PENGARUH KECEPATAN ALIR, KUAT ARUS DAN JUMLAH ELEKTRODA TERHADAP KADAR PENURUNAN LIMBAH DETERJEN
METODE ELEKTROFLOTASI SKALA PILOT
SKRIPSI
ARIEF RAHMAN HAKIM
PENGARUH KECEPATAN ALIR, KUAT ARUS DAN JUMLAH ELEKTRODA TERHADAP KADAR PENURUNAN LIMBAH DETERJEN
METODE ELEKTROFLOTASI SKALA PILOT
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia pada Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Oleh :
ARIEF RAHMAN HAKIM NIM. 081115082
Tanggal Lulus : 26 Januari 2016
Disetujui Oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
Judul : Pengaruh Kecepatan Alir, Kuat Arus dan Jumlah
Elektroda Terhadap Kadar Penurunan Limbah Deterjen
Metode Elektroflotasi Skala Pilot
Penyusun : Arief Rahman Hakim
NIM : 081115082
Pembimbing I : Dr. Faidur Rochman, M.S
Pembimbing II : Drs. Hamami, M.Si
Tanggal Ujian : 26 Januari 2016
Disetujui oleh:
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Faidur Rochman, M.S NIP. 19550814 198403 1 001
Drs. Hamami M.Si NIP. 19631211 199102 1 002
Mengetahui,
Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
SURAT PERNYATAAN TENTANG ORISINALITAS
Yang bertandatangan di bawah ini, saya :
Nama : Arief Rahman Hakim
NIM : 081115082
Program Studi : Kimia
Fakultas : Sains dan Teknologi Jenjang : Sarjana (S1)
Menyatakan bahwa saya tidak melakukan kegiatan plagiat dalam penulisan skripsi saya yang berjudul :
PENGARUH KECEPATAN ALIR, KUAT ARUS DAN JUMLAH
ELEKTRODA TERHADAP KADAR PENURUNAN LIMBAH DETERJEN METODE ELEKTROFLOTASI SKALA PILOT
Apabila suatu saat nanti terbukti melakukan tindakan plagiat, maka saya akan menerima sanksi yang telah diterapkan.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Surabaya, 2 Februari 2016
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam
lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi
kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan harus menyebutkan
sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Kecepatan Alir, Kuat Arus dan Jumlah Elektroda Terhadap Kadar Penurunan Limbah Deterjen Metode Elektroflotasi Skala Pilot”.
Penulisan skripsi ini tidak lepas dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Faidur Rochman, M.S dan Bapak Drs. Hamami, M.Si. selaku
pembimbing I dan II yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan saran, nasehat dan masukan dalam penyelesaian proposal ini. Semoga dimudahkan urusannya dan senantiasa diberi kesehatan jasmani dan rohani. 2. Ibu Dr. Pratiwi Pudjiastuti, M.Si selaku dosen wali yang telah meluangkan
waktunya mendengar keluh kesah serta untuk selalu memberikan saran terbaik untuk anak walinya selama berkuliah di jurusan kimia ini. Semoga diberi kelancaran dalam segala aktivitasnya.
3. Seluruh staf pengajar, pegawai, laboran dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi khususnya jurusan kimia atas pelajaran berharga dan bantuannya selama penulis berkuliah maupun penyusunan skripsi ini. Semoga diberi balasan yang baik atas semuanya.
4. Kedua orang tua serta kedua adikku Ifa dan Nisa atas dukungan dan semangat baik moral maupun spiritual demi terselesaikannya skripsi ini. Semoga senantiasa dimudahkan rizki dan urusannya serta diberi kesehatan selalu. 5. Kementrian Agama khususnya Direktorat Pendidikan Diniyah dan Pondok
Pesantren yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengenyam pendidikan di Universitas Airlangga ini.
6. Teman-teman kassande dan kimia 2011, CSS MoRA, sahabat mahacafe, Extra Sem, angkringan vintage dan semuanya atas kebaikan kalian selama ini serta selalu mendukung penulis dalam hal apapun. Semoga kalian diberi kemudahan dan kelancaran dalam hidup ini.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi persyaratan akademis pendidikan sebelum penelitian dalam bidang kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan proposal ini.
Surabaya, 2 Februari 2016 Penulis,
Hakim, Arief Rahman, 2016, Pengaruh Kecepatan Alir, Kuat Arus dan Jumlah Elektroda Terhadap Kadar Penurunan Limbah Deterjen Metode Elektroflotasi Skala Pilot, Skripsi ini di bawah bimbingan Dr. Faidur Rochman, M.S dan Drs. Hamami, M.Si., Departemen Kimia, Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Airlangga
ABSTRAK
Telah dikembangkan metode pengolahan limbah deterjen domestik secara elektroflotasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan alir, kuat arus dan jumlah elektroda terhadap kadar penurunan limbah deterjen menggunakan metode elektroflotasi dengan kolom yang dipasang seri dengan model elektroda sejajar. Sampel limbah yang digunakan adalah larutan deterjen buatan dari deterjen komersial Rinso yang dilarutkan dalam air. Elektroda yang digunakan adalah logam aluminium yang dioksidasi menggunakan asam sulfat 15 %. Instalasi pengolahan air limbah dirangkai menggunakan satu kolom yang telah dilengkapi dengan saluran input dan output limbah, kran sebagai pengatur kecepatan alir dan elektroda yang dipasang sejajar. Kadar limbah deterjen diukur menggunakan metode test-kit menggunakan peralatan test-kit deterjen dari Hach. Kondisi optimum proses elektroflotasi diperoleh pada kecepatan alir 318,58 L/jam, kuat arus 8 Ampere dan jumlah elektroda 8. Prosentase penurunan limbah deterjen meningkat dengan semakin besarnya kecepatan alir, kuat arus dan jumlah elektroda yang digunakan.
Hakim, Arief Rahman, 2016, The Effect of Flow Rate, Current Strength and Total Electrode on The Reduction of Detergent Waste by Electroflotation Method at pilot Scale. This study is under guidance of Dr. Faidur Rochman M.S and Drs. Hamami, M.Si., Chemistry Department, Faculty of Science and
Technology, Airlangga University
ABSTRACT
Waste treatment of detergent using electroflotation method have been investigated. The aim of this research was to determine the effect of flow rate, strength current and the number of electrodes on the reduction detergent waste by electroflotation method with series column and parallel electrodes. The detergent waste sample was detergent solution that made from commercial detergent Rinso and solved with water. The electrode that used was aluminium which oxidated using sulfuric acid 15 %. Waste water treatment plant is assembled using one electroflotation column with input and output channel, flow rate’s regulator and parallel electrodes. The concentration of detergent waste was measured using detergent test-kit from Hach. The optimum condition of electroflotation process was obtained at the flow rate was 318,58 L/hour, current strength was 8 ampere and 8 electrodes. The reduction percentage of detergent waste was increased equal with flow rate, current strength, and more electrode that used.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ORISINALITAS ... iv
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ... v
KATA PENGANTAR ... vi
2.2.3 Efek Pemucat (Bleaching Agent) ... 11
2.2.4 Pengisi (Filler) ... 11
2.2.5 Aditif ... 11
2.3Teknologi Pengolahan Limbah Deterjen ... 11
2.3.1 Metode Sedimentasi ... 12
2.3.2 Metode Adsorpsi ... 12
2.3.3 Metode Biodegradasi ... 13
2.3.4 Metode Elektroflotasi ... 13
2.4 Flotasi ... 15
2.5 Spektrofotometri UV-Vis ... 16
2.6 Test-Kit Detergen ... 17
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu ... 18
3.2 Bahan dan Alat ... 18
3.2.2 Bahan Penelitian ... 18
3.2.3 Alat-alat Penelitian ... 18
3.3 Diagram Alir Penelitian ... 19
3.4 Variabel Penelitian ... 19
3.5 Prosedur Kerja ... 20
3.5.1 Pembuatan Larutan Standar NaLS 100 ppm ... 20
3.5.2 Pembuatan Larutan Pereaksi ... 20
3.5.3 Pembuatan Larutan Sampel Deterjen ... 21
3.5.4 Oksidasi Aluminium ... 21
3.5.5 Pembuatan Kolom Elektroflotasi ... 22
3.5.6 Penyusunan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Skala Pilot ... 22
3.5.7 Pembuatan Kurva Kalibrasi ... 24
3.5.8 Uji Faktor Koreksi ... 24
3.5.9 Uji Elektroflotasi ... 26
3.5.9.1Pengaruh Kecepatan Alir ... 27
3.5.9.2Pengaruh Kuat Arus ... 28
3.5.9.3Pengaruh Jumlah Elektroda ... 28
3.5.9.4Penentuan Daya Reduksi ... 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Oksidasi Aluminium ... 30
4.2 Pembuatan Kolom Elektroflotasi ... 31
4.3 Penyusunan Instalasi Pengolahan Air Limbah Skala Pilot ... 33
4.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar NaLS ... 34
4.5 Uji Faktor Koreksi ... 36
4.6 Pengaruh Kecepatan Alir pada Proses Elektroflotasi ... 38
4.7 Pengaruh Kuat Arus pada Proses Elektroflotasi ... 40
4.8 Pengaruh Jumlah Elektroda pada Proses Elektroflotasi ... 42
4.9 Penentuan Kapasitas Olah Limbah Deterjen ... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1 Reaksi Pembuatan Deterjen ... 7
2.2 Molekul Surfaktan ... 9
2.3 Struktur Linier Na-Alkilbenzensulfonat ... 9
2.4 Reaksi Pembuatan Na-Alkilbenzensulfonat ... 10
2.5 Proses Elektroflotasi ... 15
3.1 Diagram Alir Penelitian ... 19
3.2 Skema IPAL Sederhana Skala Pilot ... 23
4.1 Kolom Elektroflotasi ... 32
4.2 Celah Tempat Pemasangan Elektroda ... 32
4.3 Susunan IPAL Sederhana skala pilot ... 33
4.4 Lubang pada Pipa Input ... 34
4.5 Kurva Standar Larutan NaLS ... 36
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
2.1 Syarat Mutu Deterjen Cair menurut SNI ... 7 4.1 Data Absorbansi Larutan Standar NaLS ... 35 4.2 Data Absorbansi larutan standar NaLS 100 ppm menggunakan
Spektrofotometer UV-Vis ... 37 4.3 Data konsentrasi larutan standar NaLS 100 ppm menggunakan
test-kit Hach ... 37 4.4 Data Pengaruh Kecepatan Alir Terhadap Penurunan Kadar
Limbah ... 39 4.5 Data Pengaruh Kuat Arus Terhadap Penurunan Kadar Limbah ... 41 4.6 Data Pengaruh Jumlah Elektroda Terhadap Penurunan Kadar
Limbah ... 43 4.7 Data Penentuan Kadar Penurunan Limbah Deterjen Metode
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul
1 Pembuatan Larutan Induk 100 ppm
2 Kurva Kalibrasi Larutan Standar NaLS
3 Uji Faktor Koreksi
4 Variasi Kecepatan Alir
5 Variasi Kuat Arus
6 Variasi Jumlah Elektroda
7 Hasil Penentuan Kadar Penurunan Limbah Deterjen
