lon exchange

17
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Potensi industri telah memberikan sumbangan bagi perekonomian Indonesia melalui barang produk dan jasa yang dihasilkan, namun di sisi lain pertumbuhan industri telah menimbulkan masalah lingkungan yang cukup serius. Buangan air limbah industri mengakibatkan timbulnya pencemaran air sungai yang dapat merugikan masyarakat yang tinggal di sepanjang aliran sungai, seperti berkurangnya hasil produksi pertanian, menurunnya hasil tambak, maupun berkurangnya pemanfaatan air sungai oleh penduduk. Seiring dengan makin tingginya kepedulian akan kelestarian sungai dan kepentingan menjaga keberlanjutan lingkungan dan dunia usaha maka muncul upaya industri untuk melakukan pengelolaan air limbah industrinya melalui perencanaan proses produksi yang effisien sehingga mampu meminimalkan limbah buangan industri dan upaya pengendalian pencemaran air limbah industrinya melalui penerapan installasi pengolahan air limbah. Bagi Industri yang terbiasa dengan memaksimalkan profit dan mengabaikan usaha pengelolaan limbah agaknya bertentangan dengan akal sehat mereka, karena mereka beranggapan bahwa menerapkan instalasi pengolahan air limbah berarti harus mengeluarkan biaya pembangunan dan biaya operasional yang mahal. Di pihak lain timbul ketidakpercayaan masyarakat bahwa industri akan dan mampu melakukan pengelolaan

Upload: adelia-indah

Post on 14-Sep-2015

218 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Elektroplating

TRANSCRIPT

BAB IPENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANGPotensi industri telah memberikan sumbangan bagi perekonomian Indonesia melalui barang produk dan jasa yang dihasilkan, namun di sisi lain pertumbuhan industri telah menimbulkan masalah lingkungan yang cukup serius. Buangan air limbah industri mengakibatkan timbulnya pencemaran air sungai yang dapat merugikan masyarakat yang tinggal di sepanjang aliran sungai, seperti berkurangnya hasil produksi pertanian, menurunnya hasil tambak, maupun berkurangnya pemanfaatan air sungai oleh penduduk.Seiring dengan makin tingginya kepedulian akan kelestarian sungai dan kepentingan menjaga keberlanjutan lingkungan dan dunia usaha maka muncul upaya industri untuk melakukan pengelolaan air limbahindustrinya melalui perencanaan proses produksi yang effisien sehingga mampu meminimalkan limbah buangan industri dan upaya pengendalian pencemaran air limbah industrinya melalui penerapan installasi pengolahan air limbah. Bagi Industri yang terbiasa dengan memaksimalkan profit dan mengabaikan usaha pengelolaan limbah agaknya bertentangan dengan akal sehat mereka, karena mereka beranggapan bahwa menerapkan instalasi pengolahan air limbah berarti harus mengeluarkan biaya pembangunan dan biaya operasional yang mahal.Di pihak lain timbul ketidakpercayaan masyarakat bahwa industri akan dan mampu melakukan pengelolaan limbah dengan sukarela mengingat banyaknya perusahaan industry yang dibangun di sepanjang aliran sungai, dan membuang air limbahnya tanpa pengolahan. Sikap perusahaan yang hanya berorientasi Profit motive dan lemahnya penegakan peraturan terhadap pelanggaran pencemaran ini berakibat timbulnya beberapa kasus pencemaran oleh industry dan tuntutan-tuntutan masyarakat sekitar industry hingga perusahaan harus mengganti kerugian kepada masyarakat yang terkena dampak.Latar belakang yang menyebabkan terjadinya permasalahan pencemaran tersebut dapat diidentifikasikan sebagai berikut:1. Upaya pengelolaan lingkungan yang ditujukan untuk mencegah dan atau memperkecil dampak negatif yang dapat timbul dari kegiatan produksi dan jasa di berbagai sektor industri belum berjalan secara terencana.2. Biaya pengolahan dan pembuangan limbah semakin mahal dan dana pembangunan, pemeliharaan fasilitas bangunan air limbah yang terbatas, menyebabkan perusahaan enggan menginvestasikan dananya untuk pencegahan kerusakan lingkungan, dan anggapan bahwa biaya untuk membuat unit IPAL merupakan beban biaya yang besar yang dapat mengurangi keuntungan perusahaan.3. Tingkat pencemaran baik kualitas maupun kuantitas semakin meningkat, akibat perkembangan penduduk dan ekonomi, termasuk industri di sepanjang sungai yang tidak melakukan pengelolaan air limbah industrinya secara optimal.4. Perilaku sosial masyarakat dalam hubungan dengan industri memandang bahwa sumber pencemaran di sungai adalah berasal dari buangan industri, akibatnya isu lingkungan sering dijadikan sumber konflik untuk melakukan tuntutan kepada industri berupa perbaikan lingkungan, pengendalian pencemaran, pengadaan sarana dan prasarana yang rusak akibat kegiatan industri.5. Adanya Peraturan Pemerintah tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air nomor: 82 Tahun 2001, meliputi standar lingkungan, ambang batas pencemaran yang diperbolehkan, izin pembuangan limbah cair, penetapan sanksi administrasi maupun pidana belum dapat menggugah industri untuk melakukan pengelolaan air limbah.1.2 TUJUAN PENGOLAHAN LIMBAH

Adapun tujuan dari pengolahan limbah adalah untuk mengurangi dampak pencemaran lingkungan baik itu yang berasal dari limbah domestik atau industri. Yang lebih di tekankan pada makalah ini adalah cara pengolahan limbah air buangan pada pabrik platingan.1.3 MANFAAT PENGOLAHAN LIMBAH

Manfaat dari pengolahan limbah untuk mencegah pencemaran dan menjaga kelesatarian lingkungan yang di sebabkan oleh kontaminasi zat kimia.BAB IIPEMBAHASAN2.1 PENGETIAN LIMBAH

Pengertian limbah menurut beberapa ahli adalah sebagai berikut:1. Menurut Sugiharto (1987), Air Limbah (waste water) adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum. 2. Menurut Okun & Ponghis (Nurhasanah, 2009) menyatakan ... the word wastewater ... should be taken to mean all liguid domestic wastes (including sewage) and all industrial wastes discharged to public sewerage system, but not rain water or surface drainage. yang artinya ... kata limbah cair ... seharusnya dipakai untuk mengartikan semua limbah industri yang dibuang ke sistem saluran limbah cair, kecuali air hujan atau drainase permukaan. 3. Menurut Tchobanoglous & Elliassen (Nurhasanah,2009) mendefinisikan limbah cair sebagai berikut : ... a combination of the liquid or water carried wastes romoved from residences, institutions, and commeraal and industrial establishments, together with such ground water, surface water, and strom water as may be present. yang artinya gabungan atau cairan sampah yang terbawah air dari tempat tinggal, kantor, bangunan, perdagangan, industri, serta air tanah, air permukaan, dan air hujan yang mungkin ada. 4. Menurut Willgooso (Nurhasanah, 2009). Wastewater is Water Carrying Wasts from Homes,Businesses and Industries that is Mixture of Water and Disolued or suspended Solids yang artinya : Limbah cair adalah air yang membawah sampah dari tempat tinggal, bangunan perdagangan, dan industri berupa campuran air dan bahan padat terlarut atau bahan tersuspensi.5. Menurut Environmental protectian Agensi (Nurhasanah, 2009) Wastewater is Water carrying discoived or suspended solids from homes, farms, businesses, and industries yang artinya : Limbah cair adalah air yang membawa bahan padat terlarut atau tersuspensus dari tempat tinggal, kebun, bangunan perdagangan dan industri.Dari beberapa defenisi limbah air tersebut, dapat disimpulkan bahwa limbah cair merupakan gabungan atau campuran dari air dan bahan-bahan pencemaran yang terbawa oleh air, baik dalam keadaan terlarut maupun tersuspensi yang terbuang dari sumber domestik (perkantoran, perumahan dan perdagangan), sumber industri, dan pada saat tertentu tercampur dengan air tanah, air permukaan dan air hujan.2.2 SUMBER AIR LIMBAH

Sumber air limbah menurut asalnya terbagi 3 yaitu:1. Air limbah rumah tangga (domestic wastes water) adalah air limbah yang perasal dari pemukiman penduduk.2. Air limbah industri (industry wastes water) berasal dari berbagai jenis industri akibat proses produksi.3. Dari perusahaan (comersial waste) air buangan yang berasal dari daerah perkantoran, temapt-tempat umum, ibadah dan lain-lain.2.3 ELEKTROPLATING

2.3.1 Pengertian ElektroplatingElektroplating (penyepuhan) adalah proses pelapisan logam dengan logam yang lebih tipis melalui prinsip bahwa logam yang akan disepuh diperlakukan sebagai katoda, dan logam penyepuh diperlakukan sebagai anoda. Dalam penyepuhan kedua elektroda dimasukkan dalam larutan elektrolit, yaitu larutan yang mengandung ion logam penyepuh. Elektroplating juga dapat didefinisikan sebagai pelapisan logam pada benda padat konduktif dengan bantuan arus listrik.Elektroplating atau lapis listrik atau penyepuhan merupakan salah satu proses pelapisan bahan padat dengan lapisan logam menggunakan arus listrik melalui suatu larutan elektrolit. Larutan yang digunakan harus sesuai dengan bahan yang digunakan untuk menyepuh yang dipasang sebagai anoda. Jika akan menyepuh benda dengan khrom, maka anoda yang digunakan adalah khrom dan larutan elektrolit adalah asam khromat (H2CrO4). Nah, jika elektroplating perak, tentu perak sebagai anoda dan larutannya adalah perak nitrat.2.3.2 Tujuan ElektroplatingIndustri yang bergerak dalam bidang electroplating menerima penyepuhan peralatan teknik maupun perbaikan lapisan logam. Dalam produksi benda-benda logam, suatu benda yang terbuat dari logam atau aliase logam seringkali disalut dengan suatu lapisan tipis logam lain. Penyepuhan (electroplating) dimaksudkan untuk melindungi logam terhadap korosi atau untuk memperbaiki penampilan.Seperti pendapat Soeprapto (1994:50-51), Elektroplating adalah cara yang digunakan untuk melapis permukaan logam besi dengan logam yang tahan terhadap karat seperti nikel dan krom. Hasil elektroplating sangat keras dan tahan terhadap goresan atau tumbukan. Oleh karena itu pelapisan jenis ini sering digunakan pada pelek roda kendaraan bermotor, starter, kursi besi , perkakas rumah tangga, peralatan untuk membuat roti, peralatan teknik dan lain sebagainya. Selain itu lapisan krom atau nikel pada logam Fe atau baja dapat mengurangi terjadinya korosi dan juga dapat memperindah penampilan benda kerja.Di industri pembuat sepeda motor alat elektroplating ini digunakan untuk melapis logam nikel/crom pada kanalpot, pelek roda, kick starter, stir, reflector lampu, pedal porseling (persenalan), pedal rem dan lain sebagainya. Penggunaan yang lebih luas adalah untuk melapis alat-alat seperti kunci pas, kunci sok, kunci ring, kunci busi, kunci inggris, dan lain-lain. 2.3.3 Permasalahan Yang Sering TimbulPeramasalah yang sering timbul pada pabrik plating adalah sebagai berikut:1. Air limbah industry electroplating mengandung berbagai jenis ion logam berat seperti ion kromium (Cr) valensi 3 dan 6, Timbal (Pb), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), Seng (Zn), Sianida (CN) dan sebagainya.2. Kandungan ion logam berat pada setiap industry electroplating akan berbeda baik jenis ionnya maupun konsentrasinya.3. Air limbah ini cukup berbahaya jika dibuang langsung ke badan air penerima seperti sungai, danau, dan laut.4. Air limbah ini dapat mengakibatkan keracunan bagi biota air. Air limbah industry electroplating dengan kandungan ion logam berat yang melebihi baku mutu air limbah diperlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan air penerima.2.3.4Kualitas Air Limbah Industri ElektroplatingKualitas dari air limbah industri elektroplating adalah sebagai berikut:1. Kromium valensi 6 : 75 mg/L2. Sianida : 1,5 mg/L3. Nikel : 78 mg/L4. Seng : 5,67 mg/L5. Timbal : 8,95 mg/L

2.3.5 Proses Pengolahan Air LimbahAir limbah yang mengandung berbagai jenis ion logam berat dapat dilakukan pengolahan dengan berbagai PROSES (cara) diantaranya : 1. Proses Adsorpsi : Proses ini dilakukan dengan mempergunakan bahan (media) padat untuk menyerap ion logam berat. Bahan media penyerap dapat mempergunakan berbagai media seperti karbon aktif, batubara, mikroba atau limbah padat hasil pertanian.2. Proses Kimia : Proses ini dilakukan dengan mempergunakan bahan kimia, pada proses kimia ini diharapkan ion-ion logam berat dapat bereaksi dengan bahan kimia dan membentuk padatan hidroksida. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses ini adalah kelarutan masing-masing ion logam berat, setiap ion logam berat mempunyai tingkat kelarutan yang berbeda-beda tergantung pada derajat keasaman (pH). Dalam pengolahan air limbah secara kimia dipilih kelarutan ion logam berat pada tingkat kelarutan ion logam berat terendah agar memudahkan terjadinya pengendapan (terbentuknya hidroksida). Pada pengolahan secara kimia ini akan dihasilkan padatan hidroksida dalam jumlah yang kecil, padatan ini selanjutnya dikeringkan dan dikirim ke pengolahan limbah B3. Bahan kimia yang dapat dipergunakan dalam proses pengolahan secara kimia yaitu Ferro sulfat dan Natrium Hidroksida (NaOH), Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2) , Kalium Hidroksida (KOH) dan sebagainya. Proses pengolahan secara kimia ini dilakukan dalam "Tangki Berpengaduk", Jika ingin melakukan penelitian dapat mengkaji pengaruh waktu pengadukan, kecepatan putaran pengaduk dan konsentrasi bahan kimia terhadap persen removal (pengambilan) ion logam berat. Proses Pertukaran Ion (Ion exchange) : Proses ini dilakukan dengan mempergunakan media penukar ion (resin), jenis resin yang dipergunakan tergantung pada muatan ion logam berat yang terkandung dalam air limbah. Pada proses pengolahan air limbah dengan konsep Pertukaran Ion ada 2 Mekanisme yaitu Mekanisme pertukaran ion : ion logam berat yang terkandung dalam air limbah ditukar dengan ion yang terdapat dalam resin (proses pengolahan air limbah), disini ion-ion dalam air limbah terikat pada resin, jumlah ion logam berat yang terikat tergantung pada kapasitas (daya tukar) resin. Mekanisme Regenerasi Resin: ion-ion yang terikat dalam resin dikeluarkan dari resin dengan menggunakan bahan kimia, pemilihan bahan kimia tergantung pada jenis resinnya. Umumnya untuk resin kation (H+) diregenerasi dengan asam (asam sulfat, asam chloride) sedangkan resin kation (Na+) diregenerasi dengan natrium hidroksida (NaOH). Sedangkan untuk resin anion (OH-) diregenerasi dengan hidroksida (OH), bahan kimia yang mengandung hidroksida seperti NaOH, KOH dapat dipergunakan, yang umum dipergunakan adalah Natrium Hidroksida (NaOH). Hasil proses regenerasi akan menghasilkan endapan hidroksida-hidroksida logam dalam jumlah yang kecil. Jika proses yang diaplikasikan untuk recovery ion logam berat, maka hasil regenerasi dapat direaksikan dengan bahan kimia sehingga dapat dihasilkan bahan kimia baru yang dapat dimanfaatkan. Pada proses pengolahan air limbah industri elektroplating atau air limbah yang mengandung ion logam berat dengan Proses Pertukaran Ion, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitua. Kapsitas Resin, yaitu kemampuan resin untuk mempertukarkan ion, setiap jenis atau merk dagang resin mempunyai kapasitas resin yang berbeda-beda. Data kapasitas resin dibutuhkan untuk menentukan : Berapa jumlah resin yang dibutuhkan per satuan volume air limbah yang diolah dan menentukan kapan resin tersebut dilakukan proses regenerasi.b. Selektivitas ion, didalam air limbah terdapat berbagai jenis ion logam berat yang mempunyai valensi dan berat atom yang berbeda-beda, perbedaan valensi dan berat atom akan mempengaruhi mekanisme pertukaran ion.*. Ion logam berat yang mempunyai valensi tertinggi akan mengalami pertukaranlebih dahulu (masuk kedalam resin pertama kali) diikuti oleh ion dengan valensi dibawahnya (berurutan sesuai valensinya) *. Jika valensi ion sama, maka Ion yang mempunyai berat Atom terbesar akan mengalami pertukaran lebih dahulu (masuk kedalam resin pertama kali) diikutioleh ion logam berat dengan berat atom dibawahnya banding dengan valensi lainnya.Proses pertukaran ion ini dapat diaplikasikan pada :* Penyediaan air untuk air umpan boiler* Pengolahan air limbah yang mengandung ion logam berat* Proses pemisahan ion yang terkandung dalam fasa cair. 3. Proses Biologi, Pengolahan air limbah inustri electroplating dengan proses biologi pada umumnya terjadi 2 (dua) mekanisme yaitu mekanisme perubahan valensi ion logam berat, disini mikroorganisme bersifat sebagai oksidator atau reduktor sehingga valensi ion logam beratnya berubah, perubahan valensi dimaksudkan untuk mengurangi tingkat racunnya. Disamping perubahan valensi pada proses ini dapat terjadi mekanisme ADSORPSI (penyerapan), ion logam berat terserap kedalam mikroorganisme (proses ini identik dengan Proses Adsorpsi) .4. Proses Vaporizer, Proses pengolahan dengan proses vaporizer atau penguapan dilakukan dengan memanaskan air limbah pada temperature diatas titik didih air. Proses ini membutuhkan biaya yang cukup besar jika volume air limbahnya besar, jika volume air limbah kecil dan konsentrasinya pekat, maka proses ini dapat dipertimbangkan untuk diaplikasikan. 2.3.6 Proses Pengolahan Air Limbah Elektroplating Secara KimiaFlow proses pengolahan air limbah elektroplating secara kimia adalah sebagai berikut:1. Air limbah dimasukan kedalam tangki (bak) penampung air limbah2. Air limbah dari bak penampung dipompa dengan laju alir tertentu menuju tangki Pengaduk untuk proses reduksi atau oksidasi (tergantung valensi ion logam berat yang ada), Pada tangki ini diberi bahan kimia oksidator/reduktor , atau ditambahkan ferrosulfat, diaduk dengan kecepatan putaran pengaduk 75-100 rpm selama 30 menit.3. Dari tangki pengaduk reduksi/oksidasi dialirkan secara gravitasi atau dipompa menuju tangki pengaduk II dengan penambahan bahan hidroksida (NaOH, Ca(OH)2, atau KOH), kecepatan putaran pengaduknya 35-50 rpm dengan waktu pengadukan selama 30 menit. Pada tangki ini akan terjadi pembentukan flok-flok yang besar dan mudah untuk diendapkan.4. Dari tangki pengadukan II ini, selanjutnya dialirkan ke proses berikutnnya untuk memisahkan flok-flok yang terjadi. Proses pengolahan flok ini dapat dilakukan dengan proses sedimentasi, filtrasi maupun mempergunakan filter press hal ini sangat tergantung pada jumlah air limbah yang diolah dan jumlah flok yang dihasilkan. Filtrat yang keluar dari proses ini perlu dilakukan pengukuran derajat keasamannnya (pH) terlebih dahulu sebelum dibuang kesungai.5. Jika pH air limbah hasil pengolahan terlalu basa yaitu pH > 9, maka ini perlu dilakukan proses netralisasi dengan menginjeksikan larutan asam yaitu HCl atau H2SO4, dan jika pHnya < 9, maka air limbah ini dapat dialirkan langsung ke saluran kawasan.BAB IIIPENUTUP3.1 KESIMPULANJadi dapat kita simpukan bahwasannya:1. Limbah cair merupakan gabungan atau campuran dari air dan bahan-bahan pencemaran yang terbawa oleh air, baik dalam keadaan terlarut maupun tersuspensi yang terbuang dari sumber domestik (perkantoran, perumahan dan perdagangan), sumber industri, dan pada saat tertentu tercampur dengan air tanah, air permukaan dan air hujan.2. Proses pengolahan air limbah elektroplating melalui beberapa tahap yaitu:a. Melalui proses redoks dengan penambahan chemical ferrosulfat dan di mixing dengan speed dan timer tertentu.b. Lanjut pada proses mixing kedua dengan penambahan bahan hiroksida dengan speed dan timer tertentu sehingga terbentuk flok-flok.c. Selajutnya tahap sedimentasi dan air dapat di lepas ke salauran kawasan dengan syarat derajat keasaman netral (pH = 7).DAFTAR PUSTAKAAnonymous. 2008. Electroplating. http://en.wikipedia.org/wiki/Electroplating.Aryani, Pangesti. 2010. Electroplating (penyepuhan)http://www.elektroplating.org/?. Diakses tanggal 10 Desember 2012.Irfan Ansory, (1985). Penuntun Pelajaran kimia berdasarkan Kurikulum 1984. Ganesa Exact Bandung.Istiyono, Edi, dkk. 2008. Pengelolaan limbah industri penyepuhan logam perak (elektroplating) dilingkungan pengrajin perak, di kecamatan Yogyakarta. Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta.Putra, Sinly Evan. 2008. Elektrosintesis, Metode Elektrokimia untuk Memproduksi Senyawa Kimia. http://www.chem-is-try.org/?sect=fokus&ext=18.Syahrir Moehtar, (1981). Pengantar Finishing Logam. Bandung:Balai Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin.Sembada, Ridwan, 2010. Pembuatan Dies dengan Metode Elektroplating tembaga nikel dan khrom dengan variasi waktu pada polimer. Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.