., Khairunnisa (2019) Bioremoval Logam Berat Dari Larutan Logam Sintetis Dengan Menggunakan Biomassa Bacillus Cereus Dan Pseudomonas Putida Yang Terimobilisasi Sebagai Adsorben. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02211650012006-Master_Thesis.pdf Download (7MB) | Preview |
Abstract
Logam berat adalah salah satu hasil dari proses pertambangan yang dapat menimbulkan dampak pada alam dan lingkungannya. Beberapa logam berat yang berbahaya dari hasil kegiatan pertambangan adalah logam Pb (timbal, Ni ( Nikel) dan Cr (Kromium). Salah satu teknologi pengolahan limbah yang dapat menyisihkan logam berat yang bersifat racun dan berbahaya adalah teknologi biosorpsi. Selain itu teknologi alternative yang ramah lingkungan untuk mengolah limbah cair industri secara ekonomi layak digunakan. Proses biosorpsi dapat terjadi karena adanya material biologis yang disebut biosorben dan adanya larutan yang mengandung logam berat dengan afinitas tinggi sehingga mudah terikat dengan biosorben. Biosorpsi logam Pb, Ni dan Cr menggunakan limbah sintetik pada logam tunggal dan logam campuran yang diserap dengan menggunakan biomassa Bacillus cereus dan Pseudomonas putida yang di imobilisasi menggunakan Natrium alginate. Mengetahui kondisi terbaik penyerapan pada konsentrasi awal larutan , pH dan waktu kontak optimum pada proses penyerapan ion logam Ni2+ ,Pb2+ dan Cr6+ dengan menggunakan biosorben immobilisasi Bacillus cereus dan Pseudomonas putida. serta berapa banyak biosorben yang digunakan untuk memperoleh efisiensi removal yang tinggi.Mengetahui pengaruh efisiensi removal logam pada larutan logam campuran oleh biosorben imobilisasi Bacillus cereus dan imobilisasi Pseudomonas putida Mengevaluasi kinetika dan isoterm adsorpsi yang paling sesuai pada proses biosorpsi ionlogam Ni2+ ,Pb2+ dan Cr6+ menggunakan biosorben Bacillus cereus dan Pseudomonas putida yang diimobilisasi pada sistem batch. Proses biosorpsi dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti variasi pH yang dilakukan pada pH 3-8, variasi waktu kontak dilakukan selama 5-240 menit dan variasi konsentrasi awal logam 25-200 mg/l dan variasi biomassa 150, 200,300,400 dan 500 mg pada proses sistem batch. Pada logam campuran dilakukan dengan campuran biner dan tersier dengan model Ni2+:Pb2+; Ni2+:Cr6+ ; Pb2+:Ni2+ ; Pb2+:Cr6+ dan Cr6+:Ni2+ ; Cr6+:Pb2+ pada konsentrasi Ni2+:Pb2+ dan Cr6+ 50 mg/l . Kemudian sistem tersier dengan sistem Ni2+:Pb2+:Cr6+ .Analisa menggunakan titrasi dan AAS untuk mengetahui berapa konsentrasi logam, SEM-EDXA dan FT-IR untuk mengetahui morfologi biosorben dan karakterisasi gugus fungsi yang ada pada biosorben. Untuk menentukan kapasitas maksimum biosorpsi pada suatu adsorben ditentukan dengan menggunakan isotermis Langmuir dan Freundlich. Untuk mengetahui kinetika penyerapan dideksripsikan oleh pseudo first orde dan pseudo second orde. Hasil yang diperoleh untuk biosorben Imobilisasi B.cereus untuk ion logam Ni2+ pH terbaik 6; waktu terb aik60 menit ; Kapasitas penyerapan maksimum (Qmaks) 57,80 mg ion Ni/g adsorben dan mampu meremoval 90,45% ion logam pada 0,5 gr biosorben/150 mL larutan Ni. Untuk ion logam Pb2+ pH terbaik 5; waktu terbaik 90 menit, Kapasitas penyerapan maksimum (Qmaks) 46,29 mg ion Pb/adsorben dan mampu meremoval 89,25% ion logam pada 0,5 gr biosorben/150 mL larutan Pb. Kemudian untuk ion logam Cr6+ pH 4; waktu terbaik 30 menit, Kapasitas penyerapan maksimum (Qmaks) 52,91 mg Ion Cr/g adsorben dan mampu meremoval 89,69% ion logam pada 0,5 gr biosorben/150 mL larutan Cr. Kemudian hasil yang diperoleh untuk biosorben Imobilisasi P.putida, untuk ion logam Ni2+ pH terbaik 5; waktu terbaik 60 menit, Kapasitas penyerapan maksimum (Qmaks) 46,81 mg Ion Ni/g adsorben dan mampu meremoval 75,4% ion logam pada 0,5 gr biosorben/150 mL larutan Ni. Untuk ion logam Pb2+ pH terbaik 5; waktu terbaik 60 menit; Kapasitas penyerapan maksimum (Qmaks) 48,07 mg Ion Pb/g adsorben dan mampu meremoval 82,1% ion logam pada 0,5 gr biosorben/150 mL larutan Pb, dan untuk ion logam Cr6+ pH 4 dan waktu terbaik 60 menit, diperoleh Kapasitas penyerapan maksimum (Qmaks) 49,04 mg Ion Cr/g adsorben dan mampu meremoval 76,8% ion logam pada 0,5 gr biosorben/150 mL larutan Cr. Proses penyerapan ion logam Ni2+ , Pb2+ dan Cr6+ mengikuti persamaan Langmuir yang berarti penyerapan berlangsung secara kimia dengan harga koefisien regresi R2 masing-masing ion >0,95. Berdasarkan nilai Karakteristik untuk mengindikasikan isoterm Langmuir (RL) diperoleh nilai 0<RL<1 maka dapat dinyatakan bahwa model ini “favourable” pada kedua biosorben tersebut. Kinetika ion logam Ni2+ ,Pb2+ dan Cr6+ mengikuti pseudo second order berlangsung lebih cepat karena adanya ikatan kimia antara adsorben dan ion logam. Pada analisa SEM-EDXA permukaan kedua biosorben tampak beda sebelum dan sesudah dikontakkan ion-ion logam. Begitu pula pada analisa menggunakan FT-IR terjadi pergeseran panjang gelombang sebelum dan sesudah dikontakkan ion-ion logam Dengan demikian, proses adsorpsi tampaknya dianggap sebagai pertukaran ion dengan kompleksasi atau interaksi fisik.
================================================================================================
Heavy metal is one of the results of the mining process that can impact on nature and the environment. Some harmful heavy metals from mining activities is a result of metals (lead Pb, Ni (Nickel) and Cr (Chromium). One of waste treatment technology that can put aside the heavy metals toxic and dangerous is biosorption technology. In addition the technology of environment-friendly alternative to liquid processing waste industry economically viable use. Biosorption process can occur due to biological material which is called biosorbent and the existence of a solution containing heavy metals with high affinity so easily tied to biosorbent. Biosorption metals Pb, Ni and Cr use synthetic waste on single metals and metal mixture was adsorbed using biomass Bacillus cereus, and Pseudomonas putida which in immobilized using Sodium alginate. Find out the best conditions of absorption on the initial concentration of solution, The best on pH and contact time on the process of absorption of the metal ion Ni2+, Pb2+, and Cr6+ using biosorbent immobilized Bacillus cereus and Pseudomonas putida. and how many biosorbent that is used to obtain high removal efficiency. Knowing the influence the efficiency of removal of metal on metal solution mix by biosorbent immobilized Bacillus cereus and Pseudomonas putida immobilized evaluated the kinetics and the most suitable isotherme adsorption on biosorption process metals Ni2+, Pb2+ and Cr6+ use biosorbent immobilized Bacillus cereus and Pseudomonas putida on a batch system. The process of biosorption influenced by several parameters such as pH variations performed at pH 3-8, a variation of the contact time during of 5-240 minutes and early metal concentration variations of 25-200 mg/l and 150-500 with biomass variation 150 mg 200,300,400 and 500 mg on process the batch system. On metal mixture is done with a mix of binary and tertiary model Ni2+:Pb2+; Ni2+:Cr6+ ; Pb2+:Ni2+ ; Pb2+:Cr6+ dan Cr6+:Ni2+ ; Cr6+:Pb2 at the concentration of Ni2+:Pb2+ and Cr6+ 50 mg/l and then the tertiary system with Ni2+:Pb2+:Cr6+. Analysis of using titration and AAS to know how the concentrations of metals, SEM-EDXA and FT-IR to know biosorben and morphology characterization of functional groups in biosorbent. To determine the maximum capacity of the biosorpsi on an adsorbent is determined by using the isotermis Langmuir and Freundlich. To know absorption kinetics by pseudo first order and Pseudo second order. The results obtained for biosorbent of immobilized B.cereus to metal ion Ni2+ the best pH 6; 60 minutes; Maximum absorption capacity (Qmaks) 57.80 mg of Ni/g ion adsorbent and capable removal 90.45% metal ions at 0.5 gr biosorbent/150 mL solution of Ni. For metal ion Pb2+ the best pH 5; 90 minutes, the maximum absorption Capacity (Qmaks) 46.29 mg Pb/ion adsorbent and capable removal 89.25% metal ions at 0.5 gr biosorbent/150 mL solution Pb, and then to the metal ion Cr6+ pH 4; the best time of 30 minutes, maximum absorption Capacity (Qmaks) 52.91 mg/g Cr Ion adsorbent and capable removal 89.69% of the metal ion in 0.5 grams of biosorben/150 mL of a solution of Cr. The results obtained for the biosorbent immobilized of P.putida, for metal ion Ni2+ the best pH 5; 60 minutes, maximum absorption Capacity (Qmaks) 46.81 mg of Ni/g Ion adsorbent and capable removal 75.4% of the metal ion in 0.5 gr of biosorben/150 mL solution of Ni. For metal ion Pb2+ the best pH 5; time of 60 minutes; Maximum absorption capacity (Qmaks) 48.07 mg Pb/g Ion adsorbent and capable removal 82.1% of the metal ion in 0.5 gr of biosorbent/150 mL solution of Pb, and metal ion for Cr6+ pH 4 and 60 minutes, obtained the maximum absorption Capacity (Qmaks) 49.04 Ion Cr mg/g adsorbents and capable removal 76.8% of the metal ion in 0.5 gr of biosorbent/150 mL of a solution of Cr. Process of absorption of the metal ion Ni2+, Pb2+, and Cr6+ follow the Langmuir equation which means the absorption takes place regression coefficient R2 priced each ion > 0.95. Based on the value of the characteristic to indicate isotherme Langmuir (RL) obtained the value 0 1< RL < 1 it can be stated that this model is "favourable" on both biosorben. Kinetics of metal ion Ni2+, Pb2+, and Cr6+ follow pseudo second order is taking place more quickly because of a chemical bond between adsorbent and metal ions. On analysis of SEM-EDXA surface second biosorben looks different before and after the dikontakkan of the metal ions. Similarly, on analysis using FT-IR wavelength shifts occurred before and after the dikontakkan ions of metals adsorption process, thus apparently considered as ion exchange with complexation or physical interaction.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTK 660.284 235 Kha b-1 2019 |
| Uncontrolled Keywords: | Kata Kunci : logam berat sintetis, Biosorpsi, Imobilisasi, Bacillus cereus, Pseudomonas putida,kinetika |
| Subjects: | T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD192.5 Bioremediation T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD646 Sewage--Purification |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Khairunnisa Khairunnisa |
| Date Deposited: | 27 Jul 2021 07:22 |
| Last Modified: | 27 Jul 2021 07:22 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/61101 |
Actions (login required)
 |
View Item |