Presipitasi Bertahap Logam Berat

7
1 Presipitasi Bertahap Logam Berat Limbah Cair Industri Pelapisan Logam Menggunakan Larutan Kaustik Soda Roekmijati W.Soemantojo, Praswasti PDK. Wulan, dan Yulianti Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia, Fakultas Teknik Universitas Indonesia Kampus UI Depok, Depok 16424 Tel. 7863515, 7863516 e-mail: [email protected] Abstrak Industri pelapisan logam merupakan penghasil limbah logam berat. Proses Hard Chrome menghasilkan limbah krom konsentrasi tinggi dalam jumlah besar. Limbah cair dari suatu industri pelapisan logam yang diteliti mengandung 75900 mg/L Cr, 777 mg/L Cu, 18610 mg/L Fe, dan 92.5mg/L Mn. Dilakukan upaya pemisahan logam-logam dengan cara yang sederhana, yaitu pengendapan menggunakan kaustik soda. Agar dapat terjadi pemisahan logam-logam yang ada, digunakan metode presipitasi tiga tahap berdasarkan perbedaan kelarutan logam-logam tersebut pada berbagai pH. Karena Cr(VI) sulit diendapkan, maka sebelum presipitasi Cr(VI) direduksi menggunakan NaHSO 3 .40%. Perbandingan volume larutan dan limbah yang baik sebesar 1:4. Logam Cr mengalami kenaikan persen penyisihan dengan meningkatnya volume reduktor. Logam Cu, Fe, dan Mn mengalami penurunan persen penyisihan logam dengan semakin besarnya volume reduktor. Pengaruh volume reduktor terhadap persen penyisihan terutama pada presipitasi tahap pertama (pH=40.02). Persen penyisihan tertinggi untuk logam Cr 98.04% dicapai pada pH 8.2, Cu sebesar 99.94% (pH 8.5), Fe sebesar 99.978% (pH 7), sedangkan Mn sebesar 99.5% (pH 8.8). Kadar logam Cu, Fe, dan Mn minimum yang tersisa di larutan sebesar 0.5mg/L, 4mg/L, dan 0.5mg/L, sudah memenuhi baku mutu air limbah, sedangkan kadar Cr yang masih tinggi (1560 mg/L) belum memenuhi baku mutu. Agar penyisihan Cr lebih sempurna, air limbah perlu diencerkan sebelum direduksi. Abstract Metal plating industries generate large amount of wastewater containing heavy metals. Hard Chrome process generates large amount of wastewater with high concentration of chrome. Wastewater from the observed metal plating industry contained 75900 mg/L Cr, 777 mg/L Cu, 18610 mg/L Fe, and 92.5 mg/L Mn. An experiment was conducted to separate the metals by a simple process, metal precipitation by caustic soda solution. Three stage precipitation was done to remove each metals separately, based on the solubility difference among the metals in various pH. Addition of caustic soda solution (NaOH) into acidic-waste containing metals precipitated the metals as hydroxides. Cr(VI) is difficult to precipitate; reduction of Cr(VI) using 40 % of NaHSO 3 was required before the precipitation process. The best volume ratio of NaHSO 3 solution to waste water was 1 : 4. Percent removal of Cr increased with the increasing of reducing agent, but percent removal of Cu, Fe, and Mn decreased when the volume of reducing agent increased. The influence of volume of reducing agent can be seen on first stage of precipitation (pH=40.02). The highest percent removal of Cr: 98.04% at pH 8.2, Cu : 99.94% at pH 8.5, Fe : 99.978% at pH 7, and Mn : 99.5% at pH 8.8. Minimum concentrations of Cu, Fe, and Mn of the treated solution were 0.5 mg/L, 4 mg/L, and 0.5 mg/L complied the waste-water standard, but concentration of Cr was still high (1560 mg/L). To increase the percent removal of Cr, wastewater should be dilluted before reduction process. 1. Pendahuluan Seiring dengan meningkatnya kemajuan teknologi dan berkembangnya kegiatan industri, selain membawa dampak positif juga membawa dampak negatif. Tumbuh pesatnya industri juga berarti makin banyak limbah yang dikeluarkan dan mengakibatkan permasalahan yang kompleks bagi lingkungan. Limbah yang sangat

Transcript of Presipitasi Bertahap Logam Berat

Page 1: Presipitasi Bertahap Logam Berat

1

Presipitasi Bertahap Logam Berat Limbah Cair Industri Pelapisan Logam Menggunakan Larutan Kaustik Soda

Roekmijati W.Soemantojo, Praswasti PDK. Wulan, dan Yulianti

Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia, Fakultas Teknik Universitas Indonesia Kampus UI Depok, Depok 16424 Tel. 7863515, 7863516

e-mail: [email protected]

Abstrak

Industri pelapisan logam merupakan penghasil limbah logam berat. Proses Hard Chrome

menghasilkan limbah krom konsentrasi tinggi dalam jumlah besar. Limbah cair dari suatu industri pelapisan logam yang diteliti mengandung 75900 mg/L Cr, 777 mg/L Cu, 18610 mg/L Fe, dan 92.5mg/L Mn.

Dilakukan upaya pemisahan logam-logam dengan cara yang sederhana, yaitu pengendapan menggunakan kaustik soda. Agar dapat terjadi pemisahan logam-logam yang ada, digunakan metode presipitasi tiga tahap berdasarkan perbedaan kelarutan logam-logam tersebut pada berbagai pH. Karena Cr(VI) sulit diendapkan, maka sebelum presipitasi Cr(VI) direduksi menggunakan NaHSO3.40%. Perbandingan volume larutan dan limbah yang baik sebesar 1:4. Logam Cr mengalami kenaikan persen penyisihan dengan meningkatnya volume reduktor. Logam Cu, Fe, dan Mn mengalami penurunan persen penyisihan logam dengan semakin besarnya volume reduktor. Pengaruh volume reduktor terhadap persen penyisihan terutama pada presipitasi tahap pertama (pH=4±0.02). Persen penyisihan tertinggi untuk logam Cr 98.04% dicapai pada pH 8.2, Cu sebesar 99.94% (pH 8.5), Fe sebesar 99.978% (pH 7), sedangkan Mn sebesar 99.5% (pH 8.8). Kadar logam Cu, Fe, dan Mn minimum yang tersisa di larutan sebesar 0.5mg/L, 4mg/L, dan 0.5mg/L, sudah memenuhi baku mutu air limbah, sedangkan kadar Cr yang masih tinggi (1560 mg/L) belum memenuhi baku mutu. Agar penyisihan Cr lebih sempurna, air limbah perlu diencerkan sebelum direduksi.

Abstract

Metal plating industries generate large amount of wastewater containing heavy metals. Hard Chrome process generates large amount of wastewater with high concentration of chrome. Wastewater from the observed metal plating industry contained 75900 mg/L Cr, 777 mg/L Cu, 18610 mg/L Fe, and 92.5 mg/L Mn.

An experiment was conducted to separate the metals by a simple process, metal precipitation by caustic soda solution. Three stage precipitation was done to remove each metals separately, based on the solubility difference among the metals in various pH. Addition of caustic soda solution (NaOH) into acidic-waste containing metals precipitated the metals as hydroxides. Cr(VI) is difficult to precipitate; reduction of Cr(VI) using 40 % of NaHSO3 was required before the precipitation process. The best volume ratio of NaHSO3 solution to waste water was 1 : 4. Percent removal of Cr increased with the increasing of reducing agent, but percent removal of Cu, Fe, and Mn decreased when the volume of reducing agent increased. The influence of volume of reducing agent can be seen on first stage of precipitation (pH=4±0.02). The highest percent removal of Cr: 98.04% at pH 8.2, Cu : 99.94% at pH 8.5, Fe : 99.978% at pH 7, and Mn : 99.5% at pH 8.8. Minimum concentrations of Cu, Fe, and Mn of the treated solution were 0.5 mg/L, 4 mg/L, and 0.5 mg/L complied the waste-water standard, but concentration of Cr was still high (1560 mg/L). To increase the percent removal of Cr, wastewater should be dilluted before reduction process.

1. Pendahuluan

Seiring dengan meningkatnya kemajuan teknologi dan berkembangnya kegiatan industri, selain membawa dampak positif juga membawa dampak negatif. Tumbuh pesatnya industri juga berarti makin banyak limbah yang dikeluarkan dan mengakibatkan permasalahan yang kompleks bagi lingkungan. Limbah yang sangat

Page 2: Presipitasi Bertahap Logam Berat

2

berbahaya dan memiliki daya racun tinggi umumnya berasal dari buangan industri, terutama industri kimia, termasuk industri logam. Oleh karena itu, proses penanganan limbah menjadi bagian yang sangat penting dalam industri. Logam berat tergolong limbah B3 yang pada kadar tertentu dapat membahayakan lingkungan sekitarnya karena bersifat toksik bagi hewan dan manusia (La Grega, 2001). Salah satu contoh industri penghasil limbah yang mengandung persenyawaan logam berat adalah industri pelapisan logam, yang menggunakan senyawa logam berat sebagai zat pewarna dan pelapis, terutama logam krom dalam jumlah yang cukup besar. Salah satu jenis proses pada industri ini yang menghasilkan limbah krom dalam jumlah besar adalah proses Hard Chrome yang merupakan proses elektrolisis dengan menggunakan asam kromat sebagai larutan elektrolit. Substrat yang akan dilapisi berfungsi sebagai katoda , kemudian dialiri oleh listrik searah.

Agar tidak mencemari lingkungan, limbah yang akan dibuang kadar logamnya tidak boleh melewati batas kadar maksimum yang diperbolehkan oleh regulasi pemerintah (KEP-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri). Kadar maksimum Cr, Cu, Fe, dan Mn dalam limbah industri yang diperbolehkan berturut-turut adalah 0.5mg/L, 2mg/L, 5 mg/L, dan 2 mg/L.

Suatu industri pelapisan logam di Jakarta menghadapi kesulitan untuk menangani limbah proses Hard Chrome yang memiliki kandungan krom (Cr) sebesar 75900 mg/L dan besi (Fe) sebesar 18610 mg/L. Beberapa jenis logam lain yang juga terdapat dalam limbah proses Hard Chrome perusahaan tersebut adalah tembaga (Cu) dan mangan (Mn) dengan kadar 777 mg/L dan 92.5 mg/L. Dengan pertimbangan kadar logam, terutama Cr dan Fe yang sangat tinggi, maka dilakukan penelitian untuk memisahkan logam-logam tersebut dari limbah cair dengan metode presipitasi bertahap.

Metode presipitasi (pengendapan) merupakan salah satu metode pengolahan limbah yang banyak digunakan untuk memisahkan logam berat dari limbah cair. Dalam metode presipitasi kimia dilakukan penambahan sejumlah zat kimia tertentu untuk mengubah senyawa yang mudah larut ke bentuk padatan yang tak larut (Metcalf, 1991; Long , 1995).

Tiap-tiap logam memiliki karakteristik pH optimum presipitasi tersendiri, yaitu pH pada saat logam tersebut memiliki kelarutan minimum (Eckenfelder, 1989 ; Keenan, 1991). Oleh karena itu pada limbah yang mengandung beragam logam presipitasi dilakukan secara bertahap, yaitu dengan melakukan perubahan pH pada tiap tahapannya sehingga logam-logam tersebut dapat mengendap secara bertahap (Demopoulos, 1997).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis atau volume reduktor terhadap penyisihan Cr, Cu, Fe, dan Mn serta pengaruh pH terhadap persen penyisihan tiap-tiap logam.

2. Metode Penelitian

Penelitian pemisahan logam berat (Cr, Cu, Fe dan Mn) dari limbah cair dengan presipitasi bertahap menggunakan kaustik soda ini dilakukan menggunakan alat Jar-Test. Cr yang terkandung dalam sampel limbah seluruhnya berbentuk Cr(VI). Maka sebelum eksperimen presipitasi bertahap dilakukan, terlebih dahulu dilakukan reduksi Cr(VI) menjadi Cr(III) dengan menggunakan larutan NaHSO3 40 %. Dicoba berbagai variasi volume reduktor dengan konsentrasi tetap 40%. Reaksi reduksi dilakukan pengadukan dengan kecepatan 120rpm selama 30 menit agar larutan NaHSO3 dapat terdistribusi secara merata.

Kemudian dilakukan presipitasi tiga tahap dengan penambahan larutan NaOH, untuk mendapatkan endapan hidroksida logam pada berbagai pH. Perbandingan volume reduktor terhadap limbah didasarkan pada hasil percobaan sebelumnya. Cairan yang tersisa dari hasil filtrasi dianalisa kadar logamnya menggunakan dengan AAS. Proses presipitasi dilakukan dengan peningkatan pH pada tiap tahapannya. Dilakukan pengadukan, pertama dengan kecepatan 120 rpm agar terjadi pencampuran dengan cepat, kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat 30 rpm untuk flokulasi.

Berdasar teori kelarutan minimum Cr(III) terletak pada pH di atas 7. Oleh karena itu khusus untuk tahap ketiga dilakukan percobaan dengan variasi pH di antara 7 - 10 yang bertujuan untuk mencari pH optimum bagi pengendapan krom. Sementara itu pH pada percobaan tahap pertama dan kedua dijaga tetap, yaitu 4 dan 6.

3. Hasil Penelitian dan Pembahasan

3.1. Penentuan Volume Reduktor

Pada proses reduksi menggunakan larutan NaHSO3 40%, Cr(VI) tereduksi menjadi Cr(III) membentuk senyawa Cr2(SO4)3. Reaksi yang terjadi adalah :

CrO42-+3NaHSO3+3H2SO4 Cr2(SO4)3+3NaHSO4 +5H2O (1)

Page 3: Presipitasi Bertahap Logam Berat

3

Selama proses reduksi terlepas gas SO2. Bila ion Cr(VI) sudah tereduksi menjadi Cr(III), maka proses presipitasi menjadi lebih mudah karena Cr(VI) lebih sulit diendapkan daripada Cr(III). Selanjutnya Cr(III) diendapkan dengan penambahan larutan kaustik soda sebagai Cr(OH)3, dengan reaksi :

Cr2(SO4)3+6NaOH 2Cr(OH)3+3Na2SO4 (2)

Pada penentuan dosis atau volume reduktor ini didapatkan perbandingan volume reduktor terhadap air limbah sebesar 1 : 4.

3.2. Pengaruh Volume Reduktor Terhadap Persen Penyisihan Cr, Cu, Fe, dan Mn

Gambar 1 menunjukkan pengaruh penambahan volume reduktor terhadap % penyisihan Cr. Dari gambar

tersebut terlihat bahwa untuk presipitasi tahap 1, 2, maupun 3, makin meningkat volume NaHSO3 yang ditambahkan, % penyisihan Cr semakin meningkat. Persen penyisihan tertinggi didapat pada volume reduktor 100mL.

Gambar 1. Pengaruh volume reduktor terhadap % penyisihan Cr (tahap 1 pH=4, tahap 2 pH=6, dan tahap 3

pH=8)

Konsentrasi Cr yang tersisa di larutan masih tinggi karena proses reduksi yang belum sempurna. Terlepasnya gas SO2 dalam jumlah besar selama proses reduksi dapat mengurangi efektifitas reduksi. Jadi, masih ada Cr(VI) yang belum tereduksi sehingga mengganggu proses pengendapan. Adanya Cr(VI) yang masih tersisa di larutan setelah melalui tahapan presipitasi dapat diidentifikasi melalui warna larutan yang kuning cerah, yang menandakan adanya Cr(VI) dalam bentuk CrO4

2- dalam jumlah besar. Pada Gambar 2 terlihat bahwa pada presipitasi tahap pertama (pH=4 ± 0.02) % penyisihan Cu semakin

rendah dengan meningkatnya volume reduktor. Pada presipitasi tahap dua (pH=6±0.1) dan tahap tiga (pH=8±0.3), % penyisihan Cu hampir tidak terpengaruh oleh volume reduktor yang digunakan. Terbentuknya produk samping reaksi reduksi yang berupa garam yang larut, misalnya CuSO4 mempersulit pengendapan.

Pada Gambar 3 untuk presipitasi tahap 1 (pH = 4±0.02) % penyisihan Fe semakin rendah dengan semakin meningkatnya volume reduktor. Penambahan volume reduktor dari 50mL sampai 100mL menyebabkan terjadinya kenaikan persen penyisihan yang disusul dengan penurunan yang sangat drastis. Presipitasi tahap 2 (pH=6±0.1) dan tahap 3 (pH=8±0.1) pada rentang volume 25-50 mL, pengaruh volume reduktor tidak begitu terlihat, namun kemudian menurun dengan penurunan yang tidak sedrastis penurunan pada presipitasi tahap 1. Penurunan persen penyisihan diakibatkan oleh tereduksinya ion logam lain selain Cr. Fe lebih mudah mengendap dalam bentuk Fe (III), jadi bila larutan reduktor turut mereduksi ion Fe (III) menjadi Fe (II) maka persen pengendapan Fe akan menurun. Pembentukan besi sulfat juga dapat terjadi sebagai hasil samping dari reaksi reduksi. FeSO4 mudah larut sehingga sulit untuk diendapkan.

Gambar 4 menunjukkkan bahwa pada dasarnya terjadi penurunan persen penyisihan Mn dengan semakin meningkatnya volume reduktor. Penurunan tersebut lebih terlihat pada presipitasi tahap 1, menyusul presipitasi tahap 2, dan pada presipitasi tahap 3 penambahan volume reduktor tidak menurunkan persen penyisihan Mn. Berbagai data diatas menunjukkan bahwa umumnya Cu, Fe, dan Mn mengalami penurunan persen penyisihan pada presipitasi tahap pertama (pH=4±0.02), apabila volume reduktor larutan NaHSO3 dinaikkan. Pada presipitasi tahap terakhir, ketiga logam tersebut tidak menunjukkan perubahan yang signifikan, terutama untuk Cu yang sama sekali tidak mengalami perubahan dengan penambahan volume reduktor. Hal ini disebabkan oleh rendahnya kelarutan logam-logam tersebut pada pH = 8±0.3.

60

65

70

75

80

85

90

95

100

0 20 40 60 80 100 120

Volume NaHSO3 (mL)

% P

enyi

siha

n C

r Tahap 1

Tahap 2

Tahap 3

Page 4: Presipitasi Bertahap Logam Berat

4

Gambar 2. Pengaruh volume reduktor terhadap % penyisihan Cu (tahap 1 pH=4, tahap 2 pH=6, dan tahap 3

pH=8)

Gambar 3. Pengaruh volume reduktor terhadap % penyisihan Fe (tahap 1 pH=4, tahap 2 pH=6, dan tahap 3

pH=8)

Gambar 4. Pengaruh volume reduktor terhadap % penyisihan Mn (tahap 1 pH=4, tahap 2 pH=6, dan tahap 3

pH=8)

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120

Volume NaHSO3 (mL)

% P

enyi

siha

n C

u

Tahap 1

Tahap 2

Tahap 3

99.75

99.80

99.85

99.90

99.95

100.00

0 20 40 60 80 100 120

Volume NaHSO3 (mL)

% P

enyi

siha

n Fe

Tahap 1

Tahap 2

Tahap 3

20

40

60

80

100

120

20 40 60 80 100 120

Volume NaHSO3 (mL)

% P

enyi

siha

n M

n

Tahap 1

Tahap 2

Tahap 3

Page 5: Presipitasi Bertahap Logam Berat

5

3.3. Pengaruh pH Terhadap Penyisihan Cr, Cu, Fe, dan Mn pH memiliki pengaruh yang besar terhadap pengendapan logam. Tiap logam memiliki pH spesifik saat

kelarutannya minimum, sehingga dapat mengendap dengan maksimal.

Gambar 5. Pengaruh pH terhadap % penyisihan Cr, Cu, Fe, dan Mn

Dari Gambar 5 terlihat bahwa : a) Cr memiliki kecenderungan mengendap terbesar pada pH 8.2, dengan persen penyisihan sebesar

98.02%. Cr cenderung melarut kembali pada pH 8.2 karena sifat amfoterik yang dimilikinya. Pada pH 7-8.2 terbentuk Cr(OH)3, sedangkan di atas pH 8.2 terbentuk CrO4

2- atau Cr2O72- (sisa asam).

b) Cu memiliki % penyisihan maksimum pada pH 8,9, dan 10 sebesar 99.94%. Pada Gambar 5 terlihat bahwa pada pH 7 sampai pH 8, persen penyisihan Cu cenderung meningkat, namun pada pH 8 sampai 10 tidak terjadi lagi perubahan persen pengendapan dan terbentuk Cu(OH)2.

c) Fe memiliki % penyisihan maksimum sebesar 99.978% dicapai pada pH 7. Persen penyisihan Fe menurun dengan bertambahnya pH. Pada pH tinggi terbentuk kompleks Fe(OH)4

- yang menyebabkan Fe melarut kembali, sehingga konsentrasi Fe yang tersisa di larutan meninggi. Adanya gugus kompleks lain seperti [Fe(CN)6]

4- dan [Fe(NH3)6]2+ juga membuat Fe sulit diendapkan karena larut dalam air.

d) Mn memiliki % penyisihan maksimum sebesar 99.5% yang dicapai pada pH 8.8. Dari gambar tersebut juga terlihat bahwa penambahan pH sampai 8.8 mengakibatkan kenaikan persen penyisihan Mn, dari 99.2% sampai 99.5%. Pada pH diatas 8.8 Mn memiliki kecenderungan untuk melarut kembali (sifat amfoterik), sehingga konsentrasi logam yang tersisa di larutan semakin meningkat yang mengakibatkan menurunnya persen penyisihan logam. Persen penyisihan turun menjadi 98.6%. Pada pH di bawah 8.8 terbentuk Mn(OH)2, sedangkan di atas pH 8.8 terbentuk MnO2

2- atau MnO4-.

Gambar 6. Pengaruh pH terhadap konsentrasi sisa Cr pada larutan (mg/L).

97.50

98.00

98.50

99.00

99.50

100.00

6 7 8 9 10 11 12

pH

% p

enyi

siha

n Cr

Cu

Fe

Mn

154015601580160016201640166016801700

6 7 8 9 10 11

pH

Kon

sent

rasi

sis

a Cr

(mg/

L)

Page 6: Presipitasi Bertahap Logam Berat

6

Dari Gambar 6 terlihat bahwa Cr memiliki konsentrasi minimum pada pH sekitar 8.3, dengan konsentrasi

larutan sisa sebesar 1560 mg/L. Angka tersebut jauh melewati kadar maksimum yang diperbolehkan pada baku mutu limbah cair yang dikeluarkan oleh Pemerintah. Ini dapat disebabkan oleh tidak sempurnanya proses reduksi Cr(VI), sehingga masih tersisa sejumlah besar Cr(VI) dalam larutan atau disebabkan oleh terbentuknya gugus kompleks senyawa logam yang menyulitkan proses pengendapan. Cr (III) berikatan dengan sianida dan amonia sebagai [Cr(CN)6]

3- dan [Cr(NH3)6]3+. Cr juga memiliki sifat amfoter sehingga melarut kembali bila ditambahkan

basa berlebihan.

Gambar 7. Pengaruh pH terhadap konsentrasi sisa Cu, Fe, dan Mn pada larutan (mg/L)

Pada Gambar 7 terlihat bahwa untuk Cu pada pH 8, 9, dan 10 konsentrasi yang tersisa sama besar, yaitu 0.5mg/L, yaitu kelarutan minimum yang dapat dicapai Cu pada eksperimen ini. Konsentrasi minimum yang dicapai Fe sebesar 4mg/L, sedangkan konsentrasi minimum yang dapat dicapai oleh Mn 0.5 mg/L. Dengan demikian, kadar Cu, Fe, dan Mn telah memenuhi baku mutu yang ditetapkan oleh Pemerintah.

Larutan yang tersisa setelah presipitasi tahap I berwarna merah kecoklatan yang menandakan adanya ion Fe(SCN)2+ dan Fe3+ . Sedangkan pada tahap II, larutan yang tersisa berwarna merah (lebih muda), yang menandakan bahwa ion Fe3+ di larutan semakin berkurang. Pada tahap III seluruh warna larutan menjadi kuning cerah; artinya pada larutan terdapat ion CrO4

2- dalam jumlah besar (Keenan, 1991; Underwood, 1991; Wilford, 1987).

Endapan basah yang terbentuk pada presipitasi tahap I hampir seluruhnya berwarna coklat kehitaman. Warna hitam tesebut berasal dari endapan CuS dan FeS yang terbentuk, sedangkan warna coklat berasal dari endapan Fe(OH)3. Pada tahap II terbentuk endapan dalam jumlah yang lebih kecil dari tahap I dengan warna coklat; warna endapan Fe(OH)3. Jadi pada tahap II terbentuk endapan Fe(OH)3. Sedangkan pada presipitasi tahap III terbentuk endapan dalam jumlah sedikit dengan warna coklat muda.

3.4. Penerapan di Lapangan

Konsentrasi Cr yang sangat tinggi dalam limbah proses Hard Chrome menyebabkan sulitnya proses reduksi Cr(VI). Akibatnya, masih ada Cr(VI) yang tersisa dalam limbah yang membuat proses pengendapan menjadi lebih sulit. Hal ini dapat diatasi salah satunya dengan cara mengencerkan limbah proses Hard Chrome tersebut sampai batas tertentu, sehingga Cr(VI) yang terkandung didalamnya dapat tereduksi sempurna. Dalam industri pelapisan logam dapat dilakukan dengan mencampur limbah proses Hard Chrome dengan limbah proses lainnya dalam industri tersebut yang memiliki konsentrasi logam lebih rendah sebelum proses reduksi dilakukan.

Endapan atau lumpur yang terbentuk berupa gel yang volumenya cukup besar hanya pada pengendapan tahap pertama. Pada tahap kedua dan ketiga volume lumpur yang terbentuk jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan tahap pertama. Volume lumpur yang besar disebabkan oleh terbentuknya koloid hidrofil, yaitu Fe(OH)3

dalam jumlah besar. Jadi komposisi sludge basah sebagian besar adalah air. Oleh karena itu, setelah presipitasi dilakukan proses penirisan lumpur (sludge dewatering) untuk menghilangkan air dari lumpur yang terbentuk. Setelah proses presipitasi ini masih diperlukan proses pemurnian, apabila diinginkan memperoleh kembali logam krom atau logam lainnya.

0

2

4

6

8

10

6 7 8 9 10 11 12

pH

kons

entr

asi s

isa

(mg/

L)

Cu

Fe

Mn

Page 7: Presipitasi Bertahap Logam Berat

7

4. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Sampai batas perbandingan volume reduktor NaHSO3 40% = 1:4, peningkatan volume reduktor

meningkatkan persen penyisihan Cr pada presipitasi tahap 1 (pH=4), tahap 2 (pH=6), maupun tahap 3 (pH=8), tetapi tidak dapat ditingkatkan lagi karena terbentuknya gel pada waktu reduksi.

2. Pengaruh volume reduktor NaHSO3 40% terhadap persen penyisihan Cu, Fe, dan Mn hanya pada presipitasi tahap 1 (pH 4) dan tahap 2 (pH 6) saja. Untuk Cu dan Mn peningkatan volume reduktor menurunkan % penyisihan, sedangkan untuk Fe peningkatan volume reduktor meningkatkan % penyisihan hanya pada peningkatan perbandingan volume reduktor terhadap air limbah dari 1/16 menjadi 1/8, dan selanjutnya justru menurunkan % penyisihan.

3. Dengan perbandingan volume reduktor NaHSO3 40% terhadap limbah = 1:4, dicapai persen penyisihan maksimum Cr sebesar 98.04% pada pH=8.2, Cu sebesar 99.94% pada pH=8.4, Fe sebesar 99.978% pada pH=7, Mn sebesar 99.5% pada pH=8.8.

4. Kadar Cu, Fe, dan Mn yang dicapai setelah proses presipitasi sudah memenuhi baku mutu air limbah, sedangkan Cr belum memenuhi baku mutu.

5. Untuk air limbah yang terlalu pekat (Cr: 75900 mg/L) agar proses reduksi dan presipitasi dapat berlangsung lebih efektif perlu dilakukan pengenceran, misalnya dengan aliran limbah proses lain di industri yang sama yang konsentrasinya kurang pekat.

5. Daftar Pustaka

Day, R.A., Jr., and A.L. Underwood, (1991), “Analisa Kimia Kuantitatif Edisi ke-4”, Penerbit Erlangga, Jakarta. Demopoulos, George P., (1997), U.S Patent 5,672,280. Eckenfelder, W.Wesley, Jr., (1989), “ Industrial Water Pollution Control 2nd ed.”, McGraw-Hill International,

Singapore . Keenan, Charles W., Donald C. Keinfelter, and Jesse H. Wood, (1991), “Ilmu Kimia untuk Universitas Jilid 1

Edisi ke-6”, Penerbit Erlangga, Jakarta.

_________, Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor:KEP-51/MENLH/10/1995. http//www.bapedal.go.id./kepmen .

La Grega, (2001), ”Hazardous Waste Management 2nd ed.”, McGraw-Hill Publication Co.

Long, Robert B., (1995), “Separation Processes in Waste Minimization”, Marcel Dekker, Inc., New York.

Metcalf and Eddy, (1991), “Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, and Reuse3rd ed.”, McGraw-Hill Book Company, New York.

Wilford,L.D.R., (1987).,“Chemistry for First Examinations”, Blackie, London.