PENGOLAHAN LIMBAH ELEKTROPLATING DENGAN FLOKULASI KOAGULASI-C.pdf

Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013

Semirata 2013 FMIPA Unila |305

Pengolahan Limbah Industri Elektroplating dengan Proses

Koagulasi Flokulasi

Nurhasni1, Zainus Salimin

2, Ita Nurifitriyani

3

1,3Program Studi Kimia FST UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

2PTLR BATAN Serpong.

[email protected]

Abstrak. Penelitian Pengolahan Limbah Industri Elektroplating dengan Proses Koagulasi

Flokulasi telah dilakukan. Penelitian bertujuan untuk mengetahui proses pengolahan dengan

koagulan Na3PO4 dalam menurunkan kandungan logam berat pada limbah elektroplating,

rasio massa koagulan dan limbah, pH optimum dan massa KI optimum untuk mereduksi Cr6+

menjadi Cr3+

. Hasil jar-test diperoleh pH optimum yaitu pH 7. Massa optimum KI untuk

mereduksi Cr6+

menjadi Cr3+

yaitu 0,5 g. Penurunan kadar krom dengan proses reduksi

sebesar 83,36 mg/L atau persentase penyisihan sebesar 95,02 % sedangkan penurunan

optimal kadar Cr tanpa reduksi yaitu sebesar 87,32 mg/L atau 99,51 %. Penggunaan

koagulan Na3PO4 pada pengolahan limbah industri elektroplating dapat menurunkan kadar

logam berat Fe, Cr, Zn, Cu, Ni dan Mn sampai pada nilai baku mutunya.

Kata Kunci : Koagulasi flokulasi, Natrium Fosfat, Limbah simulasi elektroplating, Jar test,

SSA.

PENDAHULUAN

Latarbelakang

Proses elektroplating pada saat ini

berkembang semakin pesat seiring dengan

kebutuhan masyarakat. Elektroplating

diaplikasikan antara lain dalam industri

elektronika, konstruksi pabrik, peralatan

rumah tangga, otomotif dan lain-lain.

Proses elektroplating bertujuan untuk

memberikan perlindungan dari karat dan

memberikan efek mengkilap pada besi dan

baja. Meningkatnya kebutuhan akan produk

yang menggunakan proses elektroplating

mendorong berkembangnya industri

elektroplating yang berada di Indonesia.

Perkembangan industri yang semakin pesat

selain memberikan manfaat, juga

menimbulkan dampak negatif dari limbah

yang dihasilkan. Limbah dari proses

elektroplating merupakan limbah logam

berat yang termasuk dalam limbah B3

(Bahan Beracun Berbahaya) (Purwanto,

2005).

Beberapa unsur logam yang terdapat

dalam limbah cair elektroplating antara lain

besi, krom, seng, nikel, mangan, dan

tembaga. Kuantitas limbah yang dihasilkan

dalam proses elektroplating tidak terlampau

besar, tetapi tingkat toksisitasnya sangat

berbahaya, terutama krom, nikel dan seng

(Roekmijati, 2002). Karakteristik dan

tingkat toksisitas dari air limbah

elektroplating bervariasi tergantung dari

kondisi operasi dan proses pelapisan serta

cara pembilasan yang dilakukan (Palar,

1994). Pembuangan langsung limbah dari

proses elektroplating tanpa pengolahan

terlebih dahulu ke lingkungan dapat

menyebabkan pencemaran lingkungan.

Cemaran tersebut dapat mencemari

mikroorganisme dan lingkungannya baik

dalam bentuk larutan, koloid, maupun

bentuk partikel lainnya. Apalagi dalam

limbah tersebut terdapat kandungan krom

(VI) yang bersifat lebih toksik karena

sifatnya yang lebih stabil dibandingkan

krom (III). Krom (VI) terlebih dahulu

direduksi menjadi krom (III) untuk

menurunkan toksisitasnya dalam limbah.

Nurhasni dkk: Pengolahan Limbah Industri Elektroplating dengan Proses Koagulasi Flokulasi

306|Semirata 2013 FMIPA Unila

Oleh karena itu, mengingat penting dan

besarnya dampak yang ditimbulkan bagi

lingkungan maka diperlukan suatu

pengolahan terlebih dahulu sebelum efluent

limbah tersebut dibuang ke lingkungan.

Beberapa proses penghilangan

kandungan logam berat dapat dilakukan

melalui proses pengolahan secara kimia

seperti dengan presipitasi (pengendapan),

adsorpsi (penyerapan), filtrasi

(penyaringan) dan koagulasi. Pengolahan

kimia yang biasa dilakukan yaitu melalui

proses pengendapan dengan proses

koagulasi-flokulasi dengan koagulan yang

beragam. Koagulasi flokulasi merupakan

metode yang efektif untuk pengolahan

limbah industri yang mengandung logam

berat, karena dengan metode ini akan

terjadi pemisahan antara endapan dan

beningan. Pemisahan ini terjadi karena

adanya gaya tarik inti flok yang berasal dari

endapan yang terbentuk, dapat

menghilangkan beberapa jenis organisme

dalam air, dan efektif untuk menghilangkan

kekeruhan. Metode pengendapan dengan

koagulasi ini dipilih karena dalam limbah

elektroplating terdapat konstituen kimia

seperti kation-kation yang dapat diubah

menjadi bentuk senyawa tak larut dengan

menambahkan bahan pengendap (Sugeng,

2010). Pada metode ini biasanya digunakan

suatu koagulan sintetik. Koagulan yang

umumnya dipakai adalah kapur (Matra dan

Zainus, 2011), garam-garam aluminium

seperti aluminium sulfat (Eva dan Andri,

2009), garam-garam besi seperti ferri sulfat

(Prayitno et al., 1998) dan PAC

(polyaluminium chloride) (Patimah dan

Daur L, 2009).

Koagulan yang digunakan pada

penelitian ini yaitu koagulan natrium fosfat.

Natrium fosfat digunakan karena sifatnya

yang akan mengion menjadi kation. Kation

ini nantinya akan bereaksi dengan

alkalinitas dan mengendap menjadi padatan

hidroksida logam yang tidak larut dan akan

menarik kation logam yang berada dalam

limbah sehingga koagulan ini efektif untuk

menurunkan kadar logam berat yang

terdapat pada limbah electroplating

(Praswasti et al., 2010).

Tujuan Penelitian

1. Mengetahui proses pengolahan dengan

koagulan Na3PO4 dalam menurunkan

kandungan logam berat pada limbah

elektroplating.

2. Mengetahui massa koagulan, pH dan

massa KI optimal yang digunakan pada

proses koagulasi-flokulasi dalam

menurunkan kandungan logam berat

pada limbah elektroplating.

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan selama

empat bulan. Penelitian dilakukan di

Laboratorium Pusat Teknologi Limbah

Radioaktif (PTLR)-BATAN, yang

beralamat di Jalan Raya Puspitek Gedung

50, Serpong, Tangerang 15310 Banten.

Alat dan Bahan

Alat

Peralatan yang digunakan dalam

penelitian ini diantaranya adalah Jar Test

(Velp Scientifica JLT6 Leaching Test

Jartest), Portable pH meter (Mettler

Toledo), Neraca Analitik (Mettler Toledo),

Labu takar (Iwaki Pyrex), Stopwatch,

Spektrofotometer Serapan atom (SSA)

(AAnalyst 400 Perkin Elmer) dan peralatan

gelas lainnya.

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan terdiri dari

K2CrO4, Cr(NO3)3.9H2O FeCl3.6H2O,

CuCl2.2H2O, MnCl2, Ni(NO3)2.4H2O,

Zn(NO3)2.4H2O, KI, HCl 37% dan NaOH 1

N.



Prosedur Penelitian

Pembuatan limbah simulasi

Pembuatan limbah simulasi dilakukan

dengan cara melarutkan masing-masing

0,6553 g K2CrO4; 1,3501 g

Cr(NO3)3.9H2O; 0,1894 g FeCl3.6H2O;

0,2109 g CuCl2.2H2O; 0,0599 g MnCl2;

0,0692 g Ni(NO3)2.4H2O, dan 0,0834 g

Zn(NO3)2.4H2O kedalam 2 liter aquades,

sehingga diperoleh limbah simulasi yang

mengandung krom, besi, tembaga, mangan,

nikel, dan seng dengan kadar berturut-turut

87,73; 87,73; 19,57; 39,31; 13,09; 6,98 dan

10,43 mg/L.

Proses pengolahan limbah elektroplating

Dimasukkan 300 mL limbah cair yang

telah diketahui kadar dan pHnya kedalam 6

buah gelas beker 500 mL. Ditambahkan

natrium fosfat sebanyak 0,068; 0,135;

0,135; 0,273; 0,555; 1,092 dan 2,180 g

kedalam setiap gelas beker. Ditambahkan

NaOH 1 N sampai pHnya 4, 5, 6, 7, 8 dan

10 kemudian diaduk dengan kecepatan 125

rpm selama 5 menit dan dilanjutkan dengan

pengadukan dengan kecepatan 45 rpm

selama 15 menit. Campuran didiamkan

sampai terpisah sempurna selama 1 jam.

Dilakukan analisis kadar logam dalam

beningan dengan menggunakan SSA.

Penentuan massa optimal KI

Dalam uji penentuan massa KI optimum

ini bertujuan untuk mereduksi krom (VI)

menjadi krom (III). Penentuan massa

reduktor KI ini dilakukan dengan metode

Jar test. Tahapannya yaitu dicampurkan

0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 dan 0,7 g padatan KI

dengan 300 mL limbah cair elektroplating

yang memiliki pH 2 (terjadi reaksi reduksi

limbah dengan KI), kemudian ditambahkan

padatan Na3PO4 sebanyak 1,092 g dan

ditambahkan NaOH 1 N sampai pH 7. Pada

penambahan Na3PO4 ini terjadi reaksi

koagulasi-flokulasi dan akan terjadi

pemisahan. Kemudian pada beningan

dilakukan analisis pH dan kadar krom.

Kadar krom yang paling kecil menunjukkan

dosis penggunaan reduktor KI yang

optimal.

Pengukuran kadar logam

Pengukuran kadar logam dilakukan

dengan menggunakan SSA. Pengukuran

kadar logam dilakukan terhadap sampel

beningan hasil koagulasi-flokulasi.

Pengujian sampel

Sampel diinjeksikan ke dalam SSA, lalu

diukur serapannya pada panjang gelombang

yang tepat. Panjang gelombang yang

digunakan antara lain untuk logam Fe

248,3; Cr 410; Zn 213,9; Cu 324,7; Ni 232

dan Mn 279,2 nm. Sumber radiasi yang

digunakan berasal dari Hollow cathode

lamp (lampu katoda cekung) dan gas yang

digunakan adalah asetilen (logam Fe, Mn,

Ni, Cu dan Zn) dan nitro oksida (logam Cr).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses Pengolahan Limbah

Elektroplating

Proses pengolahan limbah elektroplating

menggunakan natrium fosfat prinsipnya

berdasarkan pada reaksi pengendapan

kation logam. Kelarutan fosfat terutama

natrium fosfat yang ditambahkan pada

limbah akan membentuk endapan atau

senyawa yang tidak larut (Vienna, 1992).

Penentuan rasio massa optimum natrium

fosfat yang digunakan terhadap limbah

dalam proses pengurangan kandungan

logam berat pada limbah elektroplating

dilakukan dengan metode jar test dengan

rasio massa koagulan dan limbah yang

digunakan adalah sebesar 0,22; 0,45; 0,91;

1,85; 3,64 dan 7,26 dengan variasi pH 4, 5,

6, 7, 8, dan 10 untuk logam Fe, Cr, Zn, Cu,

Ni dan Mn.

Pada proses pengolahan limbah

elektroplating dengan menggunakan

natrium fosfat, selain dapat secara langsung

menyisihkan kandungan logam Zn, Fe, Cr,

Cu, Ni dan Mn didalam limbah, juga terjadi



proses pengendapan yang disebabkan

karena adanya gaya tarik inti flok yang

berasal dari endapan FePO4 dan CrPO4

yang terbentuk. Hal ini disebabkan karena

kedua endapan tersebut berperan sebagai

inti flok yang bersifat elektropositif dan

menarik ion OH- dan kelebihan ion PO4

3-

dalam larutan sehingga membentuk flok

yang bermuatan negatif yang juga akan

menarik logam-logam lainnya yang masih

terdapat dalam larutan. Logam-logam lain

seperti Zn, Cu, Ni dan Mn ikut tertarik dan

membentuk flok yang lebih besar dan

mengendap (Praswasti et al., 2010; Vogel,

1985).

Dari hasil analisis dengan menggunakan

SSA, pada beberapa variabel perlakuan

kadar logam tidak terdeteksi hal ini dapat

disebabkan karena kadar logam pada

limbah hasil koagulasi flokulasi dibawah

konsentrasi standar terkecil yang digunakan

pada setiap logamnya.

Proses pengolahan logam besi

Dalam limbah terdapat kation logam

bervalensi 3, seperti Fe3+

dan Cr3+

dan

diperoleh endapan FePO4 dan CrPO4.

Endapan tersebut bersifat sangat

elektropositif pada pH > 7. (Reynold,

1982). Gambar 1 menunjukkan penurunan

kadar logam Fe.

Berdasarkan Gambar 1, pH yang paling

optimum yaitu pada pH 6 dan rasio massa

koagulan Na3PO4 dan limbah sebesar 0,22

Gambar 1. Pengaruh pH terhadap penyisihan kadar

logam besi

yang memberikan penurunan terbesar

untuk kandungan besi pada limbah yaitu

sebesar 97,86 % atau kadar Fe sebesar 0,42

mg/L. Pada rasio massa Na3PO4 optimal

tersebut, reaksi pengendapan Fe dengan

Na3PO4 membentuk endapan FePO4

berjalan dengan optimal, karena sudah

menurunkan kadar Fe dalam limbah. Nilai

pH yang semakin besar, menyebabkan

kadar Fe semakin menurun karena sebagian

ion Fe akan bereaksi dengan alkalinitas

dalam larutan. Penurunan kadar Fe terlihat

mulai berasimtot pada pH ≥ 6. Kadar besi

pada harga optimum sebesar 0,42 mg/L

telah memenuhi baku mutunya. Baku mutu

Fe menurut Keputusan Menteri Lingkungan

Hidup No 51 Tahun 1995 tentang Baku

Mutu Limbah Cair bagi kegiatan Industri

yaitu sebesar 5 mg/L.

Proses pengolahan logam krom

Penambahan Na3PO4 juga dilakukan

untuk mengendapkan krom yang terdapat

pada limbah. Penurunan kandungan krom

dalam limbah dapat dilihat pada Gambar 2.

Berdasarkan Gambar 2, semakin besar rasio

massa koagulan Na3PO4 dan limbah, serta

nilai pH maka kadar krom semakin kecil.

Massa koagulan yang semakin banyak

maka reaksi pembentukan CrPO4 semakin

mudah dicapai, sehingga menyebabkan

kadar logam Cr semakin menurun.


logam krom



Krom pada limbah akan berinteraksi

dengan ion PO43-

yang menyebabkan krom

akan mengendap dalam limbah membentuk

CrPO4. Endapan CrPO4 dapat berperan

sebagai inti flok yang bersifat elektropositif

dan pada suasana basa akan menarik ion

OH- dan kelebihan PO4

3- didalam larutan

sehingga membentuk flok Cr(PO4)2-3

yang

bermuatan negatif dan dapat menarik kation

logam lainnya yang terdapat dalam limbah.

Dalam larutan terdapat Fe dan Cr, pada saat

penambahan NaOH untuk penetralan

terbentuk pula endapan Fe(OH)3 dan

Cr(OH)3, dan selanjutnya pada saat

menaikkan pH endapan Fe(OH)3 dan

Cr(OH)3 membentuk flok negatif Fe(OH)4-

dan Cr(OH)4-. Pada saat larutan bersifat

basa, krom heksavalen mempunyai bentuk

CrO42-

. Semakin besar rasio massa

koagulan dan limbah, maka jumlah ion

(PO4)2-3

dalam larutan semakin besar dan

jumlah flok Cr(PO4)2-3

semakin banyak.

Adanya anion CrO42-

dan PO43-

akan

memperkuat kekuatan ion flok negatif

untuk menarik kation dalam larutan dan

akan memperbesar massa flok yang

mengendap karena gravitasi (Reynolds,

1982). Mekanisme tersebut menghasilkan

pengurangan kadar Cr3+

dan Cr6+

dalam

limbah. Pada rasio massa koagulan dan

limbah kurang dari 7,26, kadar krom masih

lebih besar dari nilai baku mutunya, dan

pada rasio sebesar 7,26 kadarnya telah

memenuhi baku mutunya.

Proses pengolahan logam seng

Logam lain yang terdapat pada limbah

yaitu logam Zn, Cu, Ni dan Mn. Pelapisan

logam dengan seng merupakan salah satu

proses pelapisan logam yang paling banyak

dalam industri (BAPEDAL, 1996).

Gambar 3 menunjukkan kandungan

logam Zn semakin menurun dengan

bertambahnya rasio massa koagulan dan

limbah, dan dengan meningkatnya pH pada

proses koagulasi flokulasi.


logam seng

Berdasarkan Gambar 3, kadar Zn mulai

menunjukkan nilai berasimtot pada pH > 7.

Untuk logam Zn didapatkan harga optimum

persentase penyisihan sebesar 96,40 % atau

kadar Zn sebesar 0,36 mg/L pada rasio

massa Na3PO4 dan limbah sebesar 0,91.

Kadar Zn pada harga optimum sebesar 0,36

mg/L ini telah memenuhi baku mutunya.

Baku mutu Zn menurut Keputusan Menteri

Lingkungan Hidup No 51 Tahun 1995

tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi

kegiatan Industri yaitu sebesar 5 mg/L.

Proses pengolahan logam tembaga

Tembaga pada proses elektroplating

digunakan untuk pelapisan logam pada

kuningan dan digunakan untuk membuat

lapisan dasar sebelum pelapisan logam

berikutnya (BAPEDAL, 1996).

Penggunaan koagulan natrium fosfat

juga digunakan untuk menurunkan kadar

Cu dalam limbah. Penurunan kadar Cu

ditunjukan pada Gambar 4.

Berdasarkan Gambar 4, massa koagulan

yang optimum terdapat pada rasio massa

koagulan dan limbah sebesar 0,45 dan pH

7. Pada rasio massa ini didapatkan

persentase penyisihan sebesar 99,04 % atau

kadar Cu sebesar 0,38 mg/L dan telah

memenuhi baku mutunya. Baku mutu

logam Cu dalam Keputusan Menteri

Lingkungan Hidup No 51 tahun 1995 yaitu



Gambar 4. Pengaruh pH terhadap penyisihan

kadar logam tembaga

sebesar 2 mg/L.

Proses pengolahan logam nikel

Penggunaan koagulan natrium fosfat

juga untuk menurunkan kadar Ni. Nikel

pada industri elektroplating digunakan pada

lapisan bawah untuk pelapisan dekoratif

krom yang melapisi komponen baja

(BAPEDAL, 1996). Pada Gambar 5, nilai

pH yang semakin besar menyebabkan kadar

Ni semakin menurun.

Berdasarkan Gambar 5, penurunan kadar

Ni telihat secara jelas pada rasio massa

koagulan dan limbah sebesar 0,45. Pada

rasio massa 0,45 ini kadar Ni sebesar 0,02

mg/L dengan persentase penyisihan sebesar

99,66 %. Selain itu, massa koagulan

yang semakin banyak menyebabkan

terbentuknya endapan Ni3(PO4)2,

sehingga kadar Ni menurun (Vogel, 1985).


logam nikel

Kadar Ni pada harga optimum sebesar

0,02 mg/L telah memenuhi nilai baku

mutunya. Baku mutu Ni menurut

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No

51 Tahun 1995 tentang Baku Mutu Limbah

Cair bagi kegiatan industri yaitu sebesar 0,2

mg/L

Proses pengolahan logam mangan

Mangan pada industri elektroplating

digunakan sebagai logam pelapis untuk

stainless steel dengan komposisi sebesar

2% (Widowati et al., 2008). Penggunaan

koagulan natrium fosfat dapat menurunkan

kadar logam Mn dalam limbah. Pada

Gambar 6, kadar logam Mn semakin

menurun dengan bertambahnya rasio massa

dan limbah, juga dengan meningkatnya

nilai pH. Nilai pH optimum untuk

penurunan kadar logam Mn yaitu terdapat

pada pH 8, karena pada pH tersebut kadar

logam Mn menunjukan nilai berasimtot dan

sudah memenuhi baku mutunya.

Penurunan kadar Mn optimal terdapat

pada rasio massa koagulan dan limbah

sebesar 0,22 dengan persentase penyisihan

logam Mn sebesar 96,33 %. Baku mutu

logam Mn menurut Keputusan Menteri

Lingkungan Hidup No 51 Tahun 1995

tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi

kegiatan industri yaitu sebesar 2 mg/L.

Pada pengolahan limbah dengan

menggunakan koagulan natrium fosfat


logam mangan



terjadi reaksi yang saling berhubungan

antara proses pengolahan dengan koagulan

Na3PO4 secara langsung dan proses

pengendapan karena adanya gaya tarik inti

flok. Tipe endapan yang dihasilkan pada

proses koagulasi dan flokulasi

menggunakan koagulan Na3PO4 adalah

endapan dengan jenis kristal. Pada jenis ini,

endapan yang terbentuk memiliki ukuran

yang lebih halus, lebih berdekatan dengan

warna endapan kehijauan. Natrium Fosfat

merupakan suatu koagulan yang berkerja

pada pH optimal antara pH 5 sampai

dengan pH 8 (Reynold, 1982). Pada

percobaan didapatkan pH optimal untuk

setiap logam yaitu pada pH 7 dan 8 dengan

rasio massa koagulan dan limbah optimal

berbeda untuk setiap logamnya. Untuk

penerapan dalam pengolahan limbah

elektroplating secara keseluruhan,

digunakan rasio massa Na3PO4 dan limbah

yang menunjukan kadar setiap logamnya

yang memenuhi standar baku mutu untuk

setiap logam berat berdasarkan KEPMEN

LH No 51 Tahun 1995. Sedangkan untuk

logam krom dibutuhkan proses reduksi

limbah terlebih dahulu untuk mereduksi

krom heksavalen menjadi krom trivalent,

sehingga didapatkan kadar logam krom

yang sesuai dengan baku mutunya.

Pada penelitian sebelumnya, dilakukan

pengolahan limbah simulasi elektroplating

yang mengandung logam Fe, Cu, Mn dan

Cr menggunakan koagulan kapur dan tawas

(Matra, 2011). Hasil yang didapatkan untuk

ke 4 logam tersebut ditunjukkan oleh Tabel

1.

Tabel 1. Hasil analisis logam besi, mangan, krom dan tembaga menggunakan

koagulan kapur dan tawas

Koagulan Kapur

pH Massa

koagulan

(g)

Logam Fe Logam Mn Logam Cr Logam Cu

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

2

6,5

7

8

8,5

9

9,5

0

3

3,5

4

4,5

5

5,5

46

44,77

6,85

0,34

0,38

0,46

0,51

0,77

9

9,17

2,21

1,32

0,02

0,02

0,03

0,03

92

92,91

26,29

13,95

0,32

0,41

0,74

1,65

44

44,12

31,14

5,38

0,01

0,18

0,21

0,23

Koagulan Tawas

pH Massa

koagulan

(g)

Logam Fe Logam Mn Logam Cr Logam Cu

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

Kadar

awal

(mg/L)

Kadar

akhir

(mg/L)

2

7

7

7

7

7

7

0

2

3

4

5

6

7

46

44,77

23,14

0,39

0,49

0,54

0,49

0,55

9

9,17

3,27

0,56

0,57

0,74

0,77

0,90

92

92,91

77,02

54,83

54,91

54,87

54,98

54,92

44

44,12

2,32

0,07

0,26

0,26

0,28

0,29



Berdasarkan Tabel 1, massa koagulan

kapur dan tawas untuk menyisihkan

kandungan besi, tembaga dan mangan yang

paling optimal adalah 3 g untuk 300 mL

limbah elektroplating serta pada kondisi pH

7. Jika dibandingkan dengan menggunakan

koagulan ferri klorida dan natrium fosfat,

hasil analisis menunjukkan penurunan

logam yang baik menggunakan koagulan

ferri klorida dan natrium fosfat, terutama

untuk logam krom. Selain penurunan kadar

logam yang tinggi, pemakaian massa

koagulan dengan menggunakan koagulan

ferri klorida dan natrium fosfat lebih

efisien, karena penggunaannya yang lebih

sedikit.

Penentuan massa KI (Kalium Iodida)

Pengolahan limbah industri

elektroplating selain menggunakan

koagulan juga menggunakan kalium iodida

(KI). Kalium iodida ini digunakan sebagai

reduktor untuk mereduksi Cr6+

yang

terkandung didalam limbah elektroplating.

Pada proses ini ion Cr6+

direduksi menjadi

Cr3+

. Proses ini dilakukan karena Cr6+

tidak

dapat diendapkan secara langsung

menggunakan natrium fosfat sehingga

diperlukan proses reduksi terlebih dahulu

dengan ion Iodida (I-) yang terkandung

dalam Kalium Iodida (KI) (Zainus dan

Matra, 2011). Tahapan proses ini yaitu

menambahkan reduktor KI pada limbah

elektroplating, pada penambahan KI ini

dilakukan variasi massa dengan tujuan

untuk mengetahui massa optimal

penggunaan KI yang harus ditambahkan

untuk mereduksi Cr6+

menjadi Cr3+

. Proses

reduksi ini dilakukan pada pH 2, karena

reaksi reduksi akan berjalan sempurna pada

pH asam. Kemudian ditambahkan koagulan

natrium fosfat pada masing-masing

prosedur dengan massa optimal yang telah

didapatkan yaitu sebesar 1 g atau rasio

massa koagulan dan limbah sebesar 3,64

juga dilakukan pengaturan pH dengan

menggunakan NaOH 1 N sampai pH 7. pH

7 ini merupakan pH optimum yang

didapatkan dari proses sebelumnya.

Penentuan massa optimum KI ini dilakukan

pada kedua koagulan yang digunakan.

Massa optimum KI terletak pada gelas yang

menunjukkan penurunan kadar Cr terbesar.

Proses reduksi dengan koagulan natrium

fosfat ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7. Pengaruh penambahan massa reduktor

KI dan 1 g Na3PO4 terhadap penyisihan kandungan

krom pada 300 mL limbah.

Berdasarkan Gambar 7, massa reduktor

KI yang paling optimum untuk koagulan

natrium fosfat adalah 0,5 g dalam 300 mL

limbah elektroplating yang memberikan

penurunan terbesar. Pada gambar, massa KI

sebesar 0,5 g telah menunjukan nilai

berasimtot. Dari hasil percobaan reduksi

Cr6+

menjadi Cr3+

menggunakan KI seperti

yang terlihat pada Gambar 21, persentase

penyisihan kadar krom dalam limbah

semakin meningkat dengan bertambahnya

jumlah KI yang digunakan hingga harga

optimum persentase penyisihan krom

terbesar. Hal ini disebabkan semakin

banyak jumlah KI yang ditambahkan,

semakin banyak Cr6+

yang tereduksi

menjadi Cr3+

sehingga jumlah Cr3+

yang

dapat diendapkan dengan penambahan 1 g

Na3PO4 atau rasio massa koagulan dan

limbah sebesar 3,64 semakin banyak. Pada

penambahan KI yang lebih besar dari 0,5 g

memberikan penurunan persentase

penyisihan krom dalam limbah, hal ini

disebabkan dalam larutan terdapat

kelebihan ion I- yang akan tereduksi

menjadi I2 sehingga jumlah I2 didalam



larutan akan berlebih (Setiyono, 1999;

Vogel, 1985). Kelebihan I2 didalam larutan

akan menyebabkan reaksi berjalan kearah

kiri sehingga Cr3+

yang telah tereduksi,

kembali teroksidasi menjadi Cr6+

yang

mengakibatkan jumlah Cr3+

yang dapat

diendapkan dengan penambahan Na3PO4

menjadi berkurang.

Pada hasil optimum pengendapan krom

tanpa reduksi menggunakan koagulan

natrium fosfat didapatkan penurunan kadar

limbah sebesar 79,83 mg/L atau kadar Cr

dalam beningan sebesar 7,896 mg/L

sedangkan untuk pengendapan krom

dengan reduksi menggunakan 0,5 g KI

didapatkan penurunan kadar limbah sebesar

83,36 mg/L. Hal ini menunjukan bahwa

dengan menggunakan proses reduksi

limbah terlebih dahulu dapat menurunkan

kadar krom lebih besar dibandingkan

dengan tanpa reduksi.

Hasil analisis dengan SSA logam Cr

tidak terdeteksi untuk beberapa variasi

massa, hal ini dikarenakan kadar logam Cr

pada limbah konsentrasinya dibawah

konsentrasi standar terkecil. Standar yang

digunakan pada saat analisis krom dengan

SSA yaitu sebesar 2 mg/L; 5 mg/L; 10

mg/L dan 15 mg/L.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah

dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai

berikut :

1. pH optimal yang didapatkan yaitu pada

pH 7.

2. Massa reduktor KI optimal untuk

mereduksi krom (VI) menjadi krom

(III) dilanjutkan proses koagulasi-

flokulasi yaitu 0,5 g.

3. Penurunan optimal kadar Cr tanpa

reduksi yaitu sebesar 87,32 mg/L

sedangkan penurunan optimal kadar Cr

dengan proses reduksi yaitu sebesar

83,36 mg/L.

4. Penggunaan koagulan natrium fosfat

pada pengolahan limbah industri

elektroplating dapat menurunkan kadar

logam berat sampai pada nilai baku

mutunya

SARAN

Melakukan variasi terhadap proses

pengadukan serta variasi lamanya

pengendapan dan melakukan koagulasi

bertingkat untuk koagulan yang digunakan.

UCAPAN TERIMAKASIH

Pada kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih kepada bapak

Prof. Ir. Zainus Salimin, M.Si dan Ita

Nurifitriyani yang telah memberi izin untuk

mempublikasikan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pengelola Dampak Lingkungan.

1996. Teknologi Pengendalian Dampak

Lingkungan Industri Lapis Listrik.

Jakarta : Kementrian Negara

Lingkungan Hidup.

Eckenfelder. 2000. Industrial Water

Pollution Control, Third Edition, New

York : Mc. Graw Hill Book Company.

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup

Nomor 51 Tahun 1995 Tentang Baku

Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan

Industri. Jakarta : Kementrian Negara

Lingkungan Hidup.

Palar, H. 1994. Pencemaran dan

Toksikologi Logam Berat. Jakarta :

Rineka Cipta.

Patimah, dan Lumban R S. 2009. Pengaruh

Penambahan Polyaluminium Chloride

(PAC) Terhadap Nilai Turbinitas Air

Sebagai Bahan Baku Produk Minuman

di PT. Coca- Cola Indonesia Bottling



Medan. Skripsi. Medan : Universitas

Sumatra Utara.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

Nomor 18 tahun 1999 Jo. Peraturan

Pemerintah Nomor 85 Tahun 1999

Tentang Pengelolaan Limbah Bahan

Berbahaya dan Beracun.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

Nomor 82 Tahun 2001 Tentang

Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air.

Praswasti PDK, Dianursanti, Misri Gozan,

dan Wahyu Ardie Nugroho. 2010.

Optimasi Penggunaan Koagulan Pada

Pengolahan Air Limbah Batubara.

Prosiding Seminar Nasional Teknik

Kimia “Kejuangan” Pengembangan

Teknologi Kimia untuk Pengolahan

Sumber Daya Alam Indonesia. Jakarta :

Universitas Indonesia.

Prayitno, R, M.E Budiyono dan Puji

Lestari. 1998. Penurunan Kadar

Uranium Dalam Fasa Air Dengan Proses

Koagulasi Flokulasi Dengan Garam

Ferri. Prosiding Presentasi Ilmiah Daur

Bahan Bakar Nuklir IV. Jakarta :

BATAN- PEBN

Purwanto, dan Syamsul H. 2005,.Teknologi

Industri Elektroplating. Semarang :

Universitas Diponegoro.

Reynolds, T.D. 1982. Unit Operations and

Processes In Environmental

Engineering. California : Texas

University.

Roekmijati. 2002. Presipitasi Bertahap

Logam Berat Limbah Cair Industri

Pelapisan Logam Menggunakan Larutan

Kaustik Soda. Jurnal kimia lingkungan.

Jakarta : Universitas Indonesia.

Salimin Z, Gunandjar, Deddy H, Hendro,

dan Sugeng P. 2000. Proses Kimia

Pengolahan Limbah Cair Telurium dan

Krom dari Produksi Radioisotop I-131.

Prosiding Seminar Nasional

Pengelolaan Limbah. Jakarta : BATAN-

PTLR.

Underwood A. L. and Day R. A. J.R, 2002.

Analisis Kimia Kuantitatif Edisi keenam,

Erlangga, Jakarta.

Vogel. 1985. Analisis Anorganik Kualitatif

Makro dan Semi Makro, Edisi 5 .

PT.Kalman Media Pustaka, Jakarta.

Widowati W, Astiana S, dan Raymond J.

2008. Efek Toksik Logam. Bandung :

ANDI Yogyakarta.

PENGOLAHAN LIMBAH ELEKTROPLATING DENGAN FLOKULASI KOAGULASI-C.pdf

Documents

Transcript of PENGOLAHAN LIMBAH ELEKTROPLATING DENGAN FLOKULASI KOAGULASI-C.pdf