Abstrak— Pada penelitian ini mempelajari tentang kapasitas adsorpsi dari biomassa kulit kacang tanah yang telah teraktivasi HNO 3 0,1 M untuk mengadsorpsi kromium dari larutan berair. Uji adsorpsi dilakukan dengan cara penentuan laju alir, penentuan tinggi adsorben dan penentuan konsentrasi. Variasi laju alir dalam kolom, yakni 1, 2, 3, 5, 7 dan 10 mL/menit. Variasi tinggi adsorben dalam kolom, yakni 2,5; 5; 7,5 dan 10 cm.Variasi konsentrasi larutan kromium, yakni 10, 30, 50 dan 100 mg/L. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biomassa kulit kacang tanah teraktivasi dengan kondisi laju alir 1 mL/menit dan tinggi adsoben 10 cm mampu menyerap kromium dalam larutan kromium 100 mg/L sebesar 0,4937 mg/g. Kata Kunci—Biosorpsi, kromium, biomassa kulit kacang tanah, metode kolom, larutan berair. I. PENDAHULUAN IMBAH cair sebagai hasil samping dari aktivitas industri sering menimbulkan permasalahan bagi lingkungan. Pencemaran air oleh logam-logam berat dapat berasal dari proses-proses industri seperti industri metalurgi, industri penyamakan kulit, industri pembuatan fungisida, industri cat dan zat warna tekstil. Kromium merupakan logam yang banyak digunakan dalam berbagai macam aplikasi, yaitu pada proses penyamakan kulit, finishing logam, elektroplating dan industri pewarna. Kromium terdapat di lingkungan dalam bentuk kromium (III) dan dalam bentuk kromium (VI). Kromium heksavalen dalam jumlah yang relatif sedikit memiliki efek yang bersifat racun pada makhluk hidup dan dapat merusak paru-paru, hati dan ginjal [1]. Kromium (VI) bersifat mutagenik, karsinogenik dan teratogenik [2]. Banyak metode yang telah dikembangkan untuk menurunkan kadar logam berat dari badan perairan, misalnya teknik presipitasi, evaporasi, elektrokimia dan pemakaian resin [3]. Metode tersebut dianggap kurang efektif karena membutuhkan biaya yang cukup tinggi dalam pengoperasiannya. Selain itu, telah banyak pula dikembangkan teknologi aplikasi adsorpsi, yakni menggunakan bahan biomaterial untuk menurunkan kadar logam berat dari badan air (biosorpsi). Penggunaan biomaterial dalam proses pengikatan logam terbukti lebih efektif dan memiliki beberapa keuntungan, diantaranya adalah tidak menghabiskan biaya yang terlalu banyak dalam proses operasionalnya, ramah lingkungan dan mudah pembuatannya [4]. Adsorben yang seringkali digunakan untuk proses penurunan kadar logam berat dalam larutan pada umumnya berasal dari tanaman atau berasal dari limbah biomassa. Beberapa penelitian mengenai penyerapan kromium dengan menggunakan beberapa biomassa telah dilakukan seperti kulit kacang tanah diperoleh hasil kapasitas adsorpsi sebesar 30,21 mg/g [5], serbuk gergaji dan daun cemara diperoleh hasil kapasitas adsorpsi sebesar 0,229 mg/g dan 0,277 mg/g [6], sekam padi diperoleh hasil kapasitas adsorpsi sebesar 0,07 mg/g [7], sekam gandum diperoleh hasil kapasitas adsorpsi sebesar 0,942 mg/g [8]. Salah satu limbah biomassa yang dapat digunakan sebagai adsorben untuk penyerapan kromium adalah kulit kacang tanah. Kulit kacang tanah mengandung banyak selulosa yang mempunyai potensi cukup besar untuk dijadikan sebagai adsorben karena adanya gugus hidroksil (-OH) yang berperan dalam proses pengikatan ion logam [9]. Penelitian ini memanfaatkan kulit kacang tanah teraktivasi sebagai adsorben untuk mengurangi kadar kromium dengan menggunakan metode kolom dengan melakukan variasi terhadap laju alir, tinggi adsorben dan konsentrasi larutan kromium. II. URAIAN PENELITIAN 2.1 Bahan dan Alat Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah kulit kacang tanah, etanol 70%, aqua DM, K 2 Cr 2 O 7 digunakan untuk larutan kerja kromium dan HNO 3 65 %. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah neraca analitis, mortar penggiling, pengayak dengan ukuran 30 mesh, dan kolom penukar ion sederhana. Instrumen Spektroskopi Serapan Atom (SSA) digunakan untuk analisis hasil adsorpsi. Sedangkan untuk karekterisasi adsorben digunakan FTIR. 2.2 Prosedur 2.2.1 Pembuatan Biomassa Kulit Kacang Tanah Kulit kacang tanah yang digunakan sebagai biomassa dicuci, dikeringkan di bawah sinar matahari, setelah itu dihaluskan dan diayak dengan ayakan 30 mesh. Selanjutnya, biomassa kulit kacang tanah tersebut dicuci/direndam dengan aqua DM beberapa kali, lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 60 °C. Setelah itu, adsorben tersebut dicuci/direndam dengan etanol 70%, lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 60 °C sehingga biomassa siap digunakan. Selanjutnya, biomassa diaktivasi dengan larutan HNO 3 dengan cara direndam sebelum diuji. Kulit kacang yang teraktivasi ini dilakukan karakterisasi menggunakan FTIR. Pemanfaatan Biomassa Kulit Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.) untuk Adsorpsi Kromium dari Larutan Berair dengan Metode Kolom Anisa Irmawati, Dra. Ita Ulfin, M. Si. Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: [email protected]L
4
Embed
Pemanfaatan Biomassa Kulit Kacang Tanah Arachis hypogaea L ... · dilakukan dengan cara penentuan laju alir, penentuan tinggi adsorben ... 2.1 Bahan dan Alat. Bahan yang diperlukan
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Abstrak— Pada penelitian ini mempelajari tentang kapasitas adsorpsi
dari biomassa kulit kacang tanah yang telah teraktivasi HNO3 0,1 M
untuk mengadsorpsi kromium dari larutan berair. Uji adsorpsi
dilakukan dengan cara penentuan laju alir, penentuan tinggi adsorben
dan penentuan konsentrasi. Variasi laju alir dalam kolom, yakni 1, 2,
3, 5, 7 dan 10 mL/menit. Variasi tinggi adsorben dalam kolom, yakni
2,5; 5; 7,5 dan 10 cm.Variasi konsentrasi larutan kromium, yakni 10,
30, 50 dan 100 mg/L. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biomassa
kulit kacang tanah teraktivasi dengan kondisi laju alir 1 mL/menit
dan tinggi adsoben 10 cm mampu menyerap kromium dalam larutan
kromium 100 mg/L sebesar 0,4937 mg/g.
Kata Kunci—Biosorpsi, kromium, biomassa kulit kacang
tanah, metode kolom, larutan berair.
I. PENDAHULUAN
IMBAH cair sebagai hasil samping dari aktivitas industri
sering menimbulkan permasalahan bagi lingkungan.
Pencemaran air oleh logam-logam berat dapat berasal dari
proses-proses industri seperti industri metalurgi, industri
penyamakan kulit, industri pembuatan fungisida, industri cat
dan zat warna tekstil. Kromium merupakan logam yang
banyak digunakan dalam berbagai macam aplikasi, yaitu pada
proses penyamakan kulit, finishing logam, elektroplating dan
industri pewarna. Kromium terdapat di lingkungan dalam
bentuk kromium (III) dan dalam bentuk kromium (VI).
Kromium heksavalen dalam jumlah yang relatif sedikit
memiliki efek yang bersifat racun pada makhluk hidup dan
dapat merusak paru-paru, hati dan ginjal [1]. Kromium (VI)
bersifat mutagenik, karsinogenik dan teratogenik [2].
Banyak metode yang telah dikembangkan untuk
menurunkan kadar logam berat dari badan perairan, misalnya
teknik presipitasi, evaporasi, elektrokimia dan pemakaian
resin [3]. Metode tersebut dianggap kurang efektif karena
membutuhkan biaya yang cukup tinggi dalam
pengoperasiannya. Selain itu, telah banyak pula
dikembangkan teknologi aplikasi adsorpsi, yakni
menggunakan bahan biomaterial untuk menurunkan kadar
logam berat dari badan air (biosorpsi). Penggunaan
biomaterial dalam proses pengikatan logam terbukti lebih
efektif dan memiliki beberapa keuntungan, diantaranya adalah
tidak menghabiskan biaya yang terlalu banyak dalam proses
operasionalnya, ramah lingkungan dan mudah pembuatannya
[4]. Adsorben yang seringkali digunakan untuk proses
penurunan kadar logam berat dalam larutan pada umumnya
berasal dari tanaman atau berasal dari limbah biomassa.
Beberapa penelitian mengenai penyerapan kromium dengan
menggunakan beberapa biomassa telah dilakukan seperti kulit
kacang tanah diperoleh hasil kapasitas adsorpsi sebesar 30,21
mg/g [5], serbuk gergaji dan daun cemara diperoleh hasil
kapasitas adsorpsi sebesar 0,229 mg/g dan 0,277 mg/g [6],
sekam padi diperoleh hasil kapasitas adsorpsi sebesar 0,07
mg/g [7], sekam gandum diperoleh hasil kapasitas adsorpsi
sebesar 0,942 mg/g [8].
Salah satu limbah biomassa yang dapat digunakan sebagai
adsorben untuk penyerapan kromium adalah kulit kacang
tanah. Kulit kacang tanah mengandung banyak selulosa yang
mempunyai potensi cukup besar untuk dijadikan sebagai
adsorben karena adanya gugus hidroksil (-OH) yang berperan
dalam proses pengikatan ion logam [9]. Penelitian ini
memanfaatkan kulit kacang tanah teraktivasi sebagai adsorben
untuk mengurangi kadar kromium dengan menggunakan
metode kolom dengan melakukan variasi terhadap laju alir,
tinggi adsorben dan konsentrasi larutan kromium.
II. URAIAN PENELITIAN
2.1 Bahan dan Alat
Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah kulit
kacang tanah, etanol 70%, aqua DM, K2Cr2O7 digunakan
untuk larutan kerja kromium dan HNO3 65 %. Peralatan yang
digunakan dalam penelitian ini adalah neraca analitis, mortar
penggiling, pengayak dengan ukuran 30 mesh, dan kolom
penukar ion sederhana. Instrumen Spektroskopi Serapan Atom
(SSA) digunakan untuk analisis hasil adsorpsi. Sedangkan
untuk karekterisasi adsorben digunakan FTIR.
2.2 Prosedur
2.2.1 Pembuatan Biomassa Kulit Kacang Tanah
Kulit kacang tanah yang digunakan sebagai biomassa
dicuci, dikeringkan di bawah sinar matahari, setelah itu
dihaluskan dan diayak dengan ayakan 30 mesh. Selanjutnya,
biomassa kulit kacang tanah tersebut dicuci/direndam dengan
aqua DM beberapa kali, lalu dikeringkan dengan oven pada
suhu 60 °C. Setelah itu, adsorben tersebut dicuci/direndam
dengan etanol 70%, lalu dikeringkan dengan oven pada suhu
60 °C sehingga biomassa siap digunakan. Selanjutnya,
biomassa diaktivasi dengan larutan HNO3 dengan cara
direndam sebelum diuji. Kulit kacang yang teraktivasi ini
dilakukan karakterisasi menggunakan FTIR.
Pemanfaatan Biomassa Kulit Kacang Tanah
(Arachis hypogaea L.) untuk Adsorpsi Kromium dari
Larutan Berair dengan Metode Kolom Anisa Irmawati, Dra. Ita Ulfin, M. Si.
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)