Penurunan Intensitas Warna Air Gambut Menggunakan Cangkang Telur
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 1 Pengaruh Waktu Kontak
Untuk mengetahui pengaruh waktu kontak terhadap penurunan intensitas warna air gambut dilakukan dengan memvariasikan waktu kontak dari 2 hingga 300 menit. Penurunan konsentrasi warna air gambut yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut:
50 60 70 80 90 100 0 50 100 150 200 250 300
Waktu kontak (menit)
%
p
enur
una
n
Massa cangkang telur 5 g Massa cangkang telur 3 g Massa cangkang telur 1 g
Gambar 3.1. Grafik pengaruh waktu kontak terhadap % penurunan warna air gambut.
Dari grafik tersebut terlihat bahwa waktu kontak tidak mempengaruhi penyerapan warna oleh cangkang telur. Banyaknya warna yang diserap relatif sama. Pada waktu kontak 2 hingga 15 menit, terlihat ada sedikit peningkatan penyerapan warna oleh cangkang telur. Pada waktu kontak 15 hingga 120 menit, grafik mengalami fluktuasi. Hal ini diperkirakan karena adsorpsi senyawa humus di permukaan cangkang telur belum
stabil. Setelah waktu kontak ≥ 120 menit, senyawa humus yang terserap cukup stabil.
Ketidakstabilan ini diperkirakan karena ukuran molekul asam humus yang besar, sehingga menyulitkan untuk bisa terserap ke dalam pori cangkang telur. Persen penurunan intensitas warna terbesar dihasilkan pada konsentrasi cangkang telur 5 gram/50 mL air gambut.
Penurunan intensitas warna air gambut diperkirakan melalui mekanisme adsorpsi.
Hal ini karena cangkang telur merupakan material keramik yang memiliki pori7. Senyawa
humus dapat teradsorpsi pada pori-pori dari material cangkang telur.
3.2. Pengaruh Massa Cangkang Telur
Untuk mengetahui pengaruh massa cangkang telur terhadap penurunan intensitas warna air gambut dilakukan dengan mencampurkan sebanyak 1, 3, 5, 7, 10, 15, dan 20 gram cangkang telur ke dalam 50 mL air gambut. Masing-masing larutan kemudian diaduk dengan pengaduk magnet dengan kecepatan 400 rpm selama 60 menit. Penurunan konsentrasi warna air gambut yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 3.2 berikut:
80.00 90.00 100.00
0 5 10 15 20 25
Massa cangkang telur (g)
% pe
nu
run
a
n
Gambar 3.2. Grafik pengaruh massa cangkang telur terhadap % penurunan warna air gambut
Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa penurunan intensitas warna semakin meningkat dengan meningkatnya massa cangkang telur. Hal ini karena cangkang sebagai material pengadsorpsi tersedia dalam jumlah banyak, sehingga lebih banyak senyawa humus yang dapat teradsorpsi. Pada massa cangkang telur > 7 gram, penurunan intensitas warna air gambut relatif stabil dengan nilai sekitar 94%.
3.3. Pengaruh pH
Untuk mengetahui pengaruh pH terhadap penurunan intensitas warna air gambut, penelitian dilakukan pada berbagai pH, yaitu: 2, 4, 6, dan 8. Massa cangkang telur yang digunakan sebesar 3 gram. Penurunan konsentrasi warna air gambut yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 3.3 berikut:
80.00 85.00 90.00 95.00 100.00 0 20 40 60 80 100
Waktu kontak (menit)
% p e nur una n pH air gambut = 2 pH air gambut = 4 pH air gambut = 6 pH air gambut = 8
Gambar 3.3. Grafik pengaruh pH terhadap % penurunan warna air gambut pada berbagai waktu kontak.
Dari grafik tersebut terlihat bahwa penurunan warna air gambut maksimum pada pH 2. Hal ini disebabkan karena perubahan pH akan mempengaruhi konformasi asam humat. Pada pH rendah, asam humat memiliki struktur sferik. Sedangkan pada pH tinggi
srukturnya agak linier. Sehingga jika pH ditingkatkan, ukuran asam humat akan
bertambah, sehingga kapasitas adsorpsi akan berkurang8.
3.4. Isoterm Adsorpsi
Isoterm adsorpsi dihitung menggunakan persamaan Langmuir dan Freundlich.
Dengan memplotkan data x/m terhadap 1/Ce dan log (x/m) terhadap log Ce, diperoleh data
slope dan intercept dari persamaan regresi linier grafik. Data tersebut diintrepretasikan kedalam persamaan isoterm Langmuir dan Freundlich sehingga diperoleh nilai konstanta dari masing-masing isoterm adsorpsi seperti ditunjukkan pada Tabel 3.1:
Tabel 3.1. Konstanta Langmuir untuk penyerapan warna air gambut oleh cangkang
telur pada variasi waktu kontak.
Massa cangkang telur (g) 1/b b 1/ab a R 2 5 3.9901 0.2506 13.205 0.3022 0.9623 3 6.1939 0.1614 43.513 0.1423 0.9900 1 14.111 0.0709 458.82 0.0308 0.9958
Data pada penelitian ini mengikuti isoterm Langmuir. Hal ini ditunjukkan oleh nilai
kelinieran grafik Langmuir yang baik9. Kesesuaian dengan isoterm Langmuir ini
menunjukkan bahwa adsorpsi warna air gambut pada cangkang telur adalah monolayer10.
Konstanta a menunjukkan jumlah warna yang terserap per unit massa cangkang telur
untuk adsorpsi monolayer. Sedangkang konstanta b berhubungan dengan energi
adsorpsi11. Nilai b yang mengalami peningkatan menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi
meningkat sesuai dengan peningkatan waktu kontak.
4. KESIMPULAN
Cangkang telur dapat dijadikan sebagai adsorben dalam proses penurunan intensitas warna air gambut. Penyerapan maksimum warna air gambut oleh cangkang telur pada variasi massa cangkang telur adalah sebesar 94%. Proses penyerapan ini relatif tidak dipengaruhi oleh waktu kontak. Pada variasi pH diperoleh hasil penyerapan yeng efektif pada pH 2. Berdasarkan perhitungan isoterm adsorpsi diketahui bahwa proses penyerapan warna air gambut menggunakan cangkang telur mengikuti isoterm
Langmuir dan proses adsorpsinya adalah monolayer.
DAFTAR PUSTAKA
1. Mahmud. (2002), Penurunan Warna dan Zat Organik pada Pengolahan Air Gambut
Menggunakan Membran Ultrafiltrasi dengan Sistim Aliran Dead-End, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung.
2. Kurniawan, S. (2007), Stop Konversi Semenanjung Kampar Karena Memicu
Perubahan Iklim, Artikel, Jikalahari-WWF Indonesia,
www.wwf.or.id/gambut/index1.php.htm, diakses 29 Agustus 2007.
3. Chaidir, Z., Alif, A., Tetra, N. (1999) Aktivitas koagulan dari fraksi-fraksi protein biji
kelor terhadap penjernihan air rawa gambut, Jurnal Kimia Andalas, 5 (2), 99-103.
4. Mu’min, B. (2002), Penurunan Zat Organik dan Warna pada Pengolahan Air Gambut
Menggunakan Membran Ultrafiltrasi dengan Sistim Aliran Cross Flow yang Didahului dengan Proses Koagulasi/Flokulasi dan Adsorpsi Karbon Aktif, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung.
5. Suaib, S. B. (1994), Pengaruh Rapat Arus Listrik, Jumlah dan Jenis Elektroda
Terhadap Efektifitas Penurunan Warna pada Air Gambut dengan Proses Eletrokoagulasi, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung.
6. Schaafsma, A., Pakan, I., Hofstede, G. J. H., Muskiet, F. A. J., Veer, E. V. D., Vries, P. J. F. D. (2000), Mineral, amino acid, and hormonal composition of chicken eggshell
powder and the evaluation of its use in human nutrition, Poultry Sci. 79, 1833-1838.
7. Arunlertaree, C., Kaewsomboon, W., Kumsopa, A., Pokethitiyook, P.,
Panyawathanakit, P. (2007), Removal of lead from battery manufacturing wastewater
by egg shell, Songklanakarin J. Sci. Technol., 29 (3), 857-868.
8. Nys, Y., Gautron, J., Garcia-Ruiz, J. M., Hincke, M. Y. (2004), Avian eggshell
mineralization: biochemical and functional characterization of matrix protein, C. R.
Palevol. 3, 549-562.
9. Zulfikar, M. A., Buchari, Amran, M. B. -, Color removal of Congo Red By Adsorption
onto Phyrophyllite, Analytical Chemistry Research Group Report, Institut Teknologi Bandung.
10. Wan Ngah, W. S., Hanafiah, M. A. K. M., Yong, S. S. (2008), Adsorption of Humic Acid from aqueous solutions on crosslinked chitosan-epichlorohydrin beads: kinetics
and isotherm studies, Coll. and Surf. B : Biointerfaces, Elselvier.
11. Namasivayam, C., Kavitha, D. (2002), Removal of congo red from water by adsorption
onto activated carbon prepared from coir pith, an agricultural solid waste, Dyes and