PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

9
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410- 6086 PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A DAN WAKTU KONT AK TERHADAP PENURUNAN ZAT WARNA REMAZOL RED RB MENGGUNAKAN METODE ELEKTROKOAGULASI Novie Putri Setianingrum, Agus Prasetya , Sarto Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada 11.Grafika No.2, Yogyakarta, 55281 [email protected] ABSTRAK Batik merupakan salah satu eiri budaya khas bangsa Indonesia yang telah mendapatkan pengakuan dari UNESCO. Industri batik mengalami pertumbuhan eukup pesat. Aktivitas produksi dalam industri semakin meningkat menyebabkan limbah eair terutama dari proses pewamaan semakin banyak. Metode konvensional untuk pengolahan limbah eair masih memiliki kekurangan sehingga memerluka metode pengolahan limbah alternatif, yaitu metode elektrokoagulasi. Proses elektrokoagulasi merupakan suatu proses koagulasi dengan menggunakan arus listrik searah melalui proses elektrokimia. Proses elektrokoagulasi dilakukan dengan memvariasikan tegangan listrik sebesar 10 volt dan 15 volt, jarak antar elektroda yaitu 2 em dan 3 em dan waktu kontak yaitu 0, 10 menit, 20 menit, 40 menit dan 60 menit. Untuk mengetahui pengaruh tegangan listrik,jarak antar elektroda dan waktu kontak maka dilakukan pengukuran COD, TSS dan Warna dimana sampel diambil setiap 10 menit, 20 menit, 40 menit dan 60 menit lalu dianalisis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tegangan listrik dan jarak antar elektroda memberikan pengaruh terhadap penurunan COD, TSS dan Warna pada limbah eair sintetis Remazol Red RB. Jarak antar elektroda dan tegangan listrik yang optimum pad a penelitian ini yaitu 2 em dan 10 volt dengan waktu kontak 10 menit hasil penurunan konsentrasi COD yang pada awalnya 428 mg/L menjadi 54 mg/L, penurunan TSS yang pada awalnya 850 mg/L menjadi 277 mg/L dan penurunan Wama yang pada awalnya sebesar 2733 PtCo menjadi 75,5 PtCo. Kata Kunei :elektrokoagulasi, aluminium, jarakantarelektroda, teganganiistrik, limbaheairsintetis ABSTRACT Batik is one of the distinctive cultural chacteristic of the Indonesian national that has gained recognition from UNESCO. Batik industry have grown rapidly. The higher activity in industrial production causes of sewage, especially on batik's dyeing process. The conventional method which is used for processing wastewater still has flow so that need other method of wastewater treatment as an alternative, that is electrocoagulation. Electrocoagulation represent a process of coagulation using unidirectional electrics current through electro-chemical process. Electrocoagulation process is done by varying the range between electrode and electrical voltage. Variation of distance between electrode range of 2cm and 3 em. Variation of electrical voltage range of 10 volt and 15 volt. To determine the effect of range electrode and electrical voltage to the reduction of COD, TSS and Color sewage than the samples taken 10 minutes, 20 minutes, 40 minutes and 60 minutes during the process were analyzed. The research result showed that the range of the electrode and the voltage are give effect to reduction in COD, TSS and Color in synthetic dyes remazol red rb wastewater. The optimum elecrode range, contact time and voltage are 2 em, 10 volt and 10 minutes. The decrease in COD concentartion origanally 428 mg/L to 54 mg/L, the decrease in TSS concentration origanally 850 mg/L to 277 mg/L and the decrease in Color origanally 2733 PtCo to 75,5 PtCo. Keywords : electrocoagulation, aluminum, distance between electrode, electrical voltage, wastewater PENDAHULUAN Istilah batik digunakan untuk menyebut kain bennotif yang dibuat dengan menggunakan material lilin (malam). Batik salah satu ciri budaya khas bangsa Indonesia yang telah mendapatkan pengakuan dari UNESCO serta ditetapkan sebagai Warisan Kemanusian untuk Budaya Lisan dan Non-bendawi (Masterpiece of the Oral and Intangible Hertage of Human) sejak 2 Oktober 2009. Batik selain menjadi produk budaya dan indentitas bangsa, juga dapat menjadi bagian dari kegiatan ekonomi sehingga diharapkan mampu meningkatkan kesejahteraan masyarakat. lndustri batik mengalami pertumbuhan yang pesat sehingga mempengaruhi pertumbuhan perekonomian nasional. Data Kementerian Perindustrian (2015) industri batik dalam negeri telah naik daun yang ditandai meningkatnya produksi batik setiap tahun. Pada tahun 2010 produksi industri batik menembus angka Rp 732,67 milliar atau naik 13% dari periode sebelumnya sebesar Rp 648,94 milliar. Peningkatan jumlah unit usaha batik selama tahun 2011-2015 tumbuh 14,7% dari 41.623 unit menjadi 47.755 unit. Terjadi juga peningkatan tenaga kerja selama 2011-2015 tumbuh 14,7% dari 173.829 orang menjadi 199.444 orang. Peminat batik dari mancanegara meningkat ini tercennin dari nilai ekspor batik yang naik 14,7% dari tahun 2011 senilai Rp 43,96 triliun menjadi Rp 50,44 triliun pada tahun 2015. 147

Transcript of PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Page 1: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410- 6086

PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A DANWAKTU KONT AK TERHADAP PENURUNAN ZAT WARNA REMAZOL RED

RB MENGGUNAKAN METODE ELEKTROKOAGULASI

Novie Putri Setianingrum, Agus Prasetya , SartoDepartemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

11.Grafika No.2, Yogyakarta, [email protected]

ABSTRAK

Batik merupakan salah satu eiri budaya khas bangsa Indonesia yang telah mendapatkan pengakuan dari UNESCO.Industri batik mengalami pertumbuhan eukup pesat. Aktivitas produksi dalam industri semakin meningkatmenyebabkan limbah eair terutama dari proses pewamaan semakin banyak. Metode konvensional untuk pengolahanlimbah eair masih memiliki kekurangan sehingga memerluka metode pengolahan limbah alternatif, yaitu metodeelektrokoagulasi. Proses elektrokoagulasi merupakan suatu proses koagulasi dengan menggunakan arus listrik searahmelalui proses elektrokimia. Proses elektrokoagulasi dilakukan dengan memvariasikan tegangan listrik sebesar 10 voltdan 15 volt, jarak antar elektroda yaitu 2 em dan 3 em dan waktu kontak yaitu 0, 10 menit, 20 menit, 40 menit dan 60menit. Untuk mengetahui pengaruh tegangan listrik,jarak antar elektroda dan waktu kontak maka dilakukan pengukuranCOD, TSS dan Warna dimana sampel diambil setiap 10 menit, 20 menit, 40 menit dan 60 menit lalu dianalisis. Hasilpenelitian menunjukkan bahwa tegangan listrik dan jarak antar elektroda memberikan pengaruh terhadap penurunanCOD, TSS dan Warna pada limbah eair sintetis Remazol Red RB. Jarak antar elektroda dan tegangan listrik yangoptimum pad a penelitian ini yaitu 2 em dan 10 volt dengan waktu kontak 10 menit hasil penurunan konsentrasi CODyang pada awalnya 428 mg/L menjadi 54 mg/L, penurunan TSS yang pada awalnya 850 mg/L menjadi 277 mg/L danpenurunan Wama yang pada awalnya sebesar 2733 PtCo menjadi 75,5 PtCo.

Kata Kunei :elektrokoagulasi, aluminium, jarakantarelektroda, teganganiistrik, limbaheairsintetis

ABSTRACT

Batik is one of the distinctive cultural chacteristic of the Indonesian national that has gained recognition fromUNESCO. Batik industry have grown rapidly. The higher activity in industrial production causes of sewage, especiallyon batik's dyeing process. The conventional method which is used for processing wastewater still has flow so that needother method of wastewater treatment as an alternative, that is electrocoagulation. Electrocoagulation represent aprocess of coagulation using unidirectional electrics current through electro-chemical process. Electrocoagulationprocess is done by varying the range between electrode and electrical voltage. Variation of distance between electroderange of 2cm and 3 em. Variation of electrical voltage range of 10 volt and 15 volt. To determine the effect of rangeelectrode and electrical voltage to the reduction of COD, TSS and Color sewage than the samples taken 10 minutes, 20minutes, 40 minutes and 60 minutes during the process were analyzed. The research result showed that the range of theelectrode and the voltage are give effect to reduction in COD, TSS and Color in synthetic dyes remazol red rbwastewater. The optimum elecrode range, contact time and voltage are 2 em, 10 volt and 10 minutes. The decrease inCOD concentartion origanally 428 mg/L to 54 mg/L, the decrease in TSS concentration origanally 850 mg/L to 277mg/L and the decrease in Color origanally 2733 PtCo to 75,5 PtCo.

Keywords :electrocoagulation, aluminum, distance between electrode, electrical voltage, wastewater

PENDAHULUAN

Istilah batik digunakan untuk menyebutkain bennotif yang dibuat dengan menggunakanmaterial lilin (malam). Batik salah satu ciribudaya khas bangsa Indonesia yang telahmendapatkan pengakuan dari UNESCO sertaditetapkan sebagai Warisan Kemanusian untukBudaya Lisan dan Non-bendawi (Masterpiece of

the Oral and Intangible Hertage of Human) sejak2 Oktober 2009. Batik selain menjadi produkbudaya dan indentitas bangsa, juga dapat menjadibagian dari kegiatan ekonomi sehinggadiharapkan mampu meningkatkan kesejahteraanmasyarakat. lndustri batik mengalamipertumbuhan yang pesat sehingga mempengaruhi

pertumbuhan perekonomian nasional. DataKementerian Perindustrian (2015) industri batikdalam negeri telah naik daun yang ditandaimeningkatnya produksi batik setiap tahun. Padatahun 2010 produksi industri batik menembusangka Rp 732,67 milliar atau naik 13% dariperiode sebelumnya sebesar Rp 648,94 milliar.Peningkatan jumlah unit usaha batik selamatahun 2011-2015 tumbuh 14,7% dari 41.623 unitmenjadi 47.755 unit. Terjadi juga peningkatantenaga kerja selama 2011-2015 tumbuh 14,7%dari 173.829 orang menjadi 199.444 orang.Peminat batik dari mancanegara meningkat initercennin dari nilai ekspor batik yang naik 14,7%dari tahun 2011 senilai Rp 43,96 triliun menjadiRp 50,44 triliun pada tahun 2015.

147

Page 2: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410 - 6086

Dalam proses produksi industri batikban yak menggunakan bahan kimia dan air.Bahan kimia biasanya digunakan pada prosespencelupan atau pewamaan. Pada umumnyapolutan yang terkandung pada limbah batikberupa logam berat, padatan tersuspensi, atau zatorganik. Oleh karena itu, apabila buangan limbahbatik dibuang secara langsung ke lingkungantanpa adanya pengolahan maka dapatmenurunkan kualitas lingkungan. Saptarini(2009) telah melakukan pengujian kandunganbuangan limbah cair industrik batik IndahY ogyakarta dengan melakukan pengujianparameter BOD,COD,TSS dan pH. Sampellimbah pewama yang digunakan adalah zatwama remazol. Hasil pengujian buangan limbahcair batik Indah Y ogyakarta menunjukkan nilaiTSS sebesar 720 mg/L, TDS sebesar 14.030mg/L, BOD sebesar 142 mg/L, COD sebesar 269mg/L, kekeruhan sebesar 17 NTU, Wamasebesar 324 Pt-Co dan pH sebesar 10,2.

Metode elektrokoagulasi merupakansuatu proses koagulasi kontinyu denganmenggunakan arus listrik searah melalui proseselektrokimia. Dalam proses ini akan terjadiproses reaksi reduksi oksidasi yaitu limbah yangmengandung logam-logam akan direduksi dandiendapkan di kutub negatif (AI) sedangkanelektroda positif (AI) akan teroksidasi menjadi[AI (OH)3]. Teknologi ini pemah diterapkan diinstalasi pengolahan air bersih yang cukup besardi London pada akhir abad 19 (Matteson dkk,1995 dalam Holtdkk, 2004).

Phalakomkule dkk (2010) melakukanpenelitian tentang pengolahan limbah tekstil aslidan buatan untuk menghilangkan wama denganmenggunakan metode elektrokoagulasi.Penelitian dilakukan dengan menggunakansistem batch dengan menggunakan elektroda besidan aluminium sebanyak 5 pasang. Penelitian inimenunjukkan dengan menggunakan elektrodaaluminium dengan prosentase penghilanganwama pada limbah tekstil sebesar 96% - 99%,dengan jarak antar elektroda sebesar 8 mm dankuat arus 30 A dilakukan selama 5 menit.

Yulianto dkk. (2009) telah melakukanpenelitian pengolahan limbah batikmenggunakan metode elektrokoagulasi denganmengamati perubahan konsentrasi COD, wama,TSS dan Minyak Lemak, dan diperoleh hasilpenyisihan COD sebesar 30%, Wama sebesar64%, TSS sebesar 77% dan Minyak Lemaksebesar 88 % dengan menggunakan tegangan

148

sebesar 25 volt, jarak elektroda 1,5 cm dalamwaktu 60 menit.

Pada penelitian ini akan diusulkanpengolahan limbah cair batik sintetis yangmengandung wama remazol (-S02-CH2-CH2-0­S03H) menggunakan metode elektrokoagulasidengan melakukan variasi terhadap jarak an tarelektroda, tegangan listrik dan waktu kontaksehingga mendapatkan hasil yang optimal untukmelakukan pengolahan limbah zat wamakhususnya wama remazol red rb.

METODOLOGI

2.1 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalampenelitian ini antara lain: zat wama remazol redrb, aquadest, H2S04 (Merck), K2Cr207 (Merck),batu didih, FAS, Indikator feroin, Ag2S04(Merck), Hg2S04 (Merck).

2.2 Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitianberupa gelas beaker 500 mL dengan bantuanstatic head dan plat aluminium dengan ukuran 6cm x 8cm x 0,1 cm. Gelas beaker tersebut

disambungkan ke sumber arus listrik berupaadaptor. Rangkaian alat disajikan pada Gambar1.

2.3 Prosedur Penelitian

Penelitian ini dilakukan pertama kalidengan cara melakukan pemeriksaan alatelektrokoagulasi, persiapan alat dan bahanpenelitian, kemudian melakukan persiapansampel induk dengan membuat larutan Remazol

Red Rb konsentrasi 100 ppm. Kemudian sampeldilakukan percobaan dengan melakukan variasitegangan sebesar 10 volt dan 15 volt denganjarak antar elektroda sebesar 2 dan 3 cm sertawaktu percobaan selama 0, 10,20 40 dan 60menit. Kemudian sampel diambil untuk dianalisiskonsentrasi COD, TSS dan Wama. Setelahanalisis di dapat baru dilakukan perhitungan.

2.4 Analisis hasil

Sampel air limbah dari reaktor untukdilakukan analisis konsentrasi COD denganmenggunakan analisis COD dengan reflukstertutup, konsentrasi TSS dengan menggunakanmetode gravimetri dan Wama denganmenggunakan metode spektrofotometri UV -Vis.

Page 3: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017

o

Gambar 1. Rangkaian Alat Penelitian

/SSN 14/0 - 6086

Keterangan:1. Kabel arus positif2. Kabel arus negatif3. Plat aluminium4. Termometer5. Ge1as beaker 2L6. Voltmeter

7. Amperemeter8. Tombol on/off9. Limbah zat wama10. Sumber arus listrik

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengaruh Tegangan Listrik dan JarakElektroda Pada Konsentrasi COD

COD merupakan salah satu parameterpenting pada air limbah. COD adalah jum1ahoksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasibahan-bahan organik yang terdapat dalam airsecara kimia. Oleh karena itu penurunankonsentrasi COD dalam penelitian ini sangatberpengaruh. Hasi1 penurunan COD dapat dilihatpada Gambar 2.

450

....•

400........ tI.O

350E 300.-' 1/1

250ra •... 200.•.• s:: 150(II

1/1s::1000 :=.=::

50

0 0

10 20 30 40 50 60 70

Menit ke-

••••• 10 volt, 2 em ...•..• 10 Volt, 3 em -.-15 Volt, 2 em ~ 15 Volt, 3 em

Gambar 2. Penurunan Konsentrasi COD

149

Page 4: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410 - 6086

Pada Gambar 2 memperlihatkan bahwakonsentrasi COD menurun dari waktu ke waktu.

Pada tegangan 10 volt dengan jarak antarelektroda 2 em terlihat penurunan konsentrasiCOD dari menit ke -0 sebesar 428 mg/L menjadi186 mg/L pada menit ke-60. Pada tegangan 10volt jarak elektoda 3 em terlihat penurunankonsentrasi COD dari men it ke-O sebesar 428

mg/L menjadi 85 mg/L pada menit ke 60. Padategangan 15 volt jarak elektoda 2 em terlihatpenurunan konsentrasi COD dari menit ke-Osebesar 428 mg/L menjadi 54 mg/L pada menitke 60. Pada tegangan 15 volt jarak elektoda 3 emterlihat penurunan konsentrasi COD dari menitke-O sebesar 428 mg/L menjadi 82,4 mg/L padamenit ke 60.

Penurunan konsentrasi COD ini

disebabkan adanya reaksi oksidasi dan reduksiyang berlangsung pada anoda dan katoda,menghasi1kan reaksi sebagai berikut :

100",1; '- - --.- .. -.

90%

80%

i6 70%~ 60%E 50%

~ 40%

"*' 30%20%

10%0%

~ Pada Anoda :

Al (s)--7 AI 3\aq) + 3e· (1)Al 3\aq)+ 30H"(aq)--7 Al (OH)3(s(2)

~ Pada Katoda :

3H20 (I) + 3e·--7 3/2 H2 (g) + 30H· (3)

Ion Al 3+ yang dilepaskan pada anodadapat bereaksi dengan ion OH" dan koloid-koloidyang bermuatan negatif membentuk Al (OHhdan membentuk flok-flok dengan partikel­partikel koloid dari 1imbah.Flok-flok iniperlahan-Iahan akan mengendap di dasar gelasbeaker. Sedangkan reaksi reduksi yang terjadipada katoda menghasilkan gas hidrogen (H2)

yang akan membawa koloid-koloid zat pengotorakan naik ke permukaan gelas beaker (prosesflotasi). Ini ditandai dengan adanya gelembung/buih yang ban yak. Semakin lama proseselektrokoagulasi berlangsung maka akan semakinbanyak koloid-koloid yang terikat membentukflok-flok berukuran besar. Akibat banyaknyaflok- flok yang terbentuk terjadi proses penurunankonsentrasi COD.

o 10 20 30 40 50 60 70

Menit ke--+-10 Volt, 2 em •.•.•10 volt, 3 em ...•.•.15 volt, 2 em -15 Volt, 3 em

Gambar 3. m% removal konsentrasi COD

Dari Gambar 3 memperlihatkanpeningkatan persen removal zat wama remazolred rb, dimana persen removal penurunankonsentrasi COD meneapai 87% pada menit ke60 dengan menggunakan tegangan listrik 15 voltdan jarak antar elektroda sebesar 2 em.Terbentuknya ion Ae+ selama proseselektrokoagulasi berlagsung akan berfungsisebagai koagulan. Sesuai dengan yangdikemukakan oleh Michael Faraday, bahwasemakin lama waktu elektrolisis hasil dari suatu

reaksi kimia yang dikehendaki juga akansemakin bertambah. Sehingga semakin lamawaktu elektrolisis semakin ban yak polutan yang

150

teroksidasi, hal ini diperlihatkan pada gambar 3adanya peningkatan % removal COD padalimbah wama remazol red rb.

3.2 Pengaruh Tegangan Listrik dan JarakElektroda Pada Konsentrasi TSS

Total Suspended Solid (TSS) adalahjumlah bahan tersuspensi dalam suatu volumetertentu. TSS sendiri meneerminkan jumlahkepekatan padatan dalam sam pel air. Nilai TSSdalam penelitian ini mengalami hasil yang turunkemudian naik kern bali, ini dapat dilihat padagambar 3.

Page 5: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017

3000

2500

lSSN 1410- 6086

~ 2000- OJ)81500

~.-~~

1000

;.. -= 500~ ~=0 0~ 0

20 40

Menit ke-

60 80

-t-10 Volt, 2 Cm

.•.••••10 Volt, 3 em

~15 Volt, 2 em

~15 Volt, 3 Cm

Gambar.4 Penurunan dan kenaikkan konsentrasi TSS

Penurunan konsentrasi TSS juga dipengaruhioleh tegangan listrik dan waktu kontak, dimanasemakin besar tegangan listrik dan semakin lamawaktu kontak yang digunakan mengakibatkanpenurunan konsentrasi TSS semakin besar.Turunnya konsentrasi TSS disebabkan padaanoda terjadi reaksi oksidasi anion (ion negatif).Anoda yang terbuat dari logam akan mengalamireaksi oksidasi yang membentuk Al (OHh­Sedangkan reaksi reduksi yang terjadi padakatoda menghasilkan gas hidrogen (H2) yangakan membawa koloid-koloid zat pengotor akannaik ke permukaan gelas beaker (proses flotasi).Prinsip proses kerja penurunan konsentrasi TSSsecara umum sarna seperti proses kerjapenurunan kadar COD, dimana adanyapertambahan massa flok sehingga berat jenis flokmenjadi lebih besar dan akhirnya mengendappada dasar reaktor.

Berdasarkan Gambar 4 terlihat adanyakenaikan nilai konsentrasi TSS seiring denganbertambahnya waktu proses dan tegangan yangdiberikan. Hal ini berhubungan dengan besamyakuat arus dan tegangan listrik yang diberikanpada saat proses elektrokoagulasi berlangsung.Semakin besar tegangan listrik yang diberikansemakin ban yak pula dihasilkan flok-flok yangberfungsi untuk mengikat kontaminan yangberada pada air limbah. Flok-flok yangdihasilkan sebagian dapat mengendap dansebagian terflotasi ke permukaan.

3.3Pengaruh Tegangan Listrik dan JarakElektroda Pada Wama

Wama merupakan senyawa yang dapatdigunakan dalam bentuk larutan sehinggapenampangnya berwama. Dalam industri batik,wama yang digunakan adalah wama sintetisseperti naphtol, indigosol dan remazol.

151

Page 6: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410- 6086

3000....• .•..... 2500b.O

E 2000.-... 11'1ru 1500... .•..c: 1000Q)

11'1c: 5000 ~ 00

20 40

Menit ke-

60 80

••••• 10 Volt, 2 em

••••• 10 volt, 3 em

••.••• 15 Volt, 2 em

~ 15 Volt, 3 em

Gambar.S. Penurunan Warna

Pada Gambar 5 terlihat penurunan wamaseiring dengan bertambahnya waktu proseselektrokoagulasi. Penurunan wama disebabkanadanya proses adsorpsi. Proses adsorpsiberfungsi untuk menyisihkan senyawa-senyawaaromatik dan senyawa terlarut. Semakin besartegangan listrik, menyebabkan larutnya anodasemakin tinggi sehingga jumlah komplekshydroxo cationic akan naik dan menyebakan zatwama yang ada akan membentuk gumpalan yanglebih besar. Dengan terbentuknya flok yanglebih besar mengakibatkan jumlah sludge yangdihasilkan akan banyak, sehingga zat wama yangdihilangkan semakin ban yak. Polutan yangmerupakan zat wama akan membentuk ligandsyang mengikat pada AI(OHh dengan reaksiberikut (Dalvand dkk, 20 II) :

Dye-H +(OH)OAI ( ) Dye-OAI +HzO (4)

Dengan terikatnya zat wama pada proseselektrokoagulasi, maka konsentrasi COD yangterdapat pada air lirnbah akan mengalamipenurunan. Penghilangan wama, TSS dan CODmemiliki pola yang sarna, semakin keeil jarakelektroda maka penghilangan wama, TSS danCOD semakin tinggi, karena reaksi ionisasi an tarelektroda akan semakin eepat sehin ggapenurunan COD, TSS dan wama lebih eepatterjadi.

152

3.4 Pelarutan Plat Aluminium

Berdasarkan teori EO Al < EOH2o< EOO2

sehingga aluminium eenderung mengalamioksidasi sedangkan spesi lainnya lebiheenderung mengalami reduksi. Oksidasialuminium menyebabkan terjadinya peluruhanyang menghasilkan ion Al3+ yang berfungsisebagai agent koagulan.Pereobaanelektrokoagulasi ini menggunakan dua platelektroda jenis aluminium, yang dipotong denganukuran yang sarna yaitu 6 emx 10 em x 0, I em.Kedua plat tersebut dimasukkan ke dalam sampelair lirnbah eair pewama Remazol Red Rb dandialirkan arus listrik selama proseselektrokoagulasi dilakukan dengan voltasetertentu. Penggunaan aluminium didasarkan atasbeberapa penelitian yang telah ada dirnanadinyatakan bahwa reaktor yang menggunakanaluminium pada kedua elektroda yaitu anoda dankatoda dilaporkan proses pelarutan aluminiummelebihi 100% (Przegorlinski dkk,1978; Doninidkk,1994; Mamen dkk,1998; Bozin danMikhailov, 1990 dalam Holt, 2002).

Berdasarkan Hukum Faraday akanterjadi dekomposisi massa aluminium berbandinglurus dengan tegangan dan waktu. Seeara teoritispelepasan ion aluminium selamaelektrokoagulasi dihitung dengan menggunakanHukum Faraday.

Page 7: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 /SSN /4/0- 6086

(a) (b) (c)Gambar 6. Kondisi permukaan elektroda selama proses elektrokoagulasi

(a) Sebelum digunakan (b) pertama kali pemakaian (e) pemakaian berulang kali

Tabel.l. Hasil Pelarutan Plat Aluminium Pada Anoda

No FaktorPengukurElektrodaAwalElektrodaJumlah Al

Voltase

JarakElektrodaWaktuKontak(gram)Akhiryang

(Volt)

(em)(Menit) (gram)tertimbang(gram)1

10 2 04,524100

10

4,52414,50980,0143020

4,51084,48700,0228040

4,49454,45680,0302060

4,47654,41090,045903

04,52410010

4,52414,51050,0136520

4,50984,49450,0160040

4,49344,47320,0213060

4,47454,45080,022402

15 2 04,524100

10

4,52414,51080,013320

4,51074,49530,017440

4,49584,4 7800,020260

4,47734,46010,02063

04,524100

10

4,52414,51080,013320

4,510974,49340,017440

4,49424,47320,020260

4,47034,45260,0206

Dari Gambar 7 dan Tabel I dapat terlihatpelarutan aluminium yang meningkat dari menitke -0 sampai menit ke- 60. lumlah Al yangterlarut paling tinggi pada tegangan 10 volt

dengan jarak antar elektroda sebesar 2 em padamenit ke 60 dengan jumlah pelarutan meneapai0,4590 gram.

153

Page 8: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 /SSN 14/0 - 6086

0.05tIC

tIQ 0.045c:0.04nI .Q 0.035E ~0.03~ Q.I 0.025

•..tIC 0.02

c:nI> 0.015<C

0.01..c: nI0.005

E 0:s ...• 0

20 40

Menit ke-

60 80

-+-10 volt, 2 em

~10 Volt, 3 em

•...•...•15 Volt, 2 em

~ 15 Volt, 3 em

Gambar.7. Jumlah Aluminium yang tertimbang

Pelarutan aluminium terjadi padaelektroda baik anoda. Pada proses pelarutanaluminium ini terjadi reaksi kimia yang berbedapada permukaan kedua elektroda. Pada bagiankatoda terjadi penyerapan permukaan elektrodaatau yang biasa disebut absorpsi sedangkan padaanoda terjadi penurunan ion positi£

Anoda melepaskan ion-ion positifsehingga ion-ion positif ini akan terus berkurangsaat dialiri arus listrik, reaksi dari proses inisebagai berikut :

(5)

Sedangkan pada katoda akanmenghasilkan lapisan baru di atas permukaanplat. Ini terjadi karena adanya absopsi dariinteraksi antara ion-ion yang ada pada air limbahpewarna remazol red. Lapisan baru ini akanmengubah permukaan plat elektroda secarasignifikan dan meningkatkan daya potensiallistrik untuk mengalirkan arus listrik sebelumpercobaan berlangsung.

Menurut Phalakornkule, dkk (2010)menyatakan besarnya massa yang terdekomposisibergantung pada kuat arus dan waktu kontakyang digunakan. Tegangan yang digunakanberbanding lurus dengan arus listrik yangmengalir. Semakin tinggi tegangan listrik yangdigunakan dan semakin lama waktu kontak yangdiberikan maka semakin banyak A13+ yangterurai sebagai koagulan. Semakin banyak massaelektroda yang terurai maka efektivitaspenurunan pencemar.

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dapat disimpulkanbahwa:

154

1. Hasil optimum untuk pengurangan zatwarna remazol red yaitu teganganlistrik 10 volt, jarak antar elektroda 2cm dan waktu kontak 60 menit.

2. Pada penelitian illi efektifitaspengurangan mencapai 80 % denganhasil akhir konsetrasi COD 54 mglL,TSS sebesar 277 mglL dan warna 75,5PtCo.

UCAP AN TERIMA KASIH

Terima kasih kepada Allah SWT, Ir. AgusPrasetya M.Sc.,Ph.D, Dr. Sarto.,M.Sc, Teman­ternan MTPPL UGM 2014, Orang Tua saya,Fajar Rubiyanto, Adhyastha Pramudya, PihakLaboratorium un Y ogyakarta dan berbagaipihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.

DAFTAR PUSTAKA

I. AI-Kdasi, A., ldris, A., Saed, K. andGuan, CT.,. "Treatment of textilewastewater by advanced oxidationprocesses". Global Nest the IntJ. 6:222-230, diakses dalamhttp://v.l\\'w.gnest.org/iournaIlVo]6 No3/AI-kdasi-222-230.pdf. (2004).

2. Bukhari, Alaadin.A. 2008."Investigation of electrocoagulationtreatment process for the removal oftotal suspended solid and turbidity frommunicipal wastewater". Journal ofBioresource Technology 99 914-921,(2008).

3. Can-izares, P., Jime'nez, C, Marti'nez,F., Sa'ez, C, and Manuel A. Rodrigo.2007. "Study of the Electrocoagulation

Page 9: PENGARUH TEGANGAN LISTRIK, JARAK ANTAR ELEKTRO~A W …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah XV - 2017 ISSN 1410 - 6086

Process Using Aluminum and IronElectrodes". Spain Ind. Eng. Chern.Res., 46, 6189-6195, (2007).

4. Dewi, Ratna. Kajian PenggunaanMetode Elektrokoagulasi UntukPenyisihan COD dan Turbidity DalamLimbah Cair Pabrik Kelapa Sawit.Jurnal Teknik Kimia Politenik NegeriLhokseumawe Vol. 7 No.16, Desember2009. ISSN 1693-248X, (2009.)

5. Golder A.K, Samanta A.N, and Ray.S .."Removal of trivalen chromium byelectrocagulation". Journal SeparationPurification Technology 53 (2007) 33­41.

6. Hari, B. dan Harsanti, M., "PengolahanLimbah. Cair Tekstil MenggunakanProses Elektrokoagulasi dengan Sel Al­AI", ISSN 1693-4393, ProsidingSeminar Nasional Teknik Kimia

"Kejuangan" (2010).7. Hendriarianti, Evy dan Angelina Puspita

Sandy .. "Pengaruh Jenis Elektroda danJarak Antar Elektroda Dalam Penurunan

COD Dan TSS Limbah LaundryMenggunakan ElektrokoagulasiKonfogurasi Monopolar AliranKontinyu". Lingkungan Tropis Vol 4no. 2, September 2010 : 73-80, (2010).

8. Holt, Peter Kevin. " ElectrocoagulationUnravelling and Synthesising The

Mechanisme Behind A Water Treatment

Process. Thesis. Chemical Engineering.University of Sydney. Sydney, (2002) ..

9. Irene,Shildia. Penurunan ChemicalOxygen Demand (COD) Pada BerbagaiMacam Limbah Melalui

Elektrokoagulasi. Kimia. FakultasMatematika dan Ilmu PengetahuanAlam. Universitas Padjajaran.Jatinangor., (2014)

10. Kobya, M., Bayramoglu, M., and MuratEyvaz. 2007. "Techno-economicalevaluation of electrocoagulation for thetextile wastewater using differentelectrode connections". Journal of

Hazardous Materials 148 311-318,(2007).

11. Lestari, Novianti Dwi dan Agung, Tuhu."Penurunan TSS dan Warna Limbah

Industri Batik Secara Elektrokoagulasi.Jurnal Ilmiah Teknik LingkunganVolume 6 No.1., 2014.

12. Mollah, Mohammad YA et al.Treatment of orange 11 azo dye by

electrocoagulation (EC) technique in acontinuous flow cell using sacrificaliron electrode. Journal of Hazardous

material BI09 (2004) 165-17I.USA,2004.

13. Praytino, Kismolo, dan Endro.Percobaan Awal Proses

Elektrokoagulasi Sebagai MetodeAlternatif Pada Pengolahan LimbahCairo Prosiding Pertemuan danPresentasi Ilmiah. Pusat TeknologiAkselerator dan Proses Bahan­

Batan.Yogyakarta, (2012).14. R.Ramesh Babu, N.S.

Bhadrinarayana, K.M.MeeraSheriffa Begum, Anantharaman N."Treatment Of TannelY Wastewater ByElectrocoagulation". Journal of theUniversity of Chemical Technology andMetallurgy. Vol 42 No: 2, 2007 p: 201­206, (2007).

15. Ringo, Elfridawati Siringo., AliKusrijadi & Yayan Sunarya."Penggunaan metode elektrokoagulasipada pengolahan limbah industripenyamakan kulit menggunakanaluminium sebagai sacrificalelectrode". Jurnal Sains dan TeknologiKimia Volume 4 No.2 Halaman 96­

107, (2013) ..16. Saptarini, Dyah. Pengolahan lirnbah cair

industri batik dengan metode koagulasi­flokulasi dan adsorpsi sistem batch.Tesis. Program Studi Magister SistemTeknik. Universitas Gadjah Mada.Yogyakarta, (2009).

17. Wiranata, Supratto. Pengolahan lirnbahelektronik. Makalah. Program StudiTeknik Kimia. Itenas. Bandung, (2014).

18. Yulianto,Andik, dkk .. PengolahanLimbah Industri Batik Pada Skala

Laboratorium dengan MenggunakanMetode Elektrokoagulasi. JurnalVolume 5 No.1, Juni 2009. UniversitasIslam Indonesia. Y ogyakarta, (2009)

19. Zuhria, Faida. Penurunan COD, BODdan TSS Lirnbah Cair Pewarna Industri

Batik Rara Djonggrang dengan MetodeElektrokoagulasi.Tesis. Teknik Kimia.Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta,(2014).

155