Sintesis Silika Gel Dari Abu Jerami Padi (Oryza Sativa) Untuk Mereduksi Ion Logam Krom Heksavalen (Cr6+)

Rahmadhani, Ninit Ray Neksa (2019) Sintesis Silika Gel Dari Abu Jerami Padi (Oryza Sativa) Untuk Mereduksi Ion Logam Krom Heksavalen (Cr6+). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Limbah tanaman padi (Oryza sativa) terdiri dari jerami, dedak dan sekam padi. Menururut Badan Pengkajian Teknologi Pertanian Nusa Tenggara Barat (2011), perbandingan massa jerami padi dan gabahnya dapat sekitar 80:20. Selama ini, jerami padi masih dimanfaatkan secara komersial sebagai pakan ternak dan media tanam jamur. Kadar silika dalam jerami padi diketahui sekitar 60-80% (Nandiyanto et al., 2016). Sehingga jerami padi menjadi salah satu alternatif sumber silika yang potensial dalam pembuatan silika gel. Silika gel merupakan suatu adsorben atau bahan yang dapat menyerap suatu substansi dengan membentuk lapisan zat yang diserap atau adsorbat pada permukaannya. Silika gel sudah dimanfaatkan sebagai adsorben suatu bahan polutan dalam limbah cair seperti kromium. Limbah penyamakan kulit di Indonesia mengandung kromium sekitar 0,77-11,62 mg/L. Konsentrasi tersebut melewati ambang batas baku mutu kromium yang ditetapkan dalam Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah yaitu 0,6 mg/L dan baku mutu yang ditetapkan oleh Peraturan Pemerintah Nomor 81 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air untuk air permukaan pada kelas 2 yaitu 0,5 mg/L. Silika gel telah diteliti dapat dihasilkan dari bahan baku jerami padi, tetapi penelitian tersebut masih sebatas karakterisasi dari silika gel belum sampai pemanfaatannya untuk reduksi limbah tertentu. Oleh karena itu, dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan jerami padi sebagai bahan baku pembuatan silika gel untuk menurunkan krom heksavalen dalam limbah artifisial. Metode penelitian yang akan digunakan adalah metode studi literatur dan eksperimental. Jerami padiviii diabukan terlebih dahulu dengan furnace pada suhu 700oC selama 2 jam. Kemudian abu jerami padi diekstraksi menggunakan KOH 3M dan dipresipitasi dengan HCl 6M. Silika gel yang dihasilkan dikarakterisasi gugus fungsinya dan dianalisa kemampuan adsorpsinya terhadap ion logam krom heksavalen dalam limbah artifisial dengan variabel konsentrasi 5; 10; 15; 20; 30 ppm. Limbah artifisial dibuat dari K2Cr2O7 sesuai dengan SNI 6989.71:2009. Kondisi saat pengujian adsorpsi silika gel jerami padi terhadap limbah artifisial dengan dosis adsorben 1 gram silika gel per 200 mL limbah artifisial, pH limbah antara 5-6, kecepatan pengadukan sebesar 150 rpm, dan waktu kontak selama 60 menit. Sampel limbah yang telah diadsorpsi diuji konsentrasi krom heksavalennya menggunakan AAS. Kemudian ditentukan adsorpsi maksimum adsorben dengan persamaan isoterm Langmuir dan Freundlich. Hasil analisis FTIR silika gel jerami padi menunjukkan adanya gugus fungsi silanol dan siloksan pada permukaannya yang mampu mengadsorpsi ion logam krom heksavalen dalam limbah. Konsentrasi krom heksavalen limbah artiifisial setelah diadsorpsi tidak dapat memenuhi baku mutu limbah industri penyamakan kulit parameter krom heksavalen yang ditetapkan dalam Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah yaitu 0,6 mg/L, akan tetapi silika gel jerami padi mampu meningkatkan pH limbah artifisial hingga memenuhi baku mutu yaitu sekitar 6- 8. Efisiensi adsorpsi terbesar terjadi pada limbah dengan konsentrasi awal 20 ppm yaitu sebesar 42,67%. Persamaan isoterm Freundlich lebih sesuai dalam menentukan adsorpsi maksimum silika gel jerami padi terhadap ion logam Cr6+ dalam limbah artifisial dibandingkan persamaan isoterm Langmuir dengan korelasi linear (R2) sebesar 0,888, dengan nilai konstanta n = 0,0514 dan K = 0,5326 L/mg.

English Abstract

Rice crop waste (Oryza sativa) consists of straw, bran, and rice husk. According to The Agency of Agricultural Technology of West Nusa Tenggara (2011), the mass ratio of rice straw and grain can be around 80:20. So far, rice straw is still used commercially as animal feed and mushroom growing media. The level of silica in rice straw is known to be around 60- 80% (Nandiyanto et al., 2016). So that rice straw is one of the potential alternative sources of silica in the manufacture of silica gel. Silica gel is an adsorbent or material that can absorb a substance by forming a layer of absorbed substance or adsorbate on its surface. Silica gel has been used as an adsorbent for a pollutant in liquid waste such as chromium. Skin tanning waste in Indonesia contains chromium around 0.77- 11.62 mg/L. This concentration exceeded the threshold of chromium quality standards stipulated in the Republic of Indonesia Minister of Environment Regulation Number 5 of 2014 concerning Waste Water Quality Standards, namely 0.6 mg/L. While the standard quality of hexavalent chrome is determined by Government Regulation Number 81 of 2001 concerning management of water quality and control of water pollution for surface water in class 2 which is 0.5 mg/L. Silica gel from rice straw that has been studied can be produced. However, the research is still limited to the characterization of silica gel until its utilization for the reduction of certain wastes. Therefore, a study was conducted on the utilization of rice straw as a raw material for making silica gel to reduce hexavalent chrome in artificial waste. The research method that will be used is the literature study and experimentalx methods. Rice straw is ignored first with a furnace at 700oC for 2 hours. Then the rice straw ash was extracted using KOH 3M and precipitated with 6M HCl. The resulting silica gel was characterized by its functional group and analyzed for its adsorption ability of hexavalent chrome metal ions in artificial waste with concentration variables 5; 10; 15; 20; 30 ppm and the adsorbent dose is 5 g/L. Artificial waste is made from K2Cr2O7 in accordance with SNI 6989.71: 2009. The conditions for the adsorption of rice straw silica gel against artificial waste include mass of adsorbent 1 gram per 200 mL artificial waste, waste pH between 5-6, stirring speed of 150 rpm, and contact time for 60 minutes. The adsorbed waste samples were tested for the concentration of hexavalent chrome using AAS. Then the maximum adsorption of the adsorbent was determined by the equation Langmuir and Freundlich isotherm. The results of FTIR analysis of rice straw silica gel showed the presence of silanol and siloxane functional groups on their surfaces which were able to adsorb hexavalent chrome metal ions in waste. The concentration of waste after adsorption cannot be obtained conditions that meet the quality standard parameters of hexavalent chrome applied. Rice straw silica gel is able to increase the pH of artificial waste to meet the quality standards of around 6-8. The biggest adsorption efficiency occurs in wastes with an initial concentration of 20 ppm which is equal to 42.67%. The Freundlich isotherm equation is more suitable in determining the maximum adsorption of silica rice straw gel against metal ions Cr6+ in artificial waste compared to the Langmuir isotherm equation with linear correlation (R2) of 0.888, with a constant value of n = 0.0514 and K = 0.5326 L/mg

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FTP/2019/3/052002342
Uncontrolled Keywords:	Adsorpsi, Jerami Padi, Krom Heksavalen, Silika Ge, Adsorption, Hexavalent Chrome, Rice Straw, Silica Gel.
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 633 Field and plantation crops > 633.3 Legumes, forage crops other than grasses and legumes > 633.304 Cultivation, harvesting, related topics
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Nur Cholis
Date Deposited:	13 Aug 2020 07:03
Last Modified:	21 Oct 2021 08:10
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/181467

Text Ninit Ray Neksa Rahmadhani (2).pdf Restricted to Registered users only Download (7MB)

Actions (login required)

View Item