@>batan

PRO SIDING SEl\.1INARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

REDUKSI VOLUME LIMBAH RADIOAKTIF CAIRMENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM

Endro Kismolo, Nurimaniwathy, Vemi RidantamiPusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan

endrokismolo@gmail.com

ABSTRAK

REDUKSI LlMBAH RADIOAKTIF CAIR MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM. Tujuandari percobaan ini ada/ah untuk mengetahui karakteristik zeolit a/am sebagai sorbenuntuk reduksi volume limbah cair yang mengandung kontaminan Pb. Percobaansorpsi dilakukan secara catu menggunakan zeolit dari Gedangsari - Gunung Kidul,dengan ukuran butir zeolit (-60+80) mesh, (-80+100) mesh dan (-100+120) mesh yangdiaktifkan menggunakan larutan NH4CI dan NH4N03 1,0 M. Berat sorben yangditambahkan divariasi dari 5,0 sampai 40,0 %, dan pasir si/ika yang ditambahkandivariasi dari 0,5 sampai 2,50 % berat sorben. Kecepatan pengadukan divariasi dari30 sampai 180 rpm dan waktu pengadukan divariasi dari 10 sampai 120 menit, danfiltrat dari proses penyaringan dianalisis menggunakan perangkat AAS. Daripercobaan diperoleh data bahwa kondisi sorpsi terbaik dicapai pada ukuran butirsorben (-80+100) mesh, berat sorben 25,0 %, kecepatan pengadukan 120 rpm, waktupengadukan 90 menit, dan waktu pengenapan 120 menit, yaitu memberikan nilaiefisiensi sorpsi sebesar 64,162 % untuk zeolit a/am, 75,034 % untuk zeolit yangdiaktifkan dengan NH4N03 dan 77,414 % untuk zeolit yang diaktifkan dengan NH4CI1.0MKata kunci: Zeolit a/am - sorpsi

ABSTRACT

REDUCTION VOLUME OF RADIOACTIVE WASTES USING NA TURAL ZEOLITE.The aim of this experience was to know of the characteristics of zeolite as the sorbentfor reduction volume of liquid waste with the Pb contaminant contain. The experimentwas done by sorption methode a batch performed by using zeolite from Gedangsari­Gunung Kidul with the grain size (-60+80) mesh, (-80+100) mesh dan (-100+120)mesh which was activated by (NH4) CI and NH4N03 1.0 M. Weight of sorbent wasadded was variated from 5,0 to 40.0 %, and variation of si/ika sand to added from 0.5to 2.5 % of weight sorbent. Stirring speed was varied from 30 to 180 rpm and thestirring time of 10 to 120 minutes, and filtrates from filtering process to analyzed byAbsorption Analisis Spectrophotometry utilities. From the experience can be achievedof data that the best sorption to obtained at the condition of zeolite on (-80+100)mesh, sorbent added of 25 %, stirring speed of 120 rpm, time of stirring of 90 minutes,and the setling time of 120 minutes. At this condition to obtained sorption efficiencyare 64.162 % for natural zeolite, 7.034 % for zeolite be activated with NH4N03 and77.414 % for zeolite be activated with NH4C11.0 MKey words: Natural zeolite -sorption

PENDAHULUAN

Penelitian ini dilakukan untuk mendukungpengumpulan data pada penyempumaanperancangan unit elektrokoagulasi limbah cairo

Efluen hasil proses elektrokoagulasi biasanya masihmemiliki kadar zat padat terlarut, dan kadarkontaminan yang rendah, tetapi belumdiperbolehkan dilakukan dispersi ke lingkungan,

Endro Kismolo, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku I hal. 7

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

©>batan

dan masih memerlukan pengelolaan lanjut. Salahsatu metode pengelolaan lanjut limbah efluen dariproses elektrokoagulasi adalah dengan prosessorpsi. Pemanfaatan mineral lokal seperti halnyazeolit secara langsung dapat digunakan sebagaisorbeD, atau melalui pengaktifan misalnya denganlarutan NH4CI dan atau NH4N03. Pada percobaanreduksi volume limbah efluen hasil proseselektrokoagulasi ini digunakan mineral lokal zeolityang diambil dari daerah Gedangsari yangmengandung garam silikat sekitar 51,45 % dalambentuk kalsium silikat, sehingga diduga cukup baikuntuk bahan sorpsi (1,2).

Zeolit secara ekonomis dapat digunakansebagai sorb en untuk mereduksi log am berbahayadalam limbah cairo Selain secara menyeluruhprosesnya murah, zeolit yang telah terkontaminasilogam B3 memiliki kemudahan dalam pengelolaanselanjutnya. Kemampuan zeolit sebagai sorbenkarena di dalam zeolit juga mengandung senyawaalumunium silikat yang memiliki struktur kerangkatiga dimensi yang terbentuk oleh tetrahedral AlOldan Si044- dengan rongga di dalarnnya yang terisiion-ion log am dan biasanya adalah logam alkalitanah (Na, K, Mg, Ca dan Fe) dan molekul air yangdapat bergerak bebas (3).

Sebagai sorben alam, zeolit mengandungsenyawa silikat cukup besar, sehingga diperkirakandapat digunakan sebagai sorben yang efisien, baiksecara alarniah maupun setelah dilakukanpengaktifan secara fisika atau dengan cara kimia.Karakteristik sorben alam sebagai sorben padaumumnya terjadi karena adanya pembentukankerangka struktur molekuler dari penggabunganmolekul-molekul tetrahedral yang membentuk celahdan saluran yang teratur sehingga menyebabkanadanya struktur berpori. Celah dan saluran dalamstruktur yang terjadi memungkinkan suatu molekulyang melewatinya dapat terperangkap di dalarnnyasecara molekuler dan atau secara ionik. Sifat ini

yang menyebabkan zeolit dapat dimanfaatkansebagai sorben dalam proses sorpsi, penyaringmolekul dan sebagai penukar ion. Pengaktifanmineral lokal dapat dilakukan secara fisikamisalnya dengan cara pemanasan at au dengan carakimia dengan menambahkan larutan asam ataugaram (sulfat, khlorida, nitrat). Langkah inibertujuan untuk membersihkan permukaan porizeolit, membuang senyawa pengotor dan padaakhirnya terjadi reposisi letak atom yang dapatdipertukarkan (4,5).

Pada pengaktifan secara kimiamenggunakan larutan garam ammonium NH4 +untuk memperoleh (zeolit-NH/) sebagai penukarkation. Sedangkan ion Pb2+ yang ada dalam limbahakan terserap oleh pori permukaan zeolit dandiharapkan terjadi subtitusi dengan kation NH4 +

yang ada pada permukaan sorben zeolit, sepertidalam reaksi di bawah ini :

1. Reaksi pengaktifan zeolit dengan garamammonium ~ +

Zeoli! - Na+ + NH4+ ••• Zeoli! - NH4+ + Na+ (1)

Zeoli! - Ca++ + NH4+'" Zeoli! - NH4+ + Ca++ (2)

2. Reaksi pertukaran ion dalam proses penjerapan

Zeoli! -NH4+ + Pb 2+", Zeoli! - Pb2+ + NH4+ (3)

Jika M suatu kerangka anionik dari zeolit, makapengikatan ionik dalam pertukaran dapat ditulissebagai berikut :

1. nH+R(solid) + Mn+(aq) ••• MRn (solid)+ nW(aq) (4)

2. nOWR(solid) + Mn+(aq) ••• MRn (solid)+ nOW(aq) (5)

Secara teoritis, dengan memperbanyak ionNH4+ dalam struktur zeolit, dapat diperolehkemudahan terjadinya pertukaran ion logam (Pb2+)sebagai kontarninan dalam limbah cair (6,7).

Oleh karena sorben alam di dalam sistem

air juga mengalami pelarutan tlsik, maka ukuranbutir diduga berpengaruh terhadap kondisi prosessorpsi. Kondisi fisik sorben pasca sorpsi dapatdilihat dari kadar zat padat dalam efluen pascapengenapan(8). Pada penelitian ini ingin diperolehkarakteristik sorpsi zeolit alam untuk mereduksikadar logam Pb dalam limbah cair. Selain ukuranbutir, pada aplikasi sorpsi secara catu , beberapavariabel penting akan diteliti diantaranya bebansorben, kecepatan pengadukan dan waktupengadukan.

Pada penelitian ini digunakan limbah cairyang mengandung logam Pb yang diambil dariefluen proses elektrokoagulasi. Pada proseselektrokoagulasi, efluen yang dihasilkan biasanyamasih mengandung logam Pb antara 10 sampai 40ppm dan kadar zat padat terlarut di atas 50 g/L.Kondisi limbah yang demikian belum bolehdidispersi ke lingkungan, sehingga yang masihperlu direduksi yang dalam hal ini dilakukandengan metode sorpsi secara catu.

Pada proses sorpsi secara catu atau proseskontinu, zeolit akan mengalami pemenuhan air padakerangka aktif, sehingga pada proses catu biasanyaakan terjadi penggtunpalan sorben pada pengadukankecepatan rendah, dan ini dapat mengakibatkanpenyumbatan pada proses sorpsi secara kontinyu.Untuk mengurangi terjadinya penggumpalan padaproses pengadukan, maka kedalam campurandicoba ditambahkan pasir silika. Pasir silika dalamsistem air secara mekanis lebih stabil dibandingkanzeolit, sehingga akan mampu menjadi rraksi antarabagi kristal zeolit (8). Melalui cara ini akandiperoleh rraksi campuran zeolit - pasir silika,dimana kemungkinan terjadinya penggumpalan

Buku I hal. 8 ISSN 1410 - 8178 Endro Kismolo, dkk

~

batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 1. Grafik hubungan pengaruh bebansorben terhadap nilai efisiensi sorpsipada kondisi kecepatan pengadukan 30

1. Pengaruh beban sorben terhadapefisiensi sorpsi

Pengaruh berat zeolit (beban sorben) terhadapefisiensi sorpsi untuk berbagai ukuran butir sorbendapat dilihat pada Garnbar I.

menit. Setelah itu dilakukan pengenapanselarna 120 menit, disaring menggunakankertas saring teknis, endapan dicucimenggunakan aquades dan ethanol 10,0 %.Dengan cara yang sarna dilakukan terhadapzeolit diaktifkan dengan NH4N03 1,0 M.

c. Proses sorpsiI. Kedalarn tiga gelas beker 100 ml yang

berisi lirnbah cair Pb sebanyak 50 mlditarnbahkan serb uk zeolit yang diarnbildari daerah Gedangsari - Gunung Kiduldengan ukuran butir serbuk (-60+80)mesh, (-80+ 100) mesh dan (-100+ 120)mesh sebanyak 2,50 % b/v, carnpurandiaduk menggunakan Jar Tes padakecepatan pengadukan 30 rpm selarna 10menit. Hasil pengadukan dienapkanselarna 120 menit, disaring dan kadar Pbdalarn beningan filtrat dianalisismenggunakan perangkat AAS.

2. Dengan cara yang sarna dilakukan variasipenarnbahan zeolit (beban zeolit)sebanyak 5,0 sampai 40,0%, kecepatanpengadukan 30 sarnpai ISO rpm, danwaktu pengadukan dari 10 sarnpai 120menit.

3. Dengan cara yang sarna dilakukan ujipenarnbahan pasir sHika dan penarnbahanpasir silika divariasi dari 0,5 sarnpai 2,50% berat zeolit.

Dengan cara yang sarna dilakukan terhadapsorben zeolit hasil pengaktifan kimia menggunakanlarutan NH4CI dan NH4N03 1,0 M dan setiappercobaan dilakukan tiga kali pengulangan.

50.0

-+-($.aO)JTesh____ (-E-G"'100) m~sh

-+-HOO+120)meah

40.030.020.0

Beoan sorcen (% eN)

10.0

60.0

0.0

0.0

10.0

50.0

l40.0.~~ 30.0.~

j 20.0w

Dengan memvariasi prosentasepenambahan zeolit, kecepatan pengadukan danwaktu pengadukan, diharapkan dapat diperolehkondisi optimum proses reduksi limbah melaluiproses sorpsi dengan kualifikasi nilai efifiensisorpsi logarn (Pb2+) yang optimum terhadap zeolitalam maupun zeolit hasil pengaktifan secara kimiamenggunakan ammonium chlorida dan ammoniumnitrat. Selanjutnya dapat diperoleh efluen yangmemenuhi ketentuan teknis untuk pengelolaanlanjut.

TAT A KERJA

dapat diminimalisir, dan diduga akan diperolehkondisi proses sorpsi yang optimum.

HIPOTESIS

1. Bahan yang digunakanLimbah cair efluen hasil proses

elektrokoagulasi dengan kadar Pb 14,450 ppm,zeolit yang diambil dari daerah Gedangsari ­Gunung Kidul digunakan sebagai sorben, pasirsHika produksi Brataco sebagai matrik tambahan,larutan NH4Cl dan NH4N03 1,0 M digunakansebagai larutan aktif, ethanol 10 % dan aquadesdigunakan untuk pengencer dan pencuci hasilpengaktifan zeolit.

2. Peralatan yang digunakanLumpang besi dan alat penumbuk

digunakan untuk menghancurkan zeolit, ayakanTyler digunakan untuk mengayak serbuk zeolitpada berbagai ukuran butir. Perangkat Jar Tes danpiranti gelas digunakan untuk proses pengaktifanzeolit dan pengadukan dalarn proses sorpsi,sedangkan analisis efluen hasil sorpsi dilakukandengan menggunakan perangkat AAS.

3. Cara kerja

a. Preparasi zeolitZeolit kering daerah Gedangsari ­

Gunung Kidul ditumbuk dalam lumpang besisampai hancur menjadi serbuk halus. Serbukyang diperoleh diayak hingga diperolehserb uk zeolit dengan ukuran butir (-60+80)mesh, (-80+ I00) mesh dan (-100+ 120) meshselanjutnya disimpan dalarn wadah yangrap at.

b. Pengaktifan zeolitSebanyak 100 gram serbuk zeolit ukuran

butir (-80+100) mesh dimasukkan ke dalarngelas beker 1000 ml yang berisi 500 mllarutan NH4CI 1,0 M. Carnpuran diadukmenggunakan perangkat Jar Test padakecepatan pengadukan 50 rpm selama 120

Endro Kismolo, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku I hal. 9

- -- -- -- - - - - - -- .. - - - --

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

©>batan

60.0

50.0

~ 40.0u;11

~ 30.0u;"~ 20.0cw

khlorida dan ion nitrat bebas. Dari percobaandiperoleh data bahwa pengaktifan kirniamenggunakan larutan NH4CI dan NH4N03 1,0 Mmemberikan peningkatan kemampuan sorpsi zeolitalam. Hal ini ditunjukkan dengan adanyapeningkatan harga efisiensi sorpsi yang diperolehsetelah sorben tersebut mengalami pengaktifankimia baik menggunakan NH4CI maupunNH4N03.

Gambar 2. Grafik hubungan pengaruh bebansorben terhadap nilai efisiensi sorpsipada kondisi kecepatan pengadukan 30rpm, waktu pengadukan 10 menit ,waktu pengenapan selama 120 menit,menggunakan zeolit alam, zeolit setelahpengaktifan menggunakan NH4CI danNH4N03 1,0 M.

Selain itu penambahan garam khlorida danatau garam nitrat diduga mampu membersihkankotoran dalam pori dan saluran interrniler darizeolit, sehingga sifat anionik zeolit akan naik dansifat serapnya akan meningkat. Berdasarkan datapercobaan, untuk melihat karakteristik proses sorpsiyang secara teknis dapat dilaksanakan untuk prosescatu, maka percobaan selanjutnya dilakukan padapenambahan sorben sebanyak 25,0 % karena di atasbeban tersebut terjadi penggumpalan sorbenkhususnya pada pengadukan lambat. Pada bebansorben sebesar 25,0 % kondisi terbaik dicapaidengan memberikan niiai sorpsi sebesar 46,735 %untuk zeolit alam, 52,372 % untuk zeolit yangdiaktifkan dengan NH4CI dan 54,717 % untuk zeolityang diaktifkan dengan NH4N03•

2. Penentuan pengaruh kecepatanpengadukan

Data pengaruh kecepatan pengadukanterhadap karakteristik sorpsi dapat dilihat padaGambar 3. Dari Gambar 3, diperoleh data bahwakecepatan pengadukan berpengaruh pada prosessorpsi secara catu, baik terhadap zeolit alammaupun terhadap zeolit hasil pengaktifan denganNH4CI atau NH4N03 1,0 M. Dari percobaandiperoleh data bahwa kecepatan pengadukan yang

50.040.030.020.0

Beban sorben (1(, bN)

10.0

0.0

0.0

10.0

rpm, waktu pengadukan 10 menit,waktu pengenapan selama 120 menit,untuk berbagai ukuran butir sorben.

Dari Gambar I dapat diperoleh data bahwakenaikan beban sorben dalam limbah memberikan

kecenderungan naiknya nilai efisiensi sorpsi yangdiperoleh. Keadaan ini berlaku untuk semua ukuranbutir sorben yang ditambahkan. Hal ini terjadikarena semakin banyak sorben yang ditambahkanakan mengakibatkan bertambahnya jumlah ronggadan pori sorben sehingga penetrasi logam Pb dalamlimbah ke dalam rongga dan pori sorben jugabertambah karena adanya proses difusi yangmeningkat. Kondisi ini memungkinkandiperolehnya kenaikan nilai efisiensi sorpsi secarasignifikan sesuai dengan beban sorben yangditambahkan. Secara teknis kondisi ini cukup baik,tetapi pada aplikasi sorpsi secara catuJ bath, makabeban sorben dibatasi dengan kemudahan dalamproses pengadukan. Dari percobaan, beban sorbenyang direkomendasikan maksimum sebesar 25 %.Diatas harga tersebut terjadi kesulitan dalampengadukan dan butuh waktu pengenapan yanglebih lama, serena rentan flotasi yang terjadi terlalupendek.

Terhadap ukuran butir sorben, daripercobaan diperoleh data bahwa, ukuran butir jugaberpengaruh terhadap nilai efisiensi sorpsi yangdiperoleh. Kecenderungan yang ada menunjukkanbahwa semakin kecil ukuran butir sorben akan

memberikan nilai efisiensi sorpsi yang diperolehsemakin besar. Ini terjadi karena pada berat sorbenyang sama, maka semakin kecil ukuran butir sorbenmenyebabkan jumlah pori yang diberikan semakinbanyak, dan kontak yang terjadi semakin besar,sehingga efisiensi sorpsi yang diperoleh akanmenjadi semakin besar.

Dari percobaan diperoleh data bahwa dariketiga ukuran butir yang dicoba, sorb en denganukuran (-80+ I00) mesh memberikan nilai sorpsiterbesar dibanding sorben yang lain. Hal ini terjadikarena pada proses catu, maka sorben denganukuran butir lebih kecil pada proses pengadukanmemiliki kecenderungan terjadi flotasi dangumpalan sorben semakin besar, sehingga kontakyang terjadi menjadi rendah dan nilai sorpsi yangdiperoleh juga menjadi rendah.

Data pengaruh beban sorben pada kondisisorben hasil pengaktifan kimia dapat dilihat padaGambar 2. Dari percobaan, terhadap larutan aktifyang dipakai, maka NH4CI memberikan nilaiefisiensi sorpsi lebih besar bila dibandingkandengan NH4N03. Selisih nilai eflisiensi sorpsi yangterjadi dimungkinkan terjadi karena adanyakompetisi pada proses pertukaran ion logam yangada di dalam limbah dan karena adanya gayaelektro-ionik pada sistem kristal dengan adanya ion

Buku I hal. 10 ISSN 1410 - 8178 Endro Kismolo, dkk

@>batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

semakin tinggi memberikan nilai efisiensi sorpsiyang semakin besar, sehingga kadar Pb dalambeningan semakin rendah. Hal ini diduga karenasemakin besar kecepatan pengadukan akanmenyebabkan semakin bertambahnya butiransorben yang terdistribusi secara merata ke dalamsemua bagian larutan limbah, sehinggamenyebabkan semakin besar terjadinya interaksibutiran sorben dengan ion-ion logam dalam limbah.

kontaminan, dan selanjutnya akan memperbanyakkemungkinan terjadinya proses pertukaran ion NH4 +

dengan Pb2+ yang ada dalam limbah, sehinggaefisiensi penjerapan yang diperoleh semakin besar.Dari Gambar 4 diperoleh data bahwa kondisi prosessorpsi limbah Pb menggunakan sorben zeolit dariGedangsari Gunung Kidul terbaik dicapai padakondisi sorben dengan ukuran butir (-80+ 100)mesh, sorben 25,0 % b/v, kecepatan pengadukan120 rpm, waktu pengadukan 90 menit danpengenapan selama 120 menit.

10.000

50.0DD

~ 5O.0DD

~ 40.000~~ 30.000

~ 20.000

10.000

O.ODD

0.0 50.0 100.0

*'

150.0

•

200.0

80.00

10.00

Ii 60.00

.~ 50.00~ 40.00

.~ 30.00

.;;;

m 20.00

•..

Kecepatan pengadukan (rpm)

Gambar 3. Grafik hubungan pengaruh kecepatanpengadukan terhadap nlai efisiensisorpsi, pada kondisi berat sorben 25 %b/v, waktu pengadukan 10 menit danwaktu pengenapan 120 menit danmenggunakan zeolit alam, zeolit setelahpengaktifan menggunakan NH4Cl danNH4N03 1,0 M.

Dengan demikian akan memperbanyakkemungkinan terjadinya pertukaran ion logam{pb2imenggantikan NH4 + dalam sorben dengancara difusi molekuler.

Dari percobaan diperoleh data bahwakondisi terbaik dicapai pada kecepatan pengadukansebesar 120 rpm, pada kondisi tersebut diperolehmemberikan nilai sorpsi sebesar 49,261 % untukzeolit alam, 57,271 % untuk zeolit yang diaktifkandengan NH4Cl dan 59,162 % untuk zeolit yangdiaktifkan dengan NH4N03. Pada kecepatanpengadukan di atas 120 rpm, perubahan nilai sorpsiyang diperoleh tidak signifikan.

3. Penentuan pengaruh waktu pengadukanData penentuan pengaruh waktu pengadukan

terhadap nilai efisiensi sorpsi dapat dilihat padaGambar 4. Dari percobaan diperoleh data bahwawaktu pengadukan mempunyai pengaruh yangsignifikan pada proses sorpsi limbah Pbmenggunakan sorben zeolit. Semakin lama waktupengadukan yang dilakukan, memberikan efisiensisorpsi yang semakin besar. Hal ini terjadi karenawaktu pengadukan berpengaruh pada kesempatanterjadinya interaksi antara butiran sorben zeolitdengan ion logam sebagai kontaminan dalamlimbah. Selain itu waktu pengadukan juga akanmemperbesar waktu kontak antara sorben dan

10.00

0.00

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0

Wal<tu pengadukan (meni!)

Gambar 4. Grafik hubungan pengaruh waktupengadukan terhadap efisiensi sorpsi,pada kondisi berat sorben 25 % b/v,kecepatan pengadukan 120 rpm, waktupengenapan 120 menit danmenggunakan zeolit alam, zeolit setelahpengaktifan menggunakan NH4Cl danNH4N031,0 M.

Pada kondisi tersebut diperolehmemberikan nilai sorpsi sebesar 60,042 % untukzeolit alam, 70,183 % untuk zeolit yang diaktifkandengan NH4Cl dan 72,889 % untuk zeolit yangdiaktifkan dengan NH4N03•

4. Penentuan pengaruh penambahan pasirsilika

Penentuan pengaruh penambahan pasirsilika terhadap proses sorpsi dapat dilihat padaGambar 5. Dari Gambar 5 dapat diperoleh databahwa penambahan pasir silika cukup mempunyaipengaruh yang signifikan pada proses penjerapanlimbah Pb menggunakan sorben zeolit. Semakinbanyak pasir silika yang ditambahkan, memberikannilai efisiensi sorpsi dalam limbah semakin besar.Pada percobaan ini diambil kondisi beban zeolit25.0 %, kecepatan pengadukan 120 rpm, waktupengadukan 90 menit dan waktu pengenapanselama 120 menit. Dari percobaan, penambahanpasir silika secara umum mampu meningkatkanperolehan nilai efisiensi sorpsi. Peningkatan inidimungkinkan karena pada proses sorpsi secaracatu, penambahan pasir silika dapat meminimalisirterjadinya gumpalan pada proses pengadukan.

Endro Kismolo, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku I hal. 11

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, Rabu 11 September 2013

©>batan

KESIMPULAN

Akibat dari kondisi itu butiran partikel zeolit lebihdapat efektif sebagai sorben, karena jarak antarpartikel zeolit menjadi cukup lebar sehingga prosessorpsi dapat menjadi maksimum. Rendahnyatingkat terbentuknya gumpalan sorben danterbentuknya butiran halus zeolit terflotasi,menjadikan distribusi sorben dalam proses sorpsisemakin baik, sehingga proses sorpsi (penjerapan)yang terjadi semakin efektif. Dengan demikiannilai efisiensi sorpsi (penjerapan) yang diperolehmenjadi lebih besar.

Dari percobaan diperoleh kesimpulanbahwa kondisi terbaik proses sorpsi limbah Pbmenggunakan sorben zeolit dari GedangsariGunung Kidul ini dicapai pada kondisi ukuran butirsorben (-80+ 100) mesh, beban sorben 25,0 %,kecepatan pengadukan 120 rpm, waktu pengadukan90 menit, penambahan pasir silika 1,50 % beratsorben dan waktu pengenapan 120 menit. Padakondisi tersebut diperoleh nilai efisiensi sorpsisebesar 64,162 % untuk zeolit alam, 75,034 %untuk zeolit yang diaktifkan dengan NH4Cl dan77,414 % untuk zeolit yang diaktifkan denganNH4N03·

Gambar 5. Grafik hubungan pengaruh penambahan(beban) pasir sHika terhadap efisiensisorpsi, pada kondisi berat sorben zeolit25 % b/v, kecepatan pengadukan 120rpm dan waktu , waktu pengadukan 90menit, dan pengenapan 120 menit, danmenggunakan zeolit alam, zeolit setelahpengaktifan menggunakan NH4C1 danNH4NOj 1,0 M.

Penambahan pasir sHika sebanyak 1,50 %berat zeolit cukup baik diaplikasikan pada prosessorpsi menggunakan zeolit dengan cara catu, yaitumemberikan nilai efisiensi sorpsi sebesar 64,162 %untuk zeolit alam, 75,034 % untuk zeolit yangdiaktifkan dengan ~Cl dan 77,414 % untuk zeolityang diaktifkan dengan NH4N03.

TANYA JAWAB

Endro Kismolo~ Apakah selain zeolit ari Gunung Kidul sudah

dicoba, sehingga dapat mengambil kesimpulanbahwa zeolit dari Gunung Kidul yang terbaik.

Wijiyono-<} Pada penelitian ini belum mengambil

kesimpulan bahwa zeolit dari Gedang sari­Gunung Kidul adalah yang terbaik, tetapizeoilit darah tersebut memiliki kadar Ca­

Silikat tahap tinggi sehingga cukup baik untuksorbent alamo

-<} Selain zeolit dari Gedang Sari-Gunung Kidulpernah dilakukan tapi pada topik yang lain.

PUSTAKA

1. TECHNICAL REPORT SERIES NO. 89,Chemical Treatment of Radioactive Waste,International Atomic Energy Agency, Veinna,1978.

2. OTHMER, KIRK, "Molekular Sieve",Encyclopedia of Chemical Technol;ogy, ThirdEdition, Volume 15, John Whiley and Sons,(1981)

3. KAUFMAN, J., NESBITT, B.,J.,GOLDMAN, I., M., ELIAS EN, R., TheRemoval of Radioactive Anions by WaterTreatment, Technical Information Service, OakRidge, Tennessee, 1951.

4. BRECK, D.W., Zeolite Molecular Sieves,Structure, Chemistry, and Use, John Wiley &Sons, Inc., New York, 1974.

5. SCHNEIDER, K., Use of Local Minerals in theTreatment of Radioactive Waste, TechnicalReport Series No. 136, IAEA, Vienna, 1974.

6. ENDRO KISMOLO, DKK, "PemanfaatanZeolit N anggulan Untuk Mengolah LimbahChrom", Seminar Nasional (II) PerkembanganTeknologi Kerarnik, Bandung, (2003).

7. HANAN S, DKK, 2010, Application of zeoliteprepared trom egyptia kaolin for removal ofheavy metals: II. Isoterm models, Journal ofHazaourdous Materials 182 ; 842-841.

8. VESNA RAKIC, DKK, 2012, The Adsorptionof Salcylic acid, acetylsalicylic and atenololtrom aqueous solutions onto natural zeolites andclays; cliptilolite; bentonite and kaolin", Journalof Hazaourdous Materials, Microporous andMesoporous XXX (2012) XXX-XXX.

3.002.502.001.50

6eoan ,,"'. 'ilil<a (%)

1.00

90

8070g60~50~.40~~30w 201000.00

0.50

BukuI hal. 12 ISSN 1410 - 8178 Endro Kismolo, dkk

~

batan

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLffi.

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, Rabu, 11 September 2013

L. Kwin Pujiastuti~ Reduksi volmne limbah cair jenis apa dengan

aktivitas apa (rendah, sedang, tinggi) yang dapatdilakukan menggunakan zeolit alam ? Apakahmetode ini dapat diterapkan di instalasi-instalasiyang menimbulkan limbah radioaktif cair ?Endro Kismo/o~ Zeolit alam sangat coeok untuk reduk8i volume

limbah eair aktivitas rendah.

~ Metode sorpsi dapat diterpakan pada instalasiyang menimbulkan limbah eair denganterlebih dulu dilakukan karakterisasi limbah

eair yang akan dilakukan reduk8i volume.

Atok Suhartanto~ Apakah pernah dibandingkan antara zeolit dari

Gunung Kidul dengan Jawa Barat?~ Apakah selian dari kemampuan adsorbsi limbh,

pemah dilakukan perbandingan morfologi Zedengan X ray defraksi lnislanya ataupun SEM ?

Endro Kismolo~ Sudak pernah untuk topik yang lain, tetapi

untuk proses yang sarna belum pernahdibandingkan.

~ Untuk penelitian ini yang ditinjau hanyakemampuan sorpsinya saja, untuk kajianmorfologi disampaikan dalam topik yang lain.

Subiharto

~ Apakah reduksi limbah cair denganmenggunakan zeolit bisa diterapkan di tempatlain (PRSG) ? Yang mengandung nuklida Co60

dan Zn bagaimana caranya ?Endro Kismolo~ Bisa setelah melalui kajian teknis sesuai

dengan karaktersitik dari limbah yang ada.~ Untuk volume yang besar teknis sorpsinya

dilak8anakan dengan teknik kolom bertekanan.

Endro Kismolo, dkk. ISSN 1410 - 8178 Buku 1haI. 13