pri andi anggara*), sri wahyuni dan agung tri...

6
Indo. J. Chem. Sci. 2 (1) (2013) Indonesian Journal of Chemical Science http://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs © 2013 Universitas Negeri Semarang ISSN NO 2252-6951 Info Artikel Abstrak Abstract OPTIMALISASI ZEOLIT ALAM WONOSARI DENGAN PROSES AKTIVASI SECARA FISIS DAN KIMIA Pri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri Prasetya Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang Gedung D6 Kampus Sekaran Gunungpati Telp. (024)8508112 Semarang 50229 Sejarah Artikel: Diterima April 2013 Disetujui April 2013 Dipublikasikan Mei 2013 Telah dilakukan penelitian tentang optimalisasi kapasitas adsorpsi zeolit alam dalam menyerap ion logam Pb(II) dengan aktivasi zeolit alam secara fisis dan kimia. Permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh temperatur aktivasi zeolit terhadap kapasitas adsorpsi zeolit, bagaimana isoterm adsorpsi pada optimalisasi kapasitas adsorpsi zeolit, dan berapa kapasitas adsorpsi maksimum zeolit alam terhadap ion Pb(II). Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh temperatur aktivasi zeolit alam, mempelajari isoterm adsorpsi zeolit alam, serta mengetahui kapasitas adsorpsi zeolit alam dalam menyerap ion Pb(II). Aktivasi zeolit secara kimia dilakukan dengan mencampurkan zeolit dengan HCl 1, 2 dan 3 M dan aktivasi fisis dengan dikalsinasi pada suhu 200, 400, 600 o C. Pengukuran konsentrasi ion Pb(II) dilakukan dengan AAS pada panjang gelombang 283,3 nm. Identifikasi jenis mineral zeolit dilakukan menggunakan alat XRD merk shimadsu, sedangkan uji keasaman zeolit dilakukan menggunakan metode penyerapan basa amoniak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada temperatur 600 o C zeolit menyerap ion Pb(II) paling banyak dengan persentase sebesar 96,7 %. Studi isoterm adsorpsi langmuir memberikan harga kapasitas adsorpsi maksimum zeolit alam aktif dalam menjerap ion logam Pb(II) sebesar 27,027 mg/g adsorben dan harga konstanta kesetimbangan sebesar 0,06055 dengan koefisien regresi (r 2 ) sebesar 0,975. Alamat korespondensi: E-mail: [email protected] Kata kunci: zeolit alam aktif adsorpsi isoterm adsorpsi ion logam Pb(II) A research of the optimization of the adsorption capacity of neutral zeolite by physically and chemically activation to absorb metal ion Pb(II) has been done. The problem in this research are how the influence of the activation temperature on the optimization of adsorption capacity of zeolite, how the adsorption isotherms on the optimization of adsorption capacity of zeolite, and how much the maximum adsorption capacity of natural zeolite for ion Pb(II). The purpose of this research are to know how the influence of the activation temperature on the optimization of adsorption capacity of zeolite, to know how the adsorption isotherms on the optimization of adsorption capacity of zeolite, and to know how much the maximum adsorption capacity of natural zeolite for ion Pb(II). The chemically activation of zeolite was done by mixing zeolite with HCl 1, 2 and 3 M and phisically activation of zeolite was done by calcination on 200, 400, 600 o C. Measurement of the concentration of ion Pb(II) conducted by AAS at a wavelength of 283.3 nm. Identify the type of mineral zeolite performed using XRD tool brands shimadsu, while the zeolite acidity test performed using alkaline ammonia absorption method. The results showed that at a temperature of 600 o C zeolite absorbing ions Pb(II) at most with a percentage of 96.7%. Langmuir adsorption isotherm study is showed the maximum adsorption capacity of natural zeolite active to adsorb metal ions adsorb Pb (II) is 27.027 mg/g adsorbent and the equilibrium constant price is 0.06055 with a regression coefficient (r 2 ) of 0.975.

Upload: others

Post on 15-Nov-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri Prasetyablog.unnes.ac.id/agungtriprasetya/wp-content/uploads/sites/2412/20… · manusia, baik yang positif maupun negatif. Dampak negatifnya

Indo. J. Chem. Sci. 2 (1) (2013)Indonesian Journal of Chemical Sciencehttp://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs

© 2013 Universitas Negeri SemarangISSN NO 2252-6951

Info Artikel Abstrak

Abstract

OPTIMALISASI ZEOLIT ALAM WONOSARI DENGAN PROSES AKTIVASI SECARAFISIS DAN KIMIAPri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri PrasetyaJurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri SemarangGedung D6 Kampus Sekaran Gunungpati Telp. (024)8508112 Semarang 50229

Sejarah Artikel:Diterima April 2013Disetujui April 2013Dipublikasikan Mei 2013

Telah dilakukan penelitian tentang optimalisasi kapasitas adsorpsi zeolit alamdalam menyerap ion logam Pb(II) dengan aktivasi zeolit alam secara fisis dankimia. Permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruhtemperatur aktivasi zeolit terhadap kapasitas adsorpsi zeolit, bagaimana isotermadsorpsi pada optimalisasi kapasitas adsorpsi zeolit, dan berapa kapasitasadsorpsi maksimum zeolit alam terhadap ion Pb(II). Tujuan dalam penelitian iniadalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh temperatur aktivasi zeolit alam,mempelajari isoterm adsorpsi zeolit alam, serta mengetahui kapasitas adsorpsizeolit alam dalam menyerap ion Pb(II). Aktivasi zeolit secara kimia dilakukandengan mencampurkan zeolit dengan HCl 1, 2 dan 3 M dan aktivasi fisis dengandikalsinasi pada suhu 200, 400, 600oC. Pengukuran konsentrasi ion Pb(II)dilakukan dengan AAS pada panjang gelombang 283,3 nm. Identifikasi jenismineral zeolit dilakukan menggunakan alat XRD merk shimadsu, sedangkan ujikeasaman zeolit dilakukan menggunakan metode penyerapan basa amoniak.Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada temperatur 600oC zeolit menyerap ionPb(II) paling banyak dengan persentase sebesar 96,7 %. Studi isoterm adsorpsilangmuir memberikan harga kapasitas adsorpsi maksimum zeolit alam aktifdalam menjerap ion logam Pb(II) sebesar 27,027 mg/g adsorben dan hargakonstanta kesetimbangan sebesar 0,06055 dengan koefisien regresi (r2) sebesar0,975.

Alamat korespondensi:E-mail: [email protected]

Kata kunci:zeolit alam aktifadsorpsiisoterm adsorpsiion logam Pb(II)

A research of the optimization of the adsorption capacity of neutral zeolite byphysically and chemically activation to absorb metal ion Pb(II) has been done.The problem in this research are how the influence of the activation temperatureon the optimization of adsorption capacity of zeolite, how the adsorptionisotherms on the optimization of adsorption capacity of zeolite, and how muchthe maximum adsorption capacity of natural zeolite for ion Pb(II). The purposeof this research are to know how the influence of the activation temperature onthe optimization of adsorption capacity of zeolite, to know how the adsorptionisotherms on the optimization of adsorption capacity of zeolite, and to knowhow much the maximum adsorption capacity of natural zeolite for ion Pb(II).The chemically activation of zeolite was done by mixing zeolite with HCl 1, 2and 3 M and phisically activation of zeolite was done by calcination on 200, 400,600oC. Measurement of the concentration of ion Pb(II) conducted by AAS at awavelength of 283.3 nm. Identify the type of mineral zeolite performed usingXRD tool brands shimadsu, while the zeolite acidity test performed usingalkaline ammonia absorption method. The results showed that at a temperatureof 600oC zeolite absorbing ions Pb(II) at most with a percentage of 96.7%.Langmuir adsorption isotherm study is showed the maximum adsorptioncapacity of natural zeolite active to adsorb metal ions adsorb Pb (II) is 27.027mg/g adsorbent and the equilibrium constant price is 0.06055 with a regressioncoefficient (r2) of 0.975.

Page 2: Pri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri Prasetyablog.unnes.ac.id/agungtriprasetya/wp-content/uploads/sites/2412/20… · manusia, baik yang positif maupun negatif. Dampak negatifnya

73

PA Anggara / Indonesian Journal of Chemical Science 2 (1) (2013)Pendahuluan

Perkembangan dunia industri banyakmemberikan dampak terhadap kehidupanmanusia, baik yang positif maupun negatif.Dampak negatifnya adalah dihasilkannyabahan-bahan pencemar yang mengganggulingkungan. Bahan pencemar yang seringmenjadi perhatian adalah ion-ion logam berat.Hal ini disebabkan ion-ion ini bersifat toksikmeskipun pada konsentrasi yang rendah (ppm)dan umumnya sebagai polutan utama bagilingkungan. Ion-ion logam berat seperti ion-ionPb(II) dapat menyebabkan kanker paru-paru,kerusakan hati dan ginjal. Usaha-usahapenanganan limbah yang mengandung ion-ionlogam berat khususnya ion-ion Pb(II) telahbanyak dilakukan dan perlu dikembangkan.Pendekatan yang telah banyak dilakukan untukmengatasi hal tersebut adalah melaluiimobilisasi dengan teknik pengendapan,pertukaran ion maupun menggunakan adsorben(zat penyerap). Metode-metode yang telahdikembangkan pada umumnya mempunyaiefektivitas yang masih rendah. Penelitian untukmenemukan metode penanganan limbah ion-ion logam berat khususnya ion-ion Pb(II) yangmemiliki efektivitas tinggi perlu dikembangkan.

Zeolit merupakan material berpori yangpengguannya sangat luas. Kegunaan zeolitdidasarkan atas kemampuannya melakukanpertukaran ion (ion exchanger), adsorpsi(adsorption) dan katalisator (catalyst). Zeolitmemiliki bentuk kristal yang sangat teraturdengan rongga yang saling berhubungan kesegala arah yang menyebabkan luas permukaanzeolit sangat besar sehingga sangat baikdigunakan sebagai adsorben (Sutarti danRachmawati, 1994).

Peningkatan daya guna atau optimalisasizeolit sebagai adsorben dapat dilakukan melaluiaktivasi secara fisis maupun kimia. Prosesaktivasi secara fisis dilakukan denganpemanasan (kalsinasi). Pemanasan ini bertujuanuntuk menguapkan air yang terparangkapdalam pori-pori kristal zeolit sehingga jumlahpori dan luas permukaan spesifiknya bertambah(Suyartono dan Husaini, 1991). Aktivasi secarakimia dapat dilakukan dengan menggunakanlarutan asam klorida atau asam sulfat yangbertujuan untuk membersihkan permukaanpori, membuang senyawa pengganggu danmenata kembali letak atom yang dapatdipertukarkan (Suyartono dan Husaini, 1991).

Adsorpsi suatu zat pada permukaanadsorben bergantung pada beberapa faktor dan

memiliki pola isoterm adsorpsi tertentu. Untukproses adsorpsi yang terjadi dalam larutan,jumlah zat yang teradsorpsi bergantung padajenis adsorben, jenis adsorbat atau zat yangteradsorpsi, luas permukaan adsorben,konsentrasi zat terlarut, dan temperatur.

Menurut Langmuir, pada permukaanadsorben terdapat situs-situs aktif bersifathomogen yang proporsional dengan luaspermukaan. Masing-masing situs aktif hanyadapat mengadsorpsi satu molekul adsorbat sajasehingga adsorpsi hanya akan terbatas padapembentukan lapisan tunggal (Amri dkk.,2004). Selain itu ada Isoterm Freundlich yangdapat diambil dengan mengubah anggapanLangmuir bahwa pengikatan adsorbat dapatterjadi pada berbagai macam tempat adsorpsipada permukaan padatan. Setiap tempatadsorpsi mempunyai energi adsorpsi yangberbeda (Levine, 2003).

Dalam penelitian ini dipelajari pengaruhtemperatur aktivasi terhadap optimalisasiadsorpsi zeolit pada ion Pb(II), isoterm adsorpsipada optimalisasi kapasitas adsorpsi zeolit padaion Pb(II), dan kapasitas adsorpsi maksimumdari zeolit terhadap ion Pb(II). Dari penelitianyang dilakukan diharapkan bahwa optimalisasizeolit yang teraktivasi secara fisis maupun kimiadapat diperoleh zeolit yang memiliki dayaadsorpsi yang tinggi, sehingga nantinya dapatdikembangkan lebih lanjut dalam upayapenyediaan adsorben untuk menanggulangi ion-ion logam berat khusunya ion-ion Pb(II) baikdalam skala laboratorium maupun dalam skalaindustri.Metode Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian iniadalah seperangkat alat gelas (Pyrex), oven, pH-meter, neraca analitik, pemanas listrik,pengaduk magnet, desikator, furnace, X­raydiffraction (Siemens D-5000), spektrofotometerserapan atom (Perkin Elmer Analyst-100).Bahan yang digunakan adalah zeolit alamWonosari, aquades, HCl pekat, Pb(NO3)2,amonia.

Zeolit alam sebanyak 100 gram diayakhingga lolos 100 mesh. Zeolit hasil ayakandicuci dengan aquades kemudian disaring dandikeringkan dalam oven pada suhu 120oCselama 4 jam. Lima puluh gram zeolit alamdirendam dengan 100 mL HCl 1, 2 dan 3 M.Campuran selanjutnya disaring dan dicucidengan aquades sehingga filtrat menunjukkanpH sama dengan pH aquades. Selajutnya zeolit

Page 3: Pri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri Prasetyablog.unnes.ac.id/agungtriprasetya/wp-content/uploads/sites/2412/20… · manusia, baik yang positif maupun negatif. Dampak negatifnya

PA Anggara / Indonesian Journal of Chemical Science 2 (1) (2013)

74

dikalsinasi pada suhu 200, 400 dan 600oCselama 3 jam, kemudian endapan dikeringkanpada suhu 120oC selama 3 jam.

Zeolit yang telah diaktivasi dimasukkan kedalam krus porselin, kemudian dipanaskandalam oven pada temperatur 180oC selama 2jam. Selanjutnya dimasukkan ke dalamdesikator yang di dalamnya diberi uap amoniak.Desikator ditutup dan dibiarkan kontak denganuap amoniak selama 24 jam, kemudiandesikator dibuka dan amoniak yang ada dalamkrus porselin dibiarkan menguap di udaraselama 4 jam, selanjutnya zeolit ditimbang.Berat amoniak yang teradsorbsi dapat dihitungdari selisih berat sebelum dan setelahmengadsorbsi amoniak.

Zeolit teraktivasi dimasukkan ke dalam 4buah labu Erlenmeyer, Kemudian ditambahkanberturut-turut 50 mL larutan Pb2+ 25, 50, 75dan 100 ppm. Ke empat campuran kemudiandikocok selama 1 jam dan dibiarkan pada suhukamar sampai 24 jam, lalu disaring. Filtrat yangdiperoleh dianalisis menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA) pada panjanggelombang 283,3 nm.Hasil dan Pembahasan

Zeolit alam diaktivasi dengan caradirendam dan dicuci dengan larutan HCl 1, 2dan 3 M selama 2 jam, kemudian dinetralkanhingga pH netral dan dikeringkan dalam ovenpada temperatur 120oC selama 3 jam sampaimenjadi kering dan digerus menjadi serbukhalus. Variasi konsentrasi HCl dalam aktivasizeolit bertujuan agar diperoleh zeolit alam yangpaling optimal. Zeolit kemudian dikalsinasipada suhu 200, 400 dan 600oC selama 3 jam.Pemanasan ini dilakukan untuk merenggangkanruang antarpori sehingga gas dapat menembuspori-pori yang kecil dan mendesak kotoran-kotoran dan zat-zat organik sisa yang masihmenempel dalam zeolit alam untuk keluar daripori. Setelah kalsinasi selesai, maka sampelzeolit aktif siap untuk dianalisis dengan XRDsedangkan optimasi dan aplikasinya dianalisisdengan SSA.

Penentuan jenis mineral yang terkandungdalam zeolit alam dilakukan menggunakan alatXRD merk Shimadsu XD-160 dengan panjanggelombang 1,54060 Å menggunakan radiasi daritarget Cu, tegangan 40,0 kV, arus 30,0 mA dandaerah pengamatan antara 2.5000 - 70.0000derajat.

Mineral penyusun sampel ditunjukkanoleh daerah munculnya puncak (2). Spektra

hasil analisis difraksi sinar X dicocokkan dengandata Joint Committee on Powder DiffractionStandards, sehingga jenis mineral yangterkandung dalam zeolit alam dapat diketahui.Spektra difraksi sinar X hasil analisismenghasilkan beberapa puncak. Hasilpembandingan antara zeolit awal dengan zeolithasil kalsinasi yang diperoleh menunjukkan 3puncak yang tajam di antara puncak-puncakyang lain. Pada puncak daerah 2: 28,30370; 2:25,98590 dan puncak daerah 2: 22,35130.Puncak tajam pada 2: 28,30370 menunjukkanadanya mineral leucite (JCPDS, kode: 38-1423),pada 2: 25,98590 menunjukkan adanyamineral majasite (JCPDS, kode: 38-0426),sedangkan pada 2: 22,35130 menunjukkanadanya mineral calsite (JCPDS, kode: 85-0869).Berdasarkan spektra hasil difraksi sinar X dandata Joint Committee on Powder DiffractionStandards zeolit alam yang digunakan dalampenelitian ini memiliki pola difraktogram yangidentik dengan leucite sehingga bisa disimpulkanbahwa zeolit alam Wonosari merupakan jeniszeolit alam leucite.

Gambar 1. Spektra difraksi sinar XKeasaman sampel dalam penelitian ini

yang ditentukan adalah keasaman total, yaitusitus asam Brownsted dan situs asam Lewis.Menurut (Heraldy,2003) yang juga menelitizeolit alam Wonosari nilai keasaman zeolit yangtidak diaktivasi sebesar 0,57 mmol/gram.Sedangkan menurut (Witanto, 2010) nilaikeasaman zeolit alam Wonosari sebelumdiaktivasi sebesar 0,449 mmol/gram. Dari hasilpenelitian diperoleh nilai keasaman zeolitsetelah diaktivasi sebesar 0,7789339 mmol/gram. Hasil ini menunjukkan bahwa pengaruhaktivasi akan meningkatkan keasaman darizeolit alam. Semakin besar keasaman dari suatuadsorben maka akan meningkatkan situs aktifadsorben tersebut, sehingga permukaanadsorben menjadi lebih efektif dalam menyerapadsorbat.

Dari pengukuran dengan menggunakanSSA, diperoleh data absorbansi dan konsentrasiion Pb(II) setimbang. Dalam setiap analisis

Page 4: Pri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri Prasetyablog.unnes.ac.id/agungtriprasetya/wp-content/uploads/sites/2412/20… · manusia, baik yang positif maupun negatif. Dampak negatifnya

75

PA Anggara / Indonesian Journal of Chemical Science 2 (1) (2013)menggunakan SSA dibutuhkan kurva kalibrasilarutan standar. Kurva kalibrasi ini dibuat untukmenetukan kadar Pb(II) dalam sampel. Darigrafik hubungan antara konsentrasi Pb(II)dengan absorbansi akan diperoleh kurva linear.Kurva kalibrasi larutan standar Pb(II) disajikanpada Gambar 2.

Gambar 2. Kurva kalibrasi larutan Pb(II)standarSeperti yang sudah dijelaskan sebelumnya,

pada aktivasi zeolit dilakukan variasikonsentrasi HCl yang ditambahkan. Hal inibertujuan agar diketahui kondisi zeolit alamyang optimal. Hasil yang diperoleh disajikandalam Tabel 1.Tabel 1. Pengaruh konsentrasi HCl aktivasiterhadap kapasitas adsorpsi zeolit pada ionPb(II)

Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa kondisizeolit yang optimal pada konsentrasi HCl 1 M.Jumlah ion Pb(II) yang teradsorpsi padakonsentrasi HCl 1 M lebih besar dibandingkanpada konsentrasi HCl 2 M dan 3 M. Zeolit alamyang diaktivasi dengan HCl 1 M kemudiandikalsinasi pada suhu 200, 400 dan 600oC.Pemanasan ini dilakukan untuk merenggangkanruang antarpori sehingga gas dapat menembuspori-pori yang kecil dan mendesak kotoran-kotoran dan zat-zat organik sisa yang masihmenempel dalam zeolit alam untuk keluar daripori. Data hasil kalsinasi disajikan dalam Tabel2.

Berdasarkan Tabel 2 dapat dilihat bahwaterjadi peningkatan jumlah ion Pb2+ yangteradsorpsi oleh zeolit yang teraktivasi padatemperatur 600oC, sehingga temperatur aktivasizeolit yang efektif adalah 600oC.

Tabel 2. Pengaruh temperatur aktivasi terhadapkapasitas adsorpsi zeolit pada ion Pb(II)

Dalam kajian ini dibahas beberapaparameter yang mengontrol termodinamikaadsorpsi, antara lain kapasitas adsorpsi, tetapankesetimbangan dan energi adsorpsi. Dari datayang diperoleh dibuat grafik isoterm adsorpsizeolit alam aktif pada ion logam Pb(II). Polaisoterm adsorpsi dan kapasitas adsorpsimaksimum zeolit terhadap io Pb(II) dapatditentukan melalui perhitungan log (x/m), logC, dan C/(x/m). Grafik isoterm adsorpsidisajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Isoterm adsorpsi LangmuirGambar 3 menunjukkan bahwa jumlah

Pb(II) yang terserap oleh zeolit alam aktif terusmeningkat dengan meningkatnya konsentrasiPb(II) sampai kapasitas adsorpsi maksimumtercapai. Distribusi ion logam antara fase cairandan padatan biasanya dijelaskan menggunakanpersamaan isoterm Langmuir. Berdasarkankurva linear hubungan antara C/(x/m) denganC, dapat ditentukan harga b dari slope dan hargaK dari intersep kurva. Dari harga K yangdiperoleh maka besarnya energi adsorpsi (E)dapat dicari.Tabel 3. Data jumlah ion Pb(II) yangteradsorpsi pada temperatur aktivasi dankonsentrasi ion Pb(II) bervariasi, log (x/m), logc, dan c/(x/m)

Hubungan antara banyaknya adsorben dankonsentrasi juga diungkapkan oleh Freundlichdengan isoterm adsorpsi. Oleh karena itu, kajianmengenai isoterm Freundlich juga dibahas sebagai

Page 5: Pri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri Prasetyablog.unnes.ac.id/agungtriprasetya/wp-content/uploads/sites/2412/20… · manusia, baik yang positif maupun negatif. Dampak negatifnya

PA Anggara / Indonesian Journal of Chemical Science 2 (1) (2013)

76

pembanding untuk isoterm Langmuir. Denganmengalurkan grafik antara log (x/m) terhadaplog C maka harga n dan k dapat ditentukan darislope dan intersep kurva.

Gambar 4. Kurva linearitas isoterm adsorpsiLangmuir

Gambar 5. Kurva linearitas isoterm adsorpsiFreundlichGambar 4 dan 5 menunjukan bahwa nilai

koefisien regresi linier, R2, untuk pola isotermadsorpsi Langmuir sebesar 0,975 dan nilai R2untuk pola isoterm adsorpsi Freundlich sebesar0,990. Jadi berdasarkan nilai R2, adsorpsi ionPb(II) oleh zeolit teraktivasi memenuhi polaisoterm adsorpsi Langmuir dengan persamaangaris lurus c/(x/m) = 0.037c + 0,611, yangmemiliki gradien 1/(x/m)maks = 0,037 dangaris memotong sumbu c/(x/m) pada 0,611.Dengan demikian harga (x/m) maks = 27,027mg/g atau kapasitas adsorpsi maksimum zeolitteraktivasi terhadap ion Pb (II) adalah 27,027.Hasil perhitungan konstanta kesetimbangan danenergi adsorpsi menurut isoterm Langmuir danisoterm Freundlich disajikan pada Tabel 4.Tabel 4. Parameter adsorpsi

Bila dibandingkan antara persamaanisoterm Langmuir dengan Freundlich terdapatnilai konstanta kesetimbangan yang berbeda.Perbedaan ini jelas disebabkan karena asumsi-asumsi yang dikemukakan oleh Langmuir danFreundlich juga berbeda. Menurut Langmuirsemua situs dan permukaannya bersifathomogen, sedangkan Freundlich menyatakanbahwa situs-situs aktif pada permukaanadsorben bersifat heterogen (Esmaeili, 2008).Hal ini merupakan salah satu faktor yangmenyebabkan adanya perbedaan harga

konstanta kesetimbangan pada kedua isotermadsorpsi tersebut, sehingga energi adsorpsiuntuk kedua isoterm juga berbeda.

Energi adsorpsi menggambarkan jumlahenergi interaksi elektrostatik dan energi ikatankimia antara ion logam dengan adsorben.Dalam hal ini, energi total adsorpsi samadengan negatif energi bebas Gibbs dan harga Kmerupakan besaran termodinamika yangberkaitan dengan energi bebas Gibbs.Berdasarkan Tabel 4 ditunjukkan bahwa energiadsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolit alam aktifmenurut isoterm Langmuir sebesar -6,9942kJ/mol dan untuk Freundlich sebesar 1,2807kJ/mol. Hal ini dapat membuktikan bahwaproses adsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolitalam aktif termasuk adsorpsi fisik.Simpulan

Hasil penelitian membawa kepadakesimpulan bahwa pada temperatur kalsinasi600oC jumlah Pb(II) yang terserap lebih banyakdibandingkan temperatur kalsinasi 200 dan400oC, hal ini dikarenakan pada temperatur600oC jumlah pori yang tersedia untukmenyerap Pb(II) lebih banyak. Studi isotermLangmuir memberikan harga kapasitas adsorpsimaksimum zeolit alam aktif dalam menjerapion logam Pb(II) sebesar 27,027 mg/g adsorbendan harga konstanta kesetimbangan sebesar0,06055 dengan koefisien regresi (r2) sebesar0,975. Adsorpsi ion logam Pb(II) oleh zeolitalam aktif merupakan adsorpsi fisika denganenergi adsorpsi sebesar -6,9942 kJ/mol.Daftar PustakaAlberty, R. A dan F. Daniels. 1983. PhysicalChemistry. New York: John Willey& SonsAmri, A., Supranto., dan Fahrurozi, M. 2004.Kesetimbangan Adsorpsi OptionalCampuran Biner Cd(II) dan Cr(III) denganZeolit Alam Terimpregnasi 2-merkaptobenzotiazol. Jurnal NaturIndonesia 6(2): 111-117 (2004) ISSN 1410-9379Atkins, P.W. 1994. Kimia Fisika (Terjemahanoleh Irma I. Kartohadiprodjo). Jakarta:ErlanggaBahl, B. S, Tuli, G. D, dan A. Bahl. 2004.Essential of Physical Chemistry. NewDehli: Ram NagarEsmaeili, A., Ghasemi, S., dan Rustaiyan, A.2008. Evaluation of the Activated Carbonprepared of Algae Glacilaria for theBiosorption of Cu(II) from AquoeusSolutions. American­Eurasian J. Agric. &Environ. Sci., 3 (6): 810-813, 2008, ISSN1818-6769Flanigen, E. M, Khatami H, and Szimanski,

Page 6: Pri Andi Anggara*), Sri Wahyuni dan Agung Tri Prasetyablog.unnes.ac.id/agungtriprasetya/wp-content/uploads/sites/2412/20… · manusia, baik yang positif maupun negatif. Dampak negatifnya

77

PA Anggara / Indonesian Journal of Chemical Science 2 (1) (2013)H.A. 1991. American Siciety Advances InChemistry Series, no 101,Washington DC

Hamdan, H. 1992. Introduction To ZeolitesSynthesis, Characterization, andModification. University TeknologiMalaysia. Kuala LumpurHanafiah, M.A.K.M., Ibrahim, S.C., danYahya, M.Z.A. 2006. EquilibriumAdsorption Study of Lead Ions ontoSodium Hydroxide Modified Lalang(Imperata cylindrica) Leaf Powder. Journalof Applied Sciences Research, 2(12): 1169-1174, 2006 © 2006, INSInet PublicationHendayana, Sumar. 1994. Kimia AnalisisInstrumen. Semarang: IKIP SemarangPress.Heraldy, E, Hisyam SW, dan Sulistiyono. 2003.Characterization and Activation ofNatural Zeolite from Ponorogo IndonesianJ. Chem 3Las, Thamzil. 2005. Potensi Zeolit untukMengolah Limbah Industri danRadioaktif.http://www.batan.go.id/ptlr/08id/?q=node/14.24 Oktober 2009Levine, I.N. 2003.Physical Chemistry. NewYork: University of New York BrooklynOscik. 1982. Adsorption. England: EllisHorwood LtdOudejans, J.S. 1984. Zeolites Catalyst in SomeOrganic Reactions. NetherlandFoundation for Chemical Research,HollandPalar, Heryando. 1994. Pencemaran danToksikologi Logam Berat. Jakarta: RinekaCiptaPrasetya, Agung Tri. 2006. AnalisisSpektroskopi. Semarang: UNNESPriatmoko, Sigit. 1999. Optimasi dan StudiKInetika Reaksi Konversi 3 metil- 1Butanol Menggunakan Katalis Pt/ZeolitAlam. Tesis.Yogyakarta: UGM

Rahayu, Endah Fitiriani. 2009. Degradasi ZatWarna Azo Acid Orange 7 (AO-7)Menggunakan TiO2/Zeolit aaAlam SecaraFotokatalitik. (Skripsi, tidak diterbitkan).UNNESSuardana, I Nyoman. 2008. Optimalisasi DayaAdsorpsi Zeolit Terhadap Ion Kromium(III). Bali: JPPSH UndikshaSutarti, Mursi & Minta Rachmawati. 1994.Zeolit: Tinjauan Literatur. Jakarta: PusatDolumentasi dan Informasi IlmuPengetahuan Indonesia (LIPI)Suyartono & Husaini. 1991. Tinjauan terhadapkegiatan penelitian karakterisasi danpemanfaatan zeolit Indonesia yangdilakukan PPTM Bandung Periode 1890-1991. Buletin PPTM. Bandung.Trisunaryanti, Wega. Preparasi, Modifikasi, danKarakterisasi Katalis Ni/Mo Zeolit Alamdan Mo-Ni Zeolit Alam. Jurnal Ilmiah.Universitas Gadjah MadaWahyuni, Yuliana Tri. 2007. PengaruhPenggunaan Feri Sulfat Sebagai KoagulanUntuk Pengolahan Limbah Industri KulitDengan Adsorben Zeolit Alam. (Skripsi,tidak diterbitkan). UNNESWardani, Yuyun Eka. 2003. Analisis Kadar PbDalam Daun Singkong yang Ditanam DiUtara Jalan Raya Demak. Skripsi (tidakditerbitkan). UNNES SemarangWidihati, Gede. 2008. Adsorpsi Anion Cr (IV)Oleh Batu Pasir Teraktivasi Asam danTersalut Fe2O3. Jimbaran: FMIPAUniversitas UdayanaWilliams, Daniels. 1990. Experimental PhysicalChemistry. Mc Graw-Hill Book Company