Optimasi Suhu Aktivasi Dan Dosis Zeolit Sebagai Adsorben Seng Dan Besi Yang Terkandung Di Dalam Limbah Cair Industri Sarung Tangan Karet

 9  72  66  2017-01-18 05:19:22 Report infringing document

DAFTAR ISI

  Data hasil penyerapan kandungan Fe didalam sampel dengan 5 variasi suhu dan dosis zeolit aktif ABSTRAK Pemanfaatan zeolit alam Sarulla yang telah diaktifkan untuk menyerap Zn dan Fe dalam sampel limbah cair sarung tangan karet telah dilakukan pada berbagai dosis penyerapandan suhu aktivasi. Serbuk zeolit 100mesh diaktivasi dengan menggunakan HCl 15%, kemudian dilanjutkan pemanasan pada variasi suhu 100 C, 150 C, 200 C, 250 C, 300 C, dan 350 C, masing- masing selama 3 jam, dan variasi dosis zeolit dilakukan pada penambahan 25 gram, 50 gram, 75 gram, dan100 gram.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

  Pada proses industri barang jadi sarung tangan karet, logam berat dalam bentuk ZnO digunakan sebagai akselerator proses vulkanisasi 2+ karet, sehingga ion Zn terbawa dalam air limbah industri dengan konsentrasi mencapai 300 ppm, disamping itu air digunakan dalam tahap pencucian mesin dan wadah,mengandung logam besi(Fe) dengan konsentrasi yang mencapai 50 ppm.. (Kresnawati,2007) Zeolit merupakan bahan galian non logam atau mineral industri multi guna karena memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang unik yaitu sebagai penyerap, penukar ion, C, air pori tersebut dapat dilepas, sehingga terbentuk pori-pori zeolit yang dapat memungkinkan zeolit dapat menyerap molekul-molekul yangmempunyai ukuran yang lebih kecil dari pori-pori zeolit tersebut.

3. Variasi dosis zeolit aktif yang digunakan sebagai penyerap adalah 25 gr, 50 gr, 75 gr, dan 100 gr untuk 100 ml limbah

  Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapakah suhu aktivasi dan dosis optimum zeolit yang digunakan sebagai adsorben, sehingga kandungan Zn dan Fe didalamlimbah cair industri sarung tangan karet dapat diturunkan sampai jumlah seminimal mungkin. Sampel zeolit diaktivasi dengan metode kimia dan fisika, yaitu dengan penambahan HCl 15%, diikuti pemanasan pada suhu 150C, 200 C, 250 C,300 C, dan 350 C.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Lateks

  Produksi karet yang telah dipasarkan tersebut dalam bentuk olahyan lateks pekat (concentrated lateks), Sheet atau Ribbed Smoked Sheet(RSS), karet remah ataustandard Indonesian Rubber (SIR), karet remah atau Standard Indonesian Rubber(SIR). Lateks merupakan suatu system koloid, dimana partikel karet dilapisi oleh protein dan fosfolipida yang terdispersi dalam serum.

2.1.1. Proses Pengolahan Lateks Pekat

  Pada proses pengolahan lateks pekat digunakan bahan 1. Senyawa kimia sebagai bahan antikoagulanPemakaian bahan antikoagulan harus dibatasi, agar tidak menghabiskan banyak biaya, dan penambahan bahan koagulan yaitu dosis asam dalam proses pencetakandilakukan secara perlahan – lahan karena dapat mempengaruhi proses pengeringan.

2 O)

3 COOH)

  Senyawa kimia sebagai penggumpal (koagulan) a Asam Cuka(CH b Asam Formiat (CHOOH) 3. Air PengolahanDalam proses pengolahan karet, air berperan sangat penting dan dibutuhkan dalam jumlah yang sangat besar.

2.1.2. Proses Pembuatan Sarung Tangan Karet

  Sarung tangan karet dibuat dengan cara pembuatan dispersi pemvulkanisasi dari lateks pekat dengan perlakuan komposisi jumlah bahan pengisi Titanium Oksida dantanin. Adapun yang menjadi bahan tangan karet adalah lateks pekat dengan kadar karet kering 60% , dan sebagai bahan anti koagulan adalah NH4OH, Belerang, Texapon 10%, KOH 10%, dan sebagai zatakseerator adalah ZnO, ZDEC, dan bahan pengisi adalah Titan Oksida, Silikon, dan Tanin.

2.1.3. Tahap – Tahap Pengolahan Lateks Pekat menjadi Sarung Tangan Karet

  Hasil dispersi dicampurkan kedalam lateks pekat, diaduk sampai merata dan campuran disimpan selama 3 3. Untuk mengetahui tahap vulkanisasi periksa campuran dengan memipet 10 ml campuran dan tambahkan Chlorofom sambil diaduk 5 menit, dan gumpalan diperiksa.

C. Proses Pencetakan Sarung Tangan Karet

  Pencelupan cetakan kedalam larutan koagulan ( coagulant dip ), proses pencelupan dilakukan 2 kali 2. Penggulungan ( beading ), ujung dari sarung tangan harus digulung agar sarung tangan karet pada waktu dimasuki tidak robek.

4. Pencucian ( leaching )untuk membersihkan kotoran, maupun sisa – sisa bahan kimia

  Vulkanisasi ( Curing ), yaitu pemasakan / vulkanisasi pada suhu 100 40 menit 7. Sortasi, yaitu untuk melihat ada kebocoran ( pin holes ), testing dengan tekanan udara.

2.2. Sifat Kimia Air Limbah

  Bahan organik terlarut dapat menghabiskan oksigen dalam limbahserta akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih. Kandungan logam Zn dalam air limbah terbawa dari penambahan Zn0 dalam proses akselerator lateks pekat dengan bahananti koagulan dan bahan pengisi tanin , silikon,dan titan oksida, sedangkan kandungan Fe Air limbah sangat berbahaya bagi kesehatan manusia karena air limbah tersebut dapat menjadi sumber penyakit disentri, kolera, antraks, dan lain Tabel 2.2.

2.2.1. Limbah Industri Karet

  Logam Logam menurut pengertian awam adalah barang yang padat dan berat yang biasanya selalu digunakan oleh orang untuk alat-alat dapur atau untuk perhiasan, yaitubesi, baja, emas, dan perak. Padahal masih banyak logam lain yang penting dan sangat kecil serta berperan dalam proses biologis makhluk hidup misalnya selenium, kobalt,mangan dan lain-lainya.

2.4.1. Manfaat Logam Seng(Zn)

  Peran Zn dalam proses katalitik, yaitu hampir 100 jenis enzim memiliki kemampuan katalisator dalam reaksi kimia tergantung pada Zn. Kadar Zn ditemukan dalam semua bagian tubuh manusia, 60% terdapat di otot, 30% terdapat di tulang, dan 5% terdapat dikulit.

2. Melapisi baja atau besi, guna mencegah korosi 3

  Bahan alloy seperti kuningan, nikel-perak, logam mesin ketik, dan bahan penyepuhan listrik 5. Pelapisan cat khususnya dalam bidang industri automobile, digunakan untuk pembuatan pipa rangka bangunan.

2.5. Besi (Fe)

  Fe memiliki berat atom 55,845 g/mol, titik leleh 1.538C, dan titik didih 2.861 C. 5,6% dan kerak bumi dan menyusun 35% dari masa bumi.

2.5.1. Manfaat Logam Fe

  Feritin adalah protein yang mengandung besi 200 gr/ kg ditemukan dalam limpa, hati, ginjal, dan sumsum tulang yang merupakan penyediaan(deposit) dalam tubuh hewan. Karena Fe pada wanita hamil diperlukan untuk mencukupi kebutuhan sel darahyang membesar selama kehamilan dan juga untuk kebutuhan fetus dan plasenta.

2.6. Toksisitas Logam Berat

  Toksisitas logam pada manusia menyebabkan beberapa akibat negatif, tetapi yang terutama adalah timbulnya kerusakan jaringan, terutama jaringan detoksikasi dan ekskresi(hati dan ginjal). Daya toksisitas ini dipengaruhi oleh beberapafaktor yaitu kadar logam yang termakan, lamanya mengkonsumsi, umur, spesies, jenis kelamin, kebiasaan makan makanan tertentu, kondisi fisik, dan kemampuan jaringantubuh untuk mengakumulasi logam.

2.7. Spektrofotometer Serapan Atom

  Fotometermerupakan instrument yang didisain untuk mengukur intensitas cahaya, dan biasanya dilakukan dengan membandingkan intensitas tersebut dengan intensitas dari beberapasumber referensi radiasi. 1983) Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) adalah spektrofotometri atom yang lebih melibatkan proses penyerapan panjang gelombang yang dipancarkan oleh suatu unsuratom yang dilewatkan melalui gas pembakar.

2.7.1. Prinsip Dasar Spektrofotometer Serapan Atom

  Namun hanya absorpsi dan fluoresensin yang umumnya digunakan untuk spektroskopi molekular. Atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton bermuatanpositif, dan neutron berupa partikel yang netral, dimana inti atom dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif pada tingkat energi yang berbeda-beda.

2.7.2. Instrumentasi

  Skematis ringkas Spektrofotometer Serapan atom Keterangan :A : Lampu katoda beronggaB : ChopperC : TungkuD : MonokromatorE : DetektorF : Meter bacaan nilai absorbansiAtomisasi dapat dilakukan baik dengan nyala maupun dengan tungku. Biasanya temperatur dinaikan secara bertahap, untuk menguapkan dan sekaligusmendisosiasikan senyawa yang dianalisis.

2.7.3. Gangguan Pada SSA dan Cara Mengatasinya

  Gangguan nyata pada SSA adalah seringkali didapatkan suatu hasil yang tidak sesuai dengan konsentrasi sampel yang ditentukan. Demikian juga terjadinya ionisasiatom akan menjadi sumber kesalahan pada SSA oleh karena spektrum radiasi oleh ion jauh berbeda dengan spektrum absorpsi atom netral yang memang akan ditentukan.

2 O yang memberikan nyala dengan temperatur yang tinggi

3. Pengeluaran unsur pengganggu dari matriks sampel dengan cara eksitasi

  Menambahkan elemen pengikat gugus atom penyangga, sehingga terikat kuat akan tetapi atom yang ditentukan bebas sebagai atom netral. Misalnya, penentuan logamyang terikat sebagai garam, dengan penambahan logam, yang lainnya akan terjadi ikatan lebih kuat dengan anion pengganggu.

2.8. Zeolit

2.8.1. Pengenalan Zeolit

  Hingga saat ini zeolit sintetis terus dikembangkan, hal ini dengan pertimbangan zeolit ini memiliki sesuatu yang laindibandingkan dengan material oksida anorganik yang lain, yaitu karena kombinasi dari berbagai sifat, antara lain karakter pori-pori mikro dari dimensi pori-pori yangseragam, sifat pertukaran ion, kemampuan untuk membuat keasaman internal, dan stabilitas dalam suhu yang tinggi. Karena sifat yang dimiliki maka zeolit sintetis yang berkemampuan lebih baik dikembangkan dari zeolit alam, sehinggazeolit ini akan menjadi suatu alternatif bahan pengolah limbah yang jauh lebih efisien dibanding dengan zeolit alam.

2.8.2. Struktur Zeolit

Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral [AlO ] dan [SiO ] yang 4 4 saling berhubungan melalui atom O. Gambar Kerangka Utama Penyusun Zeolit4+ 3+ Dalam struktur tersebut Si dapat diganti Al , sehingga rumus umum komposisi zeolit dapat dinyatakan sebagai berikut :M [(AlO ) (SiO ) ] m H O x/n 2 x 2 y

2 Dimana : n = Valensi kation M (alkali / alkali tanah)

x,y= Jumlah tetrahedron per unit sel m = Jumlah molekul air per unit selM = Kation alkali / alkali tanah( Srihapsari, 2006)

2.8.3. Sifat - Sifat Zeolit

  Zeolit mempunyai struktur berongga yang biasanya diisi oleh air dan kation yang bisa dipertukarkan dan memiliki ukuran pori tertentu. Bila kation-kation atau molekul air tersebut dikeluarkan dari dalam pori dengan suatu perlakuan tertentu maka zeolit akanmeninggalkan pori yang kosong .

2.8.4. Aktivasi Zeolit

  Proses aktivasi zeolit alam dapat dilakukan dengan 2 cara, yang pertama yaitu secara fisika melalui pemanasan dengan tujuan untuk menguapkan air yang terperangkap didalam pori-pori kristal zeolit, sehingga luas permukaannya bertambah (Khairinal, 2000). Proses aktivasi zeolit dengan perlakuan asam HCl pada konsentrasi0,1N hingga 11N menyebabkan zeolit mengalami dealuminasi dan dekationisasi yaitu keluarnya Al dan kation-kation dalam kerangka zeolit.

2.8.5. Penggunaan Zeolit 1

  Pengolahan air Air yang dimaksud adalah air yang berasal dari air tanah, air sungai, dan limbah industri, limbah rumah tangga, dan limbah pertanian. Air kotor inimengandung kotoran yang berupa bahan tidak terlarut, bahan terlarut, dan koloid, sehingga air kotor harus ditangani secara mekanis, kimia maupunbiologi tergantung dari bahan pencemarnya, serta standar air bersih yang diperlukan.

90 Penyerapan Cs dan Sr dari limbah radioaktif yang berkadar sangat rendah

  pertama kali dilakukan pada tahun 1960 oleh Armes. Meskipun kadar limbah radioaktif tersebut sangat rendah, tetapi masih tetap berbahaya bagi mahlukhidup, terutama manusia.

4. Bidang industri Dalam industri kertas, jenis zeolit klioptilolit biasa dipakai sebagai bahan pengisi

Klipnotilolit yang digunakan harus digerus, dan kotoran yang terikut seperti oksida besi dan bahan-bahan organik yang dapat menurunkan derjat kecerahankertas harus dihilangkan dengan pemucatan.Dalam industri ban digunakan zeolit sintesis A dan X untuk menjaga agar campuran bahan pembuat ban tidakmengalami polimerisasi dan juga untuk menyerap komponen gas selama proses vulkanisasi.dan dalam industri lain seperti industri plastik, industri deterjen, dll.(Sutarti, 1994)

BAB 3 METODELOGI PENELITIAN

  Alat - alat Fisons Yamato Sibata 3.2. Bahan - bahan 3 pekat p.a.

3.3. Prosedur Penelitian

  3.3.2 Pengaktifan zeolit Kedalam 100 gram zeolit 100 mesh ditambahkan 500 mL HCl 15%, diaduk dengan pengaduk magnit selama 3 jam, kemudian dicuci dengan akuades sampai pH netral, laludikeringkan dalam oven pada suhu 110 C , kemudian dihaluskan kembali dengan alu dan lumpang, dan diaktifkan pada suhu 150 C selama 3 jam, didinginkan dan disimpandalam desikator. 3.3.3 Pembuatan Larutan Induk Zn 1000 ppm Sebanyak 4,3590 gram kristal ZnSO .7H O ditmbang dengan teliti, dan dilarutkan dengan 4 2 akuades dalam gelas beaker, kemudian dipindahkan secara kuantitatif kedalam labu takar 1000 mL, lalu diencerkan sampai garis tanda dan dihomogenkan.

3.3.3.2 Pembuatan Larutan Standar Zn 10 ppm

Sebanyak 10 mL larutan standar Zn 100 ppm dimasukkan dalam labu takar 100 mL, lalu diencerkan dengan akuades sampai garis tanda dan dihomogenkan 3.3.3.3 Pembuatan Larutan Standar Zn 0,5ppm; 1,0ppm; 1,5ppm Disediakan 3 labu takar 100 mL, yang bersih dan kering, kemudian ke dalam labu takar ini, secara terpisah dipipet sebanyak 5 mL, 10 mL, 15 mL larutan standar Zn 10 ppm, lalu

3.3.4. Pembuatan Larutan Induk Fe 1000 ppm

  Sebanyak 7,0161 gram kristal Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 . 6H 2 O ditimbang dengan teliti, dilarutkan ke dalam beaker glass, lalu dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL yang telah berisi akuades dan 20 mL H SO , ditambahkan larutan KMnO 0,1 N sedikit demi sedikit 2 4(P) 4 sampai diperoleh larutan merah muda tetap ada, kemudian diencerkan sampai garis tanda, sehingga diperoleh larutan standar Fe 1000 ppm.

3.3.4.1 Pembuatan Larutan Standar Fe 100ppm

  3.3.4.2 Pembuatan Larutan Standar Fe 5ppm, 10ppm, 15ppmDisediakan 3 labu takar 100 mL, yang bersih dan kering, kemudian ke dalam labu takar ini, secara terpisah dipipet sebanyak 5 mL, 10 mL, 15 mL larutan standar Fe 100 ppmlalu diencerkan dengan akuades sampai garis tanda dan dihomogenkan, sehingga diperoleh larutan seri standar Fe 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm. Pengaktifan Zeolit 100 gram zeolit 100 mesh ditambahkan 500 mL HCl 15% diaduk dengan magnetic stirrer selama 3 jamdicuci dengan akuades sampai pH netral dikeringkan dalam oven pada suhu 110 Cdihaluskan kembali diaktifkan pada suhu 150 C selama 3 jam.didinginkan disimpan dalam desikator Zeolit Aktif ( Prosedur yang sama diulangi untuk aktivasi pada suhu 200 C, 250 C, 300 C, 350 C).

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

  Data pengukuran absorbansi Zn dalamlimbah cair sarung tangan karet sebelum dan sesudah penambahan zeolit aktif dicantumkan pada Lampiran tabel 2, sedangkan data konsentrasi Zn dalam limbahcair sarung tangan karet sebelum dan sesudah penambahan zeolit aktif dicantumkan padaLampiran tabel 3. Data pengukuran absorbansi Fe dalam limbah cair sarung tangan karet sebelum dan sesudah penambahanzeolit aktif dicantumkan pada Lampiran tabel 6, sedangkan data penentuan konsentrasiFe dalam limbah cair sarung tangan karet sebelum dan sesudah penambahan zeolit aktif dicantumkan pada Lampiran tabel 7.

4.1.1. Penentuan Zn

  Data absorbansi yang diperoleh untuk suatu seri larutan standar logam Zn diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupagaris linear seperti pada lampiran gambar 1 halaman 46 Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan metode Least Square, dimana konsentrasidinyatakan sebagai Xi dan absorbansi dinyatakan sebagai Yi seperti pada tabel berikut: Tabel 4.1.2. Penentuan Zn didalam sampel sebelum dan sesudah penambahan zeolit aktif dengan variasi suhu aktivasi dan dosis zeolit.

3. Perhitungan jumlah Zn yang terserap

  Jumlah Zn yang terserap dihitung dengan menggunakan persamaan: [Zn] terserap = [Zn] awal – [Zn] sisa Jumlah Zn yang tersisa yang dihitung seperti dijelaskan pada butir di atas, dicantumkan pada Lampiran tabel 4. Data persamaan : � � � � % %�� = � � Hasil perhitungan yang diperoleh dicantumkan pada tabel yang sama.

4.1.2. Penentuan Fe

1. Penurunan persamaan garis regresi

  Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan metode Least Square, dimana konsentrasidinyatakan sebagai Xi dan absorbansi dinyatakan sebagai Yi seperti pada tabel berikut: Tabel 4.1.2. Penentuan Fe didalam sampel sebelum dan sesudah penambahan zeolit aktif dengan variasi suhu aktivasi dan dosis zeolit.

4. Perhitungan jumlah Fe yang terserap

  Jumlah Fe yang terserap dihitung dengan menggunakan persamaan: [Fe] terserap = [Fe] awal – [Fe] sisa Jumlah Fe yang tersisa yang dihitung seperti dijelaskan pada butir di atas, dicantumkan pada Lampiran tabel 8. Data persamaan : �� � � �� % Fe = 100%�� � �� Hasil perhitungan yang diperoleh dicantumkan pada tabel yang sama.

4.2. Pembahasan

  Seng (Zn) Pada Lampiran tabel 3, dicantumkan penyerapan Zn dalam limbah cair industri sarung tangan karet dengan penambahan dosis zeolit aktif 25 gram, 50 gram; 75 gram,dan 100 gram, dengan suhu aktivasi 100 C, 150 C, 200 C, 250, 300 C; dan 350 C. Besi Pada Lampiran tabel 7, dicantumkan penyerapan Fe dalam limbah cair industri sarung tangan karet dengan penambahan dosis zeolit aktif 25 gram, 50 gram, 75 gram; dan 100gram, dengan suhu aktivasi 100 C, 150 C,200 C, 250, 300 C, dan 350 C.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1. Kesimpulan 300 C, dan dosis penambahan zeolit aktif sebanyak 100 gram untuk 100 ml sampel limbah cair sarung tangan karet, dimana penurunan kandungan Zn mencapai 79,55 %,dan untuk penurunan kandungan Fe mencapai 87,4 %.

DAFTAR PUSTAKA

  Lingkungan Hidup dan Pencemaran dan Hubungannya dengan Toksikologin Senyawa Logam . Penggunaan Zeolit Alam yang Telah Diaktivasi Dengan Larutan HCl untuk Menyerap Logam-Logam Penyebab kesadahan air.

Dokumen baru
Aktifitas terbaru
Penulis
123dok avatar

Berpartisipasi : 2016-09-17

Dokumen yang terkait

Optimasi Suhu Aktivasi Dan Dosis Zeolit Sebag..

Gratis

Feedback