ADSORPSI ION LOGAM Pb(II) MENGGUNAKAN ADSORBEN PVA-ALGINAT-BIJI PEPAYA TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelas Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh Dhiya Haniifa Putri NIM: 20522308 (Program Studi Magister Kimia) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG NOVEMBER 2024 Judul Bahasa Indonesia : ADSORPSI ION LOGAM Pb(II) MENGGUNAKAN ADSORBEN PVA-ALGINAT-BIJI PEPAYA Judul Bahasa Inggris : ADSORPTION OF Pb(II) METAL IONS USING PVA-ALGINAT-PAPAYA SEEDS ADSORBENT Abstrak Bahasa Indonesia Timbal atau Pb(II) adalah logam yang terdapat dalam industri produksi aki baterai, industri otomofis dan sejenisnya. Limbah cair dengan kandungan logam berat ini dapat menyebabkan dampak buruk terhadap lingkungan dan bersifat toksik pada kesehatan manusia. Dengan demikian, perlu adanya pemisahan ion logam Pb(II) dari larutan limbah sebelum dibuang ke lingkungan perairan. Beberapa metode pemulihan yang umum digunakan antara lain ekstraksi pelarut, pertukaran ion, filtrasi serta adsorpsi. Adsorpsi merupakan salah satu metode alternatif yang banyak digunakan pada saat ini. Metode ini menjadi pilihan karena pembuatan adsorben yang sederhana, efisien serta murah karena sebagian bahan adsorben cukup melimpah di alam. Pada penelitian ini, telah disintesis adsorben berbasis PVA-alginat-biji pepaya (PAB) untuk mengadsorpsi ion logam Pb(II). Penggunaan biji pepaya berpotensi meningkatkan kapasitas adsorpsi karena mengandung selulosa dan hemiselulosa, yang memiliki gugus hidroksil (-OH) melimpah. Komposisi optimum adsorben didapatkan dengan variasi perbandingan 1:1 alginat dan biji papaya. Adsorben dikarakterisasi menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), hasil dibuktikan dengan adanya pergeseran nilai panjang gelombang pada gugus-gugus tertentu, dilanjutkan dengan Scanning Electron Microscopy (SEM)-Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) dengan di dapatkan nilai kandungan Pb(II) sebesar 2%. Adsorpsi dengan menggunakan 0,05 gram adsorben mencapai kondisi optimum pada pH 4 serta waktu kontak 1440 menit, dengan efisiensi adsorpsi mencapai 90%. Proses adsorpsi mengikuti model kinetika orde dua semu dengan kapasitas adsorpsi pada eksperimen (q m) 22,4125 mg/g dan model isoterm adsorpsi Langmuir dengan kapasitas adsorpsi (q max) = 66 mg/g. Analisis termodinamika menunjukkan bahwa adsorpsi bersifat endotermik dengan ΔH= 0,0146 kJ/mol, ΔS= 1,1492 kJ/K mol dan proses adsorpsi berlangsung secara spontan. Penggunaan adsorben secara berulang sebanyak 3 kali siklus adsorpsi-desorpsi dengan agen pendesorpsi HNO 3 0,1 M memberikan nilai yang cukup baik. Kata Kunci: adsorpsi, timbal, PVA, alginat, biji pepaya. Abstrak Bahasa Inggris Lead (Pb(II)) is a metal commonly found in industries such as battery production and automotive manufacturing. Wastewater containing heavy metals poses significant environmental risks and is highly toxic to human health. Therefore, separating Pb(II) metal ions from waste solutions before discharge into aquatic environments is crucial. Various recovery methods, including solvent extraction, ion exchange, filtration, and adsorption, are commonly used. Among these, adsorption is widely favored due to its simplicity, efficiency, cost-effectiveness, and the abundance of natural adsorbent materials. In this study, a PVA- alginate-papaya seed (PAB) based adsorbent was synthesized to adsorb Pb(II) metal ions. Using papaya seeds can potentially increase the adsorption capacity because they contain cellulose and hemicellulose, which have abundant hydroxyl groups (-OH). The optimum adsorbent composition was obtained with a variation of the 1:1 ratio of alginate and papaya seeds. The adsorbent was characterized using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), the results were evidenced by a shift in wavelength values in certain groups, followed by Scanning Electron Microscopy (SEM)-Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) with a Pb(II) content value of 2%. Adsorption using 0.05 g adsorbent reached optimum condition at pH 4 and contact time of 1440 min, with adsorption efficiency reaching 90%. The adsorption process followed a pseudo-second-order kinetics model with an experimental adsorption capacity (q m) of 22.4125 mg/g and a Langmuir adsorption isotherm model with an adsorption capacity (q max) = 66 mg/g. Thermodynamic analysis showed that the adsorption was endothermic with ΔH = 0.0146 kJ/mol, ΔS = 1.1492 kJ/K mol, and the adsorption process was spontaneous. Repeated use of the adsorbent for 3 adsorption-desorption cycles with 0.1 M HNO 3 desorption agent gave a good. Keywords: adsorption, lead, PVA, alginate, papaya seeds. ADSORPSI ION LOGAM Pb(II) MENGGUNAKAN ADSORBEN BERBASIS PVA- ALGINAT-BIJI PEPAYA Oleh Dhiya Haniifa Putri NIM: 20522308 ~W
Œ
}
P
Œ

u^
š
µ

]D

P
]
�
š

Œ<
]
u
]
 Institut Teknologi Bandung Menyetujui Pembimbing Bandung, 24 November 2024 Dosen Pembimbing Dr. Rusnadi, M.Si. NIP. 198202082008121002.