Analisis Adsorpsi Cesium dalam Limbah Radioaktif Simulasi 133CsCl dengan Adsorben Metal Organic Frameworks Cu-BTC

Ricky Husni Dzaky, Ir. Ester Wijayanti, M.T. ; Ferdiansjah, S.T., M.Eng.Sc

2020 | Skripsi | S1 TEKNIK NUKLIR

Salah satu radionuklida yang merupakan produk reaksi fisi dengan probabilitas terbentuk paling besar adalah 137Cs sebesar (6,221 ± 0,069) %. Radionuklida 137Cs juga banyak ditemukan dalam limbah radioaktif, seperti limbah reaktor nuklir dan produksi isotop. Pemisahan unsur cesium dengan metode adsorpsi menggunakan adsorben material MOF Cu-BTC. Adsorben ini memiliki porositas yang tinggi dan luas permukaan yang dapat disesuaikan, sehingga material ini dapat digunakan sebagai adsorben. Proses adsorpsi dilaksanakan pada larutan limbah radioaktif simulasi 133CsCl dengan konsentrasi awal 133Cs 25 mg/L, 50 mg/L, dan 100 mg/L. Adsorben yang digunakan adalah MOF Cu-BTC disintesis dengan metode elektrolisis. Penelitian tentang kapasitas adsorpsi adsorben MOF Cu-BTC dilakukan dengan memvariasikan suhu adsorpsi 30°C, 40°C, dan 50°C dan waktu adsorpsi yang dilakukan adalah selama 2, 4, 6, 8, dan 10 menit. Larutan hasil adsorpsi diuji menggunakan metode flame photometer. Variasi suhu yang diberikan berpengaruh terhadap berlangsungnya adsorpsi dengan pengurangan 133Cs paling banyak terjadi pada suhu 50°C dengan pengurangan maksimal sebesar 10 mg/L. Variasi konsentrasi awal larutan limbah radioaktif simulasi 133CsCl yang diberikan sangat berpengaruh terhadap berlangsungnya adsorpsi dengan pengurangan 133Cs paling banyak terjadi pada suhu konsentrasi awal 50 mg/L dengan pengurangan maksimal sebesar 10 mg/L. Kapasitas adsorpsi maksimal yang didapatkan sebesar 50 mg/L dan efisiensi adsorpsi terbesar adalah 19,09%.

Radionuclide 137Cs is one of products from a fission reaction with the highest yield. Radionuclide 137Cs is also found in radioactive waste. Nuclear waste must be processed precisely. One of 137Cs separation method is adsorption. Cesium separation can utilize adsorption method using adsorbent MOF Cu-BTC material with decent surface area and pores size. This adsorbent material has high porosity and surface area that could be easily adjusted according to needs. The adsorption process began by making simulation radioactive waste using stabile isotope 133Cs with various concentrations of 25 mg/L, 50 mg/L, and 100 mg/L, respectively.The MOF Cu-BTC as adsorbent was synthesized using the electrolysis method. This adsorption capacity experiment conducted by using various adsorption temperature, 30°C, 40°C, and 50°C. Adsorption time was 2, 4, 6, 8, and 10, respectively. The solution after the adsorption process was tested using a flame photometer method. Temperature variations affected adsorption, where maximum adsorption occurred at 50°C, with a maximum of 133Cs adsorbed concentration was 10 mg/L. The initial concentration variations influenced adsorption, maximum adsorption occur at 50 mg/L, with maximum adsorption concentration of 133Cs was 10 mg/L. Adsorption capacity maximal was 50 mg/L with adsorption efficiency maximal at 19,09%.

Kata Kunci : Adsorpsi, MOF, Cu-BTC, cesium-137, Kapasitas Adsorpsi, Adsorption, MOF, Cu-BTC, cesium-137, Adsorption Capacity