SINTESIS MAGNETIT ASAM HUMAT (Fe3O4-AH) DENGAN METODE SONIKASI DAN REFLUKS SERTA APLIKASINYA SEBAGAI ADSORBEN Hg(II)

ABD IHSANUDDIN, Prof. Drs., Sri Juari Santosa, M.Eng., Ph.D.

2018 | Skripsi | S1 KIMIA

Sintesis magnetit asam humat (Fe3O4-AH) dengan metode sonikasi dan refluks serta aplikasinya sebagai adsorben Hg(II) telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan metode optimal sintesis Fe3O4-AH berbahan dasar tanah gambut sebagai adsorben Hg(II) yang efektif, murah dan ramah lingkungan. Penelitian ini diawali dengan ekstraksi asam humat (AH), dilanjutkan sintesis Fe3O4-AH secara kopresipitasi menggunakan sonikasi dengan prinsip in situ dan refluks dengan prinsip ex situ. Pada kedua metode, bahan dasar yang digunakan adalah garam FeCl3-6H2O, FeSO4-7H2O dan AH hasil ekstraksi serta NH4OH sebagai agen pengendap. Karakterisasi AH dan Fe3O4-AH dengan spektroskopi FTIR, XRD serta SEM. Penentuan kadar Fe, kandungan gugus karboksilat, pH point of zero charge (pHPZC), dan kestabilan magnetit pada Fe3O4-AH juga dilakukan. Aplikasi Fe3O4-AH sebagai adsorben Hg(II) dilakukan dengan mempelajari model kinetika dan isoterm adsorpsi. Hasil karakterisasi menggunakan FTIR dan XRD mengonfirmasi bahwa sintesis Fe3O4-AH telah berhasil, sedangkan hasil SEM menunjukkan bahwa kedua metode sintesis yang digunakan menghasilkan adsorben dengan morfologi permukaan yang berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua Fe3O4-AH memiliki jumlah Fe yang sama. Nilai pHPZC untuk Fe3O4-AH dari metode sonikasi adalah pH 6,21 sedangkan Fe3O4-AH dari metode refluks tidak memiliki pHPZC. Kedua metode menghasilkan Fe3O4-AH dengan kestabilan terendah pada pH 2. Jumlah gugus karboksilat pada AH hasil ekstraksi sebesar 270,9 cmol kg-1, sedangkan Fe3O4-AH dari metode sonikasi dan refluks secara berurutan adalah 275,4 dan 72,9 cmol kg-1. Kondisi optimal adsorpsi menggunakan Fe3O4-AH sonikasi terjadi pada pH 9 selama 120 menit, sedangkan Fe3O4-AH refluks memiliki kondisi optimal pada pH 6 selama 60 menit. Adsorpsi Hg(II) dengan kedua Fe3O4-AH yang dihasilkan mengikuti model kinetika Ho dan model isoterm Freundlich.

Synthesis of magnetite humic acid (Fe3O4-HA) with sonication and reflux methods and its application as Hg(II) adsorbent had been conducted. The objective of this research was to obtain optimum method to synthesize Fe3O4-HA using peat soil raw material as an effective, low cost and environmentally friendly Hg(II) adsorbent. This research was initiated with extraction of humic acid, continued by synthesis of Fe3O4-HA through coprecipitation using sonication with in situ principle and reflux with ex situ principle. Both methods were carried out using raw material such as salt of FeCl3-6H2O, FeSO4-7H2O and extracted HA and NH4OH as precipitating agent. Characterization HA and Fe3O4-HA was done using FTIR spectroscopy, XRD and SEM. The amount of Fe, carboxylic group content, pH of point of zero charge (pHPZC), and magnetic stability on Fe3O4-HA were determined. Application of Fe3O4-AH as Hg(II) adsorbent were done by studying kinetics and isotherm adsorption models. Results of characterization using FTIR and XRD confirmed that synthesis of Fe3O4-HA had been successfully done, meanwhile SEM results showed that both synthesis techniques produced an adsorbents with different surface morphology. The results of this research showed that both Fe3O4-HA had the same amounts of Fe. pHPZC for Fe3O4-HA from sonication method was pH 6,21, meanwhile there was no pHPZC for Fe3O4-HA from reflux method. Both methods produced Fe3O4-HA with the lowest stability at pH 2. The content of carboxylic groups of extracted HA was 270.9 cmol kg-1, meanwhile Fe3O4-HA from sonication and reflux methods respectively were 275.4 and 72.9 cmol kg-1. Optimum adsorption condition using Fe3O4-HA sonication was obtained at pH 9 in 120 minutes, whereas Fe3O4-HA reflux had optimum condition at pH 6 in 60 minutes. Adsorption of Hg(II) with both Fe3O4-HA were produced following Ho kinetics model and Freundlich isotherm model.

Kata Kunci : Humic acid, magnetite, Fe3O4-HA, adsorption, mercury.