Jurusan Teknik LingkunganFakultas Teknik Sipil dan PerencanaanUniversitas Islam Indonesia

Usulan Tugas Akhir 1. Ringkasan 1.1 PengusulNama: Yusri IchwannoorNIM: 115130831.2 Materi Tugas Akhira. Judul Tugas Akhir PEMANFAATAN LIMBAH BAGLOG DARI BUDIDAYA JAMUR TIRAM SEBAGAI ADSORBENT PENYERAP LOGAM KROM VI (Cr VI) DARI LIMBAH HASIL PRODUKSI BATIK

b. Ikhtisari Tugas Akhir Penelitian yang dilakukan kali ini adalah membahas tentang bagaimana pemanfaatan dari limbah sisa budi daya jamur Tiram berupa Baglog yang bisa dimanfaatkan sebagai adsorbant untuk menyerap kandungan logam dari industri batik yang banyak mengandung logam Krom (Cr) serta mengusulkan alternatif bahan yang bisa digunakan sebagai aktivator Adsrobent yang bisa digunakan.Pengujian konsentrasi Krom (Cr) akan menggunakan menggunakan spektrofotometri UV-VIS. Biaya total penelitian adalah sebesar Rp. 2.796.000 (dua juta tujuh ratus sembilan puluh enam ribu). Penelitian dilaksanakan dalam kurun waktu selama 6 (enam) bulan.

1.3 Dosen pembimbing a. Dosen pembimbing I: Eko Siswoyo, S.T, M.Sc.ES, M.Sc, Ph.Db.Dosen pembimbing II: BAB IIPENDAHULUAN2.1 Latar BelakangBatik merupakan salah satu produk yang asli berasal dari Indonesia, bahkan batik menjadi salah satu produk Indonesia yang telah diakui diseluruh dunia, batik merupakan kainbergambar yang pembuatannya secara khusus dengan menuliskan atau menerakanmalampada kain itu, kemudian pengolahannya diproses dengan cara tertentu yang memiliki kekhasan. Batik Indonesia, sebagai keseluruhanteknik,teknologi, serta pengembanganmotifdan budaya yang terkait, olehUNESCOtelah ditetapkan sebagaiWarisan Kemanusiaan untuk Budaya Lisan dan Nonbendawi(Masterpieces of the Oral and Intangible Heritage of Humanity) sejak2 Oktober2009.Kota Yogyakarta selain sebagai kota sentral pendidikan juga merupakan wilayah penghasil batik yang cukup besar di Indonesia, industri batik di Yogyakarta merupakan industri skala kecil atau home industry sehingga debit limbah cari menyebar dari berbagai titik rumah industri, oleh karena untuk melakukan pengelolaan untuk menanggulangi limbah yang dihasilkan tidak bisa menggunakan sistem terpusat sebab lokasi dari berbagai rumah industri yang tersebar dibeberapa tempat, selain itu rendahnya kesadaran dari pihak produsen batik untuk bisa mengolah limbah batik disebabkan karena harus mengalokasikan biaya untuk pengolahan air limbah yang tentu akan menambah biaya produksi.Industri pembuatan batik banyak menggunakan bahan kimia serta zat pewarna,bahan kimia yang dihasilkan berasal dari proses pewarnaan dan pencelupan. Potensi logam berat yang dihasilkan dari industri batik bersifat berbahaya dan apabila dibuang langsung ke Lingkungan dapat mengurangi kualitas lingkungan dari badan air tersebut. Keberadaan limbah pada industri dapat diketahui dengan adanya pencemaran berupa pencemaran fisik, seperti berbau menyengat dan kontaminan akan membuat air menjadi keruh. Timbulnya gejala tersebut secara mutlak dapat dipakai sebagai salah satu tanda terjadinya pencemaran air yang cukup tinggi. Kualitas limbah cair industri batik sangat tergantung jenis proses yang dilakukan, padaumumnya limbah cair bersifat basa dan kadar organik yang tinggi yang disebabkan oleh sisa-sisa pembatikan. Pada proses pencelupan (pewarnaan) umumnya merupakan penyumbang sebagian kecil limbah organik, namun menyumbang wama yang kuat, yang mudah terdeteksi, dan hal ini dapat mengurangi keindahan sungai maupun perairan. Pada proses persiapan, yaitu prosesnganjiatau penganjian, menyumbang zat organik yang banyak mengandung zat padat tersuspensi.Zat yang biasa terdapat didalam limbah batik terdiri dari beberapa kandungan logam, salah satunya adalah logam Krom VI yang berasal dari proses pewarnaan pada kain batik, logam krom VI selain berbahaya bagi lingkungan juga dapat memberikan dampak negatif secara langsung kepada manusia jika langsung dibuang ke badan air begitu saja. Tingkat toksisitas Cr (VI) sangat tinggi sehingga bersifat racun terhadap organisme untuk konsentrasi > 0,05 ppm. Cr (VI) bersifat karsinogenik dan dapat menyebabkan iritasi pada kulit manusia. Sementara itu, toksisitas Cr (III) jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan Cr (VI), yaitu sekitar 1/100 kalinya, sehingga untuk mengolah limbah krom maka Cr (VI) harus direduksi terlebih dahulu menjadi Cr (III). Disamping itu, Cr (III) mudah diendapkan atau diabsorpsi olehsenyawa-senyawa organik dan anorganik pada pH netral atau alkalin.Senyawa krom biasanya digunakan dalam industri penyamakan, industri tekstil, industri elektroplating, pengawetan kayu, dan sebagai radiator tahan karat. Dalam industri tekstil, senyawa krom banyak digunakan dalam proses pencelupan dan pewarnaan (dyes and pigment), baik sebagai zat warna maupun sebagai mordan (pengikat warna) Akumulasi krom yang tidak terkendali akan sangat membahayakan bagi lingkungan dan makhluk hidup. Hal ini disebabkan makhluk hidup termasuk mikroorganisme atau juga hewan laut termasuk ikan dapat menyerap logam berat. Lewat lingkungan atau rantai makanan maka krom dapat terdeposit dalam bagian tubuh makhluk hidup yang pada suatu ukuran tertentu dapat bersifat racun. Untuk konsentrasi krom mencapai 0,1 mg/g berat badan di dalam tubuh manusia dapat menyebabkan kematian. (Richard dan Buorg, 1991).Kota Yogyakarta merupakan kota yang memiliki aliran sungai yang cukup besar dimana banyak dari beberapa dari golongan masyarakat yang masih menggunakan air dari sungai sebagai pemenuh kebutuhan sehari-hari sehingga jika sungai tersebut tercemar oleh limbah Krom VI dari industri batik maka dikhawatirkan akan berdampak langsung terhadap manusia yang menggunakan air sungai tersebut. Berdasarkan kondisi eksistingnya, rata-rata konsentrasi logam Cr (VI) yang dihasilkan oleh industri rumahan di sekitar wilayah kota Yogyakarta terhitung sebesar 0,01- 0,03 ppm.Berdasarkan uraian tersebut, maka diperlukan tindakan penanggulangan untuk bisa mengolah limbah hasil industri batik sehingga dapat meminimalisir pencemaran lingkungan. Salah satu usaha sederhana dan bisa digunakan untuk industri skala kecil di kota Yogyakarta untuk meminimalisir pencemaran akibat limbah cair batik adalah dengan cara adsorpsi dengan menggunakan ternik adsorpsi maka limbah yang akan dibuang ke badan air tidak akan melebihi batas daya tampung lingkungan dari badan air tersebut. Pada penelitian yang akan dilakukan akan menggunakan limbah sisa budi daya jamur tiram dari PT. Jamur Kuping Gajah yang berlokasi di Sleman KM 21 yang kemudian akan diolah menjadi Biosorben yang telah diaktivasi menggunakan asam klorida (HCL) untuk mendapatkan dosis optimum biosorben dan waktu kontak optimum berdasarkan metode freundlich, langmuir dan BET.

2.2 Rumusan MasalahPada permasalahan ini akan diuraikan berbagai permasalahan sebagai berikut :

Bagaimana potensi dari kandungan yang terdapat didalam limbah Baglog yang bisa dimanfaatkan sebagai Biosorben ? Bagaimana menentukan dosis adsorben serta waktu kontak yang akan digunakan di dalam penelitian ?

2.3 Batasan MasalahBerdasarkan rumusan masalah diatas maka perlu dibuat batasan masalah yaitu : Baglog memiliki kandungan terdiri dari serbuk kayu serta kapur yang memiliki kandungan selulosa dan kalsium didalamnya sehingga bisa digunakan sebagai sebagai adsorbent jika diaktivasi menggunakan asam. Metode yang bisa digunakan dalam menentukan dosis optimum serta waktu kontak dari adsorbent agar diperoleh efisiensi yang besar adalah dengan menggunakan metode freundlich, langmuir dan BET.2.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian meliputi antara lain : Mengetahui kemampuan dari limbah baglog jamur tiram sebagai media adsorbent dalam nenyerap Krom (Cr) dan zat Warna dalam limbah batik. Mengetahui perbandingan kemampuuan penyerapan bahan baglog yang diaktivasi oleh asam dan tanpa diaktivasi.2.5 ManfaatManfaat dari penelitian ini adalah dapat mempelajari adsorbent dari bahan jenis baru yaitu baglog jamur serta mengetahui seberapa besar efektifitas penyerapan antara logam Krom (Cr) dan zat warna dari hasil limbah industri batik,selain itu dapat juga mengetahui dosis optimum dan waktu kontak yang paling tepat agar dalam proses penyerapan logam krom dan warna dapat berjalan dengan efisien.

BAB IIITINJAUAN PUSTAKA3.1Baglog Baglog adalah media yang digunakan sebagai tempat pertumbuh pertama jamur, baglog sendiri terdiri dari berbagai material didalam nya diantaranya seperti Serbuk gergaji, Bekatul, Kapur, Bekatul jagung, serta Air. Bahan penyusun dari baglog ini paling banyak terdiri dari serbuk gergaji serta kapur yang mengandung selulosa dan kalsium yang masih bisa dimanfaatkan kembali terutama bisa digunakan sebagai media Adsorben. Baglog biasanya memiliki komposisi yang biasa terdiri dari Serbuk Kayu (79,8%), Bekatul (16,14%), Bekatul Jagung (1,62%), serta kapur (2,42%). Semua bahan yang ada memiliki nilai Selulosa dan kalsium yang baik sehingga sangat tepat jika dijadikan sebagai bahan Adsorben. 3.2Logam Krom VIPencemaran air dari industri tekstil dapat berasal dari buangan air proses produksi, buangan sisa-sisa pelumas dan minyak, buangan bahan-bahan kimia sisa proses produksi, sampah potongan kain, dan lainnya. Pewarnaan dan pembilasan menghasilkan air limbah yang berwarna dengan COD (Chemical Oxyden Demand) tinggi dan bahan-bahan lain dari zat warna yang dipakai, seperti fenol dan logam. Jenis limbah yang dihasilkan industri tekstil adalah, logam berat terutama Arsenik, kadmium (Cd), krom (Cr), timbal (Pb), tembaga (Cu), zinc atau seng (Zn), Hidrokarbon terhalogenasi (dari proses dressing dan inishing), zat warna dan pelarut organik. Krom merupakan logam berat, biasanya terdapat dalam dua keadaan oksidasi yaitu Cr (III) dan Cr (VI). Dua spesies tersebut mempunyai perbedaan dalam hal sifatsifat kimia, bioavailabilitas dan toksisitasnya. Krom(III) merupakan nutrisi essensial yang sangat penting untuk metabolisme gula dan beberapa reaksi enzim. Sedangkan krom(VI) sangat beracun, sangat aktif dalam aiar pada berbagai pH dan bersifat karsinogenik. Krom (VI) dalam bentuk kromat maupun dikromat sangat toksik yaitu dapat menyebabkan kanker kulit dan saluran pernafasan (Sugiharto, 1987). Salah satu kandungan limbah industri yang dapat menimbulkan dampak negatif adalah logam berat seperti timbal, tembaga, krom, kadmium, raksa dan arsen. Kasus keracunan krom secara insidental cukup berbahaya bagi manusia, yakni mengakibatkan kanker paru-paru, luka bernanah kronis dan merusak selaput tipis hidung (Klaasen, C.D., Amdus, M.O. dan Doull, J., 1986).Krom di lingkungan terdapat dalam beberapa spesies dengan toksisitas yang sangat berbeda. Spesies utama krom (VI) terlarut adalah H2CrO4 , HCrO4- , CrO42- dan Cr2O72-. Spesies krom (VI) di perairan mempunyai kelarutan tinggi dan bersifat sangat toksik, korosif serta karsinogen karena diperkirakan membentuk kompleks makromolekul dalam sel. Sebaliknya spesies krom (III) sangat kurang toksik dibandingkan krom (VI), tidak korosif maupun iritasi, bahkan dalam jumlah kecil merupakan bahan pokok yang diperlukan untuk metabolisme karbohidrat, glukosa, lemak dan protein dalam mamalia, sebagai kofaktor untuk aktifitas insulin serta berperan di sekitar hormon. (Subramanian, K.S., 1988,)

Berdasarkan keputusan menteri negara KLH Kep. 02/ Men- KLH/1998 tentang Pedoman Penetapan Baku Mutu Lingkungan, keberadaan Cr (VI) dalam lingkungan diharapkan nihil, sedangkan batas maksimal yang diperbolehkan adalah 1 ppm.3.2Proses AdsorbsiAdsorbsi adalah proses dimana molekul-molekul fluida menyentuh dan melakat pada permukaan padatan. Adsorpsi adalah fenomena fisik yang terjadi saat molekul-molekul gas atau cair dikontakkan dengan sesuatu permukaan padatan dan sebagian dari molekul-molekul tadi mengembun pada permukaan padatan dan sebagian dari molekul-molekul tadi mengembun pada permukaan padatan tersebut.Adsorpsi adalah serangkaian proses yang terdiri atas reaksi-reaksi permukaan zat padat (adsorben) dengan zat pencemar (adsorbat), baik pada fase zair maupun gas. Karena adsorbsi adalah fenomena permukaan, maka kapasitas adsorbsi dari suatu adsorben merupakan fungsi luas permukaan spesifik .Adsorben yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah adsorben yang dihasilkan dari pemanfaatan limbah Baglog dari budi daya Jamur tiram yang digunakan sebagai bahan baku untuk membuat adsorben.Proses Adsorbsi terjadi disebabkan karena adanya gaya Van Der Waals dan gaya Hidrostatik antara molekul adsorbat, maka atom akan membentuk permukaan adsorben tanpa adanya ikatan kimia disebut adsorbsi fisika. Dan jika terjadi interaksi secara kimia antara adsorbat dan adsorben maka fenomena tersebut disebut adsorbsi secara kimia. Pada dasarnya proses adsorben dibagi menjadi 3 yaitu :1. Adsorben yang mengadsobsi secara fisik (karbon aktif, silica gel).2. Adsorben yang mengadsorbsi secara kimia (calcium chloride, complex salt).3. Composite adsorbent yang mengadsorbsi secara kimia dan fisik.Kemampuan dari suatu adsorben dalam menyerap zat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :1. Luas permukaan adsorben. Semakin besar luas permukaan maka semakin besar pula daya adsorbsinya karena proses adsorpsii terjadi pada permukaan adsorben.2. Tidak ada perubahan volume yang berarti selama proses adsorbsi3. Kemurnian adsorben.4. Jenis/gugus fungsi atom yang ada pada permukaan adsorben.

3.3Proses BiosorbsiBiosorpsi meupakan suatu proses penyerapan komponen tertentu dari suatu fase fluida dengan menggunakan substrat organik. Biosorpsi dapat didefinisikan sebagai penyisihan ion logam dengan cara adsorpsi pasif atau kompleksasi oleh biomassa hidup atau sampah organik.Biosorpsi merupakan kemampuan material biologi untuk mengakumulasikan logam berat. Proses biosorpsi ini dapat terjadi karena adanya material biologi yang disebut biosorben dan adanya larutan yang mengandung logam berat sehingga mudah terikat pada biosorben (Putra dan Putra, 2005).Mikroorganisme, termasuk ganggang, bakteri, ragi, jamur, dan daun tumbuhan serta jaringan akan dapat digunakan sebagai biosorben untuk menghilangkan logam berat dari hasil buangan industry (Pavasant dkk, 2005).Hasil-hasil penelitian tentang biosorpsi logam berat menunjukkan kapasitas pengikatan dari biomassa tertentu sebanding dengan resin penukar kation sintetik komersil. Proses biosorpsi terjadi ketika ion logam berat mengikat dinding sel dengan dua cara yang berbeda, pertama pertukaran ion dimana ion monovalen dan divalent seperti Na, Mg dan Ca pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat dan kedua adalah formasi kompleks antara ion-ion logam berat dengan gugus fungsional seperti karbonil, amino, tiol, hidroksi, fosfat dan hidroksi-karbonil yang berada pada dinding sel (Suhendrayatna, 2001).3.4Bahan Penyusun AdsorbenKomposisi baglog jamur sendiri bisa bervariasi tergantung dari produsen. Adapun dalam penelitian ini komposisi baglog jamur terdiri dari serbuk kayu, bekatul, bekatul jagung dan kapur yang berasal dari produsen didaerah kecamatan Cangkringan, Kabupaten Sleman, D.I.Y.

Gambar 3.1 Serbuk Kayu dari BaglogSerbuk kayu merupakan limbah pengrajin kayu yang mempunyai komposisi kimia 40-45% selulosa, 18-33% lignin, 21-24% pentosan, 1-12% zat ekstraktif, dan 0,22-6% abu. (Vademecum Kehutanan, 1976 dalam Dumanauw, 1999). Dari proses penggilingan padi diperoleh beras sebanyak 60-65%. Kulit padi terdiri atas hull yang merupakan kulit bagian terluar dan bran (bekatul) yang merupakan bagian dalam atau selaput biji. Bekatul merupakan bahan pangan yang memiliki kandungan serat yaitu selulosa sebesar 8,7-11,4% dan hemiselulosa 9,6-12,8%. (Nursalim, 2007). Adapun bakatul jagung menurut Van Soest (1973) memiliki kandungan 15-16% selulosa dan 44% hemiselulosa.Kapur sebagai salah satu bahan yang ditambahkan dalam media tumbuh jamur juga berperan sebagai adsorben karena mengandung unsur kalsium. Adsorpsi logam berat menggunakan kalsium karbonat (CaCO3) adalah tekhnik yang efektif untuk menghilangkan logam berat dari sampel air. Banyak peneliti telah menggunakan batu kapur alami untuk menghilangkan ion-ion logam beracun dalam air tercemar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa CaCO3 secara signifikan menangkap ion-ion logam berat dari larutan seperti Fe3+, Cr3+, Cu2+, Zn2+, Pb2+ dan Cd2+. 3.5Asam Klorida (HCl)Asam klorida adalah larutan akuatik dari gas hidrogen klorida (HCl). Hidrogen klorida (HCl) adalah asam monoprotik, yang berarti bahwa ia dapat berdisosiasi melepaskan satu hanya sekali. Asam klorida di sini di gunakan untuk menghilangkan zat-zat pengotor sehingga akan mengaktifkan gugus-gugus aktif yang ada. Keberadaan lignin sebagai pengikat antar sel selulosa bersama-sama akan menghambat proses adsorpsi salah satunya dapat di hilangkan dengan larutan HCl. Dan aktivasi adsorben dengan asam paling umum di lakukan terbukti sangat efektif dalam meningkatkan kapasitas efisiensi dari adsorben.3.6Metode Batch Studi adsorpsi menggunakan sistem batch dilakukan dalam sejumlah gelas erlenmeyer yang berisi larutan yang mengandung zat tertentu yang akan diadsorpsi pada konsentrasi dan volume tertentu. Pada tiap-tiap tabung dibubuhkan sejumlah adsorben dengan berat yang bervariasi. Selanjutnya larutan dan adsorben dalam tabung tersebut dikocok dalam waktu tertentu dan setelah itu konsentrasi larutan dianalisa. Selisih konsentrasi adsorbat sebelum dan setelah adsorpsi dianggap sebagai konsentrasi adsorbat yang teradsorpsi oleh adsorben. Besarnya adsorbat yang teradsorpsi oleh tiap satuan berat adsorben dapat dihitung dari tiap gelas erlenmeyer.

3.7Isoterm Langmuir Model Langmuir mendefinisikan bahwa kapasitas adsorpsi maksimum terjadi akibat adanya lapisan tunggal (monolayer) adsorbat di permukaan adsorben. Persamaan isoterm Langmuir: x/m =

= +

Dimana: x/m = Jumlah zat teradsopsi tiap unit massa absorben (mg/g)Q0= Konstanta yang berkaitan dengan kapasitas adsopsi (mg/g)b= Konstanta yang berkaitan dengan kecepatan adsopsi (1/mg)Ce= Konsentrasi kesetimbangan zat teradsopsi di fase cair 3.8Isoterm Freundlich Isoterm Freundlich digunakan jika diasumsikan bahwa terdapat lebih dari satu lapisan permukaan (multilayer) dan site bersifat heterogen, yaitu adanya perbedaan energi pengikatan pada tiap-tiap site. Persamaan isoterm Freudlich: x/m = K.Ce1/n

ln (x/m) = ln K + 1/n ln CDimana:x/m = Jumlah zat teradsopsi tiap unit massa absorben (mg/g)Ce= Konsentrasi kesetimbangan zat teradsopsi di fase cairK= konstanta Freundlich yang berkaitan dengan kapasitas1/n= konstanta freundlich yang berkaitan dengan afinitas adsorpsi

BAB IVMETODE PENELITIAN

4.1Diagram Alir PenelitianSecara umum penelitian akan dilakukan dengan pemanfaatan limbah media tumbuh jamur (baglog) yang akan digunakan sebagai adsorben dengan diagram alir keseluruhan sebgai berikut:

Gambar 4.1 Diagram Alir Penelitian Secara Keseluruhan4.2 Metode Penyiapan BahanMetode penyiapan bahan dilakukan setelah memperoleh sisa limbah baglog jamur dari industri jamur di daerah Cangkringan, adapun metode yang dilakukan antara lain :

Gambar 4.2 Metode Penyiapan Bahan

4.3 Metode Pengumpulan DataMetode penelitian ini terdiri dari dua yaitu metode pengumpulan data dan pengolahan data. Metode pengumpulan data didapat dari pengujian laboratorium yaitu dengan pengujian variasi dosis adsorben, waktu kontak, dan optimasi derajat keasaman (pH), selain itu metode pengumpulan data ini juga mengacu pada SNI 7334 : 2009 tentang Cara Uji Logam Krom VI Secara Spektofotometri UV Vis nyala. Sedangkan untuk metode pengolahan data didapat dengan dilakukan penentuan isoterm sebelum didapatkan kesimpulan.4.4 Lokasi Penelitian Lokasi pengambilan data limbah media tumbuh jamur (Baglog) berada di daerah kecamtan Cangkringan, Sleman. Lokasi pengerjaan pengujian adsorben dan pengujian hasil dilakukan di Laboratoriun Kualitas Lingkungan Jurusan Teknik Lingkungan, Universitas Islam Indonesia.4.5 VariabelVariabel penelitian ini meliputi variable tetap dan variable bebas, yaitu: Dosis Biosorben: 50 mg, 100 mg, 200 mg, 400 mg, dan 500 mg Konsentrasi Larutan: 10 ppm, 50 ppm, 80 ppm, 100 ppm, dan 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm, dan 300 ppm. pH: 2, 3, 4, 5 dan 6 Waktu Kontak: 15 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit, dan 120 menit

4.6 Alat dan BahanAlat yang digunakan:1. Timbangan Analitik1 buah2. Beaker gelas 500 mL5 buah3. Beaker gelas 1000 mL5 buah4. Beaker gelas 100 mL5 buah5. Spektrofotometer1 buah6. Magnetic Stirrer4 buah7. Kaca Arlogi2 buah8. Karet hisap1 buah9. Stopwatch1 buah10. Spatula2 buah11. Kertas saring No. 120 lembar12. Saringan1 buah13. Sendok3 buah14. Thermometer2 buahBahan yang digunakan:1. Biosorben baglog jamur teraktivasi HCl (sesuai hasil percobaan awal)2. Larutan induk campuran Krom VI (Cr6+) konsentrasi 10 ppm

4.7 Desain Penelitian

4.7.1 Metode Penyiapan Bahan AdsorbenProses pembuatan adsorbent dimulai dari menyiapkan bahan yang akan digunakan, adapun langkah yang perlu dilakukan antara lain adalah :

Gambar 4.7 Metode penyiapan bahan

4.7.2 Metode Aktivasi Adsorben (HCL 1 M)Bahan yang telah disiapkan dapat langsung digunakan untuk membuat adsorbent, jenis asam yang digunakan sebagai aktivator disini digunakan asam klorida HCL dengan konsentrasi 1 M. Adapun langkah yang dilakukan sebagai berikut :Adsorbent siap digunakanSiapkan larutan HCL 1 M didalam gelas beaker 500 mlOven serbuk gergaji yang telah direndam selama 30 menit dengan suhu 1000 C selama 15 menit Rendam serbuk gerjadi didalam gelas beaker yang telah diisi larutan HCL 1 M selama 30 menit kemudian bilas dengan aquades beberapa kali Timbang serbuk gergaji yang telah dijemur dengan timbangan analitik, timbang sesuai kebutuhanSiapkan bahan berupa serbuk gergaji yang telah dibersihkan dan dijemur sebelumnya

4.7.3 Menentukan dosis optimumDalam menentukan dosis optimum adsorben menggunakan kondisi dimana logam Krom Heksavalen dalam kodisi equibilirum dengan pH 3, dan waktu kontak 120 menitSiapkan Gelas Erlenmeyer 100 ml sebanyak 5 buah Masukkan adsorben baglog dengan variasi dosis 50 mg, 100 mg, 200 mg, 400 mg, dan 500 mg kemudian beri tanda pada masing-masing gelas

Masukkan larutan Cr VI sebanyak 50 ml dengan konsentrasi 10 ppm kedalam masing-masing gelas Erlenmeyer

Goyangkan selama 120 menit

Setelah itu uji larutan menggunakan Spektrofotometri UV Vis dan buat grafik yang menyatakan efisiensi dari masing-masing dosis yang dimasukkan

Setelah dosis optimum didapat maka lanjutkan ke tahap berikutnya

4.7.4 Menentukan pH OptimumSetelah didapat dosis adsorbent yang optimum maka data tersebut digunakan untuk menentukan pH optimum seperti pada tahap berikut ini :Siapkan Gelas Erlenmeyer 100 ml sebanyak 5 buah dan 1 buah Erlenmeyer sebagai control

Masukkan larutan Cr VI sebanyak 50 ml dengan konsentrasi 10 ppm kedalam masing-masing gelas Erlenmeyer

Masukkan kedalam gelas Erlenmeyer adsorbent dengan dosis optimum pada percobaan sebelumnya kemudian atur pH dengan Variasi 2, 3, 4, 5, dan 6 serta pH 7 untuk control kemudian beri tanda pada gelas

Untuk membuat larutan dengan pH rendah maka ditambahkan HNO3 sedangkan untuk membuat larutan dengan pH tinggi digunakan larutan NaOH sebanyak 1 tetes pada masing-masing larutan

Goyangkan selama 120 menit

Setelah itu uji larutan menggunakan Spektrofotometri UV Vis dan buat grafik yang menyatakan efisiensi dari masing-masing variasi pH yang berbeda

Setelah pH optimum didapat maka lanjutkan ke tahap berikutnya

4.7.5 Menentukan Waktu Kontak OptimumSetelah didapat dosis adsorbent optimum serta pH larutan optimum, maka dilanjutkan dengan meneliti waktu kontak optimum larutan dengan adsorbent seperti langkah berikut : Siapkan Gelas Erlenmeyer 100 ml sebanyak 5 buah

Setelah waktu kontak optimum didapatkan maka dilanjutkan pada tahap selanjutnyaSetelah itu uji larutan menggunakan Spektrofotometri UV Vis dan buat grafik yang menyatakan efisiensi dari masing-masing variasi waktu kontak yang berbedaGoyangkan gelas Erlenmeyer dengan variasi waktu kontak 15 menit, 30 menit, 60 menit, 90 menit, dan 120 menit. Beri tanda pada masing-masing gelasMasukan kedalam gelas Erlenmeyer adsorbent dengan dosis optimum serta dengan kondisi pH optimum yang diperoleh pada percobaan sebelumnyaMasukkan larutan Cr VI sebanyak 50 ml dengan konsentrasi 10 ppm kedalam masing-masing gelas Erlenmeyer

4.7.6 Menghitung Efisiensi Kemampuan AdsorbentSiapkan Gelas Erlenmeyer 100 ml sebanyak 8 buah

Ambil kesimpulan kemampuan baglog dari perhitungan tersebut dengan satuan mg/gSetelah itu uji larutan menggunakan Spektrofotometri UV Vis dan buat perhitungan menggunakan metode Langmuir dan FreundlichGoyangkan dengan menggunakan waktu kontak optimum pada percobaan sebelumnyaMasukan kedalam gelas Erlenmeyer adsorbent dengan dosis optimum serta dengan kondisi pH optimum yang diperoleh pada percobaan sebelumnya

Masukan ke dalam gelas Erlenmeyer larutan Cr VI dengan variasi konsentrasi 10 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, dan 200 ppm beri tanda pada masing-masing gelas

4.7.7 Pembuatan Limbah Sintetis ( Larutan Standar Cr-VI)Memasukkan larutan kedalam botol winkler kemudian diberi label larutan induk krom heksavalen (Cr-VI) 200 mg/LSetelah homogen masukkan larutan kedalam labu ukur 500 ml kemudian memampatkan hingga tanda batasMemasukkan kristal K2Cr2O7 kedalam gelas beaker 100 ml, tambahkan aquadest secukupnya kemudian aduk hingga homogenMemanaskan Kristal K2Cr2O7 dalam oven pada suhu 105 0C selama 2 jamMengambil Kristal K2Cr2O7 secukupnya ke dalam gelas beaker 100 ml

Menimbang sebanyak 0,294 gram Kristal K2Cr2O7 menggunakan timbangan analitik

4.7.8 Pembuatan Larutan Standar Menyiapkan 5 buah labu ukur 100 mL kemudian memberi label 10, 50, 80, 100, 150, 200, 250, dan 300 ppm.Menambahkan larutan H2SO4 pekat sebanyak 2 tetes kedalam masing-masing labu takar

Membaca nilai adsorbansi larutan menggunakan spektrofotometer UV Vis

Memasukkan 5; 25; 50; 75; 100 mL larutan induk Cr(VI) 200 mg/L berturut-turut ke dalam labu ukur dengan label 10, 50, 80, 100, dan 150, 200, 250, dan 300 ppm.

Memampatkan dengan aquades hingga tanda batas

4.8 Metode Analisis DataData yang akan diperoleh akan dianalisis menggunakan metode Isoterm Langmuir dan Isoterm Freundlich adapun tahapan-tahapan yang digunakan dalam metode tersebut antara lain :4.8.1 Metode FreundlichAdsorpsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan adsorben merupakan hal yang penting. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain penghilangan warna larutan (decolorizing) dengan menggunakan batu apung (charcoal) dan proses pemisahan dengan menggunakan teknik kromatografi. Pendekatan isoterm adsorpsi yang cukup memuaskan dijelaskan oleh H. Freundlich. Menurut Freundlich, jika y adalah berat zat terlarut per gram adsorben dan c adalah konsentrasi zat terlarut dalam larutan. Dari konsep tersebut dapat diturunkan persamaan sebagai berikut :

Xm / m = k.C1/n Log ( Xm / m ) = log k + 1 /n . log C

dimana:Xm = berat zat yang diadsorbsim = berat adsorben (zeolit)C = konsentrasi zat

Kemudian k dan n adalah konstanta asdsorbsi yang nilainya bergantung pada jenis adsorben dan suhu adsorbsi. Bila dibuat kurva log (Xm /m) terhadap log C akan diperoleh persamaan linear dengan intersep log k dan kemiringan 1/n, sehingga nilai k dan n dapat dihitung.

4.8.2 Metode LangmuirPada tahun 1918, Langmuir menurunkan teori isoterm adsorpsi dengan menggunakan model sederhana berupa padatan yang mengadsorpsi gas pada permukaannya. Modelini mendefinisikan bahwa kapasitas adsorpsi maksimum terjadi akibat adanya lapisan tunggal (monolayer) adsorbat di permukaan adsorben. Pendekatan Langmuir meliputi lima asumsi mutlak, yaitu: Gas yang teradsorpsi berkelakuan ideal dalam fasa uap. Gas yang teradsorpsi dibatasi sampai lapisan monolayer. Permukaan adsorbat homogen, artinya afinitas setiap kedudukan ikatan untuk molekul gas sama. Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat. Molekul gas yang teradsorpsi terlokalisasi artinya mereka tidak bergerak pada permukaan.

Gambar proses adsorbsi pada persamaan Langmuir

Dimana persamaan Langmuir ditulis sebagai berikut :Xm / m = a . C (4)1 + b.cm.c /Xm = 1/a + ( b/a ) .C (5)

Dengan membuat kurva m.c / Xm terhadap C akan diperoleh persamaan linear dengan intersep 1/a dan kemiringan (b/a), sehingga nilai a dan b dapat dihitung, dari besar kecilnya nilai a dan b menunjukkan daya adsorbsi.

4.8.3 Pengukuran dengan Spektrofotometri UV Vis

Setelah diperoleh adsorbent yang teraktivasi maka langkah berikutnya adalah pengukuran dengan peralatan UV Vis untuk melakukan analisis ion chrom VI dalam larutan. Dalam penyiapan UV Vis ini salah satunya adalah pembuatan larutan ion logam chrom VI dalam berbagai konsentrasi yaitu konsentrasi 10 ppm, 50 ppm, 80 ppm, 100 ppm, dan 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm, dan 300 ppm. sebanyak 8 buah larutan. Kemudian larutan tersebut masing-masing dianalisis dengan UV Vis sehingga diperoleh puncak-puncak data. Masing-masing larutan tersebut ditambahkan dengan adsorbent sebanyak nilai dari data dosis optimum dan diaduk dengan stirer selama waktu optimum yang telah didapat sebelumnya, kemudian disaring dan filtrat yang diperoleh diukur dengan alat UV Vis model Analytik Jena novAA 300 pada panjang gelombang 357,9 nm, EHT 345 V, arus listrik 6,0 mA. Hasil pengukuran dalam satuan mg/L (ppm).4.8.4 Pembuatan Grafik

Setelah dilakukan proses penyiapan bahan baku dengan mengukur larutan ion chrom hasil adsorpsi oleh zeolit maka dilakukan perhitungan dan memplotkan pada grafik dan akan diperoleh puncak-puncak data. Dari gambar grafik tersebut selanjutnya diperoleh garis ekstrapolasi berupa garis lurus dengan persamaan Freundlich dan Langmuir. Persamaan garis dihitung dengan menggunakan program Microsoft Excel diperoleh persamaan dengan margin penyimpangan pada angka tertentu yang dihitung berdasarkan dua persamaan yaitu Freunlich dan Langmuir. Dari kedua persamaan tersebut kemudian dilakukan pengkajian sehingga dapat disimpulkan.

Contoh Grafik Hubungan antara Konsentrasi dan Massa (Dosis Adsorbent)

29

4.9 Waktu Penelitian

NoJenis KegiatanBulanMaretAprilMeiJuniJuliAgustus

Minggu3412341234123412341234

1Seminar Proposal

2Uji Pendahuluan

3Pembuatan Biosorben

4Uji Optimum

5Penyusunan Laporan

6Seminar Tugas Akhir

7Masa Revisi Laporan

BAB VRencana Anggaran Biaya (RAB)

NoNamaJumlahSatuanHarga Satuan (Rp)Total (Rp)

a. Pengujian Laboratorium

1Uji Larutan Cr VI46Sampel43500 Rp 2.001.000,00

2Pembuatan Limbah Sintetis5Liter50000 Rp 250.000,00

3Percobaan Sampel (dosis biosorben)4Sampel20000 Rp 80.000,00

4Percobaan Sampel (pH larutan)5Sampel12000 Rp 60.000,00

5Percobaan Sampel (Waktu Kontak)5Sampel20000 Rp 100.000,00

6Percobaan Kemampuan Biosorben5Sampel20000 Rp 100.000,00

7Pembuatan kurva standar5Sampel20000 Rp 100.000,00

b. Pembuatan Laporan

8Kertas 1Rim30000 Rp 30.000

9Tinta1Pack30000 Rp 30.000

10Jilid3Bandel15000 Rp 45.000

Total Rp 2.796.000

DAFTAR PUSTAKA Barros, Morais A.J dkk (2006). The Process Of Biosorption Of Heavy Metals In Bioreactors Loaded With Sanitary Sewage Sludge. Brazil : Brazilian Journal Of Chemical Engineering. Klaasen, C.D., Amdus, M.O. dan Doull, J., 1986, Toxicology, the Basic Science of Poison, 3the d., McMillan, New York. Putra, S. E, dan Putra, J. A., 2005, Bioremoval, Metode Alternatif Untuk Menanggulangi Pencemaran Logam Berat, BPP IKHMI, Universitas Lampung. Pavasant, P., Apiratikul. R., Sungkhum, V., Suthiparinyanont, P., Wattanachira, S. dan Marhaba, T F., 2005, Biosorpstion of Cu2+, Cd2+, Pb2+, and Zn2+ using dried marine green macroalga Caulerpa Ientillifera, Biorescour, Technol., 97., 250-253. Richard, F.C., and Buorg, A.C.M., 1991, Aqueous Geochemistry of Chromium, A Review, Water Research, 7: 807 816. Subramanian, K.S., 1988, Determination of Chromium (III) by Amonium Pyrolidine Carboditionate Methyl Isobutil Ketone with Furnace Atomic Spectrometry, Anal. Chem., 60: 11-15. Sugiharto, 1987, Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah, Penerbit UI Press, Jakarta. Suhendrayatna, 2001, Bioremoval Logam Berat Menggunakan Mikroorganisme: Suatu kajian Kepustakaan, Kagoshima University, Japan.