PEMANFAATAN KULIT JENGKOL (
Pithecellobium
jiringa
Prain) SEBAGAI ADSORBEN DALAM
PENYERAPAN LOGAM Cd (II) PADA LIMBAH CAIR
INDUSTRI PELAPISAN LOGAM
SKRIPSI
OLEH
BUDI WARMAN
110405074
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PEMANFAATAN KULIT JENGKOL (
Pithecellobium
jiringa
Prain) SEBAGAI ADSORBEN DALAM
PENYERAPAN LOGAM Cd (II) PADA LIMBAH CAIR
INDUSTRI PELAPISAN LOGAM
SKRIPSI
OLEH
BUDI WARMAN
110405074
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PEMANFAATAN KULIT JENGKOL (Pithecellobium jiringa Prain) SEBAGAI ADSORBEN DALAM PENYERAPAN LOGAM Cd (II) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI PELAPISAN LOGAM
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 pernyatan ini saya buat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, 4 Oktober 2016
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini
merupakan Skripsi dengan judul “Pemanfaatan Kulit Jengkol (Pithecellobium jiringa Prain) Sebagai Adsorben Dalam Penyerapan Logam Cd (II) Pada Limbah Cair Industri Pelapisan Logam”, 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 membuktikan bahwa adsorben dari kulit jengkol dapat menyerap ion logam Cd (II) dalam limbah cair industri pelapisan logam. Dengan adanya penelitian ini dapat memberi informasi bahwa penambahan suhu dalam proses aktivasi kimia dan pengeringan pada adsorben mampu meningkatkan kemampuan adsorpsi dari adsorben kulit jengkol.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, Untuk itu Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan dalam pelaksanaan penelitian.
2. Ir. Renita Manurung, M.T selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Dr. Ir. Amir Husin, MT dan Dra. Siswarni MZ, MSi selaku Dosen Penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 4. Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
5. Keluarga tercinta yang telah memberikan doa, perhatian, dan dorongan baik secara material maupun secara spiritual kepada penulis.
7. Sahabat - sahabat Penulis di lingkungan kampus Teknik Kimia Muliani, Amin, Pontius, Dedy, Fransiscus, Tongam, Triputra, Ekuino, Michael, Yosef, Imam, Iqbal, Muksalmina, Dasa, Alfarodo, Firmanto, Amri, Christianto, Khairulfahmi, Edy, Lulu, Rizka, Pri, Endah serta sahabat-sahabat yang lain yang tidak dapat ditulis satu persatu.
8. Semua orang yang telah membantu penulis hingga penyusunan skripsi ini, yang tidak dapat ditulis namanya satu per satu.
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, 4 Oktober 2016
Penulis,
DEDIKASI
Alhamdulillahirobbilalamiin.
Skripsi ini saya didedikasikan kepada orang tua saya,
Basri Lubis dan Nuraini
Terimakasih tak terhingga atas curahan hati, harapan, dan
teguran indahnya. Semoga hasil yang secuil ini bisa
melegakan hati kalian mutiara hidupku. Duhahi belahan
jiwaku jangan pernah lelah medoakan anakmu, semoga
ini juga menjadi langkah besar untuk mencapai
cita-citaku menjadi anak sukses dunia dan akhirat.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Budi Warman Nim : 110405074
Tempat/ tgl lahir : Simpang Tolang, 05 Mei 1992 Nama orang tua : Basri Lubis dan Nuraini
Alamat orang tua :
Kp. Simpang Tolang Kec. Ranah Batahan Pasaman Barat
Asal sekolah
SDN 08 Ranah Batahan 1999-2005
SMPN 1 Ranah Batahan 2005–2008
SMAN 1 Pasaman 2008–2011 Beasiswa yang pernah diperoleh :1. Beasiswa Pendidikan Mahasiswa dan Berprestasi 2011-2015 Pengalaman organisasi/ kerja :
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2014/2015 sebagai Ketua Bidang Hubungan Keluar Instansi dan Alumni 2. Covalen Study Group (CSG) periode 2013/2014 sebagai anggota
Hubungan Masyarakat
3. Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) FT USU periode 2013/2014 sebagai Bedahara Umum
4. Kerja praktek di PTPN IV Sawit Unit Pabatu 27 Juli-27 Agustus 2015 Artikel yang telah dipublikasi dalam jurnal/ pertemuan ilmiah:
ABSTRAK
ABSTRACT
The aim of this research is to study the effect of activation temperature, activation time, drying temperature, drying time and ratio of jengkol peel with nitric acid to iodine number of adsorbent jengkol peel and to study the optimum adsorbent mass to reduce metallic Cadmium (Cd) concentration in electroplating wastewater. Materials used for the research were electroplating wastewater, jengkol peel, nitric acid, and distilled water. Jengkol peel was cleaned and mashed to a size of 100 mesh of sieve tray and then activated with a solution of nitric acid (HNO3) 4 N with ration jengkol peel : nitric acid 20: 0,5; 20: 1 and 20: 2 mg / mL while heated at temperature 70, 80 and 90 ° C for activation time 60, 90 and 120 minutes. Adsorbent dried in oven at temperature 100, 110 and 120 ° C for drying time 60, 90 and 120 minutes. Adsorbent with optimum iodine number then used in batch adsorption of Cd (II) that carried out by stirring activated adsorbent in the wastewater at pH 5 using variations of mass 0.5; 1 and 1.5 g per 50 mL of liquid waste on a hot plate by stirring using a magnetic stirrer at 150 rpm for 15 minutes. The results showed that the optimum ratio of jengkol peel : nitric acid is 20: 1 mg/mL at activation temperature 90°C, activation time 120 minutes, drying temperature 110 ° C and the drying time 120 minutes with iodine number 634.50 mg/g. In result showed iodin number does not Indonesian Standards based.
DAFTAR ISI
Halaman
PERNGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii
PRAKATA iii
DEDIKASI v
RIWAYAT HIDUP PENULIS vi
ABSTRAK vii
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1 JENGKOL 6
2.1.1 Pengertian Kulit Jengkol 6
2.1.2 Kandungan dalam Kulit Jengkol 7
2.1.3 Pemanfaatan Kulit Jengkol 8
2.2 INDUSTRI PELAPISAN LOGAM 9
2.2.3 Pengolahan Limbah Industri Elektroplating di Indonesia 11
2.4.2 Jenis dan Sumber Adsorben 14
2.4.3 Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Adsorbsi 16
2.5 DESKRIPSI PROSES 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 19
3.1 LOKASI PENELITIAN DAN WAKTU PENELITIAN 19
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 19
3.2.1 Bahan 19
3.2.2 Peralatan 19
3.3 PROSEDUR PERCOBAAN 20
3.3.1 Pembuatan Adsorben 20
3.3.2 Analisa Bilangan Iodin pada Adsorben 21 3.3.3 Analisa Karakteristik Gugus Fungsi dengan
Spektrofotometri FTIR
21
3.3.4 Prosedur Adsorpsi Batch 22
3.3.5 Prosedur Analisa Konsentrasi Ion Logam Cd (II) 22
3.4 FLOWCHART PENELITIAN 23
Bilangan Iodin Adsorben Kulit Jengkol
4.1.2 Pengaruh Rasio Kulit Jengkol : Asam Nitrat terhadap Bilangan Iodin Adsorben
35
4.2 ADSORPSI LOGAM CD (II) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI PELAPISAN LOGAM
36
4.2.1 Pengaruh Dosis Adsorben terhadap Persen Penghilangan Logam Cd (II).
37
4.3 KARAKTERISTIK GUGUS FUNGSI PADA ADSORBEN KULIT JENGKOL DENGAN SPEKTROFOTOMETRI FTIR
39
BAB V KEIMPULAN DAN SARAN 43
5.1 KESIMPULAN 43
5.2 SARAN 43
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Struktur Asam Jengkol 6
Gambar 2.2 Sekema sel elektropalating 9
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Adsorben Kulit Jengkol 23 Gambar 3.2 Flowchart Analisa Bilangan Iodin pada Adsorben 24 Gambar 3.3 Flowchart Analisa Karakteristik Gugus Fungsi pada
Adsorben
25
Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Adsorpsi Batch 25
Gambar 4.1 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 100oC dan Waktu Pengeringan 60 menit
28
Gambar 4.2 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 100oC dan Waktu Pengeringan 90 menit
28
Gambar 4.3 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 100oC dan Waktu Pengeringan 120 menit
29
Gambar 4.4 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 110oC dan Waktu Pengeringan 60 menit
30
Gambar 4.5 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 110oC dan Waktu Pengeringan 90 menit
Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 120oC dan Waktu Pengeringan 90 menit
Gambar 4.9 Pengaruh Suhu Aktivasi dan Waktu Aktivasi terhadap Bilangan Iodin Pada Suhu Pengeringan 120oC dan Waktu Pengeringan 120 menit
33
Gambar 4.10 Pengaruh Rasio Kulit Jengkol : Asam Nitrat terhadap Bilangan Iodin Adsorben
35
Gambar 4.11 Pengaruh Massa Adsorben terhadap Kapasitas Adsorpsi Adsorben
37
Gambar 4.12 Hasil Spektrofotometri FTIR Adsorben Kulit Jengkol Sebelum Aktivasi
39
Gambar 4.13 Hasil Spektrofotometri FTIR Adsorben Kulit Jengkol Sesudah Aktivasi
40
Gambar 4.14 Hasil Spektrofotometri FTIR Adsorben Kulit Jengkol Sesudah Adsorpsi
40
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Pertumbuhan Luas panen, dan rata-rata hasil jengkol di
Indonesia tahun 2009 – 2014
6
Tabel 2.2 Kandungan dalam kulit Jengkol 8
Tabel 2.3 Baku Mutu Air Limbah Bagi Kawasan Industri Elektroplating
10
Tabel 2.4 Standarisasi Karbon Aktif (SNI) 06–3730-1995 16 Tabel L1.1 Bilangan Iodin Adsorben Kulit Jengkol untuk Setiap
Variasi Suhu dan Waktu
49
Tabel L1.2 Bilangan Iodin Adsorben Kulit Jengkol untuk Setiap Variasi Rasio Kulit Jengkol : Asam Nitrat
52
Tabel L1.3 Kapasitas Adsorpsi Ion Cd (II) pada Limbah Cair Pelapisan Logam untuk Setiap Variasi Massa Adsorben
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN 49
L1.1 BILANGAN IODIN ADSORBEN KULIT JENGKOL
49
L1.2 KAPASITAS ADSORPSI LOGAM Cd (II) 53
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN 54
L2.1 PERHITUNGAN BILANGAN IODIN ADSORBEN
54
L2.2 PERHITUNGAN KAPASITAS ADSORPSI ION Cd (II)
54
LAMPIRAN 3 FOTO PERCOBAAN PENELITIAN 56
L3.1 FOTO PERCOBAAN ADSORPSI LOGAM KADMIUM DALAM LIMBAH CAIR ELEKTROPLATING
56
DAFTAR SINGKATAN
Singkatan Keterangan
Cd Cadmium
SNI Standar Nasional Indonesia
DC Direct Current
COD Chemical Oxygen Demand
TDS Total Dissolved Solids
Ppm Part Per Million
pH Potensial Hidrogen
AAS Atomic Absorption Spectroscopy
FTIR Fourier Transform Infra Red
B3 Berbahaya dan Beracun
IKM Industri Kecil Menengah
PVC Polyvinyl Chloride
E Energi Potensial
P Tekanan
T Temperatur
KIM Kawasan Industri Medan
DATAR SIMBOL
Simbol Keterangan Dimensi
V Volume natrium tiosulfat yang diperlukan ml
N1 Normalitas natrium tiosulfat N
N2 Normalitas iodin N
W1 Jumlah iodin untuk setiap 1 ml larutan g natrium tiosulfat 0,1 N (12,69 mg/ml)
W2 Massa sampel g
Fp Faktor pengenceran
qe Kapasitas adsorpsi mg/g
Co Konsentrasi awal mg/L
Ce Konsentrasi akhir mg/L
V Volume sampel yang digunakan L
