STUDI ADSORPSI LOGAM Cu(II), Fe(II) DAN Ni(II) PADA LIMBAH CAIR DENGAN MENGGUNAKAN NANOPARTIKEL COBALT FERRITE (CoFe2O4) DAN SISTEM HIGH GRADIENT MAGNETIC SEPARATION (HGMS)

NINING SUMAWATI ASRI, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Studi adsorpsi logam Cu(II), Fe(II) dan Ni(II) menggunakan nanopartikel magnetik cobalt ferrite (CoFe2O4) yang disintesis menggunakan metode kopresipitasi telah berhasil dilakukan. Parameter tetap yang digunakan adalah suhu dalam room temperature (30����¯�¿�½���¯���¿���½������¯������¿������½����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������¢����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������¯����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������¿����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������½����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������¯����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������¿����¯�¿�½���¯���¿���½����¯�¿�½������½), lama pengadukan 3 jam, serta pH larutan 9. Pengaruh ukuran partikel adsorben (10 nm, 9 nm, 8 nm, 4 nm), sifat kemagnetan adsorben (37,15 emu/g, 18,38 emu/g, 7,71 emu/g), pelapisan adsorben dengan silika (konsentrasi 50%), penggunaan sistem high gradient magnetic separation (HGMS) dengan medan magnet tegak lurus aliran sampel (66 Gs, 327 Gs, 663 Gs), serta perbandingan efektifitas adsorpsi cobalt ferrite dengan nanopartikel lain (Fe3O4 dan MgFe2O4) dilakukan dalam penelitian ini. Penurunan kadar logam Cu(II) maksimum terjadi pada adsorben dengan ukuran partikel paling kecil (4 nm) yaitu 99,4%, sedangkan untuk logam Ni(II) pada semua ukuran partikel berkisar antara 99,8% dan 99,9%. Pada pengaruh sifat kemagnetan, penurunan kadar logam Ni(II) lebih tinggi dibandingkan dengan Cu(II). Sedangkan terjadi penurunan kapasitas adsorpsi logam setelah adsorben dilapisi oleh silika. Cu(II) menurun dari 99,3% menjadi 97,8% dan Ni(II) menurun dari 99,9% menjadi 99,7%. Adsorpsi ion logam Fe(II) mencapai 100% pada setiap variasi. Penggunaan sistem HGMS menunjukkan adsorpsi logam Cu(II) semakin menurun ketika medan magnet luar dinaikkan. Hal ini mengindikasikan terjadinya oksidasi pada matrik HGMS yang terbuat dari tembaga. Adsorpsi logam Cu(II) dan Ni(II) oleh CoFe2O4 lebih tinggi daripada Fe3O4 karena memiliki surface area yang lebih besar. Untuk ukuran partikel yang sama, ion logam Cu(II) diadsorpsi lebih banyak oleh MgFe2O4 dan Ni(II) lebih banyak diadsorpsi oleh CoFe2O4. Dari hasil penelitian ini, disimpulkan bahwa nanopartikel CoFe2O4 efektif digunakan sebagai salah satu adsorben untuk menurunkan kadar logam Cu(II), Fe(II) dan Ni(II) dalam limbah cair.

Nano adsorbent cobalt ferrite (CoFe2O4) have been synthesis using co-precipitation method and it used for removal of Cu(II), Fe(II) and Ni(II) ions from wastewater. The effect of particles size of adsorbent (10 nm, 9 nm, 8 nm, and 4 nm), magnetic properties (37.15 emu/g, 18.38 emu/g, 7.71 emu/g), addition of silica gel as coating agent, the use of high gradient magnetic separation (HGMS) system with perpendicular magnetic field of samples flow (66 gauss, 327 gauss, 663 gauss), also the comparative of effective adsorption CoFe2O4 with the other nano adsorbent (Fe3O4 and MgFe2O4) have been studied. The maximum adsorption of Cu(II) occurs at the smallest particle size (4 nm) is 99.4%, while adsorption of Ni(II) at all of particles size ranging at 99.8% to 99.9%. The adsorption of Ni(II) ions higher than Cu(II) at the various magnetic properties. Meanwhile, the removal metal ions decreased as addition of silica gel as coating agent. Cu(II) decreased from 99.3% to 97.8% and Ni(II) decreased from 99.9% to 99.7%. The adsorption of Fe(II) maximum at all of various parameters. The use of HGMS system prove the removal of Cu(II) decreased as increase magnetic field. The prediction caused by oxidation of HGMS matrix source is cuprum (Cu). The adsorption of Cu(II) and Ni(II) using CoFe2O4 more effective than Fe3O4 caused it have the surface area widely. For the same particles size, MgFe2O4 adsorps Cu(II) ions more while CoFe2O4 adsorps Ni(II) ions more. Furthermore, the result of this experiment revealed that CoFe2O4 nanoparticles can be used as the effective adsorbent to remove metal ions in the wastewater.

Kata Kunci : adsorben, cobalt ferrite, adsorpsi, high gradient magnetic separation (HGMS)