PERBANDINGAN POTENSI ZEOLIT DAN ARANG AKTIF

PERBANDINGAN POTENSI ZEOLIT DAN ARANG AKTIF DALAM MENGADSORPSI LOGAM BERAT Cu DAN Zn

Abstrak
      Penelitian ini bertujuan untuk mencari tahu manakah diantara zeolit dan arang aktif yang efektif dalam menjerap logam Cu dan Zn dan untuk mengetahui apakah zeolit dan arang aktif yang tersebar di pasaran bisa menyerap Cu dan Zn.
      Penelitian ini dilakukan pada tanggal 22 Oktober 2012 sampai 9 November 2012. Penelitian ini didesain secara eksperimental, yaitu penelitian yang menggunakan variabel bebas dan terikat. Adapun variabel terikat dalam penelitian ini adalah kadar air sungai yang dicemari logam ZnSO4 dan CuSO4. Sedangkan variabel bebas adalah air sungai yang telah disaring atau filter dengan menggunakan zeolit dan arang aktif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa zeolit dapat mengadsorpsi logam lebih banyak dan efektif dibandingkan dengan arang aktif. Jumlah persentase yang dihasilkan oleh ZnSO4 ketika difilter menggunakan arang adalah sebesar 91.75 %, dan ketika difilter menggunakan zeolit sebesar 91.39 %. Sedangkan jumlah persentase yang dihasilkan oleh CuSO4 ketika menggunakan arang aktif adalah sebesar 76.53 %, dan ketika difilter menggunakan zeolit sebesar 94.82 %.

Kata kunci: Zeolit, Arang aktif, Logam, Cu, Zn, Filtrasi 


Pendahuluan

Akhir-akhir ini, masyarakat Indonesia mulai sulit mendapatkan air bersih, bertambahnya penduduk meningkat pula kebutuhan akan air bersih. Sangat disayangkan hal ini tidak berbanding terbalik dengan ketersediaan air bersih. Kurangnya air bersih membuat beberapa masyarakat harus rela menggunakan air sungai ataupun membeli air bersih yang dijual sangat mahal.
Banyak penduduk Indonesia yang akhirnya menggunakan air sungai untuk kegiatan sehari-harinya, dan kita tahu bahwa air sungai yang ada sudah tidak bersih lagi. Banyak diantaranya yang mengandung limbah-limbah berbahaya, salah satunya adalah limbah logam berat.
Filtrasi adalah salah satu dari berbagai cara yang dapat digunakan untuk menyaring air hingga bersih. Bahan filtrasi yang sering dipakai dan sudah banyak terbukti dapat mengadsorpsi logam berat adalah zeolit dan arang aktif yang mana seperti kita ketahui zeolit dan arang aktif sudah tersedia dimanapun.
Dalam penelitian kali ini, penulis ingin membandingkan mana diantara zeolit dan arang aktif yang paling efektif untuk menjerap kadar logam yang terkandung dalam air sungai yang sudah dicemari logam Cu dan Zn.

Metode Penelitian

Penelitian yang berjudul “Perbandingan Potensi Zeolit dan Arang Aktif dalam Mengadsorpsi Logam Berat Cu dan Zn” menggunakan metode eksperimental, yaitu penelitian yang mengunakan kelas eksperimen. Adapun variable terikat dalam penelitian ini adalah kadar air sungai yang dicemari logam ZnSO4 dan CuSO4. Sedangkan variable bebas adalah air sungai yang telah disaring atau filter dengan menggunakan zeolit dan arang aktif. Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 22 Oktober 2012 sampai 9 November 2012. Di Laboratorium SMA Lazuardi GIS dan Laboratorium Kimia Analitik IPB.
Alat dan bahan yg digunakan dalam penelitian kali ini adalah :
Alat :
Gunting
Ember
Gelas Piala
Labu Ukur
Neraca digital
Kaca Arloji
Bahan :
Zeolit
Arang Aktif
Air sungai
Pasir
Kerikil
Spons
Botol Aqua
Selang
CuSO4
ZnSO4
Berikut ini akan diuraikan prosedur kerja dari penelitian:
Pembuatan Alat Filtrasi
Gunting bagian bawah Aqua botol
Lubangkan tutup botol
Gunting spons dengan ukuran lebar aqua botol
Masukkan zeolit, kerikil dan pasir secara bergantian
Taruh spons diantara zeolit, kerikil dan pasir
Pembuatan air sungai yang dicemari logam Zn dan Cu dengan konsentrasi 50 ppm
Ambil 2 liter air sungai, dengan 2 (dua) kali pengulangan ke ember
Kedalam masing-masing ember masukkan CuSO4 dan ZnSO4 sehingga  konsentrasinya menjadi 50 ppm

Hasil Penelitian dan Pembahasan

Setelah dilakukan penelitian pengaruh penyerapan zeolit dan arang aktif terhadap adsorpsi logam Cu dan Zn dengan metode spektrofotometri AAS, maka ditemukan hasil penelitian sebagai berikut:
Tabel 1. Pengukuran konsentrasi CuSO4 dan ZnSO4 menggunakan arang aktif dan zeolit
Bahan

Jika dilihat dari hasil yang didapat terbukti bahwa zeolite dan arang aktif berpotensi mengadsorpsi logam berat Zn dan Cu, dengan hasil persentasenya adalah sebagai berikut : jumlah persentase yang dihasilkan oleh ZnSO4 ketika difilter menggunakan arang adalah sebesar 91.75%, dan ketika difilter menggunakan zeolit sebesar 91.39%. Sedangkan jumlah persentase yang dihasilkan oleh CuSO4 ketika menggunakan arang aktif adalah sebesar 76.53%, dan ketika difilter menggunakan zeolit sebesar 94.82 %. 

Dari hasil bisa disimpulkan bahwa arang aktif dan zeolit berpotensi mengadsorpsi logam berat. Namun jika dilihat dari hasil persentase dan tabel diatas, dapat disimpulkan bahwa zeolit dapat mengadsorp logam berat lebih baik dibandingkan dengan arang aktif. Jika dilihat dari persentase, persentase yang dihasilkan oleh zeolit lebih besar dibandingkan dengan arang aktif. Sebetulnya ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses adsorbsi, yaitu:

Luas permukaan

Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak asorbat yang diserap, sehingga proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semaki kecil ukuran diameter partikel maka semakin luas permukaan adsorben. 

Ukuran partikel

Makin kecil ukuran partikel yang digunakan maka semakin besar kecepatan adsorpsinya. Ukuran diameter dalam bentuk butir adalah lebih dari 0.1 mm, sedangkan ukuran diameter dalam bentuk serbuk adalah 200 mesh. 

Waktu Kontak

Semakin lama waktu kontak dapat memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik. KOnsentrasi zat-zat organic akan turun apabila kontaknya cukup dan waktu kontak biasanya sekitar 10-15 menit. 

Distribusi ukuran pori

Distribusi pori akan mempengaruhi distribusi ukuran molekul adsorbat yang masuk kedalam partikel adsorben. Kebanyakan zat pengasorpsi atau adsorben merupakan bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori atau letak-letak tertentu didalam partikel tersebut.

Faktor-faktor inilah yang menyebabkan zeolit lebih baik dalam hal mengadsorpsi logam Cu dan Zn dibandingkan dengan arang aktif.

Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini adalah zeolit dapat mengadsorpsi logam Cu dan Zn lebih banyak dan efektif dibandingkan dengan arang aktif, walaupun arang aktif juga dapat mengadsorpsi logam berat. Hal ini zeolit mampu memisahkan berdasarkan perbedaan ukuran, bentuk, dan polaritas dari molekul yang disaring.

Saran

Membuat filter sederhana dengan menggunakan bahan lain yang dapat menyerap logam seperti lempung dan yang lainnya.
Mencari manfaat lain dari zeolite dan arang selain dapat menjerap logam berat.

Daftar Pustaka

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-kimia-dan-analisis/filtrasi-2/
http://pelatihanguru.net/tag/definisi-arang-aktif
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-7578-5105100023-bab1.pdf
http://www.purewatercare.com/karbon_aktif.php
http://wiro-pharmacy.blogspot.com/2011/03/kuliah-spektrometri-serapan-atom-aas.html
http://www.rcchem.co.id/rcchem/course/213
110753637-Makalah-Zeolit.pdf
“Pengolahan limbah cair yang mengandung logam besi, tembaga, dan nikel menggunakan metode flotasi-filtrasi dgn zeolit alam lampung sebagai bahan pengikat” Asep Setiawan, Teknik Kimia 2007/2008
Thamzil dalam Agus, (2007)