BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar BelakangIndustri sarung tenun
merupakan industri kecil menengah yang bergerak dibidang kerajinan
yang telah banyak dikembangkan oleh masyarakat di Samarinda. Di
Kelurahan Mesjid industri sarung tenun mencapai 60 industri
(Guntur, 2010). Sesuai survei di lapangan setiap industri membuang
limbah cair warnanya sejumlah 120 L/3hari, dengan total pembuangan
limbah warnanya sejumlah 14.400 L/tahun. Limbah cair industri
sarung tenun mengandung zat pewarna yang merupakan racun bagi tubuh
manusia, karena itu pencemaran zat pewarna ke air lingkungan perlu
mendapat perhatian karena limbah hasil produksinya yang dapat
mencemari lingkungan.Industri sarung tenun mengalirkan buangan
limbah cairnya ke aliran-aliran air disekitarnya yang akan
menimbulkan dampak terhadap lingkungan perairan, antara lain zat
warna dari limbah tekstil bila dibuang ke perairan dapat menutupi
badan air sehingga menghalangi sinar matahari untuk masuk ke dalam
perairan. Berkurangnya sinar matahari yang masuk ke perairan
menyebabkan terhambatnya proses fotosintesis oleh tumbuhan yang ada
diperairan yang akan menyebabkan kandungan oksigen di dalam air
menurun dan pada akhimya menyebabkan kematian mahluk hidup yang ada
di perairan tersebut. Selain itu, badan air yang tercemar oleh
limbah tekstil juga sangat berbahaya bila digunakan oleh manusia
untuk kebutuhan sehari-hari. Hal ini dikarenakan beberapa senyawa
kimia dan limbah tekstil mempunyai sifat racun bagi mahluk hidup
yang dapat menyebabkan berbagai penyakit seperti kanker dan tidak
berfungsinya organ-organ tubuh bahkan dapat menyebabkan kematian
(Hardi, 2003). Untuk menangani hal tersebut, maka perlu dilakukan
suatu upaya pengolahan terhadap limbah cair tersebut. Metode yang
dapat digunakan untuk mengurangi intensitas warna pada limbah
diantaranya adsorpsi (Ambas, 2010), koagulasi atau flokulasi
(Zonoozi dkk, 2008), membran (Ahmad dkk, 2007), nanofiltrasi
(Hassani dkk, 2008), ozonasi (Konsowa, 2003), ultrasonik (Lorimer
dkk, 2001), dan biosorpsi (Low dkk, 1995). Cara lain yang dapat
dilakukan adalah dengan menggunakan metode elektrokoagulasi. Metode
ini merupakan salah satu cara penanganan limbah yang cukup
mudah.Elektrokoagulasi merupakan suatu proses koagulasi dengan
menggunakan arus listrik searah melalui peristiwa elektrokimia
yaitu gejala dekomposisi elektrolit di gunakan untuk mengolah air
limbah. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan kadar warna yang
terkandung dalam limbah cair industri sarung tenun setelah melalui
proses elektrokoagulasi. Penelitian Purwaningsih (2008), mengolah
limbah cair industri batik dengan metode elektrokoagulasi didapat %
removal warna maksimum adalah 64,46%. Penelitian-penelitian yang
telah dilakukan sebelumnya masih menunjukkan bahwa proses
pengolahan limbah cair dengan metode elektrokoagulasi masih perlu
ditingkatkan kemampuannya dalam menurunkan kadar warna tersebut.
Proses pengolahan limbah cair dengan metode elektrokoagulasi yang
dilakukan dalam penelitian ini memvariasikan waktu, jarak elektroda
dan tegangan listrik untuk mendapatkan % removal zat pewarna direct
black 38 dalam cair sarung tenun yang terbaik. 1.2. Tujuan
Penelitian1. Mengetahui pengaruh tegangan listrik terhadap %
removal zat pewarna direct black 38 yang terkandung di dalam limbah
cair industri sarung tenun.2. Mengetahui pengaruh waktu terhadap %
removal zat pewarna direct black 38 yang terkandung di dalam limbah
cair industri sarung tenun.3. Mengetahui pengaruh jarak elektroda
terhadap % removal zat pewarna direct black 38 yang terkandung di
dalam limbah cair industri sarung tenun.4. Mengetahui tegangan
listrik, waktu dan jarak elektroda pada kondisi terbaik terhadap %
removal zat pewarna direct black 38 yang terkandung di dalam limbah
cair industri sarung tenun.
1.3 Manfaat Penelitian1. Memberikan salah satu alternatif
teknologi yang dapat digunakan untuk mengolah limbah industri
sarung tenun yang sederhana.2. Mengurangi pencemaran
lingkungan.
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan LiteraturPenelitian elektrokoagulasi sebelumnya
pernah dilakukan oleh (Purwaningsih, 2008) dengan menggunakan
limbah cair industri batik ditinjau dari parameter warna.
Penelitian tersebut dilakukan dengan menggunakan lempengan
Stainless Steel terjadi peristiwa oksidasi elektroda (+) yaitu
anoda dan lempengan alumunium terjadi peristiwa reduksi elektroda
(-) yaitu katoda. Penelitian ini mengolah limbah di dalam reaktor
dengan aliran turbulen dan di aliri listrik supaya ionion yang ada
pada limbah cair batik teradsobsi oleh ionion pengikat yang di
lepaskan oleh elektroda pada alat elektrokoagulasi sehingga akan
terjadi ikatan antara ion senyawa organik yang ada pada limbah cair
batik dengan ion yang yang di sebabkan oleh proses
elektrokoagulasi. Setelah dilakukan analisa, terjadi penurunan
konsentrasi warna maksimum sebesar 64,46% terjadi pada 30 menit,
tegangan listrik 12 Volt, jarak elektroda 1,5 cm.Berdasarkan
penelitian sebelumnya, dapat diketahui bahwa proses pengolahan
limbah cair dengan menggunakan metode elektrokoagulasi belum
memberikan hasil yang cukup optimal dalam menurunkan konsentrasi
warna (%removal), sehingga perlu adanya lanjutan mengenai
pengolahan limbah cair yang mengandung pewarna dengan menggunakan
metode elektrokoagulasi dalam menurunkan kadar warna.
2.2. Landasan Teori2.2.1. Definisi Air LimbahMula-mula dari
limbah rumah tangga, manusia, dan binatang, tapi kemudian
berkembang selain dari sumbersumber tersebut juga air limbah
berasal dari kegiatan industri, run off, infiltrasi air bawah
tanah. Air limbah pada dasarnya 99,94 % berasal dari sisa kegiatan
sedang 0,06 % berasal dari material terlarut oleh proses alam
(Mukimin, (2006)).
2.2.2. Karakteristik Air LimbahKarakteristik air limbah umumnya
terbagi ke dalam fisika, kimia, dan biologi. Sifat fisika, kimia,
dan biologi air limbah adalah sangat penting untuk keperluan
desain, operasi, dan manajemen pengumpulan, pengelolaan, dan
penimbunan air limbah. Sifat fisika, kimia, dan biologi air limbah
sangat tergantung pada sumber kegiatan penghasil air limbah
tersebut apakah masyarakat, industri, atau komoditi lain.
2.2.3. Zat Warna Direct Black 382.2.3.1. Kegunaan Direct Black
38Zat warna adalah senyawa organik berwarna yang digunakan untuk
memberi warna ke suatu objek atau suatu kain. Suatu zat barwarna
bila zat tersebut melakukan absorbsi selektif dari sinar yang
masuk, dan meneruskan atau memantulkan sebagian dari sinar yang
masuk, dan meneruskan atau memantulkan sebagian dari sinar yang
tidak di absorbsi, seperti yang nampak dalam indera penglihatan.
Sinar yang terlihat oleh mata adalah yang panjang gelombangnya
400-800 , apabila zat tidak melakukan adsorbsi selektif, maka zat
itu tidak berwarna. (Ambas, 2010)Salah satu zat warna adalah direct
black 38 dapat digunakan untuk katun, rayon, sutra, juga dapat
digunakan untuk nilon, kulit, kayu noda, plastik pewarna, dan
sebagai bahan baku untuk tinta merah. (Ambas, 2010).
2.2.3.2. Identifikasi Bahaya Direct Black 38Zat warna direct
black 38 ini memiliki potensi berbahaya bagi efek kesehatan yang
dapat dilihat dari table 2.1 sebagai berikut:Tabel 2.1 Potensi Efek
KesehatanNoJenis PaparanResiko Penyakit
1MataMenyebabkan iritasi mata
2KulitDapat menyebabkan iritasi kulit
3MenelanDapat menyebabkan iritasi saluran pencernaan
4InhalasiDapat menyebabkan iritasi saluran pernafasan
5KronisProduk ini merupakan turunan dari banzidine kimia, yang
dikenal manusia sebagai karsinogenik. Zat ini telah menyebabkan
reproduksi dan janin merugikan efek di laboratorium hewan. Sasaran
utama organ yaitu menyebabkan kanker pada organ tubuh.
Sumber dari : (Ambas, 2010)2.2.4
ElektrokoagulasiElektrokoagulasi merupakan suatu proses koagulasi
kontinyu dengan menggunakan arus listrik searah melalui peristiwa
elektrokimia, yaitu gejala dekomposisi elektrolit, dimana salah
satu elektrodanya terbuat dari aluminium. Dalam proses ini akan
terjadi proses reaksi reduksi dimana logam-logam akan direduksi dan
diendapkan di kutub negatif, sedangkan elektroda positif (Fe) akan
teroksidasi menjadi [Fe (OH)3] yang berfungsi sebagai koagulan.
Proses elektrokoagulasi memiliki kelebihan dan kekurangan dalam
mengolah limbah cair. 1. Kelebihan Elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi dalam pengolohan limbah sudah dilakukan sejak
ratusan tahun yang lalu, tetapi nanti abad 20 ini telah ditemukan
berbagai pengembangan teknologi tentang elektrokoagulasi, berikut
ini kelebihan dari elektrokoagulasi : a. Elektrokoagulasi
memerlukan peralatan sederhana dan mudah untuk dioperasikan.b. Flok
yang dihasilkan elektrokoagulasi ini sama dengan flok yang
dihasilkan koagulasi biasa.c. Keuntungan dari elektrokoagulasi ini
lebih cepat mereduksi kandungan koloid atau partikel yang paling
kecil, hal ini disebabkan pengaplikasian listrik kedalam air akan
mempercepat pergerakan mereka di dalam air dengan demikian akan
memudahkan proses.d. Gelembung-gelembung gas yang dihasilkan pada
proses elektrokoagulasi ini dapat membawa polutan ke atas air
sehingga dapat dengan mudah dihilangkan. e. Dapat memberikan
efisiensi proses yang cukup tinggi untuk berbagai kondisi,
dikarenakan tidak dipengaruhi temperatur. f. Tanpa menggunakan
bahan kimia tambahan.2. Kekurangan elektrokoagulasi a. Tidak dapat
digunakan untuk mengolah limbah cair yang mempunyai sifat
elektrolit cukup tinggi dikarenakan akan terjadi hubungan singkat
antar elektroda. b. Besarnya reduksi logam berat dalam limbah cair
dipengaruhi oleh besar kecilnya arus Voltase listrik searah pada
elektroda, luas sempitnya bidang kontak elektroda dan jarak antar
elektroda.c. Penggunaan listrik yang mungkin mahal.d. Batangan
anoda yang mudah mengalami korosi sehingga harus selalu diganti.
Reaksi kimia yang terjadi pada proses elektrokoagulasi yaitu reaksi
reduksi oksidasi, yaitu sebagai akibat adanya arus listrik (DC).
Pada reaksi ini terjadi pergerakan dari ion-ion yaitu ion positif
(disebut kation) yang bergerak pada katoda yang bermuatan negatif.
Sedangkan ion-ion negatif bergerak menuju anoda yang bermuatan
positif yang kemudian ion-ion tersebut dinamakan sebagai anion
(bermuatan negatif). Elektroda dalam proses elektrokoagulasi
merupakan salah satu alat untuk menghantarkan atau menyampaikan
arus listrik ke dalam larutan agar larutan tersebut terjadi suatu
reaksi (perubahan kimia). Elektroda tempat terjadi reaksi reduksi
disebut katoda, sedangkan tempat terjadinya reaksi oksidasi disebut
anoda. Menurut Johanes (1978) reaksi yang terjadi pada elektroda
tersebut sebagai berikut: a. Reaksi pada Katoda Pada katoda akan
terjadi reaksi-reaksi reduksi terhadap kation, yang termasuk dalam
kation ini adalah ion H+ dan ion ion logam. 1. Ion H+ dari suatu
asam akan direduksi menjadi gas hidrogen yang akan bebas sebagai
gelembung-gelembung gas. Reaksi : 2H+ + 2e H22. Jika larutan
mengandung ion-ion logam alkali, alkali tanah, maka ion-ion ini
tidak dapat direduksi dari larutan yang mengalami reduksi adalah
pelarut (air) dan terbentuk gas hidrogen (H2) pada katoda. Reaksi :
2H2O + 2e 2OH- + H2 Dari daftar E0 (deret potensial logam/deret
Volta), maka akan diketahui bahwa reduksi terhadap air limbah lebih
mudah berlangsung dari pada reduksi terhadap pelarutnya (air). K,
Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, (H), Sb, Bi,
Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Dengan memakai deret Volta, kita memperoleh
beberapa kesimpulan sebagai berikut: a. Logam-logam yang terletak
di sebelah kiri H memiliki E0 negatif, sedangkan logam-logam yang
terletak di sebelah kanan H memiliki E0 positif. b. Makin ke kanan
letak suatu logam dalam deret Volta, harga E0 makin besar. Hal ini
berarti bahwa logam-logam di sebelah kanan mudah mengalami reduksi
serta sukar mengalami oksidasi. c. Makin ke kiri letak suatu unsur
dalam deret Volta, harga E0 makin kecil. Hal ini berarti bahwa
logam-logam di sebelah kiri sukar mengalami reduksi serta mudah
mengalami oksidasi. d. Oleh karena unsur-unsur logam cenderung
melepaskan elektron (mengalami oksidasi), maka logam-logam di
sebelah kiri merupakan logam-logam yang aktif (mudah melepaskan
elektron), sedangkan logam-logam di sebelah kanan merupakan
logam-logam yang sukar melepaskan elektron. Emas terletak di ujung
paling kanan, sebab emas paling sukar teroksidasi. e. Makin ke
kanan, sifat reduktor makin lemah (sukar teroksidasi). Makin ke
kiri, sifat reduktor makin kuat (mudah teroksidasi). Itulah
sebabnya, unsur-unsur dalam deret Volta hanya mampu mereduksi
unsur-unsur di kanannya, tapi tidak mampu mereduksi unsur-unsur di
kirinya. f. Jika larutan mengandung ion-ion logam lain, maka
ion-ion logam akan direduksi menjadi logamnya dan terdapat pada
batang katoda. Reaksi : L+ + e L0Contoh: Pb2+ + 2e Pb
b. Reaksi pada Anoda 1. Anoda terbuat dari logam alumunium akan
teroksidasi: Reaksi : Al Al3+ + 3e2. Ion OH- dari basa akan
mengalami oksidasi membentuk gas oksigen (O2):Reaksi : 4OH- 2H2O +
O2 +4e 3. Anion-anion lain (SO4-, SO3-) tidak dapat dioksidasi dari
larutan, yang akan mengalami oksidasi adalah pelarutnya (H2O)
membentuk gas oksigen (O2) pada anoda: Reaksi : 2H2O 4H+ + O2 +4e
Dari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses elektrokoagulasi, maka
pada katoda akan dihasilkan gas hidrogen dan reaksi ion logamnya.
Sedang pada anoda akan dihasilkan gas halogen dan pengendapan
flok-flok yang terbentuk. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada
bejana elektrolisis yang di dalamnya terdapat katoda dan anoda
sebagai penghantar arus listrik searah yang disebut elektroda, yang
tercelup dalam larutan limbah sebagai elektrolit. Apabila dalam
suatu elektrolit ditempatkan dua elektroda dan dialiri arus listrik
searah, maka akan terjadi peristiwa elektrokimia yaitu gejala
dekomposisi elektrolit, dimana ion positif (kation) bergerak ke
katoda dan menerima elektron yang direduksi dan ion negatif (anion)
bergerak ke anoda dan menyerahkan elektron yang dioksidasi
(Johanes, 1978). Karena dalam proses elektrokoagulasi ini
menghasilkan gas yang berupa gelembung-gelembung gas, maka
kotoran-kotoran yang terbentuk yang ada dalam air akan terangkat ke
atas permukaan air. Flok-flok terbentuk ternyata mempunyai ukuran
yang relatif kecil, sehingga flok-flok yang terbentuk tadi
lama-kelamaan akan bertambah besar ukurannya. Setelah air mengalami
elektrokoagulasi, kemudian dilakukan proses pengendapan, yaitu
berfungsi untuk mengendapkan partikel-partikel atau flok yang
tebentuk tadi. Proses pengendapan adalah pemisahan dengan
pengendapan secara gravitasi dari partikel-partikel padat di dalam
air. Proses yang dilakukan bertujuan untuk menurunkan
partikel-partikel discrete yang mengendap dengan kecepatan konstan
dan pengendapan partikel-partikel flok yang mempunyai kecepatan
mengendap dipengaruhi pertambahan floknya sendiri (Chotib,
1998).
2.2.5 Plat ElektrodaMenurut Michael Faraday, sebuah elektroda
dalam sebuah sel elektrokimia dapat disebut sebagai anoda atau
katoda. Anoda ini didefinisikan sebagai elektroda di mana elektron
datang dari sel dan oksidasi terjadi, dan katoda didefinisikan
sebagai elektroda di mana elektron memasuki sel dan reduksi
terjadi. Setiap elektroda dapat menjadi sebuah anoda atau katoda
tergantung dari Voltase yang diberikan ke sel
(Purwaningsih,2008).
2.2.6 Arus ListrikAliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik
yang bergerak di dalam suatu penghantar. Muatan listrik dalam
jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari suatu penghantar
dalam satuan waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Jadi
kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dalam
kawat penghantar tiap satuan waktu. Jika dalam waktu t mengalir
muatan listrik sebesar Q, maka kuat arus listrik I adalah:
Keterangan:I: Kuat arus listrik (Ampere)Q: Muatan listrik
(Colomb)T: Waktu (menit)Terjadinya arus listrik dari kutub positif
ke kutub negatif dan aliran elektron dari kutub negatif ke kutub
positif, disebabkan oleh adanya beda potensial antara kutub positif
dengan kutub negatif, dimana kutub positif mempunyai potensial yang
lebih tinggi dibandingkan kutub negatif. Hubungan antara V dan I
pertama kali ditemukan oleh seorang guru Fisika berasal dari Jerman
yang bernama George Simon Ohm. Dan lebih dikenal sebagai hukum Ohm
yang berbunyi:Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar
berbanding langsung dengan beda potensial (V) antara ujung-ujung
penghantar asalkan suhu penghantar tetap.Hasil bagi antara beda
potensial (V) dengan kuat arus (I) dinamakan hambatan listrik atau
resistansi (R) dengan satuan ohm.
Keterangan:R: Hambatan (Ohm)V: Beda Potensial (Volt)I: Kuat Arus
(Ampere)Hambatan atau resistansi berguna untuk mengatur besarnya
kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu rangkaian listrik.
Dalam radio dan televisi, resistansi berguna untuk menjaga kuat
arus dan tegangan pada nilai tertentu dengan tujuan agar
komponen-komponen listrik lainnya dapat berfungsi dengan baik.Untuk
berbagai jenis kawat, panjang kawat dan penampang berbeda terdapat
hubungan sebagai berikut:
Keterangan:R: Hambatan (Ohm) : Hambatan jenis penghantar
(Ohm.m)l: Panjang penghantar (m)A: Luas penampang (m2)
BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN
3.1. Bahan PenelitianBahan penelitian yang digunakan sebagai
berikut:1. Limbah cair industri sarung tenun mengandung zat pewarna
direct black 38 dari Kelurahan Masjid, Kecamatan Samarinda
Seberang2. Air keran
3.2. Alat PenelitianAlat Penelitian yang digunakan adalah
sebagai berikut:1. Bak elektrokoagulasi 2. Plat aluminium (ukuran
5,5 cm x 4,6 cm)3. Adaptor4. Stirrer bar magnetic5. Hot plate6.
Stopwatch 7. Gelas ukur 1000 ml 8. Tang penjepit kayu9. Kabel
penghubung10. Labu ukur 250 ml, 100 ml, 50 ml.11. Pipet volume 1
ml, 5 ml, 10 ml.12. Botol semprot.13. Botol sampel.14. Seperangkat
alat UV-Vis Varian Cary 50.
3.3. Jalan PenelitianVariable dalam penelitian:3.3.1 Variabel
tetap meliputi : 1. Volume limbah : 1.000 ml. 2. jenis pewarna
(direct black 38).3. Kecepatan pengadukan 130 rpm.3.3.2 Variabel
tidak tetap meliputi : 1 Waktu : 45 menit, 90 menit, 135 menit, 180
menit dan 225 menit.2 Tegangan : 6 Volt, 9 Volt dan 12 Volt.3 Jarak
elektroda : 3 cm, 5 cm dan 7 cm. 3.3.3 Variabel Respon Meliputi
:Penurunan kadar warna direct black 38 (% removal) di dalam limbah
cair industri sarung tenun Samarinda.3.3.4 Waktu dan Tempat
PenelitianPenelitian dilakukan dimulai bulan Maret 2011 sampai
bulan Mei 2011 yang dilanjutkan dengan pengolahan data dan
penyusunan laporan akhir. Tempat penelitian dilaksanakan di
laboratorium Teknik Kimia, Politeknik Negeri Samarinda.
3.3.5 Diagram Alir Proses
Merangkai alat elektrokoagulasiMemastikan jarak plat
elektrodaPengambilan Sampel dan di tampung ke dalam botol sampel
untuk diendapkanMelakukan proses elektrokoagulasi pada kecepatan
pengadukan 130 rpm dengan variasi:Menyiapkan sampel limbah sebanyak
1 LAnalisa kadar warna dengan menggunakan alat UV-Vis Varian Cary
50 pada panjang gelombang 505,7 nm Waktu (menit) Jarak elektroda
(cm)Tegangan Listrik (Volt) 453 6 905 9 1357 12 180 2257 45 90 135
180 225
Gambar 3.1 Diagram Alir Tahap Penelitian
3.3.6 Prosedur Penelitian1. Menyiapkan sampel limbah cair
industri sarung tenun Samarinda yang mengandung pewarna direct
black 38 sebanyak 1000 ml.2. Merangkai alat elektrokoagulasi,
memastikan jarak ukuran plat elektroda 3 cm.3. Memasukan sampel
limbah ke dalam bak elektrokoagulsi.4. Melakukan proses
elektrokoagulasi (yang ditunjukan pada gambar 3.2) dengan
mengontakkan arus listrik dan limbah selama 45 menit dan tegangan 6
Volt di sertai dengan kecepatan pengadukan 130 rpm.5. Setelah 45
menit proses dihentikan dan diamkan selama 15 menit, kemudian
sampel di drain dan di tampung ke dalam botol sampel untuk
diendapkan.6. Menganalisa sample dengan menggunakan alat UV-Vis
Cary 50 dan mencatat nilai absorbansinya.7. Mengulangi prosedur
nomor 1 sampai 6 dengan memvariasikan jarak elektroda (3 cm, 5 cm
dan 7 Volt) dan tegangan (6 Volt, 9 Volt dan 12 Volt), dengan waktu
(45 menit, 90 menit, 135 menit, 180 menit, 225 menit).
Sampel OuputGambar 3.2 Rangkaian Alat Elektrokoagulasi
BAB IVHASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil PenelitianTabel 4.1 % Removal Zat Pewarna Direct
Black 38 pada Variasi Jarak Elektroda, Tegangan Listrik dan Waktu%
Removal Zat pewarna Direct Black 38
WaktuJarak Elektroda (cm)
(Menit)357
Tegangan ListrikTegangan ListrikTegangan Listrik
(Volt)(Volt)(Volt)
691269126912
4579,0472,1076,8563,5865,6456,1556,4169,1659,47
9081,4375,0287,5967,0468,6967,6378,0671,3568,23
13583,6590,1388,2774,1472,3571,6278,3373,5466,70
18081,5694,2988,8375,8779,1279,5988,6879,1264,98
22592,8493,8793,6577,8679,5279,9990,9584,3079,59
4.2. Pembahasan4.2.1 Pengaruh Waktu Terhadap % Removal Zat
Pewarna Direct Black 38Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh waktu terbaik terhadap % removal zat pewarna direct black
38 yang terkandung dalam limbah sarung tenun. Penelitian ini
dilakukan dengan metode elektrokoagulasi. Prinsip kerja
elektrokoagulasi dalam menurunkan kadar warna dengan pembentukan
flokulasi dan koagulasi. Proses elektrokoagulasi menggunakan plat
elektroda yang dialiri arus listrik searah terdiri dari satu anoda
dan satu katoda yang terbuat dari alumunium. Proses ini juga
menggunakan pengadukan dengan kecepatan 130 rpm, dimana pengadukan
tersebut digunakan agar terjadi proses koagulan yang dihasilkan
dalam air dan terjadi proses pembentukan mikro flok. Pengadukan
dilakukan dengan kecepatan rendah, karena bila menggunakan
kecepatan pengadukan yang tinggi akan merusak pembentukan koagulan
dan flok dari elektroda-elektoda tersebut.Penelitian ini
menggunakan variasi waktu 45 menit, 90 menit, 135 menit, 180 menit
dan 225 menit terhadap variasi jarak elektroda dan tegangan listrik
yang dilakukan secara batch.
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara % removal dengan waktu
(menit)pada tegangan listrik 9 VoltDari gambar 4.1, didapat %
removal zat warna direct black 38 terhadap waktu pada tegangan
listrik 9 Volt. Pada dasarnya semakin lama waktu yang diperlukan
pada proses pengolahan elektrokoagulasi maka semakin tinggi
penurunan kadar warnanya, dikarenakan semakin lama proses
elektrokoagulasi maka semakin banyak flok dan koagulan yang
terbentuk, sehingga semakin tinggi penurunan kadar warna. Jarak
elektroda 3 cm terjadi % removal yang signifikan pada waktu 135
menit sebesar 90,13%, lalu pada waktu 180 menit % removal naik
menjadi 94,29% dan turun pada 225 menit manjadi 93,87%. Pada waktu
180 menit % removal sebesar 94,29% merupakan waktu yang maksimal
dalam menurunkan kadar warna dibandingkan dengan 225 menit %
removal sebesar 93,87 %, hal ini dikarenakan pada waktu 225 menit
mengalami gejala desorpsi, yaitu proses melepaskan kembali zat
organik yang telah diadsorp, karena koagulan yang dihasilkan dari
reaksi oksidasi reduksi pada proses elektrokoagulasi ini telah
mengalami titik jenuh atau tidak mampu lagi mendestabilisasi
partikel-partikel koloid, sehingga % removal tersebut menjadi
menurun setelah waktu 225 menit.
4.2.2 Pengaruh Tegangan Listrik Terhadap % Removal Zat Pewarna
Direct Black 38Variasi tegangan listrik yaitu 6 Volt, 9 Volt dan 12
Volt terhadap variasi waktu dan jarak elektroda. Pengaruh tegangan
listrik terhadap % removal zat pewarna direct black 38 dapat
diketahui setelah analisa menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara % removal dengan tegangan
listrik pada waktu 180 menitDari gambar 4.2, merupakan % removal
warna direct black 38 terhadap tegangan listrik pada waktu 180
menit. Pada jarak elektroda 3 cm, tegangan listrik 6 Volt didapat %
removal sebesar 81,56%. Setelah tegangan listrik 9 Volt terjadi
peningkatan % removal sebesar 94,29% dan % removal pada tegangan
listrik 12 Volt turun menjadi 88,83%. Hukum George Simon Ohm, yaitu
besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding lurus
dengan tegangan listrik antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu
penghantar tetap. Pada tegangan listrik 12 Volt terjadi penurunan %
removal warna direct black 38, hal ini dikarenakan pada tegangan
listrik 12 Volt sudah bersifat elektrolit yang cukup tinggi yang
mengakibatkan terjadi hubungan singkat antar elektroda.Dari grafik
di atas, menunjukan bahwa pada jarak elektroda 7 cm terjadi
penyimpangan yang tidak sesuai dengan hukum George Simon Ohm. Pada
jarak 7 cm memberikan % removal yang tinggi sebesar 88,68% dan
diikuti dengan jarak 3 cm sebesar 81,56% pada tegangan listrik 6
Volt. Selanjutnya pada jarak 7 cm semakin menurun pada tegangan 9
Volt dan 12 Volt. Hal ini dimungkinkan pada tegangan 6 volt pada
jarak 7 cm tersebut bersifat elektrolit yang tidak terlalu tinggi
sehingga dengan jarak 7 cm flok yang dihasilkan lebih stabil.
Sedangkan pada tegangan 9 Volt dan 12 Volt % removal semakin
menurun, hal ini disebabkan pada tegangan 9 Volt dan 12 Volt
larutan sudah bersifat elektrolit yang cukup tinggi yang
mengakibatkan hubungan singkat antar elektroda sehingga pada jarak
7 cm tersebut mengakibatkan ketidakstabilan flok yang
terbentuk.
4.2.3 Pengaruh Jarak Elektroda terhadap % Removal Zat Pewarna
Direct Black 38Variasi jarak elektroda yaitu 3 cm, 5 cm dan 7 cm
terhadap variasi waktu dan tegangan listrik. Pengaruh jarak
elektroda terhadap % removal warna direct black 38 dapat diketahui
setelah analisa menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
Gambar 4.3 Grafik hubungan antara % removal dengan jarak
elektroda pada tegangan listrik 9 VoltDari gambar 4.3, menunjukan
bahwa penurunan kadar warna maksimum terjadi pada jarak elektroda 3
cm, dibandingkan dengan jarak 5 cm dan 7 cm pada waktu 180 menit.
Jarak elektroda 3 cm didapatkan % removal sebesar 94,29%, jarak
elektroda 5 cm % removal sebesar 79,12% dan pada jarak elektroda 7
cm % removal sebesar 79,12%. Dalam penelitian ini jarak elektroda
yang paling dekat yang memiliki % removal yang tinggi. hal ini
dikarenakan semakin dekat jarak elektroda, maka semakin besar
koagulan yang terbentuk oleh besarnya arus listrik yang diberikan,
sehingga endapan dan flok yang dihasilkan lebih banyak. Jarak
elektroda 5 cm terjadi penurunan % removal, dikarenakan semakin
jauh jarak elektroda maka flok yang terbentuk oleh arus listrik
yang dihasilkan jauh lebih sedikit. Jarak elektroda 7 cm didapatkan
sama dengan pada jarak elektoda 5 cm, hal ini menunjukan pada jarak
elektroda 5 cm dan 7 cm bahwa koagulan yang dihasilkan dari reaksi
oksidasi reduksi pada proses elektrokoagulasi ini telah mengalami
titik jenuh atau tidak mampu lagi mendestabilisasi
partikel-partikel koloid.
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KesimpulanDari hasil penelitian yang telah dilakukan
disimpulkan proses elektrokoagulasi dengan menggunakan limbah cair
industri sarung tenun mengandung pewarna direct black 38 dengan
volume sebanyak 1.000 ml adalah:1. Kenaikan tegangan listrik yang
digunakan dalam proses elektrokoagulasi dapat meningkatkan %
removal hingga 9 Volt dan selanjutnya menurun.2. Semakin lama waktu
yang digunakan dalam proses elektrokoagulasi dapat meningkatkan %
removal hingga 180 menit dan selanjutnya menurun.3. Jarak plat
elektroda yang paling dekat digunakan dalam proses elektrokoagulasi
didapat % removal yang paling tinggi pada jarak 3 cm dan
selanjutnya menurun. 4. Kondisi terbaik tercapai pada tegangan
listrik 9 Volt, waktu 180 menit dan jarak elektroda 3 cm dengan %
removal zat pewarna direct black 38 yang terkandung dalam limbah
cair industri sarung tenun sebesar 94,29%.
5.2. SaranPerlu adanya penelitian pengolahan limbah cair dengan
metode elektrokoagulasi dengan menggunakan zat pewarna yang
lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, A, dkk, 2002, Removal of Dye From Wastewater of Textile
Industry Using Membrane Technology, Malaysian: University
Technology of Malaysian. Ambas. M, 2010, Dekolorisasi Limbah Cair
Pewarna Direct Black 38 dari Industri Sarung Samarinda Menggunakan
Karbon Aktif Cangkang Biji Ketapang, Samarinda : Politeknik Negeri
Samarinda. Chatib. B, 1998, Pengelolaan Air Limbah, ITB,
Bandung.Guntur, M, 2010, Daftar Nama Pengerajin Industri Sarun,
Samarinda: Kelurahan Mesjid, Kecamatan Samarinda Seberang,
Samarinda.Hardi, M, 2003, Pengglahan Air Limbah Industri Tesktil
dengan Metode Fotdkimia uv-h202.Jakarta : Universitas
Indonesia.Hasani, dkk, 2008, Nanofiltration Process On Dye Removal
Simulated TextileWastewater, Tehran, Iran : Islamic Azad
University.Johanes. H, 1978, Listrik Dan Magnet, Balai Pustaka.
Jakarta.Konsowa, A.H, 2003, Decolorization of Wastewater Containing
direct Dye by Ozonation in Batch Bubble Colomn Reactor, Alexandria
: Alexandria University.Lorimer, J.P, dkk, 2001. Degradation of Dye
Effluent, Journal of Pure Appl Chem., Vol. 73, No. 12, pp.
19571968, 2001.Low, K.S, dkk, 1995, Biosorption of Basic Dyes by
Water Hyacinth Roots, Selangor Malaysia : University of Agriculture
Malaysia.Mukimin, A, 2006, Pengolahan Limbah Industri Berbasis
Logam dengan Teknologi Elektrokoagulasi Flotasi.Semarang :
Universitas Diponogoro.Purwaningsih, I, 2008, Pengolahan Limbah
Cair Industri Batik CV. Batik Indah Raradjonggrang Yogyakarta
dengan Metode Elektrokoagulasi ditinjau dari parameter COD dan
Warna. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia. Zonoozi, H, dkk,
2008, Removal of Acid Red 398 Dye From Aqueous Solution by
Coagulation/Flocculation Process, The Tehran, Iran : Journal of
Environmental and management Journal, Vol 7, no 6, 695-699.
LAMPIRAN I
a. Panjang Gelombang MaksimumGambar a. Grafik Panjang Gelombang
Maksimum
Data panjang gelombang maksimum:Peak Style:Maximum Peak Peak
Threshold:0.0100 Range:800.0nm to 200.0nm Wavelength:505,7
nmAbsorbansi:0,140
b. Kurva Kalibrasi
Gambar b. Grafik Kalibrasi
Tabel a. Data Kurva KalibrasiNoKonsentrasi (mg/L)Absorbansi
10,50,0034
210,0126
320,0234
440,0552
550,0729
6100,1419
Dari grafik diatas, persamaannya kurva kalibrasi adalahY =
0,0146 x 0,00304Abs = 0,0146 *conc 0,00304
1. Perhitungan Konsentrasi Awal Limbah Data diketahui:
Konsentrasi limbah hasil analisa uv-vis = 4,12 ppm Pengenceran
dilakukan 250 kali.Penyelesaian: Konsentrasi limbah sebenarnya: =
4,126 ppm x 250 = 1031,5 ppm
2. Perhitungan Konsentrasi Limbah Setelah dilakukan Proses
Elektrokoagulasi
(contoh pada waktu 45 menit, jarak elektroda 7 cm dan tegangan
listrik 6 Volt)Data Diketahui: Nilai absorbansi (A)= 0,03
Konsentasi awal (Co)= 1031,5 ppm Pengenceran= 100 kali Persamaan
kurva standar= y = 0,01460x - 0,00304Penyelesaian: a. Konsentrasi
AkhirAbs = 0,01460*C - 0,00304C = = = = 2,26 ppmb. Konsentrasi
SesungguhnyaC = = 226 ppm
c. % Removal= = = 78,09%
Tabel-1 Penurunan zat warna direct black 38 pada variasi waktu
dan tegangan listrik dengan jarak elektroda 3 cm.Tegangan Listrik
(Volt)Waktu(Menit)AbsorbansiC (ppm)
Faktor PengencerC Akhir(ppm)(%) Removal Zat Warna
6 Volt450,3221,6210216,1979,04
900,2819,1510191,5381,43
1350,2416,8610168,6683,65
1800,2719,0210190,2381,56
2250,107,391073,8692,84
9 Volt450,4228,7810287,7772,10
900,3725,7610257,6375,02
1350,1410,1810101,8090,13
1800,085,881058,8694,29
2250,096,321063,2593,87
12 Volt450,3423,8810238,7976,85
900,1812,7910127,9787,59
1350,1712,0910120,9288,27
1800,1611,5210115,1688,83
2250,096,551065,5193,65
Tabel-2 Penurunan zat warna direct black 38 pada variasi waktu
dan tegangan listrik dengan jarak elektroda 5 cm.
Tegangan Listrik (Volt)Waktu(Menit)AbsorbansiC (ppm)Faktor
PengencerC Akhir(ppm)% Removal Zat Warna
6 Volt450,053,76100375,6263,58
900,0463,4100340,0067,04
1350,032,67100266,7174,14
1800,032,49100248,9075,87
2250,032,28100228.3677,86
9 Volt450,053,54100354,3865,64
900,043,23100322,8868,69
1350,032,85100285,2072,35
1800,022,15100215,3479,12
2250,022,11100211,2379,52
12 Volt450,064,52100452,3356,15
900,043,34100333,8367,63
1350,042,93100292,7471,62
1800,032,10100210,5579,59
2250,032,06100206,4479,99
Tabel-3 Penurunan zat warna direct black 38 pada variasi waktu
dan tegangan listrik dengan jarak elektroda 7 cm.Tegangan Listrik
(Volt)Waktu(Menit)AbsorbansiC(ppm)
Faktor PengencerC Akhir(ppm)% Removal Zat Warna
6 Volt450,064,49100449,5956,41
900,032,26100226,3078,06
1350,032,23100223,5778,33
1800,171,6710116,7488,68
2250,139,331093,3190,95
9 Volt450,043,18100318,0869,16
900,042,95100295,4871,35
1350,032,73100272,8873,54
1800,032,15100215,3479,12
2250,021,62100161,9284,30
12 Volt450,064,18100418,0859,47
900,043,28100327,6768,23
1350,053,43100343,4266,70
1800,053,61100361,2364,98
2250,032,10100210,5579,59
LAMPIRAN IICARA PEROLEHAN DATA (Uv-vis Varian Cary 50)
a. Penentuan panjang gelombang maksimum dengan menggunakan
limbah sarung tenun sebelum dilakukan proses elektrokoagulasi1.
Memastikan bahwa peralatan ( uv-vis varian cary 50) sudah
menyala.2. Mengklik button Start3. Memilih menu All Program
kemudian Cary Win Uv dan pilih scan sehingga tampil window scan dan
tunggu sampai proses inisialisasi selesai.4. Mengklik button Setup
sehingga tampil window setup dan atur parameter sebagai berikutCary
instrument control: X mode, Start (nm): Panjang gelombang awal scan
Stop (nm): Panjang gelombang akhir scan Y mode, Mode: Abs atau %T Y
min/max: mengatur skala absorbansi atau %T yang diinginkan Scan
Control: memilih medium Display option: memilih overlay data Beam
Mode: memilih dual beamBaseline: Correction: mengatur baseline
correction yang diinginkan
Report: Name: memasukkan nama operator Comment: masukkan
komentar Options: melakukan pengaturan terhadap format report dan
pilihan printing Peak Table: mengatur tampilan atau laporan peak
pada peak tableAuto store: Storage: memilih storage on (prompt at
start)5. Setelah selesai pengaturan parameter klik button Ok.6.
Mengklik button zero untuk mengnolkan sistem.7. Jika memilih
baseline correction, klik button Baseline untuk mengukur baseline.
Masukkan blanko pada cuvet kemudian klik Ok.8. Mengklik button
start.9. Jika tampil permintaan penyimpanan file, atur penamaan dan
penyimpanan file kemudian klik Ok.10. Memasukkan nama sampel
kemudian klik Ok untuk memulai scan sampel.11. Mengulangi langkah
8-10 untuk melakukan scan sampel berikutnya.12. Jika perlu lakukan
penyimpanan method, pada menu file pilih save method As sehingga
tampil dialog box save As.13. Memasukkan nama file kemudian klik
save.
b. Pembuatan kurva standar1. Memastikan bahwa peralatan ( uv-vis
varian cary 50) sudah menyala.2. Mengklik button start.3. Memilih
menu All Program kemudian cary win UV dan pilih concentration
sehingga tampil window concentration dan tunggu sampai proses
inisialisasi selesai.4. Mengklik button setup sehingga tampil
window setup dan atur parameter sebagai berikutCary: Wavelength:
memasukkan panjang gelombang pembacaan Ave time: mengatur waktu
averaging pembacaan Y mode: memilih absorbance Ymin/max: mengatur
skala absorbansi yang diinginkan Replicates : mengatur pengulangan
pembacaan contoh 3 replicatesStandard:Memastikan bahwa calibrate
during telah terpilih Unit: unit konsentrasi Standarts: memasukkan
jumlah level standard Conc: mengatur tipe kurva kalibrasi Min R2:
memasukkan min koefisien korelasiSamples: No. of samples: jumlah
sampel Sample names: mengatur nama sampel
Report: Name: masukkan nama operator Comment: masukan komentar
Options : melakukan pengaturan terhadap format report dan pilihan
printingAuto Store: Storage: memilih storage on (prompt at start)5.
Setelah selesai pengaturan parameter klik button Ok.6. Mengklik
button zero untuk mengnolkan system, masukan blanko kemudian klik
Ok.7. Mengklik button start sehingga tampil dialog box
standard/sample selection.8. Memastikan standard dan sample yang
akan dibaca terpilih pada selected for analysis list kemudian klik
Ok. 9. Jika tampil permintaan pentimpanan file, atur persamaan dan
penyimpanan file.10. Memasukkan standard dan sample yang sesuai
kemudian klik Ok.11. Mengulangi langkah 10 untuk sample
berikutnya.12. Jika perlu lakukan penyimpanan method, pada menu
file pilih save Method As sehingga tampil dialog box Save As.13.
Memasukkan nama file kemudian klik Save.14. Jika perlu lakukan
penyimpanan data, pada menu File pilih Save Data As sehingga tampil
dialog box Save As.15. Memasukkan nama file kemudian klik Save.c.
Penentuan absorbansi larutan sample pada panjang gelombang
maksimum1. Memastikan bahwa peralatan ( uv-vis varian cary 50)
sudah menyala.2. Mengklik button start.3. Memilih menu All program
kemudian cary win UV dan pilih simple read sehingga tampil window
Simple Reads Gan menunggu sampai proses inisialisasi selesai.4.
Mengklik button Setup sehingga tampil window Setup dan mengatur
parameter sebagai berikutCary: Read Mode: mengatur panjang
gelombang pembacaan Ave time: mengatur waktu averaging pembacaan Y
mode: memilih abs 5. Setelah selesai pengaturan parameter klik
button Ok.6. Memasukkan blanko kemudian klik button Zero untuk
menolkan sistem.7. Menempatkan sample pads sample compartment
kemudian klik button Read.8. Mengulangi langkah 7 untuk mengukur
sample berikutnya.
21
