Nitrasi dan Magnetisasi Limbah Styrofoam Sebagai Adsorben Untuk Penghilangan Ion Logam Berat Pb(II) Dalam Air

THERESA FEBRIANI P O, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S; Prof. Drs. Mudasir, M.Eng., Ph.D.

2022 | Skripsi | S1 KIMIA

Pada penelitian ini telah dilakukan pembuatan adsorben styrofoam nitro termagnetisasi untuk penghilangan ion logam berat Pb(II) dalam air. Pembuatan adsorben styrofoam nitro termagnetisasi melalui dua tahap yaitu nitrasi styrofoam dan magnetisasi styrofoam nitro melalui metode kopresipitasi. Adsorben styrofoam nitro termagnetisasi yang kemudian disebut styrofoam NO2/Fe3O4 diuji adsorpsi pada larutan ion logam berat Pb(II) untuk menentukan pH, massa adsorben, waktu kontak adsorpsi dan konsentrasi larutan optimum. Pada kondisi optimum dilakukan perbandingan antara styrofoam-NO2/Fe3O4, styrofoam-NO2 dan styrofoam. Karakterisasi adsorben dilakukan menggunakan instrumen FT-IR, XRD dan SEMEDX. Hasil penelitian ini diperoleh adsorpsi ion logam berat Pb(II) oleh adsorben styrofoam-NO2/Fe3O4 optimal pada pH larutan 5, massa adsorben 20 mg, waktu kontak 45 menit dan konsentrasi larutan Pb(II) 15 mg/L. Pada uji adsorpsi ion logam berat Pb(II) diperoleh adsorben styrofoam-NO2/Fe3O4 memiliki kapasitas adsorpsi dan efektivitas adsorpsi paling besar kemudian secara berturut-turut diikuti oleh styrofoam-NO2 dan styrofoam. Model kinetika adsorpsi yang sesuai pada penelitian ini adalah model kinetika pseudo orde kedua Ho dengan kapasitas adsorpsi sebesar 7,375 mg/g dan laju reaksi adsorpsinya 0,131 g/mg.menit. Model isoterm adsorpsi pada penelitian ini mengikuti model isoterm adsorpsi Langmuir dengan kapasitas adsorpsi sebesar 9,814 mg/g.

In this research, a magnetized styrofoam nitro adsorbent was made and used for the removal of heavy metal ions Pb(II) in water. The adsorbent was prepared through two stages, namely nitration of styrofoam and magnetization of styrofoamnitro using coprecipitation method. The magnetized styrofoam-nitro adsorbent, which was later called styrofoam-NO2/Fe3O4 was tested for the adsorption of Pb(II) heavy metal ion from the solution to determine optimum pH, adsorbent mass, adsorption contact time and solution concentration. Under optimum conditions, comparisons of Pb(II) adsorption were made among styrofoam-NO2/Fe3O4, styrofoam-NO2 and styrofoam. The characterization of the adsorbent was carried out using FT-IR, XRD and SEM-EDX instruments. The results of this study showed that the adsorption of Pb(II) heavy metal ions by the styrofoam-NO2/Fe3O4 adsorbent reached its optimum conditions at pH 5, adsorbent mass of 20 mg, contact time of 45 minutes and Pb(II) solution concentration of 15 mg/L. Results of Pb(II) metal ion adsorption test suggested that the adsorbent styrofoam-NO2/Fe3O4 had the highest adsorption capacity and effectiveness, followed by styrofoam-NO2 and styrofoam. The adsorption kinetic model in this study well fitted a pseudo second order kinetic model of Ho with an adsorption capacity of 7.375 mg/g and an adsorption rate of 0.131 g/mg.min. The adsorption isotherm model in this study followed the Langmuir adsorption isotherm model with an adsorption capacity of 9.814 mg/g.

Kata Kunci : adsorpsi, Fe3O4, ion logam berat Pb(II), nitrasi, styrofoam