Pengaruh Kalsinasi Obsidian terhadap Kapasitas Adsorpsinya pada Oily Water yang Tercemar Minyak Lumas
Puji Kartini105 06 085
Pendahuluan
Oily Water : air yang mengandung minyak dengan kadar garam yang tinggi juga campuran senyawa organik dan anorganik yang sangat kompleks, komposisinya bervariasi sesuai dengan kandungan senyawa organik dan anorganik pada minyak.
Obsidian
Obsidian terbentuk secara alami menjadi gelas atau kaca volkanik dari batuan beku gunung berapi. Batuan beku ini dihasilkan ketika aliran lahar tertekan karena pendingan volkano yang sangat cepat sehingga tidak terbentuk pertumbuhan kristal dan menjadikan obsidian memiliki struktur yang amorf. Obsidian dapat mengembang 4-10 kali volume semula.
Latar Belakang
Pencemaran lingkungan Oily water, misal air yang berasal dari
minyak lumas sebagai material utama Pengolahan oily water dengan pasir aktif
(efektif) dapat digunakan berulang kali, akan tetapi kemampuan pasir tidak sama, hanya di daerah tertentu saja (misal : Bangka). Harus ada yang menggantikan, sekalian yang mudah diperoleh di alam.
Tujuan
Tujuan penelitian ini lebih diarahkan pada tiga hal Mendapatkan silika aktif yang berasal dari obsidian. Mempelajari sifat obsidian. Mempelajari kapasitas adsorpsi obsidian asal dan yang telah dikalsinasi.
Metode Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Karakterisasi
Ditentukan : Kandungan senyawa oksida (XRF) Kristalinitas (XRD) Kandungan mineral (FTIR) Kandungan senyawa yang hilang selama
pemanasan (TGA) Berat jenis obsidian dan minyak lumas Kapasitas adsorpsi obsidian terhadap minyak
lumas
Pembuatan Oily WaterMinyak Lumas
• Ditimbang 0,7 gram• Dimasukkan ke dalam blender • Diisi air 1 L• Dikocok kuat sampai terbentuk oily water
Oily Water
Penentuan Kapasitas Adsorpsi
Pembuatan Larutan Standar Sampel
Minyak Lumas
• Ditimbang 0,1 gram• Dimasukkan ke labu takar 100 mL• Dikocok kuat • Dibuat oily water standar 10, 20, 40, 50, 60, 80,100 ppm•Diukur hamburan dengan UV-Vis
Oily Water
standar
Obsidian
• Ditimbang 0,5 gram (10)• Dimasukkan ke dalam oily water (Vol 10,20,30,40,50)• Dikocok berkala selama dua hari• Diukur hamburan dengan UV-Vis
Tentukan Kapasitas Adsorpsi
Hasil karakterisasi Obsidian
Berat Jenis Obsidian = m obsidian/ VObsidian asal
Obsidian terkalsinasi
Berat Jenis Minyak Lumas
minyak lumas = 0,8812 g/mL
Volume (V) 0,3 0,2 0,3
massa Obsidian 0,1566 1,1366 0,1717
Obsidian g/mL 0,522 0,683 0,572
Volume (V) 0,2 0,4 0,65 1 1,15
Massa Obsidian 0,5008 1,0215 1,5145 2,1641 2,5327
Obsidian g/mL 2,504 2,554 2,33 2,1641 2,2023
XRDObsidian Asal
Obsidian yang dikalsinasi
TGA
Terjadi penurunan pada suhu 100 C hal ini terjadi karena air mulai menguap kemudian stabil sampai suhu 250 C. Dari suhu 250 – 800 C terjadi penurunan grafik yang cukup signifikan.
XRF
Obsidian Asal
Obsidian yang telah dikalsinasi
Oksida
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O K2O
Elemen
Si Al Fe Ca Na K
Jumlah 72,91 14,09 3,00 1,22 4,03 3,68
Oksida
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O K2O
Elemen
Si Al Fe Ca Na K
Jumlah 71,67 14,37 4,08 1,24 3,68 3,62
FTIRObsidian Asal
50075010001250150017502000250030003500400045001/cm
20
30
40
50
60
70
80
90
100
%T34
48.7
2
1620
.21
1585
.49
1481
.33
1068
.56
785.
03
460.
9940
1.19
Perlit-murni
Al(OH)3
Al2O3
SiO2
H2O
FTIRObsidian Yang Dikalsinasi
50075010001250150017502000250030003500400045001/cm
72.5
75
77.5
80
82.5
85
87.5
90
92.5
95
97.5
100%T
3765
.05
3711
.04
3527
.80
3506
.59
3485
.37
3468
.01
3450
.65
3429
.43
3018
.60
2926
.01
2856
.58
2362
.80
2337
.72
1809
.23
1720
.50
1658
.78
1602
.85
1487
.12
1444
.68
1382
.96
1203
.58
1170
.79
1076
.28
989.
48
904.
61
833.
2579
4.67
756.
1070
9.80
580.
57
507.
28
sirce
FTIROily Water
270027502800285029002950300030503100315032001/cm
45
50
55
60
65
70
%T
3082
.25
2956
.87
2926
.01
2854
.65
mlp
-CH2- -CH3
-CH3
Baku Mutu Limbah Cair Bagi Pengilangan Minyak Bumi
KepMen Lingkungan Hidup No. 42/1996
0 10 20 30 40 50 60 70 80 900102030405060708090
f(x) = − 0.505453996453246 x + 88.9973975799288R² = 0.995092175145058
Kurva Kalibrasi Standar
Konsentrasi
%T
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5581828384858687888990
Kurva adsorpsi Obsidian Asal
Konsentrasi
%T
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 559696.296.496.696.8
9797.297.497.6
Kurva Adsorpsi Obsidian Dikalsinasi
Konsentrasi
%T
Kapasitas Adsorpsi Obsidian Asal
Oily Water dengan Obsidian Asal Konsentrasi oily water awal (C0 = 25,80 ppm)
Massa Obsidian
Volume oily water
Cx Cx/Co Co-Cx
0,5 10 mL 0,02 7,75 x 10-4 25,78
0,5 20 mL 5,25 0,21 20,55
0,5 30 mL 8,53 0,33 17,27
0,5 40 mL 9,80 0,38 16
0,5 50 mL 10,10 0,46 15,7
Kapasitas Adsorpsi Obsidian Asal
Kapasitas adsorpsi obsidian yang dikalsinasi terhadap oily water :Kapasitas adsorpsi = (C x V)oilywater / massa obsidian
= 16 ppm x 0,04 mL / 0,5 g= 1,28 mg/g
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5500.050.1
0.150.2
0.250.3
0.350.4
0.45
konsentrasi
Cx/Co
Kapasitas Adsorpsi Obsidian yang Dikalsinasi
Oily Water dengan Obsidian yang dikalsinasi Konsentrasi oily water awal (C0 = 25,80 ppm)
Massa Obsidian
Vol. oily water Cx (ppm) Cx/Co Co-Cx
0,5 10 mL 4,58 x 10-3 1,78 x 10-4 25,795
0,5 20 mL 5,17 x 10-3 2,00 x 10-4 25,795
0,5 30 mL 5,73 x 10-3 2,22 x 10-4 25,794
0,5 40 mL 5,96 x 10-3 2,31 x 10-4 25,794
0,5 50 mL 6,01 x 10-3 2,33 x 10-4 25,794
Kapasitas Adsorpsi Obsidian yang Dikalsinasi
Kapasitas adsorpsi obsidian yang dikalsinasi terhadap oily water :Kapasitas adsorpsi = (C x V)oilywater / massa obsidian
= 25,794 ppm x 0,04 mL / 0,5 g= 2,06 mg/g
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 550
0.00005
0.0001
0.00015
0.0002
0.00025
Konsentrasi
Cx/Co
Kesimpulan
Obsidian merupakan material yang amorf dan berpori
Obsidian dapat digunakan sebagai adsorben minyak lumas
Kandungan silika obsidian asal dan yang terkalsinasi masing-masing 72,1% dan 76,27%
Kapasitas adsorpsi obsidian asal 1,28 mg/g dan obsidian yang dikalsinasi 2,06 mg/g
Terima Kasih