Kajian Pustaka Pengaruh Aktivasi Fisis & Kimiawi Terhadap Kemampuan Zeolit Dalam Menyisihkan Logam Berat

Ardhani, Cahyaningrum Ayu (2021) Kajian Pustaka Pengaruh Aktivasi Fisis & Kimiawi Terhadap Kemampuan Zeolit Dalam Menyisihkan Logam Berat. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 03211740000028-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Registered users only until 1 October 2023. Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Pencemaran air akibat logam berat yang berasal dari limbah industri telah menimbulkan dampak yang berbahaya pada makhluk hidup. Metode adsorpsi pada pengurangan cemaran Iogam berat banyak dimanfaatkan karena desain sederhana, mudah dioperasikan, ramah lingkungan, dan apIikasinya sangat Iuas untuk berbagai jenis Iogam berat tergantung pada jenis adsorben. Zeolit merupakan salah satu adsorben yang memiliki kemampuan adsorpsi yang tinggi karena memiliki pori yang banyak dan mempunyai kapasitas tukar kation yang tinggi dan dapat diaplikasikan dalam rentang suhu yang luas. Namun demikian, komposisi mineral penyusun zeolit yang bervariasi dan banyak bercampur dengan materi pengotor sesuai kondisi hidrothermal lingkungan terbentuknya dapat menurunkan kapasitas tukar kation zeolit. Untuk memaksimalkan efektivitas zeolit alam sebagai adsorben, maka perlu dilakukan aktivasi.

Metode studi yang dilakukan untuk menjawab rumusan masalah adalah studi literatur dengan studi kasus. Studi literatur dilakukan dengan mengumpulkan, meninjau, dan mengkorelasikan informasi dan hasil penelitian terdahulu yang bersumber dari jurnal ilmiah, buku, skripsi/tesis, dan artikel. Tujuannya adalah untuk memperkuat dan meluruskan pernyataan satu sama lain terkait pengaruh kondisi proses aktivasi yang meliputi jenis larutan pengaktif (asam/basa), konsentrasi larutan, suhu pemanasan, ukuran zeolit, dan waktu pemanasan terhadap kemampuan zeolit dalam menyisihkan logam berat. Data sekunder dari literatur digunakan untuk merencanakan kondisi aktivasi zeolit yang sesuai untuk menurunkan konsentrasi logam berat tertentu pada limbah industri elektroplating pada studi kasus.

Hasil kajian menunjukkan bahwa faktor yang mempengaruhi serapan zeolit adalah rasio Si/Al dan sifat kepolaran zeolit. Aktivasi dengan asam akan menurunkan kandungan Al dalam zeolit, sebaliknya aktivasi dengan basa akan menurunkan kandungan Si dalam zeolit. Zeolit dengan rasio Si/Al rendah cenderung lebih baik dalam menyerap kation logam berat karena muatan zeolit menjadi lebih negatif dan bersifat hidrofilik sehingga baik untuk menyerap molekul polar seperti air. Konsentrasi larutan asam pengaktif yang lebih tinggi akan meningkatkan daya serap zeolit, namun konsentrasi larutan basa pengaktif yang lebih tinggi akan menurunkan daya serap zeolit. Pengaruh temperatur terhadap kemampuan adsorpsi zeolit adalah semakin tinggi suhu aktivasi maka kemampuan adsorpsi akan semakin baik hingga titik tertentu. Ukuran butir zeolit yang semakin kecil memberikan nilai efisiensi penyerapan yang semakin besar. Larutan pengaktif HCl 0,5M mampu meremoval logam berat Pb sebesar 95%, Zn 80%, dan Mn 19%. Larutan NaOH 0,5M mampu meremoval logam berat Pb sebesar 96%, Zn 98%, dan Mn 85%. Berdasarkan persentase serapan dan nilai koefisien distribusi, urutan selektivitas logam berat oleh zeolit adalah Pb > Cu > Zn > Cd > Ni.
====================================================================================================
Water pollution caused by heavy metals generated from industrial waste has a dangerous impact on living organism. The adsorption method for reducing heavy metal contamination is widely used because of its simple design, easy operation, environmentally friendly, and massive application for various types of heavy metal depending on the type of adsorbent. Zeolite is one of the adsorbents that has a high adsorption ability because it has many pores and has a high cation exchange capacity and can be applied in a wide temperature range. However, the varied and mixed mineral composition of zeolite with impurities which depends on the hydrothermal conditions of the environment can reduce the cation exchange capacity of the zeolite. To maximize the effectiveness of natural zeolite as an adsorbent, activation is necessary.

The study method used to answer the questions was a literature review with a case study. Literature review were done by collecting, reviewing, and correlating information and results of previous studies sourced from scientific journals, books, theses/thesis, and articles. The aim was to strengthen and align one statements to another talking about the effect of activation process conditions including the type of activating solution (acid/base), solution concentration, heating temperature, zeolite size, and heating time on the ability of zeolite to remove heavy metals. Secondary data from the literature was used to get the suitable activation conditions in reducing the concentration of particular heavy metals from electroplating industrial waste as in the case study.

The results indicated that the most important factors affecting the uptake of zeolite are the Si/Al ratio and the polarity of the zeolite. Activation with acid will reduce the Al in the zeolite, on the contrary, activation with base will reduce the Si in the zeolite. Zeolite with a low Si/Al ratio tends to be better at absorbing heavy metal cations because the zeolite has a more negative charge and is hydrophilic. Therefore, it is good for absorbing polar molecules such as water. The lower concentration of the solution gave a better activation effect on the absorption of the zeolite. The effect of temperature on the adsorption ability of zeolite is that the higher the activation temperature, the better the adsorption ability, to a certain point. The smaller the zeolite grain size, the greater the absorption efficiency value. The activating solution of 0.5M HCl was able to remove heavy metals Pb by 95%, Zn 80%, and Mn 19%. 0.5M NaOH solution was able to remove heavy metals Pb by 96%, Zn 98%, and Mn 85%. Based on the percentage sorption and distribution coefficients values, the selectivity sequence of studied metals by zeolite can be given as Pb > Cu > Zn > Cd > Ni.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	adsorpsi, aktivasi, kapasitas tukar kation (KTK), logam berat, zeolit activation, adsorption, cation exchange capacity (CEC), heavy metal, zeolite
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC162 Adsorption and absorption Q Science > QD Chemistry > QD547 Flocculation, precipitation, adsorption, etc. T Technology > TP Chemical technology > TP159.M6 Zeolites
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Environmental Engineering > 25201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Cahyaningrum Ayu Ardhani
Date Deposited:	09 Aug 2021 03:06
Last Modified:	09 Aug 2021 03:06
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/85210

Actions (login required)

View Item