PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA ADSORPSI

Presentasi berjudul: "PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA ADSORPSI"— Transcript presentasi:

1 PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA ADSORPSI
Merupakan Tugas Mata Kuliah Teknologi Pengolahan Limbah Cair PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA ADSORPSI  Pembimbing : Prof. Dr. Bastian Arifin. M.Sc. IRMAYANI PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK KIMIA BIDANG TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN LINGKUNGAN DARUSSALAM-BANDA ACEH 2016

2 PENDAHULUAN Salah satu teknik yang paling menjanjikan karena mudah untuk dilakukan, memiliki kapasitas yang tinggi dan kinetik yang cepat. Oleh karena itu penerapannya menjadi lebih luas. Adsorpsi ADSORPSI

3 Adsorpsi pertama kali diperkenalkan oleh Keyser tahun 1881.
TINJAUAN PUSTAKA Adsorpsi pertama kali diperkenalkan oleh Keyser tahun 1881. Adsorpsi adalah proses yang terjadi ketika fluida (cairan maupun gas) terikat kepada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film (lapisan tipis) pada permukaan padatan tersebut. (Lakherwal, 2014) ADSORPSI

4 TINJAUAN PUSTAKA PROSES ADSORPSI
Padatan berpori (pores) yang menghisap (adsorp) dan melepaskan (desorp) suatu fluida disebut adsorben. Molekul fluida yang dihisap tetapi tidak melekat ke permukaan adsorben disebut adsorptive. Fluida yang melekat ke permukaan adsorben disebut adsorbate. ADSORPSI

5 TINJAUAN PUSTAKA Adsorpsi Fisika (physisorption) : Gaya yang mengikat adsorbat oleh adsorben adalah gaya Van der Waals. Contoh: Karbon aktif Klasifikasi Adsorpsi Adsorpsi Kimia (chemisorption) : Interaksi adsorbat dengan adsorben melalui pembentukan ikatan kimia Contoh : Ion Exchange ADSORPSI

6 TINJAUAN PUSTAKA ADSORPSI Fisika Terjadi reaksi van der waals
Molekul teradsorsi dan mempertahankan identitasnya Reversible Tidak butuh energi aktivasi Multilayer Kimia Ada ikatan kimia Molekul yang teradsorpsi hilang identitasnya Irreversible Butuh energi aktivasi Monolayer ADSORPSI

7 Faktor yang mempengaruhi adsorpsi
Konsentrasi Ion Logam Ukuran Partikel Faktor yang mempengaruhi adsorpsi Suhu pH Waktu Kontak ADSORPSI

8 TINJAUAN PUSTAKA Adsorben
Adsorben adalah zat penyerap berupa bahan padat dengan luas permukaan yang sangat besar. (Handayani dan Sulistiyono, 2009) Syarat-syarat adsorben yang baik: 1. Daya serap tinggi 2. Luas permukaan besar. 3. Tidak larut dalam zat yang akan diadsorpsi. 4. Tidak terjadi reaksi kimia dengan zat yang akan dimurnikan. 5. Dapat diregenerasi dengan mudah. 6. Tidak meninggalkan residu berupa gas yang berbau. 7. Harga murah dan mudah didapat. (Richardson dkk., 2002) ADSORPSI

9 BEBERAPA JENIS ADSORBEN YANG SERING DIGUNAKAN ADALAH :
TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik jenis adsorben komersial yang sering digunakan untuk proses adsorpsi ditandai dengan luas pori yang besar mencapai 100 sampai 2000 m2/g (Geankoplis, 1993). BEBERAPA JENIS ADSORBEN YANG SERING DIGUNAKAN ADALAH : 1. Karbon aktif/ arang aktif/ norit 2. Silika gel 3. Zeolit 4. Polimer sintetik atau resin ADSORPSI

10 TINJAUAN PUSTAKA 1. KARBON AKTIF
Karbon yang sudah diaktifkan sehingga permukaannya menjadi lebih luas dan pori-porinya terbuka sehingga memiliki daya serap tinggi. (Sembiring dan Sinaga, 2003) 1. KARBON AKTIF ADSORPSI

11 KOMPOSISI KARBON AKTIF ADALAH :
TINJAUAN PUSTAKA Rongga atau pori karbon dibersihkan dari senyawa lain atau kotoran sehingga permukaannya menjadi luas dan memiliki daya adsorpsi terhadap cairan atau gas. KOMPOSISI KARBON AKTIF ADALAH : 1. Karbon (C) 2. Hidrogen (H) 3. Senyawa organik 4. Senyawa anorganik (abu) ADSORPSI

12 TINJAUAN PUSTAKA Agen penyerap (Aydin dkk., 2008) Manfaat Karbon Aktif
Katalis dan penyimpan gas (Dilek, 2014) Proses produksi air minum dan penanganan limbah (Wu, 2004). ADSORPSI

13 TINJAUAN PUSTAKA Karbon Aktif banyak dimanfaatkan dalam industri seperti terlihat pada tabel. ADSORPSI

14 Memiliki daya adsorpsi yang tinggi disebabkan banyaknya pori.
TINJAUAN PUSTAKA Memiliki daya adsorpsi yang tinggi disebabkan banyaknya pori. Klasifikasi ukuran pori : ADSORPSI

15 PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF
TINJAUAN PUSTAKA 1. PROSES DEHIDRASI PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF Proses penghilangan air pada bahan baku. Bahan baku dipanaskan hingga temperatur 170°C. ADSORPSI

16 PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF
TINJAUAN PUSTAKA 2. PROSES KARBONISASI PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF Proses pembakaran bahan baku dengan menggunakan udara terbatas dengan temperatur udara antara 300oC sampai 900oC sesuai dengan kekerasan bahan baku yang digunakan. Terjadi pemutusan ikatan karbon sehingga senyawa-senyawa volatil menguap dan meninggalkan ruang-ruang kosong (pori-pori). ADSORPSI

17 PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF
TINJAUAN PUSTAKA 3. PROSES AKTIVASI PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF Proses untuk membuka pori-pori karbon agar menjadi lebih luas (misalnya dari 2 m2/g menjadi m2/g). AKTIVASI FISIKA AKTIVASI KIMIA ADSORPSI

18 TINJAUAN PUSTAKA AKTIVASI FISIKA 1. Fase pembentukan pori
Terjadi pada saat pengarangan bahan baku pada suhu oC. ADSORPSI

19 TINJAUAN PUSTAKA AKTIVASI FISIKA 2. Fase pengaktifan pori
Mengalirkan gas pengoksida pada suhu oC. AKTIVASI FISIKA Untuk membersihkan karbon dari hasil pemecahan senyawa karbon yang kembali mengembun. ADSORPSI

20 PEMBAHASAN AKTIVASI FISIKA
Metode aktivasi secara fisika antara lain dengan menggunakan uap air, gas karbon dioksida, oksigen, nitrogen dan argon. AKTIVASI FISIKA Gas-gas tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga yang ada pada arang sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan konstituen yang mudah menguap dan membuang produksi tar atau hidrokarbon-hidrokarbon pengotor pada arang. ADSORPSI

21 CONTOH AKTIVASI FISIKA
PEMBAHASAN Penelitian Erlina (2015) aktivasi fisika dilakukan dengan mengalirkan gas Argon pada tungku. Perlakuan panas pada karbon dalam suasana inert dapat menghilangkan kelompok oksida permukaan tersebut sehingga pori yang terbentuk semakin banyak. CONTOH AKTIVASI FISIKA Warna lebih hitam dari pada karbon aktif yang hanya diaktivasi kimia saja. Serbuk karbon aktif yang didapat semakin halus. Hal ini menunjukkan bahwa pada aktivasi fisika terdapat pemecahan kembali rantai karbon yang masih tersisa. ADSORPSI

22 TINJAUAN PUSTAKA AKTIVASI KIMIA Fase pengaktifan
Proses aktivasi kimia dengan menggunakan bahan-bahan kimia atau reagen pengaktif. Bahan aktif masuk di antara pelat kristalit karbon sehingga terjadi pengikisan permukaan kristalit dan permukaan karbon menjadi terbuka. ADSORPSI

23 TINJAUAN PUSTAKA ZAT AKTIVATOR
CaCl2, Ca(OH)2, NaCl, MgCl2, HNO3, HCl, Ca3(PO4)2, H3PO4, ZnCl2, NaOH, dll. ZAT AKTIVATOR Semua bahan aktif ini umumnya bersifat sebagai pengikat air ADSORPSI

24 TINJAUAN PUSTAKA CONTOH AKTIVASI KIMIA
Penelitian Erlina (2015) dilakukan dengan merendam karbon pada larutan KOH selama 24 jam. Dari gambar terlihat bahwa larutan KOH hasil rendaman berwarna cokelat kehitaman. CONTOH AKTIVASI KIMIA Hal ini dikarenakan larutan KOH bersifat basa kuat yang korosif sehingga menghasilkan banyak abu yang terlepas dari arang. ADSORPSI

25 TINJAUAN PUSTAKA Taroci Nailasa, dkk (2013) melakukan penelitian mengenai pemanfaatan arang aktif biji kapuk sebagai adsorben limbah cair tahu. HCl Kadar air setelah diaktivasi sebesar 0.48%, kadar abu 5.0%, dan luas permukaan m2 /gr. HCl bersifat korosif dan merupakan salah satu aktivator yang baik karena bersifat efektif dalam menghasilkan karbon aktif dengan daya serap yang tinggi. ADSORPSI

26 TINJAUAN PUSTAKA Rika Deprianti (2010) melakukan penelitian mengenai pengaruh waktu aktivasi dalam aktivator kimia H3PO4 dan NaOH terhadap kualitas karbon aktif dari cangkang kopi. NaOh Kadar air didapat 2.5%, kadar abu 7.6%, kadar zat terbang 16.29%, kadar karbon terikat 73.61%, yang sesuai dengan syarat mutu dari karbon aktif Penggunaan aktivator NaOH ini selain dapat mengikat air, aktivator ini juga termasuk zat kimia yang harganya terjangkau dan mudah didapat. ADSORPSI

27 TINJAUAN PUSTAKA Haika Rahmah Ramadhona (2011) melakukan penelitian dengan menggunakan aktivator NaCl mengenai pengaruh konsentrasi aktivator terhadap kualitas karbon aktif dari bambu. NaCl NaCl mampu berfungsi sebagai zat dehidrat pada karbon aktif yang dihasilkan, tidak beracun, harganya sangat terjangkau dan aman terhadap lingkungan sehingga limbah yang dihasilkan tidak menyebabkan pencemaran lingkungan ADSORPSI

28 TINJAUAN PUSTAKA 2. SILIKA GEL
Gel (dari bahasa Latin gelu yaitu membeku, dingin, es atau gelatus) 2. SILIKA GEL Campuran koloid antara dua zat berbeda fase, yaitu padat dan cair. ADSORPSI

29 TINJAUAN PUSTAKA SILIKA GEL
Butiran seperti kaca dengan bentuk yang sangat berpori, dibuat dari natrium silikat. SILIKA GEL Merupakan mineral alami yang dimurnikan dan memiliki afinitas yang kuat untuk molekul air. ADSORPSI

30 TINJAUAN PUSTAKA FUNGSI SILIKA GEL
Sebagai pengering atau pencegah terbentuknya kelembaban yang berlebihan. FUNGSI SILIKA GEL Digunakan untuk menjaga kelembaban makanan, obat-obatan, bahan sensitif, elektronik dan film. Pada paket Silika Gel biasanya tertera peringatan untuk tidak dimakan isinya. ADSORPSI

31 TINJAUAN PUSTAKA Hidrogel yaitu silika gel yang pori-porinya terisi oleh air. SILIKA GEL Serogel yaitu silika gel kering yang dihasilkan dengan mengeringkan air dalam pori-pori melalui proses evaporasi. Aerogel yaitu silika gel yang dihasilkan dengan mengeringkan fase air dalam pori-pori melalui ekstraksi superkritikal. ADSORPSI

32 TINJAUAN PUSTAKA Silika (SiO2) 3. ZEOLIT Alumina (Al2O3) ADSORPSI

33 TINJAUAN PUSTAKA ZEOLIT
Material yang efektif digunakan sebagai adsorben. ZEOLIT Luas permukaan yang besar Penyerapan yang tinggi Murah Mudah didapat ADSORPSI

34 TINJAUAN PUSTAKA 4. resin
Senyawa anorganik yang memiliki kemampuan untuk menyerap ion yang tidak diinginkan dari suatu larutan dan mengganti ion tersebut dengan ion hidrogen (H+) atau dengan ion hidroksil (OH–). Kedua ion tersebut dapat bergabung dan membentuk air murni (H2O). 4. resin ADSORPSI

35 TINJAUAN PUSTAKA resin
Banyak digunakan dalam proses pengolahan air skala industri untuk menghasilkan air bebas mineral (demineralized water). resin Apabila resin penukar ion telah digunakan dalam waktu yang lama, maka kualitas resin tersebut juga akan menurun. Penyebab utamanya adalah adanya degradasi kimiawi terhadap molukul resin penukar ion. ADSORPSI

36 TINJAUAN PUSTAKA JENIS ADSORBEN LAIN
Fuller earth, yaitu sejenis tanah liat alam yang merupakan mineral alam dan mengandung aluminium silikat, magnesium silikat. Activated clay, sejenis bentonit atau tanah liat. JENIS ADSORBEN LAIN Alumina, yang membentuk senyawa alumina oksida hidrat. Bouksit, yang membentuk senyawa alumina hidrat. Berbagai jenis biomassa. Bone-char, berbentuk arang yang telah dikeringkan. Decolorizing carbon, campuran antara bahan-bahan alam dengan campuran senyawa organic dan anorganik seperti CaCl2. ADSORPSI

37 Kapasitas Adsorpsi Banyaknya jumlah logam yang teradsorpsi.
𝑄= 𝐶𝑖−𝐶𝑒 .𝑉 𝑊 Dimana: Q = Kadar logam yang teradsorpsi (mg/g) V = Volume larutan (L) Ci = Konsentrasi awal logam dalam larutan (mg/L) Ce = Konsentrasi akhir logam dalam larutan (mg/L) W = Berat/massa adsorben yang digunakan (g) ADSORPSI

38 Dengan menggunakan kulit almond kapasitas adsorpsi sebesar 1,33 mg/g.
Perbandingan kapasitas adsorpsi pada penelitian dengan bahan baku yang berbeda Penelitian kapasitas adsorpsi dari adsorben dengan bahan baku dari kulit almond dan kulit apricot yang dipergunakan untuk menghilangkan zat warna (methylene blue) . Aygun, dkk (2003) Dengan menggunakan kulit almond kapasitas adsorpsi sebesar 1,33 mg/g. Dengan menggunakan kulit apricot kapasitas adsorpsi sebesar 4,11 mg/g. ADSORPSI

39 Dengan aktivator HCl kapasitas adsorpsi sebesar 12,50 mg/g.
Perbandingan kapasitas adsorpsi pada penelitian dengan aktivator yang berbeda Penelitian kapasitas adsorpsi dari adsorben dengan bahan baku dari ampas tebu yang dipergunakan untuk menghilangkan ion Cd(II). Velazquez, dkk (2013) Dengan aktivator HCl kapasitas adsorpsi sebesar 12,50 mg/g. Dengan aktivator HNO3 kapasitas adsorpsi sebesar 13,50 mg/g. Dengan aktivator NaOH kapasitas adsorpsi sebesar 18,32 mg/g. ADSORPSI

40 Efisiensi Adsorpsi Banyaknya jumlah larutan yang terserap dibagi dengan jumlah larutan sebelum terserap %𝐸= 𝐶 𝑎𝑤𝑎𝑙 − 𝐶 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝐶 𝑎𝑤𝑎𝑙 ×100% Dimana: % E = Efisiensi adsorpsi (%) Cawal = Konsentrasi awal logam dalam larutan (mg/L) Cakhir = Konsentrasi akhir logam dalam larutan (mg/L) ADSORPSI

41 Kinetika Adsorpsi Kecepatan perpindahan adsorbat dari larutan ke adsorben. Persamaan Orde Satu 𝑞 𝑡 = 𝑞 𝑒 (1− 𝑒 −𝑘 1 𝑡 ) 𝑡 𝑞 𝑡 = 1 𝑘 2 𝑞 𝑒 2 + 𝑡 𝑞 𝑒 Dimana: qt = Kapasitas adsorpsi pada waktu t (mg/g) qe = Kapasitas adsorpsi pada saat equilibrium (mg/g) k1 = Konstanta kecepatan orde satu (1/min) k2 = Konstanta kecepatan orde dua (g/mg.min) ADSORPSI

42 Isoterm adsorpsi Model isoterm langmuir
Kapasitas adsorpsi maksimum terjadi akibat adanya lapisan tunggal (monolayer) adsorbat pada permukaan adsorben. 𝐶𝑒 𝑞𝑒 = 1 𝑄𝒐 𝑏 + 𝐶𝑒 𝑄 0 Dimana: qe = jumlah adsorbat yang terserap Qo = penyerapan maksimum pada permukaan padatan b = konstanta langmuir Ce = konsentrasi pada kesetimbangan (Muslim dkk., 2015) ADSORPSI

43 Model isoterm freundlich
Digunakan pada adsorpsi fisika, proses reversible dan multilayer qe = KF Ce1/n Dimana: qe = jumlah adsorban yang terserap KF = Kanstanta Freundlich Ce = konsentrasi pada kesetimbangan n = eksponential Freundlich. (Dada dkk., 2012) ADSORPSI

44 Berikut ini beberapa aplikasi adsorpsi dengan menggunakan karbon aktif :
1. Menjernihkan asap cair yang didapatkan dari kondensasi asap hasil samping pirolisis, menjernihkan limbah berwarna dan air limbah. Karbon aktif yang dihasilkan akan diuji kualitasnya dan dibandingkan dengan karbon aktif kualitas SNI. ADSORPSI

45 METODOLOGI Tempurung Kelapa BAHAN CaCl2 ZnCl2 ADSORPSI

46 METODOLOGI CARA ANALISIS PENGUJIAN FISIKA Kadar Air Kadar Zat Menguap
PENGUJIAN KIMIA Kadar Abu Kadar Karbon Terikat DAYA SERAP KARBON AKTIF ADSORPSI

47 PEMBAHASAN Menjernihkan asap cair Menjernihkan air berwarna
Karbon aktif dari tempurung kelapa Menjernihkan asap cair Menjernihkan air berwarna Menjernihkan air limbah CaCl2 AKTIVASI ZnCl2 ADSORPSI

48 PEMBAHASAN Hubungan antara variasi lama perendaman dalam CaCl2 dan ZnCl2, lama pengovenan dengan hasil karbon aktif No. Bahan Perendaman Lama (jam) Hasil Arang aktif (%) pada pengovenan110oC dan Lama Pengovenan (jam) 1 3 CaCl2 ZnCl2 12 98 97 2 16 99 96 18 4 20 5 22 6 24 7 28 ADSORPSI

49 PEMBAHASAN Hasil karbon aktif dari perendaman dengan variasi bahan perendam dan suhu pengovenan pada 110oC untuk waktu 1 dan 3 jam tidak berpengaruh karena hanya mampu menguapkan sebagian airnya saja Pada suhu pemanasan 200°C air yang terkandung dalam bahan baku baru keluar menjadi uap. Jadi pengovenan pada 110oC belum mampu membuka dan memperluas pori-pori. ADSORPSI

50 PEMBAHASAN Pengujian Mutu Karbon Aktif (Sumber SII No.0258 -79) No
Suhu (°C) Massa karbon aktif setelah aktivasi (%) Kadar air (%) Kadar abu Bil. Iodin mg/gr)gr 1 110 96,00 7,8 1,00 138,4 2 500 51,82 4,3 0,23 428,71 3 600 51,26 3,2 0,25 460,30 4 700 36,10 2,9 0,36 517,00 5 800 29,93 1,3 0,61 580,00 (Sumber SII No ) ADSORPSI

51 PEMBAHASAN Hubungan antara Suhu pengovenan dengan Massa Karbon Aktif
Variasi suhu pengovenan sangat berpengaruh terhadap massa karbon aktif yang dihasilkan. Penurunan massa linier dengan kenaikan suhu pengovenan. ADSORPSI

52 PEMBAHASAN Hubungan antara Suhu pengovenan dengan Bilangan Iod
Kenaikan suhu pengovenan sangat mempengaruhi bilangan Iod atau kualitas karbon aktif. ADSORPSI

53 PEMBAHASAN SUHU PENGOVENAN
Semakin tinggi suhu pengovenan maka akan semakin banyak pori-pori yang terbuka sehingga luasnya bertambah. SUHU PENGOVENAN Zat-zat seperti air dan kandungan volatil lainnya akan keluar sehingga mengakibatkan berat karbon aktif akan menyusut cukup banyak pada suhu 800oC sampai sekitar 70% nya. ADSORPSI

54 PEMBAHASAN BILANGAN IOD
Semakin tinggi nilai angka iod maka semakin besar pula daya adsorpsi dari adsorben. BILANGAN IOD Jika bilangan Iodin semakin bertambah, maka daya serap terhadap Iod semakin besar dengan kenaikan suhu, ini berarti bahwa kualitas karbon aktif akan semakin baik dalam penyerapan warna. ADSORPSI

55 PEMBAHASAN Penjernihan Asap Cair dengan Kolom Karbon Aktif
Dari penjernihan asap cair hasil pirolisis yang berwarna coklat keruh pengaruh karbon aktif adalah pada pengurangan bau yang sangat menyengat dan penurunan pH. Pengujian karbon aktif pada asap cair hasil pirolisis Parameter Dengan karbon aktif Tanpa karbon aktif Warna Bau pH tambah keruh bau asap berkurang 4 - 4,5 keruh/kecoklatan bau asap menyengat 2,6 ADSORPSI

56 PEMBAHASAN Penjernihan Asap Cair dengan Kolom Karbon Aktif
Penggunaan karbon aktif pada asap cair hasil destilasi untuk menurunkan benzopyrene dan bau menyengat. Proses penyaringan dengan zeolit untuk benzopyrene serta tar yang masih terdapat dalam asap cair. ADSORPSI

57 PEMBAHASAN Penjernihan air berwarna
Pengujian karbon aktif pada air berwarna Parameter Dengan karbon aktif Tanpa karbon aktif Warna pH Jernih 7,1 Hijau 6,8 ADSORPSI

58 PEMBAHASAN Penjernihan air berwarna
Air menjadi jernih dan tidak berbau karena terserapnya kandungan zat organik, zat besi atau logam dalam air oleh pori-pori karbon aktif. ADSORPSI

59 PEMBAHASAN Penjernihan air limbah
Air yang dipakai adalah air keruh yang bersumber dari aliran air lahan gambut yang tercemar oleh limbah rumah tangga masyarakat yang tidak memenuhi standar air bersih. Pengujian karbon aktif pada air keruh Parameter Dengan karbon aktif Tanpa karbon aktif Warna Bau pH Jernih Tidak berbau 7,0-7,5 Keruh/kecoklatan Berbau 5,6 ADSORPSI

60 PEMBAHASAN Penjernihan air limbah
Air menjadi jernih karena terserapnya kandungan zat organik, zat besi atau logam dalam air oleh pori-pori karbon aktif. Peningkatan nilai pH dapat disebabkan adanya kation dalam karbon aktif yang terlarut dalam air. ADSORPSI

61 Penyerapan Sulfur oleh Sponge Iron Vessel
2. Penyerapan Sulfur oleh Sponge Iron Vessel PT. Pupuk Iskandar Muda menggunakan bahan baku gas alam yang berasal di PT. EXXON mobil untuk memproduksi pupuk urea. Gas alam ini memiliki komposisi utama gas metana juga mengandung beberapa unsur yang tidak diinginkan (impurities) yaitu hidrokarbon fraksi berat, air, sulfur dalam bentuk senyawa anorganik dan senyawa organik, merkuri dan karbondioksida. Zat pengotor ini harus dipisahkan terlebih dahulu di seksi feed treating (persiapan umpan baku) sebelum gas alam dikirim ke seksi reforming. ADSORPSI

62 PENDAHULUAN Akan menumpuk di dalam unggun katalis sehingga reaksi pembakaran gas umpan tidak berjalan sempurna dan membentuk deposit karbon pada katalis dan tube sulfur Sponge iron vessel sebagai unit pemisah sulfur sebelum gas umpan masuk ke unit reformer. ADSORPSI

63 PENDAHULUAN SPONGE IRON
Serbuk kayu yang berbentuk chip yang telah dijenuhkan dengan ferri (III) oksida. SPONGE IRON Sponge Iron memiliki porous yang sangat halus dari besi yang dibuat dengan cara mereduksi (oxigen removal) besi oksida pada temperatur tepat di bawah titik leleh dari besi disebut Direct Reduce Iron (DRI). ADSORPSI

64 PENDAHULUAN Kelembaban pH Temperatur SPONGE IRON
Bergantung pada beberapa faktor antara lain : SPONGE IRON Kelembaban pH Temperatur ADSORPSI

65 METODOLOGI Gas Alam BAHAN Sponge Iron (Fe2O3) ADSORPSI

66 METODOLOGI METODE MENGHILANGKAN SULFUR
Penyerapan terjadi pada permukaan adsorben saat terjadinya kontak antara gas dengan padatan, sehingga terjadi reaksi : ADSORPSI

67 METODOLOGI ADSORPSI

68 METODOLOGI ADSORPSI

69 METODOLOGI Ferro sulfat akan beraksi dengan air yang terbentuk dari reaksi penyerapan sulfur pada kondisi asam. Hal ini menyebabkan kondisi dalam vessel semakin asam. Untuk menjaga kelembahan sponge iron dan menjaga pH tetap berkisar antara 7,5-9 dilakukan penambahan soda ash (Na2CO3). ADSORPSI

70 PEMBAHASAN Adsorpsi dengan Sponge Iron
Gas alam sebagai bahan baku proses dialirkan ke dalam Desulfurizer yang berisikan Sponge Iron yang berfungsi menyerap sulfur dalam gas alam. Umur operasinya diperkirakan 90 hari untuk kandungan H2S di dalam gas alam maksimum 80 ppm dan keluar dari Desulfurizer diharapkan menjadi 5 ppm. ADSORPSI

71 PEMBAHASAN PERHITUNGAN ADSORPSI

72 PEMBAHASAN PERHITUNGAN ADSORPSI

73 PEMBAHASAN PERHITUNGAN ADSORPSI

74 DATA SULFUR PICK UP SPONGE IRON VESSEL
PEMBAHASAN DATA SULFUR PICK UP SPONGE IRON VESSEL ADSORPSI

75 PEMBAHASAN Pada tabel di atas dapat dilihat sponge iron vessel telah dioperasikan dengan baik. pH berkisar 7,5-8. Pada life time tertentu sponge iron mengalami kondisi dry (dehidrasi) sehingga mempengaruhi kapasitas penyerapan. Sponge iron mampu bekerja lebih dari life timenya yaitu 144 hari dengan efisiensi penyerapan 232,6%. ADSORPSI

76 3. Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich pada proses penyerapan ion logam Chrom (VI) oleh Zeolit Metode yang digunakan untuk mengukur proses adsorpsi logam Chrom(VI) adalah metode Spektroskopi Serapan Atom (AAS). Hasil pengukuran dari AAS kemudian dianalisis lebih lanjut berdasarkan rumus empiris dari persamaan Langmuir dan Freundlich. ADSORPSI

77 METODOLOGI Karena zeolit tersebut terbukti memiliki kualitas bagus
Zeolit yang dipilih adalah zeolit warna hijau yang diambil dari beberapa titik penambangan. 1. Penyiapan Zeolit Karena zeolit tersebut terbukti memiliki kualitas bagus ADSORPSI

78 METODOLOGI Dilakukan dengan pemanasan/ aktivasi sehingga molekul air dapat keluar untuk menciptakan rongga antar molekul. 2. Preparasi Zeolit Pemanasan dilakukan pada suhu sekitar 150°C dan ukuran butiran sampel zeolit 50 mesh. ADSORPSI

79 METODOLOGI 3. Pengukuran dengan AAS
Pembuatan larutan ion logam chrom VI dalam berbagai konsentrasi yaitu 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, dan 20 ppm. 3. Pengukuran dengan AAS Ditambahkan dengan zeolit sebanyak 0,5 gram dan diaduk dengan stirer selama 30 menit, kemudian disaring dan filtrat kemudian diukur dengan alat AAS. ADSORPSI

80 METODOLOGI 4. Pembuatan Grafik
Dilakukan perhitungan dan memplotkan pada grafik dan akan diperoleh puncak-puncak data. 4. Pembuatan Grafik Dari gambar grafik tersebut selanjutnya diperoleh garis ekstrapolasi berupa garis lurus dengan persamaan Freundlich dan Langmuir. ADSORPSI

81 PEMBAHASAN Jumlah Ion Chrom (VI) yang teradsorpsi oleh zeolit pada beberapa konsentrasi variasi ADSORPSI

82 PEMBAHASAN Massa terbesar dari ion logam chrom teradsorpsi oleh zeolit adalah pada konsentrasi 20 ppm yaitu sebesar 7,71 mg ion logam chrom yang terserap oleh 1 gram zeolit. ADSORPSI

83 PEMBAHASAN Perhitungan harga x/m, Ce/(x/m), log (x/m) dan log Ce
ADSORPSI

84 PEMBAHASAN Persamaan adsorpsi isoterm Freundlich dari log (x/m) versus log Ce ADSORPSI

85 PEMBAHASAN Persamaan adsorpsi isoterm Langmuir dari Ce/(x/m) versus Ce

86 PEMBAHASAN Persamaan Freundlich
log (x/m) = 1,0739log Ce – 0,4084 R2 = 0,999 Persamaan Freundlich Model persamaan Freundlich mengasumsikan bahwa terdapat lebih dari satu lapisan permukaan (multilayer) dan sisi bersifat heterogen. ADSORPSI

87 PEMBAHASAN Persamaan Langmuir
Ce/(x/m) = -0,0181Ce + 2,3626 R2 = 0,9999 Persamaan Langmuir Dihitung berdasarkan persamaan adsorpsi Langmuir karena dilakukan terhadap lapisan tunggal zat yang teradsorpsi dari ion logam chrom (VI) pada setiap permukaan zeolit dalam satuan mg ion logam chrom yang teradsorp/gram zeolit. ADSORPSI

88 PEMBAHASAN Harga konstanta Langmuir dan Freundlich
Hasil perhitungan menunjukkan bahwa daya adsorpsi maksimum adalah 52,25 mg /gram. ADSORPSI

89 KESIMPULAN 1. Adsorpsi merupakan salah satu metode yang efektif untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan. Adsorpsi bergantung pada kemampuan permukaan adsorben untuk menarik molekul gas, uap atau cairan. 2. Beberapa jenis adsorben yang sering digunakan adalah karbon aktif, silika gel, zeolit, polimer sintetik atau resin, biomassa, dll. 3. Karbon aktif adalah karbon yang telah mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimianya karena dilakukan perlakuan aktivasi. 4. Aktivasi adalah suatu perlakuan terhadap karbon yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon. 5. Yang mempengaruhi daya serap karbon aktif adalah: sifat adsorben, sifat serapan, temperatur, pH dan waktu kontak. 6. Suhu aktivasi mempengaruhi kualitas karbon aktif yang terbentuk. ADSORPSI

90 DAFTAR PUSTAKA Arifin. B., 2002, Adsorpsi Merkuri Dalam Air Oleh Partikel Kayu, Disertasi, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Dada, A. O., Olalekan, A. P., Olatunya, A. M., Dada, O. (2012), Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin–Radushkevich Isotherms Studies of Equilibrium Sorption of Zn2+ Unto Phosphoric Acid Modified Rice Husk, IOSR Journal of Applied Chemistry (IOSR-JAC), ISSN: Volume 3, Issue 1(Nov. – Dec. 2012), PP 38-45, Dilek, A. (2014), Production and Characterization of Activated Carbon from Sour Cherry Stones by Zinc Chloride, Fuel, 115: Erlina, Umiatin, Budi E. (2015), Pengaruh Konsentrasi Larutan Koh Pada Karbon Aktif Tempurung Kelapa Untuk Adsorpsi Logam Cu, Prosiding Seminar Nasional Fisika, ISSN: , Volume 4 (2015), Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Jakarta, Jakarta. Geankoplis, C. J. (1993), Transport Processes and Unit Operation. Third Edition, Allyn and Bacon, Inc., Boston. ADSORPSI

91 DAFTAR PUSTAKA Ginanjar Almuhandis, Struktur Dasar dan Degradasi Resin Penukar Ion (2013). Handayani M., Sulistiyono E., (2009), Uji Persamaan Langmuir Dan Freundlich Pada Penyerapan Limbah Chrom (Vi) Oleh Zeolit, Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR – BATAN Bandung, Pusat Penelitian Metalurgi – LIPI. L.H. Velazquez-Jimenez, A. Pavlick, J.R. Rangel-Mendez, Chemical characterization of raw and treated agave bagasse and its potential as adsorbent of metal cations from water, Ind. Crop. Prod. 43 (2013) 200–206. Meilita Taryana, Arang Aktif (Pengenalan dan Proses Pembuatannya), Skripsi Jurusan Teknik Industri, FT-USU, (2002) Muslim A., Zulfian, Ismayanda M.H., Devrina E., Fahmi H. (2015), Adsorption Of Cu(II). From The Aqueous Solution By Chemical Activated Adsorbent Of Areca Catechu Shell, Journal of Engineering Science & Technology, 10(12), Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (1998), Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa. ADSORPSI

92 DAFTAR PUSTAKA Ramdja A. F., Halim M., Handi J. (2008). Pembuatan Karbon Aktif Dari Pelepah Kelapa (Cocus Nucifera). Jurnal Teknik Kimia, Volume 12 No. 2, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya, Palembang. Reynolds T. D. (1982). Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Wadsworth Inc., Belmont, CA. Richardson, J. F., Harker, J. H., and Backhurst, J. R. (2014), Chemical enginering, Particle Technology and Separation Processes, volume 2, 5th edition, Butterworth-Heinemann, Oxford Sembiring, M.T., Sinaga, T.S. (2003), Arang Aktif Pengenalan dan Proses Pembuatannya, Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan. Zakaria A., Rohaeti E., Batubara I., Sutisna, Purwamargapratala Y. (2012), Adsorpsi Cu(II) Menggunakan Zeolit Sintetis Dari Abu Terbang Batu Bara, Prosiding Pertemuan Ilmiah Ilmu Pengetahuan Dan Teknologi Bahan, Issn ADSORPSI

93 Seminar Proposal Penelitian
JADWAL PENELITIAN Wassalamualaikum KEGIATAN 2016/2017 I II III IV V VI Persiapan bahan baku Analisis bahan baku Eksperimen Analisis sampel dan pengolahan data Penyusunan laporan dan seminar Thank You ! Seminar Proposal Penelitian