STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO
3)
DARI SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI
ADSORBEN TERHADAP ION RAKSA (Hg
2+)
SKRIPSI
IRWANTO
090802004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO
3)
DARI SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI
ADSORBEN TERHADAP ION RAKSA (Hg
2+)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
IRWANTO
090802004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Studi Pemanfaatan Kalsium Karbonat (CaCO3)
dari Serbuk Cangkang Telur Sebagai Adsorben Terhadap Ion Raksa (Hg+)
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Februari 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Drs. Chairuddin, M.Sc Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc NIP. 195912311987011001 NIP.195211161980031001
Disetujui oleh :
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO3) DARI
SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION RAKSA (Hg2+)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2014
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahim,
Alhamdulillahrabbilalamin, segala puji bagi Allah SWT atas segala rahmat, nikmat, karunia, dan hidayah-Nya yang selalu dilimpahkan kepada Penulis, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Serta shalawat dan salam Penulis haturkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, semoga kelak kita mendapat syafa’at Beliau di hari akhir nanti, Amin.
Dengan segala kerendahan hati Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan kepada Ayahanda tersayang Sutarno, dan Ibunda tercinta Katijem atas semua kasih sayang, pengorbanan, kerja keras, dan doanya yang selalu menyertai perjuangan Penulis, sehingga Penulis dapat menyelesaikan semua ini. Untuk Abang, Kakak dan Adik terbaikku Katijan, Sumarni, Merry Yustika, Sunarto dan Sri Rahayu, terima kasih untuk semua nasihat, semangat, dan dukungannya semoga kita dapat membahagiakan kedua orang tua kita. Serta untuk semua keluarga yang selalu memberi dukungan kepada Penulis.
Kepada Bapak Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc, dan Bapak Drs. Chairuddin, M.Sc selaku Pembimbing I dan II yang dengan sabar dan tulus membimbing dan mendampingi selama proses penelitian dan penulisan skripsi ini. Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung selaku Penasehat Akademik, Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia. Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, MS selaku Kepala Laboratorium Kimia Dasar LIDA USU, Bapak dan Ibu dosen serta seluruh staf Departemen Kimia FMIPA USU, terima kasih untuk semua yang telah diberikan kepada Penulis.
Kepada keluarga LIDA, kak Ayu, Ilman, Indah, Rina, Raissa, Dwi, Ayu dan adik-adik asisten, teman-teman seperjuangan 2009, teman-teman HMI Komisariat FMIPA USU, teman-teman Asrama Putera USU, terima kasih untuk persahabatan, kebersamaan dan kekeluargaan yang selama ini diberikan kepada Penulis, serta semua pihak yang telah membantu Penulis menyelesaikan studinya disini. Semoga Allah SWT membalas dengan kebaikan berlipat ganda. Amin.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan Penulis baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
STUDI PEMANFAATAN KALSIUM KARBONAT (CaCO3) DARI
SERBUK CANGKANG TELUR SEBAGAI ADSORBEN TERHADAP ION RAKSA (Hg2+)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pemanfaatan kalsium karbonat (CaCO3) dari
serbuk cangkang telur sebagai adsorben terhadap ion Raksa (Hg2+). Pada penelitian ini serbuk cangkang telur dipreparasi dengan dihaluskan pada ukuran partikel lolos ayakan 100 mesh dan dipanaskan pada suhu 500 oC selam 2 jam, kemudian kadar kalsium karbonat ditentukan dengan metode titrasi balik (Asam-Basa). Serbuk cangkang telur yang telah dipanaskan kemudian digunakan sebagai adsorben ion Hg2+ 5 mg/L sebanyak 100 mL, dimana proses adsorpsi dilakukan dengan berbagai variasi perlakuan yaitu variasi pH larutan, waktu pengadukan, dan variasi berat adsorben. Penentuan kadar ion Hg2+ sebelum dan setelah diadsorpsi dengan menggunakan inductively Coupled Plasma-Optical Emission
Spectrometry (ICP-OES). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar kalsium
STUDY OF THE USE CALCIUM CARBONATE (CaCO3) FROM
EGGSHELL POWDER AS AN ADSORBENT OF MERCURY (Hg2+) ION
ABSTRACT
The use of calcium carbonate (CaCO3) from eggshell powder as an adsorbent to
Mercury (Hg2+) ion has been studied. In this research eggshell powder prepared by mashed on the particle size of 100 mesh pass sieves and heated at a temperature of 500oC for 2 hours, then calcium carbonate content was determined by back-titration method (Acid-Base). Eggshell powder which has been heated then used as an adsorbent of 5 mg/L of 100 mL Hg2+ ion solution, where the adsorption process is done with a wide variety of treatment are variations of pH , stirring time, and doses of adsorben. The determination of Hg2+ ions before and after adsorbed using Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry
DAFTAR ISI
Bab 2 Tinjauan Pustaka
2.1 Cangkang Telur 6
2.2 Kalsium Karbonat 7
2.2.1 Penggunaan Klasium Karbonat 9
2.3 Karakteristik dan Pencemaran Logam berat 10
2.3.1 Raksa (Merkuri) 12
2.3.1.1 Pemanfaatan Raksa 13
2.3.1.2 Efek Toksik Raksa 14
2.4 Adsorpsi 15
2.4.1 Jenis Adsorpsi 15
2.5 Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry 16
2.5.1 Definisi Umum 16
2.5.2 Karakteristik ICP-OES 18
2.5.3 Instrumentasi ICP-OES 19
Bab 3 Metodologi Penelitian
3.1 Alat dan Bahan 23
3.1.1 Alat-alat 23
3.1.2 Bahan-bahan 24
3.2 Prosedur Penelitian 24
3.2.1 Preparasi Cangkang Telur Ayam 24
3.2.2 Pembuatan Pereaksi 24
3.2.2.2 Pembuatan Larutan NaOH 0,1 M 25 3.2.2.3 Pembuatan Larutan NaOH 0,2 M 25 3.2.2.4 Pembuatan Indikator Phenolpthalein 25
3.2.3 Pembuatan Larutan Hg2+ 25
3.2.3.1 Pembuatan Larutan Standar Hg2+ 1000 mg/L 25
3.2.3.6 Pembuatan Kurva Kalibrasi Ion Hg2+ 26 3.2.4 Penentuan Kadar Kalsium Karbonat 27 3.2.5 Adsorpsi ion Hg2+ Menggunakan Serbuk Cangkang
Telur 27
3.2.5.1 Penentuan pH Optimum 27
3.2.5.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum 28 3.2.5.3 Penentuan Berat Optimum Adsorben 28
3.3 Bagan Penelitian 29
3.3.1 Preparasi Cangkang Telur Ayam 29
3.3.2 Penentuan Kadar Kalsium Karbonat 30 3.3.3 Penentuan Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Hg2+ 31 3.3.4 Adsorpsi ion Hg2+ Menggunakan Serbuk Cangkang
Telur 32
3.3.4.1 Penentuan pH Optimum 32
3.3.4.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum 33 3.3.4.3 Penentuan Berat Optimum Adsorben 34
Bab 4 Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Penelitian 35
4.1.1 Penentuan Kadar Kalsium Karbonat dalam Serbuk
Cangkang Telur 35
4.1.2 Pengukuran Ion Raksa (Hg2+) 36
4.1.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan
Metode Least Square 37
4.1.2.2 Penentuan Koefisien Korelasi 38 4.1.3 Adsorpsi ion Raksa (Hg2+) dengan Menggunakan
Kalsium Karbonat (CaCO3) dari Serbuk Cangkang Telur 39
4.1.3.1 Data Penentuan pH Optimum 39
4.1.3.2 Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum 40 4.1.3.3 Data penentuan Berat Optimum Adsorben 40 4.1.4 Persentase Penurunan Kadar Ion Raksa (Hg2+) dalam
Larutan (Penentuan Persen (%) Adsorpsi) 41
4.2 Pembahasan 42
4.2.1 Preparasi dan Penentuan Kadar Kalsium Karbonat dalam
Serbuk Cangkang Telur 42
4.2.2 Adsorpsi Ion Raksa (Hg2+) dengan Menggunakan
Kalsium Karbonat (CaCO3) dari Serbuk Cangkang Telur 43
4.2.2.2 Penentuan Waktu Pengadukan Optimum 45 4.2.2.3 Penentuan Berat Optimum Adsorben 46 4.2.2.4 Interaksi Serbuk Cangkang Telur dengan Ion
Raksa (Hg2+) 47
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 48
5.1 Kesimpulan 48
5.2 Saran 48
Daftar Pustaka 49
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel
2.1. Komposisi Nutrisi Cangkang Telur Ayam yang Dikeringkan
dengan Penempelan Albumin 7
2.2. Kelarutan Ion Kalsium Sebagai Fungsi dari Tekanan Parsial CO2
pada 25 oC. 9
4.1. Data Kadar Kalsium Karbonat dalam Serbuk Cangkang Telur Sebelum dan Setelah Pemanasan dengan Metode Titrasi Asam
Basa. 35
4.2. Kondisi Operasi Peralatan Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) Merek Varian-Liberty 8000
pada Penentuan Intensitas Ion Raksa (Hg2+). 36 4.3. Data Intensitas Cahaya Larutan Seri Standar Ion Raksa (Hg2+) 36 4.4. Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Penentuan Konsentrasi
Ion Raksa (Hg2+) Berdasarkan Pengukuran Intensitas Cahaya
Larutan Ion Raksa (Hg2+) 37
4.5. Data Penentuan pH Optimum Adsorpsi 39
4.6. Data Penentuan Waktu Pengadukan Optimum Adsorpsi 40
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman Gambar
2.1. Perjalanan Logam Sampai ke Tubuh Manusia 11 2.2. Proses yang Terjadi Ketika Sampel Diinjeksikan ke dalam Debit
ICP-OES 17
2.3. Komponen Utama dan Susunan dari Peralatan Inductively Coupled
Plasma-Optical Emission Spectrometry 33
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman Lampiran
1. Standarisasi Larutan NaOH dan HCl 54
2. Uji Kualitatif Ion Karbonat dalam Serbuk Cangkang Telur 56 3. Persentase Penurunan Kadar Ion Raksa (Hg2+) dalam Larutan 57 4. Interferensi Intensitas Cahaya atau Gangguna Spektral pada ICP-OES
yang Mungkin Terjadi pada Pengukuran Ion Raksa 58
