Studi Kapasitas Adsorpsi Karbon Aktif dari Ampas Tebu Teraktivasi KOH pada Penyisihan Logam Cr(VI)

Kilmi, Afham and Nurwanti, Ajeng (2017) Studi Kapasitas Adsorpsi Karbon Aktif dari Ampas Tebu Teraktivasi KOH pada Penyisihan Logam Cr(VI). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Air limbah industri electroplating yang masih mengandung logam berat kromium heksavalen (Cr(VI)) dengan kadar 65 ppm, memerlukan penanganan khusus agar limbah tersebut dapat dilepas ke lingkungan sesuai dengan kadar maksimum yang diijinkan, yaitu 0,1 ppm. Logam Cr(VI) tergolong sebagai B3 (Bahan Beracun dan Berbahaya) yang sangat mudah larut dalam air dan bentuk ionnya sangat selektif terhadap pH larutannya. Kadar Cr(VI) di dalam larutan dapat diturunkan dengan cara adsorpsi menggunakan karbon aktif. Karbon aktif merupakan material berpori yang dapat dibuat dari material berkarbon, seperti ampas tebu yang merupakan limbah padat pada industri gula. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pH larutan terhadap penyisihan Cr(VI) melalui adsorpsi serta untuk mengetahui kapasitas adsorpsi karbon aktif yang terbuat dari ampas tebu yang teraktivasi KOH dalam mengadsorpsi Cr(VI) melalui pendekatan model persamaan Freundlich dan Langmuir. Karbon aktif dipreparasi melalui dua proses, yaitu karbonisasi ampas tebu pada suhu 600 oC selama 2 jam pada reaktor fixed bed dengan kondisi oksigen terbatas, dilanjutkan dengan aktivasi menggunakan KOH 2M selama 4 jam untuk meningkatkan luas permukaan karbon aktif. Adsorpsi dilakukan selama 120 menit dengan variasi pH 2, 3, 4, dan 5 serta variasi konsentrasi awal (C0) larutan Cr(VI) yaitu 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80 ppm, dan 100 ppm. Pengujian FTIR menunjukkan bahwa gugus fungsi yang muncul setelah aktivasi adalah –OH, –NH2, dan –COOH. Hasil analisa luas permukaan terhadap daya serap karbon aktif terhadap larutan methylene blue diperoleh peningkatan luas dari 712,28 m2/g menjadi 796,08 m2/g setelah dilakukannya aktivasi. Diketahui bahwa pH terbaik untuk adsorpsi Cr(VI) pada kondisi asam adalah pada pH 2. Adsorpsi secara optimal terjadi pada konsentrasi awal 100 ppm setelah 30 menit. Kapasitas adsorpsi berdasarkan model persamaan Freundlich adalah 1,30 mg/g, sedangkan berdasarkan persamaan Langmuir sebesar 18,51 mg/g. Penelitian ini menunjukkan bahwa karbon aktif dari ampas tebu dengan aktivasi KOH dapat direkomendasikan untuk pengolahan limbah industri electroplating.

English Abstract

The electroplating wastewater industry which still contains heavy metal chromium hexavalent (Cr (VI)) in the content of 65 ppm, requires specific handling to allow this waste to be released into the environment at maximum allowable level of 0.1 ppm. The Cr(VI) metal is classified as toxic and hazardous substances which is highly soluble in water and its ionic form is highly selective against the pH of the solution. Cr(VI) content in the water can be reduced by adsorption using activated carbon. Activated carbon is a porous material which can be made from carbonaceous materials, such as sugarcane bagasse which is solid waste in the sugar industry. This study aims to determine the effect of pH of the solution on Cr (VI) removal through adsorption and to know the adsorption capacity of activated carbon made from sugarcane bagasse activated by KOH to remove Cr(VI) through Freundlich and Langmuir equation model. The activated carbon was prepared by two main processes, namely the carbonization of bagasse at 600 oC for 2 hours in the fixed bed reactor under limited oxygen, followed by activation using 2M KOH for 4 hours to increase the surface area of activated carbon. Adsorption was performed for 120 min with pH variable 2, 3, 4, and 5 and initial of Cr(VI) concentration of 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80 ppm and 100 ppm. FTIR test showed that the functional groups that appear after activation are -OH, -NH2, and -COOH. The result of surface area analysis on the absorption of activated carbon to methylene blue analysis showed an increased surface area from 712,28 m2/g to 796,08 m2/g after chemical activation using KOH. It was known that the optimum pH for adsorption Cr(VI) in the acid condition was at pH 2. An optimum adsorption was identified at initial concentration 100 ppm after 30 minutes adsorption. The adsorption capacity based on the Freundlich equation model was 1.30 mg/g, while the Langmuir equation was 18.51 mg/g. This study showed that activated carbon from bagasse sugarcane with KOH activation can be recommended for industrial electroplating wastewater treatment.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FT/2017/543/051706235
Uncontrolled Keywords:	karbon aktif, ampas tebu, adsorpsi, Cr(VI)
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 660 Chemical engineering and related technologies > 660.01 Philosophy and theory
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Kimia
Depositing User:	Budi Wahyono Wahyono
Date Deposited:	29 Aug 2017 02:31
Last Modified:	15 Nov 2024 08:12
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/1823

Text afham kilmi, ajeng nurwanti.pdf Download (4MB)

Actions (login required)

View Item