Penentuan kandungan kromium dalam sampel

BAB 1 PENDAHULUAN 1

4.1. Hasil penelitian

4.1.1. Logam kromium (Cr)

4.1.1.5. Penentuan kandungan kromium dalam sampel

Dari data pengukuran absorbansi kromium untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam setelah penambahan PAC, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,0371 A2 = 0,0370 A3 = 0,0371

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi 𝑦 = 0,0576𝑥 + 0,0013 diperoleh :

X1 = 0,6215 X2 = 0,6198 X3 = 0,6215

𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 0,6209

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (0,6215 − 0,6209)² = 3,6 x 10^-7 (𝑋2 − 𝑋̅)² = (0,6198 − 0,6209)² = 1,21 x 10^-6 (𝑋3 − 𝑋̅)² = (0,6215 − 0,6209)² = 3,6 x 10^-7

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00000193

Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00000193

3 − 1 = 0,00098234

Didapat 𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,00098234

√3 = 0,00056715

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))S_x

d = 4,30 (0,05 x 2) 0,00056715 = 0,00024387

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Cr dalam limbah cair industri pelapisan logam setelah penambahan PAC adalah sebesar :

0,6209 ± 0,00024387 mg/L

3.11.3.1. Penentuan Kandungan Kromium dalam Sampel Tanpa Penambahan PAC Setelah Elektrolisis dengan tegangan 8 volt

Dari data pengukuran absorbansi kromium untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 8 volt, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,0646 A2 = 0,0645 A3 = 0,0646

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi 𝑦 = 0,0576𝑥 + 0,0013 diperoleh :

X1 = 1,0990 X2 = 1,0972 X3 = 1,0990

𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 1,0984

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (1,0990 − 1,0984)² = 3,6 x 10^-7 (𝑋2 − 𝑋̅)² = (1,0972 − 1,0984)² = 1,44x 10^-6 (𝑋3 − 𝑋̅)² = (1,0990 − 1,0984)² = 3,6x 10^-7

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00000216

Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00000216

3 − 1 = 0,00103923

Didapat 𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,00103923

√3 = 0,00059999

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))S_x

d = 4,30 (0,05 x 2)0,00059999 = 0,00025799

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Cr dalam limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisisdengan tegangan 8 volt adalah sebesar :

1,0984 ± 0,00026799 mg/L

Hasil perhitungan untuk kandungan logam kromium dalam limbah cair industri pelapisan logam dengan elektrolisis menggunakan elektroda karbon dengan variasi tegangan 11, 14, dan 17 volt terlampir pada lampiran.

4.1.1.7. Persentase Penurunan Kadar Logam Kromium dengan Penambahan PAC

Persentase penurunan kadar logam Kromium dalam limbah cair pelapisan logam setelah penambahan PAC ditentukan dengan persamaan berikut:

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 − 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑤𝑎𝑙

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑤𝑎𝑙 | 𝑥 100 %

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |0,6209 − 1,2112

1,2112 | 𝑥 100 % = 48,71 %

4.1.1.8. Persentase Penurunan Kadar Logam Kromium dengan Metode Elektrolisis

Persentase penurunan kadar logam Kromium dalam limbah cair pelapisan logam dengan metode elektrolisis dengan tegangan 8 volt ditentukan dengan persamaan berikut:

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 − 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑤𝑎𝑙

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑤𝑎𝑙 | 𝑥 100 %

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |1,0984 − 1,2112

1,2112 | 𝑥 100 % = 9,34 %

Data % penyerapan pada penurunan kadar logam kromium secara elektrolisis dengan variasi tegangan 11, 14, dan 17 volt dapat dilihat pada lampiran.

4.1.2. Logam Zink (Zn)

Kurva kalibrasi larutan standar untuk penentuan kandungan logam Zink (Zn) dalam limbah cair industri pelapisan logam dilakukan dengan membuat larutan seri standar Zn dengan berbagai konsentrasi yaitu 0,00; 0,20; 0,40; 0,60;

0,80; dan 1,00 mg/L dan diukur absorbansinya dengan menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom pada λspesifik= 213,9 nm. Data pengukuran absorbansi larutan seri standar Zink (Zn) dapat diamati pada tabel 4.4 berikut :

Tabel 4.4. Data Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Zink (Zn)

No Konsentrasi (mg/L) Absorbansi

1 0,00 0,0002

2 0,20 0,1277

3 0,40 0,2440

4 0,60 0,3517

5 0,80 0,4528

6 1,00 0,5518

0.0000

4.1.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi

Data absorbansi yang diperoleh untuk suatu larutan seri standar Zn diplotkan terhadap berbagai konsentrasi larutan standar yaitu pada pengukuran 0,0; 0,2; 0,4;

0,6; 0,8; 1,0 mg/L sehingga diperoleh kurva kalibrasi yang berupa garis linear pada gambar 4.2. di bawah ini.

Gambar 4.2. Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Zn

Persamaan garis regresi ini diturunkan dengan metode least square, di mana konsentrasi larutan standar dinyatakan sebagai Xi dan absorbansi dinyatakan sebagai Yi dengan data pada tabel 4.5 berikut:

Tabel 4.5. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Larutan Seri Standar

Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Larutan Standar Zn 𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 =3,0

6 = 0,5 𝑌̅ = ∑ 𝑌𝑖

𝑛 = 1,73

6 = 0,2880

Penurunan persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis

𝑌 = 𝑎𝑥 + 𝑏

Di mana: a = slope b = intersept

Selanjutnya nilai slope dan intersept dapat ditentukan dengan menggunakan metode least square sebagai berikut:

𝑎 = ∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)(𝑌𝑖 − 𝑌̅)

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,3841

0,70 = 0,5487

𝑏 = ∑ 𝑌𝑖 − 𝑎 ∑ 𝑋𝑖

𝑛 =1,73 − 0,5487. 3,0

6 = 0,0137

Maka diperoleh persamaan garis regresi berikut : 𝑦 = 0,5487𝑥 + 0,0137

4.1.2.2. Penentuan Koefisien Korelasi

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

𝑟 = ∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)(𝑌𝑖 − 𝑌̅)

√∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²(𝑌𝑖 − 𝑌̅)² = 0,3841

√(0,70)(0,2113)= 0,9988

4.1.2.3. Penentuan Kandungan Zink dalam Sampel

Kandungan zink dapat ditentukan menggunakan metode kurva kalibrasi dengan mensubstitusi nilai absorbansi yang diperoleh dari hasil pengukuran terhadap persamaan garis regresi kurva kalibrasi.

Data hasil pengukuran absorbansi logam Zink pada limbah cair industri pelapisan logam sebelum dan setelah dilakukan proses elektrolisis dengan variasi tegangan dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom dapat dilihat pada tabel 4.6 di bawah ini :

Tabel 4.6. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Logam Zn pada Limbah Cair Industri Pelapisan Logam dengan Metode SSA pada λspesifik= 213,9 nm

No Kode Sampel Absorbansi

A = Limbah cair tanpa penambahan PAC sebelum proses elektrolisis (kadar awal logam Zn pada sampel)

B = Limbah cair setelah penambahan PAC

C = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 8 volt

D = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 11 volt

E = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 14 volt

F = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 17 volt

4.1.2.4. Penentuan Kandungan Zink dalam Sampel Tanpa Penambahan PAC Sebelum Elektrolisis dalam mg/L

Dari data pengukuran absorbansi zink untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC sebelum proses elektrolisis, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,8915 A2 = 0,8914 A3 = 0,8917

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi 𝑦 = 0,5487𝑥 + 0,0137 diperoleh :

X1 = 1,5998 X2 = 1,5996 X3 = 1,6001 𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 1,5998

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (1,5998 − 1,5998)² = 0 (𝑋2 − 𝑋̅)² = (1,5996 − 1,5998)² = 4x 10^-8 (𝑋3 − 𝑋̅)² = (1,6001 − 1,5998)² = 9 x 10^-8

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00000013 Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00000013

3 − 1 = 0,00025495

Didapat 𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,00025495

√3 = 0,00014719

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))Sx

d = 4,30 (0,05 x 2)0,00014719 = 0,00006329

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Zn dalam limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC sebelum proses elektrolisis adalah sebesar :

1,5998 ± 0,00006329 mg/L

4.1.2.5. Penentuan Kandungan Zink dalam Sampel Setelah Penambahan PAC dalam mg/L

Dari data pengukuran absorbansi zink untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam setelah penambahan PAC, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,4530 A2 = 0,4531 A3 = 0,4531

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi 𝑦 = 0,5487𝑥 + 0,0137diperoleh :

X1 = 0,8006 X2 = 0,8008 X3 = 0,8008 𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 0,8007

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (0,8006 − 0,8007)² = 1 x 10^-8 (𝑋2 − 𝑋̅)² = (0,0.8008 − 0,8007)² = 1 x 10^-8

(𝑋3 − 𝑋̅)² = (0,0,8008 − 0,8007)² = 1 x 10^-8

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00000003 Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00000003

3 − 1 = 0,00012247

Didapat 𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,00012247

√3 = 0,00007071

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))S_x

d = 4,30 (0,05 x 2)0,00007071 = 0,00003040

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Zn dalam limbah cair industri pelapisan logam setelah penambahan PAC adalah sebesar :

0,8007 ± 0,00003040mg/L

4.1.2.6. Penentuan Kandungan Zink dalam Sampel Tanpa Penambahan PACSetelah Elektrolisis dengan tegangan 8 Volt

Dari data pengukuran absorbansi zink untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 8 Volt, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,7616 A2 = 0,7614 A3 = 0,7612

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi 𝑦 = 0,5487𝑥 + 0,0137 diperoleh :

X1 = 1,3630 X2 = 1,3627 X3 = 1,3632 𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 1,3627

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (1,3630 − 1,3627)² = 9 x 10^-8 (𝑋2 − 𝑋̅)² = (1,3627 − 1,3627)² = 0

(𝑋3 − 𝑋̅)² = (1,3632 − 1,3627)² = 2,5 x 10^-7

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00000034

Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00000034

3 − 1 = 0,0004123 Didapat

𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,0004123

√3 = 0,00023804

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))Sx

d = 4,30 (0,05 x 2)0,00023864 = 0,0001023

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Zn dalam limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengah tegangan 8 Volt adalah sebesar :

1,3627 ± 0,00008777 mg/L

Hasil perhitungan untuk kandungan logam Zink dalam limbah cair industri pelapisan logam dengan metode elektrolisis menggunakan elektroda karbon dengan variasi tegangan 11, 14 gan 17 volt terlampir pada lampiran.

4.1.2.7.Persentase Penurunan Kadar Logam Zink Setelah Penambahan PAC Persentase penurunan kadar logam Zink dalam limbah cair pelapisan logam setelah penambahan PAC ditentukan dengan persamaan berikut:

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 − 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑤𝑎𝑙

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑤𝑎𝑙 | 𝑥 100 %

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |0,8007 − 1,5998

1,5998 | 𝑥 100 % = 49,9 %

4.1.2.8.Persentase Penurunan Kadar Logam Zink dengan Metode Elektrolisis

Persentase penurunan kadar logam Zink dalam limbah cair pelapisan logam dengan metode elektrolisis dengan variasi tegangan 8 volt ditentukan dengan persamaan berikut:

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 − 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑤𝑎𝑙

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑤𝑎𝑙 | 𝑥 100 %

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |1,3627 − 1,5998

1,5998 | 𝑥 100 % = 14,82%

Data % penyerapan pada penurunan kadar logam zink secara elektrolisis dengan variasi tegangan11, 14 dan 17 volt dapat dilihat pada lampiran.

0.0000

Kurva kalibrasi larutan standar untuk penentuan kandungan logam Kadmium (Cd) dalam limbah cair industri pelapisan logam dilakukan dengan membuat larutan seri standar Cd dengan berbagai konsentrasi yaitu 0,00; 0,20;

0,40; 0,60; 0,80; dan 1,00 mg/L dan diukur absorbansinya dengan menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom pada λspesifik= 228,8 nm. Data pengukuran absorbansi larutan seri standar Kadmium (Cd) dapat diamati pada tabel 4.7 berikut Tabel 4.7. Data Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Kadmium (Cd)

No Konsentrasi (mg/L) Absorbansi

Data absorbansi yang diperoleh untuk suatu larutan seri standar Cd diplotkan terhadap berbagai konsentrasi larutan standar yaitu pada pengukuran 0,0; 0,2; 0,4;

0,6; 0,8; 1,0 mg/L sehingga diperoleh kurva kalibrasi yang berupa garis linear pada gambar 4.3. di bawah ini.

Gambar 4.3. Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Cd

y = 0,2198x + 0,0021 r = 0,9999

Persamaan garis regresi ini diturunkan dengan metode least square, di mana konsentrasi larutan standar dinyatakan sebagai Xi dan absorbansi dinyatakan sebagai Yi dengan data pada tabel 4.8 berikut:

Tabel 4.8. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Larutan Seri Standar

Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Larutan Standar Cd

𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

Penurunan persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis :

𝑌 = 𝑎𝑥 + 𝑏

Di mana: a = slope b = intersept

Selanjutnya nilai slope dan intersept dapat ditentukan dengan menggunakan metode least square sebagai berikut:

𝑎 = ∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)(𝑌𝑖 − 𝑌̅)

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² =0,1539

0,70 = 0,2198

𝑏 = ∑ 𝑌𝑖 − 𝑎 ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 0,6723 − 0,2198. 3,0

6 = 0,0021

Maka diperoleh persamaan garis regresi berikut : 𝑦 = 0,2198𝑥 + 0,0021

4.1.3.2.Penentuan Koefisien Korelasi

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

𝑟 = ∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)(𝑌𝑖 − 𝑌̅)

√∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²(𝑌𝑖 − 𝑌̅)² = 0,1539

√(0,70)(0,0339) = 0,9999

4.1.3.3.Penentuan Kandungan Kadmium dalam Sampel

Kandungan kadmium dapat ditentukan menggunakan metode kurva kalibrasi dengan mensubstitusi nilai absorbansi yang diperoleh dari hasil pengukuran terhadap persamaan garis regresi kurva kalibrasi.

Data hasil pengukuran absorbansi logam kadmium pada limbah cair industri pelapisan logam sebelum dan setelah dilakukan proses elektrolisis dengan variasi tegangan dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom dapat dilihat pada tabel 4.9 di bawah ini :

Tabel 4.9. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Logam Cd pada Limbah Cair Industri Pelapisan Logam dengan Metode SSA pada λspesifik= 228,8 nm

No Kode Sampel Absorbansi

Keterangan :

A = Limbah cair tanpa penambahan PAC sebelum proses elektrolisis (kadar awal logam Cd pada sampel)

B = Limbah cair setelah penambahan PAC tanpa proses elektrolisis

C = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 8 volt

D = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 11 volt

E = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan teganga 14 volt

F = Limbah cair tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan Tegangan 17 volt

4.1.3.4.Penentuan Kandungan Kadmium dalam Sampel Tanpa Penambahan PAC Sebelum Elektrolisis dalam mg/L

Dari data pengukuran absorbansi Kadmium untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC sebelum proses elektrolisis, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,0460 A2 = 0,0461 A3 = 0,0460

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi 𝑦 = 0,2198𝑥 + 0,0021 diperoleh :

X1 = 0,1997 X2 = 0,2002 X3 = 0,1997

𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 0,1999

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (0,1997 − 0,1999)² = 4 x 10^-8 (𝑋2 − 𝑋̅)² = (0,2002 − 0,1999)² = 9 x 10^-8 (𝑋3 − 𝑋̅)² = (0,1997 − 0,1999)² = 4 x 10^-8

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00000017 Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00000017

3 − 1 = 0,00029154

Didapat 𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,00029154

√3 = 0,0001683

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))Sx

d = 4,30 (0,05 x 2) 0,0001683 = 0,00007237

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Cd dalam limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC sebelum proses elektrolisis sebesar:

0,1999 ± 0,00007237 mg/L

4.1.3.5. Penentuan Kandungan Kadmium dalam Sampel Setelah Penambahan PAC dalam mg/L

Dari data pengukuran absorbansi kadmium untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam setelah penambahan PAC, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,0119 A2 = 0,0117 A3 = 0,0118

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi𝑦 = 0,2198𝑥 + 0,0021 diperoleh :

X1 = 0,0446 X2 = 0,0437 X3 = 0,0441 𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 0,0441

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (0,0446 − 0,0441)² = 2,5x 10^-7 (𝑋2 − 𝑋̅)² = (0,0437 − 0,0441)² = 1,6 x 10^-7 (𝑋3 − 𝑋̅)² = (0,0441 − 0,0441)² = 0

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00000041 Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00000041

3 − 1 = 0,00045276 Didapat

𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,00045276

√3 = 0,00026146

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))Sx

d = 4,30 (0,05 x 2) 0,00026146 = 0,00011246

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Cd dalam limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC sebelum proses elektrolisis adalah sebesar :

0,0441 ± 0,00011246 mg/L

4.1.3.6. Penentuan Kandungan Kadmium dalam Sampel Tanpa Penambahan PAC Setelah Elektrolisis dengan tegangan 8 volt

Dari data pengukuran absorbansi kadmium untuk sampel limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 8 volt, diperoleh absorbansi sebagai berikut:

A1 = 0,0350 A2 = 0,0360 A3 = 0,0340

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan garis regresi 𝑦 = 0,2198𝑥 + 0,0021 diperoleh :

X1 = 0,1497 X2 = 0,1542 X3 = 0,1451 𝑋̅ = ∑ 𝑋𝑖

𝑛 = 0,1497

(𝑋1 − 𝑋̅)² = (0,1497 − 0,1497)² = 0

(𝑋2 − 𝑋̅)² = (0,1542 − 0,1497)² = 2,025 x 10^-5 (𝑋3 − 𝑋̅)² = (0,1451 − 0,1497)² = 2,116 x 10^-5

∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)² = 0,00004141

Maka

𝑆 = √∑(𝑋𝑖 − 𝑋̅)²

𝑛 − 1 = √0,00004141

3 − 1 = 0,00455027

Didapat 𝑆_𝑥= 𝑆

√𝑛= 0,00455027

√3 = 0,00262710

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, dengan derajat kebebasan (dk) = n-1 = 2 untuk derajat kepercayaan 95 % (p-0,05), t = 4,30 maka :

d = t(0,05 x (n - 1))Sx

d = 4,30 (0,05 x 2)0,00262710= 0,00112965

Sehingga diperoleh hasil pengukuran kandungan logam Cd dalam limbah cair industri pelapisan logam tanpa penambahan PAC setelah proses elektrolisis dengan tegangan 8 volt adalah sebesar :

0,1497 ± 0,00112965 mg/L

Hasil perhitungan untuk kandungan logam kadmium dalam limbah cair industri pelapisan logam dengan elektrolisis menggunakan elektroda karbon dengan variasi tegangan 11, 14, dan 17 volt terlampir pada lampiran.

4.1.3.7. Persentase Penurunan Kadar Logam Kadmium Setelah Penambahan PAC

Persentase penurunan kadar logam kadmium dalam limbah cair pelapisan logam setelah penambahan PAC ditentukan dengan persamaan berikut:

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 − 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑤𝑎𝑙

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑤𝑎𝑙 | 𝑥 100 %

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |0,0441 − 0,1999

0,1999 | 𝑥 100 % = 77,93 %

4.1.3.8. Persentase Penurunan Kadar Logam Kadmium dengan Metode Elektrolisis

Persentase penurunan kadar logam kadmium dalam limbah cair pelapisan logam dengan metode elektrolisis dengan tegangan 8 volt ditentukan dengan persamaan berikut:

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 − 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑤𝑎𝑙

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑎𝑤𝑎𝑙 | 𝑥 100 %

% 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 = |0,1497 − 0,1999

0,1999 | 𝑥 100 % = 25,11 %

Data % penyerapan pada penurunan kadar logam kadmium secara elektrolisis dengan variasi tegangan 11, 14 dan 17 volt dapat dilihat pada lampiran.

4.2. Pembahasan

Pengolahan limbah cair industri pelapisan logam yang dilakukan dengan metode elektrolisis telah mampu menurunkan kadar logam berat seperti kromium, zink dan kadmium. Prinsip dasar dari elektrolisis adalah peristiwa penguraian elektrolit oleh arus listrik dengan dua macam elektroda yaitu : elektroda (+) atau anoda yang mengalami proses oksidasi dan sekaligus berfungsi sebagai koagulan dan elektroda (-) atau katoda yang mengalami proses reduksi dan sekaligus berfungsi sebagai tempat pengendapan elektroda.Selain itu, pada penelitian ini dilakukan proses elektrolisis dengan variasi tegangan 8, 11, 14 dan 17 volt untuk menentukan tegangan optimum dalam proses elektrolisis limbah cair industri pelapisan logam tersebut.

Penelitian yang telah dilakukan dengan metode elektrolisis dengan variasi tegangan 8,11,14 dan 17 volt. Elektroda yang dipilih untuk proses elektrolisis adalah elektroda karbon karena elektroda karbon ini merupakan elektroda inert yang mempunyai potensial elektroda (E^o) yang tinggi dan mudah mengalami reduksi.

Elektrolisis dengan anoda karbon (C) dan katoda karbon (C). Elektroda karbon merupakan elektroda inert sehingga pada anoda yang terjadi reaksi sebagai berikut adalah.

Reaksi elektrolisis Cr

Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh perbandiangan persentasi penurunan kadar kromium, zink dan kadmium dengan metode penambahan poly aluminium chloride (PAC) dan dengan metode elektrolisis terhadap variasi tegangan seperti tautan pada gambar 4.4.

Gambar 4.4.Grafik perbandingan persentase kadar logam Cr, Zn dan Cd dengan menggunakan metode penambahan PAC dan metode Elektrolisis.

Pada grafik menunjukan hubungan antara persentase penurunan kadar logam Cr, Zn, dan Cd dengan metode yang digunakan dalam penurunan logam-logam tersebut. Pada grafik dapat dijelaskan bahwa persentase penurunan kadar logam jauh lebih besar apabila digunakan metode elektrolisis jika dibandingkan dengan metode penambahan PAC. Hal ini dapat diambil kesimpulan bahwa penggunaan elektroda karbon sebagai anoda dalam metode elektrolisis memberikan hasil yang paling efeksi dalam proses penurunan kadar logam berat,

0.00%

metode penurunan kadar logam Cr, Zn dan Cd

Logam Cr logam Zn logam Cd

seperti Cr, Zn dan Cd dalam limbah cair industri elektroplating. Hal ini disebabkan karena dengan adanya arus listrik pada proses elektrolisis dapat menyebabkan ion logam yang terdapat dal;am larutan menjadi tereduksi. Selain itu, meningkatkan tegangan elektrolisis juga dapat membentuk Al(OH)3 dengan jumlah yang semakin banyak yang mempunyai daya adsorpsi tinggi dan dapat bertindak sebagai koagulan yang dapat menarik koloid-koloid berupa ion-ion logam atau partikel lainnya dan memebentuk flok yang nantinya akan terpisah dari larutan sehingga mudah untuk dipisahkan.

Untuk menentukan tegangan optium dalan elektrolisis dilakukan pada potensial dan arus listik terkontrol dengan variasi tegangan 8, 11, 14 dan 17 volt.

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh perubahan konsentrasi logam terhadap tegangan elektrolisis seperti pada tautan pada gambar 4.5.

Gambar 4.5 Grafik perubahan konsentrasi logam terhadap tegangan elektrolisis

Dari gambar di atas disimpulkan bahwa semakin besr tegangan elektrolisis maka akan semakin banyaknya ion logam dalam larutan yang mengalami reduksi.

Dari hasil penelitian ini didapat tegangan optimal dalam elektrolisis selama 14 volt karena penurunan kadar logam Cr, Zn dan Cd pada tegangan 14 volt dan 12 volt.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Penggunaan elektroda karbon secara elektrolisis lebih efektif apabila digunakan untuk menurunkan kadar logam berat, seperti Cr, Zn, dan Cd dalam limbah cair industry pelapisan logam jika dibandingkan dengan metode penambahan Poly Aluminium Chloride (PAC).

2. tegangan optimum untuk menurunkan kadar logam Cr, Zn dan Cd adalah 17 volt.

5.2. Saran

Setelah melakukan penelitian ini, diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan sebagai saran agar dapat dilakukan lebih lanjut untuk menyempurnakan hasil penelitian ini diantaranya.

1. Penelitian ini hanya dilakukan pada larutan limbah cair. Mengingat bahwa logam berat tidak seluruhnya berada di larutan limbah cair dan sewaktu-waktu akan mengendap secara kontinu dan permanen di bagian dasar larutan, maka penting dilakukan proses analisa logam berat pada limbah cair industri pelapisan logam tersebut, dan apabila hasil analisa kandungan logam beratnya ternyata diperoleh cukup besar maka perlu dilakukan proses pengolahan lebih lanjut berupa penurunan logam berat pada limbah cair tersebut.

2. Metode elektrolisis yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilakukan secara lebih aplikatif dalam pengelolaan berbagai limbah industri, seperti industri kimia, industri pangan, industri tekstil dan lain-lain.

3. Dalam penelitian ini dilakukan metode elektrolisis pada limbah cair, dan bukan hanya metode elektrolisis yang digunakan dalam menurunkan kadar logam pada limbah cair tersebut, tetapi bisa juga dengan mengunakan metode penambahan bahan kimia yang dapat bersifat sebagai adsorben atau penyerap seperti penambahan kitosan

DAFTAR PUSTAKA

Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). 2008.

Toxicological Profile for Manganese (Draft for Public Comment).

Atlanta GA: U.S. Department of Public Health and Human Services.

Public Health Service.Anonim. 2005. Activated Carbon.Available from

Apriliana, H. M. 2014. Uji kelayakan gas hasil elektrolisis sebagai bahan bakar.(Thesis). Palembang: politeknik negeri sriwijaya press

Arifin. 2008. Pengendalian Proses Koagulan pada Suatu Instalasi Pengolahan. Air dengan Metode Streaming Current Meter (SCM)(http//www:chemtrac.com/product/cca3100/documents/l aboratory SCM pdf).

Austin, George T. 1996. Industri Proses Kimia. Jakarta: Penerbit Erlangga

Basset, J. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta : EGC Brady, J. 1994. Kimia Universitas: Asas dan Struktur. Jilid 1. Jakarta:

Erlangga

Brett,C.M.A and Brett,A.M.O.1993, Electrochemistry: Principles, Methods,and Application.New Yor: Oxford University Press Inc

Cotton, F. A., Wilkinson, G., Gaus, P. L. 1995. Basic Inorganic Chemistry.Third Edition. New York: John Wiley & Sons

Christian D, Gary. 1994. Analitical Chemistry. John Wiley and Sons inc. New York.

Djajadiningrat, Asiz,H. 2004. Pengolahan Limbah Cair Tanpa Bahan Kimia. Bandung: ITB

Darmono. 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran. Jakarta:

Universitas Indonesia..

Darwono.1. 1995.. Logam Dalam Sistem Biologi Hidup. Jakarta: UI press

Day and Underwood. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta:

Penerbit Erlangga.

Eckenfelder. 1989. Industrial Water Pollution Control, Second Edition.

Mc Graw Hill. New York.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kuliatas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Yogjakarta: Penerbit Kasinius Heryando. D. 1994. bPencemaran Dan Toksikologi Logam Berat.

Jakarta: Pt. Renika cipta

Keenan, C.W. 1999. Ilmu Kimia Untuk Universitas. Edisi Keenam. Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Khopkar. 2008. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.nto,

Kusnoputra H.1985 kesehatan lingkungan. Jakarta:Falkultas kesehatan Masyarakat II Press

Linnik. P. N. 2003. Complexation as The Most Important Factor in The Fate and Transport of Heavy Metals in The Dnier Water Bodies. Academic Press . London.

Putra, J, A. 2006. Kontaminasi Logam Berat Terhadap Lingkungan.

Jakarta: Universitas Indonesia.

Purnomo. D. 1991. Jenis- jenis Logam Berat. Surabaya: ITS

Mahida. 1984. Dampak Negatif yang Ditimbulkan Adanya Limbah Cair. Jakarta: Universitas Indonesia.

Moore, J.W. 1991. Inorganic Contaminants of Surface Water.

Springer-Verlag. New York. 334 p.

Mulia. 2005. Logam Berat yang Dapat Mencemari Lingkungan.

Jakarta: Universitas Indonesia.

Mulyono. 2006. Kamus Kimia. Cetakan Pertama. Jakarta:Gramedia Novonty, V. and Olem, H. 1994. Water Quality, Prevention,

Identification, and Management of Diffuse Pollutan. Van Nostrans Reinhold. New York. 1054.

Palar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat.

Jakarta:Rineka Cipta

Putra,M H.2000. Efektifitas dan Efesiensi Proses Elektrokoagulasi Untuk Penurunan Kekeruhan Air Sumur Dangkal GunaMeningkatkan Efisien Kualitas Air

Minum.[Tesis].Medan: Universitas Sumatera Utara, Program Pacsa Sarjana

Rivai, H. 1995. Asas Pemeriksaan kimia. UI-press

Rumapea, Nurmida. 2009. Penggunaan Kitosan dan Poly Aluminium Chloride (PAC) untuk Menurunkan Kadar Logam Besi (Fe) dan Seng (Zn) pada Air Gambut. Medan: Universitas Sumatera Utara.

Sahu. 2013. Logam Berat yang Mengganggu Kesehatan Manusia.

Surabaya: ITS.

Satoto, I. 200&. Menjadi Pengusaha Electroplating Chrome.

Yogyakarta: ANDI.

SMKN3. 2003. Jenis-jenis Koagulan yang Umum untuk Pengolahan Limbah. Madium: SMKN3.

Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah. Jakarta:

Universitas Indonesia.

Suharto, I.2011. Limbah kimia Dalam Pencemaran Udara Dan Air.

Yogyakarta: Penerbit Andi Offset

Underwood, A.L.1998. Analisa Kimia Kuantitatif.jilid 6.

Jakarta:Erlangga

Vogel, A. I. 1997. Buku Teks Anorganik kualitatif Mikro dan Semi Mikro.Edisi Kelima. Jakarta: PT Kalman Media Pusaka

Widodo,Agus. 2008. Potensi Kitosan dari Sisa Udang Sebagai Koagulan Logam Berat Limbah Cair Industri Kecil. Surabaya:

ITS.

Widowati, W. Astiana Sastiono. Raymond Jusuf Rumampik. 2008. Efek Toksik Logam. Yogyakarta;Andi

Zoski,G.C.2007. Handbook of Elektrochemistry. First Edition.amsterdam

http://id.wikipedia.org/wiki/kromium.diakes pada tanggal 23 Februari 2018

LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Cr dengan Spektrofotometri Serapan Atom pada λspesifik = 357,9 nm

No Konsentrasi

Lampiran 2. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Zn dengan Spektrofotometri Serapan Atom pada λspesifik = 213,9 nm

No Konsentrasi

Lampiran 3. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Cd dengan Spektrofotometri Serapan Atom pada λspesifik = 228,8 nm

No Konsentrasi

Lampiran 4. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5

Lampiran 5. Sampel Limbah Cair Industri Pelapisan Logam

Letak Geografis Pengambilan Sampel

Bak Penampungan yang Berisi Bak Penampungan yang Berisi Limbah Cair Sebelum Penambahan Limbah Cair Setelah Penambahan Poly Aluminium Chloride (PAC) Poly Aluminium Chloride (PAC)

Titik Pengambilan Sampel 30 cm

30 cm

Kondisi Limbah Cair Sebelum Kondisi Limbah Cair Setelah Penambahan PAC Penambahan PAC

Lampiran 6. Proses dan Peralatan yang Digunakan Pada Saat Elektrolisis

Rangkaian Alat dan Proses Selama Elektrolisis

Lampiran 7. Limbah Cair Industri Pelapisan Logam Sebelum dan Sesudah Elektrolisi

Sebelum Proses Elektrolisis Sesudah Proses Elektrolisis

Lampiran 8. Spektrofotometer Serapan Atom Merk Shimadzu Tipe AA-7000