11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang

8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang

1/15

STUDI KINETIKA ADSORPSI LARUTAN LOGAM TIMBAL

(Pb) MENGGUNAKAN KARBON AKTIF DARI BATANG

PISANG

KINETICS STUDY OF ADSORPTION OF PLUMBUM

METAL SOLUTION BY USING ACTIVATED CARBON

FROM BANANA STEM

Husni Husin and Cu M!u"a# R$sn!%%&

Laboratorium Teknik Reaksi Kimia dan Katalisis

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala

Darussalam, Banda Aceh - 23111, Indonesiae-mail: husni_husin22!yahoo"#om

Abs"a'

Kineti#s absor$tion study on $lumbum %&b' metal solution on a#tivated #arbon

(rom banana stem has been done" )#tivated #arbon *ere $re$ared by $yrolisys

at + o and o" .itro/em /as *as streamed at the same time to (or#e the

volatiles matter (rom the $ores about 0 ml1minute" The euilibrium adsor$tion

data o( $lumbum %&b' metal solution on a#tivated #arbon *as analy3ed by the

Lan/muir isotherm model" )#tivated #arbon that *as $yrolised at + o has the

#onstant o( K o( ,0405 l1m/ and 6m 5,20 m/1/r, )#tivated #arbon that *as$yrolised at + o has the #onstant o( Ko(, *hile the a#tivated #arbon that *as

$yrolised at o has the #onstant o( Ko( ,07 l1m/, and 02,8 m/1" The

kineti#s adsor$tion o( $lumbum metal (ollo*ed an a$$arent (irst-order veri(ied

by the linear trans(orms ln o1 9 ( %t' *ith k values are o( ,245 ,274 and

,++ min"

Key *ord: kineti#s study, banana stem, a#tivated #arbon, adsor$tiom, $lumbum

metal"

Abs"a

Studi kinetika adsor$si larutan lo/am timbal men//unakan karbon akti( dari

batan/ $isan/ telah dilakukan" Karbon akti( yan/ di/unakan dalam $enelitian ini

disia$kan den/an #ara $irolisis $ada suhu + o dan o" ;ersamaan den/an

itu dialiri /as .2untuk mendoron/ senya*a-senya*a volatil dari dalam $ori

sebanyak 0 ml1menit"


2/15

2

PENDAHULUAN

Karbon aktif merupakan adsorben yang sangat bagus dan banyak

digunakan karena luas permukaan dan volume mikropori sangat besar

[=sam, dkk, 28], kapasitas adsorpsi sangat besar, laju kinetika adsorpsi

sangat cepat, dan relatif mudah dapat diregenerasi [adhava, dkk" 28, Renoua, dkk", 28?. $anyak buangan padat pertanian

seperti tempurung kelapa [Sumathi, dkk", 28], kulit biji kopi [;auero, dkk,

2+], serat kayu dari serbuk gergaji, dan kulit buah!buahan, telah

ditemukan merupakan prekursor yang sangat layak untuk karbon aktif

disebabkan mengandung banyak karbon, dan rendah kadar abu.

$uangan pertanian telah dipertimbangkan menjadi bahan baku yang

sangat penting karena tertama % fakta: a) sumber yang dapat

diperbaharui dan harga nyapun murah.

Seirin/ den/an menin/katnya industri maka @umlah lo/am berat @u/a akan

menin/kat seba/ai lo/am berat yan/ berakibat buruk terhada$ lin/kun/an" Lo/am-lo/am

berat san/at s$e#ial menyebabkan rusak lin/kun/an" &alin/ kuran/ 2 @enis lo/am berat

diklasi(ikasikan seba/ai ra#un, dan seten/ah dari ini telah masuk ke dalam lin/kun/an

dalam @umlah yan/ san/at besar dan beresiko $ada kesehatan manusia ARenoua, dkk",

28?" Kemam$uan badan air dalam mem$ertahankan kehidu$an dalam air dan @u/a

keberlan@utan untuk ke/unaan lain, ba/aimana$un, ter/antun/ $ada elemen-elemen


3/15

+

kimia yan/ ada dalam badan air"

Timbal atau &b adalah lo/am bera#un yan/ da$at terakumulasi dalam or/an tubuh

manusia dan he*an" Kumulati( dari $en/aruh ra#un adalah men/han#urkan @arin/an

tubuh yan/ serius, otak, (atal $ada anemia dan /in@al"


4/15

4

den/an bahan kimia $alin/ umum di/unakan" .amun, $en//unaan bahanHbahan kimia se$erti

asam nitrat, 3ink klorida, dan kalium hidroksida da$at menimbulkan masalah baru" >asalah yan/

ditimbulkan biasanya beru$a $en#emaran yan/ bersumber dari limbah sisa $erendaman bahan

sehin//a da$at merusak ekolo/i" Dleh karena itu, $embuatan karbon akti( dari batan/ $isan/ $ada

$enelitian ini dilakukan den/an menera$kan metode (isika melalui $roses $irolisis dan aktivasi

men//unakan /as .2"

&irolisis adalah $en/uraian bahan-bahan or/anik $ada tem$eratur tin//i di ba*ah kondisi

non-oksidatif" &endekatan utama dari $irolisis adalah $endaurulan/an bahan-bahan yan/ da$at

diuraikan se#ara termal untuk men/hasilkan $roduk-$roduk yan/ bernilai" &irolisis dilaksanakan

$ada kondisi tem$eratur di atas 2o" Jika dalam limbah terda$at bahan-bahan volatile atau semi

volatile, $eristi*a desorbsi termal @u/a akan ter@adi %Kaminsky, dkk, 2'"

Reaksi $irolisis da$at diteran/kan se#ara teori" Seba/ai #ontoh, $irolisis selulosa :

% C0D'n n I n C2D %0'

Karbon akti( adalah karbon yan/ men/alami $roses $en/akti(an den/an men//unakan

bahan $en/akti( sehin//a $ori-$orinya terbuka, luas $ermukaan karbon men@adi lebih besar, dan

ka$asitas adsor$sinya men@adi lebih tin//i" Seirin/ den/an $erkemban/an teknolo/i adsor$si,

kebutuhan akan karbon akti( seba/ai adsorben semakin menin/kat, sehin//a $en/emban/an

tentan/ $embuatan karbon akti( masih $otensial untuk dilakukan"

)dsor$si adalah suatu istilah yan/ menun@ukkan $en/ambilan /as, ua$ air atau

#airan %adsorbat' oleh $ermukaan atau bidan/ antar muka %adsorban'" Kesetimban/an

adsor$si yaitu suatu $en@abaran se#ara matematika suatu kondisi isothermal yan/ khusus

untuk setia$ sorbat1sorben dan meru$akan suatu in(ormasi (undamental yan/ di$erlukan

untuk mendesain industri-industri adsorber" Jadi untuk masin/-masin/ bahan $enyera$

%adsorben' dan bahan yan/ disera$ %adsorbat' memiliki kesetimban/an adsor$si tersendiri

dimana @umlah 3at yan/ disera$ meru$akan (un/si konsentrasi $ada tem$eratur teta$

%Cusni, dkk", 2'" >odel kesetimban/an adsor$si yan/ serin/ di/unakan untuk

menentukan kesetimban/an adsor$si adalah isothermal Lan/muir dan Freundli#h %;aral,

dkk", 28'"

a" &ersamaan isothermLan/muir da$at dinyatakan seba/ai berikut %Lan/muir, 0507':

0

m s

s

s

X KC

KC

=

+

%2'


5/15


6/15

Gaba" *+ >odel isothermal Lan/muir dan isothermal Freundli#h

Kinetika adsor$si menyatakan tin/kat ke#e$atan $enyera$an yan/ ter@adi $ada

adsorben terhada$ adsorbat" La@u adsor$si didasarkan atas asumsi bah*a adsor$si ion &bke dalam $artikel karbon akti( adalah suatu $roses di(usi yan/ dikendalikan oleh $roses

da$at balik tin/kat $ertama"


7/15

8

2A

A

dCkC

dt = %0'

=nte/rasi den/an CA" CAo!ada t " #:

0 0

A Ao

ktC C

= %00'

&lot0

AC

's t, seba/ai (un/si *aktu adalah linier den/an slo$e %k' untuk reaksi orde-dua

METODOLOGI PENELITIAN

&embuatan Karbon akti("

Karbon akti( dari batan/ $isan/ disia$kan se$erti yan/ dila$orkan oleh Cusni, dkk",

%24'" Sam$el di$oton/ berbentuk kubus den/an ukuran 0 0 0 #m, kemudian sam$el

dikerin/kan den/an $en@emuran selama 0 min//u, kemudian dilan@utkan den/an

$en/ovenan $ada suhu 00o selama 24 @am untuk men/hilan/kan ua$ dan menurunkan

kelembaban sam$le, namun a$abila $ada sam$le masih banyak terda$at kandun/an air,

maka akan dilakukan $en/erin/an ulan/" &en/aktivan dilakukan dimulai den/an $irolisisdan sekali/us $roses aktivasi den/an dialiri /as nitro/en" Untuk men/hilan/kan bahan-

bahan volatile, sam$el di$irolisis den/an #ara di$anaskan $ada suhu + H o dan

tekanan teta$ 0 atmos(ir" ;ersamaan den/an itu @u/a dialirkan /as . 2untuk mendoron/

senya*a-senya*a volatil dari $ori yan/ disebut den/an aktivasi selama , @am" Mas .2

%den/an kemurnian 55"55N' dialirkan den/an la@u konstan %0 #m+1menit

Reaktor didin/inkan selama 0 @am sam$ai suhu tertentu, kemudian aran/

dikeluarkan dari reaktor"


8/15

7

Gaba" ,"


9/15

5

Fi/u"! 2" Skema alat studi kesetimban/an dan studi kinetika dan analisa ka$asitas

adsor$si karbon akti(

Selan@utnya sam$el diambil $ada *aktu adsorbsi bertuerut-turut , +, , 2, 2, +, 4,

8, 5, 02, 0, dan 07 menit untuk menentukan orde reaksi" Untuk u@i kinetika

di/unakan karbon akti( yan/ diaktivasi $ada + o den/an lama $irolisis , 0 dan 0,

@am" Selan@utnya da$at ditentukan orde reaksi"

HASIL DAN PEMBAHASAN

-au $na

Baktu kontak adalah salah satu variabel yan/ mem$en/aruhi $roses $enyera$an,

dimana *aktu kontak meru$akan lamanya kontak antara adsorben %karbon akti(' den/an

adsorbat %ion timbal'"


10/15

0

Mambar 4" Cubun/an *aktu kontak terhada$ konsentrasi ion timbal yan/ tersisa %s'

odel Lan/muir %Cameed dan


11/15

00

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Cs (mg/l)

Qs(mg/g)

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150

Cs (m g/l)

Qs(mg/g)

%a' %b'

Mambar " Mra(ik =soterm Lan/muir $ada $enyera$an lo/am &b2I : %a' karbon akti(

yan/ diaktivasi $ada +o

%b' karbon akti( yan/ diaktivasi $ada 4o

"

.ilai konstanta Lan/muir %K' dan ka$asitas adsorbsi maksimum %6m' dida$at

den/an mem$lotkan nilai s1s terhada$ s dari $ersamaan %4':

0 0s

s

s m m

CC

X K X = +

&lot kurva ini akan men/hasilkan sebuah $ersamaan /aris lurus se$erti $ada Mbr"

"a dan "b" odel Lan/muir $ada $enyera$an lo/am &b2I oleh karbon

akti( %a' aktivasi $ada + o %b' aktivasi $ada o"


12/15

02


13/15

0+

Kondisi o 9 0 m/1l, karbon akti( 9 0 /r, volume larutan &b 9 0 ml,


14/15

04

0. )hmad, )")" Cameed ;"C", )3i3 ." )dsor$tion o( dire#t dye on $alm ash: Kineti#and euilibrium modelin/, Journal o( Ca3ardous >aterials 040 %28' 8H8"

%. )lamansa, ", >olina-Sabio, " )lamansa, >" >olina-Sabio, F" RodrOP/ue3-

Reinoso, )dsor$tion o( methane into Qnl2-a#tivated #arbon derived dis#s,)dsor$tion o( methane into Qnl2-a#tivated #arbon derived dis#s, >i#ro$or"

>eso$or" >ater" 8 %24' 07"

-. ;aral S"S","" Miraldo, L" >oreno, J"" SuPare3-Mar#P F", >artPOne3-)lonso, ),"Tas#Pon J">"en//unakan .aDC

dan /as .itro/en seba/ai )kti(ator, &ro#eedin/s .ational on(eren#e Dn

hemi#al Gn/ineerin/ S#ien#es and )$$li#ations %CGS)', ;anda )#eh,

=ndonesia"

0%. Cusni, C", 28, Kinetika dan Katalisa, Gdisi 0, =S;. 587-585-7287-24-2, &enerbitSyiah Kuala University &ress, ;anda )#eh"


15/15

0

0-. Cameed, ;"C" ", )dsor$tion studies o( basi# dye on a#tivated #arbonderived (rom a/ri#ultural *aste: 6e'ea &rasiliensis seed #oat, hemi#al

Gn/ineerin/ Journal 0+5 %27' 47H"

0. =sam C" )l@undi, .abeel Jarrah ) study o( #hara#teristi#s o( a#tivated #arbon$rodu#ed (rom Jordanian olive #ake,2. 3nal. 3ppl. yrolysis 0 (%'') --4-/"

01. Kassim, )", Jose$h, "M", Qainal, Q", Qobir Cussein, >", Jelas Caron,>"aterials 0 %27'

47H45+"

%0. Sumathi, S" hai, S"&" >ohamed, )"R" Utili3ation o( oil $alm as a sour#e o(rene*able ener/y in >alaysiaRene*able and Sustainable Gner/y Revie*s, 28"

Documents

11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang