Electronic Theses and Dissertation

Studi ini menginvestigasi karakteristik dan performa adsorben tanah diatom sebelum dan setelah aktivasi fisik dan fisika-kimia untuk tujuan pengendalian konsentrasi logam berat fe dalam air asam tambang. tanah diatom diaktivasi secara fisik melalui kalsinasi pada suhu 750ºc selama 60 menit, dilanjutkan dengan aktivasi kimia menggunakan hcl 1n pada suhu 80ºc selama 24 jam dengan pengadukan magnet. adsorben yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi menggunakan instrumen xrd, sem-edx, dan bet. tahapan adsorpsi dilakukan pada variasi konsentrasi larutan umpan (c0 fe: 5, 10, 20, 40, dan 80 ppm) dan variasi massa adsorben (m: 1, 3, dan 5 gram), yang mana model isotherm dan kinetik telah dipelajari. hasil analisis xrd mengungkapkan bahwa metode aktivasi ganda meningkatkan kandungan silika (sio2 99,2%) dan menghilangkan pengotor, menghasilkan struktur yang lebih amorf dengan penurunan kristalinitas. struktur yang teridentifikasi pada ketiga adsorben tersebut adalah silika kuarsa dengan sistem kristal trigonal. analisis sem mengkonfirmasi adanya morfologi amorf dengan ukuran partikel yang tidak seragam dan adanya aglomerasi. analisis menunjukkan bahwa aktivasi fisik dan fisika-kimia meningkatkan persentase berat silika dan menurunkan elemen karbon dan kalsium. analisis bet mengungkapkan peningkatan luas permukaan setelah aktivasi fisik, diikuti dengan penurunan setelah aktivasi fisik dan kimia. peningkatan konsentrasi umpan menghasilkan peningkatan kapasitas adsorbsi, sedangkan peningkatan massa adsorben memberikan pengaruh yang sebaliknya. model isotherm freundlich paling sesuai untuk memodelkan perilaku adsorpsi pada ketiga jenis adsorben. untuk pemodelan kinetik, model pseudo second order cocok untuk adsorben sebelum dan setelah aktivasi fisik, sementara model pseudo first order cocok untuk adsorben setelah aktivasi fisik dan kimia. secara keseluruhan, studi ini memberikan wawasan mengenai perubahan struktural dan performa adsorpsi adsorben tanah diatom selama proses aktivasi. kata kunci: adsorpsi, tanah diatom, air asam tambang, logam besi (fe), aktivasi fisika dan kimia

This study investigates the characteristics and performance of diatomaceous earth adsorbents before and after physical and physico-chemical activation for the purpose of controlling the concentration of heavy metal Fe in acid mine water. Diatomaceous earth was physically activated by calcination at 750°C for 60 minutes, followed by chemical activation using 1N HCl at 80°C for 24 hours with magnetic stirring. The resulting adsorbents were then characterized using XRD, SEM-EDX, and BET instruments. The adsorption step was carried out at various concentrations of the feed solution (C0 Fe: 5, 10, 20, 40, and 80 ppm) and various masses of adsorbent (m: 1, 3, and 5 grams), in which isotherm and kinetic models have been studied. The results of the XRD analysis revealed that the double activation method increased the silica content (SiO2 99.2%) and removed impurities, resulting in a more amorphous structure with a decrease in crystallinity. The structure identified in the three adsorbents is quartz silica with a trigonal crystal system. SEM analysis confirmed the presence of amorphous morphology with non-uniform particle sizes and the presence of agglomeration. The analysis showed that the physical and physico-chemical activation increased the weight percentage of silica and decreased carbon and calcium elements. BET analysis revealed an increase in surface area after physical activation, followed by a decrease after physical and chemical activation. An increase in feed concentration results in an increase in adsorption capacity, while an increase in the mass of the adsorbent has the opposite effect. The Freundlich isotherm model is most suitable for modeling the adsorption behavior of the three types of adsorbents. For kinetic modeling, the second order pseudo model is suitable for adsorbents before and after physical activation, while the first order pseudo model is suitable for adsorbents after physical and chemical activation. Overall, this study provides insight into structural changes and adsorption performance of diatomaceous earth adsorbents during the activation process. keywords: adsorption, diatomaceous earth, acid mine water, metal ferrous (Fe), physical and chemical activation