Bahan yang digunakan meliputi limbah cair khrom ber pH 7,36 yang mengandung khrom heksavalen 0,77 ppm dan khrom trivalent 15,2 ppm, bahan-
Zainus Salimin,dkk. ISSN 0216 - 3128 99
Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 4 Pusat Sains dan Teknologi Akselerator ‐ BATAN
Yogyakarta, ‐ Juni 4 bahan kimia kemurnian pro analysis dari E-Merck
yang terdiri dari BaCl2, Ca(OH)2, NaOH, HNO3.
Metode
a. Proses Pengendapan Tahap I
Limbah cair khrom yang ber pH 7,36 sebanyak 200 ml dimasukkan ke dalam gelas beker volume 500 ml. Ke dalam larutan ditambah BaCl2 dengan dosis 1,35 mg/l, kemudian diaduk pada 100 rpm selama 2 menit. Setelah itu pengadukan dilanjutkan pada 40 rpm selama 20 menit. Larutan didiamkan selama 1 jam sampai endapan dan beningan terpisah sempurna. Kadar khrom heksavalen dalam dalam beningan dianalisis dengan Metode Voltametri. Percobaan yang sama diulang dengan menggunakan dosis penambahan BaCl2 2,7; 5,4; 10,8; 21,6; dan 43,2 mg/l.
b. Proses Pengendapan Tahap II
Beningan dari proses pengendapan tahap I yang kadar khrom heksavalennya telah memenuhi baku mutunya dimasukkan ke dalam gelas beker volume 500 ml. Ke dalam larutan ditambah koagulan kapur pada dosis 200 mg/l, kemudian diaduk pada 100 rpm selama 2 menit. Setelah itu pengadukan dilanjutkan pada 40 rpm selama 20 menit. Larutan didiamkan selama 1 jam sampai endapan dan beningan terpisah sempurna. Kadar khrom dalam beningan dianalisis dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi limbah cair khrom adalah netral pada pH 7,36 , berkadar khrom trivalent 15,2 ppm dan khrom heksavalen yang berkadar 0,77 ppm mempunyai bentuk anion CrO4-2 yang stabil, dimana resiko perubahan menjadi bikhromat sesuai reaksi 1 atau 2 atau 3 tidak berlangsung. Pada proses pengendapan tahap I dengan penambahan BaCl2 maka reaksi pembentukan endapan warna kuning BaCrO4 berlangsung sesuai reaksi 4.
Gambar 1 menunjukkan grafik hubungan pengaruh dosis penambahan koagulan BaCl2 ke dalam limbah cair yang ber pH 7,36, berkadar khrom heksavalen dan trivalen berturut-turut 0,77 dan 15, 2 ppm terhadap kadar khrom heksavalen dalam beningan hasil proses. Terlihat bahwa semakin banyak dosis penambahan koagulan BaCl2 memberikan kadar khrom heksavalen dalam beningan semakin kecil. Hal tersebut dikarenakan semakin banyak koagulan, maka semakin banyak ion barium tersedia untuk bereaksi dengan ion khromat membentuk endapan barium khromat sesuai reaksi 4. Dalam proses pengendapan tahap I dengan koagulan BaCl2 hanya khrom heksavalen yang terendapkan sebagai BaCrO4 sesuai reaksi 4, dalam hal ini tidak
ada pembentukan flok dan tidak ada khrom trivalent yang mengendap.
Gambar 1. Pengaruh Dosis Koagulan Barium Khlorida dalam 200 ml Limbah Terhadap Kadar Khrom Heksavalen dalam Beningan.
Pembentukan endapan BaCrO4 melalui reaksi 4 berlangsung tanpa pengaruh eksternal, berbeda dengan pembentukannya melalui reaksi 5 yang dipengaruhi oleh suasana asam kuat yang terbentuk sehingga pengendapan yangterjadi hanyalah parsial. Hal tersebut karena pengaruh asam menimbulkan perubahan kembali khromat menjadi bikhromat, dan reaksi bergeser kekiri. Setelah endapan BaCrO4 dan beningan terpisah sempurna maka kadar khrom heksavalen dalam beningan semakin kecil karena sebagian besar telah menjadi endapan atau sludge. Pada dosis penambahan koagulan BaCl2 43,2 mg/l memberikan kadar khrom heksavalen dalam beningan sebesar 0,25 ppm. Nilai tersebut telah memenuhi kadar baku mutunya yang berharga 0,5 ppm berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. Kep.-51/MENLH/10/1995 Tanggal 23 Oktober 1995. Beningan tersebut kemudian digunakan untuk proses pengendapan tahap II, dimana didalamnya mengandung kadar khrom total sebesar 15, 45 ppm yang terdiri dari 15,20 ppm khrom trivalen dan 0,25 ppm krom heksavalen sisa proses pengendapan tahap I.
Gambar 2. Pengaruh Dosis Koagulan Kapur dalam Beningan Hasil Proses Pengendapan Tahap I Terhadap
100 ISSN 0216 - 3128 Zainus Salimin, dkk Kadar Khrom dalam Beningan
Akhir.
Gambar 2 menunjukkan grafik hubungan pengaruh dosis penambahan koagulan kapur dalam beningan dari proses pengendapan tahap I terhadap kadar khrom dalam beningan akhir dari proses pengendapan tahap II. Terlihat bahwa semakin banyak dosis penambahan koagulan kapur memberikan kadar khrom dalam beningan akhir semakin kecil. Hal tersebut dikarenakan semakin banyak koagulan, maka semakin banyak ion OH- untuk bereaksi dengan kation khrom trivalent Cr+3 membentuk endapan Cr(OH)3 sesuai reaksi 15. Setelah endapan dan beningan terpisah sempurna maka kadar khrom dalam beningan akhir semakin kecil. Pada dosis penambahan kapur 6400 mg/l memberikan kadar khrom total dalam beningan sebesar 0,13 ppm. Nilai tersebut memenuhi kadar baku mutu khrom total sebesar 1 ppm berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. Kep-51/MENLH/10/1995 Tanggal 23 Oktober 1995. Kadar khrom total dan heksavalen dalam beningan dari proses pengendapan tahap I yang diumpankan untuk proses pengendapan tahap II berturut-turut adalah 14,45 dan 0,25 ppm, ternyata kadar khrom total dalam beningan akhir dari proses pengendapan tahap II berharga 0,13 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa sisa khrom heksavalen yang berbentuk CrO4-2 tertarik secara elektrostatis pada permukaan endapan Cr(OH)3 menjadi bentuk [Cr(OH)3(CrO4)]-2 sesuai reaksi 16, yang selanjutnya terendapkan melalui gravitasi setelah terjadi penetralan melalui penarikan kation dalam larutan. Anion [Cr(OH)3(CrO4)]-2 melakukan penarikan kation secara elektrostatis termasuk sisa kation Cr+3 dalam larutan sehingga terbentuk flok yang mengendap melalui gravitasi.
KESIMPULAN
Penyisihan khrom dari limbah cair yang mengandung khrom heksavalen dan trivalen dengan proses koagulasi flokulasi bertingkat menunjukkan cara yang efektif untuk memisahkan khrom dari larutan. Proses pengendapan tahap I dengan koagulan BaCl2 pada dosis 43,2 mg/l dapat memisahkan khrom hexavalen yang sangat toksik menjadi endapan BaCrO4 dari kadar awal 0,77 ppm menjadi kadar akhir 0,25 ppm yang telah memenuhi nilai bakumutunya yang berharga 0,50 ppm. Proses pengendapan tahap II terhadap beningan yang berkadar khrom total 15,45 ppm yang didalamnya terdapat khrom heksavalen 0,25 ppm dengan koagulan kapur dapat memisahkan khrom trivalen melalui pengendapan menjadi Cr(OH)3 sehingga berkadar khrom total 0,13 ppm. Sisa khrom heksavalen yang berada dalam beningan dari proses
elektrostatis pada permukaan endapan Cr(OH)3 sehingga menjadi bentuk flok [Cr(OH)3CrO4]-6.2Cr+3.
DAFTAR PUSTAKA
1. Zainus Salimin., Endang Nuraeni.,(2012), Removal Phenomena of Cation, Anion, Inorganic, and Organic Contents on Water Treatment for Preparation of Raw Water for Drinking Water., Water Supply Management System and Social Capital., Volume 3, Universitas Brawijaya Press (UB Press)., Malang, Indonesia.
2. William C Blackman, Jr.,(1993), Basic Hazardous Waste Management, Lewis Publisher., Florida, U.S.A.
3. Wardhana, W.A.,(1994), Dampak Pencemaran lingkungan, Penerbit Andi Offset., Yogyakarta. 4. Vogel., (1985), Analisis anorganik Kualitatif
Makro dan Semi Mikro, Edisi 5, PT Kalman Media Pustaka., Jakarta.
5. Thcobanoglous, G., et all.,(2003), Waste Water Engineering Treatment and Reused, Mc Grawhill Book Company., Singapore.
6. William Wesly, E.J.,(2000), Industrial Waste Pollution Control, Third Edition, Mc Grawhill Book Company., New York.
7. William Wesly, E.J.,(1989), Industrial Waste Pollution Control, Second Edition, McGraw Hill Book Company., New York.
8. Tom D Reynold.,(1982), Unit Operation and Process in Environmental Engineering, PWS Publishing Company., Boston.
9. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor : KEP-51/MENLH/10/1995 Tanggal 23 Oktober 1995 Tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri.