jurnal ta - dewi

7/21/2019 Jurnal Ta - Dewi

http://slidepdf.com/reader/full/jurnal-ta-dewi 1/6

STUDI PENURUNAN KONSENTRASI KHROMIUM DAN TEMBAGADALAM PENGOLAHAN LIMBAH CAIR ELEKTROPLATING ARTIFICIAL

DENGAN METODE ELEKTROKOAGULASI

Dewi Masita, Ganjar Samur! an Dwi Siwi Hana"aniProgram Studi Teknik Lingkungan FT UNDIP, Jl. Prof. H. Sudarto, SH Tembalang

Semarang

Email: deima!itaen"iro#gmail.$om

ABSTRACTElectroplating industries produce wastewater containing heavy metals such as copper and chromium that can pollute the environment because they are toxic and harmful tohuman health despite a small quantity. However, they require a wastewater treatment that could decrease heavy metal waste. Electrocoagulation is the selected method because it has high ability to treat heavy metals wastewater and the equipment is simply

enough. The experiments were conducted with artificial wastewater with varying concentrations of Cr 3, ! and " mg# l and Cu respectively ", $ and % mg#l. Thisstudy used an electrode type &luminum '&l( that had distance $." cm each electrode, " ampere current strength, sampling time every 3 minutes, time operation 3) minuteswith an electrode washing every $% minutes. *rom the experimental result had beenobtained the best efficiency to reduce Cr and Cu occurred in minute $% which up to + -. &luminum electrode having saturation began at minute %.

eywords/ electrocoagulation, wastewater, Cr and Cu, efficiency, electrode performance

PENDAHULUAN

Sala% !atu &erma!ala%an lingkungan'ang !ering kita %ada&i adala%&erma!ala%an limba% terutama limba%$air. Limba% $air atau air limba%meru&akan air beka! &emakaian baikdari beka! &emakaian ruma% tangga,mau&un dari beka! &emakaian indu!tri.Limba% $air ruma% tangga "olume 'angdibuang da&at men$a&ai ()* lebi%.Sedangkan limba% $air indu!tri !ekitar +)-) *, teta&i !elalu diangga&&en'umbang &en$emar lingkungan 'angterbe!ar /ambang, 0)1)2. Hal ini

dikarenakan !ifat tok!ik limba% $air indu!tri 'ang tinggi me!ki&unkuantita!n'a ke$il dan tidak muda%dirombak atau di%an$urkan ole%organi!me !e%ingga da&atmemba%a'akan ke!e%atan mak%luk%idu&.

Sala% !atu alternatif 'ang bi!adigunakan untuk mengola% limba% $air 'ang mengandung logam berat 'aituadala% elektrokoagula!i.Elektrokoagula!i adala% &ro!e!koagula!i dengan menggunakan aru!

li!trik !eara% melalui &ro!e!

elektrokimia, 'aitu dekom&o!i!i elektrolit,

dimana elektrodan'a terbuat darialumunium atau be!i Puraning!i%dalam Hu!ni, 0)1)2. 3ru! li!trikmendorong !e4umla% reak!i kimiatergantung &ada 4eni! dan !ifat elektrodedan media larutan. Pada &ro!e!elektrokimia akan ter4adi &ele&a!an 3l+5

dari &lat elektroda anoda2 !e%inggamembentuk flok 3l6H2+ 'ang mam&umengikat kontaminan dan &artikel7&artikel dalam limba%. Dengan demikian,bentuk kontaminan akan terenda&kandan da&at dengan muda% di%ilangkan

dengan $ara &emi!a%an. Pro!e!&engenda&an ter4adi !ebagaimana&ro!e! koagula!i, dengan koagulanterbentuk dari elektroda reaktif, 'angdi&i$u ole% aru! li!trik !eara%. 8etodeelektrokoagula!i tela% ban'ak digunakanuntuk &engola%an air limba% karena&eralatann'a !eder%ana dan muda%dio&era!ikan bila dibandingkan denganmetode 'ang lain !erta tidakmemerlukan tamba%an ba%an kimia danefi!ien!i &engola%an 'ang di%a!ilkan$uku& tinggi.

1



Dewi Masita, Ganjar Samur!, Dwi Siwi HStudi Penurunan 9on!entra!i 9%romium dan Tembagadalam Pengola%an Limba% air Elektro&lating &rtificial dengan 8etode Elektrokoagula!i

Gam#ar $%$ Pr!ses E&e'tr!'!a(u&asi

Rea'si )aa Kat!aIon H5 dari !uat a!am akan

direduk!i men4adi ga! %'drogen 'angakan beba! !ebagai gelembung7gelembung ga!.

0H5 a;2 5 0e7 H0g2 12

Jika larutan mengandung ion7ionlogam alkali, alkali tana%, maka ion7ionini tidak da&at direduk!i dari larutan 'angmengalami reduk!i adaa% &elarut air2dan terma!uk ga! %idrogen H02 &adakatoda.

0H06l2 5 0e 06H7 a;25 H0g2 02

Jika larutan mengandung ion7ionlogam lain, maka ion7ion logam akandireduk!i men4adi logamn'a.

<eak!i:L5 5 E L) )

onto%:u05 5 0e u!2

Rea'si )aa An!a 3noda terbuat dari logam

alumunium akan terok!ida!i.

3l+5a;2 5 +H06l2

3l6H2+!2 5 +H5a;2 5 +e +2

Ion 6H7 dari ba!a akanmengalami okida!i membentuk ga!ok!igen 602,

-6H7a;2

0H06l2 5 60g2 5 -e -2

3nion7anion lain S6-7, S6+72tidak da&at diok!ida!i dari larutan, 'angakan mengalami ok!ida!i adala%&elarutn'a H062 membentuk ga!ok!igen 602 &ada anoda:

0H06l2 -H7a;2 5 60g2 5 -e =2

Dari reak!i7reak!i 'ang ter4adidalam &ro!e! elektrokoagula!i, maka

&ada katoda akan di%a!ilkan ga!%idrogen dan reak!i ion logamn'a.

Sedang &ada anoda akan di%a!ilkan ga!%alogen dan &engenda&an flok7flok 'angterbentuk.

9arena dalam &ro!e!

elektrokoagula!i ini meng%a!ilkan ga!'ang beru&a gelembung7gelembungga!, maka kotoran7kotoran 'angterbentuk 'ang ada dalam air akanterangkat ke ata! &ermukaan air. Flok7flok 'ang terbentuk mem&un'ai ukuran'ang lebi% ke$il, !e%ingga flok7flok 'angterbentuk lama7kelamaan akanbertamba% be!ar ukurann'a. 3dan'aok!ida!i &olutan membuat !ifat tok!ikn'aberkurang Holt, 0))(2.

Penelitian kali inidilakukan>bertu4uan untuk mengeta%ui

efi!ien!i remo"al &engola%anelektrokoagula!i dalam mereduk!ilimba% $air ele$tro&lating artificial 'angmengandung logam r dan u. Jugauntuk menganali!i! kiner4a &emakaian&lat aluminium dalam &ro!e! denganaktu +() menit.

METODE U*I COBABa+an/a%an 'ang digunakan beru&a limba%artificial 'ang terbuat dari larutan90r6-, uS6-.=H06 dan ?nl0 !ebagai

!umber r dengan "aria!i kon!entra!ima!ing7ma!ing +), -) dan =) mg>l2, u@ ?n dengan "aria!i kon!entra!i ma!ing7ma!ing =), 1)) dan 0)) mg>l2.

3da&un untuk menentukankadar r dan u itu !endiri &enelitimenga$u &ada 9a4i Tera& TeknologiLingkungan 0))02 mengenai kriterialimba% $air indu!tri &ela&i!an logam&ada indu!tr' ke$il7menenga%, dengankandungan logam berat 'angmen'eru&ai limba% &ela&i!an logam'ang !ebenarn'a limba% $air indu!tri

elektro&lating2.Pembuatan limba% !imula!i

dilakukan dengan men'ia&kan ba%anlarutan induk logam berat r, u dan ?n1))) &&m dan larutan a;uade!.9emudian ketiga 4eni! larutan ter!ebutdi$am&ur !e%ingga di&erole% larutandengan "aria!i kon!entra!i 'angdiinginkan.

Ta#e& %$Kanun(an Lim#a+ Cair

)aa Inustri Pe&a)isan L!(am

0




N!Parameter

Air Lim#a+

Air Lim#a+

Untu'

Inustri

Ke-i&

Menen(a+

))m.

Air

Lim#a+

Untu'

Inustri

Besar

))m.

1

0

+

-

9rom Total

9rom %ek!a"alen

r5(2

Tembaga u2

Seng ?n2

+))7=))

+)7=)

=)70))

=)70))

A 1)))

A 1))

A =))

A =))Sumber: 9a4i tera& Teknologi Lingkungan di P+TL 0))0

A&at 3lat 'ang digunakan adala% &erangkatelektrokoagula!i 'ang terdiri dari:

1. /ak &enam&ung menggunakanember air berukuran 0) liter 'angberfung!i untuk menam&ung air influen dan efluen.

0. Per!ia&an alat 'ang digunakanadala% reaktor berukuran -= $m B0) $m B 0) $m.

Gam#ar %$Desain Rea't!r K!ntin"u

Cara KerjaElektrokoagula!i &ada &enelitian

ini menggunakan reaktor kontin'u.<eaktor ini terbagi men4adi - !ekatdimana !etia& !ekatn'a di&a!ang - bua%elektroda 'ang terdiri dari 0 &a!anganoda dan 0 &a!ang katoda. Pro!e!o&era!i ber4alan !elama +() menit.

Per$obaan ter!ebut dilakukandengan menggunakan &lat elektroda 3ldengan menggunakan kuat aru! !ebe!ar 10 "olt dan tegangan = am&ere dandebit 0= ml>menit.

Dilakukan &en$u$ian &latdengan !ikat lembut dan a;uade!!etela% 10) menit &ro!e! berlang!ung.9emudian &engo&ra!ian alat kembalidi4alankan dari menit ke710) %inggamenit ke70-), kemudian dilakukan

&en$u$ian &lat kembali, dan di4alankanlagi !am&ai menit ke7+(). Pengambilan!am&el dilakukan tia& +) menit.

Selan4utn'a !am&el air limba%

di&erik!a untuk diu4i kadar r dan u.

HASIL U*I COBA DANPEMBAHASANData &er$obaan elektrokoagula!iditam&ilkan dalam bentuk tabel di baa%ini:

Kara'terisi' Awa& Air Lim#a+ L!(amBerat Artificial

9arakteri!tik limba% elektro&lating 4ikadibandingkan dengan bakumutu PerdaJateng No. = Ta%un 0)102 berada diata!

bakumutu da&at diliat &ada tabeldibaa% ini:

Ta#e& /%$Kara'teristi' Awa& Air Lim#a+ Artificial

No.Parameter

Satuan9on!entra!i

/aku8utu

1. r mg>l 1C,11 1,)

0. u mg>l +,0- ),(

+. &H (,0 (7

-. Su%u 0C +CHa!il 3nali!i! Laboratorium, 0)1+2

/erikut adala% tabel dan grafik&en'ii!%an r dengan elektrodaalumunium dengan elektrokoagula!i:

Ta#e& /%0Hasi& Pen(ujian K!nsentrasi Cr

+




Gam#ar /%$Gra1i' Penurunan K!nsentrasi Cr

/erikut adala% tabel dan grafik&en'ii!%an u dengan elektrodaalumunium dengan elektrokoagula!i:

Ta#e& /%Hasi& Pen(ujian K!nsentrasi Cu

Gam#ar /%0Gra1i' Penurunan K!nsentrasi Cu

/erikut tabel dan grafik kondi!i &H dan!u%u dalam elektrokoagula!i denganelektroda alumunium dengan &H aal'aitu (,0

Ta#e& /%0Peru#a+an )H se&ama Pr!ses

E&e'tr!'!a(u&asi

Gam#ar /%Peru#a+an )H se&ama Pr!ses E&e'tr!'!a(u&asi

Ta#e& /%Peru#a+an Su+u se&ama Pr!ses

E&e'tr!'!a(u&asi

-




Gam#ar /%/Peru#a+an Su+u se&ama Pr!ses

E&e'tr!'!a(u&asi

Pen(aru+ 2ariasi K!nsentrasi en(anE1isiensi Rem!3a& Pen(!&a+an

Pada &ro!e! elektrokoagula!i,anoda akan meluru% membentuk kationlogam 'ang ber&eran !ebagai koagulan!e%ingga ter4adi &engurangan beratanoda !elama &ro!e! berlang!ung, ole%karena itu anoda di!ebut 4uga elektrodakorban,

Tabel -.0 dan -.+ meru&akantabel nilai &enurunan kon!entra!i&arameter r@u dan be!ar efi!ien!i&engola%an tia& +) menit. Terli%at

ba%a !emakin lama aktu &ro!e!elektrokoagula!i maka !emakin be!ar &ula efi!ien!i remo"al 'ang di%a!ilkan.Pada menit ke 10) da&at dili%at ba%anilai efi!ien!i meningkat %ingga di ata!=*. 8e!ki efi!ien!in'a tinggi,kon!entra!i ma!i% belum memenu%ibaku mutu Perda Jateng No = Ta%un0)10. 8enurut Perda Jateng No. =Ta%un 0)10 baku mutu untuk limba%logam $%romium r2 dalam indu!trielektro&lating adala% ),1 mg>l.

Grafik 'ang di!a4ikan &ada

gambar di ata! &ada menit aal %inggamenit 10), grafikn'a beru&a linier,kemudian &ada menit 1=) grafikmeningkat. 3rtin'a ada &eningkatankon!entra!i. 8eningkatn'a kon!entra!iini di!ebabkan ketika &ro!e!elektrokoagula!i ber%enti karena ada&en$u$ian &lat, debit teta& mengalir,!e%ingga menamba% beban kon!entra!i'ang ma!uk &ada reaktor. Pada !aat&en$u$ian &lat, &ro!e! ber%enti !elama +) menit, !e%ingga kon!entra!i 'angtadin'a ),C mg>l meningkat men4adi

+,C- mg>l. 9emudian &ro!e! ber4alankembali dan menurunkan kon!entra!imen4adi ),(C( mg>l menit ke70-)2.Setela% itu dilakukan &en$u$ian &latkembali. Namun !etela% &en$u$iankedua, kon!entra!i $enderungmeningkat.

/erda!arkan %a!il &enelitian dari&enurunan kadar r dan u limba%artificial dengan metode elektrokoagula!iter%ada& "aria!i kon!entra!i da&at dili%atba%a "aria!i kon!entra!i tidakmem&engaru%i be!ar efi!ien!i remo"al

&engola%an. /aik kon!entra!i r

mau&un u mengalami &enurunan%ingga *. Se&erti &enelitian 'ang 4uga dilakukan ole% I!&ratii 0))(2efi!ien!i remo"al &engola%an

elektrokoagula!i da&at men$a&ai=,(*, 0,* dan -,C-* dalammereduk!i logam r, u dan ?n.

Pen(aru+ Kinerja P&atElektroda 'ang digunakan

!ebagai anoda dan katoda &ada&enelitian ini menggunakan aluminiumdengan kemurnian 0 *. Di&ili%n'aaluminium !ebagai elektroda karena!ifatn'a 'ang baik dalammeng%antarkan li!trik dan ta%an koro!i.Juga aluminium 4ika berikatan dengan

6H

7

akan men4adi koagulan 'ang baik.Selama &ro!e! elektrokoagula!i,kondi!i &ermukaan elektroda mengalami&eruba%an. 9ondi!i ini di!ebabkanterle&a!n'a ion aluminium ke dalam air So&ia%, 0))C2 !e%ingga anoda terkiki!dan &ada katoda tam&ak ada ber$ak7ber$ak>la&i!an &uti% 'ang menem&el.

9etika katoda digunakankembali di ta%a& berikutn'a, ma!!an'ateta&. 8enurut 6t%man 0))(2, katodatidak mengalami &enurunan ma!!a,karena katoda meru&akan elektroda

tem&at ter4adin'a reak!i reduk!i,!e%ingga logam katoda teta& dalambentuk netral. 6le% karena itu, &adata%a& kedua, berat katoda tidakmengalami &eruba%an.

Jika dili%at dari efi!ien!i&enurunan kadar r dan u, da&atterli%at ba%a kiner4a &lat 3luminiummulai berkurang &ada !aaat menit ke0-) %ingga +() menit. onto%n'a &ada!am&el 3 , &en'i!i%an ter%ada&kon!entra!i r &ada menit 0-)70)%an'a meningkat !ebe!ar -,01*. Tidak

!e&erti &ada aal &ro!e! 'aitu menit ke71=) 'ang mengalami &en'i!i%anter%ada& kon!entra!i r !ebe!ar lebi%dari ,-=* dari kon!entra!i !ebelumn'a./a%kan !etela% menit ke70)kon!entra!i teru! meningkat men4adi 1>+dari kon!entra!i aal. Ini menun4ukkan!uda% tidak ada reak!i 'ang ter4adiantara 3l6H2+ dan kontaminan 'angada.

aktu kontak antara air limba%dan elektroda dalam alatelektrokoagula!i mem&engaru%i

&enurunan kadar r dan u. Semakin

=




lama aktu kontakn'a maka !emakinlama &ula air limba% bereak!i denganelektroda !e%ingga mem&engaru%iefi!ien!i remo"aln'a. Teta&i karena

kemam&uan elektroda dalam mereduk!iair limba% terbata! maka me!ki&unaktu kontak di&erlama namun a&abilareak!i antara elektroda dengan air limba% !uda% 4enu% kemam&uanelektrodan'a berkurang.

Da&at dikatakan kiner4a &lattela% mengalami ke4enu%an. Sala% !atufaktor &en'ebab %a!il diata! adala%&embentukan 6H7 &ada katoda 4uga!emakin 'ang berkurang ole% karenaadan'a &enem&elan enda&an &adakatoda. Semakin be!ar enda&an 'ang

menem&el, !emakin be!ar &ula&ermukaan katoda tertutu&, danter%ambatn'a &embentukan 6H7. Jika6H7 'ang di%a!ilkan berkurang, berarti&engikatan 3l+5 untuk membentukkoagulan akan berkurang. Se%ingga&en'i!i%an 'ang ter4adi &ada reaktor akan mengalami &enurunan 'angmen'ebabkan &eningkatan kon!entra!iadan'a beban kon!entra!i 'ang teru!bertamba% ole% karena adan'a !i!temkontin'u2.

KESIMPULAN DAN SARAN9e!im&ulan 'ang da&at diambil dari&enelitian ini adala%:

1. aria!i kon!entra!i tidakmem&engaru%i be!ar efi!ien!iremo"al &engola%an. /aikkon!entra!i r mau&un umengalami &enurunan %ingga *.

0. Dari &enelitian 'ang tela%dilakukan dida&atkanke!im&ulan ba%a !emakinlama &lat digunakan maka da&at

mengalami ke4enu%an !e%inggakener4a &lat !emakin berkurang.8e!ki&un dilakukan &en$u$ian&lat, kenaikan efi!ien!in'a%an'a !edikit.

Saran 'ang da&at diberikan antara lain:1. /an'ak faktor 'ang

mem&engaru%i &ro!e!elektrokoagula!i ini, !ala%!atun'a adala% 4eni! elektroda.Perlu adan'a &enelitian lebi%lan4ut mengenai &engukuran dan

&er%itungan la4u &ele&a!an ion

agar da&at diketa%ui ka&anelektroda da&atdiganti>kandungan 3l n'a akan%abi!.

0. Selain itu keakuratan alat 33S&erlu di $ek kembali terlebi%&ada &engukuran !am&el a!lidengan kalibra!i, !e%inggakeakuratan !am&le da&atmen$a&ai 1))*.

DA4TAR PUSTAKA

Perda Jateng. 0)10. /aku 8utu Limba%air Indu!tri Elektro&lating.

6t%man, F., J. So%aili, 8. F. NiKam, dan?. Fauia. 0))(. Enchanching

0uspended 0olid 1emoval *rom2astewater sing *eElectrodes. 8ala'!ia

So&ia%, Siti. 0))C. 4aporan Tesis &nalisis *a5tor6*a5tor yang 7empengaruhi 8rosesEle5trolisis 4arutan Cu09!sebagai :ahan a;ian dalam8embuatan 7odul 8ra5ti5umdan 8embela;aran Ele5troni5./andung: Digilib.itb

Sunardi. 0)). <urnal 8engaruh

Tegangan 4istri5 dan ecepatan &lir Terhadap Hasil 8engolahan4imbah Cair yang 7engandung 4ogam 8b, Cd dan T007engguna5an &lat Ele5tro5oagulasi . Mog'akarta :SemNa! Teknologi Nuklir.

(

jurnal ta - dewi

Documents