amobilisasi ion pb oleh geopolimer hasil sintesis...

AMOBILISASI ION Pb2+ OLEH GEOPOLIMER HASIL SINTESIS DARI

ABU LAYANG PT. IPMOMI PROBOLINGGO

Oleh:

Ria Akmalia Fitriani 1408 100 079

pembimbing:

Drs. M. Nadjib Mudjahid, MS. Hamzah Fansuri, M. Si. Ph. D.

8/14/2014

10 Agustus 2014

Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2014

LATAR BELAKANG

8/14/2014

Limbah Logam berat

Pb2+

AMOBILISASI

Digunakan pada industri cat

Industri baterai Pada bensin menaikkan

nilai oktan

Merusak ginjal dengan menurunkan fungsi ginjal

Penurunan fungsi sistem saraf pusat, Epilepsi, Halusinasi

Menyebabkan keguguran

memblokir pembentukkan hemoglobin

Tahan terhadap asam, garam, basa

Memiliki kekuatan yang baik

LATAR BELAKANG

8/14/2014 Limbah abu layang

Kaolin atau metakaolin

& Produksi melimpah,

terpenting mengandung SiO2

dan Al2O3

Memiliki fasa amorf dan kristalin sehingga perlu

ditambahkan larutan pengaktif

Kekuatan mekanik dipengaruhi silikat

dan aluminat, kandungan air,

larutan pengaktif

Kation logam Pb2+ memiliki kemampuan amobilisasi yang lebih tinggi di bandingkan kation logam Cd2+ seiring bertambahnya waktu pada geopolimer berbahan dasar abu layang cilacap

LATAR BELAKANG

8/14/2014

Penelitian-penelitian sebelumnya

Warih, 2009

Kation logam Cd2+ memiliki keefektifan 79,09 - 96,25% pada geopolimer berbahan dasar abu layang PT.IPMOMI

Stiasari, 2011

Bagaimana mengamobilisasi ion Pb2+ pada geopolimer dari abu layang PT. IPMOMI

Bagaimana ketahanan geopolimer yang mengamobilisasi ion Pb2+

terhadap leaching serta pengaruh penambahan Pb2+ pada kekuatan geopolimer

RUMUSAN MASALAH

8/14/2014 Amobilisasi Ion Pb2+ Oleh Geopolimer Hasil Sintesis dari Abu Layang PT. Ipmomi Probolinggo

TUJUAN

8/14/2014

Untuk mengamobilisasi ion Pb2+ pada geopolimer dari abu layang PT. IPMOMI Probolinggo

Mengetahui kemampuan amobilisasi ion Pb2+ pada geopolimer serta perubahan kekuatan geopolimer

Mendapatkan amobilisasi logam berat secara umum oleh geopolimer

Memanfaatkan geopolimer sebagai bahan baku bangunan darat dan bangunan air sebagai pengganti semen

MANFAAT

8/14/2014 Amobilisasi Ion Pb2+ Oleh Geopolimer Hasil Sintesis Abu Layang PT. Ipmomi Probolinggo

METODOLOGI PENELITIAN

PREPARASI SAMPEL


PREPARASI ABU LAYANG

Abu layang karakterisasi

Abu layang

• Diayak menggunakan ayakkan 120 mesh

• dikeringkan pada suhu 105° C (12 jam)

• Dianalisis menggunakan XRF

METODOLOGI PENELITIAN


PEMBUATAN LARUTAN PENGAKTIF

NaOH Aqua DM Waterglass

karakterisaasi

Larutan NaOH

Diaduk dan

didiamkan selama 12

jam

Larutan Alkalin

Diaduk dan didiamkan selama 15 menit

METODOLOGI

SINTESIS GEOPOLIMER


Abu layang karakterisasi

Larutan pengaktif

Pasta homogen dalam cetakan

Pasta homogen

Pellet geopolimer Pellet geoplimer

di curing

Diaduk selama 2 menit mixer kecepatan rendah

Divibrasi 2 menit

Dioven 60° C + dsiimpan 28 hari

Dimasukkan plastik kedap

udara

data

Al(OH)3

Pb(NO3)2

Diuji kuat tekan

METODOLOGI

LEACHING


Pellet geopolimer Pellet geopolimer

Pellet geopolimer Sampel leachate

dimasukkan dalam larutan asetat

Diaduk selama 7 jam

Dianalisa ICP

data

OPTIMASI S/L

8/14/2014

AL (g)

WG (g) NaOH

(g)

Aqua DM (mL)

S/L Kuat

Tekan (Mpa)

Fasa padat

Fasa cair

200 30,76 9,24 16 40 5,40 N/A 180 30,76 9,24 16 40 4,90 24,40 150 30,76 9,24 16 40 4,15 33,20 140 30,76 9,24 16 40 3,90 33,30 130 30,76 9,24 16 40 3,59 33,70 120 30,76 9,24 16 40 3,40 9,60 110 30,76 9,24 16 40 3,15 8,10 100 30,76 9,24 16 40 2,90 5,60 80 30,76 9,24 16 40 2,40 3,60


Kuat tekan tertinggi

menurun

Paling tinggi

OPTIMASI S/L

8/14/2014 8/14/2014 Amobilisasi Ion Pb2+ Oleh Geopolimer Hasil Sintesis Abu Layang PT. Ipmomi Probolinggo

3,60 5,60

8,10 9,60

33.70 33,30 33,20

24,40

0 -

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

2,40 2,90 3,15 3,40 3,59 3,90 4,15 4,90 5,40

kuat

tek

an (

MP

a)

variasi S/L geopolimer

Grafik geopolimer variasi S/L

Series1

Rentang rasio 3,59-4,15 : kuat tekan yang dimiliki masih tinggi, setelah rasio 4,9 mulai mengalami penurunan

Geopolimer dengan rasio S/L =3,59 menjadi standart

OPTIMASI RASIO SIO2/Al2O3

8/14/2014

SIO2 tetap dengan Al2O3


AL

(g)

WG (g)

NaOH

(g)

Aqua DM

(mL)

AlOH3

(g)

SiO2/

Al2O3

Kuat

tekan

(Mpa)

Fasa padat

Fasa cair

130 30,76 9,24 16 40 0,00 6,85 -

130 30,76 9,24 16 40 0,99 6,62 -

130 30,76 9,24 16 40 1,70 6,45 33,46

130 30,76 9,24 16 40 3,64 6,06 21,00

130 30,76 9,24 16 40 6,59 5,54 14,00

130 30,76 9,24 16 40 10,30 5,00 11,46

130 30,76 9,24 16 40 14,57 4,50 7,46

Geopolimer yang memiliki kuat tekan terbaik diperoleh pada rasio SiO2/AlO3 6,45

Setting time terlalu cepat tidak bisa dicetak




7,46

11,46 14

21

33,46

0 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

4,5 5 5,54 6,06 6,45 6,62 6,85

kusa

t te

kan

(M

Pa)

variasi SiO2AlOH3

pengaruh perbedaan rasio SiO2/AlOH3 dengan Si tetap

Series1


Semakin tinggi rasio SiO2 /Al2O3 maka semakin tinggi pulakuat tekan, namun

menurun setelah rasio 6,45



Al2O3 tetap

AL

(g)

WG (g)

NaOH

(g)

Aqua

DM

(mL)

AlOH3 (g)

SiO2/

Al2O3

Kuat

tekan

(Mpa)

Fasa padat

Fasa cair

Fasa

padat

Fasa

Cair

130,00 30,76 9,24 16,00 40,00 0,00 0,00 6.45 10,93 104,40 24,70 7,41 26,10 35,80 0,52 0,00 5.50 15,46 76,80 19,22 5,77 36,50 31,10 1,05 0,01 4.90 14,26 61,50 14,54 4,37 43,00 28,80 2,11 0,02 4.00 -

Geopolimer yang memiliki kuat tekan terbaik diperoleh pada rasio SiO2/Al2O3 5,50



0

14,26

15,46

10,9

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

4 4,9 5,5 6,45

Ku

st T

ekan

(M

Pa)

rasio SiO2/Al2O3

pengaruh perbedaan rasio SiO2/Al2O3 dengan Al tetap

Series1


Batas kenaikkan kuat tekan terjadi pada rasio 5,5 dan menurun setelah rasio 5, 5

Rasio SiO2/Al2O3 5,5 : geopolimer dengan Si tetap <geopolimer dengan Al tetap Rasio SiO2/Al2O3 6,45 : geopolimer dengan Si tetap <geopolimer dengan Al tetap

Rasio SiO2/Al2O3 dengan Si tetap 6,45 dengan S/L 3,59 digunakan sebagai geopolimer standar untuk amobilisasi ion logam Pb2+

PENGARUH PENAMBAHAN Pb2+

TERHADAP KUAT TEKAN GEOPOLIMER

8/14/2014

Nama

Sampel

Kuat tekan (mpa) Kuat

Tekan (Mpa)

I II III standart 36,00 51,20 13,20 33,46 Pb-1000 50,00 29,20 26,00 34,53 Pb-2000 48,00 49,20 22,00 35,86 Pb-4000 38,40 32,80 40,40 37,20 Pb-8000 45,20 45,20 44,00 44,80

Pb-16000 60,00 52,00 48,40 53,46


Semakin tinggi konsentrasi Pb maka semakin tinggi pula kuat tekan yang di dapat

Na2CO3

PENGARUH PENAMBAHAN Pb2+

TERHADAP KUAT TEKAN GEOPOLIMER


26

34,53 35,86 37,2

44,8

53,46

0

10

20

30

40

50

60

0 1000 2000 4000 8000 16000

Chart Title

Series4

Grafik

Masih dimungkinkan penambahan logam Pb karena nilai Kuat tekan meningkat

LEACHING GEOPOLIMER

Mengetahui kemampuan geopolimer dalam menahan ion Pb2+


TUJUAN

Nama

sampel

mg Pb/g

geopolimer

mg Pb/g

geopolimer

Kadar Pb2+ yang

terleaching (ppm)

Pb-1000 0,579 3,473 1,4749

Pb- 8000 4,43 27,80 0,4931

Pb-16000 9,093 54,556 Tidak terdeteksi

seiring tingginya kerapatan yang ditimbulkan ion kontaminan semakin kuat pula geopolimer menahan serangan asam asetat Amobilisasi Pb2+ paling baik

diamati pada penambahan Pb2+

16.000 ppm


ANALISIS MiKROSTRUKTUR DENGAN SEM

sampel Pb 1000 ppm sebelum di leaching

Bagian tepi Bagian tengah Bagian tepi Bagian tengah


Mengetahui mikrostruktur baik porositas maupun bentuk retakan geopolimer


ANALISIS MORFOLOGI DENGAN SEM


Bagian tepi Bagian tengah

Jika dibandingkan dengan geopolimer (dengan Pb1000 dan Pb 8000) kerapatan lebih tinggi

Terdapat aglomerasi Si setting time cepat



sampel Pb 1.000 ppm setelah di leaching

Intensitas Pb lebih banyak di bagian tengah dibandinggkan bagian tepi

Aglomerasi Si disebabkan setting time tinggi

Bagian tepi Bagian tengah Bagian tepi Bagian tengah





Intensitas Pb lebih banyak di bagian tengah dibandinggkan bagian tepi

Bagian tepi Bagian tengah

Jika dibandingkan dengan geopolimer (dengan Pb1000 dan Pb 8000) kerapatan lebih tinggi

Jika dibandingkan dengan geopolimer dengan geopolimer yang


KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Ion logam Pb2+ dapat diamobilisasi menggunakan geopolimer dari abu layang PT. IPMOMI

Komposisi geopolimer terbaik terdapat pada rasio S/L 3,59 : kuat tekan tertinggi sebesar 33,70 MPa. rasio SiO2/Al2O3 dengan Si tetap 6,45 pada S/L 3,59 : kuat tekan

sebesar 33,46 MPa. Kemampuan amobilisasi terbaik di peroleh pada geopolimer dengan

penambahan Pb 16000 ppm. Semakin tinggi konsentrasi ion Pb2+ yang ditambahkan, semakin tinggi

pula kuat tekannya. Kuat tekan tertinggi sebesar 53,46 MPa didapat pada geopolimer

dengan penambahan Pb2+ sebesar 16.000 ppm. Pada penambahan sebesar 16.000 ppm, tidak ditemukan adanya ion

Pb2+ di dalam leachate.


TERIMAKASIH

amobilisasi ion pb oleh geopolimer hasil sintesis...

Documents