Karakteristik penjerapan ion logam berat Pb dan Cd dalam zeolit alam teraktivasi

FADILAH, Ir. Supranto, MSc.,PhD

2001 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Kandungan logam berat pada air permukaan di sekitar Sungai Donan, Cilacap yang tingg pada tahun 1999-2000 merupakan pertanda bahwa masih dilakukan pembuangan limbah dengan kandungan logam berat yang tingg ke sungai tersebut. Zeolit alam dapat digunakan sebagai penjerap logam berat dalam limbah. Pemanfaatan zeolit alam teraktivasi dalam proses pejerapan memerlukan data mengenai karakteristik penjerapan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakter penj erapan logam berat pada zeolit alam teraktivasi dengan mempelajari isotherm kesetimbangannya. Percobaan dilakukan secara batch pada suhu tetap dengan cam mengontakkan sejumlah tertentu zeolit dengan larutan garam logam berat di dalam labu erlenmeyer selama 7 jam. Labu ditempatkan di dalam shaker bath dan dilakukan penggoyangan 100 goyangan per menit. Data setimbang Qperoleh dengan memvariasi konsentrasi larutan. Suhu sistem yang dipelajari adalah 27,35 dan 50 "C. Untuk sistem biner, karakter pertukaran ion adalah isotherm non linier berbentuk cekung terhadap sumbu konsentrasi fase cair. Minitas Pb terhadap zeolit lebih besar daripada Cd. Uptuke ion sebesar 73 sampai 79 % pada suhu 27 "C. Peningkatan uptake dengan bertambahnya suhu menunjukkan bahwa proses yang terjadi cenderung mengikuti chemisorptzon. Dalam sistem terner, uptake Pb meningkat sampai 136 %, sedang uptake Cd menurun sampai 68 %. Model Wilson dengan baik dapat digunakan untuk simulasi sistem biner, tetapi parameter-parameter yang didapat pada sistem biner akan menghasilkan kesalahan yang besar jika digunakan untuk simulasi sistem temer. Konstanta kesetimbangan pertukaran ion sebesar 0,000 16; 0,00062; dan 0,178 masing masing untuk sistem Pb-Na, Cd-Na, dan Pb-Cd pada suhu 27 "C. Nilai ini naik dengan bertambabya s,&u pad@ kisaran suhu yang dipelajari

The concentration of heavy metal in the surface water in Donan River, Cilacap, was very high during 1999 to 2000. This condition indicated that the wastewater effluent to the Donan River contained hgh concentration of heavy metal. Natural zeolite may be used for absorbing the heavy metal ion. The using of the activated natural zeolite in the sorption process needs some information of the sorption characteristic. The objective of this research was to study the sorption characteristic in the equilibrium system. The batch equilibrium test was conducted at constant temperature by contacting a certain amount of zeolite with the heavy metal salt solution in an erlenmeyer flask for 7 hours. A series of erlenmeyer flasks were placed in the shaker bath with the shaking rate of 100 stroke/minute. Equilibrium data was gained by varylng the concentration of salt solution. The effect of temperature was studied at 27,35, and 50 "C. For binary systems, the ion exchange process was characterized by the nonlinear isotherms which had a concave shape to the liquid concentration axis. The affinity of the Pb to the zeolite was greater than the affinity of Cd. At 27 "C, the ion uptake was 73 to 79 %. The increasing of the ion uptake due to the increasing temperature showed that the process tend to behave as a chemisorption process. In the ternary system, the uptake of Pb increased up to 136 % , while the uptake of Cd decreased down to 68 %. The results of the experiment showed that the Wilson model could well describe the binary system, while the using of the binary parameters to predict the character of the ternary system gave predxted mults with big errors. At 27 "C, the ion exchange equilibrium constants were 0,00016; 0,00062; and 0,178 for Pb-Na, Cd-Na and Pb-Cd systems respectively. These values increased due to the increasing temperature in the range of temperature studied.

Kata Kunci : Ion Logam Berat Pb, Penjerapan, Zeolit Alam, Timbal