PENURUNAN KADAR PHENOL DENGAN MEMANFAATKAN BAGASSE FLY ASH DAN CHITIN SEBAGAI ADSORBEN Anggit Restu Prabowo 2307 100 603 Hendik Wijayanto 2307 100 604 Pembimbing : Ir. Farid Effendi, M.Eng Pembimbing : Ir. Sri Murwanti, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010
53
Embed
PENURUNANKADAR PHENOL DENGAN … file• Limbah yang digunakan adalah limbah sintetis yang mengandung phenol. TUJUAN PENELITIAN • Mengetahui penurunan kadar phenol dengan cara adsorpsi
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
PENURUNAN KADAR PHENOL DENGANMEMANFAATKAN BAGASSE FLY ASH DAN
CHITIN SEBAGAI ADSORBEN
Anggit Restu Prabowo 2307 100 603
Hendik Wijayanto 2307 100 604
Pembimbing :
Ir. Farid Effendi, M.Eng
Pembimbing :
Ir. Sri Murwanti, MT
JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
INDUSTRI
LIMBAH PADAT
LIMBAH CAIR
LIMBAH GAS
Phenol
Phenol limbah cair berbahaya bersifat beracun, sulitdidegradasi mikroorganisme pengurai, iritasi pada kulit danmengganggu pernafasan manusia
Adsorbsi merupakan proses yang efisien dalam removal phenol
Adsorben : 1. Bagasse Fly Ash2. Chitin
PERUMUSAN MASALAH
• Penurunan kadar phenol pada limbah industri dengan menggunakan methode adsorpsi
• Pemanfaatan Bagasse Fly Ash dan Chitin dari kerang sebagai adsorben
BATASAN MASALAH
• Percobaan dilakukan dalam skalalaboratorium
• Bagasse Fly ash yang digunakan dalam penelitian berasal dari industri gula dengan proses aktivasi
• Chitin yang digunakan dalam penelitian berasal dari kerang dengan proses aktivasi
• Proses adsorpsi dilakukan secara batch dengan alat jar test
• Limbah yang digunakan adalah limbah sintetis yang mengandung phenol
TUJUAN PENELITIAN
• Mengetahui penurunan kadar phenol dengan cara adsorpsi
• Menentukan besarnya konstanta kesetimbangan adsorpsi dengan persamaan Langmuir dan Freundlich
MANFAAT PENELITIAN
• Pemanfaatan bagasse fly ash dan chitin sebagai adsorben
• Solusi penanganan limbah cair pada industri yang mengandung phenol
TINJAUAN PUSTAKA
ADSORPSI
• Adsorpsi Pemisahan komponentertentu dari suatu fluida yang berpindah kepermukaan adsorben.
• Faktor-faktor yang mempengaruhi Adsorpsi:
- Luas Permukaan adsorben
- karakteristik adsorben dan adsorbat
- pH
- Pengadukan
- Waktu kontak adsorben dengan adsorbat
JENIS-JENIS ADSORPSI
1. Adsorpsi Kimia : Adsorpsi karena adanyareaksi kimia antara adsorbat denganadsorben
2. Adsorpsi Fisika : Adsorpsi yang tidakdisertai reaksi kimia antara adsorbatdengan adsorben
Model matematik yang digunakan untukpenelitian ini adalah
1. Model Isothermal Langmuir
2. Model Isothermal Freundlich
Model Isothermal Langmuir
Dimana :
C = konsentrasi adsorbat dalam larutan
x/m = konsentrasi adsorbat yang terserapper gram adsorben
Gambar 4.3 Pengaruh massa adsorben Bagasse Fly Ash dan waktu
pengadukan terhadap % adsorbsi
pada konsentrasi awal 20 mg/L
0
5
10
0 1 2 3 4 5 6
waktu (jam)
massa 15 gr
2
4
6
8
10
12
% a
dso
rpsi
massa 5 gr
massa 10 gr
massa 15 gr
Gambar 4.5 Pengaruh massa adsorben Bagasse Fly Ash danwaktu pengadukan
terhadap % adsorbsi pada konsentrasi awal 80 mg/L
0
2
0 1 2 3 4 5 6
waktu (jam)
40
60
80
100
% A
dso
rbsi
massa 5 gr
massa 10 gr
Gambar 4.6 Pengaruh massa adsorben kitin dan waktupengadukan
terhadap % adsorbsi pada konsentrasi awal 20 mg/L
0
20
0 1 2 3 4 5 6
waktu (jam)
massa 10 gr
massa 15 gr
10
20
30
40
% a
dso
rbsi
massa 5 gr
massa 10 gr
massa 15 gr
Gambar 4.7 Pengaruh massa adsorben kitin dan waktupengadukan
terhadap % adsorbsi pada konsentrasi awal 50 mg/L
0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
waktu (jam)
10
15
20
25
% A
dso
rbsi
massa 5 gr
massa 10 gr
massa 15 gr
Gambar 4.8 Pengaruh massa adsorben kitin dan waktupengadukan
terhadap % adsorbsi pada konsentrasi awal 80 mg/L
0
5
0 1 2 3 4 5 6
waktu (jam)
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
ko
nse
ntr
asi
ters
era
p(m
g/g
)konsentrasi 20 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 80 mg/L
Gambar 4.9 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktu pengadukanterhadap konsentrasi yang teradsorb
pada adsorben Bagasse Fly Ash 5 gram
0.00
0.10
0 1 2 3 4 5 6
ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
Ko
nse
ntr
as
ters
era
pi(
mg
/g)
konsentrasi 20 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 80 mg/L
Gambar 4.10 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktu pengadukanterhadap konsentrasi yang teradsorb pada adsorben Bagasse
Fly Ash 10 gram
0.00
0.10
0 1 2 3 4 5 6
waktu (jam)
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
Ko
nse
ntr
asi
ters
era
p(m
g/g
)konsentrasi 20 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 80 mg/L
Gambar 4.11 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktu pengadukanterhadap konsentrasi yang teradsorb
pada adsorben Bagasse Fly Ash 15 gram
0.00
0.10
0.20
0 1 2 3 4 5 6
Ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
konsentrasi 80 mg/L
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Ko
nse
ntr
asi
tere
rap
(mg
/g)
konsentrasi 20 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 80 mg/L
Gambar 4.12 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktu pengadukanterhadap konsentrasi yang teradsorb
pada adsorben kitin 5 gram
0.0
0.2
0 1 2 3 4 5 6
Ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Ko
nse
ntr
asi
ters
era
p(m
g/g
)
konsentrasi 20 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 80 mg/L
Gambar 4.13 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktupengadukan terhadap konsentrasi yang teradsorb
pada adsorben kitin 10 gram
0.0
0.2
0 1 2 3 4 5 6
Ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Ko
nse
ntr
asi
ters
era
p(m
g/g
)konsentrasi 20 mg/L
konsentrasi 50 mg /L
konsentrasi 80 mg/L
Gambar 4.14 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktupengadukan terhadap konsentrasi yang teradsorb
pada adsorben kitin 15 gram
0.0
0.2
0.4
0 1 2 3 4 5 6
Ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
konsentrasi 80 mg/L
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
Ko
nse
ntr
asi
ters
era
p(m
g/g
)konsentrasi 80 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 20 mg/L
Gambar 4.15 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktupengadukan terhadap konsentrasi yang teradsorb pada adsorben
BFA:kitin (1:1) massa 10 gram
0.0
0.1
0.2
0 1 2 3 4 5 6
Ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Ko
nse
ntr
asi
ters
era
p(m
g/g
)konsentrasi 80 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 20 mg/L
Gambar 4.16 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktupengadukan terhadap konsentrasi yang teradsorb
pada adsorben BFA:kitin (1:2) massa 10 gram
0.0
0.2
0 1 2 3 4 5 6
Ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Ko
nse
ntr
asi
ters
era
p(m
g/g
)konsentrasi 20 mg/L
konsentrasi 50 mg/L
konsentrasi 80 mg/L
Gambar 4.17 Pengaruh konsentrasi awal fenol dan waktu pengadukanterhadap konsentrasi yang teradsorb
pada adsorben BFA:kitin (2:1) massa 10 gram
0.0
0.1
0.2
0 1 2 3 4 5 6
Ko
nse
ntr
asi
waktu (jam)
GRAFIK LANGMUIR
DAN
GRAFIK FREUNDLICH
y = 0.042x - 0.376
R² = 0.922-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
log
(x
/m)
R² = 0.922
-0.35
-0.30
-0.25
log C
Gambar 4.18 Grafik Freundlich untuk adsorben Bagasse Fly Ash 10 gram dengan konsentrasi fenol (20, 50, dan 80) mg/L
Persamaan Freundlich adalah :
y = 1.967x + 2.105
R² = 0.999
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60 70 80
C /
(x
/m)
C (mg/L)C (mg/L)
Gambar 4.19 Grafik Langmuir untuk adsorben Kitin10 gram dengan konsentrasi fenol (20, 50, dan 80) mg/L
Persamaan Langmuir adalah
y = 0.047x - 0.005
R² = 0.929
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
log
(x
/m)
0.00
0.01
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
log C
Gambar 4.20 Grafik Langmuir untuk adsorben Bagasse Fly Ash 10 gram dengan konsentrasi fenol (20, 50, dan 80) mg/L
Persamaan Freundlich adalah :
y = 0.808x + 1.294
R² = 0.998
15
30
45
60
C /
(x
/m)
0
0 20 40 60 80
C (mg/L)
Gambar 4.21 Grafik Langmuir untuk adsorben kitin 10 gram dengan konsentrasi fenol (20, 50, dan 80) mg/L
Persamaan Langmuir adalah
Kesimpulan1) Adsorbsi fenol dengan menggunakan adsorben Bagasse Fly Ash,
dengan mengikuti persamaan freundlich diperoleh k = 0,4207 danpersamaan langmuir diperoleh k = 0,9344. Kemampuan adsorbsi= 0,4731 mg/g.
2) Adsorbsi fenol dengan menggunakan adsorben Kitin, denganmengikuti persamaan freundlich diperoleh k = 0,9886 danpersamaan langmuir diperoleh k = 0,6242. Kemampuan adsorbsi= 1,0341 mg/g.
3) Adsorbsi fenol dengan menggunakan adsorben Bagasse Fly Ashdan Kitin (1:1), dengan mengikuti persamaan freundlich diperolehk = 0,7096 dan persamaan langmuir diperoleh k = 0,9026 .Kemampuan adsorbsi = 0,7794 mg/g.
4) Adsorbsi fenol dengan menggunakan adsorben Bagasse Fly Ash dan Kitin (1:2), dengan mengikuti persamaan freundlichdiperoleh k = 0,8453 dan persamaan langmuir diperoleh k =
0,4511 . Kemampuan adsorbsi = 0,9488 mg/g.
5) Adsorbsi fenol dengan menggunakan adsorben Bagasse Fly 5) Adsorbsi fenol dengan menggunakan adsorben Bagasse Fly Ash dan Kitin (2:1), dengan mengikuti persamaan freundlichdiperoleh k = 0,514 dan persamaan langmuir diperoleh k =
0,6093 . Kemampuan adsorbsi = 0,5741 mg/g.
6) Dalam penelitian ini adsorben yang paling baik adalahKitin, untuk proses adsorbsi fenol dapat mengikuti model
Langmuir Isotherm dengan nilai R2 .= 0.999
Grafik Freundlich Larutan
Phenol 80 mg/L, kitin aktivasi dengan massa 10 gram