ADSORPSI ION KADMIUM (II) MENGGUNAKAN ADSORBEN
KITOSAN-p-t-BUTILKALIKS[4]ARENA
Disusun Oleh :
NURUL IHSANIATI
M0310036SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi
ADSORPSI ION KADMIUM (II) MENGGUNAKAN ADSORBEN
KITOSAN-p-t-BUTILKALIKS[4]ARENA
NURUL IHSANIATI M0310036
Skripsi ini dibimbing oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Desi Suci Handayani, M.Si. Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si
NIP. 19721207 199903 2001 NIP. 19730124 199903 2001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :
Hari :Jumat
Tanggal : 22 April 2016
Anggota Tim Penguji :
1. Dra. Tri Martini, M. Si. 1. ...
NIP. 19581029 198503 2002
2. Teguh Endah Saraswati, M. Sc., Ph. D. 2. ... NIP. 19790326 200501 2001
Disahkan oleh
Kepala Program Studi Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul
“
ADSORPSI ION KADMIUM (II) MENGGUNAKAN ADSORBEN
KITOSAN-p-t-BUTILKALIKS[4]ARENA
” belum pernah diajukan untukmemperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang
pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain,
kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar
pustaka.
Surakarta, April 2016
NURUL IHSANIATI
iv
ADSORPSI ION KADMIUM (II) MENGGUNAKAN ADSORBEN
KITOSAN-p-t-BUTILKALIKS[4]ARENA
NURUL IHSANIATI
Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan adsorpsi Cd2+ menggunakan adsorben kitosan-p-t
-butilkaliks[4]arena. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui kemampuan kitosan-p-t-butilkaliks[4]arena sebagai adsorben Cd2+ dibandingkan dengan kitosan. Adsorpsi dilakukan dengan metode batch dengan variasi pH, waktu kontak dan konsentrasi awal larutan Cd2+. Banyaknya Cd2+ yang teradsorp
ditentukan dengan AAS (Atomic Absorption Spectrometer). Karakterisasi
adsorben sebelum dan setelah adsorpsi ditentukan dengan FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) dan SEM-EDX (Scanning Electron Microscopy coupled with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy).
Hasil adsorpsi menunjukkan bahwa adsorpsi Cd2+ oleh kitosan
-p-t-butilkaliks[4]arena mempunyai kondisi optimum pada pH 8 dan waktu kontak 240 menit. Studi kinetika adsorpsi Cd2+oleh kitosan-p-t-butilkaliks[4]arena cenderung mengikuti kinetika adsorpsi Ho dengan konstanta laju 1,777x10-2 g mg-1menit-1. Studi isoterm adsorpsi Cd2+ oleh kitosan-p-t-butilkaliks[4]arena cenderung mengikuti Isoterm Freundlich dengan energi adsorpsi 28,627 kJ/mol dan kapasitas adsorpsi 21,675μmol/g.
Kata kunci : Adsorpsi, Cd2+, Kitosan-p-t-butilkaliks[4]arena.
ADSORPTION OF Cd2+METAL ION USING
CHITOSAN-p-t-BUTYLCALIX[4]ARENE
NURUL IHSANIATI
Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas
Maret University.
ABSTRACT
Adsorption of Cd2+by chitosan-p-t-butylcalix[4]arene had been done. The aim of this research were to know the ability of the chitosan-
p-t-butylcalix[4]arene to adsorp of Cd2+ comparated to chitosan. Adsorption was carried out in batch system. Several variables including pH, contact time, and initial concentration of Cd2+ were determinated. The concentration of Cd2+ after adsorption were determined by AAS (Atomic Absorption Spectroscopy. Characterized of adsorbent were determinated by FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) and SEM-EDX (Scanning Electron Microscopy coupled with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy).
Result showed that the optimum pH and contact time by chitosan-p-t -butylcalix[4]arene were 8 and 240 minutes. Study of adsorption kinetic showed that the adsorption of Cd2+ by chitosan-p-t-butylcalix[4]arene followed kinetic model of Ho with the adsorption rate was 1.777x10-2 g mg-1 minute-1. Study of adsorption isotherm showed that the adsorption of Cd2+ by chitosan-p-t -butylcalix[4]arene followed the Freundlich isotherm with adsorption energy was 28.627 kJ/mol and adsorption capacity was 21.675μmol/g.
Keywords :Adsorption, Cd2+, Chitosan-p-t-butylcalix[4]arene.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT berkat rahmat dan karunia-Nya, penulis
dapat menyelesaikan tugas penulisan skripsi yang berjudul: “Adsorpsi Ion
Kadmium (II) Menggunakan Adsorben Kitosan-p-t-butilkaliks[4]arena”. Sholawat
serta salam senantiasa terlimpah ke pangkuan baginda Rasulullah Saw., beserta
keluarga, shahabat, dan umatnya.
Kelancaran proses penulisan skripsi ini berkat bimbingan, arahan, dan
petunjuk serta kerja sama dari berbagai pihak, baik pada tahap persiapan,
penyusunan hingga terselesaikannya skripsi ini. Penulis dalam kesempatan ini
menyampaikan terima kasih khususnya kepada Ayah, Ibu tercinta. Terima kasih
penulis sampaikan pula kepada yang terhormat :
1. Dr. Triana Kusumaningsih., M.Si., selaku Kepala Program Studi Kimia
FMIPA UNS sekaligus Pembimbing II.
2. Dr. Desi Suci Handayani, M.Si., selaku Pembimbing I sekaligus
Pembimbing Akademik.
3. Staf Dosen Program Studi Kimia FMIPA UNS dan segenap karyawan.
4. Rekan-rekan Mahasiswa Program Studi Kimia FMIPA UNS.
5. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaikan
skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak
kekurangannya. Untuk itulah, kritik dan saran yang membangun, senantiasa
penulis terima dengan lapang dada. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi ilmu
pengetahuan dan pembaca.
Surakarta, April 2016
Nurul Ihsaniati
DAFTAR ISI
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Perumusan Masalah ... 3
1. Identifikasi Masalah ... 3
2. Batasan Masalah... 4
3. Rumusan Masalah... ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Manfaat Penelitian... 5
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
A. Tinjauan Pustaka ... 6
1. Kitosan... 7
2. Senyawa Kitosan-p-t-butilkaliks[4]arena... 9
3. Adsorpsi... 9
4. Kinetika Adsorpsi... 11
5. Isoterm Adsorpsi... 11
6. Logam Cd... ... 13
7. Adsorpsi Ion Logam Cd2+pada berbagai adsorben... 14
B. Kerangka Pemikiran ... 16
C. Hipotesis... 19
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 20
A. Metode Penelitian... 20
B. Tempat dan Waktu Penelitian ... 20
viii
D. Prosedur penelitian ... 21
1. Pembuatan Adsorben... 21
2. Adsorpsi Ion Logam Cd2+... 22
3. Analisis Ion Logam Cd2+dengan AAS... 23
E. Teknik pengumpulan dan analisa data ... 23
1. Analisis Konsentrasi Ion Logam Cd2+... 23
2. Kinetika Adsorpsi... 23
3. Isoterm Adsorpsi... 24
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 25
A. Sintesis Adsorben... 25
B. Penentuan pH Optimum ... 26
C. Penentuan Kinetika Adsorpsi ... 27
D. Penentuan Isoterm Adsorpsi... 30
E. Karakterisasi Struktur Adsorben... . 33
1. Karakterisasi Adsorben dengan FTIR ... 33
2. Karakterisasi Adsorben dengan SEM-EDX ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 39
A. Kesimpulan ... 39
B. Saran ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 30
LAMPIRAN – LAMPIRAN... 44
