Pengaruh Variasi Temperatur Terhadap Adsorpsi Cr(VI) Oleh Biosorben Kulit Melon Teraktivasi NaOH

Faiza, Nur Bakhtiar Achmad and Marvellio, Axel Sandy and Ir. A.S. Dwi Saptati Nur Hidayati,, S.T., M.T. and Ir. Bambang Ismuyanto,, M.S., IPM. (2023) Pengaruh Variasi Temperatur Terhadap Adsorpsi Cr(VI) Oleh Biosorben Kulit Melon Teraktivasi NaOH. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kulit melon dapat dimanfaatkan sebagai biosorben karena kulit melon mengandung pektin dan selulosa yang cukup tinggi, yaitu 28,98% kadar pektin dan juga 27,68% kadar selulosa. Kulit melon juga mengandung gugus fungsi karbonil dan hidroksil, dimana gugus fungsi tersebut memiliki afinitas yang tinggi sehingga dapat menyisihkan logam berat dengan baik. Berbagai upaya telah dilakukan untuk memaksimalkan pengolahan limbah Cr(VI) dengan menggunakan berbagai proses namun Cr(VI) dalam air buangan masih melebihi ambang batas yang diizinkan untuk dibuang ke lingkungan. Ambang batas Cr(VI) dalam air yang diizinkan adalah sebesar 0,05 ppm. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan biosorben yang dapat dimanfaatkan sebagai penyerap ion logam berat. Terdapat beberapa hal yang dapat mempengaruhi kapasitas adsorpsi, salah satunya adalah suhu pada saat adsorpsi. Pada penelitian ini dilakukan variasi temperatur pada proses adsorpsi untuk mengetahui pengaruh perbedaan temperatur terhadap penyisihan Cr(VI) oleh biosorben kulit melon teraktivasi NaOH. Kulit melon yang telah dipisahkan dari buah melon dicuci lalu dikeringkan pada suhu 105℃. Kulit melon yang telah kering kemudian dihaluskan dan disaring hingga memiliki ukuran partikel -100 +120 mesh. Serbuk kulit melon yang telah disaring diaktivasi oleh NaOH dengan merendam serbuk kulit melon dengan NaOH 0,3 M selama 24 jam. Biosorben kulit melon yang telah teraktivasi dicuci hingga mencapai pH netral (pH = 7). Biosorben kulit melon yang telah diaktivasi dikarakterisasi dengan Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk mengetahui gugus fungsi pada biosorben; Bruneur-Emmet-Teller (BET) untuk mengetahui luas permukaan; dan Barrett-Joyner-Halenda (BJH) untuk mengetahui volume pori dan distribusi pori. Larutan Cr(VI) dibuat menggunakan basis K2Cr2O7 sebagai limbah sintetis untuk mewakili limbah Cr(VI) dari industri elektroplating. Sebanyak 0,15 gram biosorben kulit melon ditambahkan pada larutan Cr(VI) 10 ppm yang diletakkan pada gelas beaker kemudian dilakukan pengaturan pH hingga pH = 2±0,5 menggunakan H2SO4. Selanjutnya proses adsorpsi dilakukan dengan suhu yang divariasikan yaitu suhu ruang, 45℃, 55℃, 65℃, dan 75℃ pada kecepatan pengadukan 180 rpm. Pada saat adospsi dilakukan pengambilan sampel sebanyak 1 mL setiap rentang waktu 15 menit selama 150 menit. Sample yang telah diambil selanjutnya diencerkan menggunakan deionized water hingga mencapai volume 100 mL. Selanjutnya dilakukan filtrasi dengan kertas saring untuk memisahkan biosorben dan larutan Cr(VI) pada sampel. Larutan Cr(VI) yang telah difiltrasi akan diatur kembali pH nya hingga pH = 2 menggunakan H3PO4. Selanjutnya larutan Cr(VI) direaksikan dengan 1,5-diphenylcarbazide sebanyak 2 mL agar menghasilkan warna merah-keunguan yang akan mempermudah dalam identifikasi logam Cr(VI) pada saat diuji menggunakan Spektrofotometer Uv-vis. Pengujian menggunakan spektrofotometer Uv-vis akan menghasilkan data adsorbansi Cr(VI) oleh biosorben kulit melon teraktivasi NaOH. Aktivasi biosorben kulit melon menggunakan NaOH meningkatkan luas permukaan dan diameter pori pada biosorben yang awalnya berturut-turut sebesar 0,5179 m2 /g dan 6,3110 Å, menjadi 6,4735 m2 /g dan 16,1806 Å. Dengan meningkatnya luas permukaan dan diameter pori biosorben ini juga akan meningkatkan kapasitas adsorpsi pada biosorben. Perubahan temperatur adsorbsi memiliki pengaruh terhadap penyisihan Cr(VI) pada saat adsorpsi. Penyisihan tertinggi dihasilkan pada saat temperatur adsorpsi 55˚C, yaitu 49%. Persen penyisihan akan meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur hingga pada temperatur 55˚C. Namun setelah itu terjadi penurunan persen penyisihan yaitu pada suhu 65˚C dan 75˚C. Sehingga didapatkan temperatur optimum untuk penyisihan Cr(VI) menggunakan biosorben kulit melon teraktivasi NaOH yaitu pada temperatur 55˚C

English Abstract

Melon peel can be utilized as a biosorbent because it contains pectin and cellulose which are quite high, around 28,98% pectin content and also 27,68% cellulose content. Melon peel also contains carbonyl and hydroxyl functional groups, which have a high affinity so that they can remove heavy metals well. Various efforts have been made to maximize the treatment of Cr(VI) waste using various processes but Cr(VI) in the waste water still exceeds the threshold allowed for discharge it into the environment. The permissible threshold of Cr(VI) in water is 0.05 ppm. Therefore, it is necessary to conduct research using biosorbents that can be utilized as heavy metal ion absorbers. There are several things that can affect the adsorption capacity, one of which is the temperature during adsorption. In this study, temperature variation was carried out in the adsorption process to determine the effect of temperature differences on the removal of Cr(VI) by NaOH-activated melon peel biosorbent. The melon peel that has been separated from the melon fruit is washed and then dried at 105℃. The dried melon peel was then pulverized and filtered to have a particle size of -100 +120 mesh. The filtered melon peel powder was activated by NaOH by soaking the melon peel powder with 0.3 M NaOH for 24 hours. The activated melon peel biosorbent was washed until it reached neutral pH (pH = 7). The activated melon skin biosorbent was characterized by Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) to determine the functional groups on the biosorbent; Bruneur-Emmet-Teller (BET) to determine the surface area; and Barrett-Joyner￾Halenda (BJH) to determine the pore volume and pore distribution. Cr(VI) solution was prepared using K2Cr2O7 base as synthetic waste to represent Cr(VI) waste from electroplating industry. A total of 0.15 gram of melon skin biosorbent was added to 10 ppm Cr(VI) solution placed in a glass beaker and then pH was adjusted to pH = 2±0.5 using H2SO4. Furthermore, the adsorption process was carried out with varied temperatures, which is room temperature, 45 ℃, 55 ℃, 65 ℃, and 75 ℃ at a stirring speed of 180 rpm. At the time of adsorption, a sample of 1 mL was taken every 15 minutes for 150 minutes. Samples that have been taken are then diluted using deionized water to reach a volume of 100 mL. Then filtration was done with filter paper to separate the biosorbent and Cr(VI) solution in the sample. The Cr(VI) solution that has been filtered will be adjusted back to pH = 2 using H3PO4. Furthermore, the Cr(VI) solution was reacted with 1,5-diphenylcarbazide as much as 2 mL in order to produce a purplish-red color that would facilitate the identification of Cr(VI) metal when tested using a Uv-vis Spectrophotometer. Testing using Uv-vis spectrophotometer will produce adsorbance data of Cr(VI) by NaOH-activated melon peel biosorbent. Activation of melon peel biosorbent using NaOH increased the surface area and pore diameter of the biosorbent from 0.5179 m2 /g and 6.3110 Å, respectively, to 6.4735 m2 /g and 16.1806 Å. The increase in surface area and pore diameter of the biosorbent will also increase the adsorption capacity of the biosorbent. Changes in adsorption temperature have an influence on the removal of Cr(VI) during adsorption. The highest removal was produced when the adsorption temperature was 55˚C, which was 49%. The percentage removal will increase with increasing temperature up to 55˚C. However, after that there was a decrease in the percent removal at 65˚C and 75˚C. Thus, the optimum temperature for Cr(VI) removal using NaOH-activated melon peel biosorbent was obtained at 55˚C.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052307
Uncontrolled Keywords:	Biosorben, Cr(VI), Kulit Melon, NaOH, Temperatur - Biosorbent, Cr(VI), Melon peel, NaOH, Temperature
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Kimia
Depositing User:	Unnamed user with username pratiwi
Date Deposited:	11 Jan 2024 01:47
Last Modified:	11 Jan 2024 01:47
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/207575

Text (DALAM MASA EMBARGO) FAIZA NUR BAKHTIAR ACHMAD.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (3MB)

Actions (login required)

View Item