ANALISIS PENGARUH KONSENTRASI AWAL DAN SUHU ADSORPSI CESIUM PADA LIMBAH RADIOAKTIF SIMULASI DENGAN ADSORBEN METAL-ORGANIC FRAMEWORKS [Zn4O(BDC)3]

GIOVANNI ALVIN P, Ir., Ester Wijayanti, M.T.;Ferdiansjah, S.T., M.Eng.Sc.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Isotop 137Cs adalah salah satu hasil terbesar dari limbah radioaktif (sekitar 6,2% dari produk fisi untuk reaktor nuklir). Isotop 137Cs memiliki dampak negatif terhadap lingkungan ketika dilepaskan ke lingkungan dari reaktor nuklir yaitu kerusakan lingkungan dan mutasi genetik bagi mahkluk hidup. Metal-Organic Frameworks (MOF) merupakan material berpori yang berpotensi untuk membersihkan limbah 137Cs. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh dari konsentrasi awal adsorbat dan suhu larutan campuran adsorben dan adsorbat selama proses adsorpsi. Adsorpsi dilakukan dengan menggunakan adsorben Zn4O(BDC)3 dan adsorbat 137Cs yang telah stabil. Pengujian adsorpsi dilakukan dengan menggunakan Atomic Absorption Spectrometry (AAS) untuk menentukan konsentrasi dalam sampel. Adsorpsi dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi awal adsorbat (C0) sebesar 25 mg/L, 50 mg/L, dan 100 mg/L dan variasi suhu adsorpsi 27C, 35C, dan 45C. Pengujian karakterisasi MOF dilakukan dengan SEM, XRD, FTIR, dan BET. Hasil uji karakterisasi yang terdiri dari 4 pengujian tersebut menunjukkan karakteristik Zn4O(BDC)3 hasil sintesis telah sesuai dengan karakteristik MOF-5 pada umumnya berdasarkan uji SEM, XRD, FTIR. Akan tetapi, luas penampang Zn4O(BDC)3 yaitu 20,8006 m2/g lebih kecil dibandingkan Zn4O(BDC)3 pada umumnya. Hasil menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi awal adsorbat, semakin banyak adsorbat teradsorpsi. Hal ini ditunjukkan pada sampel dengan konsentrasi awal 100 mg/L memiliki konsentrasi lebih besar dari sampel dengan konsentrasi awal 25 mg/L dan 50 mg/L. Pengaruh suhu larutan campuran adsorben dan adsorbat pada adsorpsi menunjukkan hasil yang fluktuatif sehingga tidak dapat ditarik kesimpulan.

Isotopes of 137Cs are one of the radioactive waste which produce large amount of yields ( about 6.2% of fission products for nuclear reactors). 137Cs could have a negative impact on the environment when released from a nuclear reactor such as environmental hazard and genetic mutations for living beings. Metal-Organic Frameworks (MOF) is a porous material that has the potential to clean 137Cs waste. This study aims to determine the effect of the initial adsorbate concentration and the temperature of the mixture of the adsorbent and adsorbate solution during the adsorption process. Adsorption was carried out using Zn4O(BDC)3 as an adsorbent and stable 137Cs as an adsorbate. Adsorption testing was carried out using Atomic Absorption Spectrometry (AAS) to determine the concentration in the sample. Adsorption was carried out by varying the initial concentration of the adsorbate (C0) by 25 mg/L, 50 mg/L, and 100 mg/L and the variation in the adsorption temperature of 27C, 35C, and 45C. MOF characterization testing was carried out by SEM, XRD, FTIR, and BET. The result of characterization shows that ZN4O(BDC)3 produced was appropriate compared to previous research. However, the surface area of the Zn4O(BDC)3 were below the average of usual Zn4O(BDC)3 (20,8006 m2/g compared to 2900 m2/g). The results show that the higher the initial concentration of the adsorbate, the more adsorbates are adsorbed. It's shown in samples with an initial concentration of 100 mg/L having a greater concentration of samples with initial concentrations of 25 mg/L and 50 mg/L. The effect of the temperature of the adsorbent and adsorbate mixture solution on adsorption showed fluctuating results so that conclusions could not be drawn.

Kata Kunci : suhu, konsentrasi, adsorpsi, limbah radioaktif, Zn4O(BDC)3