[Jika 2 (dua) Dosen Pembimbing]LEMBAR PENGESAHAN · Web view2.7 Struktur Kimia lauroyl amino propyl dimethyl carbobetaine 17 Gambar 2.8 Struktur kimia dari 2-methacryloyloxyethyl

([Trebuchet MS Bold 16 pt])

PROYEK AKHIR – VK 194833

([Trebuchet MS Bold 18 pt])SINTESA ADSORBEN GEL BERBASIS NIPAM-CO-DMAAPS UNTUK PEMISAHAN ION LOGAM BERAT PADA LIMBAH ELEKTROPLATING

Rachma Maristika Irtany

NRP 10411600000065

Muhammad Yazid Mubarok

NRP. 10411600000066

Dosen Pembimbing

Dr. Eng. Eva Oktavia Ningrum, ST. MS.

([Trebuchet MS Bold14 pt])

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA INDUSTRI

FAKULTAS VOKASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2020

ii


PROYEK AKHIR – VK 194833

SINTESA ADSORBEN GEL BERBASIS NIPAM-CO-DMAAPS UNTUK PEMISAHAN ION LOGAM BERAT PADA LIMBAH ELEKTROPLATING



NRP 10411600000065


NRP. 10411600000066

Dosen Pembimbing

([Trebuchet MS Bold 14 pt])Dr. Eng. Eva Oktavia Ningrum, ST. MS.

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA INDUSTRI

FAKULTAS VOKASI


SURABAYA

2020


FINAL PROJECT – VK 194833

PREPARATION AND EVALUATION OF A NOVEL NIPAM-co-DMAAPS ADSORBENT GEL FOR EFFECTIVE HEAVY METAL IONS REMOVAL IN ELECTROPLATING WASTE



NRP 10411600000065


NRP. 10411600000066

Supervisor

Dr. Eng. Eva Oktavia Ningrum, ST. MS.


DEPARTMENT OF INDUSTRIAL CHEMICAL ENGINEERING

FACULTY OF VOCATIONAL STUDIES


SURABAYA

2020

viii

vii

([Jika 2 (dua) Dosen Pembimbing])LEMBAR PENGESAHAN


PROYEK AKHIR

Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Terapan

pada

Laboratorium Kimia Terapan

Program Sarjana Terapan Departemen Teknik Kimia Industri

Fakultas Vokasi

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Oleh:

RACHMA MARISTIKA IRTANY

NRP 10411600000065

MUHAMMAD YAZID MUBAROK

NRP. 10411600000066

Disetujui oleh Dosen Pembimbing Proyek Akhir:

Dosen Pembimbing IIDosen Pembimbing I

Pembimbing II Pembimbing I

NIPNIP

Mengetahui,

Kepala Departemen Teknik Kimia Industri

[stempel Departemen]

Dr. Ir. Niniek Fajar Puspita, M. Eng.

NIP

SURABAYA, ………….

([Jika 1 (satu) Dosen Pembimbing])LEMBAR PENGESAHAN


PROYEK AKHIR

Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Terapan

pada



Fakultas Vokasi


Oleh:


NRP 10411600000065


NRP. 10411600000066


Dosen Pembimbing

Dr. Eng. Eva Oktavia Ningrum, ST. MS

NIP 19841023 200912 2 009

Mengetahui,

Kepala Departemen Teknik Kimia Industri

[stempel Departemen]

Dr. Ir. Niniek Fajar Puspita, M. Eng.

NIP

SURABAYA, ……………….

iii

LEMBAR REVISI

PREPARATION AND EVALUATION OF A NOVEL NIPAM-co-DMAAPS ADSORBENT GEL FOR EFFECTIVE HEAVY METAL IONS REMOVAL IN ELECTROPLATING WASTE

PROYEK AKHIR

Telah direvisi sesuai dengan hasil Ujian Proyek Akhir

Tanggal ……



Fakultas Vokasi


Oleh:


NRP 10411600000065


NRP. 10411600000066

Disetujui oleh Tim Penguji Ujian Proyek Akhir:

1. Penguji I……..………………..…………………..

2. Penguji II……..………………..…………………..


1. Pembimbing I……..………………..…………………..

2. Pembimbing II……..………………..…………………..

SURABAYA, …….

iv

[Halaman Peruntukan]

HALAMAN PERUNTUKAN

Dipersembahkan kepada kedua orang tua atas segala dukungan dan doanya

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunianya Proyek Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Pada kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu penyelesaian Proyek Akhir ini, yaitu:

1. ________________________ selaku Dosen Pembimbing atas bimbingan dan motivasinya selama pengerjaan dan penyusunan Proyek Akhir ini;

2. ________________________ selaku Dosen Penguji yang telah memberikan kritik dan sarannya untuk perbaikan Laporan Proyek Akhir ini;

3. ________________________ selaku Kepala Laboratorium …..FV ITS atas bantuannya selama pengerjaan Proyek Akhir ini dan atas ijin pemakaian fasilitas laboratorium;

4. Dan seterusnya …

Penulis menyadari bahwa Proyek Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak.

Surabaya, 1 Januari 2010

Penulis…..


Nama Mahasiswa:1. Rachma Maristika Irtany 10411600000065

2. M Yazid Mubarok 10411600000066

Departemen : Departemen Teknik Kimia Industri FV-ITS

Dosen Pembimbing: Dr. Eng. Eva Oktavia Ningrum, S.T, MS

Dosen co-Pembimbing: Warlinda Eka Triastuti, S.Si, M.T

ABSTRAK

Seiring dengan kebutuhan air bersih di dunia akan semakin meningkat. Hal tersebut disebabkan oleh pertumbuhan jumlah penduduk dan perkembangan kawasan industri di sekitar wilayah perairan yang juga terus meningkat. Dampak negatif dari perkembangan industri adalah adanya limbah logam berat yang dihasilkan dan tergolong limbah B3. Logam berat adalah unsur-unsur yang memiliki berat atom antara 63,5 sampai 200,6, dan spesifik gravitasi lebih besar dari 5.0. Seiring permasalahan di atas, pesatnya perkembangan industri pada operasi penambangan, industri pupuk, penyamakan kulit, baterai, industri kertas dan pestisida, pelapisan logam, dll., limbah logam berat secara langsung atau tidak langsung dibuang ke lingkungan, terutama di negara-negara berkembang. Adsorpsi menggunakan resin berbahan baku polimer zwitterionic phosphobetaine dipandang sebagai salah satu metode paling efektif untuk pemisahan ion logam berat. Zwitterionic betaine polimer pada umumnya thermosensitive di dalam larutan aqueous, tidak larut di dalam air di bawah suhu Upper Critical Solution Temperature (UCST), namun larut di atas suhu UCST. Dari hasil uji penelitian yang telah kami lakukan, menunjukkan bahwa bila semakin tinggi komsentrasi monomer DMAAPS, maka kopolimer akan semakin bersifat hidrofilik dan viskositas semakin tinggi. Swelling degree terbaik ditunjukkan pada rasio monomer 8:2 dan titik equilibrium adsorpsi pada 12 jam.

Kata kunci: Elektroplating, LCST, Zwitterionik

PREPARATION AND EVALUATION OF A NOVEL NIPAM-CO-DMAAPS ADSORBENT GEL FOR EFFECTIVE HEAVY METAL IONS REMOVAL IN ELECTROPLATING WASTE

Student’s Name: 1. Rachma Maristika Irtany 10411600000065

2. M Yazid Mubarok 10411600000066

Department: Department of Industrial Chemical Engineering, Faculty of Vocational Studies ITS

Academic Supervisor: Dr. Eng. Eva Oktavia Ningrum, S.T, MS

: Warlinda Eka Triastuti, S.Si, M.T

ABSTRACT

The need for clean water in the world will increase. It caused by the population growth and the development of industrial estates around the waters. The negative impact of industrial development is the presence of heavy metal waste. Heavy metals are elements that have an atomic weight between 63.5 to 200.6, and specific gravity greater than 5.0. Along with the problems, the rapid development of industry in mining operations, the fertilizer industry, tanning leather, batteries, the paper and pesticides industry, metal coating, etc., heavy metal waste is directly or indirectly disposed of into the environment, especially in developing countries. Adsorption using zwitterionic phosphobetaine resin is known as one of the most effective methods for separating heavy metal ions. Zwitterionic betaine polymer is generally thermosensitive in aqueous solution, imiscible in water below the Upper Critical Solution Temperature (UCST), but miscible above UCST temperature. From the results of the research we have done, it shows that if the concentration of DMAAPS monomer is higher than NIPAM, the copolymer will be more hydrophilic and the viscosity will be higher. The best swelling degree is shown at 8:2 monomer ratio and equilibrium adsorption point at 12 hours.

Keyword: Electroplating, LCST, Zwitterionic

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHANiii

LEMBAR REVISIiv

HALAMAN PERUNTUKANv

KATA PENGANTARvi

ABSTRAKvii

ABSTRACTviii

DAFTAR ISIix

DAFTAR GAMBARxi

DAFTAR TABELxii

DAFTAR SIMBOLxiii

Bab I PENDAHULUAN1

I.1.Latar Belakang Masalah1

I.2.Perumusan Masalah1

I.3.Tujuan1

I.4.Batasan Masalah1

I.5.Manfaat1

I.6.Hipotesis1

Bab II STUDI LITERATUR3

II.1.Dasar Teori3

II.1.1.SubBab2_1_13

II.2.Tinjauan Pustaka4

II.2.1.SubBab2_2_14

II.2.2.SubBab2_2_25

Bab III METODOLOGI7

III.1.Metode7

III.1.1.SubBab3_1_17

III.2.Bahan dan Peralatan7

III.2.1.SubBab3_2_17

III.3.Proses Pengerjaan7

III.4.Lokasi Pengerjaan7

III.5.Bagan Alir7

Bab IV Judul_Bab_49

IV.1.SubBab4_19

IV.1.1.SubBab4_1_19

IV.2.SubBab4_29

IV.2.1.SubBab4_2_19

Bab V Judul_Bab_511

V.1.SubBab5_111

V.1.1.SubBab5_1_111

V.2.SubBab5_211

V.2.1.SubBab5_2_112

Bab VI KESIMPULAN DAN SARAN13

VI.1.Kesimpulan13

VI.2.Saran13

DAFTAR PUSTAKA15

LAMPIRAN

LAMPIRAN A

LAMPIRAN B

dst.

BIODATA PENULIS

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Ilustrasi Model Struktur Fisik Poly(D MAAPS)8

Gambar 2.2 Skematik micellular gel8

Gambar 2.3Diagram fase yang menunjukkan area konsentrasi aseton dan relative length increase pada gel acrylamide yang terbentuk.11

Gambar 2.4Struktur atom N-isopropylacrylamide13

Gambar 2.5Interaksi (a) Inter-chain, (b) intra-chain, dan (c) intra-group pada polybetaine15

Gambar 2.6Struktur Kimia dari N,N-dimethyl(acrylamidopropil) ammonium propane sulfonate (DMAAPS)16

Gambar 2.7Struktur Kimia lauroyl amino propyl dimethyl carbobetaine17

Gambar 2.8Struktur kimia dari 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC)18

Gambar 2.9Uji Rheology24

Gambar 2.10Pendekatan partikel dan stabilitas suspensi25

Gambar 2.11Tahap inisiasi pada sintesa NIPAM-co-DMAAPS gel26

Gambar 2.12Tahap propagasi pada sintesa NIPAM-co-DMAAPS gel26

Gambar 2.13Struktur kimia sintesa NIPAM-co-DMAAPS

gel 27

Gambar 2.14Pendekatan partikel dan stabilitas suspensi25

Gambar 4.4 Analisa Visual NIPAM-co-DMAAPS gel dalam Limbah Elektroplating39

Gambar 4.5Analisa Visual NIPAM-co-DMAAPS gel dalam air (aquadest)40

Gambar 4.6Spektra FTIR NIPAM42

Gambar 4.7Spektra FTIR DMAAPS43

Gambar 4.8Perbandingan Analisa FTIR44

Gambar 4.9Hasil Analisa FTIR47

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Baku Mutu Limbah Pelapisan Logam27

Tabel 4.1Analisa Swelling Degree pada NIPAM-co-

DMAAPS36

Tabel 4.2 Komposisi Limbah Elekroplating38

Tabel 4.3Analisa Viskositas NIPAM-co-DMAAPS48

Tabel 5.1 Berat Molekul dan Rumus Molekul Bahan

Masuk49

Tabel 5.2 Densitas dan Rumus Molekul Bahan Masuk49

Tabel 5.3 Komposisi Bahan Masuk dan Bahan Keluar

Tangki Pencampuran A50


Tangki Pencampuran B50


Reaktor51

Tabel 5.6Komposisi Bahan Tangki Pencucian51

Tabel 5.7 Komposisi Bahan Masuk dan Bahan Keluar pada Proses Pengeringan52

Tabel 5.8Komposisi Bahan Masuk dan Bahan Keluar pada Proses Penghancuran52

Tabel 5.9Neraca Massa Total52

Tabel 6.1 Komponen-Komponen Penyusun Gel55

Tabel 6.2 Data Perhitungan Heat Capacity Komponen56

Tabel 6.3 Perhitungan Cp Komponen56

Tabel 6.4 Perhitungan Cp Komponen Lain57

Tabel 6.5 Data Perhitungan ∆Hf Komponen57

Tabel 6.6 Perhitungan Jumlah Ikatan Komponen58

Tabel 6.7 Perhitungan ∆Hf Komponen58

Tabel 6.8 Perhitungan Entalpi Bahan Masuk Reaktor60

Tabel 6.9 Perhitungan Entalpi Bahan Keluar Reaktor60

Tabel 6.10 Perhitungan ∆Hf25 Komponen61

Tabel 6.11 Neraca Panas Reaktor62

Tabel 6.12Neraca Panas Dryer63

Tabel 7.1 Investasi Peralatan Proses Produksi

(Fixed Cost)65

Tabel 7.2Investasi Bahan Habis Pakai per Produk

(Variabel Cost)66

Tabel 7.3 Pendukung Utilitas Per Bulan66

Tabel 7.4 Biaya Pendukung Per Bulan Lainya66

Tabel 7.5 Total Fixed Cost atau Biaya Tetap67

DAFTAR SIMBOL

Q = Heat input bersih (Watt)

ή = Koefisien dari efisiensi las

U = Tegangan yang digunakan pada saat pengelasan (Volt)

I = Besarnya arus listrik yang digunakan (Ampere)

= Heat flux (Watt/m2)

Af= Luas area pembebanan yang dihasilkan dari proses pengelasan (m2)

Ae= Luas area elektroda yang digunakan (m2)

λ = Koefisien dari konduktifitas panas, (J.m-1.s-1.K-1)

q2= Heat flow density ( J.m-2.s-1 )

= Gradien dari temperatur (K.m-1 )

C = Specific heat capacity (J.kg-1.K-1)

ρ = Massa jenis material (kg.m-3)

q3= Volume jenis dari sumber panas (W.m-3)

α = Difusi termal, (m2.s)

J = Masukan panas = (Joule/cm)

T = Suhu di daerah HAZ (oC)

T0= Suhu mula material las (oC)

t = Tebal material las (mm)

ε =Regangan

E = Modulus Young

σI= Tegangan dalam orde 1

σII= Tegangan dalam orde 2

σIII= Tegangan dalam orde 3

· = Tegangan sisa yang terjadi

x= Tegangan tegak lurus garis las

y= Tegangan searah garis las

x= Regangan tegak lurus garis las

y= Regangan searah garis las

= Angka perbandingan poison

τ = Tegangan geser

Fs= Gaya (N)

As= Luas bidang geser (m2)

G = Modulus geser

γ= Regangan geser

M0= Momen bending

Qo= Gaya geser

Ω= Angular distortion

w= Distorsi

σy= Tegangan yield

([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])PENDAHULUANLatar Belakang Masalah

Perumusan Masalah

Tujuan

Batasan Masalah

Manfaat

Hipotesis

([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])

Halaman ini sengaja dikosongkan

([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])STUDI LITERATURDasar TeoriSubBab2_1_1Tinjauan Pustaka

Sumber: Kurniawati, H.A., 2000

Gambar 2.3. Jumlah …………………………………

4

3

([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])SubBab2_2_2

Bla...bla...bla...



([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])METODOLOGIMetode

SubBab3_1_1

Bahan dan Peralatan

SubBab3_2_1

Proses Pengerjaan

Lokasi Pengerjaan

Bagan Alir



([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])Judul_Bab_4SubBab4_1

SubBab4_1_1

SubBab4_2

SubBab4_2_1



([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])Judul_Bab_5SubBab5_1

SubBab5_1_1

Tabel 5.1. ….

Tabel 5.1 menunjukkan bla bla bla …

SubBab5_2

KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan

Setelah dilakukan percobaan dan penelitian maka kesimpulan dari Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut:

1.

2.

3. Dst. …

Saran

([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])`


([Margin mengikuti SOP TA Bab 6.1 nomor 2])DAFTAR PUSTAKA

a. Referensi berupa Buku

W. Strunk Jr., E.B. White, The Elements of Style, fourth ed., Longman, New York, 2000.

b. Referensi berupa bagian dari Buku

G.R. Mettam, L.B. Adams, How to prepare an electronic version of your article, in: B.S. Jones, R.Z. Smith (Eds.), Introduction to the Electronic Age, E-Publishing Inc., New York, 2009, pp. 281–304.

c. Referensi berupa artikel dalam Jurnal

J. van der Geer, J.A.J. Hanraads, R.A. Lupton, The art of writing a scientific article, J. Sci. Commun. 163 (2010) 51–59. https://doi.org/10.1016/j.Sc.2010.00372.

d. Referensi berupa makalah dalam buku Prosiding hasil seminar atau conference

Clarke, D. and Kurniawati, H.A. “Can Ship Manoeuvring be Chaotic?”. In M. Blanke (Ed.), Proceedings of 5th IFAC Conference on Manoeuvring and Control of Marine Crafts, Aalborg, Denmark. (2000) 339-344.

e. Referensi berupa artikel dari Internet

Cancer Research UK, Cancer statistics reports for the UK. http://www.cancerresearchuk.org/aboutcancer/statistics/cancerstatsreport/, 2003 (accessed 13 March 2003).

f. Referensi berupa Dokumen Pemerintah / Lembaga Dunia

International Maritime Organization (IMO). (Consolidated Edition 2009). International Convention for the Safety of Life at Sea, 1974, as amended (SOLAS 1974). London: IMO Publishing.

g. Referensi berupa Engineering Standars

ASTM A370. Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products. New York: American Society for Testing and Materials (ASTM). (2004).

h. Referensi berupa artikel dalam Majalah dan Surat kabar

Sjahrir, A. Prospek Ekonomi Indonesia. Jawa Pos. Surabaya. (1993, Maret 22).

Weber, B. The Myth Maker: The Creative Mind. New York Times Magazines, 42. New York. (1985, October 20).

i. Referensi lainnya (Katalog,Manual, dll)

Japan Radio Co. (JRC). Catalogue. Electronic Chart Display and Information System (ECDIS). Tokyo. (2009).

5

16

15

LAMPIRAN

Lampiran A Hasil Pengukuran

Lampiran B Komposisi Kimia

LAMPIRAN AHASIL PENGUKURAN

LAMPIRAN BKOMPOSISI KIMIA BAJA KARBON

BIODATA PENULIS

Penulis 1

Rachma Maristika Irtany dilahirkan di Surabaya pada tanggal 10 Agustus 1998, merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal yaitu di SDN Ketabang, SMPN 1 Surabaya, SMAN 5 Surabaya, dan setelah lulus dari SMAN 5 Surabaya tahun 2016, penulis mengikuti ujian masuk D3 ITS dan diterima di Departemen Teknik Kimia Industri FV-ITS pada tahun 2016. Penulis juga aktif dalam organisasi di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia, tercatat ditahun kedua menjadi Sekertaris 2 HIMA D3KKIM dan ditahun Ketiga menjadi staff ahli Departemen Profil. Selain organisasi penulis juga Aktif pada kepanitiaan-kepanitiaan di ITS, Contohnya REM 7 BEM FTI ITS dan Professor Summit 2019 sebagai Liaison Officer. Penulis menyelesaikan Kerja Praktek di PT. PG. Kebon Agung Malang yang merupakan salah satu pabrik gula terbesar di Indonesia dalam hal kapasits produksi pertahunnya.

Alamat Email: [email protected]

BIODATA PENULIS

Penulis 2

Dilahirkan di kota Lamongan Jawa Timur pada tanggal 21 Mei 1998, penulis merupakan mahasiswa tingkat akhir di Departemen Teknik Kimia Industri FV-ITS. Sebelumnya penulis menempuh pendidikan formal di SDN Pandanpancur II, SMPN 1 Lamongan dan terakhir di SMAN 2 Lamongan. Semasa Kuliah, penulis yang akrab disapa Yazid aktif di organisasi maupun kegiatan kampus. Tercatat pada tahun pertama penlis menjadi Ketua Ikatan Mahasiswa Lamongan ITS. Ditahun kedua dan ketiga penulis aktif di Himpunan Mahasiswa D3 Teknik Kimia, tahun kedua menjadi Staff Departemen PSDM dan Staff Steering Committee Kaderisasi, serta di tahun ketiga menjadi Ketua Departemen PSDM HIMA D3KKIM. Selain organisasi, penulis aktif di kepanitiaan event di ITS contohnya Ini Lho ITS dan Gerigi ITS. Penulis menyelesaikan kerja praktek di PT Petrokimia Gresik yang merupakan salah satu pabrik pupuk terbesar di Indonesia, tergabung dalam Holding Company Pupuk Indonesia.

Alamat Email: [email protected]

East1st Qtr2nd Qtr3rd Qtr4th Qtr20.39999999999999927.49020.399999999999999West1st Qtr2nd Qtr3rd Qtr4th Qtr30.638.634.631.6North1st Qtr2nd Qtr3rd Qtr4th Qtr45.946.94543.9

e

q

n

T

¶

¶

V

EI

60

Documents

[Jika 2 (dua) Dosen Pembimbing]LEMBAR PENGESAHAN · Web view2.7 Struktur Kimia lauroyl amino propyl dimethyl carbobetaine 17 Gambar 2.8 Struktur kimia dari 2-methacryloyloxyethyl