PENGOLAHAN LIMBAH BESI DENGAN ASAM SULFAT MEMBENTUK FERI SULFAT

• Main Author: , Hary Sulistyo
• Format: Article NonPeerReviewed
• Published: [Yogyakarta] : Lembaga Penelitian UGM 2003
• Online Access: https://repository.ugm.ac.id/92800/; http://repository.ugm.ac.id/digitasi/index.php?module=cari_hasil_full&idbuku=556
• Institution: Universitas Gadjah Mada

Limbah besi dihasilkan oleh industri yang menggunakan besi sebagai bahan baku. Pada umumnya limbah ini dionggokan begitu saja di lingkungan pabrik. Hal ini dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Fero sulfat dapat dibuat dengan mereaksikan besi dengan asam sulfat. selanjutnya fero sulfat dapat dioksidasi dalam suasana asam untuk membentuk feri sulfat. Feri sulfat dapat digunakan sebagai bahan flokulan yang kemampuan pembentukan gumpalan lebih baik dibanding garam fero maupun garam alumina. Oksidasi fero sulfat dapat ditingkatkan dengan penambahan katalisator seperti kupri sulfat, asam fosfat ataupun mangaan dioksid. Tujuan dari penelitian ini untuk mempelajari oksidasi ion fero yang dihasilkan dari limbah besi. Penelitian juga mempelajari pengaruh katalisator yang digunakan yaitu kupri sulfat, asam fosfat dan mangaan dioksid. Limbah besi dilarutkan dalam asam sulfat pekat untuk membentuk fero sulfat dalam suasana asam. Oksidasi katalitik dilakukan dengan mengalirkan udara dan katalisator yang digunakan berturut-turut kupri sulfat, asam fosfat dan mangaan dioksid. kecepatan oksidasi dipelajari pada kondisi isothermal dan tekanan tetap. Percobaan dijalankan pada labu leher tiga dan dilakukan pada suhu antara 323 sampai 353K dan tekanan atmosferis. Contoh diambil tiap selang waktu tertentu untuk dianalisis kadar fero sulfat sisa. Kecepatan oksidasi meningkat dengan kenaikan suhu dan konsentrasi katalisator. Konstante kecepatan reaksi naik linier dengan kenaikan konsentrasi katalisator. Pengaruh konsentrasi katalisator pada kecepatan oksidasi untuk kupri sulfat lebih kuat dibanding dengan asam fosfat. hubungan antara konstante kecepatan reaksi dengan suhu mengikuti persamaan Arrhenius, k = A exp (- E/RT) dengan A dan E ialah faktor frekuensi dan tenaga pengaktif. Nilai tenaga pengaktif berturut-turut untuk kupri sulfat 5212.30 cal/mol (21.8 kJ/mol) dan 5879.45 cal/mol (24.6 kJ/mol) untuk asam fosfat. Untuk penggunaan mangaan dioksid sebagai katalisator, kecepatan oksidasi naik dengan kenaikkan suhu dan konsentrasi katalisator. Hasil perhitungan data percobaan diperoleh nilai koefisien perpindahan massa gas cair dan cair ke padat berturut-turut 85,18 cm/s dan 196,67 cm/s. Persamaan Arrhenius untuk konstante kecepatan reaksi intrinsic berbentuk k = 8,1674 104 exp (- 5623,2/RT). Disamping itu nilai konversi yang diperoleh lebih tinggi dibanding penggunaan katalisator asam fosfat maupun kupri sulfat. Konversi tertinggi yang dicapai ialah 35,24 %. Penggunaan katalisator homogen untuk reaksi oksidasi fero sulfat dipelajari dengan katalisator asam fosfat dan kupri sulfat dan ternyata kupri sulfat lebih kuat pengaruhnya. Berdasarkan pada data percobaan diperoleh nilai tenaga pengaktif 24,6 kJ/mol untuk asam fosfat dan 21,8 kJ/mol untuk kupri sulfat. nilai tersebut sesuai dengan data yang ada di pustaka. Konversi tertinggi yang dicapai untuk penggunaan katalisator mangaan dioksid 35,24 % dan nilai ini lebih tinggi dibanding konversi yang dicapai pada penggunan katalisator asam foasfat maupun kupri sulfat. Tahanan reaksi kimia merupakan tahanan yang terbesar nilainya tetapi untuk menentukan kinetika reaksi perlu dikaji lebih lanjut.