BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Kondisi Optimum Adsorpsi Metode Batch
4.2.2 Konsentrasi Larutan Zat Warna
tinggi pada proses adsorpsi zat warna malachite green oleh adsorben tanpa aktivasi, aktivasi asam, basa dan fisika yakni 30 menit. Hal ini diperkuat dengan penelitian yang dilakukan oleh (Sukmawati & Utami, 2014) bahwa waktu optimum proses adsorpsi menggunakan adsorben kulit kakao terhadap zat warna malachite green adalah 30 menit dengan kadar terserap sebesar 83,81%.
4.2.2 Konsentrasi Larutan Zat Warna
Konsentrasi awal larutan uji pada adsorpsi zat warna Methylene blue adalah 50, 100 dan 150 ppm dengan volume 50 mL, waktu optimum 30 menit dengan massa 0,5 g ATTA, ATAKA, ATAKB, dan ATAF. Pengaruh konsentrasi terhadap efisiensi penyerapan zat warna Methylene blue dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Pengaruh Konsentrasi Adsorbat Terhadap Efisiensi Penyerapan Zat
Warna Methylene Blue
Pada Gambar 15 dapat dilihat bahwa konsentrasi optimum dari proses adsorpsi zat warna Methylene blue yang diperoleh dari ATTA, ATAKB, ATAKA dan ATAF adalah 50 ppm karena dengan konsentrasi tersebut adsorben dapat
78 84 90 96 102 50 100 150 E fisi en si P en ye rap an (% ) Konsentrasi (ppm)
44
mengadsorpsi zat warna Methylene blue secara maksimal dengan efisiensi penyerapan masing-masing sebesar 96,36%, 99,60%, 99,79% dan 99,63% dengan kapasitas adsorpsi 3,72 mg/g 3,84 mg/g, 3,85 mg/g dan 3,84 mg/g ( Lampiran 1).
Pada konsentrasi 100 dan 150 pada proses adsorpsi zat warna Methylene
blue oleh adsorben tanpa aktivasi, aktivasi asam dan aktivasi fisika menurun. Hal
ini karena adsorben memiliki sejumlah sisi aktif yang akan mengalami kejenuhan pada konsentrasi tertentu (Mousavi & Seyedi, 2011)
Kemampuan penyerapan Methylene blue dapat dilihat dari nilai efisiensi penyerapan. Peningkatan efisiensi adsorpsi terjadi karena adanya penyerapan
Methylene blue yang semakin banyak dari larutan menempel pada permukaan
adsorben. Variabel yang mempengaruhi pada penelitian ini adalah faktor konsentrasi larutan bahwa semakin meningkatnya konsentrasi Methylene blue maka akan memberikan daya dorong terhadap Methylene blue untuk teradsorpi (Barros
et al., 2003).
Larutan uji kedua yang digunakan adalah zat warna malachite green dengan variasi konsentrasi 50, 100, 150, 300 dan 500 ppm dengan volume 50 mL, waktu optimum dan massa 0,5 g. Penggunaan konsentrasi 300 dan 500 ppm pada adsorpsi zat warna malachite green disebabkan peneliti ingin menentukan titik jenuh adsorben ampas tebu menyerap zat warna dipengaruhi konsentrasi. Pengaruh konsentrasi terhadap efisiensi penyerapan zat warna Methylene blue dapat dilihat pada Gambar 16.
45
Gambar 16. Pengaruh Konsentrasi Adsorbat Terhadap Efisiensi Penyerapan Zat
Warna Malachite Green
Pada Gambar 16 dapat dilihat bahwa efisiensi penyerapan semakin bertambah seiring penambahan konsentrasi. Hal ini menunjukkan penambahan konsentrasi berperan untuk meningkatkan efisiensi penyerapan. Pada konsentrasi adsorbat 50 ppm dihasilkan efisiensi penyerapan oleh adsorben tanpa aktivasi, aktivasi asam, basa dan fisika masing-masing sebesar 92% dengan kapasitas adsorpsi 4,27 mg/g, 98% dengan kapasitas adsorpsi 4,56 mg/g, 96% dengan kapasitas adsorpsi 4,47 mg/g dan 95% dengan kapasitas adsorpsi 4,42 mg/g, pada konsentrasi adsorbat 100 ppm nilai efisiensi penyerapan mengalami peningkatan menjadi 95% dengan kapasitas adsorpsi 9,75 mg/g, 100% dengan kapasitas adsorpsi 10,18 mg/g, 99% dengan kapasitas adsorpsi 10,08 mg/g dan 96% dengan kapasitas adsorpsi 9,87 mg/g, pada konsentrasi adsorbat 150 ppm nilai efisiensi mengalami peningkatan menjadi 98% dengan kapasitas adsorpsi 15,47 mg/g, 100% dengan kapasitas adsorpsi 15,57 mg/g, 99% dengan kapasitas adsorpsi 15,70 mg/g dan 98% dengan kapasitas adsorpsi 15,50 mg/g (Lampiran 1). Dari hasil efisiensi penyerapan zat warna malachite green dapat disimpulkan efisiensi terbesar yaitu
92 95 98 97 92 96 99 99 99 99 98 100 100 99 98 95 96 98 97 89 80 85 90 95 100 50 100 150 300 500 E fisi en si P en ye rap an (% ) Konsentrasi (ppm) ATTA ATAKB ATAKA ATAF
46
pada adsorben ampas tebu aktivasi asam (ATAKA) yaitu sebesar 100% dengan kapasitas adsorpsi sebesar 15,57 mg/g.
Secara teoritis semakin besar konsentrasi yang ditambahkan maka semakin besar efisiensi dan kapasitas adsorpsi karena semakin besar kekuatan untuk mengikat seiring dengan meningkatnya konsentrasi (Samarghandi et al., 2012). Tetapi pada konsentrasi 300 ppm dan 500 ppm nilai efisiensi penyerapan zat warna
malachite green yang dihasilkan turun. Hal ini terjadi karena pada konsentrasi
tinggi jumlah adsorbat tidak sebanding dengan jumlah partikel adsorben ampas tebu sehingga adsorben mengalami titik jenuh dan tidak lagi dapat menyerap adsorbat (Mousavi & Seyedi, 2011).
Konsentrasi adsorbat optimum adalah proses penyerapan zat warna dengan konsentrasi sedikit menghasilkan efisiensi penyerapan yang tinggi. Hal ini dikarenakan konsentrasi adsorbat yang rendah sehingga adsorben dapat menyerap adsorbat secara optimal. Semakin besar konsentrasi dari adsorbat maka semakin tinggi jumlah molekul yang terdapat dalam larutan sehingga akan meningkatkan laju adsorpsi antara molekul adsorbat dan adsorben (Barros et al., 2003). Sehingga dapat disimpulkan bahwa konsentrasi adsorbat optimum untuk menghasilkan efisiensi penyerapan yang tinggi pada proses adsorpsi zat warna malachite green oleh adsorben tanpa aktivasi, aktivasi asam, basa dan fisika yakni 50 ppm dengan kapasitas adsorpsi masing-masing 4,27 mg/g, 4,56 mg/g, 4,47 mg/g dan 4,42 mg/g.
4.2.3 Massa Adsorben Optimum
Massa adsorben digunakan pada proses adsorpsi zat warna Methylene blue adalah 0,5, 1,0 dan 1,5 gram, konsentrasi Methylene blue 50 ppm dengan volume
47
50 mL, dan waktu optimum 30 menit. Pengaruh massa adsorben terhadap efisiensi penyerapan zat warna Methylene blue dapat dilihat pada
Gambar 17.
Gambar 17. Pengaruh Massa Adsorben Terhadap Efisiensi Penyerapan Zat Warna
Methylene Blue
Pada Gambar 17 dapat dilihat bahwa massa optimum untuk adsorben aktivasi asam, basa dan fisika pada proses adsorpsi zat warna Methylene blue memiliki massa adsorben optimum 0,5 gram dengan waktu optimum 30 menit dan konsentrasi optimum 50 ppm menghasilkan efisiensi adsorpsi masing-masing sebesar 99% dengan kapasitas 3,85 mg/g, 99% dengan kapasitas 3,84 mg/g dan 99% dengan kapasitas 3,84 mg/g. Sedangkan pada variasi tanpa aktivasi (ATTA) memiliki massa optimum 1,0 gram dengan waktu 30 menit dan konsentrasi 50 ppm menghasilkan efisiensi adsorpsi 98,56% dan kapasitas adsorpsi 3,72 mg/gram (Lampiran 1). Jumlah adsorben yang ditambahkan mempengaruhi efisiensi penyerapan, dimana hal ini sebanding dengan jumlah partikel dan luas permukaan adsorben sehingga menyebabkan sisi aktif adsorpsi dan efisiensi penyerapan meningkat (Sari et al., 2017).
92 94 96 98 100 0,5 1,0 1,5 Ef isi ens i P enyer apan ( % ) Massa (g) ATTA ATAKB ATAKA ATAF
48
Adsorben ampas tebu teraktivasi (asam, basa dan fisika) lebih efektif dari pada tanpa aktivasi untuk menyerap zat warna Methylene blue. Hal ini disebabkan ampas tebu setelah diaktivasi akan memperluas volume rongga atau sistem pori sehingga dapat meningkatkan efisiensi penyerapan (Irdhawati et al., 2016)
Larutan uji kedua yang digunakan adalah zat warna malachite green dengan variasi massa adsorben yaitu 0,5, 1,0 dan 1,5 gram dengan konsentrasi malachite
green 50 ppm dengan volume 50 mL dan waktu optimum 30 menit. Pengaruh massa
adsorben terhadap efisiensi penyerapan zat warna malachite green dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18. Pengaruh Massa Adsorben Terhadap Efisiensi Penyerapan Zat
Warna Malachite Green
Pada Gambar 18 dapat dilihat bahwa massa adsorben optimum untuk adsorben aktivasi asam, basa dan fisika pada proses adsorpsi zat warna malachite
green memiliki massa adsorben optimum 0,5 gram dengan waktu optimum 30
menit dan konsentrasi optimum 50 ppm menghasilkan efisiensi adsorpsi masing-masing sebesar 98% dengan kapasitas4,56 mg/g, 96% dengan kapasitas 4,47 mg/g
80 85 90 95 100 0,5 1,0 1,5 E fisi en si P en ye rap an (% ) Massa (g)