STUDI ADSORPSI LOGAM TEMBAGA (Cu), BESI (Fe), DAN NIKEL (Ni) DALAM LIMBAH CAIR BUATAN MENGGUNAKAN ADSORBEN NANOPARTIKEL MAGNETIK MAGNESIUM FERRITE (MgFe2O4)

TIKA ERNA PUTRI, Dr. Edi Suharyadi, M.Eng

2015 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Adsorpsi logam tembaga (Cu), besi (Fe), dan nikel (Ni) telah berhasil dilakukan dalam limbah cair buatan menggunakan nanopartikel magnetik magnesium ferrite (MgFe2O4). Nanopartikel MgFe2O4 disintesis menggunakan metode kopresipitasi dan digunakan sebagai adsorben untuk menurunkan kadar ion logam Cu2+, Fe2+ dan Ni2+ dalam 80 ml limbah cair buatan. Pengaruh suhu (ruang, 60, 90 dan 120), konsentrasi adsorben (0,188gr/L, 1,25gr/L, 3,75gr/L, dan 5gr/L), lama pengadukan (1 jam, 2 jam, 4 jam), readsorpsi, dan pelapisan adsorben dengan Polyethylen glycol (PEG-4000) (1:1) terhadap penurunan kadar logam dilakukan dalam penelitian ini pada. Efisiensi adsorpsi ion logam Fe2+ mencapai kesetimbangan 100% pada semua suhu, sedangkan efisiensi adsorpsi ion logam Cu2+ dan Ni2+ mengalami penurunan pada suhu 60 C yaitu masing-masing sebesar 97,43% dan 97,66%, dan kenaikan pada suhu 90 C dan 120 C masing- masing sebesar 98,08% dan 99,06% untuk ion logam Cu2+, serta 99,87% dan 99,91% untuk logam ion Ni2+. Kemampuan adsorben melakukan penjerapan dalam bentuk multilayer dipelajari dengan memvariasikan konsentrasi adsorben, dan diasumsikan ion logam Fe2+ menempati lapisan pertama dengan penurunan kadar logam mencapai 100% untuk semua variasi konsentrasi diikuti ion Ni2+ dan Cu2+. Peningkatan penyerapan ion logam hingga mencapai 100% juga tampak saat dilakukan proses pengulangan (readsorpsi), dan pelapisan adsorben dengan PEG- 4000 secara keseluruhan tidak menurunkan kemampuan adsorben untuk mengadsorpsi ion-ion logam. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nanopartikel magnetik MgFe2O4 dapat digunakan sebagai salah satu adsorben untuk menurunkan kadar ion logam Cu2+, Fe2+, dan Ni2+ dalam limbah cair buatan.

Adsorption of copper (Cu), iron (Fe), and nickel (Ni) has been successfully performed on artificial wastewater using magnetic nanoparticles of magnesium ferrite (MgFe2O4). MgFe2O4 nanoparticles was synthesized using co-precipitation method and used as adsorbent to removal of heavy metal ions Cu2+, Fe2+ and Ni2+ from 80 ml artificial wastewater. The effects of temperature (room, 60 C, 90 C and 120 C), the concentration of adsorbent (0.1875gr / L, 1.25gr / L, 3.75gr / L, and 5gr / L), contact time (1 hour, 2 hours, 4 hours) , re-adsorption, and coating the adsorbent with polyethylene glycol (PEG-4000) (1: 1) to removal of metals ions was performed in this study. The adsorption efficiency of metal ions Fe2+ reached equilibrium of 100% at all temperatures, while the adsorption efficiency of metal ions Cu2+ and Ni2+ decreased at 60 C was 97.43% and 97.66%, respectively, and an increase in temperature of 90 C and 120 C was amounted to 98.08% and 99.06%, respectively, for Cu2+ metal ion, as well as 99.87% and 99.91% for Ni2+ metal ion. The ability of the adsorbent do sorption in the form of multilayer studied by varying the concentration of adsorbent, and assumed metal ions Fe2+ occupies the first layer with a decrease in metal content reaching 100% for all variations of concentration followed by Ni2+ and Cu2+ ions. Increased uptake of metal ions up to 100% is also apparent when done the re-adsorption process, and coating the adsorbent with PEG-4000 as a whole does not reduce the ability of the adsorbent to removal the metal ions. These results indicate that MgFe2O4 magnetic nanoparticles can be used as one of the adsorbent to reduce of metal ions Cu2+, Fe2+, and Ni2+ in artificial wastewater.

Kata Kunci : adsorpsi, nanopartikel Magnetik, MgFe2O4.