1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Saat ini, ketertarikan akan sumber – sumber bahan baku yang berasal dari limbah semakin meningkat. Sebagai contoh, cangkang hewan laut yang dapat digunakan sebagai bahan baku yang dapat dimanfaatkan kembali. Karena cangkang hewan laut sangat mudah untuk dikumpulkan, cangkang tersebut dapat digunakan sebagai bahan baku. Sebagai informasi, cangkang hewan laut memiliki berat yang ringan dengan sedikit pigmen, contohnya adalah kerang yang digunakan sebagai sumber kalsium [1].
Produksi kerang-kerangan di Indonesia dari tahun 2002 ke tahun berikutnya semakin meningkat. Hal ini terlihat dari data produksi dari tahun 2002 sampai dengan 2006 secara berturut-turut, sebesar 7.00 ton, 12,86 ton, 12,99 ton, 16,35 ton, dan 18,87 ton. Dari jumlah produksi kerang yang semakin meningkat maka akan dihasilkan limbah cangkang yang semakin meningkat pula dan cangkang kerang dengan komposisi kalsium oksida dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan adsorben [2].
Penelitian tentang menghilangkan senyawa toksik dari limbah air sering dilakukan oleh para peneliti. Proses pengendapan secara kimia dengan menggunakan alum Al(OH)3 dan feri oksida digunakan dalam level industri. Akan tetapi, senyawa
yang beracun juga dihasilkan dan sulit untuk dilakukan penanganan terhadap limbah yang dihasilkan. Penghilangan senyawa toksik dengan adsorpsi merupakan metode yang menarik disebabkan ramah lingkungan serta pengoperasian yang mudah. Salah satu adsorben yang dapat digunakan adalah cangkang kerang yang banyak mengandung CaCO3. Kalsium karbonat merupakan bahan yang sesuai dalam
penghilangan senyawa toksik seperti fosfat dan limbah logam dikarenakan CaO yang merupakan komponen pengaktif untuk pengadsorpsi senyawa beracun tersebut yang dihasilkan dari senyawa CaCO3 [3].
Kandungan CaCO3 pada cangkang kerang sebesar 95 – 99 % berat. Sehingga
sangat baik untuk dijadikan sebagai bahan baku adsorben. Dengan cara kalsinasi, maka akan dihasilkan senyawa pengaktif yaitu CaO [4].
2
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) ( 1.1 )
Polusi lingkungan merupakan salah satu isu yang dihadapi kehidupan masyarakat. Dalam beberapa tahun belakangan ini semakin meningkat dan telah mencapai level yang membahayakan dalam kehidupan makhluk hidup. Racun yang dihasilkan dari logam berat merupakan salah satu penyebab polusi yang menyerang secara langsung kepada manusia dan hewan. Sebagai contoh, pembuangan limbah industri yang mengandung timbal, tembaga, kadmium, dan kromium, dimana limbah tersebut dapat mengkontaminasi sumber air bawah tanah dan menyebabkan polusi yang sangat serius.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Ratanapom [3] diperoleh hasil bahwa cangkang kerang dapat digunakan untuk mengadsorpsi dan menurunkan senyawa beracun dalam sistem yang kontiniu dan suhu serta jenis gas mempengaruhi banyaknya senyawa fosfat yang dihilangkan. Hiroaki [1] menemukan bahwa pemanfaatan cangkang kerang dapat digunakan dalam hal preparasi kalsium fosfat, Pengaruh kondisi persiapan konsentrasi asam fosfat dan pH dipelajari sebagai hasil kalsium fosfat dan karbonat yang tidak bereaksi. Yong [5] menemukan bahwa cangkang kerang yang telah dikalsinasi COSP lebih baik dalam adsorpsi senyawa Pb, Cd di dalam limbah tanah. Serta limbah tanah cangkang kerang juga dapat di daur ulang menjadi tanah amelioran yang efektif, dan kalsinasi NOSP yang dikonversi pada suhu 770°C menyebabkan senyawa CaCO3 kurang reaktif daripada kereaktifan
senyawa CaO. Steven [6] menemukan bahwa adsoprsi senyawa Pb2+ oleh cangkang tiram sesuai dengan model klasik adsoprsi Langmuir, Freundlich dan Isoterm Tekim. Mustakimah [4] menemukan bahwa ukuran partikel 0,125 – 0,25 mm lebih efektif dalam mengadsorpsi senyawa logam, Energi aktivasi proses itu ditemukan bervariasi dari 179,38 - 232,67 kJ/mol
Penelitan ini bertujuan untuk mencari alternatif bahan baku yaitu limbah cangkang kerang yang akan digunakan sebagai adsorbent dalam hal penghilangan senyawa – senyawa logam yaitu Pb2+ dan Cd2+ yang dihasilkan limbah industri.
3
1.2PERUMUSAN MASALAH
Adapun rumusan permasalahan adalah :
1. Seberapa efektif kemampuan adsorben dari cangkang kerang bulu dalam menghilangkan senyawa logam.
2. Mencari hubungan antara ukuran partikel adsorben 140 mesh dengan kadar logam yang dijerap .
3. Mencari hubungan temperatur aktivasi dengan kadar logam yang dijerap. 4. Mencari Isoterm dari cangkang kerang bulu.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah
1. Untuk menentukan faktor – faktor yang mempengaruhi dalam pembuatan adsorben dari kulit cangkang kerang bulu.
2. Untuk menentukan sifat dan karakterisktik dari adsorben kulit cangkang kerang bulu.
3. Untuk mengetahui banyaknya senyawa logam Kadmium (II) dan Timbal (II) yang dijerap.
1.4MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat yang diberikan dari penelitian ini adalah
1. Mencari alternatif adsorben yang berasal dari bahan sisa yaitu cangkang kerang.
2. Mengetahui kemampuan adsorben dari bahan cangkang kerang dalam mengadsorbsi limbah logam.
3. Mengurangi limbah bahan sisa yang dapat menjadi polutan bagi lingkungan. 4. Memanfaatkan limbah bahan sisa sebagai bahan baku yang bermanfaat.
4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian, Laboratorium Operasi Teknik Kimia dan Laboratorium Kimia Analisa, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Ruang Lingkup dan batasan dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Bahan baku yang digunakan cangkang kerang bulu yang diperoleh dari penjual makanan seafood.
2. Cangkang tersebut akan dihaluskan menjadi ukuran 140 mesh.
3. Proses yang digunakan dalam penelitian ini adalah perlakuan termal (aktivasi) dan adsorpsi.
4. Variabel penelitian adalah sebagai berikut:
Suhu aktivasi sebesar 110ᴼC, 500ᴼC dan 800ᴼC. Jumlah adsorben yang digunakan sebesar 1 gram.
Konsentrasi larutan Cd(II) dan Pb(II); 60 ppm, 80 ppm, 100 ppm. Waktu penjerapan sampai setimbang.
5. Parameter yang digunakan yaitu a) Proses pengujian secara fisik :
Uji Kualitas Adsorben : Analisa BET Penentuan Densitas
Penentuan Kadar Air Penentuan Kadar Abu
Penentuan Jumlah Logam Cd(II) dan Pb(II) yang terjerap
