Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui proses pembuatan karbon aktif dari kulit tempurung kenari dan kinetika adsorpsinya terhadap logam merkuri pada limbah tambang emas. Penelitian akan menguji karakteristik karbon aktif yang diproduksi dan kinetika adsorpsinya dengan merujuk pada beberapa persamaan matematika. Diharapkan hasilnya bermanfaat untuk penanganan limbah tambang dan lingkungan.
1. SEMINAR USULAN PENELITIAN
“Kinetika Adsorpsi Merkuri menggunakan Karbon Aktif dari Kulit Tempurung
Kenari pada Limbah Tambang Emas Rakyat Dimembe Kabupaten Minahasa Utara“
Disusun oleh :
Mega Ch Sekeon
16101101013
Komisi Pembimbing :
Ir. Harry Koleangan, M.Si
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SAM RATULANGI
MANADO
2019
3. • Bagaimana proses pembuatan karbon aktif dari kulit tempurung kenari?
• Bagaimana kinetika adsorben karbon aktif dari kulit tempurung kenari terhadap logam merkuri?
• Untuk mengetahui proses yang tepat dan efisien dalam pembuatan karbon aktif dari kulit
tempurung kenari
• Untuk memahami kinetika dari penyerapan karbon aktif dari kulit tempurung kenari terhadap
logam merkuri
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
• Bermanfaat bagi peneliti untuk mengetahui proses penyerapan karbon aktif terhadap merkuri yang
menggunakan tempurung kenari sebagai arbon aktif yang dapat menjadi adsorban atau zat yang
berdaya serap terhadap merkuri.
• Bagi masyarakat diharapkan penelitian ini dapat membantu mengatasi pencemaran lingkungan dari
logam berat merkuri yang dapat berpotensi mengancam kesehatan.
Manfaat Penelitian
4. TINJAUAN PUSTAKA
Industri pertambangan Wilayah Kecamatan
Dimembe Kabupaten Minahasa Utara telah
berlangsung sejak tahun 1985 sampai sekarang
(Sumual, 2009).
Akumulasi kandungan logam dan material
lainnya yang terkandung di dalam limbah
mencemari air sungai sehingga lama-kelamaan
ekosistim sungai juga terganggu (Sumual, 2009).
Logam-logam pencemar tersebut antara lain merkuri (Hg),
timbal (Pb), arsenik (As), kadmium (Cd), kromium (Cr),
dan nikel (Ni). Dalam waktu lama menjadi racun
(Washington, 2000).
5. Absorpsi
Adsorben atau kebanyakan zat pengadsorpsi
adalah bahan-bahan yang sangat berpori
(Khairunisa, 2008).
Proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai
proses dimana molekul meninggalkan larutan
dan menempel pada permukaan zat adsorben
akibat sifat kimia dan fisika (Khairunisa,
2008).
Kinetika adsorpsi merupakan salah satu aspek yang sering diteliti
untuk mengevaluasi karakteristik dari adsorben yang dipakai
terutama dalam rehabilitasi lingkungan. (Qiu et al., 2009)
6. Karbon aktif adalah karbon yang memiliki
materi dengan luas permukaan yang sangat
tinggi, berkembang dengan baik serta
strukturnya berpori dan kapasitas adsorpsinya
yang menonjol (Wang et al., 2017)
Dengan demikian karbon aktif menyediakan
potensi dalam pengurangan polutan organic
dan anorganik dari limbah domestik dan
industry (Wang et al., 2017)
7. METODELOGI PENELITIAN
Penelitian ini akan dilakukan selama 3 bulan di Laboratorium Kimia Organik Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sam Ratulangi Manado.
Waktu dan Tempat
Seperangkat alat gelas, Tanur, Oven, Alat
penentuan kinetika adsorpsi , Neraca analitis,
Centrifuge , Spektrofotometri UV Visible, pH
meter, Desikator, Pipet ukur, Pipet tetes, Pipet
volumetric
Kulit Tempurung Kenari, Air limbah
pertambangan emas Dimembe, Zat aktivator:
HCl, NaOH, dan NaCl, Aquadest, Bahan
analisa: Amilum, Natrium tiosulfat, Iodium,
dan Metilen Blue
Alat Penelitian Bahan Penelitian
8. PROSEDUR PENELITIAN
Preparasi Sampel
Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit
Tempurung Kenari
Granul ±2 mm
Krus porselen
Tanur (500oC, 1,5 jam)
Rendam dengan NaCl
10%, 24 jam
Aktivasi pada suhu
700oC, 2 jam
Karbon aktif
Cuci dengan Aquades
Keringkan, 3 jam,
110oC.
Bukasa et al. (2012)
9. Tahap Pengujian (Karakteristik)
Karbon Aktif
• ± 100 gram Karbon aktif
• Panaskan 100oC, 2 jam 30 menit
• Dinginkan dalam desikator
• Timbang
• Hitung % kadar air
Kadar air (%) =
𝑎−𝑏
𝑎
× 100%
a = berat karbon aktif sebelum pemanasan (g)
b = berat karbon aktif setelah pemanasan (g)
a. Uji Kadar Air
Kadar abu (%) =
𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑏𝑢
𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
× 100%
b. Penentuan Kadar Abu
1 gram Karbon Aktif
suhu 800oC, 2 jam
Furnace
Desikator
Timbang
10. d. Uji Daya Serap terhadap
Iodium
Karbon aktif murni = 100% - (A + B)
Dimana : A = kadar abu (%)
B = kadar volatile matter (%)
c. Uji Fixed Karbon
0.15 g + 15 mL
Iodium 0,1 N
Dikocok, 15 menit
Disentrifugasi
Titrasi dengan
Na.tiosulfat 0,1 N
Indikator amilum 1%
Dititrasi
e. Uji Adsorpsi terhadap Metilen Blue
0,0075 g masukkan ke
erlenmeyer
+ 25 mL metilen blue
100ppm
Kocok, 30 menit,
saring
Dipipet (cairan
bening), 600-700 nm
Ambil 5 mL
larutan
1 – 5 ppm
11. f. Menghitung Luas Permukaan
𝑆 =
𝑋 𝑚. 𝑁. 𝑎
𝑀
Dimana:
S : Luas Permukaan Adsorban (m2/mg)
Xm : Banyaknya Metilen Blue yang terserap oleh 1 gram karbon
N : Bilangan Avogardo = 6,02 x 1023
a : Ukuran 1 molekul adsorben MB =197 x 10-20
M : BM metilen blue = 320,5 gr/mol
g. Penentuan Waktu Adsorpsi
pada Karbon
8 buah alat dengan 10
gr sampel
Masukkan 5 mL air
limbah merkuri
Dijalankan alat (1, 2,
3, 4, 5, 10, 18, 24 jam)
12. log(𝑞 𝑒 − 𝑞𝑡) = 𝑙𝑜𝑔𝑞 𝑒 −
𝑘
2.303
𝑡
.
𝑡
𝑞 𝑒
=
1
𝑉𝑜
+
1
𝑞 𝑒
𝑡
𝑞∞
𝑞∞ − 𝑞
= 𝛼𝑡 + 1
q = α ln( a α ) + α ln t
Persamaan Laju Order Pertama
Pseudo Lagergren
Persamaan Laju Order
Kedua Pseudo Ho
Persamaan Ritchie
Persamaan Elovich.
13. DAFTAR PUSTAKA
Bukasa, D. A., Koleangan, H. S. J. & Wuntu, A. D. 2012. Adsorpsi Toluena Pada Arang Aktif Tempurung Kemiri.
Jurnal Ilmiah Sains. 12(1) : 93–99
Kardivelu, K., Kavipriya, M., Karthika, C., Radhika, M., Vennilamani, N. & Pattabhi, S. 2003. Utilization of
Various Agricultural Wastes for Activated Carbon Preparation and Application for The Removal of Dyes and
Metal Ions from Aqueous Solutions. Journal of Bioresource Technology. 8(7) : 1-7
Kurniati, E. 2008. Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit sebagai Arang Aktif. Jurnal Penelitian Ilmu Teknik. 8(2)
: 20-27
Khairunisa, R. 2008. Kombinasi Teknik Elektrolisis dan Teknik Adsorpsi menggunakan Karbon Aktif untuk
Menurunkan Konsentrasi Senyawa Fenol dalam Air. Jurnal Sains dan Teknologi Lingkungan. 10(2) : 41-50
Man,W., Gang, L., Lihui, H., Jing, X., Quan, L., Nan, B. & Ji, H. 2017. Study of Ciprofloxacin Adsorption and
Regeneration of Activated Carbon prepared from Enteromorpha Prolifera Impregnated with H3PO4 and
Sodium Benzenesulfonate. Ecotoxicology and Environmental Safety. 139(8) : 36–42
14. Mogana, R., Canarium, L. & Wiart, C. 2011. A Phytochemical and Pharmacological Review. Journal of
Pharmacy Research. 4(8) : 82-89
Moreira, R. F., Peruch., M. G. & Kuhnen, N. C. 1997. Adsorption of Textile Dyes on Alumina, Equilibrium
Studies and Contact Time Effects. Journal of Chemical Engineering. 1(5) : 1-7
Namasivayam, C., Prabha, D. & Kumutha, M. 1998. Removal of Direct Red and Acid Brilliant Blue by
Adsorption on to Banana Pith. Journal of Biosource Technology. 62(4) : 11-15
Pala, A., Tokat, E. & Erkaya, H. 2003. Removal of Some Reactive Dyes from Textile Processing Wastewater
Using Powdered Activated Carbon. Chemical Engineering Journal. 3(5) : 160-166
Rachakornkij, M., Ruangchuay, S. & Teachakulwiroj, S. 2004. Removal of Reactive Dyes from Aqueous
Solution Using Baggase Fly Ash. Journal of Chemical Engineering. 54(1) : 12-16
Sumual, H. 2009. Karakterisasi Limbah Tambang Emas Rakyat Dimembe Kabupaten Minahasa Utara. Jurnal
Agri Teknologi. 17(5) : 11-21
15. Tambunan, W. & Ginting, A. 2000. Mercury Utilization and Its Environmental Risk. Indonesian Minning
Journal. 6(3) : 1-11
Tilaar, S. 2014. Analisis Pencemaran Logam Berat di Muara Sungai Tondano dan Muara Sungai Sario
Manado Sulawesi Utara. Jurnal Ilmiah Platax. 2(1) : 23-30
Valix, M., Cheung, W. H. & McKay, G. 2004. Prepaparation of Activated Carbon Using Low Temperature
Carbonization and Physical Activation of High Ash Raw Baggase for Acid Dye Adsorption. Journal of
Chemistry. 5(6) : 2-9
Yahya, S., Aldegs, M. I., Elbarghouthi, A. H., ElSheikh, G. M. & Walker, B. 2014. Effect of Solution Ph,
Ionic Strength, and Temperature on Adsorption Behavior of Reactive Dyes on Activated Carbon. 7(5) :
15-22
Yash, B. A. B., Yi, C. C., Hua Z. D., Hao, T. A., Jian, P. C., Vishnu, K. P., San, P. J., Jean, F. L., Mietek, J. &
Jian, L. 2002. From Waste Coca Cola® to Activated Carbons with Impressive Capabilities for CO2
Adsorption and Supercapacitors. Chemical Engineering Journal. 68(5) : 23-33
Hinweis der Redaktion
Indonesia kaya akan SDA
Dimana ada beberapa daerah yang strategis dijadikan sebagai industry pertambangan
Pada proses pertambangan ada juga limbah yang dihasilkan, yang menyebabkan pencemaran lingkungan bila tidak ditangani dengan baik
Krna itu perlu ada proses pengolahan limbah, absorpsi merupakan proses yang efeketif
Karbon aktif merupakan salah satu bahan untuk proses absorpsi dan seiring berjalan waktu limbah pertanian mulai dibuat sebagai karbon aktif, salah satunya adalah tempurung kenari
Preparasi : Sampel Kulit Tempurung Kenari dipisahkan dari daging buahnya dan dicuci dengan air mengalir
Tempurung kenari dihaluskan hingga berbentuk glanular dengan diameter ± 2 mm
b. Lalu diabukan dalam furnace secara perlahan setelah semua karbon hilang. Nyala diperbesar pada suhu 800oC selama 2 jam. Bila seluruh karbon telah menjadi abu, dinginkan dalam desikator lalu ditimbang hingga diperoleh bobot tetapnya. berat abu
c. Kadar karbon murni pada karbon aktif diperoleh dari hasil pengurangan terhadap bagian yang hilang pada pemanasan 950oC (kadar volatile matter) dan kadar abu.
d. Jika warna kuning pada larutan mulai samar, kedalam larutan tersebut ditambahkan larutan amilum 1% sebagai indikator. Dititrasi kembali warna biru tua hingga menjadi warna bening.
e. End :Cairan bening dipipet dan diukur daya serapnya pada panjang gelombang
Kurva kalibrasi atau standar larutan metilen blue dibuat dengan konsentrasi antara 1 sampai 5 ppm.
f. Luas permukaan dapat ditentukan dengan menggunakan data dari metilen blue, yang dirumuskan sebagai berikut
g. Waktu setimbang dapat diketahui dengan membuat grafik antara banyak merkuri yang teradsorpsi dibagi massa adsorben dengan variasi waktu tersebut.
Data yang diperoleh kemudian dianalisis menggunakan