METODE KARBONISASI HIDROTERMAL (HTC) DAN PIROLISIS UNTUK SINTESIS KOMPOSIT ARANG-Fe3O4 DARI POLIVINIL KLORIDA (PVC) SERTA APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN ION Pb(II)

ANDINI TRISYANDIKA, Dr. Agus Kuncaka, DEA; Drs. Roto, M.Eng., Ph.D.

2017 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan penelitian mengenai sintesis komposit arang-Fe3O4 dan penggunaannya untuk adsorpsi ion logam Pb(II). Sintesis komposit arang-Fe3O4 melalui kombinasi metode karbonisasi hidrotermal (HTC) dan pirolisis dari limbah polivinil klorida (PVC) dengan adanya magnetit (Fe3O4). Sintesis dilakukan pada pH 6 dan dengan penambahan Na2CO3 sebagai penyumbang kation Na+ untuk menangkap Cl- yang dihasilkan dari proses deklorinasi PVC. Hasil sintesis dikarakterisasi dengan spektrofotometri FTIR untuk menganalisa gugus fungsi, XRD untuk mengidentifikasi mineral, TEM untuk mengetahui morfologi, dan SAA untuk mengetahui luas permukaannya. Studi adsorpsi Pb(II) menggunakan komposit arang-Fe3O4 dilakukan dengan variasi massa adsorben, waktu kontak dan konsentrasi awal larutan Pb(II). Konsentrasi larutan setelah proses adsorpsi diukur dengan spektrofotometer serapan atom (AAS). Hasil karakterisasi komposit arang-Fe3O4 menunjukkan bahwa terdapat gugus hidroksil (O-H) dan karbonil (C=O) yang merupakan situs interaksi dengan ion Pb(II), adanya Fe3O4 menambah jumlah situs interaksi antara ion Pb(II) dengan adsorben. Komposit arang-Fe3O4 memiliki luas permukaan sebesar 62,448 m2 g-1. Adsorpsi Pb(II) oleh komposit arang-Fe3O4 mengikuti model kinetika adsorpsi pseudo orde dua dengan nilai konstanta laju reaksi, k= 3,18 x 10-2 g mg-1 menit-1, sedangkan model isoterm adsorpsi yang cocok merupakan model isoterm Freundlich dengan nilai Kf sebesar 30,3 mg g-1 (L mg-1)1/n dan nilai n=2,18.

A research on synthesis of char-Fe3O4 composite had been conducted. This research aimed to synthesize char-Fe3O4 composite from polyvinyl chloride (PVC) and magnetite (Fe3O4) using hydrothermal carbonization (HTC) and pyrolysis as combination method, and to use char-Fe3O4 composite as Pb(II) adsorbent. Synthesis was done at pH 6 by adding Na2CO3 as Na+ source to capture Cl- which were produced from PVC dechlorination process. The characterization was done by using FTIR spectrophotometry to analyze functional groups, XRD method to identify mineral composition, TEM to analyze morphology and SAA to calculate the surface area. Study of Pb(II) adsorption using char-Fe3O4 composite as adsorbent was done with various weight of adsorbent, interaction time, and initial concentration of Pb(II). The results showed that char-Fe3O4 composite has functional groups of hydroxyl (O-H) and carbonyl (C=O) which are the interaction sites with Pb(II) ions, the existing of Fe3O4 increase the value of interaction sites between Pb(II) ions and adsorbent. The surface area of char-Fe3O4 composite is 62.448 m2 g-1. The kinetics of Pb(II) adsorption by char-Fe3O4 composite follow pseudo second order kinetics with value of k= 3.18 x 10-2 g mg-1 menit-1 and it is fit to isotherm Freundlich model with equilibrium constant value of Kf= 30.3 mg g-1 (L mg-1)1/n and n=2.18.

Kata Kunci : polivinil klorida, komposit arang-Fe3O4, karbonisasi hidrotermal, pirolisis, adsorpsi Pb(II)