Kajian kemampuan adsorpsi zeolit alam aktif terimmobilisasi dithizon terhadap limbah ion logam Cd(II) terkompetisi Mg(II) dan Cu(II) secara simultan

Abstract

The study on the adsorption of Cd(II) ion waste in the presence of Mg(II) dan Cu(II) simultaneously ions by dithizone-immobililized natural zeolite has been conducted. The results were compared with those adsorbed by unmodified active natural zeolite. The study included modification and characterization of adsorbent, pH optimization, kinetics, and adsorption isotherm. The modification of natural zeolite was done by refluxing it with dithizone in toluene. Adsorbent characterization was perfomed X-ray diffraction and infrared spectrometry. The results showed that dithizone was successfully immobilized on to the surface of natural zeolite and the immobilization did not significantly affect zeolite
cristalinity. Optimum pH for the adsorption of Cd(II) ion waste in the presence Mg(II) and Cu(II) simultaneously was 5. Adsorption kinetics was studied using Langmuir-Hinshelwood simple model of order 1. Adsorption kinetics parameters showed that Cd(II) adsorption rate constant of adsorbent active and dithizone-immobilized zeolite was 1.00 x 10-4 minute-1 dan 3.00 x 10-3 minute-1, respectively. Equilibrium constant of active and dithizone-immobilized zeolite was 2.95 x 104 L/mol and 3.96 x 104 L/mol, respectively. Adsorption of Cd(II) in the presence of Mg(II) and Cu(II) simultaneously on active and dithizone-immobilized zeolite was believed to be chemisorption, with the adsorption
energy of 30.17 kJ/mol and 32.11 kJ/mol, respectively. In general, it was shown that the ability of dithizone-immobilized natural zeolite for the adsorption of Cd(II) in the presence Mg(II) and Cu(II) simultaneously was better than the active natural zeolit.

Keywords : zeolite, dithizone, immobilization, Cd(II) ion, adsorption.

Abstrak

Telah dilakukan penelitian adsorpsi limbah ion logam Cd(II) terkompetisi Mg(II) dan Cu(II) secara simultan dengan menggunakan Zeolit Alam Aktif dan Zeolit Alam Aktif Terimmobilisasi Dithizon (ZAA-D). Kajian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi modifikasi, karakterisasi, kajian adsorpsi ZAA dan ZAA-D yang meliputi optimasi pH larutan, kinetika adsorpsi,dan isoterm adsorpsi. Immobilisasi dithizon dilakukan dengan pencucian zeolit alam dengan 1% HF, kemudian direfluks menggunakan dithizon pada pelarut toluene pada suhu 50OC selama 4 jam. Karakterisasi adsorben dilakukan menggunakan spektroskopi inframerah dan difraksi sinar X. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa dithizon telah terimmobilisasikan pada ZAA tanpa merusak kristalinitasnya. pH optimum adsorpsi ion logam Cd(II) terkompetisi ion logam Mg(II) dan Cu(II) secara simultan pada ZAA dan (ZAA-D) adalah 5. Kinetika adsorpsi Cd(II) dengan
adanya ion Mg(II) dan Cu(II) dipelajari menggunakan pendekatan kinetika adsorpsi sederhana orde 1 model Langmuir-Hinshelwood, menunjukkan bahwa konstanta laju adsorpsi ion logam Cd(II) oleh ZAA dan ZAA-D berturut-turut 1,00 x 10-4 menit-1 dan 3,00 x 10-3 menit-1. Besarnya konstanta kesetimbangan ion logam Cd(II) untuk ZAA dan ZAA-D berturut-turut 2,95 x 104 L/mol dan 3,96 x 104 L/mol. Adsorpsi ion logam Cd(II) terkompetisi ion Mg(II) dan Cu(II) secara simultan oleh ZAA dan ZAA-D berlangsung secara kimia dengan energi adsorpsi berturut-turut adalah 30,17 kJ/mol dan 32,12 kJ/mol. Adsorben ZAA-D mempunyai kemampuan dan selektivitas adsorpsi limbah ion logam Cd(II) terkompetisi ion logam Mg(II) dan Cu(II) secara simultan lebih tinggi dibandingkan dengan ZAA.

Kata kunci : zeolit, dithizon, immobilisasi, ion Cd(II), adsorpsi.