SINTESIS KOMPOSIT MAGNETIT/KARBON AKTIF/KITOSAN DAN APLIKASINYA UNTUK ADSORBEN Cu(II)

RACHMA ADELIA, Dr. Suyanta, M.Si ; Dr. Indriana Kartini, M.Si

2019 | Skripsi | S1 KIMIA

Telah dilakukan sintesis komposit magnetit/karbon aktif/kitosan sebagai adsorben Cu(II). Karbon aktif disintesis dari limbah ampas tebu dengan metode karbonisasi dan diaktivasi dengan larutan H3PO4. Kitosan diisolasi dari limbah cangkang udang dengan tahapan demineralisasi, deproteinasi, dan deasetilasi.Sintesis adsorben dilakukan dengan metode kopresipitasi dengan FeCl3.6H2O dan FeSO4.7H2O sebagai sumber Fe. Komposit hasil sintesis dikarakterisasi dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Difraction (XRD) dan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer (SEM-EDX). Adsorpsi ion Cu(II) dilakukan dengan variasi pH, waktu kontak, dan konsentrasi awal Cu(II). Desorpsi ion Cu(II) dilakukan dengan NaCl variasi konsentrasi sebagai larutan pendesorpsi. Hasil karakterisasi komposit dengan FTIR menunjukkan serapan khas vibrasi ulur Fe-O magnetit pada 617 cm-1, vibrasi tekuk N-H dari NH2 kitosan pada 1620cm-1, dan vibrasi ulur O-H karbon aktif pada 3448 cm-1. Hasil karakterisasi komposit dengan XRD menunjukkan 2 puncak difraksi yang menyerupai difraksi puncak magnetit pada 2theta=35,66°(d311) dan 2theta=62,70°(d440). Uji morfologi dengan SEM menunjukkan terbentuknya agregat kitosan, karbon aktif, dan magnetit. Studi adsorpsi Cu(II) menunjukkan pH optimum adsorpsi pada pH 6, waktu optimum adsorpsi pada menit ke-90, serta persen adsorpsi terbesar 91,67%. Kinetika adsorpsi mengikuti kinetika orde kedua semu dengan konstanta laju reaksi sebesar 0,038 g.mg-1.menit-1. Isoterm adsorpsi mengikuti model isoterm Langmuir dengan kapasitas adsorpsi maksimum 26,316 mg.g-1. Adsorben dapat digunakan kembali hingga 3 kali siklus dengan NaCl sebagai larutan pendesorpsi.

Synthesis of magnetite/activated carbon/chitosan composite as Cu(II) adsorbent has been done. Activated carbon was synthesized from sugarcane bagasse by carbonation and H3PO4 activation. Chitosan was isolated from shrimp shell waste by demineralization, deproteination, and deacetilation. Adsorbent was synthesized by coprecipitation method with FeCl3.6H2O and FeSO4.7H2O as magnetit sources. Adsorbent was characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Difraction (XRD) and Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer (SEM-EDX). Adsorption of Cu(II) ions was performed by variation of pH, contact time, and initial concentration of Cu(II) ions.Desorption of Cu(II) ions was performed by NaCl variation of type as desorption solution. Characterization of composite by FTIR has shown typical stretching vibration of Fe-O magnetite on 617 cm-1, bonding vibration of NH2 chitosan on 1620 cm-1, and stretchingvibration of O-Hactivated carbon on 1620 cm-1. Characterization of composite by XRD has shown 2 difraction peak which resemble the peak of magnetite, those are at 2theta=35.66°(d311) and 2theta=62.70°(d440. Morphology characterization by SEM has shown that the aggregate of chitosan, activated carbon, and magnetite has formed. Adsorption study showed the optimum pH at pH 6, optimum contact time at 90 minutes, and maximum adsorption percentage was 91.67% . Adsorption kinetic followed pseudo second order with the value of reaction rate constant was 0.038 g.mg-1.minutes-1. Isoterm adsorption followed Langmuir isoterm and the adsorption capacity was 26.316 mg/g. Adsorbent could be used for three cycles adsorption with NaCl as desorption solution.

Kata Kunci : adsorpsi, komposit magnetit/karbon aktif/kitosan, Cu(II), desorpsi