Aplikasi Elektrokoagulasi untuk Penghilangan Zat Warna Methylene Blue dalam Limbah Cair Sintetis Menggunakan Elektroda Besi (FE)

Abstract

Along with the rapid growth of the dyeing industry, the effluent from the dyeing industry has also increased, one of which is methylene blue dye. Methylene Blue is an artificial synthetic dye that is widely used because the color has a strong covalent bond to the material. If it accumulates continuously it will damage the environment. Therefore, it is necessary to carry out processing so that the methylene blue dye waste that will be discharged into the environment can meet the quality standards. The processing method used is electrocoagulation. This study aims to see the effect of voltage, electrode distance, and time on the removal of methylene blue. Langmuir and Freundlich adsorption kinetics model was used to determine the suitability of the model for data analysis. Variants of the data used are variations in the distance of the electrodes with sizes of :5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, and 30 mm. In addition, there are variations in voltage with a power of :10 volts, 20 volts, 30 volts and also uses a time variation of :15 ,30,45,60,75,90,105, and 120 minutes. Sampling is done every 15 minutes / running. This study used four iron (Fe) plates (electrodes). The results obtained from the analysis of the effect of time are that the longer the contact time, the efficiency of dye removal increases, but on the other hand the electrode plate will experience a decrease in conductivity after the optimum time where the best time is obtained to remove the dye. In the analysis of the effect of variations in the electrode distance, the results obtained are that there is a fluctuation in the value of the dye concentration, if the distance is too close it will cause the current flowing on the plate (electrode) to be faster so that the coagulant formed by the plate becomes very large which results in saturation of the electrode plate. The voltage variant used shows that the value of the methylene blue dye removal concentration fluctuates as well as the distance variance. The thing that causes fluctuations in the voltage variance if the voltage is too high then the released coagulant increases so that it triggers the saturation of the electrode plate. The variation of the suitable adsorption kinetics model shows a pseudo second-order model in which the R2 value in pseudo-second order > pseudo-order one. The adsorption isotherm model that is more suitable to be used is the Langmuir isotherm model with an R2 value of Langmuir adsorption isotherm > Freundlich isotherm so that it is used in the scale of determining the kinetic model. This indicates the occurrence of a chemical adsorption process.

Seiring dengan pesatnya pertumbuhan industri di bidang pewarnaan, limbah buangan dari hasil proses industri pewarnaan juga meningkat salah satunya yaitu pewarna methylene blue. Methylene Blue merupakan pewarna sintetis buatan yang banyak digunakan karna warnanya yang mempunyai ikatan kovalen kuat terhadap bahan. Jika terakumulasi secara terus menerus maka akan merusak lingkungan. Oleh karena itu maka perlu dilakukan pengolahan agar limbah zat warna methylene blue yang akan dibuang ke lingkungan dapat memenuhi baku mutu. Metode pengolahan yang dilakukan yaitu elektrokoagulasi. Dalam penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh tegangan, jarak elektroda, dan waktu terhadap penyisihan methylene blue. Model kinetika adsorpsi Langmuir dan freundlich digunakan untuk menentukan kecocokan model terhadap analisis data. Varian data yang digunakan yaitu variasi jarak elektroda dengan ukuran :5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, dan 30 mm selain itu yaitu variasi tegangan dengan daya :10 volt, 20 volt, 30 volt dan juga menggunakan variasi waktu sebesar :15,30,45,60,75,90,105, dan 120 menit. Pengambilan sampel dilakukan setiap 15 menit /running. Penelitian ini menggunakan empat buah plat (elektroda) Besi (Fe). Hasil yang diperoleh dari analisis pengaruh waktu adalah semakin lama waktu kontak maka efisiensi penyisihan zat warna meningkat, tetapi disisi lain plat elektroda akan mengalami penurunan konduktivitas setelah waktu optimum dimana waktu terbaik yang diperoleh untuk menyisihkan zat warna. Pada analisis pengaruh variasi jarak elektroda hasil yang diperoleh adalah terjadi fluktuasi nilai konsentrasi zat warna, apabila jarak yang terlalu dekat akan menyebabkan arus yang mengalir pada plat (elektroda) semakin cepat sehingga koagulan yang terbentuk oleh plat menjadi sangat banyak yang mengakibabtkan kejenuhan plat elektroda. Varian tegangan yang digunakan memperoleh hasil bahwa nilai konsentrasi penyisihan zat warna metyhlene blue mengalami fluktuasi sama halnya dengan varian jarak. Hal yang menyebabkan fluktuasi pada varian tegangan jika tegangan terlalu tinggi maka koagulan yang dilepaskan semakin meningkat sehingga memicu kejenuhan plat elektroda. Variasi model kinetika adsorpsi yang cocok menunjukkan model pseudo orde kedua dimana bahwa nilai R2 pada pseudo orde dua > pseudo orde satu. Model isotherm adsorpsi yang lebih cocok digunakan adalah model isotherm Langmuir dengan nilai R2 isoterm adsorpsi Langmuir > isoterm freundlich sehingga digunakan dalam skala penentuan model kinetika. Hal tersebut menunjukkan terjadinya proses adsorpsi secara kimia.