Electronic Theses and Dissertation

Timbal Pb(II) dan Kadmium Cd(II) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya terhadap manusia dalam jangka waktu panjang. Timbal dan kadmium dapat berada di lingkungan perairan sehingga akan berdampak kepada penyedian air bersih. Salah satu upaya untuk meminimalisir dampak logam berat ini adalah adsorpsi. Sintesis bahan anorganik yang mempunyai struktur berpori dan bahan yang memiliki gugus NH3 serta –OH mampu mengadsorpsi ion logam berat tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk sintesis komposit zeolit-kitosan, mendapatkan kondisi optimum dan kapasitas adsorpsi terhadap adsorben kitosan, zeolit dan komposit zeolit-kitosan. Zeolit terlebih dahulu diaktivasi dengan cara dimasukkan ke dalam oven selama 180 menit dengan suhu 105oC. Kemudian zeolit dicampurkan dengan kitosan dan ditambahkan CH3COOH 1,5% agar menjadi komposit zeolit-kitosan, granular yang terbentuk dikeringkan dengan oven selama 180 menit suhu 105oC. Kondisi optimum proses penyerapan Pb(II) dan Cd(II) diperoleh dengan model Central Composite Design (CCD). Karakterisasi menggunakan FTIR menunjukkan adsorben zeolit-kitosan mengandung gugus fungsi –NH2 dan -OH yang berperan dalam proses adsorpsi ion logam, sedangkan karakterisasi menggunakan SEM menunjukkan adanya pori-pori adsorben sebelum menyerap ion logam, dan karakterisasi menggunakan XRD menunjukkan adsorben bersifat amorf karena adanya penekanan kristalin dengan penumpukan rantai polimer. Kondisi optimum penyerapan ion Pb(II) oleh adsorben kitosan pada waktu 90 menit, pH 9 dan konsentrasi 5 mg/L dengan kapasitas adsorpsi sebesar 0,2970 mg/g, adsorben zeolit pada waktu 6,9 menit, pH 9 dan konsentrasi 25 mg/L dengan kapasitas adsorpsi sebesar 2,1044 mg/g, dan adsorben komposit zeolit-kitosan pada waktu 90 menit, pH 6,8 dan konsentrasi 25 mg/L dengan kapasitas adsorpsi sebesar 2,1874 mg/g. Kondisi optimum penyerapan ion Cd(II) oleh adsorben kitosan pada waktu 30 menit, pH 4 dan konsentrasi 9,04 mg/L dengan kapasitas adsorpsi sebesar 0,5629 mg/g, adsorben zeolit pada waktu 44 menit, pH 4 dan konsentrasi 5 mg/L dengan kapasitas adsorpsi sebesar 0,3182 mg/g, dan adsorben komposit zeolit-kitosan pada waktu 30 menit, pH 9 dan konsentrasi 17,32 mg/L dengan kapasitas adsorpsi sebesar 1,4127 mg/g. Model adsorpsi yang sesuai mengikuti model isoterm adsorpsi Freundlich dimana adsorpsi berlangsung secara multilayer dan heterogen. Jadi dapat disimpulkan bahwa penelitian ini berhasil mensintesis komposit zeolit-kitosan dan mendapatkan model adsorpsi sesuai serta kapasitas adsorpsi dari masing-masing adsorben yang digunakan.

Lead Pb(II) and Cadmium Cd(II) are heavy metals that are harmful to humans in the long term. Lead and cadmium can be in the aquatic environment so that it will have an impact on the supply of clean water. One effort to minimize the impact of these heavy metals is adsorption. The synthesis of inorganic materials that have a porous structure and materials that have NH3 and –OH groups are able to adsorb these heavy metal ions. This study aims to synthesize zeolite-chitosan composites, obtain optimum conditions and adsorption capacity for chitosan adsorbents, zeolite and zeolite-chitosan composites. The zeolite was first activated by placing it in the oven for 180 minutes at 105oC. Then the zeolite was mixed with chitosan and 1.5% CH3COOH was added to form a zeolite-chitosan composite, the granular formed was dried in an oven for 180 minutes at 105oC. Optimum conditions for the absorption of Pb(II) and Cd(II) were obtained using the Central Composite Design (CCD) model. Characterization using FTIR showed that the zeolite-chitosan adsorbent contained –NH2 and -OH functional groups which played a role in the adsorption process of metal ions, while characterization using SEM showed the presence of adsorbent pores before absorbing metal ions, and characterization using XRD showed that the adsorbent was amorphous due to pressure. crystalline with buildup of polymer chains. Optimum conditions for absorption of Pb(II) ions by chitosan adsorbent at 90 minutes, pH 9 and a concentration of 5 mg/L with an adsorption capacity of 0.2970 mg/g, zeolite adsorbent at 6.9 minutes, pH 9 and a concentration of 25 mg /L with an adsorption capacity of 2.1044 mg/g, and a zeolite-chitosan composite adsorbent at 90 minutes, pH 6.8 and a concentration of 25 mg/L with an adsorption capacity of 2.1874 mg/g. Optimum conditions for absorption of Cd(II) ions by chitosan adsorbent at 30 minutes, pH 4 and a concentration of 9.04 mg/L with an adsorption capacity of 0.5629 mg/g, zeolite adsorbents at 44 minutes, pH 4 and a concentration of 5 mg /L with an adsorption capacity of 0.3182 mg/g, and a zeolite-chitosan composite adsorbent at 30 minutes, pH 9 and a concentration of 17.32 mg/L with an adsorption capacity of 1.4127 mg/g. The appropriate adsorption model follows the Freundlich adsorption isotherm model where the adsorption takes place in a multilayer and heterogeneous manner. So it can be concluded that this research succeeded in synthesizing the zeolite-chitosan composite and obtaining the appropriate adsorption model and the adsorption capacity of each adsorbent used.