Tesis

Sintesis nanokomposit silika aerogel karbon aktif dengan bantuan ultrasonik dan uji adsorpsinya terhadap pb2+. / Widi Rahayu

Abstrak
Timbal (Pb) merupakan salah satu logam berat yang bersifat non-biodegradable di lingkungan dan dapat terakumulasi terutama pada tulang otak ginjal dan otot serta dapat menyebabkan beragam kelainan seperti anemia penyakit ginjal gangguan saraf mual bahkan kematian. Adsorpsi merupakan salah satu teknik pengolahan limbah yang paling efektif dan banyak digunakan dalam proses pengolahan limbah logam berat Pb. Dalam proses adsorpsi adsorben dengan luas permukaan yang besar sangat dibutuhkan sehingga perlu dilakukan sintesis nanokomposit silika aerogel karbon aktif. Silika aerogel dapat dikompositkan dengan karbon aktif untuk mendapatkan material adsorben baru dengan kapasitas adsorpsi yang lebih besar. Teknik mengkompositkan dilakukan dengan metode ultrasonik/sonikasi. Tujuan penelitian ini (1) mensintesis nanokomposit silika aerogel karbon aktif dengan bantuan ultrasonik dan uji adsorpsinya terhadap Pb2 (2) mengetahui kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel karbon aktif terhadap Pb2 dengan variasi waktu kontak massa konsentrasi pH dan suhu (3) mengetahui model isotherm besaran termodinamika dan kinetika adsorpsi nanokomposit silika aerogel karbon aktif. Penelitian dilakukan melalui 4 tahap yaitu (1) sintesis nanokomposit silika aerogel karbon aktif dengan variasi waktu sonikasi (2) karakterisasi nanokomposit silika aerogel karbon aktif dengan menggunakan FTIR SEM dan BET (3) penentuan kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel karbon aktif dengan variasi waktu kontak konsentrasi pH dan suhu terhadap Pb2 dan (4) mempelajari kinetika adsorpsi besaran termodinamika dan model isoterm adsorpsi Pb2 oleh nanokomposit silika aerogel karbon aktif. Penentuan kapasitas adsorpsi ditentukan dari konsentrasi Pb2 sisa dengan menggunakan AAS. Karakterisasi FTIR memberikan hasil bahwa terdapat gugus Si-O-Si (1076.28 cm-1) Si-C (1253.73 cm-1) C-H (2960.73 cm-1) C-O (1087.85 cm-1) C C ( 2113.98 cm-1) dan C O (1942.32 cm-1) pada semua sampel. Hal ini menunjukkan bahwa nanokomposit silika aerogel karbon aktif telah terbentuk. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa morfologi permukaan nanokomposit silika aerogel karbon aktif lebih kecil dan seragam dengan ukuran rata-rata partikel 19 27601 nm . Hasil ini diperkuat dengan luas permukaan yang ditentukan dengan metode BET menunjukkan bahwa waktu sonikasi optimum terdapat pada 10 menit dengan luas permukaan 677 719 m2/g dan volume pori 0 6338 m3/g. Kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel karbon aktif terhadap Pb2 dengan konsentrasi 10 mg/L pada waktu kontak optimum 90 menit yaitu 23 266 mg/g. Kapasitas adsorpsi silika aerogel dan karbon aktif lebih kecil dari kapasitas nanokomposit silika aerogel karbon aktif yaitu 21 879 mg/g dan 20 588 mg/g. Kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel karbon aktif meningkat dengan meningkatnya massa konsentrasi suhu dan pH. Mekanismeadsorpsi cenderung mengikuti model isotherm Freundlich dengan R2 0 9993 dan kinetika adsorpsi orde dua dengan kapasitas perhitungan 25 773 mg/g. Proses adsoprsi berlangsung secara spontan endotermik dan teratur dengan nilai 916 G0 - 12 6580 kJ/mol 916 H0 51 044 kJ/mol dan 916 S0 206 877 J/mol.

Informasi Detail

DDC

Rt 541.335 RAH s

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Kimia, 2021.

Deskripsi Fisik

xvi, 91 Lembar: ill. , tab. : 30 cm

Bahasa

Indonesia

No Reg

01085/KI/22

Edisi

Tesis (Pascasarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. SILIKA AEROGEL - ADSORPSINYA
2. SILIKA AEROGEL - KAPASITAS ADSORPSI
3. AEROGEL SILICA - ITS ADSORPTION

Pembimbing

1. Nazriati; 2. Sumari

Lampiran Berkas