PENYISIHAN CHROOM HEXAVALEN

PRINSIP PENYISIHAN: Reduksi dan pengendapan Reduksi: Cr+6 tidak mengendap sebagai Cr(OH)6 oleh karena itu harus direduksi menjadi Cr+3 agar dapat diendapkan sebagai Cr(OH)3 Reduksi dilakukan dengan menambahkan bahan kimia yang bersifat reduktor. Setelah terreduksi sebagai Cr+3, diendapkan dg Ca(OH)2: 2Cr+3 + 3Ca(OH)2 2Cr(OH)3 + 3Ca++

Cr+6 DALAM LIMBAH INDUSTRI Berasal dari industri pelapisan logam: ● proses pelapisan logam ● proses finishing □ Ion tersebut dijumpai dalam air cucian pence-lupan asam chromat, dan sisa-sisa pencelupan proses electroplating & anodizing □ Bahan pencelup tsb terdiri dari CrO3 dan H2SO4 atau Na2Cr2O7.H2O dan H2SO4. □ pH bahan 0,5 dg kandungan Cr+6 + 20.000 ppm

REDUKTOR YANG DIGUNAKAN Ferrosulfat (FeSO4) Natrium metabisulfit (Na2S2O5) Sulfur dioksida (SO2) □ Ferrosulfat dan natrium metabisulfit dapat dibubuh-kan secara kering maupun dalam bentuk larutan □ Sulfur dioksida didifusikan langsung ke dalam air dari tabung gas □ Reduksi chroom hexavalen sangat effektif dalam suasana asam, sehingga reduktor yang digunakan sebaiknya yang bersifat asam.

Jika ferrosulfat digunakan sebagai reduktor, ion ferro akan dioksidasi menjadi ion ferri Fe++ Fe+++ + e Jika metabisulfit atau sulfur digunakan sebagai reduktor, ion SO3= akan diubah menjadi ion SO4= SO3= + ½ O2 SO4=

Ferrosulfat Reduksi Cr+6 dalam reaksi oksidasi-reduksi dengan ferrosulfat akan mengubah ion chrom menjadi chromtrivalen (Cr+3) Ion Ferro akan dioksidasi menjadi ion Ferri 2 Cr+6 + 3FeSO4 Cr2(SO4)3 + 3Fe+3 + 3e- • Reaksi akan berlangsung secara cepat pada pH < 3. Sifat asam dari ferrosulfat sangat lemah pada peng-enceran yang tinggi. Oleh karena itu diperlukan penambahan asam kuat untuk mengatur agar pH reaksi lebih kecil dari 3

► Penggunaan ferrosulfat sebagai reduktor mempunyai kerugian yaitu, yaitu akan terbentuk endapan Fe(OH)3 dalam proses pengendapan selanjutnya dengan Ca(OH)2. ► Untuk memperoleh hasil reaksi yang lengkap, dosis basa yang berlebihan perlu diberikan, yaitu sebesar 2,5 kali dosis teoritis.

REAKSI-REAKSI DG FERROSULFAT ● CrO3 + H2O H2CrO4 ● 2H2CrO4 + 6FeSO4 + 6H2SO4 Cr2(SO4)3 + 8H2O + 3Fe2(SO4)3 ● Na2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 Cr2(SO4)3 +7H2O + 3Fe2(SO4)3 + Na2SO4 ● Cr2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Cr(OH)3 + 3CaSO4 ● Fe2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Fe(OH)3 + 3CaSO4

Secara teoritis, 1 ppm Cr+6 membutuhkan □ 16,03 ppm FeSO4.7H2O □ 6,01 ppm H2SO4 □ 9,48 ppm Ca(OH)2 90% • Lumpur endapan yang dihasilkan dalam reaksi: □ 0,38 ppm Fe(OH)3 dari 1 ppm FeSO4.7H2O □ 1,84 ppm CaSO4 dari 1ppm Ca(OH)2 □ 1,98 ppm Cr(OH)3 dari 1 ppm Cr+6

Sulfurdioksida dan natriummetabisulfit Dengan kedua bahan reduktor tersebut, reduksi Chrom terjadi akibat bereaksi dengan H2SO3 yang terbentuk dalam reaksi : SO2 + H2O H2SO3 H2SO3 akan berionisasi sbb.: H2SO3 H+ + HSO3- (H+)(HSO3-) ------------------ = 1,72 x 10-2 (H2SO3) Apabila pH di atas 4, sulfit dalam bentuk H2SO3 yang ada hanya 1% dan reaksi yang terjadi berlangsung lambat

Jika metabisulfit digunakan sebagai reduktor, garam tersebut akan terhidrolisa menjadi natrium bisulfit Na2S2O5 + H2O 2NaHSO3 NaHSO3 Na+ +HSO3- H2O H+ + OH- Na+ +HSO3- + H+ + OH- H2SO3 + NaOH Pada reaksi tersebut dibutuhkan penambahan asam kuat untuk menetralkan NaOH yang terbentuk.

Hasil reaksi akan tergantung pada pH dan temperatur. □ Pada pH < 2 akan terbentuk Cr2(SO4)3 □ Pada pH = 3, Cr4(OH)6(SO4)3 yg terbentuk □ Pada pH = 6,5 akan terbentuk Cr(OH)3. • Reaksi reduksi dengan Sulfur dioksida: 2H2CrO4 + 3 H2SO3 Cr2(SO4)3 + 5H2O • Reaksi reduksi dengan Na-metabisulfit: 2H2CrO4 + 3NaHSO3 + 3H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3NaHSO4 + 5H2O • Reaksi pengendapan selanjutnya dengan kapur sama dengan yg berlangsung dengan Ferrosulfat

Kebutuhan bahan kimia: Secara teoritis, untuk menyisihkan 1 ppm Cr+6 dibutuhkan: □ 2,81 ppm Na2S2O5 (97,5 %) atau 1,85 ppm SO2 □ 1,52 ppm H2SO4 □ 2,38 ppm kapur Ca(OH)2 (90%)

Catatan: Pada pH > 3, kapur yang dibutuhkan untuk netralisasi berikutnya akan berkurang Pada pH = 8,0 - 9,9, Cr(OH)3 betul-betul tidak terlarut. Dari beberapa pengamatan tercatat bahwa lumpur endapan yang terbentuk sebanyak 1 - 2 % beratnya Dalam air selalu terdapat oksigen terlarut. Oleh karena itu penambahan SO2 harus dilakukan berlebihan yang diperhitungkan sebagai akibat oksidasi menjadi SO4. H2SO3 + ½ O2 H2SO4 Kelebihan dosis 35 ppm SO2 biasanya cukup