pengolahan limbah cair praktikum kimia ...repository.ump.ac.id/4361/1/cover_umi uswatun khasanah...i...

i

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

PRAKTIKUM KIMIA ANALISIS DENGAN METODE

KOAGULASI MENGGUNAKAN KOAGULAN KITOSAN

SKRIPSI

UMI USWATUN KHASANAH

1303020022

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

MEI 2017

i

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

PRAKTIKUM KIMIA ANALISIS DENGAN METODE

KOAGULASI MENGGUNAKAN KOAGULAN KITOSAN

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana

Teknik

UMI USWATUN KHASANAH

1303020022

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

MEI 2017

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Terima kasih kepada Allah SWT, Ibu, Ibu, Ibu, Bapak, keluarga dan Sahabat tersayang.

Skripsi ini saya persembahkan untuk:

Bapak Parsun dan Ibu Ramini yang telah memberikan dukungan moril maupun

materi serta do’a yang tiada henti untuk kesuksesan saya, karena tiada kata seindah

lantunan do’a dan tiada do’a yang paling khusuk selain do’a yang terucap dari orang

tua.

Bapak dan Ibu Dosen pembimbing (Ibu Neni Damajanti.,ST.,MT), penguji dan

pengajar, yang selama ini telah tulus dan ikhlas meluangkan waktunya untuk

menuntun dan mengarahkan saya.

Adik tersayang Syukur Gayuh Prayoga yang senantiasa memberikan dukungan,

semangat, senyum dan do’anya untuk keberhasilan ini

My Best Partner Lina Purnama S calon S.Pd.MM yang selalu setia menemani dan

mendengar keluh kesah serta memberikan dukungan, semangat, senyum dan

do’anya untuk penyelesaian skripsi ini.

Sahabat dan Teman Tersayang, tanpa semangat, dukungan dan bantuan kalian

semua tak kan mungkin aku sampai disini, terimakasih untuk canda tawa, tangis,

dan perjuangan yang kita lewati bersama dan terimakasih untuk kenangan manis

yang telah mengukir selama ini.

Siapapun dirimu yang telah meluangkan waktu untuk menanti keberhasilan ini

Pengolahan Limbah Cair…, Umi Uswatun Khasanah, Fakultas Teknik UMP, 2017

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i

HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. ii

HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN............................................................................ v

DAFTAR ISI ......................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL

............................................................................................................................... vii

i

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ ix

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... x

KATA PENGANTAR .......................................................................................... xi

ABSTRAK

............................................................................................................................... xii

i

ABSTRACT ............................................................................................................ xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4

1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Limbah Praktikum Kimia Analisis .................................................. 5

2.2 Koagulasi ......................................................................................... 9

2.3 Koagulan .......................................................................................... 12

2.4 Kitosan ............................................................................................. 15

2.5 Jar Test ............................................................................................ 20

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

3.1 Rancangan Penelitian ....................................................................... 22


vii

3.2 Variabel Penelitian ........................................................................... 22

3.3 Alat dan Bahan ................................................................................. 23

3.4 Bagan Rancang Penelitian ............................................................... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengaruh Dosis Kitosan Terhadap Kandungan Logam

Tembaga (Cu) .................................................................................. 32

4.2 Pengaruh Dosis Kitosan Terhadap Kandungan Logam

Besi (Fe) ........................................................................................... 36

4.3 Pengaruh Dosis Kitosan Terhadap Total Dissolved Solid (TDS) .... 41

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 45

5.2 Saran ................................................................................................ 46

DAFTAR PUSTAKA

LAMPURAN-LAMPIRAN


vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Senyawa yang dapat di endapkan dan di timbang pada Analisis

Gravimetri ............................................................................................ 9

Tabel 2.2 Standar mutu kitosan ........................................................................... 17

Tabel 3.1 Ion-ion yang biasa ditemukan di perairan ........................................... 28

Tabel 4.1 Variabel yang berpengaruh pada pengolahan limbah cair praktikum

Kimia Analisis (Logam Cu) ............................................................... 32

Tabel 4.2 Hasil Analisis Uji Kadar Logam Tembaga (Cu) ................................. 33


Kimia Analisis (Logam Fe) ................................................................ 37

Tabel 4.4 Hasil Analisis Uji Kadar Logam Besi (Fe) ......................................... 36


Kimia Analisis (Kadar TDS) .............................................................. 42

Tabel 4.6 Hasil Analisis kadar TDS setelah proses koagulasi.


ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Mekanisme Koagulasi .................................................................... 12

Gambar 2.3 Struktur kimia kitosan ..................................................................... 16

Gambar 2.4 Reaksi pembentukan kitosan dari khitin ......................................... 19

Gambar 2.5 Reaksi kelarutan kitosan dengan asam asetat .................................. 19

Gambar 2.6 Jar test ............................................................................................. 21

Gambar 4.1: Hasil Kurva Baku Logam Tembaga (Cu) ..................................... 31

Gambar 4.2 : Hasil Kurva Baku Logam Besi (Fe) .............................................. 31

Gambar 4.3 Hasil Analisis Uji Kadar Logam Tembaga (Cu) ............................. 33

Gambar 4.4 Mekanisme reaksi penjerapan ion logam Cu dengan kitosan ......... 33

Gambar 4.5 Hasil Analisi Uji Kadar Logam Besi (Fe) ....................................... 37

Gambar 4.6 Mekanisme reaksi penjerapan logam Fe dengan kitosan ................ 37

Gambar 4.7 Hasil Analisis kadar TDS setelah proses koagulasi. ....................... 40


x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Perhitungan Uji Kadar Logam Berat Tembaga (Cu) dan

Besi (Fe) Menggunakan Microsoft Excel ...................................... 50

Lampiran 2 Kurva Kalibrasi Logam Berat Tembaga (Cu) dan Besi (Fe) ......... 54

Lampiran 3 Analisa Total Dissolved Solid (TDS) ............................................. 56

Lampiran 4 Standar Nasional Indonesia Air dan Air Limbah ........................... 57

Lampiran 5 Foto Pelaksanaan Penelitian .......................................................... 75

Lampiran 6 Baku Mutu Air Limbah .................................................................. 78

Lampiran 7 Hasil Uji Logam Menggunakan AAS

(Atomic Absorbtion Spectrofotometer) .......................................... 79

Lampiran 8 Hasil Perbandingan Variabel Yang Paling Berpengaruh .............. 82

Lampiran 9 Hasil Perhitungan Konstanta Absorpsi .......................................... 90


xi

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat,

hidayah dan anugerah-Nyasehingga skripsi dengan judul “Pengolahan Limbah

Cair Praktikum Kimia Anlisisdengan Metode Koagulasi Menggunakan Koagulan

Kitosan” ini dapat diselesaikan. Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan

kurikulum untuk menyelesaikan pendidikan dan gelar sarjana pada Program Studi

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan lapran skripsi ini, dengan

segala kerendahan hati dan rasa hormat, penulis mengucapkan terima kasih yang

setulusnya kepada:

1. Bapak Tofik Tamam,ST.,MT selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas

Muhammadiyah Purwokerto;

2. Bapak Haryanto,ST.,MT.,Phd. selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia,

Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purwokerto;

3. Ibu Neni Damajanti,S.T.,MT. Selaku Pembimbing. Terima kasih atas

bantuan, bimbingan dan dukungannya;

4. Seluruh dosen dan laboran Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Terima kasih atas bimbingan,

bantuan dan kekeluargaan yang telah diberikan kepada penulis;

5. Tata Usaha dan civitas akademika Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Purwokerto;

6. Keluarga Teknik Kimia (Kakak angkatan dan adik angkatan). Terima kasih

telah menjalin hubungan kekeluargaan dengan penulis;


xii

7. Para sahabat yang selalu memberikan motivasi semangat, bantuan dan

dukungan yang sangat banyak kepada penulis;

8. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

membantu penulis menyelesaikan laporan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempurna dan masih banyak

kekurangan mengingat keterbatasan pengalaman dan kemampuan penulis. Oleh

karena itu, kritik dan saran yang membangun, sangat penulis harapkan demi hasil

yang lebih baik di masa mendatang. Semoga skripsi ini dapat memberikan

manfaat dan digunakan sebagai mana mestinya.

Purwokerto, Mei 2017

Penulis


xiii

Abstrak

Pengolahan Limbah Cair Praktikum Kimia Analisis Dengan Metode Koagulasi

Menggunakan Koagulan Kitosan

Limbah cair Praktikum Kimia Analisis memiliki kandungan logam berat

yang belum memenuhi baku mutu air limbah, seperti kandungan tembaga (Cu)

dan besi (Fe). Untuk mengurangi jumlah kandungan logam berat pada limbah cair

Praktikum Kimia Analisis adalah dengan koagulasi menggunakan kitosan.

Kitosan adalah suatu biopolimer alam bersifat polielektrolit kationik yang

berpotensi tinggi untuk penjerapan logam, yang mudah terbiodegredasi serta tidak

beracun, sehingga kitosan dapat digunakan sebagai koagulan dalam pengolahan

limbah cair Praktikum Kimia Analisis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

dosis kitosan dan pH yang paling optimal, dalam penjerapan kadar logam CU, FE

dan penurunan kadar TDS, serta mengetahui variabel yang berpengaruh dalam

pengolahan limbah cair Praktikum Kimia Analisis. Metode yang digunakan

adalah koagulasi menggunakan koagulan kitosan dengan variasi dosis kitosan 0

ppm, 250 ppm, 500 ppm, 750 ppm, dan 1000 ppm, dan pengaturan pH 7, 8, 9, dan

10. Penjerapan kadar logam Cu oleh kitosan yang paling optimal dilakukan pada

pH 7 dan dosis kitosan 750 ppm yaitu dengan kadar Cu sebesar 2,5204 ppm.

Penjerapan logam Fe yang paling efisien dilakukan pada pH 9, dosis kitosan 250

ppm dengan kadar Fe sebesar 8,423 ppm. kandungan Total Disolved Solid (TDS)

setelah koagulasi dengan kitosan yang paling efektif sebesar 17.140 mg/l pada pH

7 dengan dosis kitosan 250 ppm. Nilai akhir dari penjerapan logam Cu dan Fe

yang diperoleh sudah berada dibawah standar baku mutu air limbah yang

ditetapkan, namun untuk hasil TDS yang diperoleh masih diatas standar baku

mutu air limbah yang ditetapkan. Variabel pH dan dosis keduanya berpengaruh

terhadap proses koagulasi.

Kata kunci: Limbah Cair Praktikum Kimia Analisis, Koagulasi, Kitosan


xiv

Abstract

Liquid Waste Treatment Chemical Analysis of Practicum by Coagulation Method

Using Chitosan Coagulation

Chemical analysis of liquid waste practicum has a heavy metal content

that has not filled wastewater quality standart such as the content of copper (Cu)

and iron (Fe). Reduce the amount of heavy metal content in liquid waste

practicum chemical analysis is done by coagulation using chitosan. Chitosan is

potentialy high cationic polyelectrolite natural biopolimer for metal absorption,

which is easily biodegraded and non toxic. So chitosan can be used as coagulant

in processing liquid waste practicum chemical analysis. This study aims to

determine the most optimal dose of chotosan and pH, in absorption of metal

content of Cu, Fe and decrease of TDS, and also to know the variable that

influence in liquid waste treatment of practicum Chemical Analysis. The method

used was coagulation using chitosan coagulant with chitosan dose variation 0

ppm, 250 ppm, 500 ppm, 750 ppm, and 1000 ppm, and setting pH 7, 8, 9, and 10.

The most optimal Adsorption of Cu content was done at pH 7 and chitosan dosa

of 750 ppm with Cu content of 2,5204 ppm. The most efficient absorption of Fe

metal at pH 9, chitosan dose 250 ppm with Fe content of 8,423 ppm. Total

Disolved Solid (TDS) content after coagulation with the most effective chitosan

17.140 mg/l at pH 7 with chitosan dose 250 ppm. The final value of the adsorption

of Cu and Fe metals that already exists under the specified wastewater quality

standards, but for the TDS results obtained are still above the established

wastewater quality standards. The pH and dose variables both affect the

coagulation process.

Keywords: Chemical Analysis of liquid waste practicum, Coagulation, Chitosan


pengolahan limbah cair praktikum kimia ...repository.ump.ac.id/4361/1/cover_umi uswatun khasanah...i...

Documents