LAPORAN PRAKTIKUM

ADSORPSI WARNA, pH, DAN TDS PADA LIMBAH CAIR LAUNDRY

DENGAN MENGGUNAKAN KARBON AKTIF

diajukan untuk memenuhi salah satu tugas praktikum Pengolahan Limbah Industri

Dosen Pembimbing : Dianty Rosirda, S.T

Disusun Oleh :

Muhamad Aliyudin M 101411044

Muhammad Iqbal Alkindi 101411046

Nurul Aini Kesuma W 101411047

Nurul Anisa Hakim 101411048

Raihan Khairan 101411049

Kelompok : III (Tiga)

Kelas : 3 B

Tanggal praktikum : 12 September 2012

Tanggal pengumpulan: 19 September 2012

D3-TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Mencuci pakaian merupakan suatu pekerjaan yang telah dilakukan manusia

yang awal mulanya berasal dari orang-orang mesir kuno. Semakin berkembangnya

zaman dan teknologi, mencuci pakaian menjadi semakin dipermudah dengan adanya

mesin pencuci pakaian dan beragam jenis detergen yang mudah memudarkan noda.

Hal-hal tersebut menjadi penunjang banyaknya jasa pencucian pakaian atau laundry

dan pertumbuhannya semakin menjamur terutama di daerah yang mayoritas

penduduknya adalah mahasiswa.

Dengan bertambahnya jasa laundry akan bertambah pula limbah cair yang

dihasilkan. Jika limbah-limbah tersebut secara terus-menerus dibuang begitu saja

tanpa pengolahan terlebih dahulu maka ekosistem air di daerah sekitar proses

pencucian akan terganggu. Dampak tersebut diakibatkan oleh adanya sisa detergen

dan bahan-bahan ingredientnya.

Untuk mengurangi pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh limbah

laundry, maka dapat dilakukan pengololahan limbah cair. Salah satu pengolahannya

adalah dengan metoda adsorpdi menggunakan arang aktif. Dimana setelah

pengolahan diharapkan tidak terjadi pencemaran lingkungan dan ekosistem yang ada

dalam air.

1.2. Tujuan

Secara umum percobaan ini bertujuan untuk mengolah limbah cair menjadi

lebih ramah lingkungan dan tidak merusak lingkungan. Dan secara khusus tujuan

dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

a. Mengetahui pengaruh laju alir cairan limbah terhadap pH, TDS, dan

kekeruhan.

b. Menentukan waktu optimum pada operasi adsorpsi limbah laundry dengan

arang aktif sebagai adsorben.

c. Mengetahui pengaruh waktu terhadap pH, TDS, dan kekeruhan.

BAB 2

TIJAUAN PUSTAKA

2.1. Limbah Laundry

Detergen merupakan suatu senyawa sintetis zat aktif muka (surface active

agent) yang dipakai sebagai zat pencuci yang baik untuk keperluan rumah tangga,

industri tekstil, kosmetik, obat-obatan, logam, kertas, dan karet. Detergen memiliki

sifat pendispersi, pencucian dan pengemulsi. Penyusun utama senyawa ini adalah

Dodecyl Benzena Sulfonat (DBS) yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan

busa (Ginting, 2007).

Limbah laundry yang dihasilkan oleh detergen mengandung pospat yang

tinggi. Pospat ini berasal dari Sodium Tripolyphospate (STPP) yang merupakan salah

satu bahan yang kadarnya besar dalam detergen. Dalam detergen, STPP ini berfungsi

sebagai builder yang merupakan unsur terpenting kedua setelah surfaktan karena

kemampuannya menonaktifkan mineral kesadahan dalam air sehingga detergen

dapat bekerja secara optimal (HERA, 2003).

2.2. Arang Aktif

Arang aktif adalah bahan berupa karbon bebas yang masing-masing berikatan

secara kovalen atau arang yang telah dibuat dan diolah secara khusus melalui proses

aktifasi, sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian mempunyai daya serap

yang besar terhadap zat-zat lainnya, baik dalam fase cair maupun dalam fase gas.

Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non-polar. Struktur pori

berhubungan dengan luas permukaan, dimana semakin kecil pori-pori arang aktif,

mengakibatkan luas permukaan semakin besar. Dengan demikian kecepatan adsorpsi

bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dianjurkan menggunakan arang

aktif yang telah dihaluskan. (Makalah Adsorpsi Kimia Fisik, 2008)

2.3. Pembuatan Arang Aktif

Secara umum dan sederhana, proses pembuatan arang aktif terdiri dari 3 tahap,

yaitu :

1. Dehidrasi : proses penghilangan air dimana bahan baku dipanaskan

sampai temperatur 170°C.

2. Karbonisasi : pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Suhu

diatas 170°C akan menghasilkan CO dan CO2. Pada suhu 275°C, dekomposisi

menghasilkan “tar”, methanol dan hasil samping lainnya. Pembentukan karbon

terjadi pada temperatur 400-600°C.

3. Aktifasi : dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan

uap atau CO2 sebagai aktifator.

Yang dimaksud dengan aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang

bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan

hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang

mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya

bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. (Makalah Adsorpsi Kimia

Fisik, 2008)

2.4. Adsorpsi

Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida (cairan maupun

gas) terikat pada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film (lapisan tipis)

pada permukaan padatan tersebut. Berbeda dengan absorpsi dimana fluida terserap

oleh fluida lainnya dengan membentuk suatu larutan.

Proses adsorpsi arang aktif dapat digambarkan sebagai molekul yang

meninggalkan zat pengencer yang terjadi pada permukaan zat padat melalui ikatan

kimia maupun fisika. Molekul tersebut digunakan sebagai adsorbat dan zat padat

disebut adsorben arang aktif. Adapun adsorpsi yang terjadi pada arang aktif dapat

bersifat :

1. Adsorpsi Fisika

Adsorpsi fisika terjadi berdasarkan ikatan fisika antara zat-zat dengan arang

aktif dalam keadaan suhu rendah dengan penyerapan relative kecil.

2. Adsorpsi Kimia

Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben (arang aktif)

dengan zat-zat teradsopsi. Dijelaskan pula bahwa bahan dalam larutan yang bersifat

elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh arang aktif. Sedangkan

bahan dalam larutan yang bersifat non elektrolit penyerapan arang aktif tidak

dipengaruhi oleh sifat keasaman atau sifat kebasaan larutan.

beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu:

Sifat serapan

banyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh arang aktif, tetapi kemampuannya

untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing-masing senyawa. Adsorpsi akan

bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari struktur

yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorpsi juga dipengaruhi oleh gugus

fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, dan struktur rantai dari senyawa serapan.

Temperatur

Dalam pemakaian arang aktif dianjurkan untuk mengamati temperatur pada

saat berlangsungnya proses. Faktor yang mempengaruhi temperatur proses adsorpsi

adalah viskositas dan stabilitas senyawa serapan. Jika pemanasan tidak

mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna maupun

dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil,

adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau bila memungkinkan pada temperatur

yang lebih rendah.

pH (derajat keasaman)

Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH diturunkan, yaitu

dengan penambahan asam-asam mineral. Ini disebabkan karena kemampuan asam

mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknya apabila pH

asam organik dinaikkan yaitu dengan penambahan alkali, adsorpsi akan berkurang

sebagai akibat terbentuknya garam.

Waktu singgung

Bila arang aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk

mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan

jumlah arang yang digunakan.

Selisih ditentukan oleh dosis arang aktif, pengadukan juga mempengaruhi

waktu singgung. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel

arang aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. (Makalah Adsorpsi Kimia

Fisik, 2008)

BAB 3

METODOLOGI PERCOBAAN

Percobaan ini merupakan percobaan skala laboratorium, yang dilaksanakan di

laboratorium PLI (Pengolahan Limbah Industri) Jurusan Teknik Kimia Politeknik

Negeri Bandung.

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

1. Menara Adsorbsi 

2. Gelas Ukur

3. Stopwatch

4. Turbidimeter

5. Penggaris

6. pH Meter

7. TDS Meter

8. Unggun Diam (Karbon Aktif)

9. Air Kran

3.1.2 Bahan

1. Air Limbah Laundry

Buka keran outlet dari menara, dan hubungkan dengan selang air

Nyalakan air keran, dan biarkan sampai memenuhi menara

Lakukan backwash selama 15 menit

Tampung air backwash

3.2. Skema Proses

3.2.1. Backwash Arang Aktif

Isi bak umpan dengan air limbah

Mengalirkan air limbah laundry kedalam kolom unggun bagian atas dengan bebit 1,2 L /menit

Buka keran bawah dan tampung efluen pada gelas kimia setiap 5 menit selama 15 menit

Ukur pH, TDS, dan kekeruhan dari efluen

Ulangi percobaan dengan debit 0,12 L/m

tampung efluen pada gelas kimia setiap 5 menit selama 25 menit

Ukur pH, TDS, dan kekeruhan dari efluen

3.2.1. Proses Adsorpsi dengan Arang Aktif

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Percobaan

pH awal : 8,03

TDS awal : 1,227 ms

Kekeruhan : 47,01 NTU

Run-1

Waktu (menit) pH TDS (ms) Kekeruhan (NTU)

5 7,84 1,204 19,93

10 7,57 1,204 18,48

15 7,51 1,230 18,70

Run-2

Waktu (menit) pH TDS (ms) Kekeruhan(NTU)5 7,52 1,178 17,2010 7,50 1,164 23,3015 7,47 1,163 15,7520 7,45 1,178 15,9425 7,40 1,127 15,58

4 6 8 10 12 14 160

5

10

15

20

25

Kurva Pengaruh Waktu terhadap pH, TDS, dan kekeruhan (Run-1)

pHTDSKekeruhan

Pembahasan oleh Muhamad Aliyudin M (101411044)

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

Kurva Pengaruh Waktu terhadap pH, TDS, dan kekeruhan (Run-2)

pHTDSKekeruhan

Pembahasan oleh Muhammad Iqbal Alkindi (101411046)

Pembahasan oleh Nurul Aini Kesuma Wardhani (101411047)

Adsorbsi merupakan suatu pengolahan limbah cairan dengan metoda

penyerapan pengotor-pengotor ke permukaan adsorben. Limbah yang digunakan

adalah limbah air laundry yang berada di daerah Desa Ciwaruga. Sifat fisik dari

limbah tersebut memiliki warna yang keruh, memilki bau, dan mengandung padatan

terendapkan.

Limbah yang digunakan dicairkan dengan menggunakan air untuk

mendapatkan volume yang diinginkan yaitu 50L. Sebelum limbah tersebut masuk ke

dalam kolom adsorbsi dilakukan backwash kolom adsorbsi, hal ini bertujuan untuk

memberi rongga antar partikel arang aktif agar air dapat melewati rongga-rongga

karbon aktif tanpa tersumbat selain itu hal ini bertujuan untuk membuang sisa

pengotor yang masih terkandung di arang aktif.

Setelah dilakukan backwash, limbah laundry dimasukkan ke dalam kolom

adsorben dan diatur debitnya yaitu xxx L/menit pada Run-1 dan xxx L/menit pada

Run-2. Pengambilan data dan pengukuran laju alir dilakukan setiap 5 menit sekali,

hal ini dikarenakan laju alir akan semakin berkurang dengan bertambahnya waktu

karena adsorben yang digunakan semakin banyak menyerap pengotor yang

mengakibatkan pori-pori adsorben mengecil.

Setelah dilakukan pengambilan data didapatkan 8 data, 3 variasi waktu pada

laju alir xxx L/menit dan 5 variasi waktu pada laju alir xxx L/menit. Berdasarkan

data yang didapatkan menunjukkan bahwa semakin besar laju alir maka operasi

penyerapan adosrbat oleh adsorben akan semakin berkurang, sehingga kualitas air

yang dihasilkan tidak lebih baik dari adosrbsi dengan laju alir yang kecil. Selain laju

alir waktu juga mempengaruhi parameter adsorbsi. Berdasarkan data yang

didapatkan menunjukkan bahwa semakin lama waktu adsorbsi maka semakin lama

pula waktu kontak adsorben dengan adsorbat.

Pada percobaan yang dilakukan praktikan menunjukkan bahwa terdapat

beberapa titik dimana nilai parameter mengalami kenaikan setelah operasi adsorbsi.

Banyak faktor yang mempengaruhi hal tersebut, diantarnya

Pembahasan oleh Nurul Anisa Hakim (101411048)

Pembahasan oleh Raihan Khairan (101411049)

BAB 5

KELIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2003. Sodium Tripolysphosphate (STTP). Human and Environment Risk

Assesment on Ingredients of EuropanHousheold Cleaning Product (HERA).

http://heraproject.com/files/13-f-04-%20HERA%20STTP%20full%20web

%20wd.pdf (diakses 7 September 2012)