Top Banner
PENURUNAN BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) DAN COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU MENGGUNAKAN ZEOLIT TERAKTIVASI Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Kimia Oleh : Ayu Tika Ariani 10630020 PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2015
47

PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

Feb 12, 2018

Download

Documents

buikhue
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

PENURUNAN BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) DAN COD

(CHEMICAL OXYGEN DEMAND) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI

TAHU MENGGUNAKAN ZEOLIT TERAKTIVASI

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana Kimia

Oleh :

Ayu Tika Ariani

10630020

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA

YOGYAKARTA

2015

Page 2: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

i

PENURUNAN BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) DAN COD

(CHEMICAL OXYGEN DEMAND) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI

TAHU MENGGUNAKAN ZEOLIT TERAKTIVASI

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana Kimia

Oleh :

Ayu Tika Ariani

10630020

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA

YOGYAKARTA

2015

Page 3: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak
Page 4: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak
Page 5: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak
Page 6: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak
Page 7: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak
Page 8: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

vii

HALAMAN MOTTO

“Learn from yesterday, live for today, hope for tomorrow.”

-Albert Einstein-

“Tinggalkanlah kesenangan yang menghalangi pencapaian

kecemerlangan hidup yang diidamkan. Berhati-hatilah, karena beberapa

kesenangan adalah cara gembira menuju kegagalan.”

-Febbyona Selly-

“Tugas kita bukanlah untuk berhasil.Tugas kita adalah untuk mencoba, karena

didalam mencoba itulah kita menemukan dari belajar membangun kesempatan untuk

berhasil”

-Mario Teguh-

MAN JADDA WAJADA

“Siapa bersungguh-sungguh pasti berhasil”

MAN SHABARA ZHAFIRA

“Siapa yang bersabar pasti beruntung”

MAN SARA ALA DARBI WASHALA

“Siapa menapaki jalan-Nya akan sampai ketujuan”

Page 9: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

viii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Untuk Papa dan Mama,

Motivator terbesar dalam hidupku yang tak pernah jemu mendoakan dan menyayangiku,

atas semua pengorbanan dan kesabaran mengantarkanku sampai kini. Tak pernah cukup ku

membalas cinta papa dan mama padaku

Keluarga besar,

Yang telah memberiku kelonggaran waktu sehingga aku dapat melaksanakan perkuliahan

hingga penyusunan skripsi sampai tuntas

Sahabat-sahabat perjuangan,

Semua teman-teman yang tak mungkin penulis sebutkan satu-persatu,

For U all I Miss U Forever

Serta untuk almamater tercinta,

Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi

UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta

Page 10: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

ix

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmaanirrahim. Alhamdulillahirabil’alamin

Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT yang

selalu memberikan nikmat dan kesempatan kepada penulis untuk terus berkarya

sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Penurunan

Konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical

Oxygen Demand) Pada Limbah Cair Industri Tahu Menggunakan Zeolit

Teraktivasi” ini dapat diselesaikan sebagai syarat kelulusan tingkat Sarjana Strata

Satu program studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri

(UIN) Sunan Kalijaga Yogyakarta.

Penyusun mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak-pihak yang

telah memberikan bimbingan, bantuan, saran, nasehat dan dukungan dalam

terlaksananya penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, dengan penuh kerendahan

hati penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Prof. Drs. Akh. Minhaji, MA., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.

2. Ibu Esti Wahyu Widowati, M.Si., M.Biotech., selaku Ketua Program Studi

Kimia Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.

3. Ibu Maya Rahmayanti, M.Si., selaku Pembimbing Akademik Prodi Kimia

Angkatan 2010 yang telah membimbing penulis selama masa perkuliahan.

4. Ibu Pedy Artsanti M.Sc., selaku Pembimbing Skripsi yang telah memberikan

bimbingan, motivasi, dan pengarahan dengan ikhlas dan sabar telah

meluangkan waktunya hingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.

5. Bapak Wijayanto, S.Si., Bapak Indra Nafiyanto, S.Si., dan Ibu Isni Gustanti,

S.Si selaku laboran Laboratorium Kimia Universitas Islam Negeri Sunan

Kalijaga Yogyakarta yang selalu berbagi pengetahuan, serta pengarahan

selama proses penelitian.

6. Seluruh Staf Karyawan Fakultas Sains dan TeknologiUIN Sunan Kalijaga

Yogyakarta yang telah membantu urusan administrasi dengan baik.

Page 11: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

x

7. Papa, mama, kakak dan segenap keluarga besar tercinta yang tak henti-

hentinya mendoakanku dengan ikhlas memberikan motivasi, pengorbanan,

nasehat, serta dukungan.

8. Fitriyani dan Andini Tiara sahabat yang menjaga semangatku dengan nasehat

dan perhatiannya. Siti Agusriyanti, Adnan Roesdi, Fendi yang memberikan

motivasi.

9. Afid Arifyanto, Siti Agusriyanti, Shinta Rumniati, Mas Andika terimakasih

atas diskusi serta masukan kepada penulis. Ulfah, Atin, Nida, Santi, Merry,

Maya, Heru, Mas Huda, Mba Naila dan seluruh teman-teman yang telah

berbagi saat penelitian. Seluruh angkatan Kimia UIN Sunan Kalijaga

khususnya Kimia 2010.

10. Mba Mei, Mba Rois, Reyza, Ayu, Yani, Bu Neini seluruh teman-teman kost

arriza yang selalu memberi keceriaan, motivasi serta doa untuk keberhasilan

penulis. Seluruh rekan dan semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu

persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya atas kekurangan dan keterbatasan dalam

skripsi ini. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan

kritik dan saran dari semua pihak demi perbaikan penulis selanjutnya. Semoga

penulisan skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca

umumnya. Amiiiin yaa Rabbal’alamiiinn.

Yogyakarta, 06 Februari 2015

Penulis

Page 12: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

xvi

PENURUNAN BOD (BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) DAN COD

(CHEMICAL OXYGEN DEMAND) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI

TAHU MENGGUNAKAN ZEOLIT TERAKTIVASI

Ayu Tika Ariani

10630020

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan zeolit teraktivasi

sebagai adsorben bagi penurunan BOD dan COD dalam limbah cair industri tahu.

BOD dan COD merupakan salah satu parameter beban pencemar untuk

mengetahui seberapa miskin kandungan oksigen dalam badan air. Tujuan

penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemanasan 300OC dan pengaruh

basa NaOH 1 N pada aktivasi zeolit alam Nglipar dan performa adsorben dalam

mengadsorpsi senyawa organik yang terkandung dalam limbah cair industri tahu.

Hasil karakterisasi menggunakan XRD menunjukkan bahwa zeolit alam

Nglipar, zeolit teraktivasi panas dan zeolit teraktivasi basa NaOH 1 N merupakan

jenis mordenit dan klinoptilolit. Hasil luas permukaan adsorben dengan metode

adsorpsi methylen blue menunjukkan bahwa zeolit alam Nglipar memiliki luas

permukaan sebesar 299,42 m2/gr, zeolit teraktivasi panas sebesar 306,80 m

2/gr

dan zeolit teraktivasi basa NaOH sebesar 304,68 m2/gr. Pada proses aktivasi panas

suhu 300OC zeolit mengalami dehidrasi dan menyebabkan pelebaran peak gugus

O-H pada spektra FTIR sedangkan pada proses aktivasi basa menyebabkan

terjadinya desilikasi akibat proses alkali treatment menggunakan basa NaOH 1 N

terlihat dari berkurangnya intensitas gugus O-Si-O dan O-Al-O. Setelah dilakukan

adsorpsi limbah cair industri tahu menggunakan zeolit teraktivasi muncul serapan

gugus baru berupa gugus amina.

Baik zeolit teraktivasi panas maupun zeolit teraktivasi basa NaOH 1 N

mampu mengadsorpsi limbah cair industri tahu 100 ppm/25 ml pada kondisi

optimum 2,0 gram dan waktu kontak optimum 90 menit. Pada kondisi optimum

tersebut, zeolit teraktivasi panas mampu menurunkan kadar BOD sebesar 134,12

mg/L (79,75%), COD sebesar 210,70 mg/L (82%), sedangkan zeolit teraktivasi

basa NaOH 1 N mampu menurunkan kadar BOD sebesar 196,67 mg/L (70,30%),

COD sebesar 373,82 mg/L (68,06%). Adapun jenis adsorpsi zeolit teraktivasi

terhadap limbah cair tahu mengikuti pola isotherm Freundlich.

Kata Kunci : Zeolit alam Nglipar, BOD, COD, Desilikasi, Limbah cair industri

tahu

Page 13: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan industri yang pesat dewasa ini tidak lain karena penerapan

kemajuan teknologi oleh manusia untuk mendapatkan kualitas hidup yang lebih

baik, namum di sisi lain hasil dari limbah industri tersebut dapat menimbulkan

dampak yang justru merugikan kelangsungan hidup manusia. Salah satu

perkembangan industri yang banyak tersebar di daerah perkotaan maupun

pedesaan adalah industri tahu.

Menurut Suprapti (2005) tahu merupakan salah satu jenis makanan sumber

protein dengan bahan dasar kacang kedelai (Glysine spp) yang sangat digemari

oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak air,

misalnya pada saat perendaman, pencucian, penggilingan, perebusan dan

penyaringan, sehingga menghasilkan limbah cair yang berpotensi mencemari

lingkungan. Nuraida (1985) menyatakan untuk setiap 1 kg bahan utama kedelai

dibutuhkan rata-rata 45 liter air dan akan dihasilkan limbah cair berupa whey tahu

rata-rata 43,5 liter.

Sebagian besar pengolahan tahu diproduksi oleh industri skala kecil (home

industry), sehingga para pengrajin tahu tidak mengolah limbah cairnya terlebih

dahulu namun langsung membuangnya ke lingkungan. Menurut Hery (1993)

limbah cair tahu mempunyai tingkat pencemaran yang tinggi karena kadar BOD

sekitar 6.000-8.000 mg/L dan COD 8.000-11.400 mg/L.

Page 14: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

2

Nurhasan dan Pramudyanto (1987), menjelaskan bahwa limbah cair tahu

atau whey mengandung bahan-bahan organik berupa protein, karbohidrat dan

lemak. Bahan organik kompleks berupa karbohidrat, lemak dan protein mula-mula

diubah menjadi bentuk persenyewaan yang lebih sederhana glukosa, gliserol,

asam lemak dan asam amino. Asam amino yang merupakan hasil dari

perombakan protein akan dioksidasi menjadi nitrogen ammonia (NH3) dan

senyawa karboksil. Senyawa (NH3) akan dioksidasi lagi menjadi nitrit (NO2-).

Apabila oksigen tersedia akan dioksidasi lagi menjadi nitrat (NO3-) (Pelczar dan

Chan, 1996).

Kandungan polutan organik yang tinggi dalam limbah cair industri tahu

dapat bertindak sebagai sumber makanan bagi pertumbuhan mikroba (Laksmi

dan Rahayu, 1993). Pasokan makanan yang berlimpah, mengakibatkan

mikroorganisme akan berkembang biak dengan cepat dan mereduksi oksigen

terlarut dalam air. Akibatnya, apabila limbah tersebut langsung dibuang ke

lingkungan akan menyebabkan perombakan senyawa organik yang menghasilkan

sejumlah gas berbau menyengat sehingga mengakibatkan suasana tidak nyaman

bagi masyarakat di sekitar kawasan industri tahu dan dapat mengakibatkan

kematian makhluk hidup dalam air.

Salah satu cara untuk mengetahui seberapa jauh beban pencemaran pada

air limbah adalah dengan mengukur BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan

COD (Chemical Oxygen Demand) (Masturi, 1997). BOD (Biochemical Oxygen

Demand) adalah jumlah kebutuhan oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme

untuk mengoksidasi senyawa organik yang ada dalam limbah. COD (Chemical

Page 15: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

3

Oxygen Demand) adalah banyaknya oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi

senyawa organik secara kimiawi (Alaerts dan Santika, 1984).

Hasil studi tentang karakteristik limbah cair tahu yang telah dilakukan oleh

Marpaung (2005), melaporkan bahwa limbah cair tahu tersebut rata-rata

mengandung BOD 1570,55 mg/L, COD 1889,95 mg/L, TSS 291 mg/L, pH 3,92

dan suhu 57,6 OC. Bila dibandingkan dengan baku mutu limbah cair industri tahu

menurut Peraturan Gubernur Daerah Istimewa Yogyakarta Nomor 07 Tahun 2010

tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri, kadar maksimum yang

diperbolehkan untuk BOD5 sebesar 75 mg/L, COD 200 mg/L, TSS 75 mg/L, pH

6,0-9,0 dan suhu ± 3 OC terhadap suhu udara, sehingga jelas bahwa limbah cair

tahu ini telah melampaui baku mutu yang dipersyaratkan. Oleh karena itu,

penanganan limbah cair secara dini mutlak perlu dilakukan.

Metode penanganan limbah pada dewasa ini telah berkembang sangat

pesat. Salah satu penanganan dalam pengolahan limbah cair industri adalah

digunakannya suatu adsorben untuk menurunkan kadar senyawa organik polutan

atau logam berat dari lingkungan perairan (Fatimah, 2014). Adsorpsi merupakan

proses penggumpalan substansi terlarut yang ada dalam larutan oleh permukaan

benda penyerap. Salah satu adsorben yang biasa digunakan dalam penjernihan

limbah cair adalah dengan penggunaan zeolit. Zeolit sebagai adsorben telah

banyak dilaporkan dapat mengurangi polutan pencemar dalam limbah cair industri

tahu mengingat keberadaan zeolit alam yang tersedia melimpah dan harganya

murah.

Page 16: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

4

Komponen utama pembangun struktur zeolit adalah struktur pembangun

primer (SiO4)4-

yang mampu membentuk struktur tiga dimensi. Sifat muatan

listrik yang dimiliki oleh kerangka zeolit baik muatan pada permukaan maupun

pada muatan di dalam rongga menyebabkan zeolit dapat digunakan sebagai zat

pengadsorbsi, penukar ion dan katalis. Menurut Kurniasari (2010), zeolit harus

diaktivasi terlebih dahulu untuk mendapatkan kemampuan adsorpsi yang tinggi.

Proses aktivasi pada zeolit akan merubah rasio Si/Al zeolit dan meningkatkan

pori-pori zeolit.

Aktivasi zeolit alam dilakukan dengan menggunakan basa yaitu NaOH dan

dengan menggunakan panas. Aktivasi dengan NaOH bertujuan untuk

menghilangkan ion-ion tertentu dari kerangka zeolit dan menggantikannya dengan

ion Na+ sehingga zeolit alam mempunyai kondisi yang semakin mendekati bentuk

homoionik (Inglezakis dkk., 2001). Aktivasi zeolit dengan panas dilakukan pada

suhu 300OC memiliki tujuan menghilangkan molekul-molekul air serta zat

pengotor yang ada pada pori dan kerangka zeolit (Kurniasari, 2010). Perlakuan ini

dapat pula menyebabkan perpindahan kation, yang akan mempengaruhi

kesetimbangan adsorbsi. Berdasarkan uraian diatas menjadi acuan bagi peneliti

untuk menurunkan konsentrasi BOD dan COD pada limbah cair tahu

menggunakan zeolit teraktivasi.

B. Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka penelitian ini dibatasi pada :

1. Limbah cair tahu yang digunakan di ambil dari pembuatan tahu berskala

home industry di kawasan Serangan, Ngampilan, Yogyakarta.

Page 17: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

5

2. Zeolit alam yang digunakan diperoleh dari PT. Aneka Usaha Nglipar,

Wonosari.

3. Zeolit alam teraktivasi panas dipanaskan pada suhu 300OC selama 3 jam

sedangkan zeolit alam teraktivasi basa diaktivasi dengan larutan NaOH 1 N.

4. Karakterisasi gugus fungsi menggunakan FT-IR, dipelajari pula jenis mineral

penyusun adsorben menggunakan XRD, sedangkan analisa luas permukaan

zeolit dengan cara adsorpsi methylen blue.

5. Kondisi optimum dalam penurunan konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen

Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) meliputi variasi waktu

kontak (30, 60, 90, 120 dan 150 menit) dan variasi massa adsorben (0,5; 1,0;

1,5; 2,0; 2,5; dan 3,0).

6. Jenis isoterm adsorpsi yang digunakan adalah isoterm Langmuir dan

Freundlich.

C. Rumusan Masalah

Berdasarkan batasan masalah yang telah disampaikan di atas, maka dapat

diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana hasil karakterisasi zeolit alam Nglipar, zeolit teraktivasi panas dan

zeolit teraktivasi basa NaOH menggunakan FT-IR dan XRD?

2. Bagaimana hasil luas permukaan zeolit alam Nglipar, zeolit teraktivasi panas

dan zeolit teraktivasi basa NaOH dengan menggunakan metode adsorbsi

methylen blue?

Page 18: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

6

3. Bagaimana pengaruh variasi waktu dan variasi massa dalam menurunkan

konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical

Oxygen Demand)?

4. Bagaimana hasil karakterisasi zeolit teraktivasi panas dan zeolit teraktivasi

basa NaOH setelah mengadsorb limbah cair industri tahu menggunakan FT-

IR?

5. Bagaimana jenis isoterm adsorpsi zeolit teraktivasi dalam menurunkan

konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical

Oxygen Demand)?

D. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui hasil karakterisasi zeolit alam Nglipar, zeolit teraktivasi panas

dan zeolit teraktivasi basa NaOH menggunakan FT-IR dan XRD serta luas

permukaan adsorben.

2. Mengetahui hasil luas permukaan zeolit alam Nglipar, zeolit teraktivasi panas

dan zeolit teraktivasi basa NaOH dengan menggunakan metode adsorbsi

methylen blue.

3. Mempelajari pengaruh variasi waktu dan variasi massa dalam menurunkan

konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical

Oxygen Demand).

4. Mengetahui hasil karakterisasi zeolit teraktivasi panas dan zeolit teraktivasi

basa NaOH setelah mengadsorb limbah cair industri tahu menggunakan FT-

IR.

Page 19: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

7

5. Mempelajari jenis isoterm adsorpsi zeolit teraktivasi dalam menurunkan

konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical

Oxygen Demand).

E. Manfaat Penelitian

Manfaat peneltian ini adalah :

1. Memberikan informasi mengenai sifat dan karakter dari zeolit sebagai salah

satu adsorben pada adsorbsi limbah cair industri tahu.

2. Secara praktis dapat digunakan sebagai metode alternatif mengurangi

pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah cair industri tahu.

Page 20: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

65

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan

sebagai berikut :

1. Serapan gugus fungsional zeolit teraktivasi panas mengalami perubahan

bilangan gelombang dari 3448,72 cm-1

ke 3441,01 cm-1

sedangkan serapan

gugus fungsional zeolit teraktivasi basa NaOH mengalami perubahan

bilangan gelombang dari 1049,29 cm-1

ke 1041,56 cm-1

dan pada bilangan

gelombang dari 794,67 cm-1

ke 786,96 cm-1

. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa zeolit alam Nglipar, zeolit teraktivasi panas dan zeolit teraktivasi basa

NaOH mengandung mineral penyusun berupa mordenit dan klinoptilolit.

2. Luas permukaan mengalami perubahan dari zeolit alam Nglipar 299,42 m2/gr

menjadi 306,80 m2/gr untuk zeolit teraktivasi panas sedangkan zeolit

teraktivasi basa NaOH menjadi 304,68 m2/gr.

3. Pada waktu optimum 90 menit dan massa optimum 2,0 gram zeolit teraktivasi

panas mampu menurunkan konsentrasi BOD sebesar 79,75 % dan COD

sebesar 82 % sedangkan zeolit teraktivasi basa NaOH mampu menurunkan

konsentrasi BOD sebesar 70,30% dan COD sebesar 68,06%.

4. Setelah dilakukan penyerapan senyawa/molekul organik limbah cair industri

tahu zeolit teraktivasi mucul serapan gugus amina pada bilangan gelombang

3626,17 cm-1

sedangkan serapan gugus fungsional zeolit teraktivasi basa

NaOH muncul pada bilangan gelombang 3618,46 cm-1

.

Page 21: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

66

5. Model isotherm adsorpsi yang sesuai dalam menurunkan konsentrasi BOD

dan COD oleh zeolit teraktivasi adalah pola isoterm Freundlich.

B. Saran

1. Dalam menurunkan konsentrasi BOD dan COD limbah cair industri tahu,

sebaiknya setelah zeolit alam di aktivasi dengan larutan basa NaOH

dilakukan proses kalsinasi atau pemanasan adsorben agar kation yang

menutupi pori-pori adsorben teruapkan sehingga diharapkan mampu

menurunkan beban pencemar polutan limbah cair industri tahu secara

optimal.

2. Perlu dilakukan karakterisasi zeolit menggunakan XRF untuk mengetahui

secara pasti unsur Si dan Al yang terkandung dalam zeolit atau menggunakan

XEM untuk mengetahui morfologi kristal zeolit.

Page 22: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

67

DAFTAR PUSTAKA

Adamson, A.W., 1990. Physical Chemistry of Surface. 5th

ed., John Willey and

Sons Inc., Toronto.

Aini Latifah, S., 2011. Aktivasi Zeolit Alam dengan Perlakuan Hidrotermal dan

Karakterisasi Serta Uji Aktivitas Adsorpsi Air Dalam Campuran Air-

Etanol, Skripsi, FMIPA UGM, Yogyakarta.

Alaerts G., & S.S Santika. 1984. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional.

Surabaya, Indonesia.

Al-Duri, B., 1995. A Review in Equilibrium in Single and Multicomponent Liquid

Adsorpstion System, Freud Publishing House Ltd., London WIR SFA,

England.

APHA. 2005. Standard Method for the Examination of Water and Wastewater.

21th

Ed. American Public Health Association. Washington D.C. Section

5220 C.

Atkins. 1990. Kimia Fisik jilid 1 Edisi keempat. Diterjemahkan oleh Irma

I.Kartohadiprojo. Erlangga, Jakarta.

Atkins. 1999. Kimia Fisik jilid 2 Edisi keempat. Diterjemahkan oleh Irma

I.Kartohadiprojo. Erlangga, Jakarta.

Buhani, 2010. Proses Simultan Sol Gel dan Imprinting Ionik dalam Pembuatan

Hibrida Amino Silika untuk Adsorben selektif Logam Transisi, Disertasi,

FMIPA UGM, Yogyakarta.

Choliq, A.U., 1992. Pengolahan Limbah Organik dengan Sistem RBC, Proceding

Seminar Nasional Pengolahan Lingkungan Tantangan Masa Depan.

Jurusan Teknik Lingkungan ITB, Bandung.

Dewi, Ratna., 2012. Studi Adsorpsi Cr (III) oleh Tongkol Jagung Teraktivasi

Asam Sulfat. Skripsi. Fakutas Sains dan Teknologi. UIN SUKA

Yogyakarta.

Fatimah, D., 2010, Pengolahan Mineral Tekto-Silikat Alam untuk Substitusi

Impor Sediaan Bahan Baku Farmasi : Rekayasa Batuan Sebagai Basis

Material Anti Septik Melalui Penanaman Inhibitor dengan Metode

Kontinyu. Laporan Akhir. Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI.

Flanigen, E. M., 1991, Introduction to Zeolite Science and Practice, 1 st Edition,

Elsevier, New York.

Groen, et al., 2004. Mesoporosity development in ZSM-5 zeolite upon optimized

desilication conditions in alkaline medium.

Page 23: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

68

Groen, J.C., Hamminga, G.M., Moulijn, J.A., Ramirez, J.P., 2007, In situ

Monitoringof Desilication of MFI-type Zeolites in Alkaline Medium,

Physical ChemistryChemical Physics, 9, 4822-4830.

Hamdan, H., 1992. Introduction to Zeolites : Synthesis, Characterization and

Modifications. UTM, Malaysia.

Sastrohamidjojo, H., 2007. Spektroskopi. Edisi Ketiga, Penerbit : Liberty,

Yogyakarta.

Hery, P., 1993, Abu Terbang dan Pemanfaatannya. Makalah Seminar Nasional

Batubara Indonesia. UGM, Yogyakarta.

Iksan, N. A., 2011. Kajian Adsorpsi-Desorpsi [AuCl4]- pada Mg/Al Hidrotalsit,

Tesis, FMIPA UGM, Yogyakarta.

Inglezakis, V.J., and Polupoulus, S.G., 2007. Adsorption Ion Exchange and

Catalysis, Design of Operation and Enviromental Applications, Elsevier.

Irmanto dan Suyata, 2007. Penurunan Kadar Amonia, Nitrit dan Nitrat Limbah

Cair Industri Tahu di Desa Kalisari, Cilongok Menggunakan Sistem Zeolit

Teraktivasi dan Terimpregnasi TiO2. Program Studi Kimia, Fakultas Sains

dan Teknik, UNSOED, Purwokerto.

Irmanto dan Suyata, 2008. Penurunan BOD dan COD Limbah Cair Industri

Tekstil di Kabupaten Pekalongan denganMetodeMulti Soil Layering.

Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknik, UNSOED, Purwokerto.

Irmanto dan Suyata, 2009. Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu di Desa

Kalisari Kecamatan Cilongok dengan MetodeMulti Soil Layering.

Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknik, UNSOED, Purwokerto.

Is Fatimah, 2014. Adsorpsi dan Katalisis Menggunakan Material Berbasis Clay.

Yogyakarta : Graha Ilmu.

Laksmi., J.B.S., dan Rahayu, Winalti Pudji. 1993. Penanganan Limbah

IndustriPangan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.

Jozefaciuk, G., Bowanko, G., 2002, Effect of Acid and Alkali Treatments on

Surface Areas and Adsorption Energies of Selected Minerals, Journal

Clays and Clay Minerals, 50 No. 6, 771-783.

Kafadi, N. M. 1990. Memproduksi Tahu Secara Praktis. Penerbit : Karya Anda,

Surabaya.

Kasmui, M., dkk., 2007. Kajian Pengaruh Variasi Rasio Si/Al dan Variasi Kation

Terhadap PerubahanUkuran Pori Zeolit Y dengan Menggunakan Metode

Mekanika Molekuler. (kimia.unnes.ac.id/kasmui/komputasi/artikel-

nanik.pdf)

Page 24: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

69

Krisdiyanto, D., 2008, Modifikasi Zeolit Alam Dengan Titanium Dioksida dan

Aplikasinya Sebagai Fotokatalis Untuk Menurunkan Angka COD Limbah

Cair Industri Tekstil Dengan Sistem Alir, Tesis, UGM Yogyakarta.

Kristanto, P. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta : Ando Offest

Kurniasari, l., 2010. Aktivasi Zeolit Alam Sebagai Adsorben Uap Air Pada Alat

Pengering Bersuhu Rendah. Magister Teknik Kimia. Program

Pascasarjana UNDIP, Semarang.

Lynam, M.M., Kilduff, J.E., & Weber, W.J. Jr. 1995. Adsorption of p-nitrophenol

from dilute aquadeous solution. J.Chem.Edu., 72, 80 – 84

Magdalena., dkk.,2014. Kesetimbangan dan Kinetika Adsorpsi Methylene Biru

Pada Karbon Aktif Yang Terbuat Dari Kulit Durian. Jurusan Teknik

Kimia, Unika Widya Mandala, Surabaya.

Marpaung, F.D. 2005. Sistem Pengolahan Limbah Cair Tahu Menggunakan

Bioreaktor Anaerobik dan Aerobik. Undergraduate Tesis, Duta Wacana

Christian University, Yogyakarta.

Masturi. 1997. Pengambilan Minyak Kedelai Pra Proses Pembuatan Tahu.

Laporan Penelitian Badan Penelitian dan Pengembangan Industri,

Semarang.

Matheis, dkk., 2014. Aplikasi Kitosan Berderajat Deasitilasi Tinggi Sebagai

Adsorben Zat Warna Tartrazina, Jurusan Kimia. Universitas Pattimura,

Ambon.

Metcalf dan Eddy, 1991, “ WastewaterEngineering, p.279-280,

InternationalEdition, The McGraw-HillCompanies, Inc.

Mirzan, M., 2006, Zeolit Termodifikasi TiO2dan Aplikasinya Sebagai Fotokatalis

Untuk Menurunkan Angka COD Limbah Cair Industri Tekstil. Tesis.

UGM,Yogyakarta.

Mustofa, I.A., 2014, Adsorpsi Air Sadah Desa Bandungan Wates Yogyakarta

dengan Zeolit Alam Teraktivasi HCl dan Na2EDTA, Skripsi, UIN SUKA

Yogyakarta.

Nuraida, 1985, Analisis Kebutuhan Air Pada Industri Pembuatan Tahu dan

Kedelai, dalam Lisnasari, S.F., 1995, Pemanfaatan Gulma Air (Aquatics

Weeds) Sebagai Upaya Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu, Tesis

Magister, Program Pasca Sarjana USU, Medan.

Nurhasan, A. dan B. B. Pramudyanto. 1987. Pengolahan Air Buangan Tahu.

Yayasan Bina Karta Lestari dan Wahana Lingkungan Hidup Indonesia,

Semarang.

Page 25: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

70

Nurhayati, H., 2010. Pemanfaaatan Bentonit Teraktivasi Dalam Pengolahan

Limbah Cair Tahu. Skripsi. Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Octaviani, S., 2012. Sintesis dan Karakterisasi Zeolit ZSM-5 Mesopori dengan

Metode Desilikasi dan Studi Awal Katalisis Oksidasi Metana, Skripsi, UI

Depok.

Ogura, M., S. Shinomiya, J. Tateno, Y. Nara, E.Kikuchi, and M. Matsukata.,

2000. Formation of Uniform Mesopores in ZSM-5 Zeolite through

Treatment in Alkaline Solution. Chem. Lett., 882-883

Ogura, et al., 2001. Alkali-treatment technique- new method for modification of

structural and acid-catalytic properties of ZSM-5 zeolites. Applied

Catalysis A: General 219, 33-43

Oscik J., 1982. Adsorpstion, John Willey & Sons,Inc., New York.

Ozkan, F.C., Ulku, S., 2005, The Effect of HCl Treatment on Water

VaporAdsorption Characteristics of Clinoptilolite Rich Natural Zeolite,

JournalMicroporous and Mesoporous Materials 77, 47-53.

Partoatmojo, S. 1991. Karakteristik Limbah Cair Pabrik Tahu dan

Pengolahannya dengan Ecenggondok (Eichormia Crasipes(Mart) Solums.

Pusat Penelitian Lingkungan Hidup Lembaga Penelitian Institut Pertanian

Bogor.

Pelczar, M.J. dan E.S.C. Chan. 1996. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta : UI

Press.

Petrucci, R., 1987, Kimia Dasar : Prinsip dan Terapan Modern, edisi 4,

Penrjemah Suminar, Erlangga, Jakarta.

Pusat Sarana Pengendalian Dampak Lingkungan (PUSARPEDAL). 1996. Materi

Ajar Pelatihan Analisis Kualitas Air dan Limbah Cair Tahap III.

Pengendalian Dampak Lingkungan, Jakarta.

Ribeiro, R.F. et al. 1984. Zeolites : Science and Technology. Netherland :

Martinus Nijhoff Publisher.

Rosita, N., Erawati, T., Moegihardjo, M., 2004, Pengaruh Perbedaan Metode

Aktivasi Terhadap Efektivitas Zeolit sebagai Adsorben, Majalah Farmasi

Airlangga, 4 No. 1, 20-25.

Saputra, R. 2006. Pemanfaatan Zeolit Sintetis sebagai Alternatif Pengolahan

Limbah Industri. (www.warmada.staff.ugm.ac.id/Articles/rodhie-zeolit.10

Mei 2007)

Suprapti, L., 2005. Pembuatan Tahu. Yogyakarta : Penerbit Kanisius.

Page 26: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

71

Tchobanoglous dan Burton., 1991, Waste Water Engineering Treatment, Disposal

and Reuse. Third edition. Mc Graw Hill Inc, New York.

Treacy, M.M.J dan Higgins, J.B., 2001, Collection of Simulated XRD Powder

Patterns For Zeolites, Amsterdam: Elsevier.

Trisunaryanti, W. 2006. Buku Ajar Kimia Zat Padat. Yogyakarta : FMIPA UGM.

West, A.R., Solid State Chemistry and its Application, John Willey and Sons,

Ltd., New York. 1984.

Xu., and Langford, C. L., 1997, Photoactivity of Titanium Dioxide Supported on

MCM-41, Zeolite X and Zeolite Y, J. Phys. Chem. B, 101, 3115-3121.

Page 27: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

72

Lampiran

Lampiran 1. Tabel Hasil Pengamatan Luas Permukaan Zeolit dengan

Methylen Blue

1. Penentuan panjang gelombang optimum

2. Grafik panjang gelombang optimum methylen blue

3. Pembuatan kurva standar

Konsentrasi

(ppm)

Absorbansi

I II Rata-rata

0 0,000 0,000 0,000

λ(nm) Absorbansi

I II Rata-rata

600 0,246 0,246 0,246

610 0,268 0,27 0,269

620 0,286 0,286 0,286

630 0,319 0,319 0,319

640 0,37 0,368 0,369

650 0,436 0,432 0,434

660 0,452 0,450 0,451

670 0,363 0,364 0,363

680 0,228 0,227 0,455

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

580 600 620 640 660 680 700

Abso

rban

si

λ maksimum

Page 28: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

73

1 0,145 0,146 0,145

2 0,368 0,368 0,368

3 0,452 0,452 0,452

4 0,722 0,723 0,722

5 0,875 0,875 0,875

4. Grafik kurva standar

5. Penentuan waktu setimbang

a) Zeolit Alam Nglipar

Waktu

(menit)

Absorbansi

I II Rata-rata

15 0,583 0,583 0,583

30 0,575 0,576 0,575

45 0,572 0,572 0,572

60 0,535 0,536 0,535

75 0,548 0,548 0,548

90 0,550 0,550 0,550

y = 0,176 x - 0,015

R² = 0,988

-0,1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 2 4 6

Abso

rban

si

Konsentrasi (mg/L)

Page 29: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

74

b) Zeolit Teraktivasi Panas

Waktu

(menit)

Absorbansi

I II Rata-rata

15 0,236 0,235 0,235

30 0,218 0,217 0,217

45 0,172 0,172 0,172

60 0,124 0,124 0,124

75 0,173 0,172 0,172

90 0,184 0,183 0,183

c) Zeolit Teraktivasi NaOH

Waktu

(menit)

Absorbansi

I II Rata-rata

15 0,283 0,283 0,283

30 0,275 0,276 0,275

45 0,273 0,272 0,272

60 0,235 0,235 0,235

75 0,247 0,248 0,248

90 0,250 0,250 0,250

Lampiran 2. Contoh Perhitungan Luas Permukaan Adsorben

Cs = y = 0,176x - 0,015

Co = 100 ppm

Berat zeolit = 0,03 gram

Volume larutan = 25 ml

1. Luas Permukaan Zeolit Alam Nglipar

a) Adsorpsi metilen biru 15 menit

Cs = y = 0,176x - 0,015

0,583 = 0,176x - 0,015

x = 0,583 + 0,015

0,176

= 3,397

Xm = (Co-Cs) x

Page 30: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

75

= (100 – 3,397) x ml x gram

= 96,603 x ml x gram

= 80,501 mg = 0,08050 g/g

S =

= 298,57 m2/gram

Lampiran 3. Tabel Hasil Luas Permukaan Adsorben

1. Penentuan luas permukaan

a) Zeolit Alam Nglipar

Waktu

(menit)

Massa

(gram)

Volume

(ml)

Konsentrasi (ppm) Xm

(mg/g)

S

(m2/gram) Co Cs Adsorbsi

15 0,03 25 100 3,397 96,603 80,50 298,57

30 0,03 25 100 3,352 96,648 80,54 298,71

45 0,03 25 100 3,335 96,665 80,55 298,77

60 0,03 25 100 3,125 96,875 80,72 299,42

75 0,03 25 100 3,199 98,801 80,67 299,19

90 0,03 25 100 3,210 96,790 80,66 299,15

b) Zeolit Teraktivasi Panas

Waktu

(menit)

Massa

(gram)

Volume

(ml)

Konsentrasi (ppm) Xm

(mg/g)

S

(m2/gram) Co Cs Adsorbsi

15 0,03 25 100 1,420 98,580 82,15 304,69

30 0,03 25 100 1,318 98,681 82,23 304,98

45 0,03 25 100 1,062 98,938 82,45 305,80

60 0,03 25 100 0,789 99,211 82,67 306,80

75 0,03 25 100 1,062 98,938 82,45 305,80

90 0,03 25 100 1,125 98,875 82,39 305,61

Page 31: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

76

c) Zeolit Teraktivasi NaOH

Waktu

(menit)

Massa

(gram)

Volume

(ml)

Konsentrasi (ppm) Xm

(mg/g)

S

(m2/gram) Co Cs Adsorbsi

15 0,03 25 100 1,693 98,307 81,92 303,82

30 0,03 25 100 1,647 98,353 81,96 303,98

45 0,03 25 100 1,630 98,370 81,97 304,01

60 0,03 25 100 1,420 98,580 82,15 304,68

75 0,03 25 100 1,494 98,506 82,09 304,44

90 0,03 25 100 1,506 98,494 82,08 304,42

Ket. S = Luas permukaan

Xm = Daya serap zeolit

Co = konsentrasi awal

Cs = konsentrasi sisa

Lampiran 4. Contoh Perhitungan Konsentrasi COD Limbah Cair Tahu

1. Perhitungan COD limbah cair tahu variasi waktu

Konsentrasi awal COD setelah pengenceran 10 x (tanpa pengadukan)

N FAS = 0,0232 N

Blangko = 6,10 ml

Volume titrasi = 3,00 ml

COD = (titrasi blangko-titrasi sampel) ml x N FAS x 8000 ml/L

Volume sampel (ml)

= (6,10-3,00) ml x 0,0232 x 8000 2,5 ml

= 230,144 x 5 (pengenceran)

= 1.150,72 mg/L

A. Perhitungan pengolahan COD dengan zeolit teraktivasi NaOH

a) Pada waktu pengadukkan 30 menit

N FAS = 0,0232 N

Blangko = 6,10 ml

Volume titrasi = 3,70 ml

COD = (titrasi blangko-titrasi sampel) ml x N FAS x 8000 ml/L

Volume sampel (ml)

Page 32: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

77

= (6,10-3,70) ml x 0,0232 x 8000

2,5 ml = 178,176 x 5 (pengenceran)

= 890,88 mg/L

b) Pada waktu pengadukkan 60 menit

N FAS = 0,0232 N

Blangko = 6,10 ml

Volume titrasi = 3,95 ml

COD = (titrasi blangko-titrasi sampel) ml x N FAS x 8000 ml/L

Volume sampel (ml)

= (6,10-3,95) ml x 0,0232 x 8000

2,5 ml

= 159,616 x 5 (pengenceran)

= 798,08 mg/L

Lampiran 5. Contoh Perhitungan Konsentrasi BOD Limbah Cair Tahu

1. Perhitungan BOD limbah cair tahu variasi waktu

a). Blangko

Diketahui = vol titrasi = DOO = 3,90 ml dan volume titrasi DO5 = 3,40 ml

DOO = 3,90 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 8,122 mg/L

99 - 2

DO5 = 3,40 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 6,868 mg/L

102 - 2

DOO – DO5 = 8,122 – 6,868 = 1,253 mg/L

b). Konsentrasi awal BOD setelah pengenceran 10 x (tanpa pengadukan)

Diketahui = vol titrasi = DOO = 3,90 ml dan volume titrasi DO5 = 1,20 ml

DOO = 3,90 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 7,801 mg/L

103 - 2

DO5 = 1,20 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 2,449 mg/L

101 - 2

DOO – DO5 = 7,801 – 2,449 = 5,352 mg/L

Page 33: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

78

BOD = (5,352) – (1,253) x 0,204

0,201

1/125

= 510,04 mg/L

1. Konsentrasi BOD dengan zeolit teraktivasi NaOH setelah pengenceran 10x

(pengadukan 30 menit)

Diketahui = vol titrasi : DOO = 3,70 ml dan volume titrasi DO5 = 1,35 ml

DOO = 3,70 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 7,627 mg/L

100 - 2

DO5 = 1,35 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 2,783 mg/L

100 - 2

DOO – DO5 = 7,627 – 2,783 = 4,844 mg/L

BOD = (4,844) – (1,253) x 0,200

0,201

1/125

= 449,15 mg/L

2. Konsentrasi BOD dengan zeolit teraktivasi NaOH setelah pengenceran 10x

(pengadukan 60 menit)

Diketahui = vol titrasi = DOO = 3,45 ml dan DO5 = 1,20 ml

DOO = 3,45 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 7,260 mg/L

98 - 2

DO5 = 1,20 x 1,0101 x 8 x 1000 x 0,025 = 2,424 mg/L

102 - 2

DOO – DO5 = 7,260 – 2,424 = 4,836 mg/L

BOD = (4,836) – (1,253) x 0,200

0,201

1/125

= 448,65 mg/L

Page 34: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

79

Lampiran 6. Tabel Hasil Adsorpsi Zeolit Teraktivasi

1. Hasil pengukuran nilai konsentrasi COD variasi waktu

Sampel Waktu

(menit) COD (mg/L) Penurunan (%)

Limbah Cair Tahu 0 1.150,72 0

Zeolit Teraktivasi NaOH 30 890,88 22,58

Zeolit Teraktivasi NaOH 60 798,08 30,64

Zeolit Teraktivasi NaOH 90 775,05 32,64

Zeolit Teraktivasi NaOH 120 816,64 29,03

Zeolit Teraktivasi NaOH 150 816,64 29,03

Zeolit Teraktivasi Panas 30 824,06 28,34

Zeolit Teraktivasi Panas 60 779,52 32,25

Zeolit Teraktivasi Panas 90 768,39 33,22

Zeolit Teraktivasi Panas 120 775,05 32,64

Zeolit Teraktivasi Panas 150 779,52 32,26

2. Hasil pengukuran nilai konsentrasi COD variasi massa

Sampel Massa (gram) COD (mg/L) Penurunan (%)

Limbah Cair Tahu 0 1.170,56 0

Zeolit Teraktivasi NaOH 0,5 758,97 35,16

Zeolit Teraktivasi NaOH 1,0 543,74 53,55

Zeolit Teraktivasi NaOH 1,5 498,43 57,42

Zeolit Teraktivasi NaOH 2,0 373,82 68,06

Zeolit Teraktivasi NaOH 2,5 378,35 67,67

Zeolit Teraktivasi NaOH 3,0 385,15 67,70

Page 35: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

80

Zeolit Teraktivasi Panas 0,5 736,32 37,09

Zeolit Teraktivasi Panas 1,0 532,42 54,51

Zeolit Teraktivasi Panas 1,5 385,15 67,09

Zeolit Teraktivasi Panas 2,0 210,70 82,00

Zeolit Teraktivasi Panas 2,5 215,23 81,61

Zeolit Teraktivasi Panas 3,0 215,23 81,61

3. Hasil pengukuran nilai konsentrasi BOD variasi waktu

Sampel

Waktu

(menit) BOD (mg/L) Penurunan (%)

Limbah Cair Tahu 0 510,04 0

Zeolit Teraktivasi NaOH 30 449,15 11,94

Zeolit Teraktivasi NaOH 60 448,65 12,03

Zeolit Teraktivasi NaOH 90 399,00 21,77

Zeolit Teraktivasi NaOH 120 410,37 19,54

Zeolit Teraktivasi NaOH 150 403,22 20,94

Zeolit Teraktivasi Panas 30 445,60 12,63

Zeolit Teraktivasi Panas 60 425,62 16,55

Zeolit Teraktivasi Panas 90 298,32 41,51

Zeolit Teraktivasi Panas 120 312,76 38,68

Zeolit Teraktivasi Panas 150 312,76 38,68

4. Hasil pengukuran nilai konsentrasi BOD variasi massa

Sampel Massa

(gram) BOD (mg/L) Penurunan (%)

Limbah Cair Tahu 0 662,20 0

Zeolit Teraktivasi NaOH 0,5 446,95 32,50

Zeolit Teraktivasi NaOH 1,0 313,33 52,68

Page 36: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

81

Zeolit Teraktivasi NaOH 1,5 210,82 68,16

Zeolit Teraktivasi NaOH 2,0 196,67 70,30

Zeolit Teraktivasi NaOH 2,5 196,67 70,30

Zeolit Teraktivasi NaOH 3,0 210,82 68,16

Zeolit Teraktivasi Panas 0,5 435,20 34,28

Zeolit Teraktivasi Panas 1,0 289,97 56,21

Zeolit Teraktivasi Panas 1,5 210,82 68,17

Zeolit Teraktivasi Panas 2,0 134,12 79,75

Zeolit Teraktivasi Panas 2,5 134,12 79,75

Zeolit Teraktivasi Panas 3,0 135,55 79,53

Lampiran 7. Contoh Perhitungan Persamaan Isoterm Adsorpsi

A. Perhitungan Isoterm Langmuir pada massa optimum

a) Zeolit Teraktivasi Panas dalam pengolahan COD

1. Massa 0,5 gram

Qeq = ( CO – Ceq ) . V

W

= (1170,56 – 736,32) mg/L. 0,025 L

0,5 gram

= 21,71 mg/g

Ceq/Qeq = 736,32 mg/L /21,71 mg/g = 33,92 g/L

B. Perhitungan Isoterm Freundlich pada massa optimum

a) Zeolit Teraktivasi Panas dalam pengolahan COD

1. Massa 0,5 gram, Qeq = 21,71 mg/g, Ceq = 736,32 mg/L

Log Qeq = 1,33 Log Ceq = 2,87

Lampiran 8. Tabel Persamaan Isoterm Adsorpsi

1. Pengolahan COD

Isoterm Freundlich Isoterm Langmuir

Zeolit Teraktivasi Panas

Log Ceq Log Qeq Ceq Qeq Ceq/Qeq

2,87 1,33 736,32 21,71 33,92

Page 37: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

82

2. Pengolahan BOD

Lampiran 9. Perhitungan Energi Adsorbsi Isoterm Langmuir

1. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Langmuir BOD zeolit teraktivasi panas

2,73 1,20 532,42 15,95 33,38

2,58 1,11 385,15 13,09 29,42

2,32 1,08 210,70 11,99 17,57

2,33 0,98 215,23 9,55 22,54

2,33 0,90 215,23 7,96 27,04

Zeolit Teraktivasi NaOH

Log Ceq Log Qeq Ceq Qeq Ceq/Qeq

2,88 1,31 758,97 20,58 36,88

2,73 1,19 543,74 15,67 34,70

2,70 1,05 498,43 11,20 44,50

2,57 0,99 373,82 9,96 37,53

2,58 0,89 378,35 7,92 47,77

2,58 0,81 385,15 6,54 58,89

Isoterm Freundlich Isoterm Langmuir

Zeolit Teraktivasi Panas

Log Ceq Log Qeq Ceq Qeq Ceq/Qeq

2,64 1,05 435,20 11,35 38,34

2,46 0,97 289,97 9,30 31,18

2,32 0,87 210,82 7,52 28,03

2,13 0,87 134,12 6,60 20,32

2,13 0,72 134,12 5,28 25,40

2,13 0,64 135,55 4,38 30,94

Zeolit Teraktivasi NaOH

Log Ceq Log Qeq Ceq Qeq Ceq/Qeq

2,65 1,03 446,95 10,76 41,54

2,50 0,94 313,33 8,72 35,93

2,32 0,87 210,82 7,52 28,03

2,30 0,76 196,67 5,82 33,79

2,30 0,67 196,67 4,65 42,29

2,32 0,57 210,82 3,76 56,07

Page 38: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

83

y = 0,074x + 10,64R² = 0,706

0

10

20

30

40

50

0 200 400 600

Ce

q/Q

eq

Ceq

Langmuir

Series1

Linear (Series1)

Berdasarkan persamaan linear pada kurva Ceq/Qeq terhadap Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,074x +10,648

Persamaan isoterm Langmuir : = + Ceq

Dari data diperoleh :

Slope = = 0,074

Kapasitas adsorpsi maksimum = q maks = = 13,51 mg/g

Intersep = = 10,648

Konstanta Langmuir = KL = b = = 0,0069 mg/L

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,0069

Page 39: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

84

y = 0,041x + 9,945R² = 0,718

0

10

20

30

40

50

0 200 400 600 800

Ce

q/Q

eq

Ceq

Langmuir

Linear (Series1)

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x -4,97

E = + 12453,09 J/mol

E = + 12,45 kJ/mol

2. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Langmuir COD zeolit teraktivasi panas

Berdasarkan persamaan linear pada kurva Ceq/Qeq terhadap Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,041x + 9,945

Persamaan isoterm Langmuir : = + Ceq

Dari data diperoleh :

Slope = = 0,041

Kapasitas adsorpsi maksimum = q maks = = 24,39 mg/g

Intersep = = 9,945

Page 40: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

85

y = 0,082x + 15,41R² = 0,411

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600

Ce

q/Q

eq

Ceq

Langmuir

Linear (Series1)

Konstanta Langmuir = KL = b = = 0,0041 mg/L

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,0041

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x – 5,496

E = + 13755,73 J/mol

E = + 13,75 kJ/mol

3. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Langmuir BOD zeolit teraktivasi NaOH

Berdasarkan persamaan linear pada kurva Ceq/Qeq terhadap Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,082 x+ 15,411

Persamaan isoterm Langmuir : = + Ceq

Dari data diperoleh :

Page 41: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

86

y = 0,046x + 17,942R² = 0,329

010203040506070

0 200 400 600 800

Ce

q/Q

eq

Ceq

Langmuir

Linear (Series1)

Slope = = 0,082

Kapasitas adsorpsi maksimum = q maks = = 12,19 mg/g

Intersep = = 15,411

Konstanta Langmuir = KL = b = = 0,0053 mg/L

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,0053

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x -5,236

E = + 13103,47 J/mol

E = + 13,10 kJ/mol

4. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Langmuir COD zeolit teraktivasi NaOH

Berdasarkan persamaan linear pada kurva Ceq/Qeq terhadap Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,046 x + 17,942

Page 42: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

87

Persamaan isoterm Langmuir : = + Ceq

Dari data diperoleh :

Slope = = 0,046

Kapasitas adsorpsi maksimum = q maks = = 21,74 mg/g

Intersep = = 17,942

Konstanta Langmuir = KL = b = = 0,0025 mg/L

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,0025

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x -5,966

E = + 14930,62 J/mol

E = + 14,93 kJ/mol

Lampiran 10. Perhitungan Energi Adsorbsi Isoterm Freundlich

1. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Freundlich BOD zeolit teraktivasi panas

Berdasarkan persamaan linear pada kurva log Qeq terhadap log Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,032x – 0,023

Page 43: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

88

y = 0,382x - 0,023R² = 0,943

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3

Iog

Qeq

Iog Ceq

Freundlich

Linear (Series1)

Persamaan isotherm Freundlich : log Qeq = log KF + log Ceq

Dari data diperoleh :

Slope = = 0,382

Indeks efisiensi adsorpsi = n = = 2,617

Intersep = log KF = -0,023

Konstanta Freundlich = 10-0,023

= 0,977

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,0977

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x -0,023

E = + 58,230 J/mol

E = + 0,058 kJ/mol

Page 44: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

89

y = 0,443x - 0,016R² = 0,977

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 1 2 3 4

Iog

Qeq

Iog Ceq

Freundlich

Linear (Series1)

2. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Freundlich COD zeolit teraktivasi panas

Berdasarkan persamaan linear pada kurva log Qeq terhadap log Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,443x-0,016

Persamaan isotherm Freundlich : log Qeq = log KF + log Ceq

Dari data diperoleh :

Slope = = 0,443

Indeks efisiensi adsorpsi = n = = 2,257

Intersep = log KF = -0,016

Konstanta Freundlich = 10-0,016

= 0,984

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,984

Page 45: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

90

y = 0,349x - 0,026R² = 0,870

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3

log

Qe

q

Iog Ceq

Freundlich

Linear (Series1)

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x -0,016

E = + 40,040 J/mol

E = + 0,040 kJ/mol

3. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Freundlich BOD zeolit teraktivasi NaOH

Berdasarkan persamaan linear pada kurva log Qeq terhadap log Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,349 x – 0,026

Persamaan isotherm Freundlich : log Qeq = log KF + log Ceq

Dari data diperoleh :

Slope = = 0,349

Indeks efisiensi adsorpsi = n = = 2,865

Intersep = log KF = -0,026

Page 46: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

91

y = 0,401x - 0,028R² = 0,907

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 1 2 3 4

log

Qeq

Iog Ceq

Freundlich

Linear (Series1)

Konstanta Freundlich = 10-0,026

= 0,974

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,974

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x -0,026

E = + 65,065 J/mol

E = + 0,065 kJ/mol

4. Perhitungan energi adsorbsi isoterm Freundlich COD zeolit teraktivasi NaOH

Berdasarkan persamaan linear pada kurva log Qeq terhadap log Ceq, diperoleh

persamaan : y = 0,041 x – 0,028

Persamaan isotherm Freundlich : log Qeq = log KF + log Ceq

Dari data diperoleh :

Page 47: PENURUNAN BOD BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND) …digilib.uin-suka.ac.id/15714/1/BAB I, V, DAFTAR PUSTAKA.pdf · oleh masyarakat Indonesia. Pada proses pembuatan tahu dibutuhkan banyak

92

Slope = = 0,401

Indeks efisiensi adsorpsi = n = = 2,494

Intersep = log KF = -0,028

Konstanta Freundlich = 10-0,028

= 0,972

E = - RT ln K

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x ln 0,972

E = - 8,314 J/mol K x 301 K x -0,028

E = + 70,070 J/mol

E = + 0,070 kJ/mol