BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Timbal adalah jenis logam lunak berwarna coklat kehitaman dan mudah dimurnikan. Kebanyakan logam toksik seperti logam Pb lebih tersebar luas dibanding kebanyakan logam toksik lainnya. Peningkatan kadar Pb di lingkungan disebabkan meningkatnya penggunaan logam ini di dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS) yang sering disebut galena. Secara luas logam Pb banyak digunakan dalam industri misalnya sebagai zat tambahan bahan bakar, pigmen timbal dalam cat [1].
Timbal dapat menyebabkan kerusakan parah pada sistem saraf, ginjal, otak dan sistem reproduksi bahkan pada tingkat mg/L. Ion logam timbal yang ada di air limbah dari berbagai industri seperti penyimpanan asam baterai, solder, lukisan, pigmen, pestisida, peleburan, pelapisan logam, pertambangan, dan pertanian. Oleh karena itu, pengembangan metode yang dapat diandalkan untuk menghilangkan Pb (II) dalam limbah air menjadi penting supaya bahaya besar untuk lingkungan dan organisme dapat dihindari [2].
Saat ini telah banyak metode yang berkembang untuk menurunkan kadar ion logam berat dari perairan atau badan tanah, misalnya metoda pengendapan, evaporasi, elektrokimia dan penyerapan menggunakan adsorben baik berupa resin sintetik maupun karbon aktif. Namun metode tersebut dianggap kurang efektif sebab memerlukan biaya yang tinggi. Maka untuk itu perlu dicari metode penyerapan dengan menggunakan bahan yang relatif murah dan mudah didapat serta memiliki daya serap tinggi [3].
pengembangan dan pemanfaatan memodifikasi produk pertanian dalam
pengolahan air limbah [6]. Saat ini, cangkang buah karet tidak termanfaatkan dan tidak bernilai ekonomis. Limbah tanaman karet berupa cangkang buah memiliki potensi untuk dijadikan bahan yang lebih bermanfaat karena tanaman karet menghasilkan cangkang buah yaitu sebesar 500 kg/Ha/tahun [7].Perkebunan karet Indonesia merupakan yang terluas di dunia, pada tahun 2012, luasnya mencapai 3,4 juta Ha, atau 15 % dari luas total perkebunan di Indonesia [8].
Penelitian terdahulu yang telah dilakukan dalam pembuatan karbon aktif dari tanaman karet diantaranya Vinsiah, dkk., (2015) mempelajari pembuatan karbon aktif dari cangkang buah buah karet (Hevea brasilliensis) dengan aktivator H3PO4 7% dan ukuran 100 mesh serta rasio impregnasi 1:4 pada temperatur 300 o
C, 400 oC, 500 oC, dan 600 oC selama ±1 jam didapatkan hasil karbon aktif terbaik dicapai oleh karbon aktif dengan suhu furnace 600 oC [9]. Juga pada penelitian Srinivasakannan dkk., (2004) mempelajari Production of activated
carbon from rubber wood sawdust, dimana digunakan H3PO4 60 % sebagai agen
aktivasi dengan rasio perbandingan 1; 1,5 dan 2 pada temperatur aktivasi 400 oC dan 500oC didapat karbon aktif terbaik yaitu pada Semi-karbonisasi pada 200 oC 15 menit diikuti aktivasi pada 500 oC 45 menit dengan rasio impregnasi 1,5 menghasilkan produk dengan bilangan iodin 1096, luas permukaan of 1496 m2/g dengan yield 35% [10]. Sedangkan pada penelitian Borhan dan kamil (2012) mempelajari Preparation and Characterization of Activated Carbon from
Rubber-seed Shell by Chemical Activstion, dimana digunakan KOH sebagai agen aktivasi
dengan rasio impregnasi 1:1 pada temperatur aktivasi 500 oC dan 600 oC dan waktu aktu aktivasi 30 – 210 menit didapat hasil pada tempertaur 500 oC dan waktu aktivasi 180 menit adalah yang terbaik [11].
pengaktivasi digunakan dalam menghilangkan ion Zn(II) dari larutan air, dan itu menunjukkan bahwa karbon aktif dari cangkang buah karet adalah penjerap efektif bagi ion logam dan senyawa organik [12]. Sulaiman, Siti Zaharah Binti (2012) melakukan penelitian menjerap Pb(II), Zn(II) dan Fe(II) ion-ion logam berat dengan menggunakan variasi larutan pH, masa dan kepekatan awal. Adsorbat disediakan dengan melarutkan 100 mg/L logam berat yang akan digunakan untuk menguji penjerapan ion-ion logam berat. Penjerapan logam Pb(II), Zn(II) dan Fe(II) diterangkan oleh model Langmuir dan Freundlich Hasil yang diperoleh dimana kapasitas penjerapan maksimum karbon aktif cangkang buah karet adalah Pb(II) dengan 14.41mg/g. Hasil penjerapan logam Pb(II), Zn(II) dan Fe(II) dengan nilai R² secara berurut yaitu 0.7081, 0.9768 dan 0.9982 [13].
Berdasar potensi dari cangkang buah karet sebagai karbon aktif yang cukup besar, maka dirasa perlu bagi penulis untuk memanfaatkan cangkang buah karet yang memiliki potensi untuk dijadikan karbon aktif dengan menggunakan
aktivasi kimia yang diaplikasikan untuk menjerap ion logam berat terutama logam timbal.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Adapun yang menjadi rumusan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Sejauh mana limbah cangkang buah karet dapat dimanfaatkan sebagai karbon aktif.
2. Seberapa efektif pemanfaatan cangkang buah karet sebagai karbon aktif dalam menjerap logam timbal.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui karakteristik dari karbon aktif yang dibuat dari cangkang buah karet
2. Untuk mengetahui kemampuan karbon aktif yang telah diaktivasi asam fosfat dalam menjerap Pb(II).
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat yang didapat dalam penelitian ini adalah:
1. Memberikan informasi mengenai pemanfaatan cangkang buah karet menjadi alternatif dalam penjerapan logam timbal.
2. Meningkatkan nilai ekonomis limbah cangkang buah karet yang selama ini hanya dibuang sehingga menjadi karbon aktif yang bermanfaat.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Penelitian Teknik Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan. Proses utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah aktivasi dan karbonisasi.
Penelitian ini memiliki ruang lingkup dan batasan sebagai berikut: Variabel yang digunakan adalah :
Pembuatan Adsorben Cangkang Buah Karet : a. Variabel tetap :
1. Ukuran karbon aktif = 100 mesh
2. Suhu pemanasan oven dan karbonisasi = 110 oC [9] dan 500 oC [10]; [11]
3. Waktu pemanasan oven dan karbonisasi = 2 jam dan 1 jam [14] 4. Rasio cangkang buah karet : H3PO4 = 1 : 2 [14]
5. Waktu impregnasi = 1 jam [15]
b. Variabel berubah :
Konsentrasi Aktivator = 20, 40, 60 % Penjerapan Logam :
a. Variabel tetap :
b. Konsentrasi larutan timbal yang digunakan100 ppm. c. Waktu Penjerapan= 180 menit
d. Variabel berubah :
a. Analisis pada karbon aktif : 1. Kadar yield
2. Kadar air. 3. Kadar abu.
4. Kadar zat menguap
5. Karakteristik luas permukaan karbon aktif dengan BET.
b. Analisis konsentrasi larutan Pb (II) dengan dengan Atomic Adsorption
