KEMAMPUAN BATANG JAGUNG SEBAGAI
ADSORBEN (
Zea Mays
) PADA LOGAM Fe
SKRIPSI
Oleh
M. RIFAI RAWA
100405003
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
KEMAMPUAN BATANG JAGUNG SEBAGAI
ADSORBEN (
Zea Mays
) PADA LOGAM Fe
SKRIPSI
Oleh
M. RIFAI RAWA
100405003
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
KEMAMPUAN BATANG JAGUNG ( Zea Mays ) SEBAGAI ADSORBEN PADA LOGAM Fe
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya
ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai aturan yang berlaku.
Medan, 13 Oktober 2015
M Rifai Rawa
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi
dengan judul “Kemampuan Batang Jagung (Zea Mays) sebagai Adsorben pada Logam Fe”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Hasil penelitian ini:
Penelitian ini memberikan informasi tambahan mengenai kemampuan batang jagung sebagai adsorben dan pemanfaatan limbah (batang jagung) yang
terbuang
Penelitian ini membantu pengolahan ion logam besi dengan proses adsorpsi sehingga tidak membahayakan kehidupan masyarakat.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat
pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis. Untuk itu secara
khusus penulis mengucapakan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya
kepada Bapak Bode Haryanto, ST. MT. Ph.D.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga
skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, 13 Oktober 2015
Penulis
iv
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orang tua penulis,
Syafruddin Rao dan Fatimah Marpaung yang telah memberikan doa dan dukungan
kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis
juga mendedikasikan skripsi ini kepada Dosen Pembimbing, Bode Haryanto, ST,
MT, PhD yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan
penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Aisyah Tanjung, Nirwana Anas, Juhainah Rao, Ahmad Ridho dan
teman-teman seperjuangan angkatan 2010 yang selalu mendukung dan memotivasi
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : M Rifai Rawa
NIM : 100405003
Tempat/tgl lahir : T.Balai / 03 November 1991
Nama orang tua : Syafruddin Rao
Alamat orang tua :
Jl. Anwar Idris T. Balai Asal Sekolah :
SD Negeri 136539 T.Balai tahun 1998-2004 SMP Negeri 2 T.Balai tahun 2004-2007 SMA Negeri 1 T.Balai tahun 2007-2010 Beasiswa yang diperoleh :
Beasiswa Bidik Misi tahun 2010/2014 Pengalaman Organisasi :
Covalen Study Group periode 2012 – 2013 sebagai Anggota Bidang Dakwah
HIMATEK periode 2013 – 2014 sebagai Anggota Bidang Kaderisasi Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal :
vi
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan batang jagung dengan variasi bentuk dalam menyerap ion logam besi (Fe2+) pada larutan dengan pH 4,5.
Batang jagung yang digunakan dibentuk berupa lingkaran, ½ lingkaran, ¼ lingkaran, 50 mesh, dan 70 mesh. Penelitian ini terbagi menjadi 4 bagian, yaitu penentuan pH netral, pengeringan batang jagung, penentuan waktu kontak optimum dan penentuan kapasitas adsorpsi. Hasil penelitian yang didapatkan adalah waktu kontak optimum yang dibutuhkan adsorben untuk menyerap ion logam Fe2+ selama 120 menit (2 jam). Kapasitas adsorpsi untuk adsorben batang jagung bentuk lingkaran sebesar 2,47 mg/g, bentuk ½ lingkaran sebesar 2,87 mg/g, bentuk ¼ lingkaran sebesar 2,52 mg/g, bentuk serbuk 50 mesh sebesar 2,57 mg/g dan bentuk serbuk 70 mesh sebesar 1,86 mg/g.
ABSTRACT
This research aims to know availability of different shape corn stalk to adsorp ferrum ion (Fe2+) from solution on pH 4,5. Corn stalk has shape square, half square, quarter square, 50 mesh and 70 mesh. This research divided 4 part, there is determine neutral pH, drying corn stalk, determine optimum contact time and determine adsorption capacity. The results of this research is optimum contact time that corn stalk need to adsorp ferrum ion (Fe2+) is about 120 minutes ( 2 h ). Adsorption capacity of corn stalk for square is 2,47 mg/g, for half square is 2,87 mg/g, for quarter square is 2,52 mg/g, for 50 mesh is 2,57 mg/g and for 70 mesh is 1,86 mg/g.
viii
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i
PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
DEDIKASI iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS v
ABSTRAK vi
ABSRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR LAMPIRAN xiii
DAFTAR SINGKATAN xiv
DAFTAR SIMBOL xv
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1 JAGUNG (Zea Mays) 6
2.2 LOGAM BERAT 7
2.3 PROSES PENYERAPAN 9
2.4 ADSORPSI 10
2.5 KAPASITAS ADSORPSI 14
2.6 ADSORBEN ALAMI 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 18
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 18
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 18
3.3 RANCANGAN PERCOBAAN 18
3.4 PROSEDUR PENELITAN 18
3.5 FLOWCHART PENELITIAN 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 27
4.1 PENENTUAN pH NETRAL PADA ADSORBEN
BATANG JAGUNG 27
4.2 PENGERINGAN ADSORBEN BATANG JAGUNG 27
4.3 PENENTUAN WAKTU KONTAK OPTIMUM 30
4.4 PENENTUAN KAPASITAS ADSORPSI 31
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 34
5.1 KESIMPULAN 34
5.2 SARAN 34
DAFTAR PUSTAKA 35
LAMPIRAN 1 38
LAMPIRAN 2 40
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Permukaan Batang Jagung dengan 500 Perbesaran
Menggunakan Scannng Electron Microscope (SEM) 7
Gambar 2.2 Skema yang menggambarkan adsorpsi, absorpsi dan
presipitasi Zn pada permukaan besi oksida 9
Gambar 2.3 Interaksi Adsorben Batang Jagung dengan Ion Logam
Fe2+ 10
Gambar 2.4 Ilustrasi Proses Adsorpsi 11
Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Adsorben Batang Jagung 22
Gambar 3.2 Flowchart Pengeringan Batang Jagung 22
Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan Induk 1000 ppm 23
Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Fe2+ (50 ppm) 23
Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Larutan HCl 0,1 M 24
Gambar 3.6 Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M 24
Gambar 3.7 Flowchart Penentuan Kinetika Adsorpsi (Waktu
Kontak Optimum) 25
Gambar 3.8 Flowchart Penentuan Kapasitas Adsorpsi 26
Gambar 4.1 Penentuan pH Netral Adsorben Batang Jagung 27
Gambar 4.2 Gambar batang jagung berbagai bentuk sebelum dan
sesudah pengeringan 28
Gambar 4.3 Grafik Pengeringan Adsorben Batang Jagung 29
Gambar 4.4 Grafik hasil penjerapan ion Fe2+ pada beberapa waktu
selama 2 jam 30
Gambar 4.5 Hubungan antara Kapasitas Adsorpsi dengan Berbagai
Bentuk Adsorben 32
Gambar L-3.1 Larutan Ion Logam Fe2+ 50 ppm 43
Gambar L-3.2 Batang Jagung Bentuk Lingkaran 43
Gambar L-3.3 Batang Jagung Bentuk ½ Lingkaran 44
Gambar L-3.5 Batang Jagung Bentuk Serbuk 50 Mesh 44
Gambar L-3.6 Batang Jagung Bentuk Serbuk 70 Mesh 45
Gambar L-3.7 Pengontakan Adsorben Batang Jagung Bentuk
Lingkaran 45
Gambar L-3.8 Pengontakan Adsorben Batang Jagung Bentuk ½
Lingkaran 46
Gambar L-3.9 Pengontakan Adsorben Batang Jagung Bentuk ¼
Lingkaran 46
Gambar L-3.10 Pengontakan Adsorben Batang Jagung Bentuk Serbuk
50 Mesh dan 70 Mesh 47
Gambar L-3.11 Peak untuk Ion Logam Fe2+ 48
Gambar L-3.12 Data kalibrasi uji ion logam Fe2+ 49
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Potensi Limbah Tanaman Jagung di Provinsi Sumatera
Utara 1
Tabel 1.2 Proporsi Limbah Tanaman Jagung Dalam Kondisi Kering
(% Berat kering) 1
Tabel 1.3 Beberapa Penelitian yang Berhubungan dengan Adsorpsi 2
Tabel 2.1 Komponen kimia yang terdapat pada batang jagung 6
Tabel 2.2 Perhitungan Biaya Bahan Baku 16
Tabel 2.3 Perhitungan Biaya Kebutuhan Listrik 16
Tabel L-1.1 Data Pengeringan Adsorben Batang Jagung Bentuk
Lingkaran 38
Tabel L-1.2 Data Pengeringan Adsorben Batang Jagung Bentuk ½
Lingkaran dan ¼ Lingkaran 38
Tabel L-1.3 Data Pengeringan Adsorben Batang Jagung Bentuk 50
Mesh dan 70 Mesh 38
Tabel L-1.4 Data Hasil Penentuan Waktu Optimum 39
Tabel L-1.5 Data Hasil Kapasitas Adsorpsi Batang Jagung pada
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA HASIL PERCOBAAN 38
L1.1 DATA HASIL PENGERINGAN
ADSORBEN BATANG JAGUNG 38
L1.2 DATA HASIL PENENTUAN WAKTU
OPTIMUM 39
L1.3 DATA HASIL KAPASITAS ADSORPSI 39
LAMPIRAN 2 CONTOH HASIL PERHITUNGAN 40
L2.1 PERHITUNGAN PENGERINGAN
ADSORBEN BATANG JAGUNG 40
L2.2 PERHITUNGAN JUMLAH ION LOGAM
Fe2+ YANG DIJERAP 41
LAMPIRAN 3 FOTO HASIL PENELITIAN 43
L3.1 FOTO PENELITIAN ADSORBEN
BATANG JAGUNG 43
L3.2 FOTO PENGERINGAN ADSORBEN
BATANG JAGUNG 43
L3.3 FOTO PENGONTAKAN ADSORBEN
BATANG JAGUNG DENGAN
LARUTAN ION LOGAM Fe2+
45
L3.4 FOTO HASIL ADSORPSI BATANG
JAGUNG MENGGUNAKAN ATOMIC
ADSORPTION SPECTROSCOPY (AAS)
xiv
DAFTAR SINGKATAN
BPS Badan Pusat Statistik
AAS Atomic Adsorption Spectroscopy
SEM Scanning Electron Microscope
COD Chemical Oxygen Demand
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Dimensi
Ca Kalsium
C Karbon
O Oksigen
% Persen
HCl Asam klorida
NaOH Natrium Hidroksida
H2O Air
H+ Ion hidrogen
m Berat adsorben g
V Volume larutan logam yang
digunakan ml