Electronic Theses and Dissertation

Penelitian yang berjudul Pengembangan Bioadsorben Limbah Tahu Teraktivasi dan Biodasorben Limbah Tahu Teraktivasi yang diisi pada Busa Poliuretan Untuk Adsorpsi Pb(II) dan Cu(II) bertujuan mereduksi logam berat Pb(II)dan Cu(II). Dalam penelitian ini akan diinvestigasi pengaruh variabel-variabel preparasi dan adsorpsi terhadap produk adsorben yang dihasilkan yaitu mempersiapkan adsorben-adsorben dari limbah ampas tahu (Tofu Waste, TW), sebagai bio adsorben TW, bio adsorben TW teraktivasi. Adsorben-adsorben yang dihasilkan selanjutnya akan dikarakterisasi. Dalam penelitian ini akan ditentukan isotherm, efisiensi dan kinetika masing-masing adsorben dalam mengadsorpsi ion logam Pb(II)dan Cu(II) di dalam tangki berpengaduk secara batch dengan menganalisis pengaruh waktu kontak, konsentrasi awal adsorbat, pH dan temperatur operasi terhadap kapasitas dan efisiensi masing-masing adsorben. Dalam studi ini ditentukan adsorben mana yang memiliki kapasitas adsorpsi maksimum ditinjau dari kajian isotherm adsorpsi dan kinetika adsorpsi. Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan yaitu : (1) Karakterisasi adsorben ; (2) Studi kinetika dan Isoterm adsorben limbah ampas tahu teraktivasi NaOH; (3) Karakterisasi poliueran adsorben ampas tahu; (4) Efesiensi Pb2+dan Cu(II) TW PUF aktivasi NaOH 30 s ; (5) Efesiensi dan Isoterm adsorpsi Pb2+dan Cu(II) pada 30;60 dan 90 s. Hasil penelitian Analisis FTIR menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi NaOH meningkatkan kapasitas adsorpsi TW, dengan identifikasi selulosa, hemiselulosa, dan lignin dalam adsorben melalui analisis XRD, serta peningkatan kristalinitas. Analisis SEM memperlihatkan pori-pori yang lebih besar dengan konsentrasi NaOH yang lebih tinggi, yang menyebabkan pengurangan ukuran adsorben. Studi kinetika adsorpsi mengindikasikan bahwa adsorpsi optimal terjadi dalam 40 menit, dengan kapasitas adsorpsi 99,86 mg/g untuk Pb2+dan 87,81 mg/g untuk Cu(II) menggunakan TW yang diaktivasi dengan 0,6 M NaOH. Model kinetika orde dua semu memberikan kecocokan terbaik, dan isoterm Langmuir menunjukkan kapasitas adsorpsi maksimum 77,519 mg/g dan 91,743 mg/g masing-masing untuk Pb2+dan Cu(II) . Studi BET menunjukkan kapasitas saturasi dan volume pori total masing-masing 50,505 mg/g dan 49,500 L/mg untuk Pb(II)serta 84,388 mg/g dan 237,000 L/mg untuk Cu(II) . Karakterisasi FTIR TW pada berbagai waktu menunjukkan adanya gugus protein (amida) dari ampas tahu yang terintegrasi ke dalam poliuretan, dengan puncak N-H dan C=O khas amida. Analisis SEM menunjukkan variasi ukuran partikel adsorben mempengaruhi efisiensi adsorpsi, dengan TW PUF 0,4 M menunjukkan kapasitas adsorpsi terbaik untuk kedua logam pada waktu kontak 30 menit. Waktu pengadukan 30 detik mencegah agregasi partikel, membuka pori-pori resin poliuretan, dan meningkatkan aksesibilitas situs aktif untuk adsorpsi. Sebaliknya, waktu pengadukan yang lebih lama (60 dan 90 detik) mengakibatkan penutupan pori-pori akibat tekanan mekanis, mengurangi efektivitas adsorpsi.

The research entitled Development of Waste Bioadsorbent Activated Tofu Waste Bioadsorbent and Activated Tofu Waste Bioadsorbent loaded on Polyurethane Foam. For the Adsorption of Pb(II) and Cu(II) n this study, the effect of preparation and adsorption variables on the resulting adsorbent products will be investigated, namely preparing adsorbents from tofu dregs waste, as TW bio adsorbent, activated TW bio adsorbent. The resulting adsorbents will then be characterised. This study will determine the isotherm, efficiency and kinetics of each adsorbent in adsorbing Pb(II)and Cu(II) metal ions in a batch stirred tank by analysing the effect of contact time, initial adsorbate concentration, pH and operating temperature on the capacity and efficiency of each adsorbent. In this study, it was determined which adsorbent has the maximum adsorption capacity in terms of adsorption isotherm and adsorption kinetics. This research was conducted in several stages, namely: (1) Characterisation of tofu dregs adsorbent; (2) Kinetics and Isotherm study of NaOH activated tofu dregs waste adsorbent; (3) Characterisation of tofu dregs adsorbent polyueran; (4) Efficiency of Pb2+and Cu(II) TW PUF 30 s NaOH activation; (5) Efficiency and Isotherm of Pb2+and Cu(II) adsorption at 30;60 and 90 s. FTIR analysis showed that increasing NaOH concentration increased the adsorption capacity of TW, with identification of cellulose, hemicellulose, and lignin in the adsorbent through XRD analysis, as well as increased crystallinity. SEM analysis revealed larger pores with higher NaOH concentration, leading to a reduction in adsorbent size. Adsorption kinetics studies indicated that optimal adsorption occurred within 40 min, with adsorption capacities of 99.86 mg/g for Pb(II)and 87.81 mg/g for Cu(II) using TW activated with 0.6 M NaOH. The pseudo second-order kinetic model gave the best fit, and the Langmuir isotherm showed maximum adsorption capacities of 77.519 mg/g and 91.743 mg/g for Pb(II)and Cu(II) , respectively. BET study showed saturation capacity and total pore volume of 50,505 mg/g and 49,500 L/mg for Pb2+, and 84,388 mg/g and 237,000 L/mg for Cu(II) , respectively. FTIR characterisation of TW at various times showed the presence of protein (amide) groups from the tofu pulp integrated into the polyurethane, with N-H and C=O peaks typical of amides. SEM analysis showed variations in adsorbent particle size affected adsorption efficiency, with 0.4 M PUF TW showing the best adsorption capacity for both metals at a contact time of 30 min. A stirring time of 30 s prevented particle aggregation, opened the pores of the polyurethane resin, and increased the accessibility of active sites for adsorption. In contrast, longer stirring times (60 and 90 seconds) resulted in pore closure due to mechanical stress, reducing the adsorption effectiveness