SKRIPSI
EFEKTIVITAS ADSORPSI LOGAM BESI PADA LIMBAH
CAIR PABRIK KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN
ADSORBEN MONTMORILLONIT
Suatu Tugas Akhir
Untuk Memenuhi Sebagian Syarat-Syarat Yang Diperlukan
Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Disusun Oleh :
NAMA : MARIA DAYANTI MELLANIE
NIM : 17.06.04.003
PROGRAM STUDI : KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SAMUDRA
LANGSA
2021
ii
iii
iv
v
vi
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur bagi Allah SWT karena atas berkat dan rahmat-Nya,
saya dapat meyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka
memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Kimia pada Fakultas
Teknik Universitas Samudra. Saya menyadari bahwa tanpa bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan
skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena
itu, saya mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Mariadi dan Ibu Musianti selaku orang tua yang telah memberikan
bantuan dukungan material dan moral.
2. Maria Diah Anatasya dan Maria Keisya Nacita selaku adik kandung yang
telah memberikan semangat dalam penyelesaian skripsi ini.
3. Bapak Dr. Bachtiar Akob, M.Pd, selaku Rektor Universitas Samudra
4. Ibu Ir. Yulina Ismida, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Samudra.
5. Bapak Zulfan Arico S.Si., M.Si. selaku Ketua Jurusan MIPA Fakultas Teknik
Universitas Samudra.
6. Ibu Puji Wahyuningsih S.Si., M.Sc. selaku Koordinator Program Studi Kimia
Fakultas Teknik Universitas Samudra.
7. Bapak Tisna Harmawan, S.Si., M.Si, dan Ibu Puji Wahyuningsih S.Si., M.Sc.
selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran
untuk mengarahkan saya dalam penyusunan skripsi ini.
8. Ibu Halimatussakdiah, S.Si., M.Sc, dan Ibu Rahmatul Fajri, S.Pd., M.Si,
selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan bagi
penyempurnaan skripsi ini.
9. Nur Harliananda dan Fira Asfahani selaku teman yang telah mendukung dan
membantu dalam penelitian skripsi.
10. Teman angkatan 2017 “Chemssquad’17” Program Studi Kimia Fakultas
Teknik Universitas Samudra.
vii
11. Teman seperjuangan dari berbagai prodi dan semua pihak yang tidak dapat
disebutkan satu persatu yang telah memberikan semangat untuk
menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, saya berharap Allah SWT, berkenan membalas segala
kebaikan semua yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi
pengembangan ilmu.
Langsa, 22 September 2021
Maria Dayanti Mellanie
NIM. 170604003
viii
Efektivitas Adsorpsi Logam Besi pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
Menggunakan Adsorben Montmorillonit
MARIA DAYANTI MELLANIE
170604003
Komisi Pembimbing
Tisna Harmawan, S.Si., M.Si.
Puji Wahyuningsih, S.Si., M.Sc.
ABSTRAK
Limbah cair Pabrik Kelapa Sawit (PKS) merupakan limbah yang paling banyak
dihasilkan diantara jenis limbah lainnya yaitu sekitar 60% pada setiap 100%
proses pengolahan tandan buah segar yang mengandung logam berat yaitu logam
besi (Fe). Montmorillonit (MMT) merupakan salah satu adsorben yang sangat
baik digunakan untuk mengurangi konsentrasi logam Fe pada limbah PKS. Pada
penelitian ini, dilakukan penentuan variasi massa adsorben MMT dan variasi
waktu kontak terhadap kemampuan adsorpsi logam Fe limbah cair PKS yang
ditentukan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) dan analisis
morfologi permukaan MMT sebelum dan sesudah adsorpsi menggunakan
Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX).
Berdasarkan hasil analisis SSA menunjukkan bahwa semakin besar massa
adsorben maka semakin besar pula jumlah logam Fe limbah cair PKS yang
teradsorpsi, dan pada variasi waktu kontak, semakin lama waktu kontak antara
MMT dengan logam Fe maka semakin besar jumlah logam Fe limbah cair PKS
yang teradsorpsi pada permukaan adsorben. Kondisi adsorpsi paling baik terjadi
pada massa adsorben MMT 8,5 g dan waktu kontak 5 jam dengan kapasitas
adsorpsi sebesar 0,0383 mg/g. Hasil morfologi permukaan menggunakan SEM-
EDX memperlihatkan adanya ruang-ruang kosong pada MMT sebelum adsorpsi
sedangkan sesudah adsorpsi terlihat adanya butiran-butiran berwarna putih yang
menempati ruang-ruang kosong secara merata pada permukaan MMT. Butiran
tersebut menunjukkan adanya logam-logam pada sampel limbah cair PKS yang
teradsorpsi pada permukaan MMT.
Kata Kunci: Limbah PKS, Montmorillonit (MMT), Adsorpsi, Logam Fe.
ix
The Effectiveness of Iron Metal Adsorption on Palm Oil Mill Liquid Waste
Using Montmorillonite Adsorbent
MARIA DAYANTI MELLANIE
170604003
Advisory Commission
Tisna Harmawan, S.Si., M.Si.
Puji Wahyuningsih, S.Si., M.Sc.
ABSTRACT
Palm oil mill effluent (PKS) is the most produced waste among other types of
waste, which is around 60% in every 100% processing of fresh fruit bunches
containing heavy metals, namely ferrous metal (Fe). Montmorillonite (MMT) is
one of the best adsorbents used to reduce the concentration of Fe metal in PKS
waste. In this study, the determination of the mass variation of the MMT
adsorbent and the variation of the contact time on the adsorption ability of Fe
metal in PKS wastewater was determined using an Atomic Absorption
Spectrophotometer (AAS) and surface morphology analysis of MMT before and
after adsorption using Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray.
(SEM-EDX). Based on the results of SSA analysis, it shows that the greater the
mass of the adsorbent, the greater the amount of Fe metal from the PKS liquid
waste that is adsorbed, and with variations in contact time, the longer the contact
time between MMT and Fe metal, the greater the amount of Fe metal in the PKS
wastewater adsorbed on the adsorbent surface. The best adsorption conditions
occurred at an adsorbent mass of 8.5 g MMT and a contact time of 5 hours with
an adsorption capacity of 0.0383 mg/g. The results of the surface morphology
using SEM-EDX showed the presence of empty spaces in the MMT before
adsorption while after adsorption there were white granules that occupied the
empty spaces evenly on the surface of the MMT. The granules indicate the
presence of metals in the PKS liquid waste samples which are adsorbed on the
MMT surface.
Keywords: PKS Waste, Montmorillonite (MMT), Adsorption, Fe Metal.
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .........................................................................................i
LEMBAR KETERANGAN .............................................................................ii
LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................iii
LEMBAR PENGESAHAN SIDANG SKRIPSI .............................................iv
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................v
KATA PENGANTAR .......................................................................................vi
ABSTRAK .........................................................................................................viii
ABSTRACT ........................................................................................................ix
DAFTAR ISI ......................................................................................................x
DAFTAR TABEL .............................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................xiv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................1
1.2 Perumusan Masalah .....................................................................................4
1.3 Tujuan Penelitian .........................................................................................4
1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................................4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................5
2.1 Limbah Pabrik Kelapa Sawit .......................................................................5
2.2 Logam Besi (Fe) ..........................................................................................7
2.3 Adsorpsi .......................................................................................................8
2.3.1 Jenis- Jenis Adsorpsi ..........................................................................8
2.3.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi ..................................9
2.4 Montmorillonit (MMT) ................................................................................10
2.5 Karakterisasi Montmorillonit .......................................................................12
2.5.1 Karakterisasi Menggunakan Scanning Electron
Microscopy (SEM) .............................................................................12
2.5.2 Karakterisasi Menggunakan Spektrofotometer Serapan
Atom (SSA) ........................................................................................13
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................16
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ......................................................................16
3.1.1 Waktu Penelitian .................................................................................16
3.1.2 Tempat Penelitian ...............................................................................16
3.2 Alat dan Bahan .............................................................................................16
3.2.1 Alat .....................................................................................................16
3.2.2 Bahan ..................................................................................................16
3.3 Prosedur Penelitian ......................................................................................17
3.3.1 Proses Pengambilan Sampel Logam Fe dari Limbah Cair PKS .........17
3.3.2 Preparasi Sampel .................................................................................17
3.3.3 Pembuatan Larutan Standar ................................................................17
xi
3.3.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi ................................................................17
3.3.5 Penentuan Kemampuan Adsorpsi Logam Fe dari Limbah Cair
PKS Menggunakan MMT .................................................................. 18
3.3.5.1 Penentuan Massa Adsorben ....................................................18
3.3.5.2 Penentuan Waktu Kontak .......................................................18
3.3.6 Penentuan Kapasitas Adsorpsi Logam Fe .......................................... 19
3.3.7 Analisis Morfologi Permukaan MMT Sebelum dan Sesudah
dengan Menggunakan Scanning Electron Microscopy-Energy
Dispersive X-Ray (SEM-EDX) ........................................................... 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................21
4.1 Preparasi Sampel ...........................................................................................21
4.2 Pembuatan Larutan Standar .........................................................................22
4.3 Kemampuan Adsorpsi Logam Fe dari Limbah Cair PKS
Menggunakan MMT ....................................................................................23
4.3.1 Pengaruh Massa MMT terhadap Kemampuan Adsorpsi Logam Fe
Pada Limbah Cair PKS .......................................................................23
4.3.2 Pengaruh Waktu Kontak terhadap Adsorpsi Logam Fe pada
Limbah Cair PKS ...............................................................................24
4.4 Penentuan Kapasitas Adsorpsi Logam Fe ....................................................26
4.5 Mekanisme Adsorpsi Logam Fe oleh Montmorillonit ..................................28
4.6 Hasil Analisis Morfologi Permukaan Menggunakan SEM-EDX ................29
BAB V PENUTUP .............................................................................................31
5.1 Kesimpulan ..................................................................................................31
5.2 Saran ............................................................................................................31
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................32
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik Sifat Fisika dan Kimia dari Montmorillonit ...............11
Tabel 3.1 Penentuan Massa Adsorben MMT terhadap
Kemampuan Adsorpsi Logam Fe dari Limbah Cair PKS ...............18
Tabel 3.2 Penentuan Waktu Kontak terhadap Kemampuan Adsorpsi
Logam Fe dari Limbah Cair PKS Menggunakan MMT ..................19
Tabel 4.1 Data Analisis EDX MMT Sebelum Adsorpsi .................................30
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur MMT ................................................................................12
Gambar 2.2 Hasil Analisis MMT Menggunakan SEM .....................................13
Gambar 2.3 Skema Umum Komponen Alat SSA .............................................14
Gambar 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe ..............................................22
Gambar 4.2 Kurva Pengaruh Massa MMT terhadap Adsorpsi Logam Fe ........24
Gambar 4.3 Kurva Pengaruh Waktu Kontak pada Adsorpsi Logam Fe ............25
Gambar 4.4 Kurva Variasi Waktu Kontak terhadap Kapasitas Adsorpsi ..........27
Gambar 4.5 Mekanisme Pertukaran Kation Fe2+
dengan MMT ........................28
Gambar 4.6 Analisis Morfologi MMT (a) Sebelum dan (b) Sesudah
Adsorpsi .........................................................................................29
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Diagram Alir ................................................................................39
Lampiran 2. Pembuatan Larutan Standar Logam Fe .......................................42
Lampiran 3. Data Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe .........44
Lampiran 4. Hasil Analisis Kandungan Fe pada Limbah Cair PKS ................46
Lampiran 5. Perhitungan Kapasitas Adsorpsi Logam Fe pada Limbah Cair
PKS Menggunakan Adsorben MMT ...........................................51
Lampiran 6. Hasil Analisis SSA ......................................................................53
Lampiran 7. Hasil Uji SEM-EDX ....................................................................58
Lampiran 8. Dokumentasi Penelitian ...............................................................60
Lampiran 9. Instrumen SSA.............................................................................63
Lampiran 10. Curicullum Vitae .........................................................................64
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkebunan kelapa sawit saat ini mengalami pertumbuhan yang sangat pesat
karena memberikan dampak positif bagi sektor pertumbuhan ekonomi masyarakat
Indonesia, khususnya di wilayah Aceh Tamiang, Aceh. Luas areal perkebunan
kelapa sawit di Aceh sampai saat ini mencapai 1.073.220 hektar (ha) dengan
produksi sebanyak 1.006.534 ton, yang terdiri dari perkebunan rakyat dengan luas
840.068 ha (78,3%) dengan produksi 693.080 ton dan perkebunan besar dengan
luas 233.152 ha (22,7%) dengan produksi 313.454 ton. Industri kelapa sawit
selain memberikan kontribusi terhadap pertumbuhan ekonomi nasional, namun
memberikan dampak negatif yaitu produksi limbah dalam jumlah yang besar
(Saputra dan Hanum, 2016).
Limbah merupakan bahan yang terbuang atau dibuang dari suatu aktivitas
manusia atau proses alami yang belum mempunyai nilai ekonomi dan mencemari
lingkungan (Sari dkk, 2020). Limbah yang berasal dari beberapa industri memiliki
potensi besar dalam mencemari lingkungan. Limbah industri terbagi menjadi 3
jenis yaitu limbah cair, limbah padat, dan limbah gas (Pitoyo dkk, 2016). Limbah
industri yang berupa limbah cair sangat berbahaya bagi masyarakat. Limbah cair
dapat mencemari aliran sungai atau sumber air yang biasa digunakan oleh
masyarakat sekitar, seperti adanya kontaminasi pencemaran pada permukaan air
dan bahan air yang digunakan oleh masyarakat, mengganggu kehidupan dalam
air, mematikan hewan dan tumbuhan air, dan menimbulkan bau yang tidak enak
(Hidayah dkk, 2020). Saat ini perkiraan jumlah limbah cair yang dihasilkan oleh
pabrik kelapa sawit di Indonesia mencapai 28,7 juta ton (Tisnawati dkk, 2017).
Limbah cair dari pabrik kelapa sawit (PKS) merupakan limbah yang paling
banyak dihasilkan diantara jenis limbah lainnya yaitu sekitar 60% pada setiap
100% proses pengolahan tandan buah segar. Umumnya limbah cair pabrik kelapa
sawit mengandung logam berat seperti mangan (Mn), boron (B), kobalt (Co),
2
molybdenum (Mo) (Fitria dkk, 2015), besi (Fe), tembaga (Cu), dan seng (Zn)
(Wulandari dkk, 2016). Sumber logam Fe muncul pada proses pengolahan minyak
kelapa sawit, pada pengolahan ini peralatan yang digunakan terbuat dari bahan
logam dan penggunaan suhu pada proses pengolahan relatif tinggi.
Pada penelitian yang dilakukan oleh Putra dan Putra (2014), dengan
menggunakan variasi volume limbah cair kelapa sawit yaitu 20 mL, 40 mL, 60
mL, 80 mL, dan 100 mL terhadap 1000 mL air hulu sungai. Parameter yang diuji
adalah TSS (Total Suspended Solid), TDS (Total Dissolved Solid), konduktivitas
dan kadar logam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa limbah cair kelapa sawit
mengandung konsentrasi logam aluminium (Al) sebesar 6,786 ppm, konsentrasi
logam Cu sebesar 4,823 ppm, dan konsentrasi logam Fe sebesar 4,864 ppm.
Logam Fe merupakan salah satu jenis logam pencemar yang banyak
terdapat diperairan (Afrianisa, 2020). Salah satu penanganan pencemaran logam
Fe yang terdapat pada limbah cair pabrik kelapa sawit yang paling umum
digunakan oleh PKS yaitu menggunakan kolam terbuka. Kekurangan dari sistem
ini yaitu memerlukan lahan yang luas dan waktu retensi lama, untuk mengatasi
kelemahan pengolahan limbah cair dengan sistem konvensional (Agustina dkk,
2016), maka perlu dikembangkan metode lain untuk penanganan penurunan kadar
logam Fe pada limbah yaitu metode adsorpsi.
Adsorpsi adalah proses akumulasi substansi di permukaan antara dua fase
yang terjadi secara fisika dan kimia (Etim dkk, 2016). Adsorpsi merupakan
metode yang memiliki kelebihan dibandingkan metode lainnya yaitu konsepnya
yang lebih sederhana dan ekonomis (Munandar dkk, 2016). Proses adsorpsi
dilakukan oleh suatu zat yang dinamakan adsorben. Adsorben merupakan zat
padat yang dapat menyerap zat pada permukaan cairan (Ali dkk, 2017). Adsorben
yang sering digunakan untuk adsorpsi logam Fe adalah kitosan (Karelius, 2012),
karbon aktif (Hidayah dkk, 2012), zeolit (Yoesoef dkk, 2012), kobalt ferit
(Nurdila dkk, 2015), dan bentonit (Tahir dan Rauf 2004). Salah satu jenis
adsorben yang dapat mengadsorpsi logam berat yaitu bentonit.
Bentonit merupakan salah satu jenis lempung yang mempunyai kandungan
utamanya montmorillonit (MMT) dengan kadar 85-95% dengan komposisi kimia
3
66% silikon oksida (SiO2), 28,3% aluminium oksida (Al2O3) dan 5% dihidrogen
monoksida (H2O). MMT merupakan salah satu kelompok mineral lempung
golongan smektit dengan struktur berlapis, berbentuk kristalin, memiliki sifat
mudah mengembang (swelling) bila didispersikan ke dalam air (Darmadinata dkk,
2019) dan mempunyai luas permukaan yang besar (Mayasari dkk, 2018), sehingga
sangat baik digunakan sebagai adsorben (Darmadinata dkk, 2019).
MMT dapat digunakan untuk mengadsorpsi logam berat di perairan. Hal ini
dikarenakan permukaan MMT bermuatan negatif, yang disebabkan oleh substitusi
isomorfis atom Si oleh Al (Krisnandi dkk, 2013) dengan kapasitas pertukaran ion
sebesar ±22,33 meq/100 g (Warmada dan Sirait, 2019). Kapasitas pertukaran
kation yang tinggi pada MMT menyebabkan ruang antar lapis MMT mampu
mengakomodasi kation dalam jumlah yang besar serta menjadikan MMT sebagai
material yang unik (Sedyadi dan Huda, 2016; Hardyanti dkk, 2017; Zaimahwati,
dkk, 2018). Logam-logam berat yang umumnya bermuatan positif akan
mengalami pertukaran dengan kation-kation yang terdapat pada ruang antar lapis
MMT.
Berbagai penelitian telah melaporkan penggunaan MMT sebagai adsorben
logam berat diantaranya yaitu Tahir dan Rauf (2004) menggunakan bentonit tanah
liat digunakan untuk adsorpsi Fe (II) dari larutan air dengan variasi konsentrasi
80-200 ppm, waktu pengadukan 1-60 menit, dan berat adsorben 0,02 hingga 2 g
bentonit. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa lebih dari 90% Fe (II)
secara efektif dapat dihilangkan dari air limbah menggunakan massa, adsorben
bentonit sebanyak 2 g dan terjadi pada pH 3.
Penelitian yang sama dilakukan oleh Hasyim dan Fitoyano (2017), aktivasi
bentonit teraktivasi HCl. Aktivator HCl digunakan untuk meningkatkan efesiensi
adsorpsi logam Fe dimana konsentrasi optimum HCl yang digunakan untuk
adsorpsi logam Fe adalah 2 M. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa
massa adsorben optimum dalam penyerapan logam Fe pada limbah pelumas bekas
adalah 20 g. Berdasarkan latar belakang tersebut, peneliti tertarik untuk
melakukan penelitian tentang efektivitas adsorpsi logam Fe pada limbah cair PKS
4
menggunakan adsorben MMT dengan metode Spektrofotometer Serapan Atom
(SSA).
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh variasi massa MMT terhadap penurunan kadar logam
Fe pada limbah cair PKS.
2. Bagaimana pengaruh variasi waktu kontak terhadap penurunan kadar logam
Fe pada limbah cair PKS.
3. Berapakah kapasitas adsorpsi logam Fe pada limbah cair PKS menggunakan
MMT.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Menentukan pengaruh variasi massa MMT terhadap penurunan kadar logam Fe
pada limbah cair PKS.
2. Menentukan pengaruh variasi waktu kontak terhadap penurunan kadar logam
Fe pada limbah cair PKS
3. Menentukan kapasitas adsorpsi logam Fe pada limbah cair PKS menggunakan
MMT.
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kadar
logam Fe limbah cair pabrik kelapa sawit menggunakan adsorben MMT sehingga
dapat digunakan untuk mengurangi pencemaran logam Fe yang dihasilkan oleh
pabrik pengolahan kelapa sawit.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Limbah Pabrik Kelapa Sawit
Limbah pada dasarnya adalah suatu bahan yang terbuang atau dibuang
setelah mengalami suatu proses produksi sebagai hasil dari aktivitas manusia,
maupun proses alam. Keseimbangan lingkungan menjadi terganggu jika jumlah
hasil buangan limbah melebihi ambang batas lingkungan. Apabila konsentrasi dan
kualitas melebihi ambang batas, keberadaan limbah dapat berdampak negatif
terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia sehingga perlu dilakukan
penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh
limbah bergantung pada jenis dan karakteristik limbah (Widjajanti, 2009).
Karakteristik limbah dipengaruhi oleh ukuran partikel, sifatnya dinamis,
penyebarannya luas dan berdampak panjang atau lama. Sedangkan kualitas
limbah dipengaruhi oleh volume limbah, kandungan bahan pencemaran dan
frekuensi pembuangan limbah (Widjajanti, 2009). Limbah yang berasal dari
beberapa industri telah diketahui memiliki potensi besar yang dapat mencemari
lingkungan (Pitoyo dkk, 2016). Berdasarkan karakterisasinya limbah industri
pabrik kelapa sawit terbagi menjadi 3 jenis yaitu limbah padat, limbah gas, dan
limbah cair (Baihaqi dkk, 2017).
1. Limbah padat
Limbah padat adalah semua limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia
dan binatang yang berbentuk padat, tidak berguna dan tidak dimanfaatkan atau
tidak diinginkan atau dapat didefinisikan sebagai suatu semua masa heterogen
yang dibuang dari aktivitas penduduk, komersial dan industri (Ichtiakhiri dan
Sudarmaji, 2015). Limbah padat pabrik kelapa sawit dikelompokkan menjadi dua,
yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan dan yang berasal dari basis
pengolahan limbah cair (Arita dkk, 2020). Limbah padat yang dihasilkan oleh
pabrik pengolah kelapa sawit ialah tandan kosong, serat, dan tempurung. Limbah
POME (Palm Oil Mill Effluent) didapatkan dari tiga sumber yaitu air kondensat
6
dari proses sterilisasi, sludge dan kotoran, serta air cucian hidrosiklon (Yuniarti
dkk, 2019).
2. Limbah gas
Limbah gas merupakan pencemaran udara yang masuk atau dimasukkannya
makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam udara dan
berubahnya tatanan udara oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga
kualitas udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan
peruntukannya (Ichtiakhiri dan Sudarmaji, 2015).
3. Limbah cair
Limbah cair adalah buangan dalam bentuk cair hasil aktivitas dan alam
(Ichtiakhiri dan Sudarmaji, 2015). Menurut Peraturan Pemerintah No.82 tahun
2001 menyebutkan limbah cair adalah dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang
berwujud cair. Segala jenis limbah yang berwujud cairan, berupa air beserta
buangan yang tercampur (tersuspensi) maupun terlarut dalam air. Limbah cair
pabrik kelapa sawit berwarna kecoklatan, terdiri dari padatan terlarut dan
tersuspensi berupa koloid dan residu minyak yang dihasilkan dari air kondensat,
air cucian pabrik, air hidrocyclone atau claybath (Yuniarti dkk, 2019) yang
berasal dari unit proses pengukusan, proses klarifikasi dan buangan dari
hidrosiklon (Arita dkk, 2020).
Limbah cair dari kelapa sawit perlu menjadi pusat perhatian dikarenakan
limbah cair pabrik kelapa sawit merupakan limbah yang paling banyak dihasilkan
diantara jenis limbah lainnya yaitu sekitar 60% pada setiap 100% proses
pengolahan tandan buah segar. Umumnya limbah cair industri mengandung logam
berat seperti Cd, Fe, Cu, Cr, Zn, Ni dan lain sebagainya (Wulandari dkk, 2016)
Kandungan TSS Limbah cair PKS tinggi sekitar 1.330-50.700 ppm, tembaga (Cu)
0,89 ppm, besi (Fe) 46,5 ppm dan seng (Zn) 2,3 ppm serta amoniak 35 ppm
(Nursanti, 2013). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Putra dan Putra (2014)
menunjukkan bahwa limbah cair kelapa sawit mengandung konsentrasi logam Fe
sebesar 4,864 ppm.
7
2.2 Logam Besi (Fe)
Logam berat adalah unsur logam yang mempunyai massa jenis lebih besar
dari 5 g/cm3 (Supriyantini dan Nirwani, 2015). Logam berat merupakan elemen
yang tidak dapat terurai (persisten) dan dapat terakumulasi melalui rantai
makanan (bioakumulasi), dengan efek jangka panjang yang merugikan pada
makhluk hidup (Indirawati, 2017). Logam berat merupakan zat pencemar yang
berbahaya karena memiliki sifat toksik, tidak dapat terdegradasi secara alami dan
cenderung terakumulasi dalam air, sedimen dasar perairan, dan tubuh organisme
(Supriyantini dan Nirwani, 2015) walaupun beberapa diantaranya diperlukan
dalam jumlah kecil (Supriyantini dkk, 2016; Azhar dkk, 2019).
Logam berat dapat mengkontaminasi lingkungan (Tangahu dkk, 2011)
sehingga menjadi permasalahan serius yang harus segera ditangani agar tidak
menimbulkan dampak negatif bagi masyarakat. Keberadaan logam berat dalam
jangka waktu yang lama dapat menjadi ancaman signifikan bagi kesehatan
diakibatkan akumulasi pada lingkungan dan sepanjang rantai makanan. Salah satu
logam berat yang terdapat pada limbah cair PKS yaitu logam Fe (Putra dan Putra,
2014).
Logam Fe merupakan logam transisi yang memiliki nomor atom 26 dalam
sistem periodik unsur. Fe menempati urutan sepuluh besar sebagai unsur
terbanyak yang ada di bumi (Harianingsih dan Farikha, 2018). Unsur Fe bersifat
feromagnetik atau memiliki sifat kemagnetan yang kuat sehingga memberi respon
yang cepat terhadap medan magnet (Asliah dkk, 2020).
Logam Fe adalah logam essensial yang keberadaannya dalam jumlah
tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup (Fathirizki dkk, 2018). Unsur Fe
berperan penting di dalam tubuh manusia. Tubuh manusia membutuhkan 7-35 mg
unsur besi tiap hari (Harianingsih dan Farikha, 2018). Di dalam tubuh, Fe
berfungsi sebagai fasilitator oksigen dan hemoglobin. Tubuh manusia mendapat
asupan Fe bisa dari sayuran yang dimakan ataupun air minum. Akan tetapi peran
Fe ini akan menjadi tidak efektif jika jumlah Fe yang masuk ke dalam tubuh
melebihi ambang batas yang telah ditentukan. Jika kandungan logam Fe
berlebihan di dalam tubuh, maka dapat menimbulkan masalah bagi kesehatan
8
dimana unsur logam Fe dapat mengakibatkan kerusakan pada dinding usus halus,
berkurangnya fungsi paru-paru (Putra dan Fitri, 2019), kerusakan hati, sel, jantung
dan organ tubuh lainnya yang pada akhirnya dapat menjadi penyebab kematian.
Selain pada tubuh, logam Fe dalam jumlah yang besar dapat menyebabkan toksik
(Afrianisa, 2020) sehingga dapat merusak eksosistem pada lingkungan
(Bagaskoro dkk, 2020), menyebabkan kerak pada beberapa benda, noda pada
pakaian dan lain sebagainya (Harianingsih dan Farikha, 2018).
2.3 Adsorpsi
Adsorpsi merupakan fenomena fisik yang terjadi antara molekul-molekul
fluida (gas atau cair) yang dikontakkan dengan suatu permukaan padatan (Pandian
dan Budi, 2016). Adsorpsi adalah peristiwa menempelnya atom atau molekul
suatu zat pada permukaan zat lain karena ketidakseimbangan gaya dalam
permukaan. Zat yang teradsopsi disebut adsorbat digunakan sebagai proses
molekul meninggalkan larutan dan menempel pada permukaan zat penyerap
akibat ikatan fisika dan kimia. Proses adsorpsi dipengaruhi oleh gugus fungsi,
ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan (Wibowo dkk, 2017).
Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena gaya tarik atom atau
molekul. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair mempunyai
gaya tarik ke arah dalam karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi.
Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair mempunyai gaya
adsorpsi (Estiaty, 2013).
2.3.1 Jenis-Jenis Adsorpsi
Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorben dengan
adsorbat, adsorpsi dibagi menjadi 2 jenis, yaitu (Mistar dkk, 2017):
1. Adsorpsi Fisika
Adsorpsi fisika (physisorption), merupakan penyerapan yang terjadi akibat
adanya gaya tarik menarik (interaksi elektrolisis antar dipol) yang disebabkan
oleh ikatan Van der Walls antara molekul-molekul adsorbat dengan permukaan
9
penyerap. Pada proses adsorpsi ini gaya fisika yang menarik molekul-molekul
fluida ke permukaan padatan relatif rendah.
2. Adsorpsi Kimia
Adsorpsi kimia (chemisorption) merupakan reaksi yang terjadi akibat adanya
reaksi kimia antara permukaan adsorben dan molekul adsorbat. Ikatan kimia
pada adsorpsi kimia relatif lebih kuat dari pada ikatan pada adsorpsi fisika.
Adsorpsi kimia akan terjadi apabila ikatan antar molekul adsorbat dan
permukaan adsorben lebih kuat dari pada ikatan antar molekul adsorbat sendiri.
Adsorpsi dipengaruhi oleh dua sifat permukaan, yaitu energi permukaan dan
gaya tarik permukaan. Oleh karena itu, sifat fisik yaitu ukuran partikel dan luas
permukaan merupakan sifat yang terpenting dari bahan yang akan digunakan
sebagai adsorben. Kenaikan suhu adsorpsi mengakibatkan kenaikan kapasitas
adsorpsi dan laju adsorpsi. Peningkatan laju adsorpsi menyebabkan gaya
adsorpsi yang kuat diantara sisi aktif adsorben dan molekul yang berdekatan
dengan fase adsorbat (Manalu dkk, 2019).
2.3.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruh Adsorpsi
Pada proses adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain (Saputri,
2020) :
1. Luas Permukaan
Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak adsorbat yang diserap,
sehingga proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semakin kecil ukuran diameter
adsorben maka semakin luas permukaannya. Kapasitas adsorpsi total dari suatu
adsorbat tergantung pada luas permukaan total adsorbennya.
2. Waktu Kontak
Waktu kontak merupakan suatu hal yang menentukan dalam proses adsorpsi.
Waktu kontak memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat
berlangsung baik.
3. Kelarutan Adsorbat
10
Adsorpsi dapat terjadi jika suatu molekul terpisah dari larutan. Senyawa yang
mudah larut mempunyai afinitas yang kuat untuk larutannya dan karenanya
lebih sukar untuk teradsorpsi dibandingkan senyawa yang sukar larut.
4. Ukuran Adsorbat
Semakin kecil ukuran partikel yang digunakan maka semakin besar kecepatan
adsorpsinya. Ukuran partikel dalam bentuk butir adalah lebih dari 0,1 mm,
sedangkan ukuran diameter dalam bentuk serbuk adalah 200 mesh.
5. Konsentrasi H+ (derajat keasaman)
Adsorpsi pada pH rendah biasanya membutuhkan proses pengambilan ion yang
kurang efesien. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi proton yang tinggi dalam
larutan dan proton ion logam bersaing untuk berikatan pada sisi aktif adsorben
dan sebaliknya.
6. Suhu
Temperatur tidak secara nyata mempengaruhi kapasitas biosorpsi pada rentang
suhu 20-35ºC dan tergantung pada jenis adsorbennya.
2.4 Montmorillonit (MMT)
Bentonit merupakan tanah liat yang dihasilkan dari dekomposisi abu
vulkanik yang berasal dari letusan gunung berapi (Rihayat dan Mashura, 2018).
Bentonit atau clay adalah istilah yang digunakan untuk sejenis lempung yang
mengandung mineral MMT. Pada tahun 1960, Billson mendefinisikan bentonit
sebagai mineral lempung yang terdiri dari 85% MMT dan mempunyai rumus
kimia (Al2O34 SiO2 x H2O) (Zaimahwati dkk, 2018; Rosyadi, 2016). Nama MMT
ini berasal dari jenis lempung plastis yang ditemukan di Montmorillonit, Perancis
pada tahun 1847. Pada dunia perdagangan lempung ini dinamakan dengan
bentonit (Zaimahwati dkk, 2018).
MMT adalah salah satu mineral tanah liat alami yang memiliki luas
permukaan yang besar (Mayasari dkk, 2018). MMT merupakan kelompok mineral
filosilikat yang memiliki kemampuan untuk mengembang serta kemampuan untuk
diinterkalasi dengan senyawa organik membentuk material komposit (Julinawati
dkk, 2020; Muzakky dan Imam, 2016). Selain itu mineral ini juga mempunyai
11
kapasitas petukaran kation yang tinggi sehingga ruang antar lapis MMT mampu
mengakomodasi kation dalam jumlah yang besar serta menjadikan MMT sebagai
material yang unik (Zaimahwati dkk, 2018). Sifat fisik dan kimia MMT meliputi
basal spacing (d001), luas permukaan spesifik, porositas dan keasaman permukaan
sangat berpengaruh sebagai katalis, pengemban katalis dan adsorben. Semakin
baik sifat fisik dan kimia yang dihasilkan maka menghasilkan aktivitas katalitik
dan adsorpsi semakin baik pula (Syafii dan Nugraha, 2019). Karakteristik fisik
dan kimia dari MMT pada Tabel 2.1 dapat dilihat sebagai berikut:
Tabel 2.1 Karakteristik Sifat Fisika dan Kimia dari MMT
Konstituen % Berat dan Karakteristik
Fisika dan Kimia
SiO2 58,25
Al2O3 27,50
MgO 3,10
CaO 3,78
Na2O 1,44
Warna Putih
Kekerasan 1-2
Sistem Kristal Monoklinik (010)
Specific Grafity 2,0-2,7
Surface Area 750 m2/g
Densitas 2-3 g/m3
(Sumber: Kedang, 2017)
Struktur bangun MMT terdiri dari dua lapisan tetrahedral yang disusun
unsur utama Si (O,OH) yang mengapit satu lapisan oktahedral yang disusun oleh
unsur M (O,OH) (M=Al, Mg, Fe). Ruang dalam lembaran MMT dapat
mengembang dan diisi oleh air dan kation-kation lain (Rihayat dan Mashura,
2018) dapat dilihat struktur berlapis dari MMT pada Gambar 2.1 sebagai berikut:
12
Gambar 2.1 Struktur MMT (Krisnandi dkk, 2013)
2.5 Karakterisasi MMT
2.5.1 Karakterisasi Menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM)
SEM merupakan sebuah mikroskop dengan sumber sinar berupa elektron
yang berperan untuk melihat bentuk susunan dari permukaan material yang akan
dianalisis (Rahmiayati dkk, 2019). Prinsip kerja dari SEM adalah sebuah
tembakan elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat dengan anoda.
Lensa magnetik memfokuskan elektron menuju ke sampel. Sinar elektron yang
terfokus memindai (scan) keseluruhan sampel dengan diarahkan oleh koil
pemindai. Ketika elektron mengenai sampel maka sampel akan mengeluarkan
elektron baru yang akan diterima oleh detektor dan dikirim ke monitor (Lubis,
2015).
Komponen utama alat SEM ini pertama adalah tiga pasang lensa
elektromagnetik yang berfungsi memfokuskan berkas elektron menjadi sebuah
titik kecil, lalu oleh dua pasang scan coil discan-kan dengan frekuensi variabel
pada permukaan sampel. Semakin kecil berkas difokuskan semakin besar resolusi
lateral yang dicapai (Sujatno, 2015). Hasil karakterisasi morfologi permukaan
MMT dengan menggunakan SEM dapat dilihat pada Gambar 2.2.
13
Gambar 2.2 Hasil Analisis MMT Menggunakan SEM (Zaimahwati dkk, 2018)
2.5.2 Karakterisasi Menggunakan Spektofotometer Serapan Atom (SSA)
SSA adalah metoda pengukuran kuantitatif suatu unsur yang terdapat dalam
suatu cuplikan berdasarkan penerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu
oleh atom-atom bentuk gas dalam keadaan dasar (Anshori, 2015). Teknik ini
digunakan untuk penetapan sejumlah unsur, pada umumnya logam dan sampel
yang sangat beraneka ragam (Sumayya, 2017).
SSA didasarkan pada bahwa atom-atom pada suatu unsur dapat
mengabsorpsi energi sinar pada panjang gelombang tertentu. Banyak energi sinar
yang diabsorpsi berbanding lurus dengan jumlah atom-atom unsur yang
mengadsorpsi. Atom terdiri atas inti atom yang mengandung proton bermuatan
positif dan neutron berupa partikel netral, dimana inti atom dikelilingi oleh
elektron-elektron bermuatan negatif pada tingkat energi yang berbeda-beda. Jika
energi diabsorpsi oleh atom, maka elektron yang berada di kulit terluar (elektron
valensi) akan tereksitasi dan bergerak dari keadaan dasar atau tingkat energi yang
terendah ke keadaan tereksitasi dengan tingkat energi yang lebih tinggi. Jumlah
energi yang dibutuhkan untuk memindahkan elektron ke tingkat energi tertentu
dikenal sebagai potensial eksitasi untuk tingkat energi tersebut (Sumayya, 2017).
Komponen penting yang terdapat pada instrumen MMT diperlihatkan pada
Gambar 2.3 (Sumayya, 2017) :
14
Gambar 2.3 Skema Umum Komponen Alat SSA (Sumayya, 2017)
1. Sumber sinar
Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga. Lampu ini
terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda.
Katoda berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi
dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon atau
argon) dengan tekanan rendah. Neon biasanya lebih disukai karena
memberikan intensitas pancaran lampu yang lebih rendah.
2. Wadah sampel
Sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang
masih dalam keadaan gas. Ada berbagai macam alat yang dapat digunakan
untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu dengan nyala dan
tanpa nyala.
3. Monokromator
Monokromator memisahkan, mengisolasi dan mengontrol intensitas dari
radiasi energi yang mencapai detektor. Idealnya monokromator harus mampu
memisahkan garis resonansi. Karena ada beberapa unsur yang mudah dan ada
beberapa unsur yang sulit.
Nyala
Wadah Sampel
Bahan
Bakar
Udara
Sumber
Sinar Monokromator Detektor Penguat
Read Out
15
4. Detektor
Detektor dapat diatur sedemikian rupa pada nilai frekuensi tertentu, sehingga
tidak memberikan respon terhadap nilai emisi yang berasal dari eksitasi termal.
5. Read Out
Read out merupakan suatu alat petunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
sistem pencatat hasil. Sistem read out untuk instrumen SSA dilengkapi dengan
mikroprosesor sehingga memungkinkan pembacaan langsung konsentrasi
analit di dalam sampel yang dianalisa.
16
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
3.1.1 Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan selama 7 (tujuh) bulan yaitu dari bulan Januari
sampai Agustus 2021.
3.1.2 Tempat Penelitian
Preparasi sampel montmorillonit (MMT) dilakukan di Laboratorium Dasar
Universitas Samudra dan analisis penentuan unsur-unsur logam Fe berdasarkan
pada penyerapan absorbsi radiasi oleh atom bebas menggunakan Spektofotometer
Serapan Atom (SSA) dilakukan di UPT. Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi
Sumatera Utara dan analisis morfologi permukaan menggunakan Scanning
Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX) dilakukan di
Laboratorium Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah shaker, oven (Memmert),
hot plate, timbangan analitik (Mettler Toledo AB 204-S), seperangkat alat gelas,
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), dan Scanning Electron Microscope-
Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX).
3.2.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah MMT, Larutan standar
ICP multi-elemen standard solution IV, HNO3 pekat, aquades dan limbah cair
PKS yang terletak di Kecamatan Karang Baru, Kabupaten Aceh Tamiang, Aceh.
17
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Proses Pengambilan Sampel Logam Fe dari Limbah Cair PKS
Proses pengambilan sampel limbah cair PKS dilakukan dengan membagi
tempat sampel menjadi 3 titik lokasi pengambilan sampel dengan perbedaan jarak
10 langkah, yang diambil dari hulu ke hilir pada kolam limbah (Sheftiana dkk,
2017).
3.3.2 Preparasi Sampel
Preparasi sampel menggunakan metode destruksi basah dilakukan setelah
proses adsorpsi logam Fe menggunakan MMT. Hasil filtrat diukur sebanyak 50
mL lalu ditambahkan dengan HNO3 pekat sebanyak 5 mL kemudian dipanaskan
sampai volume berkurang setengahnya di atas hot plate. Larutan didiamkan
sampai dingin, selanjutnya dimasukkan ke dalam labu ukur 50 mL dan tambahkan
aquades sampai tanda batas labu ukur, kemudian larutan dihomogenkan, lalu
disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman 42 dan dimasukkan ke
dalam labu ukur 50 mL.
3.3.3 Pembuatan Larutan Standar Fe
Larutan ICP multi-elemen standard solution IV 1000 ppm dipipet 10 mL
dimasukkan labu ukur 100 mL, lalu tambahkan aquades sampai tanda batas labu
ukur didapat konsentrasi 100 ppm. Larutan konsentrasi 100 ppm diencerkan
menjadi 0,5 ppm; 1 ppm; 2 ppm; 4 ppm; dan 8 ppm dalam labu ukur 100 mL.
Larutan standar yang telah dibuat masing-masing diukur serapannya dengan SSA
dan hasilnya diplot menjadi kurva kalibrasi.
3.3.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi
Alat dioperasikan dan optimasikan sesuai dengan petunjuk penggunaan
alat untuk pengukuran logam Fe. Larutan blanko dalam SSA kemudian diatur
hingga nol. Larutan standar Fe dengan konsentrasi 0,5 ppm; 1 ppm; 2 ppm; 4
ppm; dan 8 ppm. Deret larutan standar dianalisis dengan SSA. Dari hasil
pengukuran masing-masing absorbansi larutan standar maka dibuat kurva
18
kalibrasi untuk masing-masing logam. Sumbu X adalah konsentrasi dalam (ppm)
sedangkan sumbu Y adalah nilai absorbansi (A). Persamaan regresi linier adalah:
y = ax + b
Keterangan: y= Absorbansi sampel (A)
a= Slope atau kemiringan kurva
x= Konsentrasi sampel (ppm)
b= Intercept atau perpotongan (Skoog, 1985).
3.3.5 Penentuan Kemampuan Adsorpsi Logam Fe dari Limbah Cair PKS
Menggunakan MMT
3.3.5.1 Penentuan Massa Adsorben
Sebanyak 50 mL larutan limbah cair PKS dimasukkan ke dalam
erlenmeyer, ditambahkan MMT kemudian larutan diaduk menggunakan shaker
selama 1 jam dan dilakukan destruksi basah (Hasyim dan Fitoyano, 2017).
Konsentrasi logam Fe sebelum dan sesudah adsorpsi ditentukan dengan SSA.
Penentuan variasi massa adsorben MMT terhadap kemampuan adsorpsi logam Fe
dari limbah cair PKS dapat dilihat pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Penentuan Massa Adsorben MMT terhadap Kemampuan Adsorpsi
Logam Fe dari Limbah Cair PKS
No Sampel Limbah PKS (mL) MMT (g) Waktu Kontak (Jam)
1. 50 1,5 1
2. 50 2,5 1
3. 50 3,5 1
4. 50 4,5 1
5. 50 5,5 1
6. 50 6,5 1
7. 50 7,5 1
8. 50 8,5 1
3.3.5.2 Penentuan Waktu Kontak
Penentuan waktu kontak dilakukan dengan menggunakan massa
maksimum yang diperoleh pada perlakuan sebelumnya yaitu 8,5 g dengan variasi
19
waktu kontak yaitu 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam dan dilakukan destruksi
basah (Hasyim dan Fitoyano, 2017). Konsentrasi logam Fe sebelum dan sesudah
adsorpsi ditentukan dengan SSA. Penentuan variasi waktu kontak terhadap
kemampuan adsorpsi logam Fe dari limbah cair PKS menggunakan MMT dapat
dilihat pada Tabel 3.2
Tabel 3.2 Penentuan Waktu Kontak terhadap Kemampuan Adsorpsi Logam Fe
dari Limbah Cair PKS Menggunakan MMT
No Sampel Limbah PKS (mL) MMT (g) Waktu Kontak (Jam)
1. 50 8,5 1
2. 50 8,5 2
3. 50 8,5 3
4. 50 8,5 4
5. 50 8,5 5
3.3.6 Penentuan Kapasitas Adsorpsi Logam Fe
Penentuan kapasitas adsorpsi logam Fe ditentukan berdasarkan data yang
diperoleh dari hasil analisis SSA. Data yang diperoleh tersebut kemudian dihitung
kapasitas adsorpsi dengan menggunakan rumus di bawah ini (Kusumawardani
dkk, 2018):
Qe = Co-Ce
W × V
Keterangan:
Qe = kapasitas adsorpsi (mg/g)
Co = konsentrasi awal logam (mg/L)
Ce = konsentrasi akhir logam (mg/L)
W = massa adsorben (g)
V = volume larutan logam (L)
20
3.3.7 Analisis Morfologi Permukaan MMT Sebelum dan Sesudah Adsorpsi
dengan Menggunakan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive
X-Ray (SEM-EDX).
Analisa SEM-EDX diawali dengan membersihkan specimen holder hingga
bersih lalu sampel 0,5 g dikeringkan dengan vakum (sampel harus bebas dari
H2O). Sampel adsorben MMT kemudian ditempatkan pada specimen holder dan
dimasukkan ke dalam speciemen chamber. Sampel langsung diletakkan ke dalam
alat SEM-EDX merek Bruker untuk mengetahui morfologi dan komponen kimia
yang terkandung dalam adsorben.
21
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pereparasi Sampel
Preparasi sampel merupakan langkah yang penting dalam analisis unsur-
unsur mikro menggunakan pengukuran SSA. Preparasi sampel menggunakan
metode destruksi dilakukan setelah proses adsorpsi logam Fe menggunkan MMT.
Metode destruksi bertujuan untuk memutuskan ikatan antara senyawa organik
dengan logam yang akan dianalisis. Ada dua prosedur umum yang digunakan
untuk mendestruksi bahan-bahan organik dalam sampel yaitu destruksi basah dan
destruksi kering. Dalam penelitian ini metode yang digunakan yaitu metode
destruksi basah. Destruksi basah merupakan proses perombakan logam organik
dengan menggunakan asam kuat, baik tunggal maupun campuran, kemudian
dioksidasi menggunakan zat oksidator sehingga dihasilkan logam anorganik bebas
(Faqihuddin dan Muhammad, 2021). Destruksi basah sangat sesuai untuk
menentukan konsentrasi logam Fe sehingga senyawa yang terkandung dalam
sampel tidak saling mengganggu dalam analisis, maka senyawa seperti selulosa,
protein dan lemak yang terkandung dalam limbah cair PKS harus dihilangkan,
dengan adanya proses destruksi tersebut diharapkan hanya logam Fe yang
tertinggal dalam sampel. Metode destruksi basah lebih baik dari pada destruksi
kering karena tidak merusak sampel dengan suhu pengabuan yang sangat tinggi
dan tidak memerlukan waktu yang lama (Nursanti, 2013).
Dalam metode ini digunakan larutan asam nitrat (HNO3) pekat sebagai
destruktor logam Fe. Penambahan HNO3 berfungsi untuk memutuskan ikatan
senyawa kompleks organologam. Selama penambahan HNO3 dilakukan
pemanasan pada suhu 100°C, asam nitrat yang mempunyai sifat sebagai oksidator
kuat, dengan adanya pemanasan pada proses destruksi akan mempercepat
pemutusan ikatan organologam menjadi anorganik. Penggunaan suhu 100°C ini
dapat mencegah larutan HNO3 tidak cepat habis sebelum proses destruksi selesai.
Pada proses destruksi, muncul gelembung-gelembung gas berwarna coklat
tipis, gas ini adalah NO2 (hasil samping proses destruksi menggunakan asam
22
nitrat). Adanya gas ini mengindikasikan bahwa bahan organik telah teroksidasi
secara sempurna oleh asam nitrat. Proses ini sesuai dengan penelitian yang telah
dilakukan oleh Wulandari dan Sukesi (2013), bahwa penggunaan HNO3 sebagai
pengoksidasi dapat menimbulkan gas berwarna kecokelatan selama pemanasan
berlangsung. Setelah proses destruksi berakhir maka filtrat yang diperoleh diukur
absorbansi logam Fe menggunakan SSA.
4.2 Pembuatan Larutan Standar
Larutan standar memiliki fungsi untuk menstandarisasi atau membakukan
konsentrasi suatu larutan tertentu yang konsentrasinya belum diketahui secara
pasti. Dalam metode ini, larutan standar dibuat dengan berbagai variasi
konsentrasi kemudian nilai absorbansi diukur menggunakan SSA sehingga
diperoleh kurva kalibrasi larutan standar Fe yang dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe
Pada Gambar 4.1 terlihat bahwa nilai R2 sebesar 0,973. Nilai koefisien
kolerasi R2
menyatakan ukuran kesempurnaan antara nilai absorbansi dan nilai
konsentrasi yang membentuk garis lurus (linieritas). Linieritas dikatakan
sempurna apabila nilai R2 mendekati 1. Sensitivitas kurva kalibrasi Fe dinyatakan
-0,00120,0782
0,1477
0,2527
0,4419
0,6851
y = 0,0840x + 0,0505
R² = 0,973
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 2 4 6 8
Ab
sorb
an
si
Konsentrasi (ppm)
Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe
23
dengan nilai slope. Slope merupakan nilai kemiringan dari grafik antara
absorbansi terhadap konsentrasi dari kurva kalibrasi Fe dengan nilai slope sebesar
0,0840. Nilai ini menunjukkan setiap satu satuan perubahan konsentrasi akan
menghasilkan perubahan absorbansi sebesar 0,0840. Suatu titik perpotongan
antara suatu garis dengan sumbu y pada diagram atau kurva saat nilai x = 0
disebut intercept. Pada kurva kalibrasi Fe intercept yang diperoleh 0,0505.
Berdasarkan Gambar 4.1 diperoleh persamaan kurva kalibrasi Fe adalah y =
0,0840x + 0,0505. Dari persamaan ini digunakan untuk penentuan konsentrasi
logam Fe pada variasi massa dan variasi waktu kontak adsorpsi MMT terhadap
limbah cair PKS.
4.3 Kemampuan Adsorpsi Logam Fe dari Limbah Cair PKS Menggunakan
MMT
4.3.1 Pengaruh Massa MMT terhadap Kemampuan Adsorpsi Logam Fe
pada Limbah Cair PKS
Massa memiliki peranan penting dalam menentukan proses adsorpsi dimana
massa yang berbeda akan menghasilkan konsentrasi logam Fe teradsorpsi yang
berbeda-beda. Variasi massa yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1,5 g;
2,5 g; 3,5 g; 4,5 g; 5,5 g; 6,5 g; 7,5 g; dan 8,5 g, dengan waktu kontak selama 1
jam dan dilakukan destruksi basah. Selanjutnya konsentrasi logam Fe sebelum
dan sesudah adsorpsi ditentukan dengan SSA. Pengaruh variasi massa adsorben
terhadap konsentrasi logam Fe pada limbah cair PKS yang teradsorpsi
menggunakan MMT ditunjukkan pada Gambar 4.2.
24
Gambar 4.2 Kurva Pengaruh Massa MMT terhadap Adsorpsi Logam Fe
Gambar 4.2 menunjukkan bahwa terjadi peningkatan konsentrasi logam Fe
yang teradsorpsi dengan massa MMT paling baik yaitu 8,5 g sebesar 6,331 ppm.
Hal ini dikarenakan konsetrasi logam Fe berbanding lurus terhadap jumlah
partikel MMT, semakin banyak massa MMT yang digunakan maka semakin besar
konsentrasi logam Fe yang teradsorpsi. Hal ini didukung oleh Rizki, dkk (2019)
yang menyatakan bahwa bertambahnya jumlah adsorben maka sisi aktif dan luas
permukaan adsorben semakin meningkat, sehingga menyebabkan logam Fe yang
terserap juga meningkat. Berdasarkan hasil penelitian Anjani (2014) dan
Padmavathy (2016) diketahui bahwa semakin besar massa adsorben maka
semakin besar pula konsentrasi logam Fe limbah cair PKS yang teradsorpsi pada
permukaan adsorben.
4.3.2 Pengaruh Waktu Kontak terhadap Adsorpsi Logam Fe Pada Limbah
Cair PKS
Waktu kontak merupakan salah satu parameter penting dalam proses
adsorpsi. Waktu kontak mempengaruhi proses difusi dan penempelan molekul
adsorbat yang berlangsung dengan baik. Variasi waktu kontak yang digunakan
yaitu 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam dan dilakukan destruksi basah.
Selanjutnya konsetrasi logam Fe sebelum dan sesudah adsorpsi ditentukan dengan
5,096
5,756
5,918
6,1096,186
6,276 6,2886,331
5,000
5,200
5,400
5,600
5,800
6,000
6,200
6,400
1,5 3,5 5,5 7,5 9,5
Kon
sen
trasi
F
e T
erad
sorp
si
(pp
m)
Massa MMT (g)
Pengaruh Massa Adsorpsi
25
SSA. Hasil pengaruh waktu terhadap konsentrasi logam Fe pada limbah cair PKS
yang teradsorpsi menggunakan MMT dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Kurva Pengaruh Waktu Kontak pada Adsorpsi Logam Fe
Pada Gambar 4.3 menunjukkan bahwa konsentrasi logam Fe yang
teradsorpsi pada waktu kontak 1 jam sebesar 6,331 ppm, namun pada waktu
kontak 2 jam terjadi penurunan sebesar 6,224 ppm. Hal ini dikarenakan logam Fe
yang berikatan dengan sisi aktif MMT terlepas kembali. Logam Fe teradsorpsi
pada struktur MMT secara fisika melalui ikatan Van der Walls. Adsorpsi ini
relatif berlangsung cepat dan bersifat reversibel (Lestari, 2010). Logam Fe yang
terikat secara lemah terjadi pada lapisan interlayer dari MMT dimana proses
pertukaran kation dari larutan terjadi di dalamnya. Interlayer MMT memiliki
kation-kation penyeimbang yang mudah dipertukarkan, karena terdapat sifat
kompetitif perebutan sisi aktif MMT antara logam Fe dengan ion logam lainnya
yang terdapat pada limbah cair PKS, sehingga menyebabkan ion-ion logam saling
lepas dan larut kembali ke dalam larutan (Fajrianti dkk, 2016).
Pada variasi waktu kontak 3 jam sampai dengan 5 jam terjadi peningkatan
jumlah logam Fe yang teradsorpsi paling banyak dibandingkan pada waktu lain.
Konsentrasi teradsorpsi logam Fe menunjukkan bahwa kesetimbangan adsorpsi
mulai tercapai pada waktu kontak 5 jam dengan konsentrasi logam Fe yang
6,331
6,224
6,4746,489
6,504
6,2
6,25
6,3
6,35
6,4
6,45
6,5
6,55
0 1 2 3 4 5 6
Kon
sen
trasi
Fe
Ter
ad
sorp
si
(pp
m)
Waktu Kontak (Jam)
Pengaruh Waktu Kontak
26
teradsorpsi sebesar 6,504 ppm. Menurut Putri dkk (2019), semakin lama waktu
kontak maka kemampuan adsorben dalam menyerap adsorbat akan semakin besar.
Hal ini disebabkan karena adanya waktu kontak yang lama antara adsorben
dengan adsorbat memungkinkan semakin banyak terbentuk ikatan antara partikel
adsorben dengan adsorbat hingga tercapai titik setimbang.
Pada penelitian ini, tidak dilakukan pengukuran pH terhadap limbah cair
PKS namun menurut Dewi dkk (2015), penentuan pH merupakan parameter yang
penting dalam proses adsorpsi yang mempengaruhi ion logam Fe dalam larutan.
Berdasarkan hasil penelitian, pH optimum penyerapan logam Fe terjadi pada pH
3. Hal ini dikarenakan penyerapan pada pH tinggi (pH>6) lebih cenderung
memberikan hasil yang kurang sempurna, karena terbentuknya senyawa oksidasi
dari unsur-unsur lebih besar sehingga akan menutupi permukaan adsopsi dan
menghalangi proses penyerapan partikel-partikel terlarut dalam adsorben.
4.4 Penentuan Kapasitas Adsorpsi Logam Fe
Pada penelitian ini dilakukan penentuan kapasitas adsorpsi logam Fe
menggunakan MMT. Kapasitas adsorpsi merupakan ukuran kemampuan
maksimal adsorben dalam mengadsorpsi adsorbat. Kapasitas adsorpsi ini
dipengaruhi oleh sisi aktif pada permukaan adsorben. Semakin banyak sisi aktif
yang terdapat dalam adsorben, maka adsorbat yang teradsorpsi akan semakin
banyak (Anshar dkk, 2014). Kapasitas adsorpsi mengukur banyaknya ion logam
Fe yang diserap pada setiap unit massa adsorben (Fanani dkk, 2017; dan Putri
dkk, 2019). Pada penelitian ini menggunakan variasi waktu kontak yaitu 1 jam, 2
jam, 3 jam, 4 jam dan 5 jam. Nilai kapasitas adsorpsi dengan variasi waktu kontak
adsorben dapat dilihat pada Gambar 4.4.
27
Gambar 4.4 Kurva Variasi Waktu Kontak terhadap Kapasitas Adsorpsi
Berdasarkan Gambar 4.4 menunjukkan bahwa, variasi waktu kontak dari 1
jam menuju 2 jam mengalami penurunan, selanjutnya pada waktu kontak dari 3
jam sampai 5 jam mengalami kenaikan kembali. Pada waktu kontak 1 jam, 2 jam,
3 jam, 4 jam, dan 5 jam diperoleh kapasitas adsorpsi berturut-turut yaitu 0,0372
mg/g; 0,0366 mg/g; 0,0381 mg/g; 0,0382 mg/g, dan 0,0383 mg/g. Pada saat waktu
kontak 2 jam kapasitas adsorpsi mengalami penurunan sebesar 0,0381 mg/g. Hal
ini dikarenakan logam Fe yang berikatan dengan sisi aktif MMT terlepas kembali.
Logam Fe akan teradsorpsi pada struktur MMT secara fisika melalui ikatan Van
der Walls. Adsorpsi ini relatif berlangsung cepat dan bersifat reversibel (Lestari,
2010). Pada waktu 3 jam, 4 jam, dan 5 jam tidak terjadi peningkatan kapasitas
adsorpsi logam Fe yang signifikan, dikarenakan pada waktu tersebut telah terjadi
kesetimbangan adsorpsi antara konsentrasi logam Fe yang teradsorpsi dengan
konsentrasi logam Fe yang tersisa dalam larutan. Kapasitas adsorpsi terbesar yaitu
pada waktu 5 jam sebesar 0,0383 mg/g. Berdasarkan hasil variasi waktu kontak,
kapasitas adsorpsi menunjukkan hasil yang sama, dimana nilai kapasitas adsorpsi
meningkat seiring dengan bertambahnya waktu. Hal ini sesuai dengan penelitian
Rizki dkk (2019), yang menyatakan bahwa dengan bertambahnya waktu kontak,
maka kapasitas adsorpsi semakin meningkat pula. Penambahan waktu kontak
0,0372
0,0366
0,0381 0,03820,0383
0,0365
0,037
0,0375
0,038
0,0385
0 1 2 3 4 5 6Kap
asi
tas
Ad
sorp
si F
e (m
g/g
)
Waktu Kontak (Jam)
Variasi Waktu Kontak terhadap Kapasitas
Adsorpsi
28
akan mempengaruhi proses penempelan logam Fe pada MMT sehingga kapasitas
adsorpsi semakin bertambah.
4.5 Mekanisme Adsorpsi Logam Fe oleh Montmorillonit
Secara alami struktur MMT mengalami proses substitusi isomorfis yang
menyebabkan permukaan MMT terjadinya pertukaran kation. Pertukaran kation
merupakan reaksi reversibel dengan transfer energi rendah yang menyebabkan
terjadinya ikatan Van der Walls (Krisnandi dkk, 2013). Reaksi pertukaran kation
terjadi pada bagian interlayer sehingga tidak merubah struktur mineral dari MMT.
Masuknya kation ke dalam ruang antarlapis struktur MMT, pada dasarnya
merupakan ion penyeimbang muatan negatif. Kation penyeimbang seperti: Mg2+
,
Ca2+
, Fe2+
, Al3+
yang dapat berkoordinasi dengan molekul air pada interlayer
mudah dipertukarkan (Nugrahaningtyas dkk, 2016). Kation tersebut dapat
dipertukarkan dengan kation lain yang mempunyai ikatan lebih kuat. Logam Fe
pada limbah cair PKS yang bersifat kationik akan menggantikan kation
penyeimbang pada interlayer MMT. Mekanisme pertukaran kation antara logam
Fe dengan MMT dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Mekanisme Pertukaran Kation Logam Fe2+
dengan MMT
(Krisnandi dkk, 2013).
Air + Mg2+
, Ca2+
, Fe2+
, Al3+
Air + Mg2+
,
Ca2+
, Fe2+
, Al3+
Keluar Fe2+
29
4.6 Hasil Analisis Morfologi Permukaan Menggunakan SEM-EDX
Karakterisasi fisika-kimia yang dilakukan dengan menggunakan SEM-EDX
bertujuan untuk mendeskripsikan permukaan (morfologi) dan jumlah massa unsur
yang terkandung dalam MMT sebelum dan sesudah adsorpsi. Hasil analisis MMT
MMT sebelum dan sesudah adsorpsi dengan menggunakan SEM dapat dilihat
pada Gambar 4.6. Pada Gambar 4.6(a) terlihat adanya ruang-ruang kosong pada
permukaan MMT sebelum adsorpsi, sedangkan pada Gambar 4.6(b) terlihat
adanya butiran-butiran berwarna putih yang menempati ruang-ruang kosong
secara merata pada permukaan MMT sesudah adsorpsi. Butiran tersebut
menunjukkan adanya logam-logam pada sampel limbah cair PKS yang teradsorpsi
oleh permukaan MMT. Hasil analisis morfologi MMT sebelum adsorpsi dan
sesudah adsorpsi dapat dilihat pada Gambar 4.6.
(a) (b)
Gambar 4.6 Analisis Morfologi MMT (a) Sebelum Adsorpsi dan (b) Sesudah
Adsorpsi
Untuk mengetahui komposisi MMT dilakukan karakterisasi menggunakan
SEM-EDX. Data analisis SEM-EDX pada MMT sebelum adsorpsi dapat dilihat
pada Tabel 4.1.
30
Tabel 4.1 Data Analisis EDX MMT Sebelum Adsorpsi
Unsur MMT Sebelum Adsorpsi
[% berat]
O 45,60
Si 28,78
Al 14,68
Fe 9,33
Ca 0,89
Mg 0,63
S 0,09
Tabel 4.1 menunjukkan bahwa terdapat beberapa unsur kimia yaitu unsur
O sebesar 45,60%, Si sebesar 28,78%, Al sebesar 14,68%, Fe sebesar 9,33%, Ca
sebesar 0,89%, Mg sebesar 0,63% dam S sebesar 0,09%. Dari analisa EDX dapat
dilihat kandungan Al dan Si pada penyusun utama dari mineral MMT yang cukup
besar, sementara presentase keberadaan unsur-unsur yang lain lebih kecil.
31
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian efektivitas adsorpsi logam
Fe pada limbah cair PKS menggunakan adsorben MMT sebagai berikut:
1. Semakin besar massa adsorben maka semakin besar jumlah logam Fe pada
limbah cair PKS yang teradsorpsi pada permukaan adsorben.
2. Semakin lama waktu kontak antara MMT dengan logam Fe maka semakin
besar jumlah logam Fe pada limbah cair PKS yang teradsorpsi pada
permukaan adsorben.
3. Kondisi adsorpsi paling baik terjadi pada massa adsorben MMT 8,5 g, waktu
kontak 5 jam dengan nilai kapasitas adsorpsi sebesar 0,0383 mg/g.
5.2 Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan aplikasi yang berbeda dan
faktor-faktor pengaruh lainnya seperti pengaruh pH, luas permukaan, dan suhu
untuk adsorpsi logam Fe dengan menggunakan adsorben MMT.
32
DAFTAR PUSTAKA
Afrianisa, R. D. 2020. Penurunan Logam Fe pada Pengolahan Lumpur Limbah
Menggunakan Cacing Lumbriculus sp. Jurnal Sains dan Teknologi
Lingkungan. 12 (2): 110 – 120.
Agustina, T. E., Sulistyono, B., dan Anigrah, R. 2016. Pengolahan Palm Oil Mill
Effluent (POME) dengan Metode Fenton dan Kombinasi Adsorpsi-
Fenton. Jurnal Teknik Kimia. 3(22): 1 – 8.
Ali, F., Annisa, R. F., dan Rifky, H. A. 2017. Pemanfaatan Limbah Karet Alam
dan Ampas Tebu Sebagai Adsorben Crude Oil Spills. Jurnal Teknik
Kimia. 23(1): 9 – 16.
Anjani, R. P., dan Toeti, K. 2014. Penentuan Massa dan Waktu Kontak Optimum
Adsorpsi Karbon Granular Sebagai Adsorben Logam Berat Pb(II)
dengan Ion Na+. Journal Of Chemistry. 3(3): 159-163.
Anshar, A. M., Santosa, S. J., dan Sudiono, S. 2014. Kapasitas Energi Adsorpsi
Humin Terhadap Eosin. Jurnal Teknik Kimia. 2(1): 1-14.
Arita, S., Rifqi, M., Nugroho, T., Agustina, T. E., dan Hadiah, F. 2020.
Pembuatan Biodiesel dari Limbah Cair Kelapa Sawit dengan Variasi
Katalis Asam Sulfat pada Proses Esterifikasi. Jurnal Teknik Kimia.1: 1
– 11.
Asliah, Suaedi, Hammado, N., dan Manrulu, R. H. 2020. Identifikasi dan
Karaktersasi Kandungan Unsur dan Struktur Kristal Slag Nickel. Jurnal
Applied Physics of Cokroaminoto Palopo. 1(1): 1 – 6.
Azhar, F. F., Sukaina, A., Tanti, A., dan Sumpono. 2019. Pemanfaatan
Nanopartikel Perak Ekstrak Belimbing Wuluh sebagai Indikator
Kolorimetri Logam Merkuri. Jurnal Iptek Terapan.13(1): 34-44).
Bagaskoro, A. P., Ayunda, L. F., dan Siswati, N. D. 2020. Pemanfaatan Bulu
Ayam sebagai Adsorben Logam Fe dalam Air Tanah. Journal of
Chemical and Process Engineering. 1(1): 1 – 8.
Baihaqi, Rahman, M., Zulfahmi, I., dan Hidayat, M. 2017. Bioremediasi Limbah
Cair Kelapa Sawit dengan Menggunakan Spirogyra sp. Jurnal Biotik.
5(2): 125 – 134.
Darmadinata, Jumaeri, dan Sulistyaningsih, T. 2019. Pemanfaatan Bentonit
Teraktivasi Asam Sulfat sebagai Adsorben Anion Fosfat dalam Air.
Indonesian Journal of Chemical Science. 8(1): 1 – 8.
33
Dewi, P. A. I. K., Putu, S., dan James, S. 2015. Adsorpsi Ion Logam Pb2+
dan
Cu2+
Oleh Bentonit Teraktivasi Basa (NaOH). Jurnal Kimia. 9(2): 235-
242.
Etim, U. J., Umoren, S. A., Eduok, U. M. 2016. Coconut Coir Dust as a Low Cost
Adsorbent for Theremoval of Cationic Dye from Aqueous Solution.
Journal of Saudi Chemical Society. 20(1): 67 – 76.
Estiaty, L. M. 2013. Kesetimbangan dan Kinetika Adsorpsi Ion Cu2+
pada Zeolit-
H. Riset Geologi dan Pertambangan. Riset Geologi dan Pertambangan.
2(2): 127 – 141.
Fajrianti1, H., Wiharyanto, O., dan Irawan, W. W. 2016. Pengaruh Waktu
Perendaman dalam Aktivator NaOH dan Debit Aliran Terhadap
Penurunan Krom Total (Cr) dan Seng (Zn) Pada Limbah Cair Industri
Elektroplating dengan Menggunakan Arang Aktif dari Kulit Pisang.
Jurnal Teknik Lingkungan. 5(1): 1-9.
Fanani, A. S., Shinta, E., dan Sri, R. M. 2017. Pemanfaatan Biomassa Alga Biru-
Hijau Anabaena cycadae dalam Proses Biosorpsi Logam Cr pada
Limbah Cair Industri Elektroplating. Jom FTEKNIK. 4(1) : 1- 7.
Faqihuddin., dan Muhammad, I. D. 2021. Perbandingan Metode Destruksi Kering
dan Destruksi Basah Instrumen Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)
untuk Analisis Logam. Seminar Nasional Hasil Riset dan Pengabdian
ke-III. 121-127.
Fathirizki, K. A., Kamarati, A., Marlon, I., dan Sumaryono, M. 2018. Kandungan
Logam Berat Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Mangan (Mn) pada Air Sungai
Santan. Jurnal Penelitian Ekosistem Dipterokarpa. 4(1) : 49 – 56.
Fitria, H., Berlian, S., dan Andi, H. A. 2015. Pengaruh Penambahan CaO dan
EDTA (Ethylene Daiminetetraaceetat Acid) Pada Limbah Cair Sawit
dalam Pembenahan Kualitas Tanah Terkait Kandungan Logam Cu Dan
Zn. JKK. 4(4): 89-93.
Hardyanti, I. S., Nurani, I., Dyan, S. H. HP., Apriliani, E., dan Wibowo, E. A. P.
2017. Pemanfaatan Silika (SiO2) dan Bentonit sebagai Adsorben Logam
Berat Fe pada Limbah Batik. Jurnal Sains Terapan. 3(2): 37 – 41.
Harianingsih, dan Maharani, F. 2018. Sintesis Membran Selulosa Asetat Cassava
untuk Mikrofiltrasi Fe pada Limbah Batik Artifisial. Inovasi Teknik
Kimia. 3(2): 36 – 40.
Hasyim, U. H., dan Fitoyano, G. 2017. Pengaruh Konsentrasi HCl dan Massa
Adsorben dalam Pengolahan Limbah Pelumas Bekas dengan Kajian
34
Keseimbangan Adsorpsi Bentonit terhadap Logam Fe. Jurnal Integrasi
Proses. 6(4): 191 – 196.
Hidayah, N., Erlinda, D., dan Doni, R. W. 2012. Adsorpsi Logam Besi (Fe)
Sungai Barito Menggunakan Adsorben dari Batang Pisang. Jurnal
Konversi. 1(1) : 19- 26
Hidayah, U. N., Widuri, N., dan Maryam, S. 2020. Dampak Perusahaan Kelapa
Sawit terhadap Kondisi Sosial Ekonomi Masyarakat. Jurnal Agribisnis
dan Komunikasi Pertanian. 3(2): 63 – 70.
Ichtiakhiri, T. H., dan Sudarmaji. 2015. Pengelolaan Limbah B3 dan Keluhan
Kesehatan Pekerja di PT. Inka (Persero) Kota Madiun. Jurnal
Kesehatan Lingkungan. 8(1): 118 – 127.
Indirawati, S. M. 2017. Pencemaran Logam Berat Pb dan Cd dan Keluhan
Kesehatan pada Masyarakat di Kawasan Pesisir Belawan. Jurnal
Jumantik. 2(2): 54 – 60.
Julinawati, Wirjosentono, B., Eddiyanto., Gea, S., dan Ramli, I. 2020.
Morphology and Thermal Properties of Polypropylene-Montmorillonite
Nanocomposite Using Modified Bentonite of Bener Meriah Aceh.
Jurnal Natural. 20(3): 56 – 60.
Karelius. 2012. Pemanfaatan Kitosan Sebagai Adsorben Ion Logam Fe Pada Air
Gambut yang Akan Digunakan Sebagai Air Minum. Jurnal Ilmiah
Tingang. 3(2) : 33- 39.
Kedang, Y. I. 2017. Fabrikasi Membran Komposit Berbasis Kitosan/ Asam
Sulfosuksinat dengan Filler Nanomontmorillonit. Tesis. Institut
Teknologi Sepuluh November.
Krisnandi, Y. K., Sihombing, R., dan Ovan, S. M. 2013. Karakteristik Mineral
Lempung di Dusun Biting, Desa Pelem, Kecamatan Pringkuku,
Kabupaten Pacitan, Jawa Timur. Universitas Indonesia: Departemen
Kimia.
Kusumawardani, R., Zaharah, T. A., dan Destiarti, L. 2018. Adsorpsi Kadmium
(II) Menggunakan Adsorben Selulosa Ampas Tebu Teraktivitas Asam
Nitrat. Jurnal Kimia Khatulistiwa. 7(3): 75 – 83.
Lestari Sri. 2010. Pengaruh Berat dan Waktu Kontak untuk Adsorpsi Timbal (Ii)
oleh Adsorben dari Kulit Batang Jambu Biji (Psidium Guajava L.).
Jurnal Kimia Mulawarman. 8(1): 7-10.
35
Lubis, K. 2015. Metoda-Metoda Karakterisasi Nanopartikel Perak. Jurnal
Pengabdian Masyarakat. 21(79): 50 – 55.
Manalu, N. K., Presetyo, D., dan Widodo, L. U. 2019. Adsorpsi Logam Fe dalam
Minyak Nilam Menggunakan Kitosan Sisik Ikan. Jurnal Teknik Kimia.
14(1): 28 – 31.
Mayasari, H. E., Setyorini, I., dan Setyadewi, N. M. 2018. Kemampuan Proses
dan Karakteristik Vulkanisasi Campuran Nbr/Epdm. Jurnal Dinamika
Penelitian Industri. 29(1): 19 – 28.
Mistar, E. M., Sara, T., dan Alfatah, T. 2017. Pengaruh Laju Alir terhadap
Kinetika Adsorpsi Methylene Blue dengan Karbon Aktif Tempurung
Kelapa Teraktivasi NaOH. Jurnal Serambi Engineering. 1(2): 103 –
108.
Munandar, A., Muhammad, S., dan Mulyati, S. 2016. Penyisihan COD dari
Limbah Cair Kelapa Sawit Menggunakan Nano Karbon Aktif. Jurnal
Rekayasa Kimia dan Lingkungan.11(1): 24 – 31.
Muzakky, dan Proyogo, I. 2016. N2-Spesifik Luas Muka Hasil Sintesa ZrO2 -
Montmorilonite Mk-10. Pusat Sains dan Teknologi Akselerator, Batan :
51 – 56.
Nugrahaningtyas, K. D., Dian, M. W., dan Daryani, Y. H. 2016. Kajian Aktivasi
H2SO4 Terhadap Proses Pemilaran Al2O3 Pada Lempung Alam Pacitan.
Jurnal Penelitian Kimia. 12(2): 190-203.
Nursanti, I. 2013. Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit pada Proses
Pengolahan Anaerob dan Aerob. Jurnal Ilmiah Universitas Bengkulu.
13(4): 64 – 73.
Nurdila, F. A., Nining, S.A., Edi, S. 2015. Adsorpsi Logam Tembaga (Cu), Besi
(Fe), dan Nikel (Ni) dalam Limbah Cair Buatan Menggunakan
Nanopartikel Cobalt Ferrite (CoFe2O4). Jurnal Fisika Indonesia. 55
(xix): 24- 27.
Padmavathy, K. S. 2016. A Study On Effects Of pH, Adsorbent Dosage, time,
initialConcentration And Adsorption Isotherm Study For Removal Of
Hexavalent Chromium (Cr(VI)) From Wastewater By Magnetite
Nanoparticles. Journal Procedia Technology. 24(2006): 585-594.
Pandia, S. dan Warman, B. 2016. Pemanfaatan Kulit Jengkol sebagai Adsorben
dalam Penyerapan Logam Cd (II) pada Limbah Cair Industri Pelapisan
Logam. Jurnal Teknik Kimia USU. 5(4): 57 – 63.
36
Pitoyo, P. N. P., Arthana, I. W., dan Sudarma, I. M. S. 2016. Kinerja Pengelolaan
Limbah Hotel Peserta Proper dan Non Proper di Kabupaten Badung,
Provinsi Bali. Jurnal Ecotrophic. 10(1): 33 – 40.
Putra, A. Y., dan Mairizki, F. 2019. Analisis Warna, Derajat Keasaman dan Kadar
Logam Besi Air Tanah Kecamatan Kubu Babussalam, Rokan Hilir,
Riau. Jurnal Katalisator. 4(1): 9 – 14.
Putra, D. S., dan Putra, A. 2014. Analisis Pencemaran Limbah Cair Kelapa Sawit
Berdasarkan Kandungan Logam, Konduktivitas, TDS dan TSS. Jurnal
Fisika UNAND. 3(2): 96 – 101.
Putri, I. D., Syarfi, D., dan Shinta, E. 2019. Pengaruh Massa dan Waktu Kontak
Adsorben Cangkang Buah Ketapang Terhadap Efisiensi Penyisihan
Logam Fe dan Zat Organik Pada Air Gambut. Jurnal Fakultas Teknik.
6(2): 1-13.
Rahmiyati, L., Arita, S., Komariah, L. N., Nazarudin., dan Alfernando. O. 2019.
Synthesis, Characterization of ZM-5 Catalyst for Catalytic Pyrolysis of
Empty Fruit Bunches. Indonesian Journal Fundamental Applied
Chemistry. 4(2): 72 – 76.
Rihayat, T., dan Mashura. 2018. Pelapis Poliuretan Berbasis Minyak Jarak dan
Bentonit sebagai Ketahanan Panas. Journal of Science and Technology.
16(2): 1 – 10.
Rizki, A., Ervan, S., Setiaty, P., dan Halimatuddahliana. 2019. Pengaruh Waktu
Kontak dan Massa Adsorben Biji Asam Jawa (Tamarindus indica)
dengan Aktivator H3PO4 terhadap Kapasitas Adsorpsi Zat Warna
Methylene Blue. Jurnal Teknik Kimia USU. 8(2): 54-60.
Rosyadi, A. A. 2016. Pengaruh Kadar Partikel Aditif Montmorillonite terhadap
Sifat Mekanik Siklus Termal Komposit Polyester Serat Kayu Kopi. J-
Proteksion, Jurnal Kajian Ilmiah dan Teknologi Teknik Mesin. 1(1): 15
– 22.
Saputra, E., dan Hanum, F. 2016. Pengaruh Jarak Antara Elektroda pada Reaktor
Elektrokoagulasi terhadap Pengolahan Effluent Limbah Cair Pabrik
Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Kimia USU. I5(4): 33 – 38.
Saputri, C. A. 2020. Kapasitas Adsorpsi Serbuk Nata De Coco (Bacterial
Sellulose) terhadap Ion Pb2+
Menggunakan Metode Batch. Journal of
Chemistry. 14(1): 71 – 76.
37
Sari, C. M., Karnilawati, dan Khairurrahmi. 2020. Analisis Kualitas Kompos
dengan Perbedaan Jenis Limbah dan Lama Fermentasi. Jurnal
Agroristek. 3(1): 21 – 27.
Sedyadi, E., dan Huda, K. 2016. Kajian Adsorpsi Remazol Yellow FG oleh
Montmorillonit-Kitosan. Integrated Lab Journal. 4(2): 139 – 152.
Sheftiana, U. S., Sarminingsih, A., dan Nugraha, W. D. 2017. Penentuan Status
Mutu Air Sungai Berdasarkan Metode Indeks Pencemaran sebagai
Pengendalian Kualitas Lingkungan (Studi Kasus: Sungai Gelis,
Kabupaten Kudus, Jawa Tengah). Jurnal Teknik Lingkungan. 6(1): 1 –
10.
Skoog, D. A. 1985. Principles Of Instrumental Analysis. USA: CBS Collage
Publishing.
Sujatno, A., R. Salam, B., dan A. Dimyati. 2015. Studi Scanning Electron
Microscopy (SEM) untuk Karakterisasi Proses Oxidasi Paduan
Zirkonium. Jurnal Vorum Nuklir. 9(2): 44 – 50.
Sumayya, A. S. 2017. Efisiensi Penyerapan Logam Pb2+ dengan Menggunakan
Campuran Bentonit dan Eceng Gondok. Tugas Akhir. Fakultas Teknik,
Universitas Hasanuddin, Makassar.
Supriyantini, E., dan Nirwani. 2015. Kandungan Logam Berat Timbal (Pb) dan
Tembaga (Cu) pada Akar dan Buah Mangrove Avicennia marina di
Perairan Tanjung Emas Semarang. Jurnal Kelautan Tropis.18(2): 98 -
106.
Supriyantini, E., Sri, S., dan Ziday, N. 2016. Akumulasi Logam Berat Zn (seng)
pada Lamun Enhalus acoroides dan Thalassia hemprichii di Perairan
Pantai Kartini Jepara. Jurnal Buletin Oseanografi Marina. 5(1): 14-20.
Syafii, I., dan Nugraha, I. 2019. Sintesis Komposit Montmorillonit-Tio2 dengan
Variasi Suhu Kalsinasi dan Aplikasinya untuk Pengolahan Zat Warna
Remazol Red. Indonesian Juournal of Materials Chemistry. 2(1): 10 –
15.
Tahir, S. S., dan Rauf, N. 2004. Removal of Fe (II) from the Wastewater of a
Galvanized Pipe Manufacturing Industry by Adsorption Onto Bentonite
Clay. Journal of Environment Management. 73: 287 – 292.
Tangahu, B. V., Abdullah S. R. S., Basri, H., Idris, M., Anuar, N., dan Mukhlisin,
M. 2011. a Review on Heavy Metals (As, Pb, and Hg) Uptake by Plants
Through Phytoremediation. Int J Chem Eng. 1 – 31. doi:10.1155/
2011/939161
38
Trisnawati, A., Alimuddin, dan Panggabean, A. S. 2017. Penurunan Kadar Ion
Logam Tembaga (Cu) dan COD pada Limbah Cair Kelapa Sawit
Menggunakan Metode Elektrokoagulasi. Prosiding Seminar Nasional
Kimia. 260 – 264.
Warmada, I. W. dan Sirait, H. R. 2019. Karakteristik Mineral Lempung di Dusun
Biting, Desa Pelem, Kecamatan Pringkuku, Kabupaten Pacitan, Jawa
Timur. Prosiding Seminar Nasional Kebumian. 1043 – 1058.
Wibowo, S., Syafii, W., dan Pari. 2010. Karakteristik Arang Aktif Tempurung
Biji Nyamplung (Calophyllum inophyllum linn). Jurnal Penelitian
Hasil Hutan.28(1): 43-54.
Widjajanti, E. 2009. Penanganan Limbah Laboratorium Kimia. FMIPA,
Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.
Wulandari, E. A., dan Sukesi. 2013. Preparasi Penentuan Kadar Logam Pb, Cd
dan Cu dalam Nugget Ayam Rumput Laut Merah (Eucheuma Cottonii).
Jurnal Sains dan Seni Pomits. 2(2): 2337-3520.
Wulandari, J., Asrizal, dan Zuhendri. 2016. Analisis Kadar Logam Berat pada
Limbah Industri Kelapa Sawit Berdasarkan Hasil Pengukuran Atomic
Absorption Spectrophotometry. Jurnal Pillar of Physics.8: 57 – 64.
Yoeseof, A., Edi, M., Dan Firra, R. 2012. Penggunaan Zeolit Alam Untuk
Adsorpsi Ion Fe (Ii) Dalam Air Tanah Dengan Aktivasi Asam Nitrat.
Jurnal Envirotek. 9(2) : 1-5.
Yuniarti, D. P., Komala, R., dan Aziz, S. 2019. Pengaruh Proses Aerasi terhadap
Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit di PTPN VII secara
Aerobik. 4(2): 7 – 16.
Zaimahwati., Yuniati., Jalal, R., Zhafiri, S., dan Yetri, Y. 2018. Isolasi dan
Karakterisasi Bentonit Alam Menjadi Nanopartikel Monmorillonit.
Jurnal Katalisator. 3(1): 12 – 18.
39
Lampiran 1. Diagram Alir
1. Pembuatan Larutan Standar Fe
- Dipipet sebanyak 0,5 mL, 1 mL, 2 mL, 4 mL, 8 mL
- Dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL.
- Diencerkan sampai tanda batas.
2. Proses pengambilan sampel logam Fe dari limbah cair PKS
- dibagi tempat sampel menjadi 3 titik lokasi untuk
pengambilan sampel dengan perbedaan jarak 10 langkah.
3. Penentuan kemampuan adsorpsi logam Fe dari limbah cair PKS
menggunakan MMT
a. Penentuan variasi konsentrasi adsorben
- diukur sebanyak 50 mL
- dimasukkan MMT dengan variasi massa 1,5; 2,5; 3,5;
4,5; 5,5; 6,5; 7,5; dan 8,5 g ke dalam erlenmeyer
- diaduk dengan menggunakan shaker selama 1 jam
- ditentukan konsentrasi logam Fe sebelum dan sesudah
dengan menggunakan SSA
Hasil
Limbah cair PKS
Hasil
Limbah cair PKS
Larutan Standar Fe (0,5 ppm,1 ppm,2 ppm,
4 ppm, dan 8 ppm)
Larutan Multielement Standar 100 ppm
40
Tabel Variasi Massa MMT
No Sampel Limbah PKS (mL) MMT (g) Waktu Kontak (Jam)
1. 50 1,5 1
2. 50 2,5 1
3. 50 3,5 1
4. 50 4,5 1
5. 50 5,5 1
6. 50 6,5 1
7. 50 7,5 1
8. 50 8,5 1
b. Penentuan variasi waktu kontak
- diukur sebanyak 50 mL
- dimasukkan MMT dengan massa 8,5 g ke dalam
erlenmeyer
- diaduk dengan menggunakan shaker dengan variasi
waktu kontak 1, 2, 3, 4, dan 5 jam
- ditentukan konsentrasi logam Fe sebelum dan sesudah
dengan menggunakan SSA
Tabel variasi massa MMT
No Sampel Limbah PKS (mL) MMT(g) Waktu Kontak (Jam)
1. 50 8,5 1
2. 50 8,5 2
3. 50 8,5 3
4. 50 8,5 4
5. 50 8,5 5
Hasil
Limbah cair PKS
41
c. Analisis morfologi permukaan dengan menggunakan SEM EDX
- dibersihkan specimen holder, dan diambil 0,5 g MMT
dikeringkan dengan vakum
- dimasukkan kedalam specimen chamber
- diamati menggunakan SEM-EDX dengan tegangan 20 kV
dan perbesaran 1.000 kali sehingga diperoleh hasil berupa
foto SEM, morfologi, dan unsur yang terkandung
didalamnya
Hasil
Montmorillonit
42
Lampiran 2. Pembuatan Larutan Standar Logam Fe
1) Larutan Standar Fe dibuat dengan konsentrasi 0,5 ppm; 1 ppm; 2 ppm; 4 ppm;
dan 8 ppm.
Larutan 1.000 ppm 100 ppm dalam labu ukur 100 mL
V1 . M1 = V2 . M2
V1 . 1.000 ppm = 100 mL . 100 ppm
V1 = 10.000
1.000
V1 = 10 mL
Konsentari 0,5 ppm
V1 . M1 = V2 . M2
V1 . 100 ppm = 100 mL . 0,5 ppm
V1 = 50
100
V1 = 0,5 mL
Konsentrasi 1 ppm
V1 . M1 = V2 . M2
V1 . 100 ppm = 100 mL . 1 ppm
V1 = 100
100
V1 = 1 mL
Konsentrasi 2 ppm
V1 . M1 = V2 . M2
V1 . 100 ppm = 100 mL . 2 ppm
V1 = 200
100
V1 = 2 mL
Konsentrasi 4 ppm
V1 . M1 = V2 . M2
V1 . 100 ppm = 100 mL . 4 ppm
V1 = 400
100 = 4 mL
43
Konsentari 8 ppm
V1 . M1 = V2 . M2
V1 . 100 ppm = 100 mL . 8 ppm
V1 = 800
100
V1 = 8 mL
44
Lampiran 3. Data Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe
Tabel 1. Data Absorbansi Larutan Standar Logam Fe
Konsentrasi (ppm) Absorbansi
0,0 -0.0012
0,5 0,0782
1,0 0,1477
2,0 0,2527
4,0 0,4419
8,0 0,6851
Gambar 1. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe
Tabel 2. Data persamaan garis regresi linier kandungan logam Fe
No X Y x² y² Xy
1. 0,0 -0,0012 0,0 0.00000144 0
2. 0,5 0,0782 0,25 0.00611524 0.0391
3. 1,0 0,1477 1,0 0.02181529 0.1477
4. 2,0 0,2527 4,0 0.06385729 0,5054
5. 4,0 0,4419 16,0 0.19527561 1,7676
6. 8,0 0,6851 64,0 0.46936201 5,4808
∑n=6 ∑x=15,5 ∑y=1.6044 ∑x²=85,25 ∑y²=0.75642688 ∑xy=7.9406
-0,0012
0,07820,1477
0,2527
0,4419
0,6851
y = 0.0840x + 0.0505
R² = 0.973
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 2 4 6 8
Ab
sorb
an
si
Konsentrasi (ppm)
Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe
45
Persamaan regresi linier menjadi:
y = ax+b
Keterangan:
y = absorbansi
x = konsentrasi
a = slope
b = intercept
a = 𝑛 ∑𝑥𝑦 − ∑𝑥 (∑𝑦)
𝑛 ∑𝑥2 − (∑𝑥)²
= 6 7.9406 - 15,5 (1.6044)
6 85,25 - (15,5)²
= 47,6436- 24,8682
511,5- 240,25
=22,7754
271,25
= 0,08396460829
= 0,0840
b = ∑y ∑x2 - ∑x (∑xy)
n ∑x2 - (∑x)²
= 1.6044 85,25 - 15,5 (7.9406)
6 85,25 - (15,5)²
= 136.7751 – 123,0793
511,5- 240,25
=13.6 958
271,25
= 0,05049142857
= 0,0505
Maka persamaan regresi linier menjadi:
y= ax+b
y= 0,0840x + 0,0505
46
Lampiran 4. Hasil Analisis Kandungan Fe pada Limbah Cair PKS
Tabel 3. Hasil Analisis Kandungan Logam Fe pada Limbah Cair PKS
a. Variasi Massa MMT
Sampel
Limbah
Cair
Konsentrasi Fe
Awal (ppm) Absorbansi
Konsentrasi
Fe Akhir
(ppm)
Konsentrasi Fe
Teradsorpsi
(ppm)
Lp 1
6,523
0,170 1,427 5,096
Lp 2 0,115 0,764 5,756
Lp 3 0,101 0,605 5,918
Lp 4 0,085 0,414 6,109
Lp 5 0,079 0,337 6,186
Lp 6 0,071 0,247 6,276
Lp 7 0,070 0,235 6,288
Lp 8 0,066 0,192 6,331
Ketreangan:
LP = Limbah PKS
Perhitungan:
Konsentrasi LP 1
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,170 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,170 – 0,0505
0,0840
x = 1,427 mg/L
Konsentrasi LP 2
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,115 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,115 -0,0505
0,0840
x = 0,764 mg/L
Konsentrasi LP 3
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
47
0,101 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,101-0,0505
0,0840
= 0,605 mg/L
Konsentrasi LP 4
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,085 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,085-0,0505
0,0840
x = 0,414 mg/L
Konsentrasi LP 5
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,079 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,079-0,0505
0,0840
x = 0,337 mg/L
Konsentrasi LP 6
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,071 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,071-0,0505
0,0840
x = 0,247 mg/L
Konsentrasi LP 7
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,070 =0,0840x + 0,0505
x = 0,070 -0,0505
0,0840
x = 0,235 mg/L
48
Konsentrasi LP 8
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,066 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,066 -0,0505
0,0840
x = 0,192 mg/L
1. Konsentrasi Fe Teradsorpsi
C Teradsorpsi = Kons. Awal – Kons. Akhir
Variasi Massa
1. C Teradsorpsi = 6,523 – 1,427 = 5,096
2. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,764 = 5,756
3. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,605 = 5,918
4. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,414 = 6,109
5. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,337 = 6,186
6. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,247 = 6,276
7. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,235 = 6,288
8. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,192 = 6,331
b. Variasi Waktu Kontak
Sampel
Limbah
Cair
Konsentrasi Fe
Awal (ppm) Absorbansi
Konsentrasi
Fe Akhir
(ppm)
Konsentrasi Fe
Teradsorpsi
(ppm)
Lp A
6,523
0,066 0,192 6,331
Lp B 0,076 0,299 6,224
Lp C 0,055 0,049 6,474
Lp D 0,053 0,034 6,489
Lp E 0,052 0,019 6,503
LP = Limbah PKS
Konsentrasi LP A
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
49
0,066 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,066- 0,0505
0,0840
x = 0,192 mg/L
Konsentrasi LP B
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,076 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,076- 0,0505
0,0840
x = 0,299 mg/L
Konsentrasi LP C
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,055 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,055 - 0,0505
0,0840
x = 0,049 mg/L
Konsentrasi LP D
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,053 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,053 - 0,0505
0,0840
x = 0,034 mg/L
Konsentrasi LP E
y = ax + b
y = 0,0840x + 0,0505
0,052 = 0,0840x + 0,0505
x = 0,052 - 0,0505
0,0840
x = 0,019 mg/L
50
2. Konsentrasi Fe Teradsorpsi
C Teradsorpsi = Kons. Awal – Kons. Akhir
Variasi Waktu Kontak
1. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,192 = 6,331
2. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,299 = 6,224
3. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,049 = 6,474
4. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,034 = 6,489
5. C Teradsorpsi = 6,523 – 0,019 = 6,503
51
Lampiran 5. Perhitungan Kapasitas Adsorpsi Logam Fe pada Limbah Cair
PKS Menggunakan Adsorben MMT
Perhitungan Kapasaitas Adsorpsi
Qe = Co − Ce
w x V
Keterangan:
Qe = kapasitas adsorpsi (mg/g)
Co = konsentrasi awal logam (mg/L)
Ce = konsentrasi akhir logam (mg/L)
W = massa adsorben (g)
V = volume larutan logam (L)
a. Variasi Waktu Kontak
Waktu kontak 1 jam
Qe = 𝐶𝑜−𝐶𝑒
𝑊˟ V
= 6,523- 0,192
8,5˟ 0,05
= 0,0372 mg/L
Waktu kontak 2 jam
Qe = 𝐶𝑜−𝐶𝑒
𝑊˟ V
= 6,523- 0,299
8,5˟ 0,05
= 0,0366 mg/L
Waktu kontak 3 jam
Qe = 𝐶𝑜−𝐶𝑒
𝑊˟ V
= 6,523- 0,049
8,5˟ 0,05
= 0,0381 mg/L
52
Waktu kontak 4 jam
Qe = 𝐶𝑜−𝐶𝑒
𝑊˟ V
= 6,523- 0,034
8,5˟ 0,05
= 0,0382 mg/L
Waktu kontak 5 jam
Qe = 𝐶𝑜−𝐶𝑒
𝑊˟ V
= 6,523- 0,019
8,5˟ 0,05
= 0,0383 mg/L
53
Lampiran 6. Hasil Analisis SSA
1. Hasil Analisis SSA pada Sampel Limbah Cair PKS Sebelum Adsorpsi
54
55
56
2. Hasil Analisis SSA pada Limbah Cair PKS Setelah Adsorpsi
Variasi Massa
57
Variasi Waktu Kontak
58
Lampiran 7. Hasil Uji SEM-EDX
59
60
Lampiran 8. Dokumentasi Penelitian
1. Sampel
Gambar 1. Pengambilan sampel limbah cair PKS
2. Pembuatan Larutan Standar Fe
Gambar 2. Variasi larutan standar Fe (0,5 ppm; 1 ppm; 2 ppm;
4 ppm; dan 8 ppm) yang akan diuji menggunakan SSA
3. Pengaruh Variasi Massa MMT Terhadap Adsorpsi Logam Fe
Gambar 3. Limbah cair PKS yang ditambahkan variasi massa MMT
61
Gambar 4. Dilakukan destruksi basah
Gambar 5. Limbah cair PKS dengan variasi massa yang akan diuji menggunakan
SSA
4. Pengaruh Variasi Waktu Kontak Terhadap Adsorpsi Logam Fe
Gambar 6. Variasi waktu kontak (2 jam; 3 jam; 4 jam dan 5 jam)
Yang ditambahkan 8,5 g MMT
62
Gambar 7. Didestruksi basah
Gambar 8. Limbah cair PKS dengan variasi waktu kontak
akan diuji menggunakan SSA
63
Lampiran 9. Instrumen SSA
64
Lampiran 10. Curicullum Vitae
CURICULLUM VITAE
Nama : Maria Dayanti Mellanie
NIM : 170604003
Tempat/ Tanggal Lahir : Tanjung Seumantoh, 05 Januari 2000
Program Studi : Kimia
Kelompok Keahlian : Kimia Fisik
Pengalaman Organisasi : Ketua Divisi Riset Himpunan Mahasiswa Kimia
(HIMKI) FT – UNSAM Periode 2019- 2020
Pelatihan/ Seminar/ Training : Seminar Enterpreneur Nasional tahun 2018
Alamat : Dusun Makmur, Desa Kebun Tanjung
Seumantoh, Kecamatan Karang Baru,
Kabupaten Aceh Tamiang, Aceh.
Telepon : 082294550325
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar
dan dapat di pertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari
ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima
sanksi.
Langsa, 22 September 2021
Maria Dayanti Mellanie
170604003
Top Related