REDUKSI LOGAM BERAT Hg, Ag, DAN Cr LIMBAH
LABORATORIUM MENGGUNAKAN METODE
PRESIPITASI DAN ADSORPSI
Oleh : JAMHARI
F03400019
2009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REDUKSI LOGAM BERAT Hg, Ag, DAN Cr LIMBAH
LABORATORIUM MENGGUNAKAN METODE
PRESIPITASI DAN ADSORPSI
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : JAMHARI
F03400019
2009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REDUKSI LOGAM BERAT Hg, Ag, DAN Cr LIMBAH
LABORATORIUM MENGGUNAKAN METODE
PRESIPITASI DAN ADSORPSI
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : JAMHARI
F03400019
Dilahirkan pada Tanggal 02 Desember 1981 Di Indramayu
Tanggal Lulus :
Menyetujui : Bogor, Juli 2009
JAMHARI. F03400019. Reduksi Logam Berat Hg, Ag, Dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Pr esipitasi dan Adsorpsi. Di bawah bimbingan Suprihatin. 2009
RINGKASAN
Kegiatan operasional laboratorium menghasilkan buangan atau limbah seperti limbah padat, cair dan gas. Adanya peningkatan aktivitas kegiatan laboratorium, baik kegiatan praktikum, pen elitian ataupun kegiatan – kegiatan lainnya yang menggunakan bahan kimia menyebabkan peningkatan jumlah buangan limbah dari segi kuantitasnya. Beberapa tipe limbah cair mengandung logam berat seperti Hg, Ag dan Cr yang berbahaya dan dapat membahayakan lingkungan sekitar karena bersifat toksik bagi hewan dan manusia. Penanganan yang sesuai dapat membantu mengurangi atau menghilangkan sifat racunnya. Keuntungan dari penghilangan sifat racun juga mengurangi resiko kontaminasi pada pekerja laboratorium atau mah asiswa yang melakukan kegiatan di laboratorium dan menghindari resiko terhadap kontaminasi lingkungan .
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kondisi proses pengolahan limbah laboratorium dengan metode presipitasi dan adsorpsi, serta menentukan efisiensi penurunan parameter pencemar oleh bahan presipitan dan arang aktif yang ditambahkan sehingga bisa diukur sejauh mana efesiensi yang dihasilkan.
Limbah cair laboratorium yang diteliti memiliki pH 1.3 –1.4, kandungan COD 320 360 mg/L, logam berat H g sebesar 77.6 391.6 mg/L, Ag sebesar 2.6 -9.14 mg/L dan Cr sebesar 11.36 – 21.9 mg/L. Beban pencemar tersebut masih belum memenuhi baku mutu air limbah. Metode presipitasi dan adsorpsi menjadi cara yang dilakukan untuk menurunkan beban pencemar limbah laboratorium.
Pengaruh pH oleh NaOH 50 % yang ditambahkan pada 300 mL limbah pada proses presipitasi dicapai kadar COD belum memenuhi baku mutu air limbah. Hasil Pengukuran menunjukkan tingkat penyisihan maksimum Hg sebesar 97% pada pH 11.63 (pH 12±0.37), Ag sebesar 98.95% pada pH 11.63 (pH 12±0.37) dan Cr sebesar 96.85% pada pH 9.77 (pH 10±0.23). Berdasarkan dari hasil pengukuran, untuk Hg belum memenuhi baku mutu, sedangkan Ag dan Cr sudah memenuhi baku mutu. Hasil jartest dengan pengendapan satu hari menghasilkan warna dan kekeruhan terbaik pada pH 10.
Hasil metode adsorpsi arang aktif baik tipe granule maupun tipe powder
JAMHARI. F03400019. Heavy Metal Reduction Hg, Ag, and Cr of Laboratory Waste Using Precipitation and Adsorption Method. Under The Guidance of Suprihatin. 2009
ABSTRACT
Laboratory operational activities produce solid, liquid, and gasions wastes. Increased laboratory activities such as research and other laboratory ser vices result in increasing of the wastes quantity. Some types of wastes contain heavy metals such as Hg, Ag, and Cr. This heavy metals are toxic and pollute the environment. Appropriate treatment can reduce the heavy metals concentration in liquid waste.
The objectives of this research were to determine the optimum condition of precipitation and adsorption, to determine the removal efficiency and the quality of the treated liquid.
The studied liquid wastes is cha racterized by very highly acidi zand highly content of heavy metals. The characteristics are pH values of 1.3 – 1.4, COD of 320 – 360 mg/L, Hg of 77.6 – 391.6 mg/L, Ag of 2.6 – 9.14 mg/L, and Cr of 11.36–21.9 mg/L.
Additition of NaOH 50% resulted in reduction of 97% for Hg at pH 11.63, 98.95% for Ag at pH 11.63 and 96.85% for Cr at pH 9 .77. Based on the results, Hg did not meet the requairement, the others me tal Ag and Cr concentrations met the requirement.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah -Nya penulis dapatmenyelesaikan skripsi dengan judul “Reduksi Logam Berat Hg, Ag, dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Presipitasi dan Adsorpsi”. Penulis ingin mengucapkan terima kasih atas bimbingan dan segala bentuk bantuan yang telah diberikan selama penulis mel aksanakan penelitian dan
penyelesaian tugas akhir kepada :
1. Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Ing selaku Pembimbing Akademik yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk dan dorongan selama penelitian dan penyelesaian tugas akhir ini.
2. Drs. Chilwan Pandji, Apt. MSc dan Dr. Ono Suparno, STP, MT sebagai dosen penguji atas saran dan masukan untuk penelitian .
3. Ayah, ibu, kakak dan adikku serta seluruh keluarga yang selalu memberikan dukungan, cinta, kasih sayang, dan doa pada penulis.
4. Laboran –laboran Departeman Teknologi Industri Pertanian antara lain : Pa Yogi, Pa Gun, Pa Edi, Pa Sugi, Ibu Ega dan Ibu Sri yang telah ikut membantu kelancaran penelitian.
5. Fakultas Teknologi Pertanian, Departemen Teknologi Industri Pertanian dan Laboratorium Teknik dan Manajemen Lingkun gan TIN, IPB atas bantuan finansial sehingga penelitian ini dapat terlaksana.
6. Seluruh pegawai administrasi Fakultas Teknologi Pertanian dan Departemen TIN, Ibu Ratna, Pa Usmah, Mbak Yuli, Ibu Tety, Ibu Nur, Pa Mul, dan staf-staf lainnya yang tidak bisa s aya sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih dapat kekurangan, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan
dapat dijadikan rujukan untuk penelitian selanjutnya.
Bogor, Juli 2009
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar -benarnya bahwa Skripsi dengan judul :
“Reduksi Logam Berat Hg, Ag, Dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Presipitasi dan Adsorpsi”adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik, k ecuali yang dengan jelas ditunjukan rujukannya.
Bogor, Juli 2009 Yang Membuat Pernyataan
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Desa Jayalaksana Kecamatan Karangampel Kabupaten Indramayu, pada tanggal 02 Desember 1981. Pada tahun 1987 penulis memulai pendidikan di Sekolah Dasar Negeri Cangkingan VII (Sekarang SDN Jayalaksana IV) .
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di Sekolah ini tahun 1993. Pada tahun 1994, penulis melanjutkan ke Madrasah Tsanawiyah Negeri Karangampel dan melanjutkan ke Sekolah Menengah Umum Negeri 1 Sliyeg, Indramayu pada tahun 1997. Selama di SMU ini, penulis aktif dalam kegiatan organisasi seperti OSIS dan Palang Merah Remaja (PMR).
Pendidikan tinggi dilanjutkan di Institut Pertanian Bogor pada Fakult as Teknologi Pertanian (FATETA), Departemen Teknologi Industri Pertanian melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI –2000).
Penulis telah menyelesaikan penelitian akhir dan menyusun skripsi di bawah bimbingan Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Ing. Skripsi dengan judul “Reduksi
Logam Berat Hg, Ag, Dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Presipitasi dan Adsorpsi” dibuat berdasarkan penelitian yang dilakukan di
DAFTAR ISI
A. LIMBAH LABORATORIUM ... ... 3B. LOGAM BERAT ... 4
C. TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR ... 11
1. Presipitasi ... 11
2. Adsorpsi ... ... 13
III. METODOLOGI A. BAHAN DAN ALAT ... ... 17
B. METODE PENELITIAN ... .. 17
1. Karakteristik Awal Limbah Laboratorium ... 17
2. Tahapan Metode Presipitasi ... ... 17
3. Tahapan Metode Adsorpsi ... 19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. KARAKTERISTIK LIMBAH LABORATORIUM ... 20
B. KARAKTERISTIK LIMBAH HASIL PRESIPITASI ... 21
1. Pengaruh Volume NaOH Terhadap pH ... 21
2. Pengaruh pH Terhadap COD (Chemical Oxygen Demand) ... 22
3. Pengaruh pH Terhadap Warna dan Kekeruhan ... 23
4. Pengaruh pH Terhadap Penyisihan Hg, Ag dan Cr ... 26
C. KARAKTERISTIK LIMBAH HASIL ADSORPSI ... 28
2. Pengaruh Arang Aktif Terhadap Warna dan Kekeruhan ... 29
3. Pengaruh Arang Aktif Terhadap Penyisihan Logam Berat (Hg, Ag, Cr) ... 30
D. ASPEK BIAYA PENGOLAHAN LIMBAH ... 32
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN ... 34
B. SARAN ... 34
DAFTAR PUSTAKA... 35
REDUKSI LOGAM BERAT Hg, Ag, DAN Cr LIMBAH
LABORATORIUM MENGGUNAKAN METODE
PRESIPITASI DAN ADSORPSI
Oleh : JAMHARI
F03400019
2009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REDUKSI LOGAM BERAT Hg, Ag, DAN Cr LIMBAH
LABORATORIUM MENGGUNAKAN METODE
PRESIPITASI DAN ADSORPSI
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : JAMHARI
F03400019
2009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
REDUKSI LOGAM BERAT Hg, Ag, DAN Cr LIMBAH
LABORATORIUM MENGGUNAKAN METODE
PRESIPITASI DAN ADSORPSI
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : JAMHARI
F03400019
Dilahirkan pada Tanggal 02 Desember 1981 Di Indramayu
Tanggal Lulus :
Menyetujui : Bogor, Juli 2009
JAMHARI. F03400019. Reduksi Logam Berat Hg, Ag, Dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Pr esipitasi dan Adsorpsi. Di bawah bimbingan Suprihatin. 2009
RINGKASAN
Kegiatan operasional laboratorium menghasilkan buangan atau limbah seperti limbah padat, cair dan gas. Adanya peningkatan aktivitas kegiatan laboratorium, baik kegiatan praktikum, pen elitian ataupun kegiatan – kegiatan lainnya yang menggunakan bahan kimia menyebabkan peningkatan jumlah buangan limbah dari segi kuantitasnya. Beberapa tipe limbah cair mengandung logam berat seperti Hg, Ag dan Cr yang berbahaya dan dapat membahayakan lingkungan sekitar karena bersifat toksik bagi hewan dan manusia. Penanganan yang sesuai dapat membantu mengurangi atau menghilangkan sifat racunnya. Keuntungan dari penghilangan sifat racun juga mengurangi resiko kontaminasi pada pekerja laboratorium atau mah asiswa yang melakukan kegiatan di laboratorium dan menghindari resiko terhadap kontaminasi lingkungan .
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kondisi proses pengolahan limbah laboratorium dengan metode presipitasi dan adsorpsi, serta menentukan efisiensi penurunan parameter pencemar oleh bahan presipitan dan arang aktif yang ditambahkan sehingga bisa diukur sejauh mana efesiensi yang dihasilkan.
Limbah cair laboratorium yang diteliti memiliki pH 1.3 –1.4, kandungan COD 320 360 mg/L, logam berat H g sebesar 77.6 391.6 mg/L, Ag sebesar 2.6 -9.14 mg/L dan Cr sebesar 11.36 – 21.9 mg/L. Beban pencemar tersebut masih belum memenuhi baku mutu air limbah. Metode presipitasi dan adsorpsi menjadi cara yang dilakukan untuk menurunkan beban pencemar limbah laboratorium.
Pengaruh pH oleh NaOH 50 % yang ditambahkan pada 300 mL limbah pada proses presipitasi dicapai kadar COD belum memenuhi baku mutu air limbah. Hasil Pengukuran menunjukkan tingkat penyisihan maksimum Hg sebesar 97% pada pH 11.63 (pH 12±0.37), Ag sebesar 98.95% pada pH 11.63 (pH 12±0.37) dan Cr sebesar 96.85% pada pH 9.77 (pH 10±0.23). Berdasarkan dari hasil pengukuran, untuk Hg belum memenuhi baku mutu, sedangkan Ag dan Cr sudah memenuhi baku mutu. Hasil jartest dengan pengendapan satu hari menghasilkan warna dan kekeruhan terbaik pada pH 10.
Hasil metode adsorpsi arang aktif baik tipe granule maupun tipe powder
JAMHARI. F03400019. Heavy Metal Reduction Hg, Ag, and Cr of Laboratory Waste Using Precipitation and Adsorption Method. Under The Guidance of Suprihatin. 2009
ABSTRACT
Laboratory operational activities produce solid, liquid, and gasions wastes. Increased laboratory activities such as research and other laboratory ser vices result in increasing of the wastes quantity. Some types of wastes contain heavy metals such as Hg, Ag, and Cr. This heavy metals are toxic and pollute the environment. Appropriate treatment can reduce the heavy metals concentration in liquid waste.
The objectives of this research were to determine the optimum condition of precipitation and adsorption, to determine the removal efficiency and the quality of the treated liquid.
The studied liquid wastes is cha racterized by very highly acidi zand highly content of heavy metals. The characteristics are pH values of 1.3 – 1.4, COD of 320 – 360 mg/L, Hg of 77.6 – 391.6 mg/L, Ag of 2.6 – 9.14 mg/L, and Cr of 11.36–21.9 mg/L.
Additition of NaOH 50% resulted in reduction of 97% for Hg at pH 11.63, 98.95% for Ag at pH 11.63 and 96.85% for Cr at pH 9 .77. Based on the results, Hg did not meet the requairement, the others me tal Ag and Cr concentrations met the requirement.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah -Nya penulis dapatmenyelesaikan skripsi dengan judul “Reduksi Logam Berat Hg, Ag, dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Presipitasi dan Adsorpsi”. Penulis ingin mengucapkan terima kasih atas bimbingan dan segala bentuk bantuan yang telah diberikan selama penulis mel aksanakan penelitian dan
penyelesaian tugas akhir kepada :
1. Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Ing selaku Pembimbing Akademik yang telah
memberikan bimbingan, petunjuk dan dorongan selama penelitian dan penyelesaian tugas akhir ini.
2. Drs. Chilwan Pandji, Apt. MSc dan Dr. Ono Suparno, STP, MT sebagai dosen penguji atas saran dan masukan untuk penelitian .
3. Ayah, ibu, kakak dan adikku serta seluruh keluarga yang selalu memberikan dukungan, cinta, kasih sayang, dan doa pada penulis.
4. Laboran –laboran Departeman Teknologi Industri Pertanian antara lain : Pa Yogi, Pa Gun, Pa Edi, Pa Sugi, Ibu Ega dan Ibu Sri yang telah ikut membantu kelancaran penelitian.
5. Fakultas Teknologi Pertanian, Departemen Teknologi Industri Pertanian dan Laboratorium Teknik dan Manajemen Lingkun gan TIN, IPB atas bantuan finansial sehingga penelitian ini dapat terlaksana.
6. Seluruh pegawai administrasi Fakultas Teknologi Pertanian dan Departemen TIN, Ibu Ratna, Pa Usmah, Mbak Yuli, Ibu Tety, Ibu Nur, Pa Mul, dan staf-staf lainnya yang tidak bisa s aya sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih dapat kekurangan, namun penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan
dapat dijadikan rujukan untuk penelitian selanjutnya.
Bogor, Juli 2009
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar -benarnya bahwa Skripsi dengan judul :
“Reduksi Logam Berat Hg, Ag, Dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Presipitasi dan Adsorpsi”adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik, k ecuali yang dengan jelas ditunjukan rujukannya.
Bogor, Juli 2009 Yang Membuat Pernyataan
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Desa Jayalaksana Kecamatan Karangampel Kabupaten Indramayu, pada tanggal 02 Desember 1981. Pada tahun 1987 penulis memulai pendidikan di Sekolah Dasar Negeri Cangkingan VII (Sekarang SDN Jayalaksana IV) .
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di Sekolah ini tahun 1993. Pada tahun 1994, penulis melanjutkan ke Madrasah Tsanawiyah Negeri Karangampel dan melanjutkan ke Sekolah Menengah Umum Negeri 1 Sliyeg, Indramayu pada tahun 1997. Selama di SMU ini, penulis aktif dalam kegiatan organisasi seperti OSIS dan Palang Merah Remaja (PMR).
Pendidikan tinggi dilanjutkan di Institut Pertanian Bogor pada Fakult as Teknologi Pertanian (FATETA), Departemen Teknologi Industri Pertanian melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI –2000).
Penulis telah menyelesaikan penelitian akhir dan menyusun skripsi di bawah bimbingan Dr. Ir. Suprihatin, Dipl. Ing. Skripsi dengan judul “Reduksi
Logam Berat Hg, Ag, Dan Cr Limbah Laboratorium Menggunakan Metode Presipitasi dan Adsorpsi” dibuat berdasarkan penelitian yang dilakukan di
DAFTAR ISI
A. LIMBAH LABORATORIUM ... ... 3B. LOGAM BERAT ... 4
C. TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR ... 11
1. Presipitasi ... 11
2. Adsorpsi ... ... 13
III. METODOLOGI A. BAHAN DAN ALAT ... ... 17
B. METODE PENELITIAN ... .. 17
1. Karakteristik Awal Limbah Laboratorium ... 17
2. Tahapan Metode Presipitasi ... ... 17
3. Tahapan Metode Adsorpsi ... 19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. KARAKTERISTIK LIMBAH LABORATORIUM ... 20
B. KARAKTERISTIK LIMBAH HASIL PRESIPITASI ... 21
1. Pengaruh Volume NaOH Terhadap pH ... 21
2. Pengaruh pH Terhadap COD (Chemical Oxygen Demand) ... 22
3. Pengaruh pH Terhadap Warna dan Kekeruhan ... 23
4. Pengaruh pH Terhadap Penyisihan Hg, Ag dan Cr ... 26
C. KARAKTERISTIK LIMBAH HASIL ADSORPSI ... 28
2. Pengaruh Arang Aktif Terhadap Warna dan Kekeruhan ... 29
3. Pengaruh Arang Aktif Terhadap Penyisihan Logam Berat (Hg, Ag, Cr) ... 30
D. ASPEK BIAYA PENGOLAHAN LIMBAH ... 32
V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN ... 34
B. SARAN ... 34
DAFTAR PUSTAKA... 35
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Diagram Alir Proses Presipitasi ... ... 18 Gambar 2. Diagram Alir Proses Adsorpsi ... 19 Gambar 3. Penampakan Limbah Sisa Analis is COD ... 20 Gambar 4. Pengaruh Volume NaOH 50% Terhadap pH ... 22 Gambar 5. Pengaruh pH Terhadap COD ... 23
Gambar 6. Pengaruh pH Terhadap Warna dan Kekeruhan pada
Pengendapan Selama 30 menit ... 24 Gambar 7. Pengaruh pH Terhadap Warna dan Kekeruhan pada
Pengendapan Selama Satu Hari... 25 Gambar 8. Pembentukan Warna pada Berba gai pH ... ... 25 Gambar 9. Pengaruh pH Terhadap % Penyisihan Hg, Ag, dan Cr ... 26 Gambar 10. Pengaruh pH Terhadap Konsentrasi Hg ... 27 Gambar 11. Pengaruh pH Terhadap Konsentrasi Ag dan Cr ... 28
Gambar 12. Pengaruh Arang Aktif Terhadap COD ... 29 Gambar 13. Pengaruh Arang Aktif Tipe Granule Terhadap
Warna dan Kekeruhan ... 30 Gambar 14. Pengaruh Arang Aktif Tipe Powder Terhadap
Warna dan Kekeruhan ... 30 Gambar 15. Pengaruh Arang Aktif Tipe Granule Terhadap
Penyisihan Logam Berat ... 31 Gambar 16. Pengaruh Arang Aktif Tipe Powder Terhadap
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Tata Kerja Analisis dan Pengujian... ... 39 Lampiran 2. Hasil Pengukura pH pada Proses Presipitasi ... 40 Lampiran 3. Volume NaOH 50% yang Ditambahkan Pada
Proses Netralisasi pH ... ... 41
Lampiran 4. Hasil Pengukuran COD Pada Proses Presipitasi ... 42 Lampiran 5. Hasil Pengukuran Warna dan Kekeruhan pada Sampel
(Pengendapan 30 menit dan Pengendapan Satu Hari) ... 43
Lampiran 6. Persen Penyisihan Logam Berat Hg, Ag, dan Cr ... 44 Lampiran 7. Konsentrasi Logam Berat Hasil Presipitasi ... 45 Lampiran 8. Hasil Pengukuran COD, Warna, Kekeruhan, dan Logam
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan komponen lingkungan yang sering menjadi masalah karena pencemaran. Pencemaran terhadap air meliputi pencemaran air tanah,
sungai, kolam, danau dan lautan yang disebabkan oleh limbah industri, rumah tangga, bahkan bisa disebabkan oleh limbah laboratorium kimia atau sejenisnya.
Kegiatan operasional laboratorium Departemen Teknologi industri Pertanian menghasilkan buangan atau limbah seperti limbah padat, cair dan gas. Adanya peningkatan aktivitas kegiatan labor atorium, baik kegiatan praktikum, penelitian ataupun kegiatan – kegiatan lainnya yang menggunakan
bahan kimia menyebabkan peningkatan jumlah buangan limbah dari segi kuantitasnya.
Selain itu, Departemen Teknologi Industri Pertanian juga menghasilkan limbah yang berasal dari hasil pengujian sampling. Limbah tersebut masih memiliki beban parameter pencemar yang tinggi seperti pengujian COD atau sisa limbah hasil pengukuran logam berat. Limbah dari hasil analisis limbah itu sendiri masih memiliki potensi berb ahaya apabila tidak ditangani lebih lanjut. Semakin banyak kegiatan laboratorium terutama dalam penggunaan bahan-bahan kimia berbahaya, semakin tinggi pula kandungan limbah yang bisa terakumulasi. Limbah laboratorium tersebut bila tidak
dikontrol dan dikelola dengan baik bisa menimbulkan kerugian terhadap lingkungan sekitarnya, mulai dari bau yang tidak sedap sampai pada timbulnya gangguan pada kesehatan.
Beberapa cara untuk menanggulangi pencemaran logam yang bisa diterapkan dalam pengolahan limbah labor atorium yaitu dengan metode presipitasi dan adsorpsi. Presipitasi dilakukan dengan cara menaikkan pH
Proses pengolahan limbah diperlukan sebagai upaya untuk menurunkan beban parameter pencem arnya agar sesuai dengan baku mutu lingkungan yang ditetapkan. Penentuan kondisi pengolahan yang tepat akan memaksimalkan proses pengolahan limbah laboratorium tersebut sehingga kadar pencemarnya dapat terkurangi secara maksimal.
B. Tujuan
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan, yaitu :
1. Menentukan kondisi proses pengolahan limbah laboratorium dengan metode presipitasi dan adsorpsi.
2. Menentukan efisiensi penurunan parameter pencemar oleh bahan presipitan
dan arang aktif yang ditambahkan sehingga bisa diukur sejauh mana efesiensi yang dihasilkan
C. Manfaat
Penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi institusi, pihak pengelola
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Limbah Laboratorium
Limbah laboratorium pada dasarnya merupakan limbah yang terbentuk dari aktivitas laboratorium , seperti kegiatan praktikum dan penelitian, pemakaian bahan-bahan kimia untuk berbagai analisa menjadi sumber utama terbentuknya limbah laboratorium yang bisa dikate gorikan sebagai limbah
yang berbahaya (Anonim, 2009).
Adanya bahan kimia di universitas dimulai dari pemberian bahan yang diperlukan di gudang kimia kepada pekerja atau mahasiswa yang mengambil mata kuliah praktek atau mahasiswa sedang melakukan penelitian di laboratorium. Bahan tersebut digunakan untuk sintesis maupun analisis. Oleh karena tujuan penggunaannya, maka terbentuk bahan awal, produk samping,
pelarut yang digunakan dan bahan kimia terkontaminasi, dima na bahan ini harus diurai atau dibuang jika daur ulangnya tidak mungkin dilakukan (Anonim, 2009)
Pembuangan limbah laboratorium tidak hanya dibuang secara langsung begitu saja ke badan air. Hal tersebut tergantung pada tipe percobaan
yang dilakukan dan bah an kimia yang digunakan. Beberapa tipe limbah berbahaya yang dihasilkan tidak dapat dibuang dalam bentuk aslinya dan harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang. Penanganan yang sesuai dapat membantu mengurangi atau menghilangkan sifat racunnya. Keuntunga n dari penghilangan sifat racun juga mengurangi resiko kontaminasi pada pekerja laboratorium atau mahasiswa yang melakukan kegiatan di laboratorium.
Selain itu juga yang lebih penting adalah menghindari resiko terhadap kontaminasi lingkungan (Anonim, 2009). Limbah yang dibuang sembarangan, jika masuk ke badan air tanah dan mengalir ke pemukiman pen duduk akan menimbulkan bahaya, t erutama logam-logam berat. Jika tidak ditangani dengan baik dapat membahayakan makhl uk hidup dan merusak lingkungan
(Saputra, 2008).
laboratorium. Setiap oarang yang mengembangkan, menghasilkan, mengolah , dan memproses atau me nyebarkan bahan mempunyai komitmen untuk menghindari limbah. Jika tidak mungkin untuk dihindari maka jumlah limbah harus dikurangi dengan pengumpulan terpisah dan melakukan daur ulang. Akhirnya, setelah semua usaha ini dilakukan, jumlah limbah yang masih tersisa harus dibuang sebagai ”tanp a resiko” terhadap kesehatan dan
lingkungan. Penggunaan kembali limbah laborato rium dapat dilakukan, misalnya untuk bahan kimia yang telah digunakan setelah melalui prosedur daur ulang yang sesuai (Anonim, 2009).
B. Logan Berat
Air sering tercemar oleh komp onen-komponen anorganik, diantaranya berbagai logam berat yang berbahaya. Logam-logam berat bisa bersumber
dari alam seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Berbagai Macam Logam Berat dan Sumbernya di Alam
Elemen Sumber logam di alam
Antimony Stibnite (Sb2S3), geothermal springs, mine drainage.
Arsenic Metal arsenides and arsenates, sulfide ores (arsenopyrite), arsenite (HAsO2), vulcanic gases, geothermal springs.
Beryllium Beryl (Be3Al2Si6O16), Phenacite (Be2SiO4).
Cadmium Zinc carbonate and sulfide ores, coppe r carbonate and sulfide ores. Chromium Chromite (FeCr2O), chromic oxide (Cr2O3).
Copper Free metal (Cu0), copper sulfide (CuS2), Chalcopyrite (CuFeS2), mine
drainage. Lead Galena (PbS)
Mercury Free mercury (Hg0), Cinnabar (HgS).
Nickel Ferromagnesian minerals, ferrous sulfide ores, nickel oxide (NiO2),
Pentladite [(Ni,Fe)9S8], nickel hydroxide [Ni(OH)3].
Selenium Free element (Se0), Ferroselite (FeSe2), uranium deposits, black shales,
Sumber : Novotnyet al., 1994.
membahayakan bagi pekerja -pekerjanya maupun lingkungan sekitarnya. Penggunaan logam-logam berat tersebut dalam berbagai keperluan sehari -hari berarti telah secara langsung maupun tidak langsung, atau sengaja maupun tidak sengaja, telah mencemari lingkungan (Fardiaz, 1992).
Logam berat tergolong limbah B3 yang pada kadar tertentu dapat membahayakan lingkungan sekitarnya karena bersifat toksik bagi hewan dan
manusia (La Grega, 2001). Logam berat dibagi dalam dua jenis yaitu logam berat essensial dan logam berat tidak essensial. Logam berat essensial keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat men imbulkan efek racun (toksik). Contoh logam ini yaitu Zn, Cu, Fe, dan Mn. Jenis kedua yaitu logam
berat tidak essensial atau beracun, dimana keberadaannya dalam tubuh bisa bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, dan Cr. Logam berat ini menimbulkan efek kesehatan bagi manusia. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme akan terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen,
dan karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan (Vouk, 1986). Saeni (1989) menyatakan bahwa masuknya logam ke dalam tubuh dalam jumlah yang melebihi normal akan menyebabkan keracunan bahkan sampai ke tingkat kematian.
Menurut Widowati et al. (2008), logam berat bersifat toksik karena tidak bisa dihancurkan (non-degradable) oleh organisme hidup yang ada di lingkungan. Logam-logam berat tersebut terakumulasi ke lingkungan,
terutama mengendap di dasar perairan dan membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik. Lebih lanjut dijelaskan urutan toksisitas logam berat terhadap hewan air secara berurutan yaitu merkuri (Hg), kadmium (Cd), seng (Zn), timbal (Pb), krom (Cr ), nikel (Ni), dan kobalt (Co) ,
sedangkan urutan toksisitas logam dari yang paling toksik terhadap manusia yaitu Hg, Cd, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn, dan Zn.
1995 dalam Suhartatik, 2004). Berikut adalah logam - logam berat yang berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan antara lain :
1. Arsen (As)
Arsen diakui sebagai komponen essensial bagi sebagian hewan dan
tumbuhan, namun demikian arsen labih popule r dikenal sebagai raja racun dibandingkan dengan kapasitasnya sebagai komponen essensial. Arsen dapat berikatan kuat dengan gugus thiol dan protein, menyebabkan penurunan kemampuan koordinasi gerak, gangguan pada urat syaraf,
pernapasan serta ginjal. Namun demikian, arsen tidak menghambat sistem enzim (Widowati, 2008). Bila melebihi batas, arsen merupakan racun, bersifat karsinogenik pada kulit, hati, dan saluran empedu melalui kontak dengan makanan (Totok et al., 2002).
Proses alam seperti berbagai flukt uasi cuaca mengakibatkan batu -batuan dari gunung berapi memberikan kontribusi yang besar ke
lingkungan (Darmono, 1995). Arsen dan senyawa-senyawa arsen terdapat dalam air limbah yang berasal dari industri meta lurgi, produksi keramik dan glassware, penyamakan, bahan-bahan warna, pabrik pestisida, pabrik bahan-bahan kimia organik dan inorganik, refinery minyak, dan industri mineral (Suryadiputra, 1994).
2. Kadmium (Cd)
Kadmium adalah logam yang memiliki warna putih keperakan menyerupai logam alumunium. Logam ini digunakan untuk melapisi logam dan juga biasa digunakan pada industri cat enamel dan plastik
(Darmono, 1995). Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh t erhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Selain itu juga bisa menimbulkan gangguan lambung, kerapuhan tulang, berkurangnya
haemoglobin, dan pigmentasi gigi bagi manusia melalui makanan (Totok
3. Merkuri (Hg)
Logam ini merupakan salah satu trace element yang mempunyai sifat cair pada temperatur ruang dengan spesific gravity dan daya hantar listrik yang tinggi. Oleh karena itu, jenis logam ini banyak digunakan baik dalam kegiatan perindustrian maupun laboratorium. Merkuri yang terdapat dalam limbah di perairan umum diubah oleh akti vitas mikroorganisme
menjadi komponen methyl merkuri (CH3-Hg) yang memiliki sifat racun dan daya ikat kuat disamping kelarutannya yang tinggi terutama dala m tubuh hewan air. Hal tersebut mengakibatkan merkuri terakumulasi melalui proses bioakumulasi dan biomagnifikasi dalam jaringan tubuh hewan-hewan air, sehingga kadar merkuri dapat mencapai level yang
berbahaya baik bagi kehidupan hewan air maupun kesehata n manusia yang memakan hasil tangkap hewan -hewan air tersebut (Budiono, 2003).
Merkuri merupakan salah satu logam berat yang mempunyai efek toksisitas yang paling tinggi. Logam merkuri dalam lingkungan perairan biasanya dalam bentuk senyawa CH3-HgCl, C2H5HgCl dan HgCl2.
Senyawa-senyawa tersebut merupakan senyawa toksik yang terbanyak mencemari lingkungan, seperti yang terjadi pada T eluk Minamata di Jepang pada tahun 1950-an dan di Teluk Jakarta tahun 1970 (Pal ar, 1994). Merkuri dapat menjadi racun bagi s el-sel tubuh, merusak ginjal, hati, dan syaraf. Selain itu, pada bayi dapat menyebabkan keterbelakangan mental (Totoket al., 2002).
Merkuri digunakan dalam industri kelistrikan dan elektronik,
pabrik bahan peledak, industri fotografi, industri bahan pen gawet dan pestisida. Industri kimia dan petrokimia menggunakannya sebagai bahan katalis, kegiatan laboratorium juga biasanya menggunakan logam cair ini (Suryadiputra, 1994).
industrinya dengan terlebih dahulu mengurangi jumlah merkurinya sampai batas normal.
4. Tembaga (Cu)
Tembaga bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada
konsentrasi larutan di atas 0,1 ppm. Konsentrasi yang aman bagi air minum manusia tidak lebih dari 1 ppm. Konsentrasi normal komponen ini di tanah berkisar 20 ppm dengan tingkat mobilitas sangat lambat karena ikatan yang sangat kuat dengan material organik dan mineral tanah liat
(Suhendrayatna, 2001).
Sumber utama tembaga dalam air limbah berasal dari proses -proses pengawetan logam (methal pickling baths) dan penyepuhan (plating baths). Tembaga juga dapat ditemukan pada berbagai pabrik -pabrik bahan kimia yang menggunakan garam -garam tembaga dan katalis -katalis tembaga (Suryadiputra, 1994).
5. Timbal (Pb)
Timbal merupakan jenis logam yang lunak yang berwarna coklat kehitaman serta mudah di murnikan dari proses pertambangan. Dalam
pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS) yang sering disebut galena. Penggunaan paling banyak adalah bahan pada produksi baterai pada kendaraan bermotor (Darmono, 1995).
Kendaraan bermotor merupakan sumber penghasil timbal yang dikeluarkan melalui asapnya. Masa tinggal partikel Pb oleh asap kendaraan bermotor adalah selama 4 – 40 hari, sehingga menyebabkan partikel Pb
dapat disebabkan oleh angin hingga mencapai jarak 100 – 1000 km. Sebagian partikel timbal yang terkandung dalam udara diendapkan pada jarak sejauh 33 km dari tepi jalan raya (Widiriani, 1996 dalam Ayu, 2002).
6. Seng (Zn)
sehingga berbentuk molekul. Seng di alam ditemukan dalam bentuk sulfida (Darmono, 1995).
Penggunaan elemen ini pada proses galvinasi besi sangat luas. Seng biasanya dijumpai pada tanah dengan level 10 – 300 ppm dengan perkiraan kasar rata-rata 30 – 50 ppm. Lumpur pembuangan biasanya mengandung seng dengan kadar tinggi. Elemen ini lebih bersifat aktif di
tanah (Suhendrayatna, 2001). Keberadaan seng pada air limbah berasa l dari pabrik baja, benang rayon dan serat, produksi bubur kertas (pulp), dan juga ditemukan pada industri pengolahan logam dan penyepuhan. Toksisitas seng menurun dengan meningkatnya kesadahan dan akan meningkat dengan meningkatnya suhu dan penurunan oksi gen terlarut
(Suryadiputra, 1994).
7. Kromium (Cr)
Kromium (Cr) merupakan unsur yang melimpah yang terdapat di
alam dengan berbagai bentuk oksida, yaitu Cr (0), Cr (III) atau Cr trivalent, Cr (IV) atau Cr heksavalen. K romium secara alami bisa ditemukan di batuan, tumbuhan, hewan, tanah dan gas, serta debu gunung berapi. Kromonium Cr (III) secara alami terjadi di alam, sedangkan Cr (0) dan Cr (VI) pada umumnya berasal dari proses industri (Widowati et al., 2008).
Logam Cr adalah bahan kimia yang bersifat persiten, biokumulatif, dan toksik (Persistent, Bioaccumulative and Toxic (PBT)) yang tinggi serta tidak mampu terurai di dalam tubuh m anusia melalui rantai makanan. Kestabilan diakumulasikan akan memengaruhi toksisitasnya terhadap manuasia secara beruruta n, mulai dari tingkat toksisita s terendah, yakni
rendah, tetapi kadar Ca dan Mg cukup tinggi menyebabkan toksisitas Cr terhadap ikan menjadi rendah (Svobod et al., 2003; Drewet al., 2006).
Limbah logam berat Cr (VI), yang merupakan salah satu jenis limbah berbahaya, dapat berasal dari industri cat, pelapisan logam (electroplating), dan penyamakan kulit (leather tanning). Krom terdapat di alam dalam dua bentuk oksida, yaitu Cr (VI) atau chromium hexavalent
dan Cr (III) atau chromium trivalent. Cr (VI) mudah larut dalam air dan membentuk divalent oxyanion yaitu kromat (CrO42-) dan dikromat (Cr2O72-). Tingkat toksisitas Cr (VI) sangat tinggi sehingga bersifat racun terhadap semua organisme untuk konsentrasi > 0,05 ppm. Cr (VI) bersifat karsinogenik dan dapat menyebabkan iritasi pada kulit manusia.
Sementara itu, toksisitas Cr(III) jauh le bih rendah bila dibandingkan dengan Cr (VI), yaitu sekitar 1/100 kalinya, sehingga untuk mengolah limbah krom, Cr (VI) harus direduksi terlebih dahulu menjadi Cr (III). Di samping itu, Cr (III) mudah diendapkan atau diabsorpsi oleh senyawa-senyawa organik dan anorganik pada pH netral atau alkalin (Darmono,
1995 dan Widowatiet al.,2008).
8. Perak (Ag)
Perak terlarut biasanya terdapat dalam bentuk perak nitrat. Keberadaannya dalam air limbah biasanya berasal dari industri porselen, fotografi, penyepuh listr ik, dan pabrik tinta. Nilai ekonomis logam perak tinggi sehingga pengolahan limbah perak biasanya disertai dengan pertimbangan kemungkinan untuk daur ulangnya (Suryadiputra, 1994).
Menurut Totok et al. (2002), perak merupakan logam berat yang terlarut dalam air dan dapat mengganggu kese hatan. Perak dapat menyebabkan penyakit agria, warna kulit kelabu kebiruan dan penyakit pada mata.
kondisi pengolahan bersifat alkalin (b asa), dihasilkan pengendapan hidroksida-hidroksida dari logam -logam lain bersama perak klorida (Suryadiputra, 1994).
Penggunaan arang aktif mampu menghilangkan perak yang berada dalam konsentrasi yang rendah dalam larutan. M ekanisme yang dilaporkan dari metode ini adalah dengan terbentuknya unsur perak pada permukaan
karbon dan dari laporan ini diperlihatkan bahwa perak akan tertahan sebesar 9% dari berat karbon pada pH 2.1 dan sebesar 12% pada pH 5.4 (Suryadiputra, 1994).
C. Teknologi Pengolahan Limbah Cair 1. Presipitasi
Metode presipitasi (pengendapan) merupakan salah satu metode
pengolahan yang banyak digunakan untuk memisahkan logam berat dari limbah cair (Metcalf & Edy, 1991). Metode presipitasi kimia ini dilakukan dengan penambahan sejumlah zat kimia tertentu untuk mengubah senyawa yang mudah larut ke bentuk padatan yang tak larut (Long, 1995).
Presipitasi kimiawi dapat dipakai untuk mengolah limbah encer yang mengandung bahan beracun, yang dapat diubah menjadi bentuk tak larut,
misalnya limbah yang mengandung arsen, cadmium, chrom, cuprum,
plumbum, hidrargyrum, nikel, argentum, dan zink (Vogel (1985) dalam Andaka (2008)).
Presipitasi merupakan salah satu usaha untuk mengubah kondisi fisik bahan dari berbentuk terlarut (dissolved) menjadi padatan tersuspensi , sehingga dapat atau dengan mudah dipisahkan oleh proses sedimentasi. Penggunaan proses presipitasi mempunyai tujuan untuk menghasilkan keadaan dimana terdapat kondisi ben tuk padatan tak larut yang dominan (Schoedder, 1977 dalam Ismayana, 1997).
Proses presipitasi kimia merupakan suatu proses yang bisa diterapkan pada pengolahan limbah terutama pada tahapan untuk
(1994) menambahkan bahwa logam -logam berat biasanya diendapkan sebagai hidroksida lewat peambahan kapur atau kaustik soda (NaOH) pada suatu nilai pH dimana terjadi kelarutan y ang minimum.
Hal tersebut juga dinyatakan oleh Eckenfelder (1989) dan Keenan (1991) bahwa tiap-tiap logam memiliki karakteristik pH optimum presipitasi sendiri, yaitu pH pada saat logam tersebut memiliki kelarutan minimum.
Oleh karena itu, pada limbah yan g mengandung beragam logam, proses presipitasi dilakukan secara bertahap, yaitu dengan melakukan perubahan pH pada tiap tahapannya sehingga logam -logam tersebut dapat mengendap secara bertahap (Demopoulos, 1997).
Konsep dasar presipitasi adalah adanya ke seimbangan antara padatan
dan yang terlarut pada larutan tersebut (Eilbeck dan Mattock, 1992). Beberapa faktor yang mempengaruhi kelarutan presipitat (endapan) antara lain :
1. Kekuatan ion (ionic strength)
2. Efek ion bervalensi sama (the common ion effect), adanya peningkatan kekuatan ion.
3. Pembentukan kompleks, menghasilkan kelarutan rendah.
4. Ukuran partikel, merupakan variabel dalam keseimbangan akhir dan berkaitan erat terhadap kebutuhan energi.
Eckenfelder (1980) membedakan definisi dan penerapan koagulasi dan presipitasi. Koagulasi didefinisikan sebagai penambahan bahan kimia pada dispersi koloidal dan menghasilkan destabilisasi partikel dengan adanya reduksi gaya. Koagulasi terdiri dari reduksi muatan permukaan dan pembentukan kompleks hydrous oxide. Presipitasi terdiri dari pembentukan gumpalan-gumpalan pencemar yang tidak dapat larut. Contoh koagulasi adalah dispersi koloid dari kekeruhan dan warna, sedangkan contoh proses presipitasi adalah penyisihan fosfor dan logam berat.
Kemampuan proses presipitasi k imia untuk menghilangkan bahan yang ada pada air buangan atau air limbah, dikemukakan oleh Metcalf & Eddy (1991) yaitu sebesar 80 – 90 persen total bahan tersuspensi, 40 -70
Proses presipitasi kimia tidak hanya terjadi pada fenomena kimia semata, namun juga terdapat fenomena fisik di dalamnya. Fenomena fisik yang ada antara lain adalah perubahan bentuk padatan terlarut yang relatif berukuran kecil menjadi padatan tersuspensi yang relatif berukuran besar sehingga mudah diendapkan. Faktor fisik lainnya adalah pengadukan yang mempercepat proses presipitasi kimia (Metcalf & Eddy, 1991).
2. Adsorpsi
Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar dari limbah adalah adsorpsi (Rios et al., 1999). Adsorpsi ialah pengumpulan zat terlarut di permukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau zat cair yang kontak dengan zat lainnya. Proses ini menghasilkan akumulasi konsentrasi zat tertentu di permukaan
media setelah terjadi kontak antarmuka atau bidang batas (paras, interface) cairan dengan cairan, caira n dengan gas atau cairan dengan padatan dalam waktu tertentu. Contohnya antara lain dehumidifikasi, yaitu pengeringan udara dengan desiccant (penyerap), pemisahan zat y ang tidak diinginkan dari udara atau air menggunakan karbon aktif, ion exchanger untuk zat terlarut di dalam larutan dengan ion dari media exchanger. Artinya, pengolahan air minum dengan karbon aktif hanyalah salah satu dari terapan adsorpsi (Anonim, 2008).
Adsorpsi adalah proses terjadinya perpindahan masa adsorbat dari fase gerak (fluida pembawa a dsorbat) ke permukaan adsorben. Dalam prosesnya terjadi tarik menarik antar molekul adsorbat (zat teradsorpsi) serta
antara molekul-molekul adsorbat dan tapak-tapak aktif pada permukaan adsorben (pengadsorpsi). Perpindahan massa terjadi jika gaya tarik adsorben lebih kuat (Setyaningsih, 1995). Berdasarkan jenis gaya tari k ini, dikenal adsorpsi fisik (fisisorpsi) yang melibatkan gaya van der waals, dan adsorpsi kimia (kimisorpsi) yang melibatkan reaksi kimia (Bird, 1985).
1. Luas permukaan
Semakin luas permukaan adsorben, maka makin banyak zat yang teradsorpsi. Luas permukaan adsorben ditentukan oleh ukuran partikel dan jumlah dari adsorben.
2. Jenis adsorbat
a. Peningkatan polarisabilitas adsorbat akan meningkatkan kemampuan adsorpsi molekul yang mempunyai polarisabilitas yang tinggi (polar) memiliki kemampuan tarik-menarik terhadap molekul lain dibandingkan molekul yang tidak da pat membentukdipol(non polar). b. Peningkatan berat molekul adsorbat dapat meningkatkan kemampuan
adsorpsi.
c. Adsorbat dengan rantai yang bercabang biasanya lebih mudah diadsorb dibandingkan rantai yang lurus.
3. Struktur molekul adsorbat.
Hidroksil dan amino berakibat mengurangi kemampuan penyisihan
sedangkan nitrogen meningkatkan kemampuan penyisihan . 4. Konsentrasi Adsorbat
Semakin besar konsentrasi adsorbat dalam larutan maka semakin banyak jumlah substansi yang terkumpul pada permukaan adsorben . 5. Temperatur
a. Pemanasan atau pengaktifan adsorben akan meningkatkan daya serap adsorben terhadap adsorbat menyebabkan pori -pori adsorben lebih
terbuka.
b. Pemanasan yang terlalu tinggi menyebabkan rusaknya adsorben , sehingga kemampuan penyerapannya menurun .
6. pH
pH larutan mempengaruhi kelarutan ion logam, aktivitas gugus fungsi pada biosorben dan kompetisi ion logam dalam proses a dsorpsi. 7. Kecepatan pengadukan
adsorpsi berlangsung lambat pula ; tetapi bila pengadukan terlalu cepat , kemungkinan struktur adsorben ce pat rusak, sehingga proses adsorpsi kurang optimal.
8. Waktu Kontak
Penentuan waktu kontak yang menghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum terjadi pada waktu kesetimbangan.
9. Waktu kesetimbangan
Waktu kesetimbangan dipengaruhi oleh tipe biomasa (jumlah dan jenis ruang pengikatan), ukuran dan fisiologi biomasa (aktif atau tidak aktif), ion yang terlibat dalam sistem biosorpsi , dan konsentrasi ion logam.
Mekanisme peristiwa adsorpsi dapat diterangkan sebagai berikut. Molukel adsorpbat berdifusi melalui suatu lapis an batas ke permukaan luar adsopben, disebut difusi eksternal. Sebagian ada yang teradsorpsi di
permukaan luar, tapi sebagian besar berdifusi lanjut ke dalam pori-pori adsorben (difusi internal). Bila kapasitas adsorpsi masih sangat besar, sebagian besar adsorbat akan teradsorpsi dan terikat di permukaan. Namun, bila permukaan sudah jenuh atau mendekati jenuh oleh adsorbat, dapat terjadi dua hal : (1) Terbentuk lapisan adsorpsi kedua dan seterusnya di atas adsorbat yang telah terikat di permukaan. Gejala in i disebut adsorpsi
multilapisan, atau sebaliknya (2) Tidak terbentuk lapisan kedua sehingga adsorbat yang belum teradsorpsi berdifusi keluar pori dan kembali ke arus fluida (Rahmawati, 2006).
Proses adsorpsi pada karbon aktif terjadi mel alui tiga tahap dasar. Zat terjerap pada karbon aktif bagian luar, lalu bergerak menuju pori -pori
III. METODOLOGI
A. BAHAN DAN ALAT
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu limbah hasil analisis COD, larutan K2Cr2O7, larutan ferro amonium sulfat (FAS), indikator ferroin, Ag2SO4, NaOH dan H2SO4serta adsorben arang aktif berbentuk
granuledanpowder.
Alat yang digunakan yaitu VELP scientifica Test di cessione CGF jartester, SpektofotometerDirect Reading (DR) 2000, timbangan, pengaduk, pH meter, kertas pH, oven, kertas saring, turbiditymeter, alatshaker,alat-alat gelas dan reaktor COD.
B. METODE PENELITIAN
1. Karakterisasi Awal Limbah Laboratorium
Sampel limbah laboratorium berasal dari limbah hasil analisis COD (Chemical Oxygen Demand) berupa cairan yang di dalamnya terdapat bahan kimia berbahaya dan sangat toksik sehingga tidak dapat dibuan g secara langsung ke badan air.
Analisis yang dilakukan pada limbah awal ini yaitu meliputi pengukuran pH, kekeruhan, warna, kadar COD dan logam ber at yang meliputi merkuri (Hg), perak (Ag) dan k rom (Cr).
2. Tahapan Metode Presipitasi a. Pengaturan pH
Proses pengaturan pH dilakukan untuk menaikkan pH dengan keragaman pH yaitu pH 2, 4, 6, 8, 10, 12 dan 14. Bahan kimia yang digunakan untuk netralisasi pH adalah NaOH 50% yang dibuat dengan memasukkan 500 gram NaOH padat ke dalam satu liter (1000 mL) aquades.
untuk dinaikkan pH-nya masing-masing yaitu pH 2, 4, 6, 8, 10, 1 2 dan 14. Selama proses netralisasi dilakukan pengadukan agar homogen.
b. Proses Jartest
Sampel limbah yang sudah diatur pH -nya yaitu masing-masing
pada pH 2, 6, 8, 10, 12 dan 14 di siapkan pada alat jartest. Proses jartest yang dilakukan pada sampel limba h diset untuk pengadukan cepat yaitu 120 rpm selama satu menit, kemudian dilanjutkan dengan pengadukan lambat 45 rpm selama 20 menit. Setelah proses pendukan lambat selesai,
sampel limbah kemudian diendapkan selama 30 menit dan juga
diendapkan selama satu hari untuk mendapatkan hasil pengendapan yang terbaik.
Sampel limbah yang telah diendapkan 30 menit dan satu hari diuji pH, warna, kekeruhan, COD, kadar logam berat Hg, Ag dan Cr.
Adapun diagram alir tahapan proses presipitasi sebagai berikut :
Gambar 1. Diagram Alir Proses Presipitasi Karakterisasi awal meliputi pengukuran pH awal, warna dan kekeruhan, COD awal serta kadar logam
-logam berat (Hg, Ag, Cr).
Hasil pengukuran awal meliputi pH, warna, kekeruhan, COD dan
logam berat (Hg, Ag, Cr) Sampel air limbah laboratorium
Inisiasi pH yaitu dengan keragaman pH 2, 4, 6, 8, 10, 12 dan 14
Jartest
3. Tahapan Metode Adsorpsi
Tahapan metode adsorpsi ini dilakukan dengan memasukkan arang aktif dengan berbagai konsentrasi. Tahapan ini dilakukan dengan terlebih dahulu melihat hasil pengukuran proses presi pitasi. pH yang diterapkan pada proses adsorpsi ini adalah pH 10. Hal tersebut karena dari hasil
presipitasi, pH terbaik didapat pada pH 10 yang didasarkan pada pengukuran
warna dan kekeruhan optimum. Jenis arang aktif yang digunakan adalah arang aktif tipegranuledan arang aktif tipepowder.
Mula-mula sebanyak 100 mL sampel limbah pH 10 masing -masing dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL. Kemudian ke da lam sampel tersebut dimasukkan arang aktif tipe granule dan tipe powder dengan
masing-masing konsentrasi, yaitu 0, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4, 8 dan 16 g/100 ml sampel limbah. Sampel-sampel kemudian dilakukan pengadukan dengan alat
shakerselama 12 jam dengan kecepatan pengadukan 130 rpm. Hasil proses adsorpsi kemudian diukur warna, kekeruhan, COD dan logam berat (Hg, Ag, Cr). Adapun diagram alir proses adsorpsi yaitu sebagai berikut :
Penambahan arang aktif (granuledanpowder) pada limbah dengan konsentrasi masing-masing yaitu :
0, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4, 8 dan 16 g/100 ml sampel limbah
Analisis hasil proses adsorpsi (COD, warna dan kekeruhan, logam berat Hg, Ag dan Cr)
Sampel air limbah laboratorium dengan pH 10
Pengadukan selama 12 jam dengan alat shaker. Kecepatan pengadukan yaitu 130 rpm
Penyaringan filtrat dengan kertas saring
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Limbah Laboratorium
Limbah laboratorium yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah sisa analisis COD (Chemical Oxygen Demand). Limbah sisa analisis COD merupakan limbah buangan laboratorium yang tidak bisa la ngsung dibuang ke lingkungan. Hal itu karena masih mengandung kadar logam yang
tinggi dan memiliki pH rendah.
Limbah sisa analisis COD memiliki toksisitas yang tinggi. Hal tersebut karena dalam metode analisis COD memerlukan beberapa bahan kimia seperti kalium dikromat (K2Cr2O7), merkuri sulfat (HgSO4) untuk mengatasi gangguan klorida, dan katalis pereaksi oksidasi berupa perak sulfat (AgSO 4) serta asam sulfat. Bahan – bahan tersebut sangat toksis dan bilamana limbah
cair sisa analisis COD ini dibuang ke s aluran pembuangan yang ada di laboratorium, maka akan mencemari perairan umum (Ardeniswan,2005).
Limbah sisa analisis COD ini memiliki penampakan secara visual yaitu wana bening kebiruan. Warna asalnya pada saat analisis COD pada umumnya berwarna merah kekuningan (orange), tetapi oleh karena penambahanferroinyang ditambahkan untuk analis isnya, limbah analisa COD ini berubah menjadi kebiruan. Penampakan limbah sisa ana lisis COD disajikan pada Gambar 3.
Berdasarkan hasil pengukuran pada limbah sisa analisis COD yaitu pada pengukuran pH, warna, kekeruhan, COD, logam berat merkuri (Hg), perak (Ag), dan kromium (Cr) didapatkan hasil seperti pada Tabel 2. Pengukuran karakteristik tersebut diukur pada hari yang sama. Menurut Alaerts dan Santika (1987), percobaan harus dilakukan pada saat yang sama agar hasilnya dapat dibandingkan.
Tabel 2. Karakteristik Limbah Sisa Analisis COD
No Parameter Hasil pengukuran Satuan Baku Mutu
1 pH 1.3–1.4 - 6–9 analisa COD tersebut sangat rendah sekali sehingga sangat berbahaya b aik bagi laboran maupun bagi lingkungan jika dibuang secara langsung. Logam berat yang terukur masih tinggi konsentrasinya, terlebih logam berat Hg yang sangat
berbahaya dan sangat toksik. Warna, kekeruhan, dan perak dalam Kepmen LH No. 51 tahun 1995 tidak menjadi parameter yang disyaratkan.
B. Karakteristik Limbah Hasil Presipitasi 1. Pengaruh Volume NaOH Terhadap pH
Volume NaOH yang ditambahkan pada proses presipitasi
Semakin tinggi volume yang ditambahkan pada sampel limbah, maka pH akan meningkat. Hubungan antara volume NaOH dengan pH dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Pengaruh Volume NaOH Terhadap pH
Saat melakukan proses netra lisasi dilakukan pengadukan agar larutan bisa terhomogenisasi sehingga pengukuran pH bisa diukur dengan baik. Menurut Andaka (2008 ), apabila suatu presipitan kimia ditambahkan
ke dalam limbah cair encer yang mengandung logam dan dilakukan pengadukan dalam suatu tangki reaksi berpengaduk, maka logam terlarut tersebut diubah menjadi suatu bentuk tak larut dengan reaksi kimia antar senyawa logam terlarut dan presipitan . Hasil padatan tersuspensi dipisahkan dengan pengendapan di dalam wadah pengendapan.
Keseragaman pH yang diterapkan pada penelitian adalah pH 2, 4,
6, 8, 10, 12 dan 14. Berdasarkan Gambar 4 di atas diperlukan NaOH sebanyak 70 ml untuk bisa mencapai pH 2, sekitar 85 mL untuk pH 4 dan kisaran 90 mL untuk pH 6–14. Data dapat dilihat pada Lampiran 3.
2. Pengaruh pH Terhadap COD (Chemical Oxygen Demand)
Kisaran konsentrasi COD pada limbah sisa analis is COD dari hasil pengukuran awal sebesar 320 – 360 mg/L masih belum memenuhi baku
penambahan NaOH pada sampel li mbah mampu menurunkan kadar COD. Pengaruh berbagai pH terh adap COD disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5 menunjukkan bahwa dengan semakin naiknya pH oleh penambahan NaOH, maka kadar COD semakin menurun baik pada saat sebelum dilakukan proses j artest maupun sesudah jartest. Penurunan paling rendah pada limbah sebelum dilakuk an jartest didapat COD sebesar 180
mg/L pada pH 14. Proses setelah jartest, COD turun sebesar 140 mg/L pada pH 10, 12 dan 14. Hal ini berarti bahwa dengan proses jartest, kadar COD bisa diturunkan dengan baik bila dibandingkan tanpa proses jartest. Pengadukan cepat dan lambat pada proses jartest mempercepat pembentukan flok-flok pada limbah dan mengikat bahan -bahan organik dan
anorganik yang kemudian terendapkan bersama endapan logam berat. Hal tersebut yang membuat kandungan COD bisa berkurang tingkat konsentrasinya. Metode presipitasi mampu menurunkan COD antara 30 – 60 persen (Metcalf dan Edy, 1999).
Gambar 5. Pengaruh pH Terhadap COD
Kadar COD terendah yang terukur dari hasil proses presipitasi
3. Pengaruh pH Terhadap Warna dan Kekeruhan
Pengamatan terhadap pengukuran warna dan kekeruhan dibagi dua, yaitu pengamatan pada pengendapan selama 30 menit dan pengamatan pada pengendapan selama satu hari. Hal tersebut dilakukan karena logam berat memiliki kelarutan yang tinggi sehingga membutuhkan waktu untuk mengendap secara maksimal. Hubungan antara pH dengan warna dan
kekeruhan pada pengendapan selama 30 m enit dapat dilihat pada Gambar 6, sedangkan hubungan pH dengan warna dan kekeruhan pada pengendapan selama 1 hari dapat dilihat pada Gambar 7 .
Gambar 6 menunjukkan pengaruh pH dengan warna dan kekeruhan pada pengendapan selama 30 menit. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa
peningkatan pH oleh penambahan NaOH akan semakin meningkatkan kekeruhan. Pengendapan selama 30 menit belum mampu mengendapkan logam berat yang tereduksi secara maksimal. Hal ini disebabkan karena padatan tersuspensi logam berat yang tereduksi sangat sulit u ntuk diendapkan dengan waktu yang singkat.
Gambar 6. Pengaruh pH Terhadap Warna dan Kekeruhan pada Pengendapan Selama 30 menit
Gambar 7 menunjukkan bahwa dengan pengendapan satu hari mampu menurunkan warna dan kekeruhan dalam jumlah yang minimum.
satu hari didapatkan pada pH 10 dengan warna sebesar 14.5 PtCo dan kekeruhan sebesar 2.09 NTU. pH dengan hasil pengukuran warna dan kekeruhan optimal ini yaitu pH 10 kemudian akan d iterapkan pada tahapan adsorpsi. Data hasil pengukuran warna dan kekeruhan secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 5.
Gambar 7. Pengaruh pH Terhadap Warna dan Kekeruhan pada Pengendapan Selama 1 Hari
Hasil pengamatan terhadap inisiasi pH 2 , 4, 6, 8, 10, 12 dan 14 juga menghasilkan warna yang berbeda-beda. Gambar 8 menunjukkan tahapan
inisiasi pH dengan warna yang ditimbulkannya.
Warna yang ditimbulkan pada tahapan presipitasi ini timbul oleh logam berat yang tereduksi pada berbagai pH. Menurut Keenan (1991) tiap-tiap logam memiliki karakteristik pH optimum presipitasi sendiri dan menimbulkan warna. Warna hijau kekuningan pad a pH 2 dan pH 4 menunjukkan adanya logam krom (Cr) yang melarut. Warna larutan menjadi kuning cerah (pH 2 dan pH 4) artinya pada larutan terdapat ion CrO4
2-dalam jumlah besar. Warna hijau kekuningan ini juga terjadi pada pH 12 dan 14 yang artinya logam berat krom akan cenderung melarut kembali. Warna yang terbentuk pada pH 6 adalah warna coklat y ang berasal dari endapan Fe(OH). Endapan yang terbentuk pada pH 10, 12 dan 14 berwarna hitam. Warna hitam tersebut berasal dari endapan FeS (Keen an, 1991;
Underwood, 1991; Wilford, 1987).
4. Pengaruh pH Terhadap Penyisihan Hg, Ag dan Cr
pH memiliki pengaruh yang besar terhadap pengendapan logam. Tiap logam memiliki pH spesifik saat kelarutannya minimum, sehingga dapat mengendap secara maksimal.
Gambar 9 menunjukkan bahwa Hg memiliki persentase penyisihan
tertinggi yaitu sebesar 97 % pada pH 11.63 (pH 11±0.37) dan cenderung melarut kembali dibawah pH 11.63. Perak (Ag) memiliki persen penyisihan maksimum sebesar 98.95 % pada pH 11.63, sedangkan Cr memiliki persen penyisihan maksimum sebesar 96.85 % yaitu pada pH 9.77 (pH 10±0.23).
Logam berat yang mengandung krom akan membentuk Cr(OH)3 yaitu pada pH 7 – 8, sedangkan di atas pH 8 akan terbentuk CrO42- atau Cr2O72-. Logam yang tereduksi setelah mencapai pH pada kelarutan minimum cenderung melarut kembali. Hal tersebut karena sifat amfoterik yaitu sifat dari logam berat yang melarut kembali setelah mencapai pH pada
kelarutan minimum (Soemantojo et al., 2009). Hasil lengkap % penyisihan Hg, Ag, dan Cr bisa dilihat pada Lampiran 6 .
Hasil penyisihan logam berat Hg, Ag, dan Cr selain dilihat dari persen penyisihan juga bisa dijelaskan dengan hubungan pH terhadap konsentrasi dari Hg, Ag, dan Cr yang tersisihkan.
Berdasarkan Gambar 10, Hg yang tereduksi terbesar terjadi pada pH 11.63 (pH 12±0.37). Konsentrasi minimum yang bisa diturunkan pada pH tersebut mencapai 11.74 mg/L. Angka tersebut jauh melewati kadar maksimum yang diperbolehkan pada baku mutu limbah cair yang dikeluarkan pemerintah sebesar 0.05 mg/L (Kepmen LH No. 51 Tahun
1995). Hasil pengukuran lengkap konsentrasi Hg dapat dilihat pada Lampiran 7.
Gambar 10. Pengaruh pH Terhadap Konsentrasi Hg
baku mutu yang ditetapkan pemerintah yaitu 0.5 mg/L (Kepmen LH No. 51 tahun 1995). Baku mutu Ag dalam Kepmen LH tahun 1995 tidak distandarkan. Hasil lengkap pengukuran pada pengaruh pH terhadap penyisihan konsentrasi Ag dan Cr dapat dilihat di Lamp iran 7.
Gambar 11. Pengaruh pH Terhadap Konsentrasi Ag dan Cr
C. Karakteristik Limbah Hasil Adsorpsi 1. Pengaruh Arang Aktif terhadap COD
Hasil pengamatan pada metode adsorpsi dengan penambahan arang aktif baik arang aktif tipe granule maupun tipe powder menunjukkan pengaruh pada COD, warna dan kekeruhan. Gambar 12 menunjukkan pengaruh arang aktif tipe granuledan tipe powderterhadap COD.
Berdasarkan Gambar 12 menunjukkan bahwa kadar COD dari berbagai macam konsentrasi arang aktif baik tipe granule maupun tipe
powder menunjukkan bahwa konsentrasi COD tersebut sudah memenuhi baku mutu limbah yang ditetapkan pemerintah yaitu sebesar 100 mg/L . Pengukuran COD pada pH 10 tanpa arang aktif teta pi dilakukan proses penyaringan mampu menurunkan konsentrasi COD sebesar 90 mg/L. Nilai
konsentrasi tersebut telah memenuhi baku mutu limbah. Arang aktif tipe
granuledan tipepowdermampu menurunkan COD sampai pada konsentrasi 20 mg/L yaitu pada konsentrasi 4, 8, dan 16 gram dalam 100 mL limbah. Berdasarkan hasil pengukuran COD tersebut berarti proses adsorpsi telah mampu menurunkan COD dan telah memenuhi baku mutu limbah sesuai
yang ditetapkan pemerintah (Kepmen LH No. 51 Tahun 1995 ). Hasil lengkap pengukuran COD dapat dilihat pada Lampiran 8.
2. Pengaruh Arang Aktif terhadap Warna dan Kekeruhan
Gambar 13 menunjukkan bahwa dengan arang aktif tipe granule
yang ditambahkan ke dalam limbah terjadi peningkatan warna yang berbanding lurus dengan konsentrasi ar ang aktif yang ditambahkan. Semakin tinggi arang aktif tipe granuleyang ditambahkan maka warna akan cenderung meningkat. Warna pada tipe powder (Gambar 14) menunjukkan hasil yang cukup stabil dan tidak terjadi peningkatan warna seperti pada tipe
granule. Hal ini karena pengaruh adanya jumlah arang aktif yang ditambahkan dan pengaruh penyaringan. Peningkatan jumlah arang aktif
yang ditambahkan meningkatkan warna pada arang aktif tipe granule. Menurut Effendi (2003) untuk kepentingan keindahan, warna air seb aiknya tidak melewati 15 PtCo. Hal ini penting mengingat zat warna banyak mengandung logam-logam berat yang bersifat toksis.
Gambar 13. Pengaruh Arang Aktif Tipe Granule Terhadap Warna dan Kekeruhan
Gambar 14. Pengaruh Arang Aktif Ti pe Powder Terhadap Warna dan Kekeruhan
2. Pengaruh Arang Aktif Terhadap Penyisihan Logam Berat (Hg, Ag, Cr) Berdasarkan Gambar 15 terlihat bahwa semua logam berat Hg, Ag, dan Cr dapat teradsorpsi dengan baik dengan penambahan arang aktif tipe
terhadap penyisihan logam berat, konsentrasi arang aktif tipe granule dari 0.5 gram sampai dengan 16 gram/ 100 mL limbah telah mampu mengadsorpsi logam berat Hg dan Cr sampai pada tingkat tidak terdeteksi , sedangkan untuk logam berat Ag masih te rdapat konsentrasi Ag sisa minimum yaitu sebesar 0.168 mg/L.
Gambar 15. Pengaruh Arang aktif Tipe GranuleTerhadap Penyisihan Logam Berat
Logam berat Hg dan Cr teradsorpsi sempurna oleh arang aktif tipe
granule yaitu pada konsentrasi 0.5, 1, 2 , 3, 4, 8, dan 16 gram yang dimasukkan ke dalam 100 mL limbah. Menurut Allport (1982) dalam Marseno (2005) ketika diaktifkan, arang aktif memiliki daya jerap yang
tinggi. Pengaktifan arang aktif akan memiliki luas permukaan yang besar yaitu sebesar 500 – 1500 m2/g. berdasarkan hasil pengukuran penyisihan logam berat dengan arang aktif tipe granule, kadar logam berat Hg, Ag, dan Cr telah memenuhi baku mutu air limbah.
Gambar 16 terlihat bahwa pada penambahan arang aktif tipe
Menurut Suryadiputra (1994), perak memiliki bentuk endapan yang sangat tidak larut. Oleh karena itu, perak sangat sulit diendapkan dengan baik. Berdasarkan hasil pengukuran terhadap penyisihan logam berat, konsentrasi logam berat Hg dan Cr tidak melebihi kadar batas maksimum yang diperbolehkan oleh regulasi pemerintah ( Kepmen LH No. 51 Tahun 1995). Hasil lengkap pengukuran penyisihan logam berat dengan arang aktif tipe
granuledanpowderdapat dilihat pada Lampiran 8.
Gambar 16. Pengaruh Arang aktif Tipe PowderTerhadap Penyisihan Logam Berat
D. Aspek Biaya Pengolahan Limbah
Biaya merupakan masalah tersendiri dalam penanggulangan pencemaran yang terkadang pihak perusahaan/industri belum memperhatikannya (Kristanto, 2002). Perhitungan pada biaya ini berg una
untuk mengetahui berapa biaya yang diperlukan untuk mengolah limbah. Hasil perhitungan biaya pengolahan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut :
1. Metode Presipitasi
a. NaOH 50% yang diperlukan 90 ml untuk mencapai pH 10 terhadap 300 mL limbah
b. Untuk mengolah limbah 1 m3 diperlukan NaOH 50% sebesar : (1.000.000 mL / 300 mL) x 90 mL NaOH 50% = 300.000 mL = 300 L x 0.5 = 150 kg. Jadi, diperlukan 150 kg NaOH.
8000,-c. Biaya yang diperlukan untuk mengolah limbah per m3yaitu Rp 8.000,- x 150 = Rp
1.200.000,-Jadi berdasarkan hasil perhitungan biaya yang diperlukan untuk mengolah limbah per meter kubiknya sebesar Rp 1.200.000,
-2. Metode Adsorpsi
Pengolahan untuk tipegranule diperlukan 0.25 gram pada 100 mL limbah. Jika mengolah 1 m3, maka (1.000.000 mL/100 mL) x 0.25 gram = 2500 gram = 2.5 kg arang aktif tipe granule yang diperlukan. Satu kg tipe
granule berharga Rp 30.000, - sehingga biaya yang diperlukan untuk pengolahan limbah per m3yaitu Rp 75.000 . Jadi diperlukan biaya s ebesar Rp 75.000,- untuk mengolah limbah per meter kubiknya menggunakan arang aktif tipegranule.
Pengolahan untuk tipe powder diperlukan 0.25 gram pada 100 mL limbah. Jika mengolah 1 m3, maka (1.000.000 mL/100 mL) x 0.25 gram =
2500 gram = 2.5 kg arang aktif tipepowder yang diperlukan. Satu kg tipe
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Hasil metode presipitasi, peng aruh pH oleh presipitan NaOH 50 % yang ditambahkan pada 300 mL limbah dicapai COD belum memenuhi memenuhi baku mutu air limbah. Persentase penyisihan maksimum Hg sebesar 97% pada
pH 11.63, Ag sebesar 98.95% pada pH 11.63 dan Cr sebesar 96.85% pada pH 9.77. Hasil pengolahan dengan metode presipitasi menunjukkan kandungan Hg sebesar 11.74 mg/L, Ag 0.096 mg/l, dan Cr 0.358 mg/L. Kandungan Hg belum memenuhi baku mutu, sedangkan Ag dan Cr sudah memenuhi baku mutu.
Hasil jartest dengan pengendapan satu hari pada proses presipitasi
menghasilkan warna dan kekeruhan terbaik pada pH 10. Hasil pada proses adsorpsi, warna dan kekeruhan cenderung stabil oleh adanya proses penyaringan.
Hasil metode adsorpsi arang aktif baik tipegranulemaupun tipe powder
dengan beragam konsentrasi, mampu mengadsorpsi COD dan logam berat (Hg, Ag dan Cr) sampai pada batas memenuhi baku mutu air limbah. Proses adsorpsi
yang dilakukan menunjukkan arang aktif tipegranuleberagam konsentrasi mampu mengadsorpsi logam berat Hg dan C r sampai batas tidak terdeteksi, sedangkan tipepowderhanya Hg yang sampai pada batas tidak terdeteksi (< 0.001 mg/L).
B. SARAN
1. Perlu adanya penanganan dan pengelolaan limbah laboratorium sehingga tidak berdampak negatif terhadap kesehatan dan lingkungan. Pengolahan
dapat dilakukan menggunakan metode presipitasi dilanjutkan dengan adsorpsi.
DAFTAR PUSTAKA
Alaerts, G. dan S. S. Santika. 1987. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional, Surabaya.
Allport, H. B. 1982. Activated Carbon. Mc.Graw -Hill Company, New York.
Andaka, G. Penurunan Kadar Tembaga pada Limbah Cair Industri Kerajinan Perak dengan Presipitasi Menggunakan Natrium Hidroksida. Jurnal Teknologi, Volume. 1 Nomor 2 , Desember 2008, 127 –134, Yogyakarta.
Anonim. 2008. Potensi Karbon Aktif Sebagai Media Adsorpsi. http://smk3ae.wordpress.com/2008/06/23/ . [7 Juni 2009].
Anonim. 2009. Ads orpsi. http://www.bulekbasandiang.wordpress.com/ 2009/05/18/adsorpsi/. [7 Juni 2009]
Anonim. 2009. Perlakuan dan Pembuangan Limbah Kimia dari Pekerjaan Laboratorium Sehari -hari. http://www.kriemhild.uft.uni -bremen. de/nop_www/id/articles/pdf/WasteTreatmentDisposal_id. pdf . [7 Juni 2009].
Ardeniswan. 2005. Perolehan Ke mbali Merkuri dan Perak dari Limbah Cair Sisa Analisis COD. [Tesis]. Teknik Lingkungan, ITB Bandung. http://www. digilig.itb.ac.id. [Diakses 7 juni 2009].
Ayu, C. C. 2004. Mempelajari Kadar Mineral dan Logam Berat pada Komoditi Sayuran Segar di Beberapa Pasar Di Bogor. [Skripsi]. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB Bogor.
Bird, T. 1985. Kimia Fisik Untuk Universitas. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Budiono. 2003. Pengaruh Pencemaran Merkuri Terhadap Biota Air. Makalah Pengantar Falsafah Sains. Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.
Darmono. 1995. Logam Dalam sistem Biologi Makhluk Hidup. UI Press, Jakarta.
Demopoulos, G. P, 1997. U. S. Patent 5,672,280.
Eckenfelder Jr, W. W. 1980. Principles of Water Quality Management. CBI Publishing Co. Inc., Massachussets. p 457–491.
Eckenfelder, W. W. 1989. Industrial Water Pollution Control 2. Second edition. McGraw-Hill, Inc., New York. 400 p.
