Peta Konsep

Peta Konsep Adsorpsi Limbah Zat Warna oleh MOFs

 

Share:

Read More

Evaluasi Pengalaman

Berdasarkan data yang telah dikumpulkan dan jawaban pertanyaan. Tuliskan kesimpulan anda mengenai adsorben MOFs, zeolit, silika gel, dan arang aktif yang dapat mengadsorpsi limbah!

Kesimpulan yang anda peroleh diposting dikolom komentar! (Kesimpulan yang kalian tulis di laporan)

Share:

Read More

Menguji Hasil

Laporan dan video proyek rangkaian alat penjernihan limbah dikumpulkan di link berikut!

Link : Laporan dan Video Proyek Rangkaian Alat Penjernihan Limbah

Setelah link laporan dan video diupload maka untuk menguji pemahaman terkait adsorpsi limbah oleh rangkaian alat menggunakan adsorben zeolit, silika gel, dan arang aktif maka didiskusikan pertanyaan yang terdapat pada laporan proyek rangkaian alat penjernihan limbah! Diskusi dilakukan di kolom komentar!

Share:

Read More

Monitoring Perkembangan Proyek

Monitoring perkembangan proyek rangkaian alat untuk mengadsorpsi limbah yang mencemari lingkungan dilakukan selama 1 minggu dengan mengisi lembar monitoring di link berikut!

Link : Monitoring Perkembang Proyek Rangkaian Alat Penjernihan Limbah

Untuk menulis laporan proyek yang dilakukan maka carilah informasi terkait penyebab adsorben yang kalian gunakan dapat mengadsorpsi limbah tersebut!

Informasi yang seharusnya anda temukan diantaranya mengenai karakteristik bahan yang kalian gunakan (zeolit, silika gel, dan arang aktif) sebagai  adsorben dan mekanisme proses adsropsi yang terjadi!

Hasil data yang anda peroleh diposting dikolom komentar! 

Share:

Read More

Menyusun Jadwal Pembuatan

Dari hasil diskusi maka diperoleh MOFs sebagai adsorben yang paling baik dalam menyerap limbah. Tetapi nyatanya MOFs perlu disintesis terlebih dahulu dan membutuhkan biaya yang relatif tinggi dan waktu yang lama. Oleh karena itu, menurut kalian jenis adsorben apa yang paling efektif dan efesien untuk mengatasi pencemaran lingkungan di sekitar kalian? Tuliskan langkah pembuatan rangkaian alat penjernihan limbah yang mungkin bisa kalian lakukan dan susun jadwal pembuatannya!

Berikut link format laporan proyek rangkaian alat untuk penjernihan limbah yang mencemari lingkungan! 

Link : Format Laporan Proyek Rangkaian Alat Penjernihan Limbah

Share:

Read More

Adsorpsi Limbah Zat Warna oleh MOFs

Proses Adsorpsi Limbah Zat Warna oleh MOFs

Alat : botol vial, pipet tetes, gelas ukur, shaker

Bahan : MOFs dan Limbah Zat Warna

Langkah Kerja Adsorpsi Limbah Zat Warna

1. Dimasukkan 5 mg MOFs ke dalam botol vial lalu ditambahkan 5 mL limbah zat warna.

2.  Dishaker selama 40 menit.

3.  Diamati perubahan yang terjadi.

 

Berikut cuplikan video adsorpsi limbah zat warna oleh MOFs dengan pengaruh suhu.

Untuk menguji pemahaman terkait adsorpsi limbah zat warna oleh MOFs maka jawablah pertanyaan berikut!

1.  Berasal dari manakah limbah zat warna tersebut?

2. Pada gambar tersebut zat warna yang digunakan yaitu zat warna reactive orange. Tuliskan struktur senyawa tersebut!

3.  Bagaimana proses pembentukan MOFs?

4.  Menurut anda apa indikator keberhasilan adsorpsi?

5.  Mengapa MOFs dapat mengadsorpsi zat warna?

6. Bagaimana mekanisme adsorpsi yang terjadi pada proses adsorpsi limbah zat warna menggunakan MOFs?

Jawaban yang anda peroleh diposting dikolom komentar! Jawaban yang dibuat diberikan nomor sesuai soal.

Share:

Read More

Rancangan Desain Proyek

Berdasarkan hasil diskusi diketahui bahwa adsroben yang paling efektif untuk menyerap zat warna adalah MOFs, maka dari itu sebelum membuat proyek rangkaian alat untuk mengadsorpsi limbah. Berikut disajikan dokumentasi proses sintesis MOFs dan proses adsorpsi limbah zat warna. 

Sintesis MOFs 

Alat : gelas kimia, pipet tetes, neraca analitis, teflon autoklaf, tabung reaksi, rak tabung reaksi, hot plate, sudip, corong Buncher, oven Memmert, magnetic stirrer, kaca arloji, kertas saring, sentrifugal, vakum, pompa vakum, gelas ukur, shaker Scilogex SK L330, tabung vial, batang pengaduk.

Bahan : Cr(NO₃)₃.9H₂O , HF 1 M, H₂BDC, DMF, etanol, larutan deionisasi.

Langkah Kerja Sintesis MOFs 

1.      Ditimbang 3 gram Cr(NO₃)₃·9H₂O

2.      Ditimbang 1,25 gram H₂BDC.

3.      Dilarutkan dalam 100 mL air deionisasi.

4.      Distirer selama 15 menit sambil ditambahkan HF 1 M sebanyak 1 mL tetes demi tetes.

5.      Dipindahkan larutan ke dalam teflon autoklaf, tutup dengan rapat dan dipanaskan pada suhu 220℃ selama 20 jam.

6.      Dinginkan teflon autoklaf sampai suhu ruang selama 8 jam.

7.      Dimasukkan padatan basah ke dalam tabung reaksi untuk ditempatkan ke dalam tabung sentrifugal.

8.   Dilakukan sentrifugasi selama 15 menit dengan kecepatan 300 rpm. Larutan supernatan dibuang setelah sentrifugasi.

9.     Dimasukkan bersama-sama endapan yang dihasilkan dan dicuci 3 kali dengan DMF (setiap kali 100 mL).

10.  Direndam padatan dalam 100 mL etanol selama 20 jam.

11.  Dicuci hasil rendaman sebanyak 5 kali dengan air deionisasi (25 mL setiap kali).

12.  Dikeringkan padatan basah pada suhu 150℃ selama 8 jam dalam oven.

13.  Didapatkan MOFs Cr-BDC murni.

Proses Adsorpsi Limbah Zat Warna oleh MOFs

Alat : botol vial, pipet tetes, gelas ukur, shaker

Bahan : MOFs dan Limbah Zat Warna

Langkah Kerja Adsorpsi Limbah Zat Warna

1. Dimasukkan 5 mg MOFs ke dalam botol vial lalu ditambahkan 5 mL limbah zat warna.

2.  Dishaker selama 40 menit.

3.  Diamati perubahan yang terjadi.

 

Berikut cuplikan video adsorpsi limbah zat warna oleh MOFs dengan pengaruh suhu.

Untuk menguji pemahaman terkait adsorpsi limbah zat warna oleh MOFs maka jawablah pertanyaan berikut!

1.  Berasal dari manakah limbah zat warna tersebut?

2. Pada gambar tersebut zat warna yang digunakan yaitu zat warna reactive orange. Tuliskan struktur senyawa tersebut!

3.  Bagaimana proses pembentukan MOFs?

4.  Menurut anda apa indikator keberhasilan adsorpsi?

5.  Mengapa MOFs dapat mengadsorpsi zat warna?

6. Bagaimana mekanisme adsorpsi yang terjadi pada proses adsorpsi limbah zat warna menggunakan MOFs?

Jawaban yang anda peroleh diposting dikolom komentar! Jawaban yang dibuat diberikan nomor sesuai soal.

Share:

Read More

Menyusun Jadwal Pembuatan

 

MOFs memiliki beberapa karakteristik yang khas, seperti struktur yang bervariasi, ukuran pori yang teratur, luas permukaan yang besar, serta memiliki kemampuan adsorpsi yang baik. Hal ini membuat MOFs sangat menarik untuk digunakan dalam beberapa aplikasi salah satunya yaitu adsorpsi atau penyerapan. Pada proses adsorpsi MOFs bertindak sebagai adsorben.

Beberapa subkelas dari MOFs yang telah berhasil disintesis salah satunya adalah Cr-BDC atau MIL-101(Cr). MIL-101 merupakan subkelas dari MOFs yang terbentuk dari gabungan logam anorganik Kromium (Cr) dengan ligan organik asam benzendikarboksilat (H₂BDC). Cr merupakan logam anorganik yang dapat dijadikan pilihan sebagai dasar pembentukan struktur anorganik yang stabil karena dapat berinteraksi kuat dengan oksigen yang terdapat pada ligan (Chuah, et al, 2001). Berikut struktur kimia yang terbentuk antara logam Cr dan ligan H₂BDC.

Struktur MOFs MIL-101(Cr) (Jouyandeh, 2019)

Sebelum membuat proyek rangkaian alat untuk mengadsorpsi limbah zat warna. Berikut disajikan dokumentasi proses sintesis MOFs MIL-101(Cr) dan proses adsorpsi limbah zat warna.

Share:

Read More

Percobaan Adsorpsi Limbah Zat Warna

Berikut disajikan dokumentasi hasil adsorpsi limbah zat warna menggunakan berbagai macam adsorben. 

Adsorben silika gel dengan berat 10 mg dalam pewarna metilen blue sebanyak 25 mL. Waktu pengamatan masing-masing 10, 20, dan 30 menit.

Adsorben zeolit dengan berat 10 mg dalam pewarna metilen blue sebanyak 25 mL. Waktu pengamatan masing-masing 10, 20, dan 30 menit.

Adsorben arang aktif dengan berat 200 mg dalam pewarna metilen blue sebanyak 50 mL. Waktu pengamatan masing-masing 10 dan 60 menit.

Adsorben MOFs Cr-BDC dengan berat 5 mg dalam pewarna Reactive Orange sebanyak 25 mL. Waktu pengamatan masing-masing 20, 30, 40, 60 dan 90 menit.

Berdasarkan gambar diatas, kemukakan minimal 3 kesimpulan anda terkait hasil adsorpsi limbah zat warna oleh berbagai adsorben tersebut! 

Berikut merupakan contoh kesimpulan yang baik:
1. Pada gambar 1, zat warna tidak terserap yang ditandai dengan larutan yang masih berwarna biru setelah 30 menit. Hal ini menunjukkan bahwa adsorben silika gel tidak efektif menyerap zat warna.
2.   ….
3.   Dst

Hasil kesimpulan yang anda peroleh diposting dikolom komentar!

Share:

Read More

Limbah Zat Warna

Amatilah gambar berikut!

1.   Dari gambar diatas apa saja yang bisa kalian amati?

2.   Mengapa air tersebut menjadi berwarna merah?

3.   Apa dampak dari pencemaran air tersebut terhadap lingkungan?

4. Bagaimana cara mengatasi pencemaran tersebut? Apakah bisa menggunakan alat penyaring air?

 

Berikut merupakan contoh jawaban yang baik:

1.  Pada gambar terdapat perairan yang berwarna merah akibat tercemar oleh limbah zat warna.

2.      ....

3.   Dst.. 

Jawaban yang anda peroleh diposting dikolom komentar! Jawaban yang dibuat diberikan nomor sesuai soal.

Share:

Read More

Pencemaran Limbah

Amatilah gambar berikut!

1.  Dari gambar diatas apa saja yang bisa kalian amati?

2.  Apa yang menyebabkan terjadinya pencemaran air?

3.  Apa dampak dari pencemaran air terhadap lingkungan?

4.  Bagaimana cara mengatasi pencemaran pada gambar A dan gambar B?

 

Berikut merupakan contoh jawaban yang baik:

1.  Pada gambar A terdapat kali atau selokan yang mengalirkan air keruh akibat limbah industri rumah tangga. Pada gambar B terdapat perairan yang berwarna merah akibat tercemar oleh limbah zat warna.

2.  ...

3.  ...

4.  Dst

Jawaban yang anda peroleh diposting dikolom komentar! Log in ke email terlebih dahulu agar kalian dapat memposting komentar. Jawaban yang dibuat diberikan nomor sesuai soal. 

Share:

Read More

Rumusan Masalah

Sebagian besar industri tekstil menggunakan pewarna sintetis yang menimbulkan masalah, yakni limbah yang dihasilkan masih berwarna dan sulit terdegradasi. Limbah pewarna tekstil harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke saluran air. Ini disebabkan sekitar 10% hingga 15% zat pewarna yang sudah dipakai, tidak dapat digunakan ulang dan harus dibuang. Zat pencemar dalam limbah cair batik berasal dari berbagai proses, sejak dari proses persiapan, pewarnaan, sampai dengan penyempurnaan. Proses pewarnaan memberikan beban pencemar tertinggi, kadarnya tergantung dari jenis zat warna yang digunakan dan jumlah produk batik yang dihasilkan.

Berikut parameter baku mutu air limbah bagi usaha atau kegiatan industri tekstil berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup  No. 5 Tahun 2014.

Setelah menganalisis pencemaran air di lingkungan yang diakibatkan oleh limbah zat warna. Kemukakan rumusan-rumusan masalah terkait penerapan sifat koloid untuk mengurangi pencemaran air tersebut!

Berikut merupakan contoh rumusan masalah yang baik:

1.      Apa yang menyebabkan terjadinya pencemaran air?

2.      Bagaimana cara mengatasi pencemaran air terhadap lingkungan tersebut?

3.      ….

4.      Dst..

Rumusan masalah yang anda peroleh diposting dikolom komentar!

Share:

Read More

Isue Metal Organic Frameworks (MOFs)

Salah satu cara pengolahan limbah zat warna yang tengah dikembangkan oleh peneliti beberapa tahun terakhir ini yaitu dengan cara adsorpsi menggunakan Metal Organic Frameworks (MOFs).

MOFs merupakan kristal berpori yang tersusun oleh ligan organik dan logam anorganik, seperti logam transisi, yang dihubungkan dengan ikatan kovalen koordinasi. Struktur MOFs yang tersusun atas ion logam sebagai atom pusat yang dihubungkan dengan senyawa organik yang berperan sebagai lingkers dapat dilihat dari gambar berikut:

Proses terbentuknya Metal Organic Frameworks secara umum  (Li et al., 2018)

MOFs memiliki beberapa keunggulan yaitu densitasnya kecil, ukuran porinya dapat diatur, strukturnya kristalin, dan luas permukaannya besar. Namun, MOFs juga memiliki kelemahan yaitu stabilitas termalnya yang rendah (Cavka, et al, 2008). Stabilitas termal pada suatu framework dipengaruhi oleh kekuatan ikatan kimia antara logam anorganik dengan ligan organik (Zhao, et al, 2013). Oleh karena itu, peningkatan stabilitas termal dilakukan dengan meningkatkan bilangan koordinasi dari logam anorganik (Low, et al, 2009). Logam anorganik dan ligan organik memiliki peranan penting dalam sintesis MOFs karena dapat mempengaruhi pembentukan subkelas dari MOFs.

Sifat fisika dan kimia MOFs yang menarik tersebut membuatnya dapat diaplikasikan pada penyimpanan dan pengantaran obat, penjernihan limbah perairan, katalis, sensor, material luminescent, penyimpanan gas, dan pemisahan gas (Li et al., 2009).

MOFs memiliki beberapa karakteristik yang khas, seperti struktur yang bervariasi, ukuran pori yang teratur, luas permukaan yang besar, serta memiliki kemampuan adsorpsi yang baik. Hal ini membuat MOFs sangat menarik untuk digunakan dalam beberapa aplikasi salah satunya yaitu adsorpsi atau penyerapan. Pada proses adsorpsi MOFs bertindak sebagai adsorben.

Beberapa subkelas dari MOFs yang telah berhasil disintesis salah satunya adalah Cr-BDC. MOFs Cr-BDC merupakan subkelas dari MOFs yang terbentuk dari gabungan logam anorganik Kromium (Cr) dengan ligan organik asam benzendikarboksilat (H₂BDC). Cr merupakan logam anorganik yang dapat dijadikan pilihan sebagai dasar pembentukan struktur anorganik yang stabil karena dapat berinteraksi kuat dengan oksigen yang terdapat pada ligan (Chuah, et al, 2001). Berikut struktur kimia yang terbentuk antara logam Cr dan ligan H₂BDC.

Struktur MOFs Cr-BDC (Jouyandeh, 2019).

Mekanisme adsorpsi yang terjadi pada proses adsorpsi limbah zat warna menggunakan adanya gaya elektrostatis Van der Waals, dan ikatan hidrogen. Interaksi dipol-dipol yang terbentuk karena terdapat sisi aktif yang memungkinkan terjadinya delokalisasi elektron. Adanya interaksi dipol-dipol antara adsorben MOFs Cr-BDC dengan adsorbat zat warna yang mengakibatkan terjadinya gaya Van der Waals yaitu antara tegangan permukaan antara permukaan larutan, dan permukaan adsorben lebih besar dari pada kekuatan tarik zat warna dengan larutan. Oleh karena itu zat warna dapat teradsorpsi atau menempel pada permukaan MOFs Cr-BDC . Keberhasilan adsorpsi ini ditandai dengan perubahan warna limbah menjadi bening dan zat warna yang telah menempel ke permukaan MOFs akan mengendap.

Share:

Read More