Skripsi
Aplikasi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif sebagai adsorben rhodamin-B / Rizki Karomah
Abstrak
ABSTRAK Karomah Rizki. 2017. Aplikasi Nanokomposit Silika Aerogel-Karbon Aktif sebagai Adsorben Rhodamin-B. Skripsi. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang. Pembimbing (I) Dr. Nazriati M.Si. (II) Dr. Hj. Fauziatul Fajaroh M.S. Kata kunci rhodamin-B adsorpsi karbon aktif silika aerogel metode sol-gel. Rhodamin-B (RhB) merupakan salah satu kontaminan dalam limbah cair industri. Terutama industri tekstil keramik kertas kulit plastik dan pestisida. Paparan RhB dapat menyebabkan iritasi kulit dan mata apabila tertelan dapat mengalami gangguan ginjal serta dalam jangka yang lama akan menimbulkan kanker. Metode adsorpsi merupakan salah satu cara untuk mengurangi konsentrasi RhB dalam limbah cair. Adsorpsi menggunakan karbon aktif sering digunakan untuk mengurangi konsentrasi zat warna. Namun situs aktif yang dimiliki karbon aktif kurang maksimum untuk menyerap zat warna dalam limbah cair. Oleh karena itu perlu mengkompositkan karbon aktif dengan silika aerogel yang memliki cukup gugus fungsi seperti silanol dan siloksan untuk memperbesar luas permukaan dan kapasitas adsorpsi terhadap RhB dalam larutan. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengetahui pengaruh waktu kontak konsentrasi adsorbat dan suhu terhadap kapasitas adorpsi rhodamin-B oleh nanokomposit silika aerogel-karbon aktif dan (2) menentukan parameter-parameter kesetimbangan yang digunakan untuk studi model isoterm adsorpsi besaran termodinamika dan kinetika adsorpsi. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen di laboratorium yang terdiri dari dua tahap. Tahap pertama sintesis nanokomposit silika aerogel-karbon aktif dengan metode sol-gel. Tahap kedua menguji keterserapan nanokomposit silika aerogel-karbon aktif terhadap RhB pada variasi waktu kontak konsentrasi adsorbat dan suhu. Hasil penentuan kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif terhadap variasi waktu kontak menghasilkan waktu optimum adsorpsi selama 60 menit dengan kapasitas adsorpsi 12 986 mg/g. Pada hasil penentuan kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif terhadap RhB dengan variasi konsentrasi adsorbat semakin meningkat konsentrasi adsorbat maka semakin meningkat kapasitas adsorpsi dengan nilai maksimum sebesar 30 297 mg/g. Adsorpsi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif dengan RhB terjadi secara fisik karena nilai kapasitas adsorpsi semakin menurun dengan meningkatnya suhu. Mekanisme adsorpsi cenderung mengikuti model isoterm adsorpsi Langmuir dan besaran kinetika adsorpsi terjadi secara orde dua semu. Proses adsorpsi RhB dengan nanokomposit silika aerogel-karbon aktif berlangsung spontan karena 12310 8710 G 12311 0 menunjukkan hasil negatif dengan nilai sebesar - 5 904 kJ mol-1 selain itu nilai 12310 8710 H 12311 0 dan 12310 8710 S 12311 0 secara berturut-turut adalah - 4 229 kJ mol-1 dan -38 310 J mol-1 K-1. Adsorpsi bersifat eksotermik karena nilai 12310 8710 H 12311 0 negatif sedangkan nilai negatif pada 12310 8710 S 12311 0 menunjukkan penurunan ketidakteraturan pada proses adsorpsi.