SINTESIS DAN PENGGUNAAN TETRAMER SIKLIS SERI KALIKSRESORSINARENA, ALKENILKALIKSARENA, DAN ALKOKSIKALIKSARENA UNTUK ADSORPSI KATION LOGAM BERAT

6/10/2010

1

SINTESIS DAN PENGGUNAAN TETRAMER SIKLIS SERI KALIKSRESORSINARENA, ALKENILKALIKSARENA, DAN ALKOKSIKALIKSARENA UNTUK ADSORPSI KATION LOGAM BERAT

disertasi-res

LATAR BELAKANG 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

KANDUNGAN SIGNIFIKAN LOGAM BERAT DI PERAIRAN BERBAHAYA BAGI LINGKUNGAN

TETRAMER SIKLIK KALIKSARENA BERPOTENSI SEBAGAI ADSORBEN

PERLU TEKNOLOGI UNTUK MENGURANGI KANDUNGAN LOGAM BERAT: ADSORPSI 2

MENGAPA ADSORPSI ? 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

 PROSES SEDERHANA  BIAYA RELATIF MURAH  DAPAT DIDAUR ULANG  DAPAT BEKERJA PADA KONSENTRASI RENDAH  TERBUKTI EFEKTIF MENGURANGI KONSENTRASI LOGAM

(seperti menggunakan zeolit (Barros dkk,2003), arang (Dianati-Tilaki,2004), abu layang (Li dkk,2002), tongkol dan kulit jagung (Igwe dkk,2005), bonggol pisang (Low dkk,1995), atau kulit singkong (Abia dkk,2003))

3

KALIKSARENA 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

KALIKSARENA ADALAH OLIGOMER SIKLIS YANG TERSUSUN DARI SATUANSATUAN AROMATIS YANG DIHUBUNGKAN OLEH SUATU JEMBATAN.

MEMPUNYAI GEOMETRI MOLEKUL UNIK, BERBENTUK KERANJANG DAN BERONGGA.

DAPAT DIMODIFIKASI SECARA HAMPIR TAK TERBATAS

TELAH DIGUNAKAN UNTUK BERBAGAI KEPERLUAN: EKSTRAKSI (Sonoda dkk,1999), SENSOR (Mc Mahon dkk,2001), MEMBRAN (Lin dkk,2005), SURFAKTAN dan KATALIS (Shinkai,1986), FASA DIAM KHROMATOGRAFI (Suh dkk,2001) 4

BEBERAPA PROSEDUR SINTESIS KALIKSARENA 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

SINTESIS KALIKSARENA TURUNAN FENOL

(Gutsche dkk, 1981) R

R

R

R

O

OH HO OH

HCH, OH -

OH

R

OH

SINTESIS KALIKSARENA NONHIDROKSILAT (Wu & Speas,1987) O

HO OH

R

O

p-alkilfenol

O

AlCl3

R kaliksarena turunan fenol

O

4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED BED

COLUMN

5. KESIMPULAN

OH

O

p-alkoksibenzilalkohol

kaliksarena non-hidroksilat

SINTESIS KALIKSARENA TURUNAN RESORSINOL (Tunstad dkk, 1989)

HO R

O

HO

HO

RCH aldehida

OH

+ resorsinol

OH R

OH

H+ OH

HO R

HO

R

OH

kaliksarena turunan resorsinol

6/10/2010

5

STRATEGI SINTESIS ADSORBEN 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA

DALAM AIR, ADSORBEN MEMPUNYAI KELARUTAN RENDAH, TAPI DAPAT TERDISTRIBUSI BAIK

•SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

MENSINTESIS KALIKSARENA YANG MEMILIKI GUGUS POLAR (HIDROKSIL, ESTER, ETER), TETAPI TIDAK SANGAT POLAR (SULFONAT (Sonoda dkk,1999), KARBOKSIL, DAN AMINA (Hamilton, 2003)

MENSINTESIS KALIKSARENA BERGUGUS SANGAT POLAR, TETAPI MENAMBAH GUGUS NON POLAR

4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

ADSORBEN MEMPUNYAI GUGUS YANG BERSIFAT BASA KERAS ATAU LUNAK YANG SESUAI DENGAN ADSORBAT

KARENA ADSORBAT MELIPUTI ION LOGAM KERAS (Cr3+, Cu2+), DAN LUNAK (Pb2+, Cd2+, Hg2+, Ag+), MAKA DISINTESIS KALIKSARENA BERGUGUS BASA KERAS (HIDROKSIL, ETER) DAN LUNAK (ALKENIL).

6

SINTESIS ADSORBEN 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS

KELOMPOK TURUNAN KALIKS[4]RESORSINARENA R3

•SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

KELOMPOK ALKENILKALIKS[4]ARENA

R 2O

R

OR2

R 2O R1

R1

OR2

OH

R

R3

R3

OH

R

HO

O

OH

CH 2

R 2O

OH

OH OH

OR2

R1

R1 OR2

R 2O

CH

R

CH

n

R = alil

R3 R1 = metil, 4-hidroksifenil, 4-metoksifenil, 4-hidroksi-3-metoksifenil, 4-benziloksifenil, 4-etilasetoksifenil R2 = hidrogen, asetil R3 = hidrogen, dietilamina, dimetilamina, propiloksazina

KELOMPOK ALKOKSIKALIKS[4]ARENA RO

OR

RO

OR

6/10/2010

R = metil, etil, benzil

7

SKEMA KERJA 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

PENGARUH TINGKAT KEASAMAN

SINTESIS BERBAGAI KALIKSARENA KARAKTERISASI BERBAGAI KALIKSARENA PERBANYAKAN KALIKSARENA

SISTEM BATCH

ADSORPSI BERBAGAI KATION LOGAM BERAT

•SISTEM FIXED

PENGARUH WAKTU INTERAKSI PENGARUH BERAT ADSORBEN

KURVA

BED COLUMN

BREAKTHROUGH

5. KESIMPULAN

KINETIKA ADSORPSI

KESETIMBANGAN ADSORPSI

 EFISIENSI, & KAPASITAS KOLOM  KOEFISIEN TRANSFER MASSA  KINETIKA

SISTEM FIXED

BED COLUMN

DESORPSI SEKUENSIAL

6/10/2010

MEKANISME ADSORPSI

8

SKEMA ALAT 1. PENDAHULUAN

SISTEM BATCH

2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

Dikocok pada suhu, dan waktu tertentu

Larutan logam pada konsentrasi, pH, volume tertentu ditambah kalksarena

SISTEM FIXED BED COLUMN

4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

Pompa dan flowmeter

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

Larutan logam pada konsentrasi, & pH tertentu

6/10/2010

Kolom gelas, 0,5 x 10 cm, terisi 0.25 g kaliksarena

Fraksi effluen, @ 5 mL

9

4,10,16,22-TETRAETOKSI KALIKS[4]ARENA (TEK) OCH 2CH 3

OH

1. PENDAHULUAN OH-, DES

2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

NaBH4

93 oC, 2,5 jam CHO

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

78oC, 3 jam CHO

p-Hidroksibenzaldehida

CH 2OH p-Etoksibenzilalkohol

p-Etoksibenzaldehida

rendemen = 95,5% kemurnian ~ 100%


AlCl 3

20 oC, 2 jam

CH 3CH 2O


OCH 2CH 3

OCH 2CH 3

CH 3CH 2O OCH 2CH 3 4,10,16,22-tetraetoksikaliks[4]arena (TEK) 67,78% campuran stereoisomer larut dalam diklorometana, kloroform tidak larut dalam air

6/10/2010

10

4,10,15,22-TETRAMETOKSIKALIKS[4]ARENA (TMK)

1. PENDAHULUAN

OCH 3

OCH 3

,

2. CARA KERJA

NaBH4

78 oC, 3 jam

3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA

CH 2OH p-Metoksibenzilalkohol

CHO p-Metoksibenzaldehida


•SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

AlCl 3


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

20 oC, 2 jam

CH 3O OCH 3

CH 3O OCH 3 4,10,16,22-tetrametoksikaliks[4]arena (TMK) 92,69% campuran stereoisomer larut dalam diklorometana, kloroform tidak larut dalam air

6/10/2010

11

4,10,15,22-TETRABENZILOKSI KALIKS[4]ARENA (TBK)

1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

O

OH OH-, BzCl

NaBH4

70-80 oC, 2 jam CHO

78 oC, 3 jam CHO

p-Hidroksibenzaldehida

CH 2OH p-Benziloksibenzilalkohol

p-Benziloksibenzaldehida rendemen = 63,6% kemurnian ~ 100%


O

rendemen = 81.88% kemurnian ~ 87 %

AlCl 3

20 oC, 3 jam

C6H5CH 2O

BED COLUMN

OCH 2C6H5

5. KESIMPULAN C6H5CH 2O OCH 2C6H5 4,10,16,22-tetrabenzilkaliks[4]arena (TBK)

6/10/2010

12

C-4HIDROKSIFENIL KALIKS[4]RESORSINARENA (CHFKR)

CHO HO

OH + resorsinol

OH p-hidroksibenzaldehida

1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA

H+, etanol 80oC, 17 jam

3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

HO

HO

OH

HO

HO

OH R

R

R

R OH

C4v 50%

R

R

R

R OH

HO HO

OH

HO

OH

+

HO

OH

R=

OH

OH C2v 50%

C-4-hidroksifenil kaliks[4]resorsinarena (CHFKR) 93,45% tidak larut dalam kloroform, air sedikit larut dalam DMSO larut dalam larutan NaOH t.l > 390 oC

6/10/2010

5

6

4

7

1

11

3 2

5 8

3

9

2

6

4

7

1

10

8 9

13

C-4-METOKSIFENIL KALIKS[4] RESORSINARENA (CMFKR) CHO HO

OH +


resorsinol

OCH3 p-metoksibenzaldehida




HO HO

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

R

R

R

R OH

C4v 60%

R

R

R

R OH

HO HO

OH

HO

OH

+

HO

OH

HO

OH


HO

OH

R=

OCH3

OH C2v 40%

C-4-metoksifenil kaliks[4]resorsinarena (CMFKR) 90,35%

6/10/2010

tidak larut dalam kloroform, air sedikit larut dalam DMSO larut dalam larutan NaOH t.l > 390 oC

14

C-4-HIDROKSI-3-METOKSIFENIL KALIKS[4]RESORSINARENA (CHMFKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

OCH3

HO

OH HO

CHO HO

CH3O

OH H+, etanol 78oC, 15 jam OCH3

+ resorsinol OH

OH

HO

OH

HO

OH OCH3

vanilin HO

OH

HO

OH OCH3

C-4-hidroksi-3-metoksifenil kaliks[4]resorsinarena (CHMFKR)

6/10/2010

98,36% tidak larut dalam kloroform, air sedikit larut dalam DMSO,asetonitril larut dalam larutan NaOH t.l > 390 oC

15

C-4-(ETOKSIKARBONILMETOKSI)FENIL KALIKS[4]RESORSINARENA (CEKMFKR) CHO

1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

CHO

O CH3CH2OCCH2Cl , Na 78oC, 3,5 jam

OCH2COCH2CH3

OH p-hidroksibenzaldehida HO

OH

, H+

O etil-2-(4-formil)fenoksiasetat 78.27%

80oC, 20 jam

CH3CH2OOCCH2

CH2COOCH2CH3

O


O HO

OH

HO

OH

HO

OH

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

HO O

OH O CH2COOCH2CH3

CH3CH2OOCCH2

C-4-etilasetoksifenil kaliks[4]resorsinarena

6/10/2010

(CEACFKR) 62,27%

16

C-4-BENZILOKSIFENIL KALIKS[4]RESORSINARENA (CBFKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA O

•SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

OH

CHO HO

OH

resorsinol

HO

OH

HO

OH


+ O

HO

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

O HO

OH

O

O

p-benziloksibenzaldehida

5. KESIMPULAN C-4-benziloksifenil kaliks[4]resorsinarena (CBFKR) 95,59% tidak larut dalam eter, air sedikit larut dalam DMSO ,aseton larut dalam larutan NaOH t.l > 390 oC

6/10/2010

17

C-METIL KALIKS[4]RESORSINARENA (CMKR) 1. PENDAHULUAN HO

2. CARA KERJA

O

OH +

3. HASIL SINTESIS

asetaldehida

resorsinol

•SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA

H+, etanol 15oC, 30 menit 50oC, 1jam 25oC, 4 hari

•SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

HO

5. KESIMPULAN

HO

OH

HO R

R

R

R OH

C4v 90%

R

R

R

R OH

HO HO

OH

HO

OH

+

HO

OH

HO

OH

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

CH3CH

R = CH3

OH C2v 10%

C-metil kaliks[4]resorsinarena (CMKR) 85% tidak larut dalam air larut dalam aseton, kloroform

6/10/2010

18

TETRAKIS (DIETILAMINO)METIL C-ALKIL KALIKS[4]RESORSINARENA (TDEACAKR) 1. PENDAHULUAN

N

2. CARA KERJA

HO


HO

R

HO

OH R

HO

OH (Et)2NH, HCHO temp. kamar 28 jam

HO

OH

OH R

R

HO

OH

OH N

C-alkilkaliks[4]resorsinarena R = CH 3,

R

N HO

R

HO

R

N

OH R

OH

Tetrakis(dietilamino)metil C-alkilkaliks[4]resorsinarena

OCH 3

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

R

Rendemen

Kelarutan

metil

88,23%

Larut dalam koloroform, air

4-metoksifenil

36,58%

Larut dalam kloroform, dan larutan asam pH =2 Tidak larut dalam air dingin, air panas, metanol dingin, metanol panas, dan larutan asam pH =4

19

TETRAKIS (DIMETILAMINO)METIL C-METIL KALIKS[4]RESORSINARENA (TDMACMKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA

N


HO HO


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

(CH3)2NH, HCHO temp. kamar 20 jam OH

HO HO

OH

C-metilkaliks[4]resorsinarena

OH

HO

OH


HO

OH

OH

N N OH

HO HO

OH N

Tetrakis(dimetilamino)metil C-metilkaliks[4]resorsinarena 35,26%

20

N-PROPILDIHIDROOKSAZINA-C-ALKIL KALIKS[4]RESORSINARENA (NPOCAKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA N


HO

HO

OH

HO

•SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

N

CH 3(CH 2)2NH 2, 2 HCHO

70oC, 14 jam

N

OH

HO HO

O

OH

OH N

C-metilkaliks[4]resorsinarena R = CH 3,

O

HO

OCH 3

N-Propil Dihidrooxazina C-metilkaliks[4]resorsinarena

5. KESIMPULAN

6/10/2010

OH

O

OH

•SERI KALIKS[4] RESORSINARENA

O

R

Rendemen

Kelarutan

metil

42,46%

Larut dalam koloroform

4-metoksifenil

37,16%

Larut dalam kloroform Tidak larut dalam air, metanol dan larutan asam pH =4 dan pH =2

21

4,6,10,12,16,18,22,24-OKTAASETOKSI-2,8,14,20(TETRA(4-METOKSIFENIL)) KALIKS[4]RESORSINARENA (OACMFKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS

OCH 3

H3CO


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

HO

O

H3CO

OH

HO

O

O OH

OCH 3

O

O

O

O Ac2O, H + 60oC, 1,5 jam O HO

OH

HO

O O

OCH 3

C-4-metoksifenil kaliks[4]resorsinarena

O O

OH

H3CO

O

H3CO

O O

OCH 3

O

4,6,10,12,16,18,22,24-oktaasetoksi(4-metoksifenil)-kaliks[4]resorsinarena tl = 338-340oC 64,32%

22

4,6,10,12,16,18,22,24-OKTAASETOKSI2,8,14,20-(TETRA(4-ASETOKSIFENIL)) KALIKS[4]RESORSINARENA (DACHFKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA

O

HO



OH

HO

60oC, 1 jam

HO

O O

O O

O O

OH

O

C-4-hidroksifenil kaliks[4]resorsinarena

O O

O O O

BED COLUMN

6/10/2010

O

OH

•SISTEM FIXED

5. KESIMPULAN

O

O

OH

HO

O

O

OH

HO

O

O

Ac2O , H +


O

O

OH

HO

O

O

4,6,10,12,16,18,22,24-oktaasetoksi(4-asetoksifenil)-kaliks[4]resorsinarena Tl = 290-295oC 40,28%

23

4,6,10,12,16,18,22,24-OKTAASETOKSI2,8,14,20-(TETRA(4-ASETOKSI-3-METOKSIFENIL)) KALIKS[4]RESORSINARENA (DACHMFKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA

O


O HO

HO


•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

OH

O

O

O

OH

O O

O

O

OCH 3 HO

O

OH

O O

Ac2O,H +

•SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

O

O

OCH 3

60oC, 1,5 jam HO

O

O

OH

H3CO

O

O O

HO

O

OH

HO

OH OCH 3

C-4-hidroksi-3-metoksifenil kaliks[4]resorsinarena

O

O

O O

O

O

O

O 4,6,10,12,16,18,22,24-oktaasetoksi(4-asetoksi-3-metoksifenil)-kaliks[4]resorsinarena tl = 230-240oC 87,59%

6/10/2010

24

4,6,10,12,16,18,22,24-OKTAASETOKSI-2,8,14,20(TETRAMETIL) KALIKS[4]RESORSINARENA (OACMKR) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA O


HO

OH

HO

O


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

Ac2O, H + 60oC, 30' OH

HO HO

O O

OH


O

OH

4,6,10,12,16,18,22,24-oktahidroksi 2,8,14,20-tetrametilkaliks[4]arena (C-metil kaliks[4]resorsinarena)

O

O

O O O

O

O O

O O

O

4,6,10,12,16,18,22,24-oktaasetil2,8,14,20-tetrametilkaliks[4]arena t.l =197 –199oC 61,8%

6/10/2010

25

4-ALLILKALIKS[4]ARENA (AKA) 1. PENDAHULUAN

256oC , 2 jam

2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA

AlCl3 50-55oC, 2 jam

HCHO, NaOH CH2

OH

OH

CH2 4

4

OH

4-t-butilfenol 4-t-butilkaliks[4]arena 81,48% t.l = 343-345 oC larut dalam toluena panas


CH2=CHCH2OH + HBr

H2SO4

tetrahidroksikaliks[4]arena 60,44% t.l = 314-316 oC larut dalam kloroform

CH2=CHCH2Br 63,15%

NaH,THF 65oC, 7 jam


BED COLUMN

N,N-dietilanilin

5. KESIMPULAN

220oC, 2,5 jam

CH2

CH2 OH

4-allilkaliks[4]arena 88,5% t.l = 235-237 oC larut dalam kloroform

6/10/2010

4

O

4

tetraalliloksikaliks[4]arena 59,67% t.l =183-185 oC larut dalam kloroform

26

C(CH 3)3

C(CH3)3

C(CH 3)3

1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

C(CH 3)3

HCHO,NaOH

AlCl 3

256oC,2 jam

50-55 oC, 2 jam

OH

OH

POLI (MONOALLILOKSI KALIKS[4]ARENA) (PMAKA)

C(CH 3)3

4-t-butilfenol

OH

OH

OH

OH

4-t-butil kaliks[4]arena 81,48% t.l = 343-345 oC larut dalam toluena panas

OH

OH OH

tetrahidroksikaliks[4]arena 60,44% tl = 314-316 oC larut dalam kloroform

C Cl ,

0oC, 1 jam

piridina

O

allilbromida, K 2CO 3, aseton 56 oC, 24 jam

O

OR

OR

OR

OR

OR R=C

R=C

O

O

alliloksitribenzoiloksikaliks[4]arena 72,28% t.l.= 280oC larut dalam kloroform

•SISTEM FIXED

OH

OR

tribenzoiloksikaliks[4]arena 83,95% t.l = 269 oC larut dalam kloroform

NaOH, etanol,air

BED COLUMN

68oC, 18 jam

5. KESIMPULAN

OH

O

OH

40% t.l. = 214-216 oC larut dalam kloroform

O

OH OH

OH

alliloksikaliks[4]arena

6/10/2010

OH

CH2

CH2 CH n

poli(monoalliloksikaliks[4]arena)

27

TAHAP SINTESIS

RENDEMEN TOTAL

KELARUTAN

DISTRIBUSI DI AIR

4 Ph,4 OEt

3

49,37%

Klo (l),air (tl)

tb

TMK

4 Ph,4 OMe

2

77,26%

Klo (l),air (tl)

tb

CHFKR (B)

8 Ph, 12 OH

1

93,45%

NaOH(aq)(l),air(tl)

b

1. PENDAHULUAN

CMFKR (A)

8 Ph, 8 OH, 4 OMe

1

90,35%

NaOH(aq)(l),air(tl)

b

2. CARA KERJA

CHMFKR (C )

8 Ph, 12 OH, 4 OMe

1

98,36%

NaOH(aq)(l),air(tl)

b

3. HASIL SINTESIS

CEKMFKR

8 Ph, 8 OH, 4 EtOCOMeO

2

48,74%

NaOH(aq)(l),air(tl)

CBFKR

8 Ph, 8 OH, 4OBz

2

60,69%

NaOH(aq)(l),air(tl)

tb

CMKR (D)

8 Ph, 8 OH

1

85%

Klo (l), air (tl)

b

TDEACMKR

4 Ph, 8 OH, 4 dietilamin

2

74,99%

Klo (l), air (l)

l

TDEACMFKR

8 Ph, 8 OH, 4 dietilamin, 4 OMe

2

33,05%

Klo (l), asam (aq) pH=4(tl)

TDMACMKR

4 Ph, 8 OH, 4 dimetilamin

2

29,97%

Klo (l), air (l)

l

NPOCMKR

4 Ph, 4 OH, 4 propilamin

2

36,09%

Klo (l), air (l)

l

NPOCMFKR

4 Ph, 4 OH, 4 propilamin

2

33,57%

Klo (l), asam (aq) pH=2 dan 4 (tl)

b

OACMFKR

8 Ph, 8 Asetoksi

2

58,11%

Klo (l),air (tl)

b

DACHFKR

8 Ph, 12 Asetoksi

2

37,64%

Klo (l),air (tl)

b

DACHMFKR

8 Ph, 12 Asetoksi

2

86,15%

Klo (l),air (tl)

b

OACMKR

4 Ph, 8 Asetoksi

2

52,53%

Klo (l),air (tl)

b

AKA

4 Ph, 4 OH, 4 allil

4

26,01%

Klo (l),air (tl)

tb

PMAKA

n Ph, 3n OH

6

< 11,94%


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

KALIKSARENA

GUGUS AKTIF

TEK

b (pH=4)

28

PENGARUH TINGKAT KEASAMAN ADSORPSI Pb(II)

3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

ADSORPSI Cu(II)

2

4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH % Adsorpsi

5. KESIMPULAN

3

pH

5

6

7

C D

50 40 30 20 10 0

70 60 50

2

40 30

3

4 pH 5

6

A B C D

20 10 0 2

6/10/2010

4

ADSORPSI Cr(III)

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

60

A B C D

% Adsorpsi

2. CARA KERJA

% Adsorpsi

1. PENDAHULUAN

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

4 pH

6

29

7

PENGARUH TINGKAT KEASAMAN ADSORPTION Ag(I)

1. PENDAHULUAN

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

% Adsorption


ADSORP SI C d(II) 60


•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

B

40

0

2

pH 4

6

30 20

ADS ORPS I Hg( II)

10

70

0

60 50

2

3

4

pH 5

6

7

% Adsorpsi


% Adsorpsi


A 50

A B C D

A B

8

40 30 20 10 0 2

6/10/2010

3

4 pH

5

6

7

30

PENGARUH TINGKAT KEASAMAN 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

• PADA TINGKAT KEASAMAAN TINGGI (pH < 4) ATAU TINGKAT KEASAMAN RENDAH (pH > 6), TIDAK TERGANTUNG PADA JENIS KALIKSARENA DAN KATION LOGAM BERAT, PADA UMUMNYA ADSORPSI TIDAK BERLANGSUNG DENGAN BAIK. • ADSORPSI BERLANGSUNG PALING BAIK PADA TINGKAT KEASAMAN MENENGAH (pH = 4-6). 31

INDEKS ADSORPSI PADA PENGARUH TINGKAT KEASAMAN 1. PENDAHULUAN 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

% Adsorpsi

2. CARA KERJA

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 A

B

C Pb

D

A

B

C Cr

D

A

B

C Ag

D

A

B Cd

A

B Hg

C

D Cu

PADA SEMUA INTERAKSI KALIKSARENA DAN KATION LOGAM BERAT, INDEKS NILAI ADSORPSI DARI TERENDAH HINGGA TERTINGGI MELIPUTI DAERAH YANG LEBAR, DENGAN DEMIKIAN TINGKAT KEASAMAN SANGAT BERPENGARUH PADA FENOMENA ADSORPSI, KECUALI PADA ADSORPSI KATION Ag(I) OLEH CMPKR DAN CMKR. 32

NILAI pH OPTIMUM 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

Ag(I) Hg(II) Cd(II) Pb(II) Cu(II)

=D =C =B =A

Cr(III) 3

4

5 pH

6

7

NILAI pH OPTIMUM TIDAK TERGANTUNG HANYA PADA SALAH SATU JENIS ADSORBEN ATAU ADSORBAT, TETAPI TERGANTUNG PADA KEDUANYA, YAITU ADSORBEN DAN ADSORBAT YANG BERINTERAKSI KECUALI UNTUK ADSORPSI Ag(I) OLEH CMFKR DAN CMKR, ADSORPSI SEBAIKNYA HANYA DILAKUKAN PADA NILAI pH OPTIMUMNYA. 33

PERUBAHAN HARGA pH 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

ADSORPSI KATION LOGAM BERAT DAN KALIKSARENA DISERTAI DENGAN ADANYA KENAIKAN HARGA pH (PENURUNAN TINGKAT KEASAMAN), DENGAN BESAR PERUBAHAN BERVARIASI. HAL INI MENUNJUKKAN SPESIES YANG DIADSORPSI ADALAH Mn+ :

Mn+(aq) + m H2O (l) 6/10/2010

M(OH) m(n-m)+ (aq) + m H+(aq) 34

HUBUNGAN PERUBAHAN HARGA pH DAN % ADSORPSI PERUBAHAN pH DAN % ADSORPSI Pb-A

50

2

40 30

1

pHf-pHi

2

40 30 1

20 10

0 2

2.5

3

3.5pH aw al 4

4.5

0

5

2

PERUBAHAN pH DAN % ADSORPSI Cu-C

2.5

3

3.5pH aw al 4

0 4.5

5

PERUBAHAN pH DAN % ADSORPSI Ag-A 6

50

5

% Ads

40

4

pHf-pHi

30

3

20

2

10

1

0

0

% Adsorpsi

81

2

80

% Ads

79

pHf-pHi

1.5

78 1 77 76

0.5

75 74

3

3.5

4pH aw al 4.5

5

0 2

2.5

3

3.5 4 pH aw al

4.5

5

PADA pH KURANG DARI 5, BESAR PERUBAHAN pH HAMPIR SEBANDING DENGAN BESAR PERSENTASE ADSORPSINYA. 6/10/2010

35

Perubahan pH

60

Perubahan pH

5. KESIMPULAN

60

0

% Adsorpsi

BED COLUMN

pHf-pHi

70

% Ads

50

10


•SISTEM FIXED

3

60

20



% Ads

80

3

Perubahan pH

90

% Adsorpsi


4

Perubahan pH

100

2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS

PERUBAHAN pH DAN % ADSORPSI Cr-A 70

% Adsorpsi

1. PENDAHULUAN

PERBANDINGAN JUMLAH LOGAM TERADSORPSI 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA

Ag(I)

3. HASIL SINTESIS

Hg(II)


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

Cd(II)

D C

Pb(II)

B Cu(II)

A

Cr(III) 0

5

10

15

20

Logam teradsorpsi (umol/g)

• JUMLAH Cr(III) TERADSORPSI OLEH ADSORBEN A,B,C,D PALING TINGGI DIANTARA LOGAMLOGAM LAINNYA • ADSORBEN C (CHMPCR) MENGADSORPSI KATION LOGAM BERAT PALING TINGGI DIBANDINGKAN ADSORBEN A,B,D.

6/10/2010

36

PENGARUH WAKTU INTERAKSI 1. PENDAHULUAN 90 70 % Adsorpsi


50 40

A B C D

10 0

40 30 20

C

10

D

0 0

50

100

150

200

Waktu (Menit)


0

50

100

150

Waktu (Menit)

200

ADSORPSI Cd 70 60

•SISTEM FIXED

50 % Adsorpsi

5. KESIMPULAN

60

30 20


BED COLUMN

50

80


ADSORPSI Cu 60

% Adsorpsi

2. CARA KERJA

ADSORPSI Pb 100

40 30 20

A

10

B

0 0

50

100

150

200

250

300

350

Waktu (Menit)

6/10/2010

37

250

PENGARUH WAKTU INTERAKSI


ADSORPSI Ag

PADA UMUMNYA ADSORPSI BERLANGSUNG CEPAT PADA MENITMENIT AWAL INTERAKSI, SELANJUTNYA ADSORPSI BERLANGSUNG LAMBAT HINGGA TERCAPAI KESETIMBANGAN

•SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

90 80 70 % Adsorpsi

3. HASIL SINTESIS

100

60 50 40

A B C D

30 20 10 0 0

ADSORPSI Hg

•SISTEM FIXED

5. KESIMPULAN

50 % Adsorpsi

60

40 30 20

A

10

B

100

Waktu (Menit)

150

0

6/10/2010

0

10

20

30

40

Waktu (Menit)

50

60

200

WAKTU YANG DIPERLUKAN UNTUK MENCAPAI KESETIMBANGAN BERVARIASI TERGANTUNG JENIS ADSORBEN DAN ADSORBAT

70

BED COLUMN

50

70

38

WAKTU INTERAKSI OPTIMUM 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

Ag(I)

D C B A

Hg(II) Cd(II) Pb(II) Cu(II) Cr(III) 50

100

150

200

• HARGA WAKTU INTERAKSI OPTIMUM UMUMNYA BERADA PADA WAKTU INTERAKSI < 90 MENIT • TERDAPAT KECENDERUNGAN BAHWA WAKTU INTERAKSI OPTIMUM DITENTUKAN OLEH JENIS ADSORBEN • LOGAM BERMASSA ATOM BESAR, CENDERUNG MEMPUNYAI WAKTU INTERAKSI LEBIH LAMA, DAN SEBALIKNYA

6/10/2010

39

INDEKS ADSORPSI PADA PENGARUH WAKTU INTERAKSI 1. PENDAHULUAN 120

3. HASIL SINTESIS

100

•SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

% Adsorpsi

2. CARA KERJA

80 60 40 20 0 A

B

C

Cr(III)

D

C

D

Cu(II)

A

B

C

Pb(II)

D

A

B

Cd(II)

A

B

Hg(II)

A

B

C

D

Ag(I)

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

PADA SEMUA INTERAKSI KALIKSARENA DAN KATION LOGAM BERAT, INDEKS NILAI ADSORPSI DARI TERENDAH HINGGA TERTINGGI MELIPUTI DAERAH YANG TIDAK LEBAR, DENGAN DEMIKIAN PENGARUH WAKTU INTERAKSI PADA FENOMENA ADSORPSI INI TIDAK CUKUP SIGNIFIKAN, DIBANDINGKAN DENGAN TINGKAT KEASAMAN 40

KINETIKA ADSORPSI KOEFISIEN KORELASI (R2)

LOGAM

1. PENDAHULUAN

PSEUDO ORDE PERTAMA

2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

Cr(III)

PSEUDO ORDE KEDUA

A

B

C

D

A

B

C

D

0,8682

0,194

0,3248

0,8489

0,9995

0,9973

0,9973

0,9891

0,8149

0,4489

0,9982

0,9964

0,8183

0,7556

0,9906

0,9983

Cu(II) Pb(II)

0,9891

0,0004

Cd(II)

0,8501

Hg(II) Ag(I)

0,9995

0,998

0,0134

0,9988

0,9939

0,856

0,6769

0,9986

0,9972

0,6899

0,7507

0,999

0,9974

0,5362

0,5663

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

ADSORPSI KATION LOGAM BERAT OLEH ADSORBEN A, B, C, DAN D MENGIKUTI KINETIKA ORDE KEDUA, DENGAN DEMIKIAN BAIK ADSORBEN MAUPUN ADSORBAT KEDUANYA MENENTUKAN LAJU REAKSI 41

PERBANDINGAN LAJU ADSORPSI 1. PENDAHULUAN

0.3

2. CARA KERJA •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

k (g/umol. menit)

3. HASIL SINTESIS

0.25 Cr(III) 0.2

Cu(II) Pb(II)

0.15

Cd(II) Hg(II)

0.1

Ag(I)

0.05 0 A

B

C

D


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

UNTUK ADSORBEN A,B, DAN C LAJU ADSORPSI PADA Ag(I) ADALAH YANG TERCEPAT, DIPERKIRAKAN KARENA MEMILIKI KESESUAIAN UKURAN PALING BAIK. LAJU ADSORPSI ADSORBEN D DAN Cr(III) DAN Cu(II) PALING CEPAT DIBANDINGKAN Pb(II) dan Ag(I).

6/10/2010

42

PENGARUH BERAT ADSORBEN Adsorpsi Pb(II) 1.0


0.2

1.4 1.2 1.0 0.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

0.05 0.1 0.15 berat adsorben (g)

1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.000

A B C D

0

C


0.2

D Adsorpsi Cd(II) 1.0

0.050

0.100 0.150 berat adsorben (g)

0.200

Logam teradsorpsi (umol)

5. KESIMPULAN

Adsorpsi Cr(III)

Adsorpsi Cu(II) Logam teradsorpsi (umol)

BED COLUMN

0.4

0


•SISTEM FIXED

0.6

0.0



A B C D

0.8



1. PENDAHULUAN

A

0.8

B

0.6

0.2500.4 0.2 0.0 0

6/10/2010

0.02


0.1

0.12

43

PENGARUH BERAT ADSORBEN 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED


2. CARA KERJA

Adsorpsi Ag(I)

1.4 1.2 1.0 0.8

A B C D

0.6

Adsorpsi Hg(II)

0.4

1.0

0.2 0.0 0.000

0.050 0.100 berat adsorben (g)


1. PENDAHULUAN

0.8

A

0.6

B

0.150

0.4 0.2 0.0 0


0.2

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

PADA UMUMNYA PENINGKATAN BERAT ADSORBEN DAPAT MENINGKATKAN JUMLAH LOGAM TERADSORPSI. 6/10/2010

44

INDEKS ADSORPSI PADA PENGARUH BERAT ADSORBEN 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

% Adsorpsi

3. HASIL SINTESIS

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 A

B

C

D C D

Cr(III)

Cu(II)

A

B

C D

Pb(II)

A

B

Cd(II)

A

B

Hg(II)

A

B

C

D

Ag(I)

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

PADA UMUMNYA PERBEDAAN BERAT ADSORBEN HANYA MENGAKIBATKAN SEDIKIT PERBEDAAN JUMLAH LOGAM TERADSORPSI. 6/10/2010

45

PENGARUH ION PENGGANGGU 1. PENDAHULUAN

Pb(II)- Adsorben C

2. CARA KERJA % Adsorpsi

120

3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA

100

Cu

80

Cr

60 40 20 0 0

2

4 6 [ion pengganggu]/[Pb]

8

Pb(II)-Adsorben B


% Adsorpsi

120


% Adsorpsi

BED COLUMN

Cd

80

Cr

60 40 0

Pb(II)-Adsorben D

120 100 80 60 40 20 0

0

5

10 15 20 [ion pengganggu]/[Pb]

25

Cu Cr

0

6/10/2010

100

20

•SISTEM FIXED

5. KESIMPULAN

10

2 [ion pengganggu]/[Pb] 4 6 8

10

46

PENGARUH ION PENGGANGGU 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

KEBERADAAN ION-ION PENGGANGGU DAPAT MENURUNKAN PERSENTASE ADSORPSI LOGAM MAKIN TINGGI KONSENTRASI ION PENGGANNGGU, MAKIN BESAR PENURUNAN PERSENTASE ADSORPSI LOGAM PADA UMUMNYA, GANGGUAN OLEH ION SEJENIS LEBIH BESAR DIBANDINGKAN GANGGUAN OLEH ION YANG BERLAINAN JENIS.

47

PERSENTASE LOGAM TERADSORPSI 1. PENDAHULUAN 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

Logam Teradsorpsi (%)

2. CARA KERJA

Adsorpsi Pb(II) oleh A 120 100 80 60 40 20 0 0

50


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

150 200 Volume (mL)

250

300

350

Adsorpsi Pb(II) oleh B 120

Logam teradsorpsi (%)

•SISTEM FIXED

100

100 80 60 40 20 0 0

6/10/2010

10

20 30 Volume (mL)

40

50

48

PERSENTASE LOGAM TERADSORPSI 1. PENDAHULUAN 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA


2. CARA KERJA

Adsorpsi Pb(II) oleh C 120 100 80 60 40 20 0 0

20

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

80

100

Adsorpsi Pb(II) oleh D 120


•SISTEM FIXED

60 Volume (mL)


40

100 80 60 40 20 0 0

6/10/2010

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Volum e (m L)

49

KURVA BREAKTHROUGH DAN KAPASITAS ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A 1. PENDAHULUAN

1.2

4.5 C/Co

3. HASIL SINTESIS

Metal Uptake (mg/g)

qe

100% BT

1


0.8

qh

0.6

qb


C/Co



0.4

•SISTEM FIXED

0.2

3.5 3 2.5 2

50% BT

1.5 1

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

4

0.5

5% BT

0

0 0

50

tb

100th

150

200

250 te

300

350

Volume Efluen (mL)

6/10/2010

50

Logam Teradsorpsi (mg/g)

2. CARA KERJA

KURVA BREAKTHROUGH DAN KAPASITAS ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN D 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS 1.4 1.2



BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

1.2

qh

1

C/Co


1.4

1

qb

0.8

0.8

0.6

0.6

0.4

0.4

0.2

0.2

0

qe Total massa Pb teradsorb,q, (mg/g)


0 0

C/Co

10

20

q

30

tb

40

th

50

60

te

70

80

90

Volum e effluent (m L)

51

PERBANDINGAN KAPASITAS ADSORPSI Pb(II) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH

25

20.11

20 Kapasitas Adsorpsi 15 (umol/g) 10 5

A B C 6.458 3.094

3.95

D

0

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

KAPASITAS ADSORPSI Pb(II) MAKIN MENINGKAT SESUAI URUTAN B
PERBANDINGAN PARAMETER KURVA BREAKTHROUGH ADSORPSI Pb(II) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA

250

3. HASIL SINTESIS

200


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

Bed Volume (mL)

150

A B

100

C D

50 0 tb

th

te

te-tb

TITIK BREAKTHROUGH AWAL (tb) TERJADI PADA BED VOLUME YANG MAKIN MENINGKAT SESUAI URUTAN C
EFISIENSI KOLOM ADSORPSI Pb(II) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS

TITIK PADA KURVA

A

B

C

D


BREAK THROUGH

BIAYA (%)

HASIL (%)

BIAYA (%)

HASIL (%)

BIAYA (%)

HASIL (%)

BIAYA (%)

HASIL (%)


5% BT

26

63

45

84

19

57

38

65


50% BT

36

77

56

95

25

70

60

93

100%BT

87

~100

89

~100

94

~100

81

~100


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

OPERASI KOLOM PALING EFISIEN PADA ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A, B, C DAN D ADALAH HINGGA 50% BT

54

PARAMETER TRANSFER MASSA ADSORPSI Pb(II) 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

PARAMETER TRANSFER MASSA

A

B

C

D

HUNB (cm)

1,632

1,2

1,92

1,3

HU (cm)

0,768

1,2

0,48

1,1

Kca

3,098

4,23

2,64

3,91

R2

0.9445

0,825

0,908

0,9328

kT (mL/mg men)

0,439

14,14

3,634

5,328

qe perhitungan

3,912

0,747

0,634

1,411

qeeksperimen

4,166

0,641

0,818

1,388

HUNB : panjang bed tak terpakai; HU : panjang bed terpakai, Kca : koefisien transfer massa ; R2 : koefisien korelasi persamaan Thomas, kT : konstanta laju Thomas ; qe : kapasitas maksimum

KAPASITAS MAKSIMUM TERBESAR DIPEROLEH PADA ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A, DIIKUTI D , DAN B ATAU C PANJANG BED TAK TERPAKAI YANG TERENDAH, KOEFISIEN TRANSFER MASSA TERTINGGI, KONSTANTA LAJU TERBESAR DIPEROLEH PADA ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN B 55

KINETIKA ADSORPSI 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

MODEL KINETIKA

KOEFISIEN KORELASI (R2) A

B

C

D

PSEUDO ORDE KESATU (LAGERGREN) Log (qe-qt) = log qe- kt

0,9026

0,9405

0,9525

0,8655

PSEUDO ORDE KEDUA (HO) t/qt = 1/2kqe2 = t/qe

0,9569

0,8673

0,9868

0,7844

ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A DAN C CENDERUNG LEBIH MENGIKUTI MODEL KINETIKA PSEUDO ORDE KEDUA ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN B DAN D CENDERUNG LEBIH MENGIKUTI MODEL KINETIKA PSEUDO ORDE KESATU

56

LAJU ADSORPSI 1. PENDAHULUAN

0.025

2. CARA KERJA

0.02

3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA

KESATU

0.015

KEDUA

k 0.01 0.005 0 A

B

C

D


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

PADA MODEL KINETIKA ORDE KEDUA, LAJU ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN C LEBIH CEPAT DIBANDINGKAN A PADA MODEL KINETIKA ORDE KESATU, LAJU ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN B LEBIH CEPAT DIBANDINGKAN ADSORBEN D

6/10/2010

57

1. PENDAHULUAN

PENGARUH LAJU ALIR PADA KURVA BREAKTHROUGH Pb(II) OLEH ADSORBEN A

2. CARA KERJA 1.2



0.8 C/Co


1

0.6 0.4

1 mL/menit 0.5 mL/menit

0.2 0 0

100

200

300

400

Volume (mL)

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

PENINGKATAN LAJU ALIR MEMPERKECIL TITIK BREAKTHROUGH AWAL (tb), DAN MEMPERPANJANG TITIK JENUH (te), SEHINGGA MENGURANGI EFISIENSI KOLOM 58

1. PENDAHULUAN

PENGARUH LAJU ALIR PADA KAPASITAS ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A


Kapasitas Adsorpsi (mg/g)

2. CARA KERJA

4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1

1 mL/menit 0.5 mL/menit

0.5 0 0

100

200 Volume (mL)

300

400

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

PENINGKATAN LAJU ALIR TIDAK MENGUBAH KAPASITAS ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A

59

PENGARUH LAJU ALIR TERHADAP KOEFISIEN TRANSFER MASSA Pb(II) OLEH ADSORBEN A 1. PENDAHULUAN

PARAMETER TRANSFER MASSA

Laju Alir: 0,5 mL/men

Laju Alir : 1 mL/men

HUNB (cm)

1,632

2,021

HU (cm)

0,768

0,379


Kca

3,098

5,026


R2

0.9445

0,9205

kT (mL/mg men)

0,439

2,629

qe perhitungan

3,912

2,983

qeeksperimen

4,166

4,181



BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

DARI NILAI HUNB YANG LEBIH RENDAH DAN qe PERHITUNGAN YANG LEBIH TINGGI, ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A LEBIH BAIK BERLANGSUNG PADA LAJU ALIR 0,5 mL/MENIT DIBANDINGKAN 1 mL/MENIT, TETAPI ADSORPSI PADA LAJU ALIR 1 mL/MENIT BERLANGSUNG DENGAN LAJU LEBIH CEPAT DAN KOEFISIEN TRANSFER MASSA LEBIH TINGGI. 60

DESORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN A 4.5

1. PENDAHULUAN 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010


2. CARA KERJA

4.0 3.5 3.0

Desorpsi dimulai

2.5 2.0 1.5

Adsorpsi Pb(II) Desorpsi Pb(II) oleh air

1.0

desorpsi Pb(II) oleh HCl 1M 0.5 0.0 0

50

100

150

200

250

300

350

Volume Efluen (mL)

Pb(II)-A DAPAT DIDESORPSI SECARA KUNATITATIF (100 %) OLEH HCl 1 M DESORPSI SEKUENSIAL OLEH AIR DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) SEBESAR 1,7 %, DILANJUTKAN DENGAN HCl 1M YANG DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) SEBESAR 98,12 %, JADI INTERAKSI Pb(II)-A DIDOMINASI KEMISORPSI (>98%), SEDANGKAN FISISORPSI HANYA BERLANGSUNG KURANG DARI 2%. 61

DESORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN B 0.7

2. CARA KERJA

0.6


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

Logm Teradsorpsi (mg/g)

1. PENDAHULUAN

0.5

Desorpsi dimulai

0.4 0.3 0.2

Adsorpsi Desorpsi oleh air Desorpsi oleh HCl 1 M

0.1 0 0

20

40

60

80

100

120

Volume (mL)

Pb(II)-B DAPAT DIDESORPSI SEBANYAK 70,86% OLEH AIR, DAN HCl 1 M DESORPSI SEKUENSIAL OLEH AIR DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) SEBESAR 8 %, DILANJUTKAN DENGAN HCl 1M YANG DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) SEBESAR 62 %, JADI INTERAKSI Pb(II)-BERUPA KEMISORPSI 62%, FISISORPSI 8%, DAN 29,14% DIANTARANYA BERLANGSUNG MELAUI MEKANISME YANG BELUM DIKETAHUI. 62

DESORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN C 1

1. PENDAHULUAN 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010


2. CARA KERJA

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 Adsorpsi Desorpsi oleh air Desorpsi oleh HCl 1M

0.2 0.1 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Volume Efluent (mL)

Pb(II)-C DAPAT DIDESORPSI SECARA KUANTITATIF (100 %) OLEH AIR, DAN HCl 1 M DESORPSI SEKUENSIAL OLEH AIR DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) SEBESAR 33,58%, DILANJUTKAN DENGAN HCl 1M YANG DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) HINGGA 99,5 %, JADI INTERAKSI Pb(II)-C BERUPA KEMISORPSI 66,42%, DAN FISISORPSI 33,58 %. 63

DESORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN D 1.6

2. CARA KERJA

1.4

3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH


1. PENDAHULUAN

1.2 1 0.8 0.6 0.4

Adsorpsi Desorpsi oleh air Desorpsi oleh HCl 1M

0.2 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90 100 110 120 130 140 150 160 170

Volume (mL)

•SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

Pb(II)-D DAPAT DIDESORPSI SECARA KUANTITATIF (100 %) OLEH AIR, DAN HCl 1 M DESORPSI SEKUENSIAL OLEH AIR DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) SEBESAR 6.4%, DILANJUTKAN DENGAN HCl 1M YANG DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) HINGGA 98,5 %, JADI INTERAKSI Pb(II)-C BERUPA KEMISORPSI 66,42%, DAN FISISORPSI 33,58 %.

6/10/2010

64

KESIMPULAN 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA •SERI KALIKS[4] RESORSINARENA •SERI ALKENIL KALIKS[4]ARENA 4. HASIL ADSORPSI •SISTEM BATCH •SISTEM FIXED

BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

SINTESIS ADSORBEN PADA SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA TELAH DISINTESIS TEK DAN TMK, MASING-MASING MELALUI 3 DAN 2 TAHAP REAKSI DENGAN RENDEMEN TOTAL 49,37% DAN 77,26%. PADA SERI KALIKS[4]RESORSINARENA TELAH DISINTESIS MELALUI 1 TAHAP REAKSI TIGA C-ARIL KALIK[4]RESORSINARENA, YAITU CHFKR,CMFKR, DAN CHMFKR MASING-MASING DENGAN RENDEMEN 93,45%, 90,35%, DAN 98,35% SERTA SATU C-ALKIL KALIKS[4]RESORSINARENA, YAITU CMCR DENGAN RENDEMEN SEBESAR 85%. PADA SERI KALIKS[4]RESORSINARENA TELAH DISINTESIS MELALUI 2 TAHAP REAKSI DUA CARILKALIKS[4]RESORSINARENA, YAITU CEKMFKR DAN CBFKR, MASING-MASING DENGAN RENDEMEN TOTAL 48,74% DAN 60,69%. PADA SERI KALIKS[4]RESORSINARENA TELAH DISINTESIS 5 AMINOKALIKS[4]RESORSINARENA, YAITU TDEACMKR, TDMACMKR, NPOCMKR, NPOCMFKR, DAN TDEACMFKR MELALUI 2 TAHAP REAKSI MASING-MASING DENGAN RENDEMEN TOTAL 74,99%, 29,97%, 36,09%, 33,57%, DAN 33,05%. 65


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

PADA SERI KALIKS[4]RESORSINARENA TELAH DISINTESIS 4 KALIKS[4]RESORSINARENA ASETAT, YAITU OACMFKR, DACHFKR, DACHMFKR, DAN OACMKR MELALUI 2 TAHAP REAKSI MASING-MASING DENGAN RENDEMEN TOTAL 58,11%, 37,64%, 86,15%, DAN 52,53%. PADA SERI ALKENILKALIKS[4]ARENA TELAH DISINTESIS AKA MELALUI 4 TAHAP REAKSI DENGAN RENDEMEN TOTAL 26,01%, DAN 5 KALIKSARENA PERANTARA UNTUK MENSINTESIS PMAKA.

ADSORPSI SISTEM BATCH ADSORPSI Cr(III),Cu(II), Pb(II), Cd(II), Hg(II), dan Ag(I) OLEH ADSORBEN CMFKR, CHFKR, CHMFKR, DAN CMKR : PADA UMUMNYA ADSORPSI BERLANGSUNG OPTIMUM PADA TINGKAT KEASAMAN MENENGAH (pH =4-6). PADA UMUMNYA ADSORPSI BERLANGSUNG DENGAN DISERTAI PENURUNAN TINGKAT KEASAMAN. TINGKAT KEASAMAN SANGAT BERPENGARUN TERHADAP PERSENTASE ADSORPSI LOGAM DIBANDINGKAN DENGAN PENGARUH WAKTU INTERAKSI, ATAU BERAT ADSORBEN.

6/10/2010

66


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

ADSORPSI BERLANGSUNG MENGIKUTI KINETIKA PSEUDO ORDE KEDUA. PADA UMUMNYA LAJU ADSORPSI Ag(I) PALING CEPAT DIBANDINGKAN LOGAM LAINNYA. PADA UMUMNYA PENINGKATAN BERAT ADSORBEN DAPAT MENINGKATKAN JUMLAH LOGAM TERADSORPSI PERSENTASE ADSORPSI Pb(II) MENCAPAI 61-97%, Cr(III) MENCAPAI 48-70%, Cu(II) MENCAPAI 35-53.5%, Cd(II) : 49-64%, Hg(II) < 47-66%, DAN Ag(I) MENCAPAI 46-91%. KAPASITAS ADSORPSI Cr(III) PALING TINGGI DIBANDINGKAN LOGAM-LOGAM LAINNYA. KESESUAIAN SIFAT KERAS-LUNAK ASAM-BASA TAMPAKNYA PALING BERPERAN DALAM MEMBENTUK INTERAKSI YANG STABIL ANTARA ADSORBEN-ADSORBAT, SEDANGKAN KESESUAIAN UKURAN ADSORBEN-ADSORBAT TAMPAKNYA PALING BERPERAN DALAM KINETIKA ADSORPSI.

67

KESIMPULAN 1. PENDAHULUAN 2. CARA KERJA 3. HASIL SINTESIS •SERI ALKOKSI KALIKS[4]ARENA

ADSORPSI SISTEM FIXED BED COLUMN PERSENTASE ADSORPSI Pb(II) OLEH CMFKR, CHFKR, CHMFKR, DAN CMKR YANG MENCAPAI 100% TERJADI BERTURUT-TURUT HINGGA 58 BV (14 FRAKSI),16 BV (4 FRAKSI), 12,5 BV (3 FRAKSI), DAN 25 BV (6 FRAKSI)


KAPASITAS ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN CMFKR, CHFKR, CHMFKR, DAN CMKR MAKIN MENINGKAT SESUAI URUTAN CMFKR

OPERASI KOLOM ADSORPSI Pb(II) PALING EFISIEN PADA UMUMNYA DICAPAI HINGGA TITIK 50% BT (c/Co = 0.5).


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

ADSORPSI Pb(II) OLEH ADSORBEN B BERLANGSUNG PALING CEPAT, DAN MEMPUNYAI PANJANG BED TAK TERPAKAI YANG TERENDAH, SERTA KOEFISIEN TRANSFER MASSA TERTINGGI. KINETIKA ADSORPSI Pb(II) OLEH CMKR DAN CMFKR CENDERUNG MENGIKUTI MODEL KINETIKA PEUDO ORDE KEDUA, SEDANGKAN OLEH CHFKR DAN CHMFKR CENDERUNG MENGIKUTI MODEL KINETIKA PEUDO ORDE PERTAMA LAJU ADSORPSI PSEUDO ORDE KEDUA Pb(II) OLEH CHMFKR LEBIH TINGGI DARI CMFKR, SEDANGKAN LAJU ADSORPSI PSEUDO ORDE PERTAMA Pb(II) OLEH CHFKR LEBIH TINGGI DARI CMKR. 68


BED COLUMN

5. KESIMPULAN

6/10/2010

PENINGKATAN LAJU ALIR TIDAK MENGUBAH KAPASITAS ADSORPSI Pb(II), AKAN TETAPI MENGURANGI EFISIENSI KOLOM. DESORPSI OLEH AIR DILANJUTKAN DENGAN HCl 1 M DAPAT MEMBEBASKAN Pb(II) DARI ADSORBEN CMFKR, CHMFKR, DAN CMKR SECRA KUANTITATIF (HAMPIR 100%), SEDANGKAN DARI CHFKR HANYA MENCAPAI 71%. BERDASARKAN HASIL DESORPSI SEKUENSIAL OLEH AIR, DILANJUTKAN OLEH HCl 1M, DIKETAHUI BAHWA INTERAKSI Pb(II) CMFKR, CHFKR, CHMFKR, DAN CMKR DIDOMINASI OLEH KEMISORPSI.

69

SINTESIS DAN PENGGUNAAN TETRAMER SIKLIS SERI KALIKSRESORSINARENA, ALKENILKALIKSARENA, DAN ALKOKSIKALIKSARENA UNTUK ADSORPSI KATION LOGAM BERAT

Recommend Documents