Skripsi
Aplikasi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif sebagai adsorben metilen biru / Virgitha Yustanari Kusuma Putri
Abstrak
v RINGKASAN Putri V.Y.K. 2018. Aplikasi Nanokomposit Silika Aerogel-Karbon Aktif sebagai Adsorben Metilen Biru. Skripsi Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Malang. Pembimbing (I) Dr. Nazriati M.Si. (II) Dr. Hj. Fauziatul Fajaroh M.S. Kata Kunci metilen biru adsorpsi silika aerogel karbon aktif nanokomposit abu bagasse Metilen biru yang sering digunakan sebagai zat warna merupakan salah satu zat warna berbahaya bagi manusia. Pada proses pewarnaan hanya 5% metilen biru yang terikat dan sisanya menjadi limbah. Sifat inert dan struktur molekular aromatik kompleks yang stabil menjadi penyebab metilen biru sulit mengalami biodegradasi secara alami. Adsorpsi menjadi metode yang efektif untuk menanggulangi limbah metilen biru karena prosesnya yang mudah biaya yang relatif murah dan metilen biru dapat dimanfaatkan kembali setelah desorpsi. Untuk itu perlu dilakukan pengembangan material adsorben nanokomposit silika aerogel-karbon aktif. Penelitian ini bertujuan mengkaji daya adsorpsi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif terhadap metilen biru dengan mempelajari kapasitas adsorpsi pengaruh waktu kontak massa adsorben konsentrasi adsorbat suhu serta menentukan studi kinetika isoterm adsorpsi dinamika dan termodinamika. Penelitian ini dilakukan secara dua tahap. Tahap pertama adalah sintesis silika aerogel menggunakan metode sol-gel dengan cara ekstraksi abu bagasse dengan NaOH yang kemudian dilewatkan resin penukar kation untuk mendapatkan asam silikat. Asam silikat merupakan bahan pembuat nanokomposit silika aerogel-karbon aktif melalui penambahan karbon aktif. Nanokomposit tersebut diaging pada suhu 40 C selama 18 jam dilanjutkan pematangan jaringan pada suhu 60 C selama 1 jam dan dikeringkan pada suhu 80 C selama 24 jam. Tahap kedua adalah aplikasi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif sebagai adsorben metilen biru dengan variasi waktu kontak (10 20 30 40 50 60 90 120 150 180 210 dan 240 menit) massa adsorben (0 010 0 015 0 020 0 025 g) konsentrasi adsorbat (10 11 12 13 14 mg/L) suhu (25 35 45 55 65 C). Hasil penentuan kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel-karbon aktif terhadap metilen biru sebesar 23.07 mg/g pada waktu kontak 180 menit dengan persentase adsorpsi sebesar 92 28%. Nanokomposit silika aerogel-karbon aktif mengadsorp metilen biru lebih baik daripada silika aerogel (15 79 mg/g) maupun karbon aktif (10 77 mg/g). Kapasitas adsorpsi nanokomposit silika aerogel-kabon aktif terhadap metilen biru menurun dengan semakin banyaknya massa adsorben yang digunakan tetapi kapasitas adsorpsi akan semakin naik dengan bertambahnya konsentrasi metilen biru yang digunakan dan kapasitas adsorpsi akan semakin turun dengan bertambahnya suhu. Mekanisme adsorpsi cenderung mengikuti model isoterm adsorpsi Langmuir dengan R2 sebesar 0 9997 dan kinetika adsorpsi orde dua semu dengan kapasitas perhitungan 23 36 mg/g. Proses adsorpsi berlangsung secara spontan dan eksotermik.