Skripsi
Sintesis dan karakterisasi nanokomposit fe3o4/sio2/ac sebagai adsorben logam berat pb2+ dan cu2+ / Muhammad Zainullah
Abstrak
Pencemaran air oleh logam berat dari limbah industri menyebabkan berbagai masalah kesehatan dan lingkungan yang serius. Berbagai cara dilakukan untuk mengatasi pencemaran ion timbal (Pb2 ) dan ion tembaga (Cu2 ) dari air limbah salah satunya dengan pengembangan adsorben berbasis nanokomposit magnetik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan activated carbon (AC) terhadap struktur dan ukuran kristal morfologi ukuran partikel dan kandungan unsur gugus fungsi sifat kemagnetan dan performa adsorpsi nanokomposit Fe3O4/SiO2/AC (FSAC) terhadap Pb2 dan Cu2 . Sintesis nanokomposit FSAC dibuat menjadi 6 variasi (FSAC 0 hingga FSAC 5) menggunakan metode campuran yaitu kopresipitasi sol-gel aktivasi termal dan aktivasi kimia. FSAC dikarakterisasi x-ray diffraction (XRD) fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy scanning electron microscopy ndash energy dispersive x-ray (SEM ndash EDX) vibrating sample magnetometer (VSM) dan atomic absorption spectroscopy (AAS). Hasil uji XRD menunjukkan bahwa nanokomposit FSAC terdiri dari satu fase yaitu Fe3O4 dengan struktur kubik spinel inverse. Ukuran kristal berkisar 11 07 ndash 14 61 nm dengan parameter kisi a b c 8 346 ndash 8 362 . Penambahan AC menyebabkan ukuran kristal menurun serta sifat amorfnya menurunkan intensitas puncak difraksi. Hasil uji SEM menunjukkan morfologi berbentuk spheris dan chunks dengan ukuran partikel spheris 18 81 ndash 34 88 nm ukuran partikel spheris menurun seiring dengan peningkatan massa AC pada FSAC. Hasil uji FTIR menunjukkan adanya ikatan Fe-O oktahedral Fe-O tetrahedral Si-O dan C O pada bilangan gelombang masing-masing 451 613 950 dan 1186 cm-1. Gugus C C menandakan keberadaan AC terdeteksi pada 2315 cm-1. Penambahan massa AC menyebabkan ikatan C O lebih lemah ditandai dengan intensitas puncak lebih rendah dan semakin menyempitnya regangan yang terbentuk serta memperkuat ikatan C C ditandai dengan intensitas puncak yang lebih tinggi. Hasil karakterisasi VSM menunjukkan nilai Ms berkisar antara 7 80 ndash 17 38 emu/g dan nilai Mr berkisar 0 15 ndash 1 66 emu/g sedangkan nilai Hc rendah berkisar 27 56 ndash 100 53 Oe sebagai ciri sifat material superparamagnetik. Penambahan massa AC menurunkan nilai Ms Mr dan Hc akibat sifat nonmagnetiknya. Hasil uji AAS pada suhu ruang dengan waktu kontak 30 menit sampel FSAC 1 paling baik untuk adsorpsi Pb2 dengan efisiensi 69 95% dan kapasitas adsorpsi 5 534 mg/g. Sedangkan sampel FSAC 5 paling baik untuk adsorpsi Cu2 dengan efisiensi 2 68% dan kapasitas adsorpsi 0 215 mg/g.