Studi Kinetika Adsorpsi Limbah Zat Warna Metilen Biru Menggunakan Grafen Oksida dari Karbon Limbah Baterai

Dheytra Akhnaz Namira Fadhila, Sutra Amelia Nugroho, Dyah Suci Perwitasari, Reva Edra Nugraha, Abdul Aziz, Stella Jovita, Diana Inas Utami, Nabilla Damayanti

Abstract


ABSTRAK

 

Perkembangan industri tekstil menjadi salah satu penyumbang terbesar limbah zat warna ke lingkungan yang berdampak pencemaran terhadap sumber air. Hal ini dikarenakan melalui hasil pengamatan langsung di lapangan kondisi air limbah yang dibuang masih berwarna pekat dan berbau. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kinetika adsorpsi zat warna metilen biru menggunakan adsorben grafen oksida yang disintesis dari limbah baterai. Metode hummer digunakan dalam sintesis grafen oksida melalui penambahan asam sulfat. Studi kinetika adsorpsi dilakukan pada konsentrasi metilen biru 10-50 ppm serta variasi waktu adsorpsi 5-25 menit. Kondisi optimum diperoleh pada pada konsentrasi metilen biru 30 ppm dengan waktu 25 menit. 

Mekanisme adsorpsi yang terjadi mengikuti model Langmuir nilai R2 sebesar 0.92522 dengan nilai Qm= 99.1 mg.g-1 dan nilai K=0.325.

 

Kata kunci: adsorpsi, graphene oxide, jurnal, teknik lingkungan

 

ABSTRACT

 

The development of the textile industry is one of the main sources of dye waste I the environment, which means that the discharged wastewater is still concentrated and smelly when observed directly on the ground, thus contributing to water pollution. The aim of this study is to determine the relationship between the concentration of methylene blue dye and the adsorption time and to determine the adsorption isotherm. For the synhesis of graphene oxide, the hummer’s method was used where graphite wes recombined with H2SO4 sulfuric acid and the adsorbed solution was measured using UV-Vis spectrophotometer. Graphene oxide acted as an adsorbent by adsorbing methylene blue and the result showed that he optimum time and concetration was acheieved at a 30 ppm and 25 minutes.  The adsorption mechanism aligns with the Langmuir model, demonstrated by an R2 value of 0.92522, a Qm value of 99.1 mg.g-1, and a K value of 0.325.

 

Keywords: adsorption, environmental engineering, graphene oxide, journal  


Keywords


adsorpsi; graphene oxide; jurnal; teknik lingkungan; adsorption; environmental engineering; journal

Full Text:

PDF

References


Annisa, N., Guntoro, F. B., Charolita, L., & Widayatno, T. (2020). Degradasi Zat Warna Methylene Blue Dengan Metode Oksidasi Menggunakan Kalium Ferrat. Prosiding University Research Colloquium, 215–219.

Anugrah Ilahi, R., Firdaus, Ml., Amir, H., & Studi Pendidikan Kimia Jurusan PMIPA FKIP, P. (2021). Pemanfaatan Nanopartikel Emas (Npe) Sebagai Pendeteksi Kadar Asam Urat Pada Urine Dengan Metode Citra Digital. Jurnal Pendidikan Dan Ilmu Kimia, 5(2), 135–140.

Ayawei, N., Ebelegi, A. N., & Wankasi, D. (2017). Modelling and Interpretation of Adsorption Isotherms. Journal of Chemistry, 2017. https://doi.org/10.1155/2017/3039817

Badriyah, L., & Putri, M. P. (2017). Kinetika Adsorpsi Cangkang Telur pada Zat Warna Metilen Biru. ALCHEMY, 5(3), 357–368.

Baunsele, A. B., & Missa, H. (2020). Kajian Kinetika Adsorpsi Metilen Biru Menggunakan Adsorben Sabut Kelapa. Akta Kimia Indonesia, 5(2), 76. https://doi.org/10.12962/j25493736.v5i2.7791

BPS. (2022). Industri Tekstil Kembali Melesat 13,74% pada Kuartall II/2022. https://dataindonesia.id/industri-perdagangan/detail/industri-tekstil-kembali-melesat-1374-pada-kuartal-ii2022

Dwandaru, W. S. B., Wijaya, R. I. W., & Parwati, L. D. (2019). Nanomaterial Graphene Oxide Sintesis dan Karakterisasinya. UNY Press.

Fransina, E. G., & Tanasale, M. F. (2007). Studi Kinetika Adsorpsi Biru Metilena Pada Kitin dan Kitosan. Sains MIPA, 13(3), 6–17.

Hameed, B. H. (2009). Spent tea leaves: A new non-conventional and low-cost adsorbent for removal of basic dye from aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials, 161(2–3), 753–759. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.04.019

Hashemian, S., Ardakani, M. K., & Salehifar, H. (2013). Kinetics and Thermodynamics of Adsorption Methylene Blue onto Tea Waste/CuFe2O4 Composite. American Journal of Analytical Chemistry, 04(07), 1–7. https://doi.org/10.4236/ajac.2013.47a001

Huda, T., & Yulitaningtyas, T. K. (2018). Kajian Adsorpsi Methylene Blue Menggunakan Selulosa dari Alang-Alang. IJCA (Indonesian Journal of Chemical Analysis), 1(01), 9–19. https://doi.org/10.20885/ijca.vol1.iss1.art2

Indonesia, K. L. H. R. (2014). Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia tentang Baku Mutu Air Limbah (PP Nomor 5 Tahun 2014). Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia, 1–83.

Ismadji, S., Soetaredjo, F. E., Santoso, S. P., Putro, J. N., Yuliana, M., Irawaty, W., Hartono, S. B., & Lunardi, V. B. (2021). Adsorpsi Pada Fase Cair.

Kamal, N. (2019). Pemakaian adsorben karbon aktif dalam pengolahan limbah industri batik. Journal Teknologi Kimia, 77–80.

Madurani, K. A., Suprapto, S., Machrita, N. I., & Bahar, S. L. (2020). Progress in Graphene Synthesis and its Application : History , Challenge and the Future Outlook for Research and Industry. The Eectrochemical Societyctrochemical Society, 9. https://doi.org/10.1149/2162-8777/abbb6f

Menteri Kesehatan Republik Indonesia. (2017). Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 Tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan Dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus Per Aqua dan Pemandian Umum (PP Nomor 32 Tahun 2017). Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia, 1–20.

Merti, F. Y., Nasra, E., & Kurniawati, D. (2023). Studi Kompleks Assosiasi Pb(II) Menggunakan KI dan Methylene Blue. Jurnal Periodic Jurusan Kimia UNP, 12(1), 59. https://doi.org/10.24036/p.v12i1.117050

Murtihapsari, Mangallo, B., & Handyani, D. (2012). Model Isoterm Freundlich dan Langmuir Oleh Adsorben Arang Aktif Bambu Andong (G. verticillata (Wild) Munro) dan Bambu Ater (G. atter (Hassk) Kurz ex Munro). Jurnal Sains Natural Universitas Nusa Bangsa, 2(1), 17–23.

Mustikaningrum, M., Cahyono, R. B., & Yuliansyah, A. T. (2022). Adsorption of Methylene Blue on Nano-Crystal Cellulose of Oil Palm Trunk: Kinetic and Thermodynamic Studies. Indonesian Journal of Chemistry, 22(4), 953–964. https://doi.org/10.22146/ijc.72156

Namal Priyantha, Linda Lim, Muhammad Khairud Dahri, & D.T.B. Tennakoon. (2013). Dragon Fruit Skin as a Potential Low-Cost Biosorbent for the Removal of Manganese(II) Ions. Journal of Applied Sciences in Environmental Sanitation, 8(3), 179–188.

Nugroho, R., & Mahmud, I. (2018). Pengolahan Air Limbah Berwarna Industri Tekstil Dengan Proses AOPs. Jurnal Air Indonesia, 1(2), 163–172. https://doi.org/10.29122/jai.v1i2.2344

Nuriyah Alifa Rusdiyana, D., Ety Purnamawati, A., Hery Astuti, D., Jurusan Teknik Kimia, S., Teknik, F., Pembangunan Nasional, U., Timur Jl Rungkut Madya No, J., Anyar, G., & Timur, J. (2023). Penentuan Persamaan Langmuir Dan Freundlich Pada Adsorpsi Logam Cu(Ii) Di Air Limbah Elektroplating Dengan Silika Dari Abu Vulkanik Gunung Bromo. Inovasi Teknik Kimia, 8(2), 83–88.

Nurullita, N., & Zainul, R. (2022). Pengaruh Pengadukan Pada Degradasi Methylene Blue Menggunakan Katalis ZnO Terdoping Cu. Jurnal Periodic Jurusan Kimia UNP, 11(3), 43. https://doi.org/10.24036/p.v11i3.115089

Nurzihan, A., Ulfah, R., Hrp, N., Siregar, H., & Nasution, H. (2019). Adsorpsi Zat Warna Methylene Blue Menggunakan Bentonit Termodifikasi Ethylene Diamine Tetra Aceticacid (EDTA). Prosiding SainsTeKes Semnas MIPAKes UMRi, 1, 1–13.

Peraturan Pemerintah RI. (2015). Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Tentang Sistem Penyediaan Air Munum (PP Nomor 122 Tahun 2015), 151, 10–17.

Permady, M. W. eka, & Mustakim, Z. (2024). Adsorption of Methylene Blue Dyes Using Palm Kernel Shells As Adsorbent. Jurnal Integrasi Proses Dan Lingkungan, 1(2), 47–54. https://doi.org/10.30587/jipl.v1i2.7130

Pitulima, J. (2018). Studi Daya Serap Karbon Aktif Batu Bara Terhadap Penurunan Kadar Logam Cu dalam Lartan CuSO4. Prosiding Seminar Nasional Penelitian & Pengabdian Pada Masyarakat.

Rahmadewi, R., Efelina, V., & Purwanti, E. (2019). Sintesis Nanopartikel Mrgo Untuk Aplikasi Adsorpsi Logam Berat Pada Limbah Cair. JiTEKH, 7(2), 29–35.

Rahmawati, F., Natalia, V., Wijayanta, A. T., & Nakabayashi, K. (2020). Carbon Waste Powder Prepared from Carbon Rod Waste of Zinc-Carbon Batteries for Methyl Orange Adsorption. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, 15(1), 66–73. https://doi.org/10.9767/bcrec.15.1.5148.66-73

Riyanto. (2013). Pengolahan Limbah Zat Warna Industri Pabrik dengan Metode Elektrolisis Menggnakan Elektroda Komposit Karbon (C-PVC). Posiding Seminar Nasional Penelitian, 1(April).

Saadi, R., Saadi, Z., Fazaeli, R., & Fard, N. E. (2015). Monolayer and multilayer adsorption isotherm models for sorption from aqueous media. Korean Journal of Chemical Engineering, 32(5), 787–799. https://doi.org/10.1007/s11814-015-0053-7

Salazar-Rabago, J. J., Leyva-Ramos, R., Rivera-Utrilla, J., Ocampo-Perez, R., & Cerino-Cordova, F. J. (2017). Biosorption mechanism of Methylene Blue from aqueous solution onto White Pine (Pinus durangensis) sawdust: Effect of operating conditions. Sustainable Environment Research, 27(1), 32–40. https://doi.org/10.1016/j.serj.2016.11.009

Setyorini, D., Arninda, A., Syafaatullah, A. Q., & Panjaitan, R. (2023). Penentuan Konstanta Isoterm Freundlich dan Kinetika Adsorpsi Karbon Aktif Terhadap Asam Asetat. Eksergi, 20(3), 149. https://doi.org/10.31315/e.v20i3.10835

Tehubijuluw, H., Subagyo, R., Yulita, M. F., Nugraha, R. E., Kusumawati, Y., Bahruji, H., Jalil, A. A., Hartati, H., & Prasetyoko, D. (2021). Utilization of red mud waste into mesoporous ZSM-5 for methylene blue adsorption-desorption studies. Environmental Science and Pollution Research, 28(28), 37354–37370. https://doi.org/10.1007/s11356-021-13285-y

Titah, H. S., Padang, I. M., & Lingkungan, J. T. (2006). Adsorben Arang Sekam Padi Color Removal of Textile Industry Wastewater Using Activated Carbon of Rice Husk. Jurnal Purifikasi, 7(515), 37–42.

Wijayanti, I. E., & Kurniawati, E. A. (2019). Studi Kinetika Adsorpsi Isoterm Persamaan Langmuir dan Freundlich pada Abu Gosok sebagai Adsorben. EduChemia (Jurnal Kimia Dan Pendidikan), 4(2), 175. https://doi.org/10.30870/educhemia.v4i2.6119

Zuo, R., Du, G., Zhang, W., Liu, L., Liu, Y., Mei, L., & Li, Z. (2014). Photocatalytic degradation of methylene blue using TiO2 impregnated diatomite. Advances in Materials Science and Engineering, 2014. https://doi.org/10.1155/2014/170148




DOI: http://dx.doi.org/10.21776/ub.jsal.2024.011.02.4

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2024