SINTESIS BEADS KOMPOSIT SELULOSA LIMBAH BAGLOG JAMUR TIRAM/BENTONIT TERMODIFIKASI OKSALAT SEBAGAI ADSORBEN POLUTAN PERAIRAN Cd(II) DAN RHODAMIN B

NUR AZIZAH JAMIL, Prof. Dr. Bambang Rusdiarso, DEA. ; Prof. Dr. Sri Juari Santosa, M.Eng, Ph.D.

2021 | Tesis | MAGISTER KIMIA

Adsorpsi ion Cd(II) dan Rhodamin B (RhB) menggunakan komposit selulosa/bentonit termodifikasi oksalat telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis komposit selulosa/bentonit termodifikasi oksalat dan mempelajari kemampuan adsorpsi serta desorpsi komposit selulosa/bentonit terhadap ion Cd(II) dan RhB. Selulosa yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh melalui proses isolasi dari limbah baglog jamur tiram, sedangkan bentonit yang digunakan diperoleh dari Pacitan yang diaktivasi menggunakan H2SO4 dan dimodifikasi dengan oksalat. Selulosa kemudian dicampurkan dengan bentonit termodifikasi oksalat dengan perbandingan 1:1 melalui pengadukan selama 2 jam. Adsorben selulosa/bentonit termodifikasi oksalat (Cel/OBt) selanjutnya dikarakterisasi menggunakan FTIR, XRD, dan SEM. Larutan ion Cd(II) dan RhB sebelum dan setelah adsorpsi dianalisis menggunakan AAS dan spektrofotometri UV-Vis. Studi desorpsi ion Cd(II) dilakukan pada larutan akuades, HONH2HCl dalam 25% CH3COOH, KNO3 0,5 M dan Na2EDTA 0,1 M. Desorpsi RhB menggunakan larutan pendesorpsi seperti HCl pH 4, NaCl 1 M, etanol 40% dan etanol 95 %. Hasil karakterisasi menggunakan FTIR menunjukkan bahwa adsorben Cel/OBt memiliki gugus aktif antara lain -OH, �¢ï¿½ï¿½C=O, dan �¢ï¿½ï¿½COOH. Karakterisasi menggunakan XRD menunjukkan puncak difraksi pada daerah 2���¨ sekitar 28.947���º dan 42.680���º yang menunjukkan keberadaan senyawa montmorillonite dan fase polisakarida. Hasil SEM-EDX menujukkan permukaan adsorben memiliki ukuran pori yang tidak seragam serta menunjukkan adanya kandungan unsur C, O, H, Cl dalam Cel/OBt, setelah mengadsorpsi ion Cd(II) dan RhB terdapat unsur N serta Cd setelah mengadsorpsi ion Cd(II) dan RhB. Adsorpsi optimum Cel/OBt terhadap ion Cd(II) dan RhB masing-masing terjadi pada pH 7 dan 2 dengan konsentrasi 200 mg L-1 setelah mengalami kontak selama 60 menit untuk ion Cd(II) dan 120 menit untuk RhB. Adsorpsi ion Cd(II) oleh Cel/OBt mengikuti isoterm Freundlich, sedangkan RhB mengikuti pola isoterm Langmuir, keduanya mengikuti model kinetika orde dua semu dengan kapasitas adsorpsi ion Cd(II) dan RhB masing masing sebesar 0,647 x 10-3 mmol g-1 dan 0,198 x 10-3 mmol g-1. Studi desorpsi menunjukkan bahwa larutan Na2EDTA dan etanol 95% merupakan larutan yang paling efektif untuk mendesorpsi ion Cd(II) dan RhB.

The adsorption of the Cd(II) ion and Rhodamin B (RhB) by using the composite of cellulose-bentonite has been carried out. This research aims to synthesize cellulose-bentonite composites and study the adsorption and desorption activity of cellulose-bentonite composite toward Cd(II) ion and RhB. In this study, cellulose was isolated from oyster mushroom growing medium waste (baglog) while the bentonite obtained from Pacitan. The bentonite was activated by using sulfuric acid and modified with oxalic. The cellulose/bentonite (Cel/OBt) was prepared by the mixing of cellulose and oxalic modified bentonite (ratio 1:1) under stirring process for 2 h. Cel/OBt material was characterized using FTIR, XRD, and SEM spectroscopy. The concentration of Cd(II) ion and RhB in aqueous solution before and after adsorption were analyzed by AAS and UV-Vis spectrophotometry, respectively. The desorption study of Cd(II) ion was carried out in distilled water, HONH2HCl in 25% CH3COOH, 0.5 M KNO3, and 0.1 M Na2EDTA. RhB desorption was studied in different solvents of HCl pH 4, 1 M NaCl, 40% ethanol, and ethanol 95% solutions. FTIR analysis indicated that Cel/OBt adsorbent contains functional groups such as -OH, �¢ï¿½ï¿½C = O, and �¢ï¿½ï¿½COOH. XRD analysis showed diffraction peaks at 2���¨ of 28.947 and 42.680���º which indicated the presence of montmorillonite and polysaccharide phases. SEM-EDX analysis exhibited the surface of the adsorbent has irregular pore sizes and indicated the presence of elements of C, O, H, Cl in Cel/OBt and elements of N and metal Cd(II) after the adsorption process of Cd(II) ion and RhB. The optimum adsorption of Cel/OBt toward Cd(II) and RhB was obtained at pH 7 and 2 with 200 mg L-1 of solution concentration after contacting for 60 min and 120 min, respectively. The adsorption of Cd(II) ion by Cel/OBt followed the Freundlich isotherm, while RhB followed Langmuir isotherm. Both Cd(II) and RhB Adsorption followed the pseudo-second-order kinetics model with adsorption capacities of Cd(II) ion and RhB are 0.647 x 10-3 and 0.198 x 10-3 mmol g-1, respectively. The desorption study showed that the solution of Na2EDTA and 95% ethanol solution were the most effective solution for desorption of Cd(II) ion and RhB. Key words: adsorption, cellulose, bentonite, Rhodamin B, Cd(II) ion

Kata Kunci : adsorpsi, selulosa, bentonit, Rhodamin B, ion Cd(II)