OPTIMASI ADSORPSI TIMBAL (Pb) MENGGUNAKAN KERTAS HVS BEKAS DENGAN PENDEKATAN RESPONSE SURFACE METHODOLOGY

Novi Sylvia, Rozanna Dewi, Mawaddah Fitria, Melani Annisa Putri, Wiza Ulfa Fibarzi

Abstract


Salah satu limbah industri yang berbahaya adalah logam timbal (Pb). Adsorpsi sering digunakan untuk mengurangi unsur logam berat karena prosesnya yang sederhana dan efektif. Pada penelitian ini, digunakan adsorben dari limbah kertas HVS karena kandungan selulosanya yang memungkinkan penyerapan logam tertentu. Selain itu, limbah kertas mudah diperoleh dan berbiaya rendah. Penelitian dilakukan untuk mengkaji pengaruh waktu kontak dan massa adsorben terhadap kapasitas adsorpsi dan efisiensi penyisihan. Penelitian dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu pembuatan adsorben dan limbah artifisial, serta proses adsorpsi secara batch dengan rentang massa adsorben (0,2 sampai 1 g) dan waktu kontak (30 sampai 120 menit).  Optimasi parameter proses dilakukan terhadap konsentrasi awal dan waktu kontak menggunakan pendekatan response surface methodology (RSM). Desain penelitian ini menggunakan model central composite design (CCD) model linier yang menunjukkan nilai R2 sebesar 0,785. Hasil optimum diperoleh pada konsentrasi limbah 20 ppm dengan waktu kontak 113 menit dan massa adsorben 1 g, menghasilkan efisiensi penyisihan maksimum 95% dan kapasitas adsorpsi maksimum 1.254 mg/g. 


Keywords


Adsorben; Adsorpsi; Isoterm adsorpsi; Kertas HVS bekas; Timbal (Pb)

Full Text:

PDF

References


Afrianita, R., & Dewilda, Y. (2013). Efisiensi dan kapasitas penyerapan fly ash sebagai adsorben dalam penyisihan logam timbal (Pb) limbah cair industri percetakan di Kota Padang. Dampak, 10(1), 1-10.

Amalia, V., Hadisantoso, E. P., Rohmatulloh, Y., & Wahyuni, I. R. (2022). HVS wastepaper as low-cost adsorbent for Pb (II) Treatment. Pakistan Journal of Analytical & Environmental Chemistry, 23(1).

Sadhukhan, B., Mondal, N. K., & Chattoraj, S. (2016). Optimisation using central composite design (CCD) and the desirability function for sorption of methylene blue from aqueous solution onto Lemna major. Karbala International Journal of Modern Science, 2(3), 145-155. https://doi.org/10.1016/j.kijoms.2016.03.005

Fitria, M., Sylvia, N., & Meriatna, M. (2023). Pemanfaatan kertas HVS bekas sebagai adsorben untuk menurunkan kadar timbal (Pb) dalam limbah artifisial. Chemical Engineering Journal Storage (CEJS), 3(4), 548-559.

Ghaedi, M., & Kokhdan, S. N. (2015). Removal of methylene blue from aqueous solution by wood millet carbon optimization using response surface methodology. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 136, 141-148.

Ghosh, R. K., Ray, D. P., Debnath, S., Tewari, A., & Das, I. (2019). Optimization of process parameters for methylene blue removal by jute stick using response surface methodology. Environmental progress & sustainable energy, 38(5), 13146.

Gultom, E. M., & Lubis, M. T. (2014). Aplikasi karbon aktif dari cangkang kelapa sawit dengan aktivator H3PO4 untuk penyerapan logam berat Cd dan Pb. Jurnal Teknik Kimia USU, 3(1), 5-10.

Haryati, M., Purnomo, T., & Kuntjoro, S. (2012). Kemampuan tanaman genjer (Limnocharis Flava (L.) Buch.) menyerap logam berat timbal (Pb) limbah cair kertas pada biomassa dan waktu pemaparan yang berbeda. Lateral Bio, 1(3), 131-138.

Hill, T. L. (1949). Statistical mechanics of adsorption. V. Thermodynamics and heat of adsorption. The Journal of chemical physics, 17(6), 520-535.

Khoo, R. Z., Chow, W. S., & Ismail, H. (2018). Sugarcane bagasse fiber and its cellulose nanocrystals for polymer reinforcement and heavy metal adsorbent: A review. Cellulose, 25, 4303-4330.

Kutluay, S., Baytar, O., Şahin, Ö., & Arran, A. (2020). Optimization of process conditions for adsorption of methylene blue on formaldehyde-modified peanut shells using Box-Behnken experimental design and response surface methodology. European Journal of Technique, 10(1), 131-142.

Maulana, M. N., Ridwan, M. G., & Murwani, S. Modifikasi kaolin dengan limbah kertas sebagai adsorben timbal dan besi. Jurnal Ilmu Lingkungan, 20(4), 816-823. https://doi.org/10.14710/jil.20.4.816-823

Moelyaningrum, A. D. (2020). Pemanfaatan Cangkang Telur Puyuh Sebagai Pengikat Logam Berat Timbal (Pb) dalam Air. Jurnal Kesehatan, 13(2), 96-101.

Mulyawan, R., Saefumillah, A., & Foliatini, F. (2015). Biosorpsi timbal oleh biomassa daun ketapang. Molekul, 10(1), 45-56.

Permanawati, Y., Zuraida, R., & Ibrahim, A. (2013). Kandungan logam berat (Cu, Pb, Zn, Cd, dan Cr) dalam air dan sedimen di perairan Teluk Jakarta. Jurnal geologi kelautan, 11(1), 9-15.

Rahmi, R., & Sajidah, S. (2018, April). Pemanfaatan adsorben alami (biosorben) untuk mengurangi kadar timbal (Pb) dalam limbah cair. In Prosiding Seminar Nasional Biologi, Teknologi dan Kependidikan (Vol. 5, No. 1).

Singh, R., & Bhateria, R. (2020). Optimization and experimental design of the Pb2+ adsorption process on a nano-Fe3O4-based adsorbent using the response surface methodology. ACS omega, 5(43), 28305-28318. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c04284

Ummartyotin, S., & Pechyen, C. (2016). Strategies for development and implementation of bio-based materials as effective renewable resources of energy: A comprehensive review on adsorbent technology. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 62, 654-664.




DOI: http://dx.doi.org/10.62870/jip.v14i1.29057

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Jurnal integrasi Proses (JIP) has been indexed by:

                                         

 

 


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.