REMEDIASI PASIR TERKONTAMINASI DENGAN METODE
BATCH SYSTEM
DENGAN PENINGKATAN
SURFAKTAN BERBAHAN BAKU
SODIUM DODECYL
SULFATE
(SDS)
SKRIPSI
Oleh
AULIA CHAIRUNNISA
110405133
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan
ini merupakan skripsi dengan judul “Remediasi Pasir Terkontaminasi Dengan
Metode Batch System dengan Peningkatan Surfaktan Berbahan Baku Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)”, 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 bermanfaat untuk mengetahui kemampuan SDS
berinteraksi dan me-remove ion logam berat yang dapat diaplikasikan untuk
mengatasi permasalahan mengenai pencemaran logam berat yang sering terdapat
pada sedimentasi bebatuan dan badan air.
Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dosen pembimbing penelitian ini, Bapak Bode Haryanto, S.T, M.T, Ph.D.
2. Dosen penguji penelitian, Bapak Prof. Dr. Ir. M. Turmuzi, MS dan Bapak
Ir. Bambang Trisakti, MT.
3. Kordinator penelitian, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara, Ibu Ir. Renita Manurung, M.T.
4. Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera.
Utara, Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si
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, Agustus 2016
Penulis
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada kedua orang tua penulis, Hari
Waluyo Ginting dan Meirna Rollina 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 Aulia M Rahman, Aulia Benazira, Samuel Sitorus, dan teman-teman
seperjuangan angkatan 2011 yang selalu mendukung dan memotivasi penulis
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Aulia Chairunnisa
NIM : 110405133
Tempat/tgl lahir : Lhokseumawe / 09 April 1993
Nama orang tua : Hari Waluyo Ginting dan Meirna Rollina
Alamat orang tua :
Taman Setiabudi Indah II blok IV/52
Asal Sekolah :
TK 3 Taman Siswa Arun tahun 1998-1999
SD 1 Taman Siswa Arun tahun 1999-2004
SMP Yayasan Pendidikan Arun tahun 2004-2008
SMA Yayasan Pendidikan Arun tahun 2008-2011 Pengalaman Organisasi :
Anggota HIMATEK periode 2013 – 2014
Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal :
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan desorpsi dan interaksi antara pasir putih yang terkontaminasi ion logam (Cd2+) 50 ppm dengan variasi konsentrasi SDS dan variasi kecepatan rotasi shaker pada larutan SDS dengan pH 7. Konsentrasi SDS yang digunakan adalah 0; 0,5; 1 dan 2 CMC. Variasi kecepatan rotasi shaker yang digunakan adalah 0; 50 dan 100 Rpm. Penelitian ini terbagi menjadi 2 tahap, yaitu perlakuan awal dengan melakukan kontaminasi pasir yang diawali dengan pencucian dan pengeringan hingga kondisi seragam. Kemudian dilanjutkan dengan pengukuran potensi kapasitas adsorpsi dengan sistem batch adsorption. Tahap kedua dilakukan tahap remediasi atau pencucian dengan SDS untuk meninjau kemampuan desorpsi dan interaksi antara SDS dan pasir putih yang terkontaminasi (Cd2+). Pengaruh konsentrasi SDS dalan me-remove atau mencuci ion logam Cd2+ terjadi peningkatan yang signifikan, disebabkan oleh adanya gaya mekanis rotasi shaker. Hasil removal terbesar terdapat pada saat konsentrasi SDS 2 CMC dengan kecepatan rotasi sebesar 100 Rpm, yaitu 10,01005% dan hasil removal terkecil berada pada konsentrasi 0 CMC dengan kecepatan rotasi 0 Rpm sebesar 3,462414%.
ABSTRAK
This study aims to determine the ability of desorption and the interaction between the white sand contaminated with metal ions (Cd2+) 50 ppm with SDS concentration variation and variation of the rotational speed of the shaker on SDS solution at pH 7. Te concentration of SDS used is 0;0.5;1; and 2 CMC. Variations in the speed of rotation shaker used are 0;50 and 100 Rpm. This study is divided into two steps : pretreatment by sand contamination that begins with washing and drying until the condition are uniform. The proceed with the measurement of the adsorption capacity potential by batch adsorption system. Second stage performed remediation phase or washing with SDS to review the desorption capabilities and interaction between SDS and white sand is contaminated (Cd2+). The concentration SDS infuence in removing or washing the metal ion (Cd2+) a signifant increase, caused by the the mechanical force by rotation shaker. The removal results contained in the current concentration cmc SDS 2 rotational speed of 100 Rpm, amounting to 10.01005% and the smallest removal is at concentration of 0 CMC with a rotational speed of 0 Rpm, amounted 3.462414%.
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i
PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
DEDIKASI iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS v
ABSTRAK vi
1.5 Ruang Lingkup Penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1 Karakteristik Logam Berat 6
2.2 Logam Kadmium (Cd) 7
2.3 Adsorpsi 9
2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi 12
2.5 Remediasi Logam Berat pada Pasir Terkontaminasi 10
2.6 Surfaktan 11
2.7
2.8
Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) Rangkaian Peralatan Percobaan Remediasi Pasir
Terkontaminasi pada Batch System
14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 16
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian 16
3.2 Bahan dan Peralatan 16
3.3 Rancangan Percobaan 16
3.4 Prosedur Penelitan 16
3.5 Rangkaian Peralatan Percobaan Remediasi Pasir
Terkontaminasi pada Batch System 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 29
4.1 Pre-Treatment Awal pada Adsorben Pasir Putih 29
4.2 Penentuan Kapasitas Adsorpsi 30
4.3 Penentuan Removal Efisiensi Cd(II) dengan Variasi
Konsentrasi Surfaktan 33
4.4 Penentuan Kapasitas Adsorpsi 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 38
5.1 Kesimpulan 38
5.2 Saran 38
DAFTAR PUSTAKA 39
LAMPIRAN A 43
LAMPIRAN B 45
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Rangkaian Peralatan Percobaan Remediasi Sistem
Batch 15
Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Adsorben Pasir Putih 21
Gambar 3.2 Flowchart Pengeringan Adsorben Pasir Putih 21
Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan HCL 0,1 M 22
Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M 22
Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut dengan pH 4,5 23
Gambar 3.6 Flowchart Pembuatan Larutan Standar Cd2+ 50 ppm 23
Gambar 3.7 Flowchart Mengukur Pengaruh Ukuran Adsorben
terhadap Kemampuan Adsorpsi 24
Gambar 3.8 Flowchart Mengukur Removal Efisiensi terhadap
Variasi Konsentrasi SDS 25
Gambar 3.9 Flowchart Mengukur Kinetika Pencucian Pasir
terhadap Logam Cd2+ pada Batch System 27 Gambar 4.1 Pencucian Adsorben Pasir Putih 29
Gambar 4.2 Pengeringan Adsorben Pasir Putih 30
Gambar 4.3 (a) Konfirmasi Analisa FTIR pasir sebelum
Terkontaminasi 31
Gambar 4.3 (b) Konfirmasi Analisa FTIR pasir setelah
Terkontaminasi 31
Gambar 4.4 Nilai Removal Efisiensi dengan Variasi Konsentrasi
Surfaktan (SDS) dan Variasi Kecepatan rotasi (shaker) 33 Gambar 4.5 Grafik Kinetika Desorpsi pada 2 CMC 100 Rpm 36
Gambar L-C.1 Pencucian Pasir Putih yang Akan digunakan Sebagai
Adsorben 49
Gambar L-C.2 Kontaminasi Adsorben Pasir Putih dengan Ion Logam
Cd(II) 49
Gambar L-C.4 Foto Shaking Sampel saat Penentuan Persen Kinetika
Desorpsi 50
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Data Beberapa Hasil Penelitian yang Memanfaatkan
Pasir sebagai Adsorben 3
Tabel 4.1 Data Hasil Removal Efisiensi 34
Tabel L-A.1 Data Proses Pencucian Adsorben Pasir Putih 43
Tabel L-A.2 Data Proses Pengeringan Pasir Putih 43
Tabel L-A.3
Tabel L-A.4
Data Hasil Removal Efisiensi dengan Berbagai Variasi
Konsentrasi Surfaktan dan Kecepatan Pengadukan
Shaker
Data Hasil Penentuan Kinetika Desorpsi Pada
Konsentrasi Surfaktan (SDS) 2 CMC 100 Rpm
44
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A DATA HASIL PERCOBAAN Halaman
LA.1 Data Hasil Pencucian Adsorben Pasir Putih 43
LA.2 Data Hasil Pengeringan Adsorben Pasir
Putih 43
LA.3
LA.4
Data Hasil Removal Efisiensi Dengan
Variasi Konsentrasi Surfaktan
Data Hasil Penentuan Kinetika Desorpsi
Pada Konsentrasi Surfaktan (SDS) 2 CMC
100 Rpm
44
44
LAMPIRAN B CONTOH HASIL PERHITUNGAN 45
LB.1 Pembuatan Larutan 45
LB.2
LB.3
LB.4
LB.5
Perhitungan Kapasitas Adsorpsi
Perhitungan Pore Volume pada Kolom
Remediasi
LAMPIRAN C FOTO HASIL PENELITIAN
LC.1 Pencucian Pasir Putih yang Akan
Digunakan Sebagai Adorben 49
LC.2 Kontaminasi Adsorben Pasir Putih dengan
Ion Logam Cd(II) 45
LC.3 Foto Shaking Sampel dan Penentuan
Persen Removal Efisiensi 50
LC.4 Foto Shaking Sampel dan Penentuan
Persen Kinetika Desorpsi
50
DAFTAR SINGKATAN
AAS Atomic Adsorption Spectroscopy BET Brunaeur Emmet Teller
FTIR Fourier Transform Infrared RPM
PPM
CMC
Rotation per minute Part per Million
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Dimensi
Cd Kadmium
Ni Nikel
CdS
CdO
Kadmium Sulfida
Kadmium Oksida
% Persen
HCl Asam klorida
NaOH Natrium Hidroksida
H2O
Cd(CH3COO)2.2H2O
Air
Kadmium Asetat Dihidrat
H+ Ion hidrogen
m Berat adsorben g
V Volume larutan logam yang
digunakan ml
