8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
1/15
STUDI KINETIKA ADSORPSI LARUTAN LOGAM TIMBAL
(Pb) MENGGUNAKAN KARBON AKTIF DARI BATANG
PISANG
KINETICS STUDY OF ADSORPTION OF PLUMBUM
METAL SOLUTION BY USING ACTIVATED CARBON
FROM BANANA STEM
Husni Husin and Cu M!u"a# R$sn!%%&
Laboratorium Teknik Reaksi Kimia dan Katalisis
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala
Darussalam, Banda Aceh - 23111, Indonesiae-mail: husni_husin22!yahoo"#om
Abs"a'
Kineti#s absor$tion study on $lumbum %&b' metal solution on a#tivated #arbon
(rom banana stem has been done" )#tivated #arbon *ere $re$ared by $yrolisys
at + o and o" .itro/em /as *as streamed at the same time to (or#e the
volatiles matter (rom the $ores about 0 ml1minute" The euilibrium adsor$tion
data o( $lumbum %&b' metal solution on a#tivated #arbon *as analy3ed by the
Lan/muir isotherm model" )#tivated #arbon that *as $yrolised at + o has the
#onstant o( K o( ,0405 l1m/ and 6m 5,20 m/1/r, )#tivated #arbon that *as$yrolised at + o has the #onstant o( Ko(, *hile the a#tivated #arbon that *as
$yrolised at o has the #onstant o( Ko( ,07 l1m/, and 02,8 m/1" The
kineti#s adsor$tion o( $lumbum metal (ollo*ed an a$$arent (irst-order veri(ied
by the linear trans(orms ln o1 9 ( %t' *ith k values are o( ,245 ,274 and
,++ min"
Key *ord: kineti#s study, banana stem, a#tivated #arbon, adsor$tiom, $lumbum
metal"
Abs"a
Studi kinetika adsor$si larutan lo/am timbal men//unakan karbon akti( dari
batan/ $isan/ telah dilakukan" Karbon akti( yan/ di/unakan dalam $enelitian ini
disia$kan den/an #ara $irolisis $ada suhu + o dan o" ;ersamaan den/an
itu dialiri /as .2untuk mendoron/ senya*a-senya*a volatil dari dalam $ori
sebanyak 0 ml1menit"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
2/15
2
PENDAHULUAN
Karbon aktif merupakan adsorben yang sangat bagus dan banyak
digunakan karena luas permukaan dan volume mikropori sangat besar
[=sam, dkk, 28], kapasitas adsorpsi sangat besar, laju kinetika adsorpsi
sangat cepat, dan relatif mudah dapat diregenerasi [adhava, dkk" 28, Renoua, dkk", 28?. $anyak buangan padat pertanian
seperti tempurung kelapa [Sumathi, dkk", 28], kulit biji kopi [;auero, dkk,
2+], serat kayu dari serbuk gergaji, dan kulit buah!buahan, telah
ditemukan merupakan prekursor yang sangat layak untuk karbon aktif
disebabkan mengandung banyak karbon, dan rendah kadar abu.
$uangan pertanian telah dipertimbangkan menjadi bahan baku yang
sangat penting karena tertama % fakta: a) sumber yang dapat
diperbaharui dan harga nyapun murah.
Seirin/ den/an menin/katnya industri maka @umlah lo/am berat @u/a akan
menin/kat seba/ai lo/am berat yan/ berakibat buruk terhada$ lin/kun/an" Lo/am-lo/am
berat san/at s$e#ial menyebabkan rusak lin/kun/an" &alin/ kuran/ 2 @enis lo/am berat
diklasi(ikasikan seba/ai ra#un, dan seten/ah dari ini telah masuk ke dalam lin/kun/an
dalam @umlah yan/ san/at besar dan beresiko $ada kesehatan manusia ARenoua, dkk",
28?" Kemam$uan badan air dalam mem$ertahankan kehidu$an dalam air dan @u/a
keberlan@utan untuk ke/unaan lain, ba/aimana$un, ter/antun/ $ada elemen-elemen
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
3/15
+
kimia yan/ ada dalam badan air"
Timbal atau &b adalah lo/am bera#un yan/ da$at terakumulasi dalam or/an tubuh
manusia dan he*an" Kumulati( dari $en/aruh ra#un adalah men/han#urkan @arin/an
tubuh yan/ serius, otak, (atal $ada anemia dan /in@al"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
4/15
4
den/an bahan kimia $alin/ umum di/unakan" .amun, $en//unaan bahanHbahan kimia se$erti
asam nitrat, 3ink klorida, dan kalium hidroksida da$at menimbulkan masalah baru" >asalah yan/
ditimbulkan biasanya beru$a $en#emaran yan/ bersumber dari limbah sisa $erendaman bahan
sehin//a da$at merusak ekolo/i" Dleh karena itu, $embuatan karbon akti( dari batan/ $isan/ $ada
$enelitian ini dilakukan den/an menera$kan metode (isika melalui $roses $irolisis dan aktivasi
men//unakan /as .2"
&irolisis adalah $en/uraian bahan-bahan or/anik $ada tem$eratur tin//i di ba*ah kondisi
non-oksidatif" &endekatan utama dari $irolisis adalah $endaurulan/an bahan-bahan yan/ da$at
diuraikan se#ara termal untuk men/hasilkan $roduk-$roduk yan/ bernilai" &irolisis dilaksanakan
$ada kondisi tem$eratur di atas 2o" Jika dalam limbah terda$at bahan-bahan volatile atau semi
volatile, $eristi*a desorbsi termal @u/a akan ter@adi %Kaminsky, dkk, 2'"
Reaksi $irolisis da$at diteran/kan se#ara teori" Seba/ai #ontoh, $irolisis selulosa :
% C0D'n n I n C2D %0'
Karbon akti( adalah karbon yan/ men/alami $roses $en/akti(an den/an men//unakan
bahan $en/akti( sehin//a $ori-$orinya terbuka, luas $ermukaan karbon men@adi lebih besar, dan
ka$asitas adsor$sinya men@adi lebih tin//i" Seirin/ den/an $erkemban/an teknolo/i adsor$si,
kebutuhan akan karbon akti( seba/ai adsorben semakin menin/kat, sehin//a $en/emban/an
tentan/ $embuatan karbon akti( masih $otensial untuk dilakukan"
)dsor$si adalah suatu istilah yan/ menun@ukkan $en/ambilan /as, ua$ air atau
#airan %adsorbat' oleh $ermukaan atau bidan/ antar muka %adsorban'" Kesetimban/an
adsor$si yaitu suatu $en@abaran se#ara matematika suatu kondisi isothermal yan/ khusus
untuk setia$ sorbat1sorben dan meru$akan suatu in(ormasi (undamental yan/ di$erlukan
untuk mendesain industri-industri adsorber" Jadi untuk masin/-masin/ bahan $enyera$
%adsorben' dan bahan yan/ disera$ %adsorbat' memiliki kesetimban/an adsor$si tersendiri
dimana @umlah 3at yan/ disera$ meru$akan (un/si konsentrasi $ada tem$eratur teta$
%Cusni, dkk", 2'" >odel kesetimban/an adsor$si yan/ serin/ di/unakan untuk
menentukan kesetimban/an adsor$si adalah isothermal Lan/muir dan Freundli#h %;aral,
dkk", 28'"
a" &ersamaan isothermLan/muir da$at dinyatakan seba/ai berikut %Lan/muir, 0507':
0
m s
s
s
X KC
KC
=
+
%2'
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
5/15
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
6/15
Gaba" *+ >odel isothermal Lan/muir dan isothermal Freundli#h
Kinetika adsor$si menyatakan tin/kat ke#e$atan $enyera$an yan/ ter@adi $ada
adsorben terhada$ adsorbat" La@u adsor$si didasarkan atas asumsi bah*a adsor$si ion &bke dalam $artikel karbon akti( adalah suatu $roses di(usi yan/ dikendalikan oleh $roses
da$at balik tin/kat $ertama"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
7/15
8
2A
A
dCkC
dt = %0'
=nte/rasi den/an CA" CAo!ada t " #:
0 0
A Ao
ktC C
= %00'
&lot0
AC
's t, seba/ai (un/si *aktu adalah linier den/an slo$e %k' untuk reaksi orde-dua
METODOLOGI PENELITIAN
&embuatan Karbon akti("
Karbon akti( dari batan/ $isan/ disia$kan se$erti yan/ dila$orkan oleh Cusni, dkk",
%24'" Sam$el di$oton/ berbentuk kubus den/an ukuran 0 0 0 #m, kemudian sam$el
dikerin/kan den/an $en@emuran selama 0 min//u, kemudian dilan@utkan den/an
$en/ovenan $ada suhu 00o selama 24 @am untuk men/hilan/kan ua$ dan menurunkan
kelembaban sam$le, namun a$abila $ada sam$le masih banyak terda$at kandun/an air,
maka akan dilakukan $en/erin/an ulan/" &en/aktivan dilakukan dimulai den/an $irolisisdan sekali/us $roses aktivasi den/an dialiri /as nitro/en" Untuk men/hilan/kan bahan-
bahan volatile, sam$el di$irolisis den/an #ara di$anaskan $ada suhu + H o dan
tekanan teta$ 0 atmos(ir" ;ersamaan den/an itu @u/a dialirkan /as . 2untuk mendoron/
senya*a-senya*a volatil dari $ori yan/ disebut den/an aktivasi selama , @am" Mas .2
%den/an kemurnian 55"55N' dialirkan den/an la@u konstan %0 #m+1menit
Reaktor didin/inkan selama 0 @am sam$ai suhu tertentu, kemudian aran/
dikeluarkan dari reaktor"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
8/15
7
Gaba" ,"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
9/15
5
Fi/u"! 2" Skema alat studi kesetimban/an dan studi kinetika dan analisa ka$asitas
adsor$si karbon akti(
Selan@utnya sam$el diambil $ada *aktu adsorbsi bertuerut-turut , +, , 2, 2, +, 4,
8, 5, 02, 0, dan 07 menit untuk menentukan orde reaksi" Untuk u@i kinetika
di/unakan karbon akti( yan/ diaktivasi $ada + o den/an lama $irolisis , 0 dan 0,
@am" Selan@utnya da$at ditentukan orde reaksi"
HASIL DAN PEMBAHASAN
-au $na
Baktu kontak adalah salah satu variabel yan/ mem$en/aruhi $roses $enyera$an,
dimana *aktu kontak meru$akan lamanya kontak antara adsorben %karbon akti(' den/an
adsorbat %ion timbal'"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
10/15
0
Mambar 4" Cubun/an *aktu kontak terhada$ konsentrasi ion timbal yan/ tersisa %s'
odel Lan/muir %Cameed dan
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
11/15
00
0
2
4
6
8
10
0 50 100 150 200
Cs (mg/l)
Qs(mg/g)
0
2
4
6
8
10
12
14
0 50 100 150
Cs (m g/l)
Qs(mg/g)
%a' %b'
Mambar " Mra(ik =soterm Lan/muir $ada $enyera$an lo/am &b2I : %a' karbon akti(
yan/ diaktivasi $ada +o
%b' karbon akti( yan/ diaktivasi $ada 4o
"
.ilai konstanta Lan/muir %K' dan ka$asitas adsorbsi maksimum %6m' dida$at
den/an mem$lotkan nilai s1s terhada$ s dari $ersamaan %4':
0 0s
s
s m m
CC
X K X = +
&lot kurva ini akan men/hasilkan sebuah $ersamaan /aris lurus se$erti $ada Mbr"
"a dan "b" odel Lan/muir $ada $enyera$an lo/am &b2I oleh karbon
akti( %a' aktivasi $ada + o %b' aktivasi $ada o"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
12/15
02
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
13/15
0+
Kondisi o 9 0 m/1l, karbon akti( 9 0 /r, volume larutan &b 9 0 ml,
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
14/15
04
0. )hmad, )")" Cameed ;"C", )3i3 ." )dsor$tion o( dire#t dye on $alm ash: Kineti#and euilibrium modelin/, Journal o( Ca3ardous >aterials 040 %28' 8H8"
%. )lamansa, ", >olina-Sabio, " )lamansa, >" >olina-Sabio, F" RodrOP/ue3-
Reinoso, )dsor$tion o( methane into Qnl2-a#tivated #arbon derived dis#s,)dsor$tion o( methane into Qnl2-a#tivated #arbon derived dis#s, >i#ro$or"
>eso$or" >ater" 8 %24' 07"
-. ;aral S"S","" Miraldo, L" >oreno, J"" SuPare3-Mar#P F", >artPOne3-)lonso, ),"Tas#Pon J">"en//unakan .aDC
dan /as .itro/en seba/ai )kti(ator, &ro#eedin/s .ational on(eren#e Dn
hemi#al Gn/ineerin/ S#ien#es and )$$li#ations %CGS)', ;anda )#eh,
=ndonesia"
0%. Cusni, C", 28, Kinetika dan Katalisa, Gdisi 0, =S;. 587-585-7287-24-2, &enerbitSyiah Kuala University &ress, ;anda )#eh"
8/21/2019 11575909 Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam Timbal Pb Menggunakan Karbon Aktif Dari Batang Pisang
15/15
0
0-. Cameed, ;"C" ", )dsor$tion studies o( basi# dye on a#tivated #arbonderived (rom a/ri#ultural *aste: 6e'ea &rasiliensis seed #oat, hemi#al
Gn/ineerin/ Journal 0+5 %27' 47H"
0. =sam C" )l@undi, .abeel Jarrah ) study o( #hara#teristi#s o( a#tivated #arbon$rodu#ed (rom Jordanian olive #ake,2. 3nal. 3ppl. yrolysis 0 (%'') --4-/"
01. Kassim, )", Jose$h, "M", Qainal, Q", Qobir Cussein, >", Jelas Caron,>"aterials 0 %27'
47H45+"
%0. Sumathi, S" hai, S"&" >ohamed, )"R" Utili3ation o( oil $alm as a sour#e o(rene*able ener/y in >alaysiaRene*able and Sustainable Gner/y Revie*s, 28"
Top Related