mempelajari migrasi radionuklida terhadap web viewmemperkenalkan teknik penentuan migrasi...

27
LAPORAN PRAKTIKUM PROSES KIMIA MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP BAHAN MATERIAL DASAR PENYUSUN KERAMIK Disusun oleh : Nama : Dewi Ramandhanni K NIM : 010800214 Kelompok : V Teman Kerja : Sri Nuryani Taufik Juliade H Asisten : Sukosrono, A.Md

Upload: duongdung

Post on 31-Jan-2018

219 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

LAPORAN PRAKTIKUM PROSES KIMIA

MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAPBAHAN MATERIAL DASAR PENYUSUN KERAMIK

Disusun oleh :

Nama : Dewi Ramandhanni K

NIM : 010800214

Kelompok : V

Teman Kerja : Sri Nuryani

Taufik Juliade H

Asisten : Sukosrono, A.Md

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKARTA

2011

Page 2: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP

BAHAN MATERIAL DASAR PENYUSUN KERAMIK

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Memperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan

material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif.

2. Menentukan koefisien distribusi (Kd), faktor dekontaminasi (FD), dan

kapasitas serap (Ks) bahan material dasar penyusun keramik bentonit

terhadap limbah uranium cair fasa air.

II. DASAR TEORI

Limbah radioaktif adalah zat radioaktif yang tidak terpakai atau bahan

bekas serta peralatan yang telah terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif

karena operasi nuklir yang tidak direncanakan dan tidak dapat untuk

dipergunakan lagi. Limbah radioaktif akan sangat berbahaya bagi

keselamatan/kesehatan manusia dan lingkungan baik masa sekarang atau masa

yang akan datang bila tidak dikelola dengan baik.

Pengelolaan limbah radioaktif terdiri dari beberapa tahap yaitu

pengolahan awal, pengolahan, immobilisasi dan penyimpanan. Pengolahan awal

meliputi: perlakuan administrasi, pengumpulan/pengangkutan, sortir,

pengelompokan, reduksi ukuran (untuk limbah padat), pewadahan, pemantauan,

dan pengolahan awal lainnya. Pengolahan limbah radioaktif dilakukan sesuai

dengan jenis limbahnya, untuk limbah gas diolah ditempat proses dengan sistem

ventilasi sedang untuk limbah cair dengan cara pengolahan kimia, evaporasi,

penukar ion dan immobilisasi, untuk limbah padat dengan system kompaksi,

insenerasi/pembakaran, distruksi kimia, metal melting proses, dekontaminasi,

microwave melting proses, immobilisasi, dll.

Immobilisasi atau kondisioning merupakan upaya untuk mengungkung

radionuklida dalam limbah supaya tidak mudah terlepas sehingga mencemari

lingkungan pada saat pengangkutan maupun penyimpanan atau pembuangan

akhir. Keramikisasi merupakan salah satu proses immobilisasi. Keramik

Page 3: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

merupakan bahan yang cukup prospek untuk penggunaan disegala bidang,

mempunyai unjuk kerja tinggi, rancang bangun yang luwes, indah dan kuat.

Dibandingkan dengan semen, keramik mempunyai keunggulan- keunggulan

sebagai berikut:

Lebih tahan variasi suhu karena porositas lebih terkendali lebih baik.

Lebih tahan bahan kimia (klorida, sulfat).

Bahan keramiknya dapat dipilih yang sesuai.

Lebih tahan keausan mekanis karena lebih keras dan tahan aus.

Lebih tegar, elastis, daya kompresi dan tensile lebih baik.

Stabilitas dimensi lebih besar, tidak mudah retak.

Pembuatan keramik, baik untuk keramik tradisional ataupun keramik

canggih dilakukan dengan proses kalsinasi pada suhu tinggi. Hal ini akan

melibatkan tahap sintering, yaitu suatu cara memadat-kompakkan bubuk oksida,

karbida ataupun nitrida halus dengan sintesis berbahan baku lempung, kaolin

dan feldspar.

Menurut definisi bahan keramik harus mengalami pembakaran paling

sedikit satu kali, yaitu untuk mengubah secara “irreversible” bahan keramik

yang telah dibentuk (dalam keadaan mentah) menjadi produk yang keras, tahan

terhadap air dan kimia. Untuk menanggulangi kemungkinan terjadinya

pelucutan radionuklida akibat kerusakan kemasan limbah dalam penyimpanan

sementara atau pembuangan akhir perlu diberikan bahan penahan atau bahan isi

(back fill material) di antara kemasan limbah. Sebelum proses keramikisasi

bahan dasar penyusun keramik merupakan bahan pengemban limbah radioaktif.

Dalam mengetahui keefektifan bahan dasar penyusun keramik sebagai bahan

pengemban limbah radioaktif perlu adanya optimalisasi kegunaan setiap bahan

dasar penyusun keramik diantaranya adalah kaolin, felspar, clay, dll.

Mengingat fungsi dari bahan dasar penyusun keramik merupakan bahan

pengemban radioaktif di dalam perlu diketahui permeabilitas, porositas,

koefisien distribusi, kecepatan alir, kecepatan migrasi, kecepatan serap dan

faktor dekontaminasi bahan isi tersebut.

Page 4: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

Koefisien permeabilitas adalah kapasitas tanah untuk dilalui air. Nilai

permeabilitas tanah dipengaruhi tingkat kebasahan, tekstur, struktur, bentuk, dan

susunan pori tanah. Untuk nilai koefisien permeabilitas yang besar maka nilai

pelepasan spesifiknya juga besar, sedang untuk tanah liat mempunyai nilai

sangat kecil.

III. ALAT DAN BAHAN

A. Bahan yang digunakan:

1. Limbah radioaktif Uranium

2. Mineral dasar penyusun keramik (bentonit)

3. Pengomplek arsenazo

4. Aquades

B. Alat yang digunakan:

1. Neraca analitik

2. Kolorimeter

3. Kaca arloji

4. Gelas ukur

5. Pipet ukur

6. Pipet gondok

7. Bulbpet

8. Mikro pipet

9. Labu ukur

10. Gelas beker

11. Tabung reaksi

12. Buret

13. Pompa dosis

14. Stop watch

Page 5: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

IV. CARA KERJA

a. Menentukan kurva standar

1. Dibuat larutan standar dengan konsentrasi 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80

ppm, dan 100 ppm dari limbah yang memiliki konsentrasi 100 ppm.

2. Masing-masing larutan diberi 3 tetes pengompleks arsenazo.

3. Larutan standar tersebut kemudian diukur absorbansinya pada panjang

gelombang optimum (680 nm).

4. Data yang didapatkan dicatat sebagai data panjang gelombang standar.

b. Analisa migrasi radionuklida

1. Satu buah buret dan pompa disiapkan.

2. Diameter kolom buret diukur.

3. Bentonit dimasukkan ke dalam buret sebanyak 1,505 gr.

4. Larutan uranium 100 ppm dimasukkan lewat selang pompa sebanyak

23,55 ml atau dengan ketinggian 30 cm dalam buret. Volume atau

ketinggian tersebut dipertahankan.

5. Ketinggian bentonit dalam buret diukur.

6. Cairan yang menetes dari buret ditampung dengan gelas ukur sebanyak 5

ml dan dicatat waktu migrasinya, disaring dan diukur absorbansinya.

7. Langkah 6 diulangi hingga diperoleh lima kali pengulangan data.

V. DATA PERCOBAAN

Dari hasil pengamatan diperoleh data sebagai berikut:

a. Membuat kurva standar

Tabel 1.

No. Konsentrasi U (ppm) Absorbansi

1. 20 0,02

2. 40 0,025

3. 60 0,04

4. 80 0,05

5. 100 0,04

Page 6: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

b. Data proses migrasi radionuklida

Volume limbah : 23,55 ml

Tinggi limbah : 30 cm

Diameter kolom : 1 cm

Jenis mineral : bentonit

Tinggi/berat mineral : 2,5 cm/1,505 gr

Waktu limbah ke batas bawah : 2 menit 14 detik

No. Vol.efluen (ml) Waktu (menit) Absorbansi

1. 5 3 menit 31 detik 0,1

2. 5 3 menit 57 detik 0,05

3. 5 3 menit 59 detik 0,02

4. 5 4 menit 12 detik 0,01

5. 5 4 menit 17 detik 0,01

VI. PERHITUNGAN

1. Membuat dan menentukan pesamaan kurva standart:

Data yang didapatkan:

No. Konsentrasi U (ppm) Absorbansi

1. 0 0

2. 20 0,02

3. 40 0,025

4. 60 0,04

5. 80 0,05

6. 100 0,04

Dari data di atas, maka dapat dibuat kurva dan persamaannya sebagai berikut:

Page 7: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

0 20 40 60 80 100 1200

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

f(x) = 0.000435714285714286 x + 0.00738095238095243R² = 0.819904517076753

Grafik Hubungan Konsentrasi dengan Absorbansi

Konsentrasi (ppm)

Abs

orba

nsi

Dari grafik tersebut didapatkan bahwa persamaan grafiknya adalah:

y = 0,0004x + 0,0074

Dengan : y = absorbansi

x = konsentrasi (ppm)

Dengan menggunakan persamaan kurva standart di atas, maka konsentrasi U pada

perlakuan pengambilan 5 ml effluen yang pertama adalah:

Konsentrasi U setelah ada perlakuan (At):

y = 0,0004x + 0,0074

0,1 = 0,0004x + 0,0074

0,1 - 0,0074 = 0,0004x

0,0926 = 0,0004x

x = 231,5 ppm

Dengan menggunakan perhitungan yang sama, maka konsentrasi U untuk

pengambilan 5 ml effluen berikutnya diperoleh:

Volume effluen

(ml)Waktu Absorbansi

Konsentrasi

effluen (ppm)

(At)

5 3 menit 31 detik 0,1 231,55 3 menit 57 detik 0,05 106,5

Page 8: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

5 3 menit 59 detik 0,02 31,55 4 menit 12 detik 0,01 6,55 4 menit 17 detik 0,01 6,5

2. Menentukan Koefisien Distribusi (Kd)

Untuk pengambilan 5 ml effluen yang pertama:

Berat mineral = 1,505 gr

Volume limbah =

14 πd2t

=

14 π(1 cm)2·30 cm

= 23,55 ml

Konsentrasi awal U (A0) = 100 ppm

Konsentrasi U setelah ada perlakuan (At) = 231,5 ppm

Kd =

Ao − AtAt x

Vg

Kd =

(100 ppm − 231,5 ppm)231,5 ppm x

23 , 551 ,505 (cm3/gr)

Kd = -8,89 cm3/gr

Dengan cara perhitungan yang sama, maka untuk pengambilan 5 ml effluen

berikutnya diperoleh:

Tabel.

No.Vol. Effluen

(ml)Konsentrasi (ppm) Kd (cm3/gr)

1. 5 231,5 -8,892. 5 106,5 -0,963. 5 31,5 34,034. 5 6,5 225,1

Page 9: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

5. 5 6,5 225,1

3.Menentukan Kecepatan Perembesan (V)

L = 2,5 cm

TLi = 2 menit 14 detik = 134 detik

V = L

T Li

= 2,5 cm

134 detik = 0,0186cm / detik

4.Menentukan Kecepatan Lolos (Vi)

Vi = VLt

VT Lt

Data 1 :

Vi = 23,55 ml211detik = 0,1116 cm3/ detik

Dengan cara sama diperoleh:

No. L (ml) TLi (detik) Vi (cm3/detik)

1. 23,55 211 0,11162. 23,55 237 0,09943. 23,55 239 0,09854. 23,55 252 0,09355. 23,55 257 0,0916

5.Menentukan Koefisien Permeabilitas dan Porositas

A = 2πr2 + πDL

= 2.3,14( 1/2 cm)2 + (3,14.(1 cm.2,5 cm)

= 9,42 cm2

Data 1 :

K = Q . LA . H =

0,1116 cm3

detik.2,5cm

9,42cm2 .30 cm = 0,000987 cm/ detik

Page 10: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

f = K . HV . L =

0,000987 cmdet

.30 cm

0,0186 cmdet

.2,5 cm = 0,637008

Dengan cara yang sama seperti perhitungan data 1, maka untuk data berikutnya

diperoleh hasil :

No. Q (cm3/detik) K (cm/det) f

1. 0,1116 0,000987 0,6370082. 0,0994 0,000879 0,5671253. 0,0985 0,000872 0,5623794. 0,0935 0,000827 0,5333675. 0,0916 0,000811 0,522991

6.Menetukan Kecepatan Migrasi Rata- Rata

Tr = ∑ ti .Ci

∑Ci

= 211.231,5+237.106,5+239.31,5+252.6,5+257.6,5

231,5+106,5+31,5+6,5+6,5

= 222,0235 detik = 3,7 menit

Vr = LTr =

2,5cm3,7 menit = 0,676 cm/menit

7.Menghitung Faktor Retardasi (R)

Vm = kec aliran rerata

Vm = ∑ L/TLtn

= 2,5 cm

211detik+ 2,5 cm

237 detik+ 2,5 cm

239 detik+ 2,5 cm

252 detik+ 2,5 cm

257 detik5

= 0,010501 cm/ detik

= 0,63 cm/menit

R = VmVr =

0,63 cm /menit0,676 cm /menit = 0,932

8.Menentukan Harga Faktor Dekontaminasi (FD)

Untuk pengambilan effluen yang pertama:

A0 = 100 ppm

Page 11: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

At = 231,5 ppm

FD =

AoAt

FD =

100 ppm231,5 ppm

FD = 0,43

Untuk pengambilan effluen yang lainnya diperoleh:

Pengambilan

effluen (ml)Waktu (menit)

Konsentrasi

effluen(ppm)

(At)

Faktor

dekontaminasi

(FD)

5 3 menit 31 detik 231,5 0,435 3 menit 57 detik 106,5 0,945 3 menit 59 detik 31,5 3,175 4 menit 12 detik 6,5 15,45 4 menit 17 detik 6,5 15,4

9.Menentukan Harga Kapasitas Serap (KS)

Untuk pengambilan 5 ml effluen yang pertama:

Konsentrasi awal (Ca) = 100 ppm

Konsentrasi setelah perlakuan = 231,5 ppm

Ks =

(Ca − Ct )g

Ks =

(100 ppm − 231,5 ppm)1 ,505 gr

Ks = -87,38 ppm/gr

Untuk pengambilan effluen yang lainnya adalah:

Pengambilan

effluen (ml)

Konsentrasi setelah

perlakuan(ppm) (Ct)

Kapasitas serap

(Ks) (ppm/gr)

Page 12: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

5 231,5 -87,38

5 106,5 -4,32

5 31,5 45,52

5 6,5 62,13

5 6,5 62,13

VII. PEMBAHASAN

Immobilisasi atau kondisioning merupakan salah satu bentuk pengolahan

limbah radioaktif untuk limbah cair maupun padat serta merupakan salah satu

upaya untuk mengungkung radionuklida dalam limbah supaya tidak mudah

terlepas sehingga mencemari lingkungan pada saat pengangkutan maupun

penyimpanan atau pembuangan akhir.

Percobaan ini bertujuan untuk memperkenalkan teknik penentuan

migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk

pengolahan sludge limbah radioaktif serta menentukan koefisien distribusi (Kd),

faktor dekontaminasi (FD), dan kapasitas serap (Ks) bahan material dasar

penyusun keramik bentonit terhadap limbah uranium cair fasa air.

Percobaan ini tentunya memiliki maksud utama untuk memperkenalkan

salah satu proses pengolahan limbah radioaktif cair proses immobilisasi secara

keramikisasi. Untuk mendapatkan bahan keramik yang bagus, maka perlu

diadakannya suatu percobaan awal untuk menentukan migrasi radionuklida

suatu limbah radioaktif tertentu. Sehingga dilakukanlah percobaan ”Migrasi

Radionuklida Terhadap Material Dasar Penyusun Keramik”.

Material dasar penyusun keramik yang digunakan dalam percobaan ini

adalah bentonit, dimana bentonit merupakan batuan yang komposisi utamanya

adalah mineral montmorilonit dan beidelit yang terbentuk dari dekomposisi abu

vulkanik dan mempunyai kemampuan besar menyerap air. Kemampuannnya

dalam menyerap limbah radioaktif cair dikenal dengan sorpsi, dimana terjadi

interaksi dengan limbah cair yang mengandung radionuklida sehingga

menyebabkan adanya serapan air oleh butiran bentonit yang membuat terjadinya

penggembungan (swelling) pada bentonit. Peristiwa swelling bentonit dapat

Page 13: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

menyebabkan jarak antar butir dari bentonit menjadi lebih dekat dan

mempersempit ruang inter partikel bentonit. Proses alami ini menyebabkan

menurunnya sifat kelulusan limbah cair/partikel radionuklida karena densitas

atau jarak butiran bentonit yang semakin rapat sehingga limbah cair yang

mengandung radionuklida tersebut terjebak diantara butiran-butiran bentonit.

Sehingga dapat dikatakan bahwa teknik penentuan migrasi radionuklida pada

pengolahan sludge limbah radioaktif dalam percobaan merupakan teknik

absorpsi.

Selain daripada itu, yang dilakukan dalam percobaan ini mula-mula

adalah membuat kurva standar konsentrasi vs absorbansi dari larutan standar

dengan konsentrasi 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm, 80 ppm, dan 100 ppm.

Pengukuran absorbansi dilkakukan pada panjang gelombang maksimum 680

nm. Grafik yang diperoleh memberikan persamaan yang tidak linier (R² =

0,8199), dimana R² tidak sama dengan atau mendekati 1. Hal ini terletak pada

kesalahan kolorimeternya. Alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi

tidak akurat dan bukan system digital sehingga sulit dalam membaca absorbansi

dan terkadang mengalami error dikarenakan usia alat yang sudah cukup tua.

Seharusnya konsentrasi berbanding lurus dengan absorbansi, dimana semakin

tinggi konsentrasi maka absorbansinya semakin besar. Dari grafik ini diperoleh

persamaan y = 0,0004x + 0,0074. Persamaan ini digunakan untuk menentukan

konsentrasi limbah radioaktif yang telah melewati bentonit, dimana dilakukan

sebanyak lima kali pengukuran absorbansi limbah radioaktif yang melewati

bentonit pada volume tetap 5 ml yang kemudian ditentukan konsentrasinya.

Data konsentrasi yang diperoleh setelah melewati bentonit digunakan untuk

menghitung koefisien distribusi (Kd). Koefisien distribusi adalah besaran yang

menunjukkan tingkat pemerataan (tersebarnya) aktivitas suatu limbah radioaktif

dalam medianya tiap satuan berat bahan penyerapnya atau proses penghambatan

migrasi radionuklida secara sorpsi. Pada percobaan ini didapatkan bahwa nilai

koefisien distribusi dalam tiap 1,505 gram bentonit semakin tinggi. Semakin

besarnya nilai koefisien distribusi (Kd) ini menunjukkan bahwa semakin besar

radionuklida terserap dan menyebar di padatan sehingga semakin minim

radionuklida tersisa di larutan. Hal ini disebabkan oleh radionuklida yang

Page 14: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

tertahan dan terhambat di bentonit. Berdasarkan hasil percobaan dan

perhitungan yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa semakin lama proses

kontak radionuklida dalam limbah cair terhadap medium bentonit, maka

kecenderungan nilai koefisien distribusinya semakin turun karena banyak

radionuklida yang terjebak dalam bentonit sehingga konsentrasi radionuklidanya

semakin rendah. Lamanya waktu kontak terhadap besarnya koefisien distribusi

dapat ditunjukkan melalui grafik berikut.

200 210 220 230 240 250 260-50

0

50

100

150

200

250

Grafik Hubungan Antara Waktu VS Koefisien Distribusi

Waktu (detik)

Koefi

sien

Dist

ribus

i (Kd

)

Grafik yang diperoleh tidak bersifat linier dikarenakan sifat dari bentonit itu

sendiri yang memiliki komposisi tidak stabil. Informasi mengenai nilai Kd yang

diperoleh ini, dapat digunakan sebagai acuan mengenai seberapa besarkah

potensi release radionuklida ke lingkungan. Untuk hasil perhitungan Kd yang

benilai negative diabaikan saja karena errornya alat yang digunakan untuk

menentukan absorbansi sehingga berdampak pada validitas penentuan

konsentrasi setelah perlakuan dan koefisien distribusinya.

Setelah Kd ditentukan, selanjutnya ditentukan kecepatan perembesan.

Kecepatan perembesan ini menunjukkan panjang bentonit yang dapat dilampaui

dalam waktu tertentu. Berdasarkan percobaan ini diperoleh kecepatan

perembesan sebesar 0,0186cm/detik. Ini artinya bahwa, dalam tiap detik dapat dicapai

perembesan sepanjang 0,0186 cm dari bentonit sepanjang 2,5 cm.

Kecepatan lolos dihitung dengan maksud untuk mengetahui seberapa banyak

volume limbah yang dapat melewati bentonit tiap detik. Pada percoban ini

Page 15: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

didapatkan nilai kecepatan lolos dari limbah simulasi yang semakin lama

semakin kecil. Hal ini dikarenakan semakin banyak pori serbuk bentonit yang

dipenuhi oleh radioelement dari limbah simulasi tersebut sehingga semakin lama

waktu yang diperlukan agar limbah simulasi dapat lolos melewati pori-pori

bentonit.

Pada penentuan koefisien permeabilitas dan porositas, diperoleh hasil

bahwa semakin lama waktu kontak antara limbah cair yang mengandung

radionuklida dengan bentonit, maka nilai koefisien permeabilitas dan

porositasnya semakin kecil.

200 210 220 230 240 250 2600

0.00020.00040.00060.0008

0.0010.0012

Grafik Hubungan Antara Waktu VS Koefisien Permeabilitas

Waktu (detik)

Koefi

sien

Perm

eabi

litas

(cm

/deti

k)

200 210 220 230 240 250 2600

0.10.20.30.40.50.60.7

Grafik Hubungan Antara Waktu VS Porositas

Waktu (detik)

Poro

sitas

Page 16: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

Koefisien permeabilitas merupakan kapasitas bentonit untuk dilalui air

sedangkan porositas meripakan banyaknya pori yang dapat dilalui. Untuk nilai

permeabilitas yang kecil maka nilai pelepasan spesifiknya juga kecil, sehingga

kemungkinan radionuklida yang lolos semakin kecil sehingga ini berarti

menguatkan persepsi bahwa bahan yang digunakan sebagai medium

pengungkung limbah tersebut cukup baik. Nilai permeabilitas dapat dipengaruhi

berbagai macam factor salah satunya adalah susunan pori tanah, dimana semakin

lama waktu kontak bentonit dengan limbah cair maka akan terjadi proses

reposisi dari butiran bentonit yang ada dalam kolom, terutama pada saat air

memasuki kolom dan berinteraksi dengan bentonit. Selain menyebabkan adanya

reposisi, dapat pula menyebabkan adanya serapan air oleh butiran tanah yang

membuat terjadinya penggembungan (swelling) bentonit. Peristiwa swelling

dapat menyebabkan jarak antar butir dari serbuk bentonit menjadi lebih dekat

dan mempersempit ruang inter partikel bentonit sehingga porositasnya semakin

kecil, dengan demikian koefisien permeabilitasnyapun semakin kecil.

0.5 0.52 0.54 0.56 0.58 0.6 0.62 0.64 0.660

0.0002

0.0004

0.0006

0.0008

0.001

0.0012

Grafik Hubungan Antara Porositas VS Koefisien Permeabilitas

Porositas

Koefi

sien

Perm

eabi

litas

(cm

/deti

k)

Factor retardasi (R) merupakan perbandingan antara kecepatan aliran

rata-rata limbah melewati bahan isian yang dengan kecepatan migrasi rata-rata

limbah. Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh R = 0,932.

Faktor dekontaminasi (FD) adalah nilai perbandingan antara aktivitas

awal limbah sebelum melewati kolom dengan aktivitas limbah setelah melewati

Page 17: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

kolom sehingga menunjukkan tingkat kemudahan suatu kontaminan untuk

didekontaminasi. Berdasarkan percobaan, diperoleh harga FD yang semakin

besar dikerenakan semakin kecilnya konsentrasi setelah melewati bentonit akibat

semakin lamanya waktu kontak.

0 50 100 150 200 25002468

1012141618

Grafik Hubungan Antara Konsentrasi VS Faktor Dekontaminasi

Konsentrasi (ppm)

Fakt

or D

ekon

tam

inas

i

Dengan semakin besarnya nilai FD tersebut, dapat dikatakan bahwa kerja

atau kemampuan bentonit dalam mengisolasi radionuklida cukup baik sehingga

bentonit dapat digunakan sebagai material dasar penyusun keramik. Karena

semakin besarnya FD, kemungkinan terlepasnya radionuklida ke lingkungan

semakin kecil dan otomatis hal ini dapat meningkatkan tingkat keselamatan.

Kapasitas serap (Ks) adalah besaran yang menunjukkan banyaknya atau

jumlah limbah yang mampu diserap oleh bahan penyerap tiap satuan beratnya.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa semakin

lama proses migrasi limbah maka semakin besar Ks-nya. Hal ini dikarenakan

semakin lama proses migrasi limbah simulasi, semakin banyak ion-ion atau

partikel uranium yang terserap atau terikat dalam bentonit sehingga didapatkan

konsentrasi yang lebih kecil setiap tahap pengambilan efluen dan mencapai

konsentrasi yang tetap sampai batas kejenuhan bentonit. Dengan demikian,

dapat dikatakan bahwa semakin kecil konsentrasi yang diperoleh setelah

perlakuan, menunjukkan bahwa kapasitas serap dari bentonit semakin besar. Hal

Page 18: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

ini dapat ditunjukkan melalui grafik linier hubungan kapasitas serap terhadap

konsentrasi setelah perlakuan berikut.

0 50 100 150 200 250

-100-80-60-40-20

020406080

Grafik Hubungan Antara Konsentrasi (Ct) VS Kapasitas Serap (KS)

Konsentrasi (ppm)

Kapa

sitas

Ser

ap (p

pm/g

ram

)

VIII. KESIMPULAN

1. Teknik migrasi radionuklida pada pengolahan sludge limbah radioaktif

dapat dilakukan dengan absorpsi oleh bahan pengemban bentonit.

2. Bahwa semakin lama proses migrasi, maka nilai koefisien distribusi (Kd),

faktor dekontaminasi (FD), dan kapasitas serap (Ks) bahan material dasar

penyusun keramik bentonit terhadap limbah uranium cair fasa air semakin

besar.

3. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan didapatkan nilai koefisien

distribusi (Kd), faktor dekontaminasi (FD), dan kapasitas serap bahan

material dasar penyusun keramik kaolin terhadap limbah uranium cair fasa

air sebagai berikut:

No. Vol.efluen

(ml)

Absorbansi Konsentras

i

Kd FD Ks

Page 19: MEMPELAJARI MIGRASI RADIONUKLIDA TERHADAP Web viewMemperkenalkan teknik penentuan migrasi radionuklida U pada bahan material dasar penyusun keramik untuk pengolahan sludge limbah radioaktif

ppm

1. 5 0,1 231,5 -8,89 0,43 -87,382. 5 0,05 106,5 -0,96 0,94 -4,323. 5 0,02 31,5 34,03 3,17 45,524. 5 0,01 6,5 225,1 15,4 62,135. 5 0,01 6,5 225,1 15,4 62,13

IX. DAFTAR PUSTAKA

Putra,Sugili,dkk. 2006. Petunjuk Pratikum Proses Kimia. Yogyakarta: STTN-

BATAN.

Sardjono. 2003. Diktat Pengolahan Limbah Radioaktif. Yogyakarta: STTN-

BATAN.

Sukosrono,dkk.2006.MEMPELAJARI SIFAT SERAP MINERAL FELSPAR

TERHADAP LIMBAH URANIUM CAIR FASA AIR.pdf

http://www.batan.go.id/ensiklopedi/index.html

http://www.tekmira.esdm.go.id/data/ulasan.asp

Yogyakarta, 6 Mei 2011

Asisten Praktikan

Sukosrono,A.Md Dewi Ramandhanni Kusumawati