LAPORAN PRAKTIKUM
ADSORPSI WARNA, pH, DAN TDS PADA LIMBAH CAIR LAUNDRY DENGAN MENGGUNAKAN KARBON AKTIF diajukan untuk memenuhi salah satu tugas praktikum Pengolahan Limbah Industri
Dosen Pembimbing : Dianty Rosirda, S.T Disusun Oleh : Muhamad Aliyudin M
101411044
Muhammad Iqbal Alkindi
101411046
Nurul Aini Kesuma W
101411047
Nurul Anisa Hakim
101411048
Raihan Khairan
101411049
Kelompok : III (Tiga) Kelas : 3 B Tanggal praktikum
: 12 September 2012
Tanggal pengumpulan pengumpul an : 19 September 2012 20 12
D3-TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Mencuci pakaian merupakan suatu pekerjaan yang telah dilakukan manusia yang awal mulanya berasal dari orang-orang mesir kuno. Semakin berkembangnya zaman dan teknologi, mencuci pakaian menjadi semakin dipermudah dengan adanya mesin pencuci pakaian dan beragam jenis detergen yang mudah memudarkan noda. Hal-hal tersebut menjadi penunjang banyaknya jasa pencucian pakaian atau laundry dan pertumbuhannya semakin menjamur terutama di daerah yang mayoritas penduduknya adalah mahasiswa. Dengan bertambahnya jasa laundry akan bertambah pula limbah cair yang dihasilkan. Jika limbah-limbah tersebut secara terus-menerus dibuang begitu saja tanpa pengolahan terlebih dahulu maka ekosistem air di daerah sekitar proses pencucian akan terganggu. Dampak tersebut diakibatkan oleh adanya sisa detergen dan bahan-bahan ingredientnya. Untuk mengurangi pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh limbah laundry, maka dapat dilakukan pengololahan limbah cair. Salah satu pengolahannya adalah dengan metoda adsorpdi menggunakan arang aktif. Dimana setelah pengolahan diharapkan tidak terjadi pencemaran lingkungan dan ekosistem yang ada dalam air.
1.2. Tujuan
Secara umum percobaan ini bertujuan untuk mengolah limbah cair menjadi lebih ramah lingkungan dan tidak merusak lingkungan. Dan secara khusus tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut : a.
Mengetahui pengaruh laju alir cairan limbah terhadap pH, TDS, dan
kekeruhan. b.
Menentukan waktu optimum pada operasi adsorpsi limbah laundry dengan
arang aktif sebagai adsorben. c.
Mengetahui pengaruh waktu terhadap pH, TDS, dan kekeruhan.
BAB 2 TIJAUAN PUSTAKA 2.1. Limbah Laundry
Detergen merupakan suatu senyawa sintetis zat aktif muka (surface active agent) yang dipakai sebagai zat pencuci yang baik untuk keperluan rumah tangga, industri tekstil, kosmetik, obat-obatan, logam, kertas, dan karet. Detergen memiliki sifat pendispersi, pencucian dan pengemulsi. Penyusun utama senyawa ini adalah Dodecyl Benzena Sulfonat (DBS) yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan busa (Ginting, 2007). Limbah
laundry yang dihasilkan oleh detergen mengandung pospat yang
tinggi. Pospat ini berasal dari Sodium Tripolyphospate (STPP) yang merupakan salah satu bahan yang kadarnya besar dalam detergen. Dalam detergen, STPP ini berfungsi sebagai builder yang merupakan unsur terpenting kedua setelah surfaktan karena kemampuannya menonaktifkan mineral kesadahan dalam
air sehingga detergen
dapat bekerja secara optimal (HERA, 2003). 2.2. Arang Aktif
Arang aktif adalah bahan berupa karbon bebas yang masing-masing berikatan secara kovalen atau arang yang telah dibuat dan diolah secara khusus melalui proses aktifasi, sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian mempunyai daya serap yang besar terhadap zat-zat lainnya, baik dalam fase cair maupun dalam fase gas. Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non-polar. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, dimana semakin kecil pori-pori arang aktif, mengakibatkan luas permukaan semakin besar. Dengan demikian kecepatan adsorpsi bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dianjurkan menggunakan arang aktif yang telah dihaluskan. (Makalah Adsorpsi Kimia Fisik, 2008) 2.3. Pembuatan Arang Aktif
Secara umum dan sederhana, proses pembuatan arang aktif terdiri dari 3 tahap, yaitu : 1. Dehidrasi : proses penghilangan air dimana bahan baku dipanaskan sampai temperatur 170°C .
2.
Karbonisasi : pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Suhu
diatas 170°C akan menghasilkan CO dan CO 2. Pada suhu 275°C, dekomposisi menghasilkan “tar”, methanol dan hasil samping lainnya. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400-600°C. 3. Aktifasi : dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan uap atau CO 2 sebagai aktifator. Yang dimaksud dengan aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. (Makalah Adsorpsi Kimia Fisik, 2008) 2.4. Adsorpsi
Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida (cairan maupun gas) terikat pada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film (lapisan tipis) pada permukaan padatan tersebut. Berbeda dengan absorpsi dimana fluida terserap oleh fluida lainnya dengan membentuk suatu larutan. Proses adsorpsi arang aktif dapat digambarkan sebagai molekul yang meninggalkan zat pengencer yang terjadi pada permukaan zat padat melalui ikatan kimia maupun fisika. Molekul tersebut digunakan sebagai adsorbat dan zat padat disebut adsorben arang aktif. Adapun adsorpsi yang terjadi pada arang aktif dapat bersifat : 1.
Adsorpsi Fisika
Adsorpsi fisika terjadi berdasarkan ikatan fisika antara zat-zat dengan arang aktif dalam keadaan suhu rendah dengan penyerapan relative kecil. 2.
Adsorpsi Kimia
Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben (arang aktif) dengan zat-zat teradsopsi. Dijelaskan pula bahwa bahan dalam larutan yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh arang aktif. Sedangkan bahan dalam larutan yang bersifat non elektrolit penyerapan arang aktif tidak dipengaruhi oleh sifat keasaman atau sifat kebasaan larutan.
beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu:
Sifat serapan
banyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh arang aktif, tetapi kemampuannya untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing-masing senyawa. Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari struktur yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorpsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, dan struktur rantai dari senyawa serapan.
Temperatur
Dalam pemakaian arang aktif dianjurkan untuk mengamati temperatur pada saat berlangsungnya proses. Faktor yang mempengaruhi temperatur proses adsorpsi adalah viskositas
dan stabilitas
senyawa serapan.
Jika pemanasan tidak
mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna maupun dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya. Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau bila memungkinkan pada temperatur yang lebih rendah.
pH (derajat keasaman)
Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH diturunkan, yaitu dengan penambahan asam-asam mineral. Ini disebabkan karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknya apabila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan penambahan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam.
Waktu singgung
Bila arang aktif ditambahkan dalam suatu cairan, dibutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan. Waktu yang dibutuhkan berbanding terbalik dengan jumlah arang yang digunakan. Selisih ditentukan oleh dosis arang aktif, pengadukan juga mempengaruhi waktu singgung. Pengadukan dimaksudkan untuk memberi kesempatan pada partikel arang aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan. (Makalah Adsorpsi Kimia Fisik, 2008)
BAB 3 METODOLOGI PERCOBAAN
Percobaan ini merupakan percobaan skala laboratorium, yang dilaksanakan di laboratorium PLI (Pengolahan Limbah Industri) Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung. 3.1. Alat dan Bahan
3.1.1
Alat 1. Menara Adsorbsi 2. Gelas Ukur 3. Stopwatch 4. Turbidimeter 5. Penggaris 6. pH Meter 7. TDS Meter 8. Unggun Diam (Karbon Aktif) 9. Air Kran
3.1.2
Bahan 1. Air Limbah Laundry
3.2. Skema Proses
3.2.1. Backwash Arang Aktif
Buka keran outlet dari menara, dan hubungkan dengan selang air
Nyalakan air keran, dan biarkan sampai memenuhi menara
Lakukan backwash selama 15 menit
Tampung air backwash
3.2.1. Proses Adsorpsi dengan Arang Aktif
Isi bak umpan dengan air limbah
Mengalirkan air limbah laundry kedalam kolom unggun bagian atas dengan bebit 1,2 L /menit
Buka keran bawah dan tampung efluen pada gelas kimia setiap 5 menit selama 15 menit
Ukur pH, TDS, dan kekeruhan dari efluen
Ulangi percobaan dengan debit 0,12 L/m
tampung efluen pada gelas kimia setiap 5 menit selama 25 menit
Ukur pH, TDS, dan kekeruhan dari efluen
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Percobaan
pH awal
: 8,03
TDS awal
: 1,227 ms
Kekeruhan
: 47,01 NTU
Run-1
Waktu (menit)
pH
TDS (ms)
Kekeruhan (NTU)
5
7,84
1,204
19,93
10
7,57
1,204
18,48
15
7,51
1,230
18,70
Run-2 Waktu (menit)
pH
TDS (ms)
Kekeruhan(NTU)
5
7,52
1,178
17,20
10
7,50
1,164
23,30
15
7,47
1,163
15,75
20
7,45
1,178
15,94
25
7,40
1,127
15,58
Kurva Pengaruh Waktu terhadap pH, TDS, dan kekeruhan (Run-1) 25
20 pH 15
TDS Kekeruhan
10
5
0 0
5
10
15
20
Kurva Pengaruh Waktu terhadap pH, TDS, dan kekeruhan (Run-2) 25
20 pH 15
TDS Kekeruhan
10
5
0 0
5
10
15
20
25
30
Pembahasan oleh Muhamad Aliyudin M (101411044)
Pembahasan oleh Muhammad Iqbal Alkindi (101411046)
Pembahasan oleh Nurul Aini Kesuma Wardhani (101411047)
Adsorbsi merupakan suatu pengolahan limbah cairan dengan metoda penyerapan pengotor-pengotor ke permukaan adsorben. Limbah yang digunakan adalah limbah air laundry yang berada di daerah Desa Ciwaruga. Sifat fisik dari limbah tersebut memiliki warna yang keruh, memilki bau, dan mengandung padatan terendapkan. Limbah
yang
digunakan
dicairkan
dengan
menggunakan
air
untuk
mendapatkan volume yang diinginkan yaitu 50L. Sebelum limbah tersebut masuk ke dalam kolom adsorbsi dilakukan backwash kolom adsorbsi, hal ini bertujuan untuk memberi rongga antar partikel arang aktif agar air dapat melewati rongga-rongga karbon aktif tanpa tersumbat selain itu hal ini bertujuan untuk membuang sisa pengotor yang masih terkandung di arang aktif. Setelah dilakukan backwash, limbah laundry dimasukkan ke dalam kolom adsorben dan diatur debitnya yaitu xxx L/menit pada Run-1 dan xxx L/menit pada Run-2. Pengambilan data dan pengukuran laju alir dilakukan setiap 5 menit sekali,
hal ini dikarenakan laju alir akan semakin berkurang dengan bertambahnya waktu karena adsorben yang digunakan semakin banyak menyerap pengotor yang mengakibatkan pori-pori adsorben mengecil. Setelah dilakukan pengambilan data didapatkan 8 data, 3 variasi waktu pada laju alir xxx L/menit dan 5 variasi waktu pada laju alir xxx L/menit. Berdasarkan data yang didapatkan menunjukkan bahwa semakin besar laju alir maka operasi penyerapan adosrbat oleh adsorben akan semakin berkurang, sehingga kualitas air yang dihasilkan tidak lebih baik dari adosrbsi dengan laju alir yang kecil. Selain laju alir waktu juga mempengaruhi parameter adsorbsi. Berdasarkan data yang didapatkan menunjukkan bahwa semakin lama waktu adsorbsi maka semakin lama pula waktu kontak adsorben dengan adsorbat. Pada percobaan yang dilakukan praktikan menunjukkan bahwa terdapat beberapa titik dimana nilai parameter mengalami kenaikan setelah operasi adsorbsi. Banyak faktor yang mempengaruhi hal tersebut, diantarnya
Pembahasan oleh Nurul Anisa Hakim (101411048)
Pembahasan oleh Raihan Khairan (101411049)
BAB 5 KELIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2003. Sodium Tripolysphosphate (STTP). Human and Environment Risk Assesment on Ingredients of EuropanHousheold Cleaning Product (HERA). http://heraproject.com/files/13-f-04%20HERA%20STTP%20full%20web%20wd.pdf (diakses 7 September 2012)
