Top Banner
USULAN PROGRAM SOLUSI INOVATIF JUDUL PROGRAM TEASORBENT: POTENSI BARU SISTEM PENANGANAN AIR TANAH DENGAN FE BERKADAR TINGGI BIDANG KEGIATAN : PSI-P Disusun Oleh : 1. Reza Radiyatul Jannah (NIM. 24030110130058/Angkatan 2010) 2. Mayliga Nor Permana (NIM. 24030110130067/Angkatan 2010) 3. Erwin Nur Cahyanto (NIM. 24030110120047/Angkatan 2010) UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2012 i
37

PKM bismilah print.doc

Aug 09, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
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
Page 1: PKM bismilah print.doc

USULAN PROGRAM SOLUSI INOVATIF

JUDUL PROGRAM

TEASORBENT: POTENSI BARU SISTEM PENANGANAN AIR

TANAH DENGAN FE BERKADAR TINGGI

BIDANG KEGIATAN :

PSI-P

Disusun Oleh :

1. Reza Radiyatul Jannah (NIM. 24030110130058/Angkatan 2010)

2. Mayliga Nor Permana (NIM. 24030110130067/Angkatan 2010)

3. Erwin Nur Cahyanto (NIM. 24030110120047/Angkatan 2010)

UNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG

2012

i

Page 2: PKM bismilah print.doc

HALAMAN PENGESAHAN

1. Judul Kegiatan :Teasorbent: Potensi Baru Sistem Penangangan Air Tanah dengan Fe Berkadar Tinggi

2. Bidang Kegiatan : ( - ) PSI-P3. Bidang Ilmu : ( - ) MIPA4. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap : Reza Radiyatul Jannah b. NIM : 24030110130058 c. Jurusan : MIPA/Kimia d. Universitas : Universitas Diponegoro e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Olahraga gang Ali No. 8,

Majalengka/ 0852295847676 f. Alamat email : [email protected]. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 2 orang 6. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Didik Setyo Widodo, S.Si., M.Si. b. NIP : 197005211999031001 c. Alamat Rumah : Jalan Bukit Cemara Indah XI C2

No. 27 Tembalang, Semarang7. Biaya Kegiatan Total : Rp. 5.705.000,00 a. Sumber Dikti : Rp. 5.705.000,00 8. Waktu Pelaksanaan : 3 bulan

Semarang, 31 Agustus 2012

Dosen Pendamping Ketua Pelaksana Kegiatan

( Didik Setiyo Widodo,S.Si.,M.Si.) ( Reza Radiyatul Jannah)NIP. 197005211999031001 NIM. 24030110130058

Menyetujui,Ketua Jurusan

( Dr.Khairul Anam)NIP. 196811041994031002

ii

Page 3: PKM bismilah print.doc

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ ii

DAFTAR ISI...................................................................................................... iii

PENDAHULUAN........................................................................................ 1Judul Program……………………………………………………………..... 1Latar Belakang Masalah................................................................................ 1Perumusan Masalah………………………………………………………… 2Tujuan............................................................................................................ 3Luaran Program……………………………………………………………... 3Kegunaan Program........................................................................................ 3Tinjauan Pustaka…………………………………………………………… 3Adsorbsi……………………………………………………………………. 3Isoterm Adsorbsi…………………………………………………………… 4Teh…………………………………………………………………………. 4Tanin………………………………………………………………………… 5Air Tanah…………………………………………………………………… 6Pengaruh pH………………………………………………………………… 7Atomic Absorbtion Spectrophotometric (AAS)…………………………... . 7METODE PENELITIAN………………………………………………….. 8JADWAL KEGIATAN……………………………………………………. 13RANCANGAN BIAYA……………………………………………………. 13DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 15

LAMPIRAN ...................................................................................................... 16PELAKSANAAN KEGIATAN………………………………………….…… 22

iii

Halaman

Page 4: PKM bismilah print.doc

PENDAHULUAN

Judul Program

Teasorbent : Potensi Baru Sistem Penanganan Air Tanah dengan Fe

Berkadar Tinggi

Latar Belakang Masalah

Kebutuhan air bersih dari waktu ke waktu meningkat dengan

bertambahnya jumlah penduduk dan meningkatnya kebutuhan manusia. Indonesia

selalu dihadapkan pada permasalahan yang sangat mendasar yaitu belum

terpenuhinya kebutuhann air bersih khususnya sebagai air minum yang memenuhi

syarat. Penduduk baik di perkotaan maupun pedesaan yang tidak memperoleh

pelayanan air ledeng, menggunakan sumber air tanah untuk memenuhi

kebutuhannya. Air tanah pada umumnya dapat langsung digunakan namun dengan

bertambahnya penduduk dan berkembangnya industri menyebabkan terjadinya

kekeringan air sumur dan penurunan kualitas air karena adanya pencemaran

limbah. Salah satu daerah di Jawa Tengah yang memiliki kualitas air tanah yang

kurang baik adalah di Perumahan Kutilang Sari Blok A 411 Ungaran. Pada studi

pendahuluan pemeriksaan air tanah tanggal 25 November 2007 Perumahan

Kutilang Sari Blok A 411 jauh di bawah batas persyaratan air bersih yaitu 7,61

mg/L sehingga air tersebut tidak bisa digunakan langsung sebagai sumber air

bersih maupun air minum (Istiklaili, 2008). Batas maksimum yang diizinkan

untuk persyaratan kualitas air minum adalah Fe = 0,3 ppm dan Mn = 0,1 ppm

sedangkan untuk air bersih batas Fe = 1 ppm, Mn= 0,3-0,5 ppm, dan batasan pH

antara 6 sampai 8,5C ( PERMENKES RI NO.416/Men.Kes/Per/IX/1990).

Tingginya kadar besi di dalam air ditandai dengan adanya bercak kuning karat

pada keramik dan wastafel kamar mandi, air berbau besi karat, serta pompa air

akan berkarat dengan cepat.

1

Page 5: PKM bismilah print.doc

Teh merupakan komoditas utama dalam pertanian Indonesia. Teh

sangat lazim diproduksi menjadi minuman kemasan yang variatif. Hasil produksi

dari industri minuman tersebut pasti akan menghasilkan ampas atau limbah dari

proses yang terjadi dalam pabrik, baik cari maupun kering. Namun pemanfaatan

limbah tersebut belum terlalu tereksplorasi dengan baik. Indonesia menerima

devisa dari ekspor teh sebesar 7,4% dari total devisa hasil ekspor (Soilfoodweb,

2001). Ampas teh selain digunakan sebagai kompos dapat pula digunakan

sebagai metode alternatif penyerapan logam berat seperti Fe. Tanin yang

terkandung di dalam teh yang menyebabkan teh dapat melakukan penyerapan

logam berat. Diketahui bahwa adanya ikatan karbonil pada tanin menjadikannya

molekul yang mudah terprotonasi atau bermuatan negatif sehingga dapat menarik

atau menyerap kation seperti besi.

Penanganan dalam masalah kualitas air itu sendiri masih kurang

memuaskan. Ditambah dengan tingginya pertumbuhan industri yang saat sering

membuat kondisi lingkungan sekitar semakin memburuk. Oleh karena itu,

pemanfaatan potensi dari Teasorbent ini akan sangat membantu dalam

penanggulangan masalah kualitas air tanah yang saat ini mulai marak. Dengan

minim nya pemanfaatan ampas teh yang ada, maka kesempatan untuk Teasorbent

dalam mengurangi dampak negative dari pencemaran air tanah ini dapat berjalan

dengan baik. Teh d

Perumusan Masalah

Berdasarkan kondisi tersebut akan dirancang metode alternatif untuk

mengolah air tanah agar dapat digunakan sebagai air minum . Pengelolaan air

tanah pada umumnya menggunakan metode filtrasi dengan pasir dan dijernihkan

dengan tawas. Metode alternatif yang dapat digunakan adalah teasorbent yaitu

pemurnian air tanah dengan menggunakan ampas teh untuk menyerap logam berat

khususnya besi. Teh merupakan salah satu sumber devisa bagi beberapa negara

berkembang, termasuk Indonesia. Indonesia menerima devisa dari ekspor teh

sebesar 7,4% dari total devisa hasil ekspor. Pemanfaatan ampas teh masih sangat

terbatas, diantaranya adalah sebagai pembuatan pupuk kompos (Soilfoodweb,

2

Page 6: PKM bismilah print.doc

2001) dalam bidang pertanian dan sebagai tambahan pakan ternak (Mahvi, 2005)

dalam bidang peternakan.

Tujuan Program

Penelitian ini bertujuan until mengkaji penggunaan ampas teh sebagai

penyerap ion besi dalam air tanah di daerah Klaten Jawa Tengah agar dapat

digunakan untuk memenuhi kebutuhan sehari - hari.

Luaran Program

Dari penelitian in diharapkan dapat diperoleh sumber adsorben alternatif

baru yaitu teasorbent dan penanganan kadar besi pada air tanah yang terlalu

tinggi.

Kegunaan Program

1. Pembuatan Teasorbent dengan metode adsorpsi.

2. Pemanfaatan ampas teh untuk dibuat adsorben air tanah.

3. Pemecahan masalah tingginya kadar unsur besi (Fe) dan mangan (Mn)

dalam air tanah asal Perumahan Kutilang Sari Blok A 411 Ungaran,

Semarang.

TINJAUAN PUSTAKA

Adsorpsi

Adsorpsi merupakan peristiwa terakumulaisnya partikel pada permukaan

(Atkins 1994). Partikel yang terakumulasi dan diserap oleh permukaan disebut

adsorbat dan material tempat terjadinya adsorpsi disebut adsorben (Satake 1990).

Adsorben yang terbuat dari material biomassa umum disebut sebagai biosorben.

Ukuran pori dan luas permukaan adsorben merupakan hal yang sangat penting

dalam adsorpsi (Lynch, 1990). Perbesaran luas permukaan adsorben dapat

dilakukan dengan pengecilan partikelnya. Adsorpsi molekul zat terlarut dari

larutan oleh permukaan padatan biasanya hanya membentuk monolayer.

3

Page 7: PKM bismilah print.doc

Pembentukan multilayer pada adsorpsi semacam ini sangat jarang ditemukan.

Adsorben polar cenderung mengadsorpsi adsorbat polar secara kuat, dan

mengadsorpsi adsorbat non polar secara lemah. Sebaliknya, adsorben non polar

cenderung untuk mengadsorpsi secara kuat adsorbat non polar dan mengadsorpsi

adsorbat polar secara lemah (Bird 1993).

Isoterm Adsorpsi

Adsorpsi sering dirangkaikan dengan istilah isoterm, yang menunjukkan

hubungan antara aktivitas (konsentrasi) fase cair dari adsorbat dan jumlah

adsorbat pada suhu konstan. Isoterm menggambarkan kesetimbangan yang

tercapai setelah permukaan adsorben mengadakan kontak dengan adsorbat dengan

jangka waktu tertentu dan suhu tetap.

Teh

Tanaman teh berasal dari spesies Camellia sinensis dan famili Tehaceae

(Ullah 1991). Jenis teh pada dasarnya hanya terdiri atas tiga kelompok utama,

yaitu teh hitam, teh olong, dan teh hijau (Changjaya 2002). Daun teh segar

mengandung senyawaan seperti polisakarida, lemak, vitamin, mineral, purin,

kafein, dan polifenol (katekin dan flavonoid). Proses pembuatan teh menjadi teh

hitam, teh oolong, dan teh hijau menyebabkan perubahan komposisi senyawa

dalam daun teh. Teh hijau memiliki kadar katekin tertinggi dibanding dua jenis

teh lainnya. Proses fermentasi dalam pembuatan teh hitam merusak asam askorbat

dan membuat kadar katekinnya terendah (Tourle 2003).

Ampas teh mengandung protein kasar 27.42% (persen dalam berat kering),

lemak 3.26%, kobalt 1.14%, fosfor 0.25%, dan serat kasar 20.39% (Fiberti 2002).

Ampas teh juga dapat digunakan sebagai kompos. Adanya penambahan ampas teh

ini menyebabkan terbangunnya struktur tanah, sehingga mengurangi erosi.

Pengaruh positif lainnya terhadap tanaman, yaitu membantu tanaman mengambil

zat-zat hara yang dibutuhkan, menekan penyakit, dan mengurangi hilangnya

nutrisi yang terdapat dalam air yang akan diserap tanaman tersebut (Soilfoodweb

2001).

4

Page 8: PKM bismilah print.doc

Mahvi (2005) menggunakan ampas teh sebagai adsorben untuk logam

berat timah, kadmium, dan nikel. Efektivitas ampas teh untuk ketiga logam ini,

baik dalam bentuk tunggal maupun campuran, bervariasi dari 77.2% hingga

mencapai 100%. Adsorben dari bahan alam pada umumnya diaktivasi terlebih

dahulu untuk meningkatkan kinerjanya. Aktivasi adsorben bertujuan untuk

meningkatkan kapasitas dan efisiensi adsorpsi dari adsorben. Aktivasi dapat

dilakukan dengan memberi perlakuan kimia seperti direaksikan dengan asam dan

basa juga dengan perlakuan fisika seperi pemanasan dan pencucian. Pencucian

dengan alkohol bertujuan menghilangkan pengotor dari adsorben dan diharapkan

meningkatkan kemampuan adsorpsi dari adsorben.

Tanin

Tanin merupakan senyawa fenol yang memiliki berat molekul besar yang

terdiri dari gugus hidroksi dan beberapa gugus yang bersangkutan seperti

karboksil untuk membentuk kompleks kuat yang efektif dengan protein dan

beberapa makromolekul. Tanin terdiri dari dua jenis yaitu tanin terkondensasi dan

tanin terhidrolisis. Kedua jenis tanin ini terdapat dalam tumbuhan, tetapi yang

paling dominan adalah tanin terkondensasi.

Tanin yang mudah terhidrolisis merupakan polimer gallic atau ellagic acid

yang berikatan ester dengan sebuah molekul gula, sedangkan tanin terkondensasi

merupakan polimer senyawa flavonoid dengan ikatan karbon - karbon. Tanin

terdapat dalam banyak tumbuhan. Ekstraksi dengan air atau air dan alkohol adalah

langkah pertama dalam memproduksi tanin. Pengendapan diikuti dengan

evaporasi pada temperatur rendah adalah langkah berikutnya untuk menghasilkan

produk komersial tanin. Tanin adalah campuran kompleks dari fenol. Tanin

menghasilkan endapan bila kontak dengan logam berat, tetapi bahan ini belum

pernah digunakan untuk memisahkan logam berat dalam cairan karena tanin larut

dalam air, agar tidak larut dalam air maka tanin harus ditransformasikan ke dalam

bentuk yang tidak larut dengan cara polimerisasi "wattle tanin" (condensed tanin),

salah satunya dengan aldehid. "Wattle tanin" dilarutkan dalam larutan alkalin,

ditambahkan formalin, kemudian dipanaskan. Proses ini menghasilkan tanin tak

5

Page 9: PKM bismilah print.doc

larut secara massal. Setelah itu tanin digerus menjadi kepingan - kepingan dan

disaring untuk penggunaannya. Produk tanin memiliki karakteristik yang bagus

yaitu gas yang dihasilkan selama proses insinerasi tidak berbahaya bagi

lingkungan karena unsur yang terkandung hanya karbon, hidrogen dan oksigen.

Selain itu reduksi volume yang sangat besar dari proses insinerasi dapat diperoleh

dan kemampuan serapnya terhadap logam berat dari larutan sangat efektif

(Subiarto, 2000). Seperti senyawa fenolik lainnya, tanin sangat aktif redoks dan

membentuk kompleks dengan ion logam utamanya besi (III) atau aluminium (III).

Gambar 1. Struktur Tanin

Air Tanah

Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di

bawah permukaan tanah ( PP RI NO.43/Pem/Per/I/2008).

Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di

bawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang

keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang

luas serta pemulihannya sulit dilakukan.

Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang

sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan

baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan

industri. Ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah di beberapa daerah

telah mencapai ± 70%.

Pada studi pendahuluan pemeriksaan air tanah tanggal 25 November 2007

Perumahan Kutilang Sari Blok A 411 jauh di bawah batas persyaratan air bersih

6

Page 10: PKM bismilah print.doc

yaitu 7,61 mg/L sehingga air tersebut tidak bisa digunakan langsung sebagai

sumber air bersih maupun air minum (Istiklaili, 2008). Batas maksimum yang

diizinkan untuk persyaratan kualitas air minum adalah Fe = 0,3 ppm dan Mn =

0,1 ppm sedangkan untuk air bersih batas Fe = 1 ppm, Mn= 0,3-0,5 ppm, dan

batasan pH antara 6 sampai 8,5C ( PERMENKES RI

NO.416/Men.Kes/Per/IX/1990).

Pengaruh pH

Salah satu parameter yang sangat mempengaruhi kapasitas adsorpsi adalah

pH dalam media adsorpsi. PH awal medium adsorpsi terkait dengan mekanisme

adsorpsi pada permukaan adsorben dari air dan menolak sifat interaksi fisikokimia

dari spesies dalam larutan dan situs serap adsorben (Aksu Z and Gönen F, 2004).

PH larutan umpan adalah parameter pengendali penting dalam proses adsorpsi

logam berat dan dengan peran ion hidrogen. Rentang pH yang diperoleh dari hasil

penelitian beberapa ilmuwan mengenai ampas teh untuk penghilangan logam

berat adalah 1-12, namun pH optimum yang digunakan dalam proses adsorpsi

adalah 4 sampai 6.

Atomic Absorption Spectrophotometric (AAS)

Spektroskopi serapan atom atau yang biasa disebut dengan AAS

mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan metode spektroskopi emisi

konvensional. Pada metode konvensional, emisi tergantung pada sumber eksitasi.

Bila eksitasi dilakukan secara termal, maka ia bergantung pada temperatur

sumber. Selain itu eksitasi termal tidak selalu spesifik, dan eksitasi secara serentak

pada berbagai spesies dalam suatu campuran dapat saja terjadi. Sedangkan dengan

nyala, eksitasi unsur-unsur dengan tingkat eksitasi yang rendah dapat

dimungkinkan. Logam-logam yang membentuk campuran kompleks dapat

dianalisis dan selain itu tidak selalu diperlukan sumber energi yang besar.

Metode ini berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom

menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat

unsurnya. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu

7

Page 11: PKM bismilah print.doc

atom pada keadaan dasar dinaikan tingkat energinya ke tingkat eksitasi.

Keberhasilan analisis ini tergantung pada proses eksitasi dan memperoleh garis

resonansi yang tepat.

Sensitivitas dan batas deteksi merupakan 2 parameter yang sering

digunakan dalam AAS. Sensitivitas didefinisikan sebagai konsentrasi suatu unsur

dalam larutan air (g/ ml) yang mengabsorpsi 1 % dari intensitas radiasi yang

datang. Sedangkan batasan deteksi adalah konsentrasi suatu unsur dalam larutan

yang memberikan sinyal setara dengtan 2 kali deviasi standar dari suatu seri

pengukuran standar yang konsentrasinya mendekati blangko atau sinyal latar

belakang. Perbandingan antara intensitas sinar yang diteruskan dan intensitas sinar

datang serta hubungannya dengan konsentrasi analit yang diukur mengikuti

Hukum Lambert-Beer (Harvey, 2000).

METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan menggunakan metode eksperimental dan dilakukan di

Laboratorium Kimia Analitik Jurusan Kimia FSM Universitas Diponegoro.

Penelitian ini meliputi analisis Teasorbent dengan menggunakan metode AAS

dan pemanfaatannya sebagai adsorben alternatif dalam pemurnian air tanah di

Perumahan Kutilang Sari Blok A 411 Ungaran.

Ampas teh yang digunakan adalah limbah dari pabrik teh PT.SINAR

SOSRO Ungaran, Semarang. Adapun tahap-tahap penelitian disajikan dalam

diagram alir pada Gambar 2.

Mekanisme adsorpsi pada logam berat dengan tanin ini dikenal dengan

reaksi pertukaran ion. Misalnya ion Na+ yang sudah berikatan dengan tanin

terlebih dahulu. Kesetimbangan adsorpsi dapat dikorelasikan dengan

persamanaan Langmuir. Kapasitas adsorpsi akan lebih besar pada ion logam,

yaitu Besi(III), dan logam lainnya. Adsorpsi ion ini sangat dipengaruhi oleh pH

dari larutan dan spesies lagi logam berat itu sendiri. Ini menunjukan bahwa

Teasorbent sangat bermanfaat dalam kegunaannya sebagai penyerap ion besi di

dalam air tanah.

8

Page 12: PKM bismilah print.doc

Gambar 2. Bagan Proses Pembuatan Teasorbent

9

Ampas teh dihaluskan

Penelitian ampas teh sebagai teasorbent

Air tanah di daerah Gayamprit, Klaten,

Jawa Tengah

Dikeringkan di bawah sinar

matahari

Ditimbang sesuai dosis yang diperlukan

Pemeriksaan awal kadar besi dalam

air tanah

Disiapkan sampel dalam gelas beker

Dilakukan uji coba

Pemeriksaan lab

Menganalisis kadar besi dalam larutan

Tabulasi data

Analisis data

Page 13: PKM bismilah print.doc

Gambar 3. Skema Ion Exchange dari Tanin TerkondensasiVariabel Penelitian

Variabel tetap

1. Komposisi ampas teh

2. Temperatur

Variabel bebas

1. pH

2. Konsentrasi

Variabel yang dinilai

1. Daya Adsorpsi Teasorbent

2. pH optimal Teasorbent

Alat dan Bahan

Alat

Gelas ukur, pipet tetes, pipet gondok, gelas beker, labu ukur,

Erlenmeyer, pengaduk, Oven, Magnetic stirrer, Stopwatch,

Termometer, Kertas Saring, Atomic Absorption Spectrophotometer

(AAS), neraca analitik, pH meter.

Bahan

Ampas teh, sampel air tanah, air deionisasi, asam nitrat 0.6 M, NaOH

0.6 M dan etanol.

Prosedur Kerja

Pembuatan Serbuk Ampas Teh

Ampas teh limbah minuman teh dicuci di air mengalir selama 24 jam.

Setelah dikeringudarakan digiling hingga menjadi serbuk dan diayak. Serbuk

ampas teh ini selanjutnya disebut ampas teh tanpa pencucian.

Pencucian Adsorben

Tiga Erlenmeyer 1 L masing-masing dimasukkan 100 g serbuk ampa teh dan

ditambah air deonisasi 660 mL. campuran dikocok selama 20 menit kemudian

airnya dibuang. Pencucian diulang sebanyak dua kali, selanjutnya dikeringkan

10

Page 14: PKM bismilah print.doc

dalam oven pada suhu 50oC selama 24 jam (Dewi 2005). Masing-masing sampel

kemudian dicuci dengan asam nitrat 0.6 M, NaOH 0.6 M dan etanol dengan cara

sebagai berikut. Sampel yang telah dicuci dengan air deionisasi dimasukkan

dalam gelas piala 1 L dan ditambah 660 mL asam. Campuran dikocok selama 30

menit dan disaring. Sampel dikeringkan dalam oven pada suhu 50oC selama 24

jam, kemudian suhu dinaikkan 180oC dan didinginkan. Sampel kemudian dicuci

dengan air panas, disaring dan dikeringkan dalam oven pada suhu 50oC selama 24

jam. Ketiga sampel yang dihasilkan selanjutnya disebut ampas teh dengan cucian

asam (AA), ampas teh pencucian basa (AB), dan ampas teh pencucian etanol (AE)

Penentuan Bobot Optimum Adsorben dan Waktu Optimum Adsorpsi

Teasorbent TA, AA, AB, AE masing-masing seberat 0.1, 0.2, dan 0.4 g

dimasukkan ke dalam Erlenmeyer yang berisi 100 mL sampel air tanah. Setelah

didiamkan selama 6 jam larutan disaring kemudian diukur absorbansinya pada

panjang gelombang maksimum. Hal yang sama dilakukan pada variasi waktu 12,

24, 30 jam (Lukito 1996).

Jumlah ion Fe yang terserap dihitung melalui persen (%) dengan rumus:

Pengaruh pH terhadap Adsorpsi

Sebanyak 0.4 g Teasorbent TA ditambahkan ke dalam Erlenmeyer yang

berisi 100 mL sampel air tanah dengan pH 4, 7, dan 10. Setelah 24 jam larutan

disaring dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimum. Untuk

teasorbent AA jumlah yang ditambahkan 0.4 g dan waktu adsorpsi 6 jam.

Teasorbent AB dan AE ditambahkan masing-masing 0.1 g dengan waktu adsorpsi

masing-masing 24 jam dan 6 jam.

Penentuan Isoterm Adsorpsi

Isoterm adsorpsi ditentukan sebagai berikut. Erlenmeyer yang berisi 0.4 g

Teasorbent untuk Teasorbent TA dan AA 0.1 g untuk Teasorbent AB dan AE

11

Page 15: PKM bismilah print.doc

dimasukkan 100 mL sampel air tanah dengan konsentrasi 1, 5, 10, 20, dan 25

ppm. Setelah waktu yang ditetapkan selama 24 jam untuk Teasorbent TA dan AB

dan 6 jam untuk AA dan AE ), larutan disaring dan diukur adsorbansinya. Isoterm

adsorpsi dilakukan pada pH adsorpsi maksimum.

Karakterisasi Teasorbent

Kompleksasi Fe-Tanin

Kompleksasi tanin dengan logam Fe merupakan reaksi kompleks

antara ion pusat logam Fe dengan ligan berupa polimer tanin. Bentuk tanin

yang berupa polimer, menimbulkan kecenderungan bahwa tanin akan

berikatan membentuk khelat dengan logam, yaitu terjadi ikatan kovalen

koordinasi. Ligan yang berupa tanin menyediakan pasangan elektron danion

pusat logam menyediakan orbital kosong. Ikatan antara ion pusat dengan

ligannya adalah ikatan kovalen koordinasi. Sumber pemberi elektron pada

tanin berasal dari pasangan elektron bebas atom oksigen dari gugus hidroksi

tanin.

Analisis Kompleks Tanin dengan Logam Fe Menggunakan AAS

Analisis menggunakan AAS bertujuan untuk mengetahui

prosentase logam yang terkompleks dengan tanin.

Pengujian Kelarutan Kompleks Fe-Tanin

Pengujian kelarutan dilakukan dengan variasi suhu 25 dan 80oC.

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kestabilan kompleks Fe-tanin

pada suhu ruang maupun suhu tinggi.

Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan:

1. AAS : Untuk mengetahui konsentrasi Fe dalam sampel air

tanah.

12

Page 16: PKM bismilah print.doc

JADWAL KEGIATAN

Tabel 1. Jadwal Kegiatan PKMP

KegiatanBulan ke-1

Bulan ke-2

Bulan ke-3

1.Penyiapan Alat dan Bahan

2.Percobaan Laboratorium

3.Analisis Laboratorium

4. Analisis Data

5. Studi Pustaka

6. Penyusunan Laporan

RANCANGAN BIAYA

Rekapitulasi Biaya Pelaksanaan Program :

Bahan habis pakai : Rp. 4.060.000,00

Peralatan penunjang PKM : Rp. 195.000,00

Biaya perjalanan : Rp. 50.000,00

Biaya pengeluaran lain-lain : Rp. 800.000,00

Jumlah : Rp. 5.705.000,00

Jenis PengeluaranHarga Persatuan

Anggaran Yang Diusulkan

Bahan Habis Pakai Jumlah Yang Digunakan

Akuades Rp. 1000,00/L 10 L = Rp. 10.000,00

NaOH 1 kg = Rp. 500.000,00

Aquabides Rp. 10.000,-/L 5 L = Rp 50.000,00

13

Page 17: PKM bismilah print.doc

HNO3 (Pa) Rp. 300,-/mL 7 L = Rp 2.100.000,00Etanol Rp. 200,-/mL 7 L = Rp 1.400.000,00

Jumlah Rp. 4.060.000,00

Peralatan Penunjang

PKM

Kertas saring biasa1 lbr = Rp. 10.000,00

Tissue rollRp. 2.500,00/roll 10 roll = Rp. 25.000,00

Kain lapRp. 5.000,00/lbr 2 lbr = Rp. 10.000,00

pH strip1 pak = Rp 150.000,00

Peralatan Untuk Analisis

AASRp. 150.000,00/sampel 4 sampel = Rp. 600.000,00

JumlahRp. 4.855.000,00

Biaya Perjalanan

Transpotasi dalam kotaRp. 50.000,00

Jumlah Rp. 50.000,00

Biaya Pengeluaran Lain-

Lain

Sewa alat dan laboratorium

Rp. 500.000,00

Pencarian jurnal dan referensi

Rp. 100.000,00

Pembuatan proposal, laporan serta penggandaan

Rp. 200.000,00

JumlahRp. 800.000,00

14

Page 18: PKM bismilah print.doc

TotalRp. 5.705.000,00

DAFTAR PUSTAKA

Aksu Z and Gönen F. 2004. Biosorption of Phenol by Immobilized ActivatedSludge in a Continuous Packed Bed: Prediction of Breakthrough Curves.Process Biochemistry 39: 599–613

Changjaya. 2002. Teh Berkhasiat Obat. http//www.changjaya-abadi.com [30 Juli 2012]

Dewi I.R. 2005. Modifikasi Asam terhadap Kulit Singkong sebagai Bioremoval Logam Pb (II) dan Cd (II). Bogor: Institut Pertanian Bogor

Fiberti E. 2002. Pengaruh Beberapa Tingkat Penggunaan Ampas Teh dalam Ransum Bentuk Pellet terhadap Performan Kelinci Persilangan Lepas Sapih. Bogor: Institut Pertanian Bogor

Harvey, David. 2000. Modern Analytical Chemistry. New York: McGraw-Hill. Halaman 412-422

Istiklaili. 2008. Efektivitas Media Filter Silika, Karbon, Zeolit dan Kombinasinya dalam Menurunkan Kadar Fe Air Tanah. Semarang: Universitas Diponegoro

Lukito L. 1996. Pembuatan Adsorben TiO2.Al2O3 dan Pengujian Daya Adsorpsinya terhadap ion Co (II) Amoniakal. Jakarta: Universitas Indonesia

Mahvi A.H., Naghipour D., Vaezi F., Nazmara S. 2005. Teawaste as an Adsorben for Heavy Metal Removal from Industrial Wastewaters. Am J App Sci 2(1):372-375.

PERMENKES RI NO. 416/Men.Kes/Per/IX/1990. Baku Mutu Air Bersih. Jakarta: Departemen Kesehatan

PP RI NO.43/Pem/Per/I/2008. Air Tanah. Jakarta: Departemen Kesehatan

15

Page 19: PKM bismilah print.doc

Soilfoodweb. 2001. Compost Tea Defined. http//www/soilfoodweb.com [30 Juli 2012]

Subiarto. 2000. Penyerapan Logam dengan Tanin. Batan: Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif

Tourle R. 2003. Camellia sinensis (Tea). http//A:\Camellia%20sinensis%20 (Tea).htm [30 Juli 2012 ]

Ullah M.R. 1991. Food Enzymologi. New York: Applied Sci.

LAMPIRAN

Daftar Riwayat Hidup Ketua dan Anggota

Ketua PelaksanaNama : Reza Radiyatul JannahTempat tanggal lahir : Majalengka, 5 Juni 1993Alamat Asal : MajalengkaAlamat Semarang : Jalan LPPU II Gang Sigawe no.14AAsal Sekolah : SMA Negeri 1 MajalengkaPengalaman Organisasi : BPHMK 2012/2013

KSPM Valensi UPK Basket FSM

HP : 085295847676Pendidikan : TK Ilham Maja

SD Negeri 4 Majalengka SMP Negeri 3 Majalengka SMA Negeri 1 Majalengka

Ketua Pelaksana

Reza Radiyatul Jannah

Peneliti 2Nama : Mayliga Nor PermanaTempat tanggal lahir : Klaten, 21 Mei 1992Alamat Asal : Klaten

16

Page 20: PKM bismilah print.doc

Alamat Semarang : Jl. Sirajudin Gang Margoyoso 50 TembalangAsal Sekolah : SMK Farmasi Nasional SurakartaPengalaman Organisasi : BPHMK 2012/2013

Paduan Suara Mahasiswa FSM Polimer

HP : 085647141118Pendidikan : TK Pertiwi Ceper

SD Negeri 1 CeperSMP Negeri 2 KlatenSMK Farmasi Nasional Surakarta

Anggota Pelaksana

Mayliga Nor Permana

Peneliti 3Nama : Erwin Nur CahyantoTempat tanggal lahir : Bantul, 01 Mei 1992Alamat Asal : Kauman, Widodaren, NgawiAlamat Semarang : Jl.Gondang Raya No.05 Bulusan TembalangAsal Sekolah : SMAN 1 NGAWIPengalaman Organisasi : KPU Jurusan Kimia UNDIP

BEM FSM UNDIP TRANSPALA UNDIP

HP : 085749824250Pendidikan : TK Dharmawanita Kauman 1

SD Negeri Kauman 1 SMP Negeri 1 Widodaren SMA Negeri 1 Widodaren

Anggota Pelaksana

Erwin Nur Cahyanto

17

Page 21: PKM bismilah print.doc

18

Page 22: PKM bismilah print.doc

19

Page 23: PKM bismilah print.doc

20

Page 24: PKM bismilah print.doc

21

Page 25: PKM bismilah print.doc

PELAKSANAAN KEGIATAN

Adapun kegiatan penelitian dilaksanakan meliputi:

Minggu ke-I (5 – 9 November 2012)

Senin : Izin ke laboratorium

Selasa : pembelian alat dan preparasi alat

Minggu ke-II (12 - 16 November 2012)

Senin : Pembelian reagen yang dibutuhkan

Rabu : pengambilan sampel air tanah

Minggu ke-III (19 – 23 November 2012)

Senin : pengumpulan ampas teh

Rabu : pembuatan serbuk ampas teh dan serbuk teh biasa

Minggu ke-IV (26 – 30 November 2012)

Senin : pengaktivasian serbuk teh sebagai adsorben (Teh : ampas dan

Biasa)

Rabu : pembuatan air artifisial sebagai pembanding

Minggu ke-V (3 – 7 Desember 2012)

Senin : analisis AAS kadar Fe awal pada air tanah dan air artifisial

Rabu : konsultasi

Minggu ke-VI (10 – 14 Desember 2012)

Senin : Penentuan Bobot Optimum dan Waktu Optimum Teasorbent

Kamis : Konsultasi

Minggu ke-VII (17 – 21 Desember 2012)

Senin : Pengujian Pengaruh pH adsorpsi

Rabu : Penentuan Isoterm Adsorpsi

Minggu ke-VIII (24 – 28 Desember 2012)

Senin : Uji karakterisasi Tanin

Rabu : Analisis AAS kadar Fe

Minggu ke-IX (31 Desember 2012 – 4 Januari 2013)

Rabu : Konsultasi

Kamis : Analisis Data dan Pembuatan Grafik

22

Page 26: PKM bismilah print.doc

Minggu Ke-X (7 – 11 Januari 2013)

Senin : Konsultasi

Kamis : Analisis Hasil Kerja

Minggu ke-XI (14 – 18 Januari 2013)

Senin : Konsultasi

Selasa : Pembuatan Laporan

INDIKATOR KEBERHASILAN JANGKA PENDEK

Beberapa hal yang menjadi indikator keberhasilan dalam penelitian ini antara lain:1. Terdeteksi nya Fe dalam sampel air tanah dengan pembanding air artifisial

2. Uji karakterisasi dari air tanah, akan diperoleh perubahan warna yang lebih

jernih dan bau besi berkarat dari sampel air tanah akan berkurang bahkan

tidak berbau

3. Diperoleh nilai pH sampel air tanah setelah pengujian sekitar 7 (netral)

23