maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan...

24
Karakterisasi Material dan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan Abstrak Penelitian ini berfokus pada penghilangan logam berat beracun dalam air limbah dengan menggunakan abu layang batubara Cayirhan/ Cayirhan Fly Ash (CFA) dari pembangkit listrik termal Cayırhan, yang merupakan salah satu produsen batubara terbesar di Turki. Sifat kimia dan fisik abu layang ditentukan. Eksperimen adsorpsi, desorpsi, dan presipitasi dilakukan untuk tujuan yang berbeda. Pengaruh konsentrasi logam, waktu pengadukan, ukuran partikel, jumlah abu, dan pH dalam penghilangan logam diperhatikan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme utama untuk menghilangkan logam adalah pengendapan karena karakteristik alkalin abu layang. Sejumlah persentase yang sangat kecil dari logam teradsorpsi dilepaskan selama uji desorpsi. Analisis statistik percobaan dilakukan dengan parameter yang dipilih pada 4 tingkat. Statistik menunjukkan bahwa untuk semua logam (Cu, Zn, Pb) dan semua tingkatan ppm awal (10, 50, 100 ppm), pada awal 50 ppm larutan seng menunjukkan kapasitas penghilangan logam terbaik. 1. PENDAHULUAN Pengelolaan limbah industri adalah penting untuk keseimbangan ekologi berkelanjutan. Abu layang adalah produk sampingan dari proses pembakaran batubara untuk pembangkit energi, dan diakui sebagai pencemar lingkungan (Bayat, 1997). Karena produksi abu layang 1

Transcript of maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan...

Page 1: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Karakterisasi Material dan Kapasitas Penghilangan

Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan

AbstrakPenelitian ini berfokus pada penghilangan logam berat beracun dalam air

limbah dengan menggunakan abu layang batubara Cayirhan/ Cayirhan Fly Ash (CFA) dari pembangkit listrik termal Cayırhan, yang merupakan salah satu produsen batubara terbesar di Turki. Sifat kimia dan fisik abu layang ditentukan. Eksperimen adsorpsi, desorpsi, dan presipitasi dilakukan untuk tujuan yang berbeda. Pengaruh konsentrasi logam, waktu pengadukan, ukuran partikel, jumlah abu, dan pH dalam penghilangan logam diperhatikan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme utama untuk menghilangkan logam adalah pengendapan karena karakteristik alkalin abu layang. Sejumlah persentase yang sangat kecil dari logam teradsorpsi dilepaskan selama uji desorpsi. Analisis statistik percobaan dilakukan dengan parameter yang dipilih pada 4 tingkat. Statistik menunjukkan bahwa untuk semua logam (Cu, Zn, Pb) dan semua tingkatan ppm awal (10, 50, 100 ppm), pada awal 50 ppm larutan seng menunjukkan kapasitas penghilangan logam terbaik.

1. PENDAHULUAN

Pengelolaan limbah industri adalah penting untuk keseimbangan ekologi

berkelanjutan. Abu layang adalah produk sampingan dari proses pembakaran

batubara untuk pembangkit energi, dan diakui sebagai pencemar lingkungan

(Bayat, 1997). Karena produksi abu layang merupakan masalah lingkungan,

aplikasi untuk penggunaan abu layang telah dilakukan di seluruh dunia selama

bertahun-tahun. Salah satu bidang yang sangat penting dari pemanfaatan abu

layang adalah adsorpsi ion logam pada antarmuka cairan / padat dan hal ini telah

dipelajari selama beberapa tahun (Rio dan Delebarre, 2003; Dermatas dan Meng,

2003;. Hong et al, 2009, Lu et al, 2009;. Ozdemir ° dan Yapar, 2009). Selain itu,

abu laying yang diproduksi oleh pembakaran batubara dianggap dalam banyak

penelitian yang bertujuan sebagai penaikan harga. Aplikasi yang berbeda (semen,

jalan, dan pengurukan) sudah memungkinkan daur ulang dari suatu bagian

penting dari abu layang yang dihasilkan (Weshe, 1991; T ° ut U ¨ unl, 2000;.

Sarkar et al, 2004). Penggunaan abu layang untuk menghilangkan ion logam dari

larutan air menjadi perhatian saat ini. Penelitian telah menunjukkan bahwa abu

1

Page 2: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

layang mungkin akan bermanfaat untuk menghilangkan ion logam berat di

air limbah (Querol et al, 1999;. Dermatas dan Meng, 2003; Rio dan Delebarre,

2003; Tuzcu, 2005; Tuzcu dan Atalay, 2006; Zheng et al, 2008)

Dalam penelitian ini, sifat kimia dan fisik dari abu layang pembangkit

listrik termal Cayırhan ditentukan. Percobaan adsorpsi, desorpsi, dan presipitasi

dilakukan untuk mengukur efek dari parameter yang berbeda dalam sifat kimia

dan fisik dari abu layang. Pengaruh konsentrasi logam, waktu pengadukan, ukuran

partikel, jumlah abu, dan pH pada penghapusan logam diperiksa.

2. EKSPERIMEN

2.1. Bahan

2.1.1. Analisis Kimia Abu Layang Cayirhan

Komposisi kimia dari sampel abu layang batubara ditentukan dengan

menggunakan spektrometer florescence sinar-X. Tabel 1 menunjukkan hasil

analisis kimia dari uji sampel. Lebih dari setengah komposisi abu layang adalah

ditempati oleh SiO2, Al2O3, dan Fe2O3.

Tabel 1. Analisis Kimia Sampel (XRF)

Na2O 3,30% Al2O3 11,20%

K2O 1,60% SiO2 50,30%

SO2 5,25% TiO2 0,50%

MgO 4,90% P2O5 0,40%

CaO 14,50% Fe2O3 8,05%

2.1.2. Analisis Fisik Abu Layang Cayirhan

Penentuan Berat Jenis

Berat jenis abu layang ditentukan oleh piknometer air dan udara. Berat

jenis rata-rata CFA itu ditemukan 1,97 (Tabel 3).

Analisis Ukuran

1) Dengan penyaringan

Analisis penyaringan dari CFA keduanya dilakukan dengan metode

skrining kering dan basah. Hasil penyaringan kering dan basah ditujukkan pada 2

Page 3: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Gambar 1. Distribusi model Gates-Gaudin-Schuhmann ((x / k) m) telah dipasang

pada data eksperimen dengan parameter distribusi yang diberikan pada Gambar 1.

Garis putus-putus pada gambar merupakan penyaringan kering dimana k = 206

dan m = 1,427. Garis solid merupakan pengayakan basah di mana k = 210 dan m

= 0,997.

Gambar 1. Skrining basah dan kering CFA

2) Analisis Ukuran Laser

Analisis ukuran laser dilakukan dengan menggunakan Mastersizer 2000

Versi 5.1. Nilai d50 diperoleh sekitar 100 µm dalam penyaringan, sedangkan

124,663 µm diperoleh dari analisis ukuran laser. Permukaan dan diameter volume

masing-masing 14,165 μm dan 159,199 μm.

Analisis XRD

Puncak difraksi dicatat dan diplot terhadap skala horisontal dengan 2θ.

Hasil XRD dari sampel CFA menunjukkan bahwa kuarsa, plagioklas, anhidrit,

hematit, kristobalit, dan zeolit adalah konstituen utama. Pola XRD dari CFA

ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Pola Difraksi Sinar X Abu Layang3

Page 4: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Scanning Electron Microscopy (SEM)

Sifat morfologi abu layang batubara ditentukan dengan menggunakan

mikroskop elektron scanning (SEM-JEOL JSM 6400). Itu dicatat bahwa partikel

abu layang terutama terkandung kecil partikel kaca seperti bentuk bola dan tidak

teratur. Umumnya, selain beberapa bagian amorf dan kristal, cenosphere tidak

buram (kosong) dan plerosphere (diisi dengan lingkungan mikro) mendominasi

morfologi pada fraksi ukuran yang lebih halus. Kristal dalam partikel abu

mungkin acicular, memanjang, atau berbentuk tidak teratur. Secara umum,

partikel yang lebih besar menunjukkan ketidakteraturan yang lebih besar

dibandingkan dengan yang lebih kecil. Partikel buram amorf mungkin sebagian

besar telah muncul dari komponen batubara yang tidak terbakar sepenuhnya.

Lingkup buram yang lengkap merupakan oksida besi magnetit sebagian besar atau

lainnya, sendiri atau dalam kombinasi dengan silikat. Partikel-partikel tidak

buram yang sebagian besar berasal dari silikat tanah liat dan siltstones terkait

dengan batubara. Hasil analisis XRD dan XRF menunjukkan bahwa lebih dari

setengah komposisi abu layang diduduki oleh silika, yang merupakan partikel

berbentuk bola non-buram.Komponen bola buram kebanyakan aluminium dan

senyawa oksida besi. Komponen dari kumpulan abu layang ditampilkan di

Gambar 3a-d. Analisis unsur dari jenis plerosphere partikel ditunjukkan pada

Tabel 2.

Tabel 2. Analisis Unsur Partikel Seperti Gelas

4

Page 5: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Pengukuran Porositas

Distribusi ukuran pori partikel lebih kecil dari 100.000 ˚ A (10 μ m) bisa

diukur karena komposisi bubuk dari abu layang (Tabel 3). Nilai pori makro tidak

dapat diperiksa. Nilai porositas total 15,05% volume.

Pengukuran Luas Permukaan Spesifik (BET)

Area permukaan spesifik terhadap berbagai ukuran abu layang batubara

ditentukan oleh BET titik adsorpsi nitrogen tunggal (Micromeritics Flowsorb II

2300). Pengukuran dilakukan selama 3 fraksi ukuran masing-masing: 300 pM, -

300 212 μ m dan -75+53 μm. Hal ini umumnya diketahui bahwa kenaikan

permukaan area tertentu sebagai ukuran partikel menurun (Tabel 3), namun ini

bukan kasus sampel CFA. Luas permukaan spesifik terbesar ditemukan pada

fraksi ukuran 300 pM. Alasan untuk ini akan menjadi kekurangan fraksi porositas

dalam ukuran yang lebih kecil.

5

Gambar 3. Partikel CFA Secara Umum

Page 6: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Pengaruh Jumlah Abu Layang Dan Waktu Pada pH Distilasi Air

Tes ini dilakukan untuk mengukur sifat alkali dari abu terbang. Jumlah abu

layang yang berbeda ditambahkan dan dicampur dengan air suling ganda.

Pengaruh waktu pengadukan dan jumlah abu layang pada air suling ganda

menunjukkan sifat alkali dari abu layang. Peningkatan waktu pengadukan

(pengolahan air suling dengan abu layang saja) menghasilkan peningkatan pH air

suling (Tabel 3).

Tabel 3. Sifat Fisik Abu Layang

2.2. Metode

2.2.1. Eksperimen Adsorpsi

Pengujian adsorpsi dilakukan untuk melihat kapasitas penghilangan

logam CFA. Tiga analisis logam kelas garam digunakan sebagai sumber logam

berat: tembaga klorida (CuCl2), seng klorida (ZnCl2), dan klorida timbal (PbCl2).

6

Page 7: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Dari garam tersebut, larutan sintetik dibuat. Tingkat ppm yang dipelajari pada

larutan adalah 10 ppm, 50 ppm, dan 100 ppm untuk setiap logam. Nilai pH awal

dari larutan ditunjukkan dalam Tabel 4. Percobaan dilakukan di gelas 200 ml

dengan 100 mL larutan logam, dan jumlah abu layang dan nilai waktu bervariasi.

Larutan disiapkan dengan 1 g, 2 g, 4 g, dan 8 g abu layang, padat / cair (fly ash /

larutan logam) rasio masing-masing 1%, 2%, 4%, dan 8%, untuk jangka waktu

perlakuan yang berbeda (5 menit, 10 menit, 30 menit, 60 menit). Proses perlakuan

dilakukan dengan menggunakan pengaduk magnet pada suhu ruang dengan

jangka waktu tertentu. Pada akhir periode, konsentrasi akhir larutan disaring

diukur menggunakan instrumen analitik ATOMSPEK H1580. Hal ini harus

dinyatakan bahwa, bukannya memberikan cukup waktu untuk kesetimbangan

kimia, 60-min treatment dilakukan dalam percobaan.

Tabel 4. Studi pH Awal Pada Absorpsi

2.2.2. Eksperimen Presipitasi

Hal ini diketahui bahwa logam tertentu memiliki kestabilan yang berbeda

pada nilai pH yang berbeda. Oleh karena itu, bertujuan untuk mengamati

perubahan dramatis (penurunan) pada konsentrasi logam terlarut total secara

pengendapan dengan mengubah (meningkatkan) pH larutan. Tes ini dilakukan

dengan tidak adanya abu layang. Nilai pH alami dari larutan diubah untuk

mengevaluasi presipitasi logam pada nilai pH yang berbeda. Nilai pH alami dari

larutan telah diubah dengan penambahan NaOH. Nilai pH yang berbeda

ditunjukkan pada Tabel 5. Konsentrasi akhir larutan tembaga, seng dan timbal

klorida diukur setelah perlakuan.

7

Page 8: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Tabel 5. Perbedaan Nilai pH Pada Percobaan Presipitasi

2.2.3. Percobaan Desorpsi

Tahap seri eksperimental desorpsi (logam rilis) yang terkait dengan

kapasitas retensi logam dari abu layang digunakan dalam percobaan adsorpsi

dijelaskan di atas. Percobaan desorpsi dilakukan hanya pada tingkat 100 ppm,

yang tentu tingkat pH paling asam dari tingkat ppm di percobaan adsorpsi.

Percobaan dilakukan dalam 2 tahap: pertama adalah penghapusan logam dari 100

ppm (Cu, Zn, Pb) yang mengandung logam larutan dengan 2 g fly ash. Pada tahap

kedua 2 g abu layang (digunakan dalam adsorpsi) diperlakukan, yaitu,

pengadukan selama 10 jam dan dikenakan analisis logam secara berkala pada 2, 6,

dan 10 jam, dalam 100 ml air suling ganda.

2.2.4. Uji Penghilangan Logam Pada Campuran Larutan

Sebuah tes akhir dilakukan pada larutan gabungan dari ion logam timah,

tembaga, dan seng. Larutan gabungan disiapkan mengandung 100 ppm masing-

masing logam. Dalam pengujian ini, berbagai upaya dilakukan untuk memahami

mekanisme yang efektif untuk menghilangkan logam dari larutan, yaitu

pengendapan atau adsorpsi. Dalam rangka untuk menjelaskan

mekanisme pemindahan logam dengan abu layang 2 prosedur yang berbeda yang

diikuti.

Sifat alkalin abu terbang, yang merupakan alasan untuk presipitasi, diuji

dengan tidak adanya abu layang. Air dicampur dengan CFA digunakan sebagai

presipitator untuk logam. Untuk melakukan hal ini, abu layang yang diolah

dengan air disiapkan: 80 g abu layang (fly ash) telah ditambahkan ke dalam 1 L

8

Page 9: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

air suling dan diaduk untuk waktu yang ditentukan selama 5, 10, dan 15 menit.

Setelah itu, air itu disaring dari CFA. Jumlah yang tepat dari garam logam yang

ditambahkan ke CFA diperlakukan (sifat basa) untuk mendapatkan konsentrasi

100 ppm untuk masing-masing logam. Ion-ion logam ditambahkan dalam larutan

alkali yang dibiarkan selama 15 menit. Konsentrasi logam diukur setelah proses.

Untuk memahami peran adsorpsi dalam penghapusan logam, 8 g abu

layang ditambahkan ke larutan gabungan dari 100 ppm timbal, seng, dan tembaga.

larutan tersebut dicampur selama 5, 10, dan 15 menit menggunakan pengaduk

magnet. Setelah penyaringan, penentuan kimia ion timbal, seng, dan tembaga

dilakukan pada filtrat.

2.2.5. Parameter Analisis Statistik Yang Dipilih

Untuk rancangan percobaan dan analisis statistik percobaan, maka ini

berarti untuk memasukkan semua parameter (parameter efek utama dan efek

interaksi) dalam persamaan regresi. Dalam studi ini, efek utama adalah

waktu, jumlah abu layang, dan pH larutan, dan sehingga secara logis kami perlu

untuk memasukkan semua parameter dan efek interaksi di garis regresi.

Mengingat dampak langsung dari jumlah abu layang pada pH larutan, realistis

untuk hanya memasukkan waktu, jumlah abu layang, dan efek interaksi mereka

dalam model statistik. Untuk alasan ini 4 tingkat waktu dipilih (5, 10, 30, dan 60

menit) dan jumlah abu layang (1, 2, 4, dan 8 g) dianalisis dalam perangkat lunak

statistik Minitab 15.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Pengaruh Waktu Dan Jumlah Abu Layang Pada Penghilangan

Logam

Secara umum, di semua 3 tingkat konsentrasi (10, 50, dan 100 ppm) logam

(tembaga, seng, dan timbal), ada penurunan konsentrasi ion logam total dengan

waktu. Namun, penurunan terlihat atau tajam dalam ion logam terjadi dalam 7,5

menit pertama. Setelah itu, terjadi penurunan bertahap ion logam. Logam

Tembaga menunjukkan karakteristik penghapusan lebih baik dari logam lainnya.

9

Page 10: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Pada tingkat ppm yang sama, yaitu 10 ppm tembaga dan 10 ppm seng dan timah,

tembaga 50 ppm dan 50 ppm seng dan timah, tembaga 100 ppm dan 100 ppm

seng dan timah, tembaga mengalami penurunan konsentrasi lebih baik

dibandingkan dengan 2 logam lain (seng dan timbal). Waktu memiliki efek positif

terhadap penghapusan ion logam untuk semua tingkat penambahan abu terbang.

Pemindahan logam terjadi pada semua tingkatan konsentrasi dalam 10 menit

pertama biasanya, setelah itu tidak ada perubahan signifikan dalam konsentrasi

logam.Jumlah abu layang juga memiliki efek positif pada penghapusan ion logam

dari larutan air limbah sintetis. Penurunan Konsentrasi awal logam limbah cair

sintetis dengan meningkatnya CFA untuk semua logam.

3.2. Efek Ukuran Partikel Pada Penghilangan Logam

Meskipun pengalaman menyatakan bahwa tidak ada pengaruh yang

signifikan ukuran partikel CFA pada penurunan ion logam berat dari air limbah

sintetis, penghapusan logam berat lebih baik terjadi pada mikrometer +300 fraksi

ukuran terbesar untuk semua logam. Namun, penelitian (Heechan et al, 2005;..

Grigorios et al, 2010) telah menunjukkan bahwa fraksi ukuran lebih besar yang

disaring menunjukkan kapasitas adsorpsi lebih baik daripada ukuran abu layang

yang diterima.

Gambar 4. Analisis elemen partikel gambar 5. Histogram volume spesifik vs

Seperti gelas ukuran pori

3.3. Efek pH Pada Penghilangan Logam

10

Page 11: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

Abu layang memiliki sifat alkalin dan memungkinkan pengendapan ion

logam. Pada tingkat pH basa, ion logam cenderung untuk mengendapkan dan

untuk alasan ini pengaruh mekanisme adsorpsi jelas terlihat pada pH asam.

Untuk memahami pengaruh abu layang pada pH larutan, tingkat pH alami

10, 50, dan 100 ppm Cu, Zn, Pb dan larutan dicampur dengan 1 g dan 8 g abu

terbang selama 15 menit. Sebuah efek positif dari abu layang (jumlah) diamati.

Kontribusi pH larutan dengan penambahan abu layang ditunjukkan pada Tabel 6.

Selain itu, presipitasi dilakukan untuk memeriksa zona stabilitas

logam(Cu, Zn, Pb) dan membandingkan karakteristik adsorpsi dan presipitasi.

Setelah 15 perlakuan dengan nilai pH berubah, hampir semua ion logam telah

dihapus dari solusi. Pengaruh pH ditunjukkan pada Gambar 7-9. Dipahami bahwa,

untuk semua tingkatan ppm dan logam pada umumnya, tembaga menunjukkan

kecenderungan untuk endapan antara pH 8 dan 11 ,seng antara pH 9,5 dan 11, dan

timbal antara pH 10 dan 11. Diantara kisaran pH, Cu, Zn, dan Pb adalah logam

dalam bentuk Me-OH dan mereka menghasilkan pengurangan total ion logam

yang terlarut dalam larutan.

Gambar 6. Pengaruh Waktu Dan Jumlah Abu Layang Pada Kesetimbangan

Konsentrasi Awal 10 ppm Larutan Cu, Zn, dan Pb

11

Page 12: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

3.4. Hasil Percobaan Desorpsi

Dalam percobaan desorpsi, diamati bahwa logam timbal yang

mengandung abu terbang melepaskan logam teradsorpsi lebih dari logam lainnya.

Mempertimbangkan semua 3 logam, dapat dilihat bahwa desorpsi ion logam berat

hampir dapat diabaikan pada pH alami dari abu layang ditambahkan air suling.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penghilangan logam berat melibatkan

adsorpsi stabil dan kompleksasi dari kation logam pada permukaan reaktif abu

terbang. Timbal dipelajari pada tingkat ppm percobaan desorpsi 100 ppm pada

tingkat tinggi ppm melepaskan logam maksimum 0,225 ppm pada akhir 10 jam

agitasi diamati, yang dapat diterima. Persentase yang sangat kecil logam

teradsorpsi dilepaskan selama pengujian desorpsi menunjukkan bahwa logam

dalam abu layang tetap stabil dari waktu ke waktu. Gambar 10 menunjukkan hasil

percobaan pelepasan logam; jumlah yang sangat rendah logam teradsorpsi

dibebaskan setelah berjam-jam.

3.5. Hasil Uji Penghilangan Logam Pada Larutan Campuran

Hasil pengujian eksperimental untuk larutan yang mengandung campuran

logam menunjukkan bahwa mekanisme yang dominan dalam penghapusan logam

adalah pengendapan karena karakteristik alkalin abu layang. Sisa dari proses

pemindahan logam karena sifat serap abu terbang. Pori-pori konten zeolit dan

beberapa partikel abu layang memberikan luas permukaan yang tinggi dan

struktur pori internal yang tersedia untuk adsorpsi. Temuan tersebut juga

menunjukkan bahwa abu terbang mempunyai tanggungan yang lebih besar dari

tembaga dan seng untuk penghapusan dibandingkan untuk logam timbal. Hasil

12

Page 13: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

menunjukkan bahwa penghapusan logam dari larutan logam tunggal lebih tinggi

dari penghapusan logam dari campuran larutan logam. Konsentrasi

kesetimbangan dari semua filtrat diplot pada di bawah ini.

3.6. Hasil Analisis Statistik

Bentuk regresi statistik untuk semua logam yang berbeda dan mempelajari

nilai ppm awal dibuat setelah melakukan percobaan. Pengaruh waktu dan jumlah

abu adalah parameter yang diukur. Persamaan matematika diberikan dalam Tabel

7 akan bermanfaat untuk kebutuhan masa depan dalam ketiadaan data

eksperimen. Jika seseorang ingin mengetahui konsentrasi akhir 10 awal, 50 dan

100 ppm larutan tembaga, seng, dan timbal, dengan memasukkan jumlah abu

yang diinginkan dan waktu untuk persamaan akan cukup. Kekuatan model 13

Page 14: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

statistik diuji dengan penentuan nilai R2 (koefisien determinasi). Tidak seperti R2

pada umumnya, disesuaikan penurunan R2 dengan kontribusi positif parameter

(abu jumlah, waktu). Namun meningkat, R2 dengan penambahan dari setiap

parameter tambahan untuk persamaan. Oleh karena itu, mengamati peningkatan

(atau lebih tinggi) dalam disesuaikan nilai R2 memiliki arti fisik nyata.

Table 7. Hasil Analisis Statistik

Dengan menganalisis hasil berdasarkan data eksperimen, tembaga

tampaknya menunjukkan karakteristik penghapusan lebih baik dibandingkan

logam lainnya. Namun, setelah melakukan analisis statistik untuk semua logam

(Cu, Zn, Pb) dan semua tingkatan ppm awal (10, 50, 100 ppm), kinerja adsorpsi

terbaik ditemukan milik larutan awal 50 ppm seng dan yang terburuk untuk

larutan seng 100 ppm awal. Regresi persamaan dan nilai R2 dapat dilihat pada

Tabel 7.

14

Page 15: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

4. KESIMPULAN

Dapat disimpulkan berdasarkan analisis kimia yang diuji CFA dari

tambang Cayırhan menunjukkan sifat abu layang golongan C sesuai dengan

ASTM C 618 (Silikon dioksida (SiO2) ditambah aluminium oksida (Al2O3)

ditambah besi oksida (Fe2O3), min,% = 50,0%). Berdasarkan hasil analisis XRD

dan XRF, lebih dari setengah komposisi abu layang berisi silika, partikel

berbentuk bola tidak buram, dan lingkungan buram diisi kebanyakan aluminium

dan senyawa oksida besi. Korelasi hasil SEM dan BET dan percobaan

penghilangan logam untuk 3 ukuran kelas yang berbeda menunjukkan bahwa

fraksi kasar abu layang menunjukkan sifat daya serap yang lebih tinggi

dibandingkan fraksi halus karena luas permukaan lebih besar pada fraksi ukuran

kasar. Luas permukaan yang lebih besar pada fraksi kasar dapat dijelaskan oleh

fakta bahwa fraksi kasar mengandung sejumlah senyawa alumina silikat dan

partikel berpori yang terkandung di dalamnya.

Studi penghilangan logam berat dilakukan untuk menyelidiki kapasitas

adsorpsi, presipitasi, dan desorpsi CFA dalam kondisi yang berbeda dan

kesimpulan berikut dapat diambil dari penelitian ini.

1. Adsorpsi logam adalah proses yang sangat cepat. Walaupun waktu memiliki

efek positif terhadap penghilangan logam berat, penurunan tajam dalam

konsentrasi logam terjadi dalam 7,5 menit pertama.

2. Penghilangan ion logam berat meningkat dengan meningkatnya pH dan

tembaga adalah logam yang paling sensitif untuk mengubah pH ion logam

yang dipelajari. Pada kisaran pH lebih tinggi cukup banyak logam mengendap

dalam bentuk Me-OH dan menghasilkan pengurangan jumlah ion logam

terlarut dalam larutan.

3. Jumlah abu layang memiliki efek positif pada penurunan ion logam berat dari

limbah cair sintetis.

4. Hasil penelitian menunjukkan bahwa desorpsi ion logam berat dari abu layang

hampir diabaikan pada pH alami.

15

Page 16: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

PERTANYAAN

1. Jelaskan gambar berikut ini!

Gambar. Pola difraksi sinar X abu layang (CFA)

Jawab : Hasil XRD dari sampel CFA menunjukkan bahwa komponen utama CFA adalah kuarsa, plagioklas, anhidrit, hematit, kristobalit, dan zeolit.

2. Bagaimanakah pengaruh waktu dan jumlah abu layang pada penghilangan logam berat ?

Jawab : Adsorpsi logam adalah proses yang sangat cepat. Walaupun waktu memiliki efek positif terhadap penghilangan logam berat, penurunan tajam dalam konsentrasi logam

16

Page 17: maunakeamizt.files.wordpress.com€¦  · Web viewdan Kapasitas Penghilangan Tembaga, Seng, dan Timbal oleh Abu Layang Çayırhan. Abstrak. Penelitian ini berfokus pada penghilangan

terjadi dalam 7,5 menit pertama. Jumlah abu layang memiliki efek positif pada penurunan ion logam berat dari limbah cair sintetis.

17