Laporkan Masalah

Perbedaan karakteristik adsorpsi Tembaga(II) dan Kadmium(II) pada Humin dalam medium air tawar dan air laut

ANDREAS, Roy, Prof.Dr. Narsito

2005 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Meskipun humin merupakan fraksi terbesar dalam bahan humat (±65%) namun karakteristik adsorpsi Cu(II) dan Cd(II) pada humin belum terungkap secara memuaskan. Penelitian ini menggunakan humin yang diisolasi dari tanah gambut yang berasal dari Kalimantan Barat. Penelitian diawali dengan proses isolasi humin kemudian diinteraksikan dengan logam Cu(II) dan Cd(II). Kemurnian humin hasil isolasi ditentukan dengan mengukur kadar abunya, lalu gugus fungsional ditentukan secara kualitatif menggunakan FTIR dan secara kuantitatif menggunakan metode titrasi potensiometri. Untuk mengetahui jenis spesies Cu dan Cd yang terdapat dalam larutan saat interaksi dengan humin, dilakukan variasi pH antara 2-12 terhadap larutan. Selanjutnya, dilakukan studi kinetika adsorpsi Cu(II) dan Cd(II) pada humin dalam medium air tawar dan air laut yang menggunakan persamaan Langmuir- Hinshelwood, sedangkan parameter termodinamika menggunakan model isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich. Hasil penelitian menunjukkan kadar abu humin sebesar 1,58% (b/b) yang menunjukkan bahwa humin telah murni. Gugus fungsional yang berfungsi sebagai situs aktif adalah gugus –COOH sebesar 115 cmol/kg terlihat pada bilangan gelombang 1700 cm-1 dan gugus –OH fenolat sebesar 562 cmol/kg yang terlihat pada bilangan gelombang 3421,5 cm-1. Pada 2 7 semua telah mengendap sebagai Cu(OH)2. Untuk Cd, pada 2 < pH < 7 berada dalam spesies Cd2+ dan [Cd(H20)6] 2+. Pada 7 < pH < 10 sebagian mengendap sebagai Cd(OH)2, sedangkan pada pH > 10 semua mengendap sebagai Cd(OH)2. Kecuali Cd(II) dalam medium air tawar, proses adsorpsi Cu(II) dan Cd(II) pada humin dalam medium air tawar dan air laut berlangsung melalui 2 fase. Dalam medium air tawar, konstanta laju adsorpsi Cu(II) sebesar 2,7 x 10-3 menit-1 dan 0,6 x 10-3 menit-1, sedangkan Cd(II) sebesar 0,5 x 10-3 menit-1 Dalam medium air laut, Cu(II) sebesar 98,2 x 10-3 menit-1 dan 8,8 x 10-3 menit-1, sedangkan Cd(II) sebesar 6,3 x 10-3 menit-1 dan 0,4 x 10-3 menit-1. Pembentukan ikatan hidrogen merupakan mekanisme adsorpsi Cu(II) dan Cd(II) pada humin yang dominan. Isoterm adsorpsi Cu(II) dan Cd(II) pada humin dalam medium air tawar dan air laut mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir. Kapasitas adsorpsi dalam medium air tawar, Cu(II) sebesar 3,033 x 10-4 mol/g dan Cd(II) sebesar 2,276 x 10-4 mol/g. Dalam medium air laut Cu(II) sebesar 5,394 x 10-4 mol/g dan Cd(II) sebesar 1,509 x 10-4 mol/g.

Although humic substances consist mostly of humin (±65%), however its characteristics in Cu(II) and Cd(II) adsorption is not yet clearly revealed. In this work, humin was isolated from peat soil of West Kalimantan, purified, and then interacted with Cu(II) and Cd(II). The purity of the isolated humin was determined by its ash content. The functional group in this purified humin was characterized qualitatively by FTIR and quantitatively by titration. To have an idea on the Cu and Cd species involving in adsorption interaction, a study on the solubility of Cu(II) and Cd(II) in fresh water was carried out at pH from 2-12 in the presence and without purified humin. To obtain adsorption kinetics parameters of Cu(II) and Cd(II) in humin, both in freshwater and saline water medium, a study based on Langmuir – Hinshelwood was carried out, while for its thermodynamics parameters, a study based on Langmuir and Freundlich were employed. The ash content of purified humin was 1.58% (w/w), it showed that the humin was in pure condition, and therefore it is suitable to be used in the next studies. The active functional group identified in this purified humin was –COOH (1700 cm-1) 115 cmol/kg and –OH fenolic (3421.5 cm-1) 562 cmol/kg. At 2 7 all of Cu was precipitated as Cu(OH)2. At 2 < pH < 7 Cd was in Cd(II) and [Cd(H20)6] 2+ which is soluble in water, at 7 < pH < 10 part of the soluble Cd precipitated as Cd(OH)2, while at pH > 10 all of Cd was precipitated as Cd(OH)2. Two adsorption rate constant for Cu and Cd at humin was observed, showed that the adsorption accurred at two stages, fast and slow reaction. The rate constants for Cu in fresh water medium were 2,7 x 10-3 s-1 and 0,6 x 10-3 s-1 , respectively, while in saline water were 98,2 x 10-3 s-1 and 8,8 x 10-3 s-1 , The rate constants for Cd(II) in fresh water medium was 0,5 x 10-3 s-1, while in saline water were 6,3 x 10-3 s-1 and 0,4 x 10-3 s-1 respectively. The obtained curve fitting of Langmuir and Freundlich adsorption model showed that Langmuir model fit better than Freundlich model, indicating that the adsorption reaction are of monolayer. In freshwater medium, the adsorption capacities of Cu(II) and Cd(II) on humin were 3,033 x 10-4 mol/g and 2,276 x 10-4 mole/g. In salinewater, the adsorption capacities of Cu(II) and Cd(II) on humin were 5,394 x 10-4 mole/g and 1,509 x 10-4 mole/g.

Kata Kunci : Adsorpsi Tembaga II dan Kadmium II,Humin


    Tidak tersedia file untuk ditampilkan ke publik.