SINTESIS C-HEPTILKALIKS[4]RESORSINARENA DENGAN METODE MICROWAVE ASSISTED ORGANIC SYNTHESIS (MAOS) DAN PENGGUNAANNYA SEBAGAI ADSORBEN ION LOGAM Pb(II)
Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1
Priesta Romukti D 12630019
JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2017
Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga
FM-UINSK-BM-05-07/RO
PENGESAHAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR
ii
Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga
FM-UINSK-BM-05-03/RO
SURAT PERSETUJUAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR Hal: Persetujuan Skripsi/Tugas Akhir Lamp.: Kepada Yth. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta di Yogyakarta Assalamu ‘alaikum warahmatullahi wabarakatuh Setelah membaca, meneliti, memberikan petunjuk, dan mengoreksi serta mengadakan perbaikan seperlunya, maka kami selaku pembimbing berpendapat bahwa skripsi Saudara: Nama : Priesta Romukti D NIM : 12630019 Judul Skripsi : Sintesis C-Heptilkaliks[4]Resorsinarena dengan Metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) dan Penggunaannya sebagai Adsorben Ion Logan Pb(II) sudah dapat diajukan kembali kepada Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu dalam bidang Kimia. Dengan ini, kami mengharapkan agar skripsi/tugas akhir Saudara tersebut di atas dapat segera dimunaqasyahkan. Atas perhatiannya, kami ucapkan terima kasih. Wassalamu ‘alaikum warahmatullahi wabarakatuh Yogyakarta, .. ......... ........ Pembimbing,
Nama Pembimbing + Gelar NIP.: .................................... iii
Dr. Imelda Fajriyati, M.Si.
NOTA DINAS KONSULTAN Hal: Persetujuan Skripsi/Tugas Akhir
Kepada Yth. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta di Yogyakarta Assalamu ‘alaikum warahmatullahi wabarakatuh Setelah membaca, meneliti, memberikan petunjuk, dan mengoreksi serta mengadakan perbaikan seperlunya, maka kami berpendapat bahwa skripsi Saudara: Nama : Priesta Romukti D NIM : 12630019 Judul Skripsi : Sintesis C-Heptilkaliks[4]Resorsinarena Dengan Metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) Dan Penggunaannya Sebagai Adsorben Ion Logan Pb(II) sudah benar dan sesuai ketentuan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu dalam bidang Kimia. Demikian kami sampaikan. Atas perhatiannya, kami ucapkan terima kasih. Wassalamu ‘alaikum warahmatullahi wabarakatuh Yogyakarta, 12 Mei 2017 Konsultan,
Dr. Imelda Fajriyati, M.Si. NIP.: 19750725 200003 2 001
iv
Didik Krisdiyanto, M.Sc.
NOTA DINAS KONSULTAN Hal: Persetujuan Skripsi/Tugas Akhir
Kepada Yth. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta di Yogyakarta Assalamu ‘alaikum warahmatullahi wabarakatuh Setelah membaca, meneliti, memberikan petunjuk, dan mengoreksi serta mengadakan perbaikan seperlunya, maka kami berpendapat bahwa skripsi Saudara: Nama : Priesta Romukti D NIM : 12630019 Judul Skripsi : Sintesis C-Heptilkaliks[4]Resorsinarena Dengan Metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) Dan Penggunaannya Sebagai Adsorben Ion Logan Pb(II) sudah benar dan sesuai ketentuan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu dalam bidang Kimia. Demikian kami sampaikan. Atas perhatiannya, kami ucapkan terima kasih. Wassalamu ‘alaikum warahmatullahi wabarakatuh Yogyakarta, 12 Mei 2017 Konsultan,
Didik Krisdiyanto, M.Sc. NIP.: 19811111 201101 1 007
v
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama: Priesta Romukti D NIM: 12630019 Jurusan : Kimia Fakultas: Sains dan Teknologi
menyatakan
bahwa
skripsi
saya
yang
berjudul
“Sintesis
C-
Heptilkaliks[4]Resorsinarena dengan Metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) dan Penggunaannya sebagai Adsorben Ion Logan Pb(II)” merupakan hasil penelitian saya sendiri, tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Yogyakarta, .. ........... ..... Materai 6000 Tanda Tangan Priesta Rommukti D NIM.:12630019 vi
MOTTO IMAM ADALAH JALANMU KETIKA HIDUP, SUATU SAAT DIA AKAN DATANG MENYAPA DAN MEMBERIKANMU HADIAH SESUAI JALAN YANG KAMU PILIH DAHULU
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya ini kami dedikasikan untuk almamater, Kimia UIN Sunan Kalijaga
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Rabbul‘alamin yang telah memberi kesempatan dan kekuatan sehingga skripsi yang berjudul “Sintesis C-Heptilkaliks[4]Resorsinarena dengan Metode Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) dan Penggunaannya sebagai Adsorben Ion Logan Pb(II)” ini dapat diselesaikan sebagai salah satu persyaratan mencapai derajat Sarjana Kimia. Penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dorongan, semangat, dan ide-ide kreatif sehingga tahap demi tahap penyusunan skripsi ini telah selesai. Ucapan terima kasih tersebut secara khusus disampaikan kepada: 1. Dr. Murtono, M.Si. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. 2. Dr. Susy Yunita Prabawati, M.Si. selaku Ketua Jurusan Kimia sekaligus dosen Pembimbing akademik yang telah memberikan motivasi dan pengarahan selama studi sekaligus sebagai pembimbing skripsi yang secara ikhlas dan sabar telah meluangkan waktunya untuk membimbing, mengarahkan, dan memotivasi penyusun dalam menyelesaikan penyusunan skripsi ini. 3. Bapak Irwan Nugraha S.Si, M.Sc. Selaku Dosen Pembimbing Akademik Kimia angkatan 2012 yang senantiasa memantau dan memberikan motivasinya kepada kami.
ix
4. Seluruh Staf Karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta yang telah membantu sehingga penyusunan skripsi ini dapat berjalan dengan lancar. 5. Bu Romi dan Pak Imam atas supportnya, serta teman-teman di laboratorium penelitian kimia, tak lupa keluarga Chemara 2012 UIN Sunan Kalijaga atas saran dan bantuannya. 6. Hafid dan kekasihku tercinta yang turut membantu menghibur dalam menyelesaikan skripsi ini dan juga Angga teman serumpun yang sarannya well bangetlah pokoe. 7. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu atas bantuannya dalam penyelesain skripsi ini. Demi kesempurnaan skripsi ini, kritik dan saran sangat penulis harapkan. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan secara umum dan kimia secara khusus.
Yogyakarta, 13 Mei 2017
Priesta Romukti D 12630019
x
DAFTAR ISI PENGESAHAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR ........................................................ SURAT PERSETUJUAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR ......................................... NOTA DINAS KONSULTAN ............................................................................. SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI................................................. MOTTO.. .......................................................................................................... HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... KATA PENGANTAR .......................................................................................... DAFTAR ISI ......................................................................................................... DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ DAFTAR TABEL ................................................................................................. BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ A. Latar Belakang ...................................................................................... B. Batasan Masalah ................................................................................... C. Rumusan Masalah ................................................................................. D. Tujuan Penelitian .................................................................................. E. Manfaat Penelitian ................................................................................ BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI .......................... A. Tinjauan Pustaka ................................................................................... B. Landasan teori ....................................................................................... B.1 Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) ................................... B.2 Kaliksarena ............................................................................................. B.3 Subtitusi Elektrofilik Benzena dan Turunannya ..................................... B.4 Adsorpsi .................................................................................................. B.5 logam Pb ................................................................................................. BAB III METODE PENELITIAN ...................................................................... A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... B. Alat-alat Penelitian ................................................................................ C. Bahan Penelitian ................................................................................... D. Cara Kerja Penelitian ............................................................................ BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. A. Sintetis c-heptilkaliks[4]resorsinarena metode MAOS......................... B. Pengaruh pH larutan terhadap adsorpsi ................................................ C. Pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi Pb(II) ................................. D. Pengaruh konsentrasi ion Pb(II) terhadap adsorpsi............................... BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. A. Kesimpulan ........................................................................................... B. Saran...................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... LAMPIRAN ..........................................................................................................
xi
ii iii iv vi vii viii ix xi xii xiii 1 1 3 3 4 4 6 6 8 8 10 11 13 15 17 17 17 17 18 20 20 25 26 29 32 32 32 34 37
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Reaksi pada C-Venilkaliks[4]Resorsinarena (Mahardiyah, 2010) ................................................................................................ 7 Gambar II.2 Penyesuaian molekul terhadap bentuk gelombang (Lidstrom dkk., 2001) ....................................................................................... 9 Gambar II.3 Serapan gelombang mikro pada berbagai komposisi zat. (a)bahan konduktor; (b)-bahan isolator; (c)-bahan dielektrik lemah (Bogdal, 2005).. ..................................................................... 10 Gambar II.4 Struktur dasar Kaliksarena................................................................ 11 Gambar II.5 Posisi terkuat ortho- dan para- pada resorsinol (Durairaj R.B., 2005). ............................................................................................... 12 Gambar IV.1 Spektra IR dari C-heptilkaliks[4]resorsinarena (bawah) dan resorsinol (atas). ............................................................................... 22 Gambar IV.2 Spektra 1H-NMR C-heptilkaliks[4]resorsinarena ChemDraw ....... 23 Gambar IV.3 Spektra 1H-NMR C-heptilkaliks[4]resorsinarena .......................... 24 Gambar IV.4 Spektra 1H-NMR Cv symmetrical mono-functionalized resorcinarene (Hauke dkk, 2005) ..................................................... 24 Gambar IV.5 Grafik pengaruh persentase adsorpsi terhadaap pH ........................ 25 Gambar IV.6 Grafik pengaruh persentase adsorpsi dengan waktu ....................... 27 Gambar IV.7 Grafik pengaruh persentase adsorpsi terhadap konsentrasi ............ 29
xii
DAFTAR TABEL Tabel II.1 Variasi daya sintesis C-Venilkaliks[4]Resorsinarena (Sardjono, dkk., 2001) ....................................................................................... 7 Tabel II.2 Ketetapan dielektik beberapa zat (Bogdal, 2005) ................................ 9 Tabel II.3 Asam dan basa beberapa senyawa ataupun ion menurut prinsip HSAB dari Pearson .......................................................................... 14 Tabel IV.1 Model kinetika dan parameter kinetika adsorpsi ................................ 28 Tabel IV.2 Model Isoterm Adsorpsi Langmuir-Freundlich Hasil Adsorpsi ......... 30
xiii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Pengaruh pH ................................................................................ Lampiran 2 Pengaruh waktu kontak ................................................................ Lampiran 3. Pengaruh konsentrasi awal ion logam ......................................... Lampiran 4. Perhitungan rendemen ................................................................. Lampiran 5. Hasil spektra IR ........................................................................... Lampiran 6. Hasil spektra NMR ...................................................................... Lampiran 7. Perkiraan nilai pH pada pengendapan Pb(OH)2 .........................
xiv
37 37 40 43 44 45 45
ABSTRAK SINTESIS C-HEPTILKALIKS[4]RESORSINARENA DENGAN METODE MICROWAVE ASSISTED ORGANIC SYNTHESIS (MAOS) DAN PENGGUNAANNYA SEBAGAI ADSORBEN ION LOGAM Pb(II) Oleh: Priesta Romukti D 12630019
Telah dilakukan penelitian tentang Sintesis Senyawa C-Heptil Kaliks[4]resorsinaren (CHK[4]R) dan Aplikasinya Sebagai Adsorben Ion Logam Berat Pb(II). Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis senyawa turunan kaliksarena yaitu C-heptil kaliks[4]resorsinarena serta penggunaannya sebagai salah satu adsorben ion logam berat Pb(II). Penelitian dilakukan dua tahap, yaitu tahap sintesis senyawa C-heptil kaliks[4]resorsinarena dari resorsinol-oktanal menggunakan metode microwave assisted organic synthesis (MAOS), dilanjutkan dengan tahap aplikasi sebagai adsorben menggunakan variasi pH larutan, waktu kontak, dan konsentrasi ion logam. Karakterisasi hasil sintesis dilakukan menggunakan uji titik leleh, FT-IR, 1H-NMR, sedangkan karakterisasi ion logam menggunakan AAS. Hasil akhir sintesis berupa kristal berwarna kuning cerah dengan rendemen 91.34 % dan titik leleh lebih dari 300°C. Hasil karakterisasi FTIR C-heptil kaliks[4]resorsinarena menujukan adanya vibrasi jembatan CH pada bilangan gelombang 1451.70 cm-1, vibrasi OH pada 3412.42 cm-1, C=C aromatik pada 1620.27 dan 1500.85 cm-1. Perbedaan hasil karakterisasi dengan resorsinol ditunjukkan tidak adanya serapan khas jembatan metilen 1400 cm-1. Hasil 1H-NMR menunjukkan adanya pergeseran pada 4.27 ppm untuk jembatan methin (-CH-), 9.3 (HO-Ar). Adsorpsi ion Pb(II) oleh adsorben berada pada kondisi optimum pH 5, waktu kesetimbangan 30 menit dengan mengikut kinetika adsorpsi pseudo orde dua, dan isoterm Langmuir. Kapasitas adsorpsi maksimum CHK[4]R 0.066 mol/g. Energi adsorpsi CHK[4]R sebesar 27.551 KJ mol-1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorben tersebut mampu menarik ion logam Pb(II) secara kemisorpsi.
Kata Kunci : kaliks[4]resorsinarena, microwave, adsorben, ion logam berat Pb(II).
xv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Banyak industri yang membuang limbahnya baik itu telah diolah maupun tidak menuju lingkungan terdekat, sehingga menyebabkan tidak seimbangnya suatu ekosistem dan bersifat
karsinogenik serta beracun (Kurniasari, 2010). Limbah
industri tidak lepas dari unsur logam berat yang dikandungnya salah satu dari logam berat tersebut adalah Timbal (Pb2+). Timbal itu sendiri mempunyai sifat yang tidak mudah diuraikan secara biologis maupun secara kimia (Chiron dkk., 2003), serta dapat menimbulkan penyakit yang menyerang sel darah merah; ginjal; sistem reproduksi; dan sistem saraf (Iqbal dkk., 1990). Oleh sebab itu perlu treatment untuk mencegah lebih besar lagi dampak yang ditimbulkan logam berat ini, salah satunya dengan adsorpsi. Adsorpsi mempunyai keunggulan seperti proses yang sederhana, bekerja pada konsentrasi rendah, dapat di daur ulang kembali, dan biaya yang relatif murah (Handayani dkk., 2012). Dari latar belakang serta permasalahan tersebut dipilihlah metode adsorpsi untuk penelitian ini dengan logam Pb sebagai sumber limbah utamanya. Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) adalah sebuah metode dari sintesis organik dimana pemanas konvensional digantikan dengan gelombang mikro sehingga nantinya didapatkan produk yang baik dari segi kuantitas, waktu sintesis yang jauh lebih cepat, efisiensi yang tinggi, serta keberhasilan sintesis itu sendiri 1
2
(Surati dkk., 2012). Pada penelitian ini, akan disintesis senyawa turunuan kaliksarena, Kaliksarena merupakan makromolekul yang susunannya seperti mangkuk, terdiri dari beberapa oligomer siklik dengan jembatan metilen sebagai penghubungnya (Handayani dkk, 2012). Geometri tersebut mempunyai gugus fungsi dimana keduanya dapat difungsikan sebagai host untuk molekul lain baik berupa anion, kation ataupun molekul netral (Handayani dkk., 2012). Keunikan lain dari senyawa kaliksarena adalah mempunyai kemungkinan untuk dimodifikasi secara hampir tak terbatas, baik pada jenis dan jumlah satuan aromatis, jenis jembatan, maupun jenis gugus fungsional. Berbagai keistimewaan yang melekat pada kaliksarena membuatnya telah banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti untuk ekstraktan (Mukhlasoh, 2014), tabir surya (Setyawan, 2013), membran (Nádaždya dkk., 2012), dan katalis (Cacciapaglia dkk., 2013). Sintesis kaliksarena dilakukan melalui substitusi elektrofilik fenol dan atau resorsinol dengan suatu aldehid (Gusche, 1989). Penelitian sintesis turunan kaliksarena dari resorsinol telah banyak diaplikasikan sebagai adsorben, salah satunya seperti adsorpsi ion logam Pb(II) dengan bahan vanilin minyak kayu manis (Nurwahidin, 2011), asetaldehid (Jumina, 2011) namun yang membedakan penelitian ini dengan penelitian sebelumnya adalah penggunaan oktanal sebagai bahan dasar sintesis C-Heptilkaliks[4]Resorsinarena. C-Heptilkaliks[4]Resorsinarena ini nantinya menjadi monumer baru kaliksarena turunan resorsinol. Di dalam kehidupan sehari-hari oktanal ditemukan pada buah jeruk, biasanya digunakan sebagai bahan campuran atau pembuatan parfum sebab mempunyai ciri
3
khas aroma yang kuat. Dari penjelasan tersebut muncul ide bagaimana memanfaatkan oktanal selain digunakan sebagai pembuatan parfum, tetapi oktanal juga dapat digunakan sebagai adsorben bahan pembuatan adsorben ion logam dengan cara memodifikasi strukturnya, selain itu oktanal juga mempunyai rantai panjang berjumlah delapan dengan harapan setelah menjadi produk kaliksaren, produk tersebut tidak mudah larut dalam air karena perbedaan kepolaran.
B. Batasan Masalah Batasan masalah pada penelitian ini antara lain: 1. Sintesis C-Heptilkaliks[4]resorsinarena menggunakan bahan dasar resorsinol dan oktanal dengan bantuan pemanasan microwave. 2. Karakterisasi gugus fungsi menggunakan instrumen Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) sedangkan karakterisasi struktur molekul menggunakan Proton Nuclear Magnetic Resonance (HNMR). 3. Menguji aktivitas adsorben dan kondisi optimum berdasarkan nilai pH, Waktu interaksi, dan Konsentrasi awal ion logam, serta karakterisasi ion logam menggunakan instrumen Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). 4. Limbah logam adalah limbah sintesis Pb2+ dari pengenceran Pb(NO3)2
C. Rumusan Masalah Rumusan masalah pada penelitian ini antara lain:
4
1. Apakah C-Heptilkaliks[4]resorsinarena dapat disintesis menggunakan resorsinol dan oktanal menggunakan microwave? 2. Bagaimana kondisi optimum adsorpsi Pb(II) berdasarkan nilai pH, waktu interaksi, dan konsentrasi awal ion logam?
D. Tujuan Penelitian Tujuan penelitia ini diantaranya: 1. Mensintesis C-Heptilkaliks[4]resorsinarena dengan metode Microwave Assisted Organic Synthesis. 2. Mengetahui nilai pH, waktu, dan konsentrasi maksimum pada proses adsorpsi ion Pb(II) menggunakan C-Heptilkaliks[4]resorsinarena. 3. Mengetahui model serta kemampuan C-Heptilkaliks[4]resorsinarena hasil sintesis sebagai adsorben logam Pb(II).
E. Manfaat Penelitian Penelitiean ini nantinya diharapkan dapat memberikan manfaat ataupun sumbangan sebagai berikut: Bagi masyarakat, memberikan informasi bagaimana cara menangani limbah logam berat Pb(II) dengan C-heptilkaliks[4]resorsinarena. Bagi lingkungan, membantu mengatasi permasalahan limbah logam berat khususnya logam berat Pb(II) yang nantinya dapat di aplikasi langsung kedalam perairan menggunakan metode adsorpsi Bagi perkembangan ilmu pengetahuan, hasil dari
5
penelitian ini dapat menambah varian polimer baru jenis kaliksarena dari turunan resorsinol sebagai sumbangan ilmu pengetahuan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan Kesimpulan merupakan jawaban terhadap
permasalahan
yang telah
dipaparkan pada bagian pendahuluan. 1. C-heptilkaliks[4]resorsinarena dapat disintesis melalui metode microwave assisted organic synthesis menggunakan bahan baku resorsinol dan oktanal 2. Kondisi yang tercapai pada penelitian ini adalah pH 5, waktu selama 30 menit dan konsentrasi ion logam sebesar 60 ppm. 3. Model adsorpsi c-heptilkaliks[4]resorsinarena adalah adsorpsi langmuir dengan kinetika adsorpsi mengikuti pseudo orde dua, harga konstanta laju reaksi K = 0.095 x 10-3 g/mg.menit-1. Kapasitas adsorpsi maksimumsebesar 2.22 x 10-4 mol/g dan energi adsorpsi sebanyak 27.511 KJ mol-1
B. Saran 1. Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai sintesis senyawa kaliksarena turunan resorsinol dan modifikasi gugus fungsinya untuk mendapat senyawa yang memiliki sifat berbeda. 2. Perlu dilakukan kajian adsorpsi secara kompetitif dengan menggunakan beberapa ion logam berat untuk mengetahui selektifitas adsorben.
32
33
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang potensi senyawa sintesis C-heptil kaliks[4]resorsinaren selain sebagai adsorben ion logam berat.
DAFTAR PUSTAKA Alloway, B.J. 1990. Heavy Metal in Soil. Jhon Willey and Sons inc. : New York. Bogdal, Dariusz. 2005. Microwave-Assisted Organic Synthesis: One Hundred Reaction Procedures. Tetrahedron Organic Chemistry Series Volume 25: Krakow. Cacciapaglia R., Mandolini L., Salvio R. 2013. Supramolecular Catalysis by Calixarenes. Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. Castellan, G.W. 1983. Physical Chemistry. Addison Publishing Company: London. Chiron,N., Guilet,r., Deydier,E. 2003. Adsorbtion of Cu(II) and Pb(II) Onto Grafted Silica:Isotherms and Kinetic Models. Water research. 37: 30799-3086. Darmono. 2011. Lingkungan Hidup dan Pencemaran. Erlangga: Jakarta. Durairaj, R. B. 2005. Resorcinol: Chemistry, Technology and Applications, Springer, Heidelberg. Gupta V.K., D. mohan, S. Sharma, M. Sharma. 2000. Removel of Basic Dyes (Rhodamineb and Methylene Blue) from Aqueous Solutions Using Bagase Fly Ash. Sep. Science Technology. 35. 2097-2113. Gutsche, C.D. 1989. Calixarenes Revisited, Monograph in Supramolecular Chemistry, Royal Society of Chemistry: Cambridge. Gutsche, C.D., 2008. Calixarenes An Introduction 2nd Edition. RSC Publishing: Cambridge. Handayani, D.S., Jumina.,Siswanta, D., Mustoha. 2012. AdsorpsI Ion Logam Pb(II), Cd(II) dan Cr(II) oleh Poli 5 Alil-Kaliks[4]arena Tetraester. Jurnal manusia dan lingkungan. 19(3):218-225. Hauke, F., Myles, A.J., Rebek, J. 2005. Lower Rim Mono-Functionalization of Resorcinarenes. Chemchomm. 1. 4164-4166. Iqbal, H.Z., Qadir, M.A. 1990. Determination of Lead and Cadmium in Leaves Polluted by Vehicles Exhaust. Journal environmental analytic chemistry. 38(4):533-538. Jumina, Sarjono, R.E., Siswanta D., Santosa, SJ. Dan Ohto, K., 2011. Adsorption Characteristic of Pb(II) and Cr(III) onto C-methylcalix[4]resorcinarene. J. Korean Chem. Soc., 55(3), 454-462. Khyla, E.P., Helgerson, R.C., Madan, K., Gokel, G.W., Moore, S.S. and Cram, D.J. 1997. Host-Guest Complexation 1. Consep and Illustration. J.Am. Chem. Soc. 99. 2564-2571.
34
35
Kurniasari, l. 2010. Pemanfaatan mikroorganisme dan limbah pertanian sebagai bahan baku biosorben logam berat. J. Momentu. 6(2):5-8. Lidstrom, P., Tierney, J., Wathey, B., Westman, J. 2001. Microwave Assisted Synthesis. Tetrahedron. 57(1): 9225-9283. Mahardiyah, artati., 2011. Optimasi Kondisi Sintesis Tetramer Siklik Kaliks[4]Resorsinarena dari Vanilin, Sinamaldehida, dan Anisaldehida dengan Pemanasan Gelombang Mikro. Skripsi. Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung. Massel, R.I. 1996. Principle of Adsorption and Reaction in Solid Surface. John wiley and Sons Ltd,108: Kanada. Mukhlasoh. 2014. Sintesis Senyawa p-t-butil-heksa-asamkaliks[6]Arena dan Penggunaaanya sebagai Ekstraktan Logam Berat Cr(III). Skripsi. Program Studi Kimia UIN Sunan Kalijaga: Yogyakarta. Nádaždya, V., Gmucováa, K., Poturnayováb, Šnejdárkováb, Karpišovác, Lányia, T. Hianikc A. 2012. Detection of cytochrome c with calixarenes incorporated into supported lipid membranes via charge transient measurements. Procedia Chemistry 6 ( 2012 ) 60 – 68 Nurwahidin, A.W., 2011. Sintesis Oligomer Siklik Kaliks[4]Resorsinarena dari Vanilin dan Minyak Kayu Manis serta Uji Kemampuan Adsorpsinya terhadap Kation Logam Berat Timbal(II). Skripsi. Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung. Palar, Heryando. 2004. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta. Setyawan, Timur. 2013. Sintesis Senyawa Tabir Surya Turunan Kaliks[4]Resorsinarena Benzofenon dari Vanilin. Tesis, Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta. Sitorus, Marham. 2007. Kimia Organik Fisik. Graha Ilmu: Yogyakarta. Surati, Madhvi A., Jauhari, Smita., Desai, K.R. 2012. A brief review: Microwave assisted organic reaction. Scholars Research Library. 4(1):645-661. Tunstad, L. M., Tucker, J.A., Daicanale, E., Weiser, J., Bryant., J.A., Sherma, J. C., Helgeson, R., Knobler, C dan Cram, D. J. 1989. Host-Guest Complexation 48. Octol Building Block for Cavitands and Carcerands. J. Org. Chem. 54.6.13051312. Tyas, R.S. 1998. Analisis Kadar Timah Hitam Dalam Darah dan Pengaruhnya Terhadap Aktivitas Enzim Delta Aminolevulinic Acid Dehydratase dan Kadar Hemoglobin dalam Darah Karyawan Industri Peleburan Timah Hitam.Universitas Padjajaran: Bandung.
36
Utomo, S.B., Jumina., Wahyuningsih, T.D. 2009. The Adsorption of Pb(II) and Cr(III) by Polypropylcalix[4]arene Polymer. Indo. J. chem. 9(3):437-444. Wu, T.T., dan Speas, J.R. 1987. Synthesis and Characterization of a Novel calix[4]arene Tetramethyl Tetraether. J. Org. Chem. 52, 2330-2332.
LAMPIRAN Lampiran 1. Pengaruh pH larutan pH 3 3.5 4 4.5 5 5.5
C (awal) 11.572 10.637 5.282 6.038 3.951 10.766
C (akhir) 8.981 7.226 0.820 0.244 0.136 0.914
%C (teradsorsps) 22.390 32.067 84.476 95.959 96.558 91.510
%Pb(II) teradsorps
120 100 80 60 40 20 0 0
1
2
3 pH
4
5
6
Lampiran 2. Pengaruh waktu kontak Waktu (Menit) 5 15 30 60 120
Co (mg/L) 10.075 10.075 10.075 10.075 10.075
Ce (mg/L) 0.518 1.444 0.221 0.221 0.147
Qe (mg/g) 9.928 9.928 9.928 9.928 9.928
Qt (mg/g) 9.557 8.631 9.854 9.854 9.928
37
Qe-Qt
ln (Qe-Qt)
0.371 1.297 0.074 0.074 0
-0.992 0.260 -2.604 -2.604 0
t/Qt 0.523 1.738 3.044 6.089 12.087
38
a. Kinetika adsorpsi pseudo orde 1 0.500
CHK[4]R
0.000 ln (Qe - Qt)
-0.500 0
50
100
-1.000 -1.500 -2.500 -3.000 t (Waktu)
Persamaan Lagergren: Ln (qe-qt) = ln qe – K1t Ln (qe-qt) = -K1t + ln qe y = 0.004x – 1.391; R2 = 0.701 Y = ln (qe-qt) (mg/g). X = t (menit) K1 = 0,004 ln qe = 1,391 qe = 4,018 mg/g
Linear (CHK[4]R oktaasetat) y = 0.0044x - 1.391 R² = 0.0221
-2.000
-3.500
150
39
b. Pseudo kedua
14.000 12.000
CHK[4]R
t/Qt
10.000
y = 0.0998x + 0.1035 R² = 0.9997
8.000 6.000 4.000 2.000 0.000 0
50
100 t (Waktu)
𝑡 1 1 = + 𝑡 𝑞𝑡 𝑘2 𝑞𝑒 2 𝑞𝑒 𝑡 1 1 = 𝑡+ 𝑞𝑡 𝑞𝑒 𝑘2 𝑞𝑒 2 y = 0.099x + 0.103; R² = 0,999 𝑡
y = 𝑞𝑡 (menit.g/mg) x = t (menit) 1 𝑞𝑒
= 0,099
qe = 10.101 1 𝑘2 𝑞𝑒 2 1 𝑘2 1 𝑘2
= 0.103
1
. 𝑞𝑒 2 = 0.103 1
. (10.101)2 = 0.103
150
40
1 (102.030)𝑘2
= 0.103
𝑘2 =
1 (102.030)(0.103)
𝑘2 = 0.095x10-3 g/mg.menit-1
Lampiran 3. Pengaruh konsentrasi ion logam Adsorben
CHK[4]R
Co (mg/L) 10.075 10.766 27.653 35.720 44.496 60.769
Co teoritis (mg/L) 10 20 30 40 50 60 Ce (mg/L) 0.221 0.914 5.285 8.245 9.106 19.313
Co terukur (mg/L) 10.075 10.766 27.653 35.720 44.496 60.769
(mg/L) 0.221 0.914 5.285 8.245 9.106 19.313
Volume Larutan Cu (L) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
Massa adsorben (gram) 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
Ce
Cr teradsorp (mg/L) 9.854 9.852 22.368 27.474 35.390 41.456 qe (mg/g) 9.854 9.852 22.368 27.474 35.390 41.456
Ce/qe (mg/g) 0.022 0.093 0.236 0.300 0.257 0.466
log Ce -0.656 -0.039 0.723 0.916 0.959 1.286
log qe 0.994 0.994 1.350 1.439 1.549 1.618
41
0.60
Ce/qe
0.50 y = 0.0217x + 0.0733 R² = 0.9301
0.40 0.30
Series1
0.20
Linear (Series1)
0.10 0.00 0.00
5.00
10.00 15.00 20.00 25.00 Ce
Grafik isoterm langmuir Persamaan Langmuir: Ce 1 1 = Ce+ qe qmax KL qmax Persamaan garis lurus: y = 0.0217x + 0.0733; R² = 0,9301 Satuan slope = Slope = q
1
1 qmax
=
Ce /qe Ce
=
g/L mg/L
= g/mg
=0.0217 g/mg
max
qmax = 46.082 mg/g qmax =
46.082 mg/g 207.2 g/mol
=
mg g
x
mol g
=
mg g
x
mmol mg
=
mmol g
qmax = 0.222 mmol/g = 2.22 x 10-4 mol/g Satuan intercept = sumbu y = Intercept = K
1
L qmax
1 qmax
= 0.073 g/L
= 0.073 g/L x K𝐿 1
KL= 0.073 g/L x q
max
Ce qe
mg/L
= mg/g =g/L
42
1
KL= 0.073 g/L x
2.22 x 10-4
KL= 61.71 x 103 L/mol
log qe
1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
-1.00
y = 0.3547x + 1.1351 R² = 0.9109 Series1 Linear (Series1)
0.00
1.00
2.00
log ce
Grafik isoterm Freundlich 1
Log qe = n log Ce+logKF Persamaan garis lurus : y = 0.354x + 1.135; R² = 0,680 1
Slope = 𝑛 = 0.354 n = 2.824 Intercept = qe = mg/g Log KF = 1.135 mg/g KF = 13.648 mg/g KF =
13.648 mg/g 207.2 g/mol
KF = 0.066 mol/g
43
c.
Perhitungan energi adsorpsi pada adsorben Eads = R T lnK = (8,314 J K-1 mol-1) (300 K) (ln (61.71 x 103 L mol-1)) = 27511 J mol-1 = 27.511 KJ mol-1
Lampiran 4. Perhitungan rendemen produk sebelum rekristalisasi HO O
OH
HO
4
+
C7H15
C H HO 7 15
OH C7H15 OH
H
4
H oktanal
HO C7H15
Resorsinol
HO
OH C7H15 OH
C-Heptil kaliks[4]Resorsinarena
m : 0,0050 mol R : 0,0050 mol S:
0,0050 mol 0,0050 mol
-
0,00125 mol 0,00125 mol
-
Mol senyawa C-heptilkaliks[4]resorsinaren sebesar 0,00625 mol Mr senyawa : 881.23 g/mol Massa senyawa = mol x Mr = 0,00125 mol x 881.23 g/mol = 1.1015 gram Rendemen
=
=
gram percobaan gram teori 1.0062
x 100%
1.1015
= 91.34 %
x 100%
44
Lampiran 5. Hasil spektra IR
Thu Oct 13 11:10:07 2016 (GMT+07:00)
20
4000
3500
3000
2926,68 2854,62
2500
2000
Wavenumbers (cm-1) Collection time: Thu Oct 13 09:56:04 2016 (GMT+07:00) Thu Oct 13 11:10:06 2016 (GMT+07:00) FIND PEAKS: Spectrum: *0528-2 CHK4R 2 Region: 4000,00 400,00 Absolute threshold: 65,638 Sensitivity: 50 Peak list: Position: 3412,42 Intensity: Position: 2926,68 Intensity: Position: 2854,62 Intensity: Position: 1620,27 Intensity: Position: 1500,85 Intensity: Position: 1451,70 Intensity: Position: 1294,33 Intensity: Position: 1170,78 Intensity: Position: 1086,43 Intensity: Position: 838,36 Intensity: Position: 722,65 Intensity: Position: 903,07 Intensity:
19,325 19,353 24,955 35,716 35,892 37,072 39,518 41,883 45,680 50,002 51,965 52,754
1500
1000
722,65
1170,78 1086,43
1294,33
30
1500,85 1451,70
1620,27
40
3412,42
%Transmittance
50
903,07 838,36
60
500
45
Lampiran 6. Hasil spektra 1H-NMR
Lampiran 7. Perkiraan nilai pH pada pengendapan Pb(OH)2 Ksp Pb(OH)2 = 1.4 x 10-20 Pb(OH)2 = Pb2+ + 2OH- = (s) (2s)2 = 4s3 s = 1.5 x 10-7 [OH] = 3.04 x 10-7 pOH = -log[OH] = 6.51 pH = 7.48
46
CURRICULUM VITAE
Nama Lengkap Tempat/Tanggal Lahir Alamat Rumah Bayan, Kab. Purworejo Kode Pos No. Telepon E-mail
: Priesta Romukti Dermawan : Purworejo, 05 Juni 1993 : Dsn. Krajan RT 01/RW 02, Ds. Banjarejo, Kec. : 54152 : 087838433424 :
[email protected]
Pendidikan No. Lembaga Pendidikan 1. SD Negeri Panunggangan 1 2. 3. 4.
SMP Negeri 12 Purworejo SMA Pancasila Purworejo Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta
Alamat Perum Sekneg, Panunggangan Utara, Tangerang Jln. Marditomo 10, Kutoarjo, Purworejo Jln. Jend. Sudirman, Panen Koplak, Purworejo Jln. Marsda Adisucipto Yogyakarta, 55281
Tahun Masuk 1999
Tahun Lulus 2005
2005
2008
2008
2011
2012
2017
Pengalaman Riset No. Judul Riset 1. Penetapan kadar nitrit air sungai di kota solo menggunakan metode spektrofotometri uv-vis 2. Sintesis c-heptilkaliks[4]resorsinarena dengan metode microwave assisted organic synthesis (maos) dan penggunaannya sebagai adsorben ion logam pb(II)
Tahun 2015 2016
Sumber Dana Balai Lingkungan Hidup (BLH) Solo Laboratorium Farmasi Uniersitas Islam Indonesia Yogyakarta
47
Pengalaman Organisasi No. 1. 2. 3. 3.
Organisasi Pramuka SMPN 12 Purworejo Pramuka SMA Pancasila Purworejo Karang Taruna Desa Banjarejo Kuliah Kerja Nyata UIN Sunan Kalijaga
Pengalaman Kerja No. Pekerjaan 1. Praktik Kerja Lapangan di Balai Lingkungan Hidup Surakarta
Jabatan Anggota Anggota Anggota Anggota
Alamat Jln. Jend. Sudirman No. 2, Laweyan, Kota Surakarta
Masa Jabatan 2005 - 2006 2008 - 2009 2015 - 2016 2016 - 2017
Masa Kerja 19 Januari – 13 Februari 2015
Keikutsertaan dalamPelatihan, Seminar/Simposium (peserta non pemakalah) No. Seminar/Simposium (nama, penyelenggara, tempat & tahun pelaksanaan) 1. Seminar Nasional Kimia “Implementasi dan Prospek Nanoteknologi dalam Industri Kimia”, BEM-PS Kimia, Convention Hall UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta, 2012 2. Pelatihan Keselamatan Kerja Laboratorium Kimia, pada tanggal 23 februari 2013 di Teatrikal Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta 3. Seminar Wirausaha Kimia dengan Tema “Strategi Peningkatan Kapasitas Kewirausahaan Yang Berkualitas Bagi Mahasiswa Kimia”, Program Studi Kimia, Teatrikal Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta, 2014
