada kecepatanpengadukan yang terlalu tinggi emulsi akan pecah.Perbedaan viscositas antara rasa terdispersi denganrasa kontinu ikut menetukan besar kecilnya

kecepatan pengadukan emulsi. Pada perbedaanviscositas rasa terdispersi (Iarutan Na CO ) dengan

2 3rasa kontinu (kerosen) cukup besar, sehinggadibutuhkan tenaga yang besar dalam pembentukanantar muka yang baru. Perbedaan kecepatanantara rasa terdispersi dengan rasa kontinu ikutmenentukan besar kecilnya kecepatan pengadukanemulsi yang dibutuhkan untuk membentukbutiran-butiran emulsi yang berukuran kecil.Tabel4. Pengaruh konsentrasi rasa organik Umpan :

100 ppm, rasa internal Na2CO3 1 %

Konsentrasi surfaktan : 5%Waktu pengadukan : 5 menitKecepatan Pengadukan : 7500 rpm'

Konsentrasiekstran %

TPBKd efisiens,

Fae

~~~

5.07

Fai., "6.).-

~~_1,57

Fae

~~~.!~~83,53

Fai

~~!!!!;!;2

61,09

J:.d51020Bahwa pad a pembentukan emulsi dengan cara

pengadukan, dimana luas antar muka (yang

berhubungan erat dengan ukuran partikel emulsi)akan naik dengan naiknya kecepatan rotasi clandiameter dari pengaduk, clan dengan turunnya

diameter dari wadah. Dengan demikian dapatdipahami bahwa pad a kecepatan pengadukan

rendah, pemecahan emulsi menjadi partikel-partikel berukuran sangat kecil belum dapat

Besamya konsentrasi TBP yang diperlukanuntuk mengekstraksi suatu ion logam mempunyaiharga optim~,..te[1ennl. .dimana dibawah dandiatas konsentrasi tersebut kemungkinan terjadireaksi yang berbeda. Konsentrasi TBP dibawah

ISSN 0216-3128 Prayitno, dkk

Page 6: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

Prosiding Perle/III/an don Presentasi llmiahPPNY.BATAN. Yo~'Okarta 23.25 April 1996

282 Buku II

5.

6.

MELZNER D., TILKOWSKI J., MOHR-MANN A., POPPE W., HAL W ACKS W.,SCHUGENE K., 1984, "Selective Extractionof Metal by The Liquid Membrane TechniqueHidrometallurgy", 13, 105-123.

TING CIA HUANG, CHING TA VENHUANG, 1988, "Kinetics of Uranium (VI)from Nitric Acid Solution With Bis(2-ethilhexyl) Phosphoric Acid", Ind. Eng.Chern. Res. vol 27, No.9, pp 1675- 1680.

ISMONO, "Eksraksi Pelarut", Jurusan KimiaITB.

harga optimum menyebabkan TBP tidak cukupmampu untuk mengkomplekskan semua uraniumyang ada dalam larutan sehingga anion-anion yangada dalam air ikut serta berperan dalampembentukan kompleks logam-carrier dan

kestabilan komplek yang dihasilkan.

Penggunaan konsentrasi TBP diatas hargaoptimum tidak akan banyak mempengaruhi hasilkarena TBP sebagai senyawa "carrier" dalam halini bersifat mobil di dalam membran. Setelahdilepas ion logam pada rasa internal, senyawa"carrier" ini akan segera berdifusi balik ke rasaeksternal untuk mengkomplekkan ion logamkembali. Pemakaian "carrier", yang terlalu besarmemungkinkan terjadinya interaksi gugus polar"carrier" dengan molekul air dalam rasa eksternalsehingga mendorong proses osmose.

7.

LAMPlRAN

Contoh perhitunganKESIMPULAN

Kof.Distribusi (Kd)F.. Fa!,.n )."'

Efisiensi(%)foe fai11.11 1'.;

Volume (ml) Konsentrasi (ppm)

Foe9.1

Fm100

Foe17,15

Fa;111.11

Fa; FoS,3 S,

6

u-100

Keterangan :Fae : Fasa air ekstemal Fai: Fasa air internalFm : Fasa membran Fa : Fasa organik

Dari percobaan pemisahan uranium dari limbahsirnulasi diperoleh kondisi optimum sebagaiberikut :-Konsentrasi Surfaktan : 5%-Waktu pembentuk emulsi : 5 menit-Kecepatan pembentuk ernulsi : 7500 rpm-Konsentrasi eksktraktan : 5%

Pada pemisahan dengan rnembran memakaiumpan simulasi diperoleh hasil :-Koefisien distribusi Fae : 4,52-Koefisien distribusi Fai : 3,03-Efisiensi % Fae : 81,88-Efisiensi % Fai : 75,22

Menghitung efisiensi ekstraksi (Fae).Dalam volume 10 ml, maka konsentarsi rase airekstemal (Fae) adalah :

[Fae] = 17,15[Fm] = (100 x 10)/10,9 -(17,15 x 9,1)/10,9

= (1000 -156,065)/10,9 = 77,43Kd ekstraksi (Fae) = (77,43/17,15) = 4,52

4,52Ejisiensiekstraksi = .\"100%=81,88%

DAFTARPUSTAKA(1+4,52) -

Menghitung efisiensi strippingFasa membran dipecah menjadi rasa organik (Fo)dan rasa air internal (Fai), dan diasumsikanuranium terekstrak semua ke dalam rasa airinternal.

1

2.

3

[Fai] = (10,9/5,6) x 74,43 = 150,712

sedangkan hasil analisis diperoleh kadar uraniumsebesar 118,11 ppm, jadi uranium yang ada dalamrasa organik (Fo) sebesar :

[Fo] = 150,712 -(1IS,11 x 5,3)/5,6= 150,712 -117,783 = 38,93

Kd stripping = (118,11/33,93) = 3,034

ABDU-NEMEH AND VAN PETHEGEM,1993, "Membrane Recycling in The LiquidSurfactant Membrane Process", Ind. Eng.

Chern. Res., pp 32,142-147.

ANONIM, ANIEF, M., "Emulsi", FakultasFarmasi Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

HAYWORTH M.C., BURNS W.A., 1993,"Extraction of Uranium From Wet ProcessPhosphoric Acid by Liquid Membrane", Sep.Sci. Techmol, pp 18(6),493-521

JOHANES H., 1973' "Pengantar KimiaKoloid dan Kimia Permukaan", 167-173,Universitas Gajah Mada Press, Yogyakarta.

4 3,04.\" 100%'= 75,22 %Efisiell.'ii .'itriping =

ISSN 0216-3128Prayitno. dkk

Page 7: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

TANYA JAWAB:

Sigit :

-Bagaimana reaksi antara U-surfaktan-ekstraktan?

-.Apakahjasa organikjuga dianalisis U-lIya ?

-.Berapa lama kestabilan membran cair ?

Prayitno :

-Reaksi yang terjadi antara U-ekstraktan (TBD)mekanisme reaksinya :

2[Rob p.o"2[Ro]J poOH

rRo]J PoJz Uaz [NOJJzrase organik

membran

3CoiUD2tCO3]J4-

2ND)' + 2Wrase air inter

nal

2W4 NO)"

UO~[NO)]64"t'ase aireksternal

Prayitno :

-.Lipofil dalam sistem emulsi merupakan sufattergantung dari keseimbangan hidrofil-lipofildari emulgator. Keseimbangan hidrofil-lipofilmenentukan apakah emulgator tersebutberfungsi sebagai zat pembasah. Suatuemulgator misal Span 80 terdiri dari non polar.rantai hidrokarbon adalah lipofil suka minyakdan gugus hidroksil adalah hidroksil suka air.Keseimbangan sihat hidrofip clan lipofilsebagai emulgator dalam emulsi.

-Mungkin menggunakan trietanolamm merupa-kan golongan surfaktan amiosil. Tipe emulsiyang terjadi MIA. Kalau Span 80 surfaktannaniosil tipe emulsi yang terJadi AIM.

Bambang G.

-Pada penentuan uranium secara speklrometridengan arzenazo III pada = 650 Nm. apakahdapat ditentukan kandungan uranium secarabaik, mengingat ketidak stabilan uraniumterhadap °2 di udara ?

-.Fasa organik tidak dianalisa U-nya, sudahmerupakan rasa membran yang dapatdamanfaatkan lagi

-.Lama kestabilan membran pacta kecepatan 7500rpm surfaktan 5% (UN) waktu terjaditlokulasi :t 10 hari.

IsJllul1i:

-.Bagaimanakah mekanisme reatsi yang terjadipada penyusunan membran emu/si cair untukpengambi/an U da/am air /imbah ?

-.Arsenazo digzmakan sebagai senyawapembentuk komp/ek untuk U (apakah arsenazoIII yang dimatsud). Konsentrasi U seberapatinggi yang anda deteksi don pada panjangge/ombang berapa ?

Prayitno :-.(mekanisme reaksi )

Prayitno :

-Metode penentuan uranium pereaksi organikberwama (arsenazo III), merupakan salah satumetode kimia yang paling selektip dan sensitip.Hal ini dapat terlihat terjadi perubahan warn amerah muda menjadi hijau dari pereaksi. Jadidapat ditentukan kandungan uraniumnya.

-Valensi uranium yang terukur. Terbentuknyaperubahan warna ini karena terjadinya senyawa

komplek siklis UO22+ atau U4+ dengan

molekul pereaksi yang memodifikasi strukturintra molekul (valensi 4 atau 6).

Sutrisno :

Dalam penelitian ini sampai berapa persenkahuranium yang dapat diambil pada kondisi yangdipakai pada percobaan ini.

-Mohon dijelaskan apa yang dimaksud denganvolume surfaktan.

Prayitno :

Uranium yang dapat diambil untuk :Efisiensi ekstraksi (fase air eksternal) = 81,88%Efisiensi stripping (fase air internal) = 75,22%

Voluma surfaktan merupakan % (v/v), % volume.

.-,,":

2W 2[RO]3 p- O. 3CO3-4NOj- 2[Ro]3 P -OH UO2[CO3]34-UO2[NO3]6-1- [[RO)3Poh UOz[NO3h + 2ND) + 2Wrase air rase organik rase air interekstemal membran nal membran

-.Arsenazo yang digunakan sebagai komplekArsenazo III.-Konsentrasi u terbesar 150 ppm dan panjang

gelombang = 650 nm.

Djoko Widodo ..

-Apa yang dimaksud dengan li/opiJ dalam sistemI .?emu.\'I.

-.Sebagai surfaktan anda menggunakan Span 80.mungkinkah trietanolamin digunakan ?

Prayitno, dkkISSN 0216-3128

Page 8: PENGAMBILAN URANIUM DALAM AIR LIMBAH DENGAN …

Berry Poernomo :

Saran:

-Pada abstrak supaya dikoreksi ka/imatkecepatan emu/si dengan kecepatanpengadukan. kala phase dengan fasa.

-Efisiensi pada fasa interna//eksterna/ supaya di-je/askan efisiensi apa.

Pertanyaan :

/ Kondisi optimum untllk kecepatan pengadukan7000 rpm ber/aku untllk bi/angan Reno/dsberapa supaya turbu/ensi don pembentukanemu/si membran tercapai.

2. Berapa per6andingan ukuran diameter impe/erdal1 diameter wadah pengadukan.

Prayitno :

-Kecepatan emulsi kecepatan pembentukanemulsi.

-.Efisiensi rasa internal efisiensi ekstraksi.

-Efisiensi rasa eksternal efisiensi stripping.

I. Untuk percobaan ini belum diperhitungkan

peralatan yang digunakan yang menyangkutdiamater impeler/diamater wadah, dimensiyang menyangkut turbulensi. Tetapi untukskala ir:dustri dan kontinyu akandiperhitungkan mengenai dimensi yang

mcmpengaruhi.

2. Perbandingan ukuran diameter impeler/diameterwadah yang dipergunakan = 0,8.

[SSN 0216-3128Prayitno, dkk