Activated Carbon/MnO2 Composite as Uranium Adsorbent in Solution

Authors

  • Nita Anjarsari Universitas Tanjungpura
  • Titin Anita Zaharah Universitas Tanjungpura
  • Endah Sayekti Universitas Tanjungpura
  • Bohari Mohd. Yamin University Kebangsaan Malaysia

DOI:

https://doi.org/10.25273/cheesa.v7i1.13863.24-35

Keywords:

activated carbon, adsorbent, MnO2, oil palm empty fruit bunch, uranyl ion

Abstract

This research aimed to make an adsorbent from activated carbon/MnO2 (AC/MnO2) composite and examine its characteristics, adsorption capacity, and mechanism for uranyl ions. Carbon was made from Oil Palm Empty Fruit Bunches (OPEFB) through sodium acetate's carbonization and activation processes. The AC/MnO2 composite was made using the in-situ deposition method, namely by oxidizing Mn2+ compounds to Mn4+ under alkaline conditions at a temperature of ±80°C. An FTIR spectrophotometer was used to characterize the adsorbent, and a UV-Vis spectrophotometer was used to determine the content of uranyl. The results of FTIR analysis showed that MnO2 in Mn-O and Mn-O-Mn absorption was bound to activated carbon. It was also discovered that AC/MnO2 adsorbent reduced uranium content in solution in the form of uranyl ion for adsorbent mass of 2.5 grams and a contact time of 60 minutes, leading to adsorption percentages of 65.5%. The adsorption mechanism followed the Langmuir adsorption isotherm equation by forming a single layer. Meanwhile, the adsorption kinetics followed pseudo-second-order with a value of k = 6.7 g/mg.min.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] Yazid, M. (2014). Peranan Isolat Bakteri Indigenous sebagai Agen Bioremediasi Perairan yang Terkontaminasi Uranium. Jurnal Iptek Nuklir Ganendra, 17(1), 35-44, DOI: 10.17146/gnd.2014.17.1.1300

[2] Xiao-teng, Z., Dong-mei, J., Yi-qun, X., Jun-chang, C., Shuai, H., & Liang-shu, X. (2019). Adsorption of Uranium (VI) from Aqueous Solution by Modified Rice Stem. Journal of Chemistry, (1), 1-10, DOI: 10.1155/2019/6409504

[3] Richana, N., Lestiana, P., dan Irawadi, T. (2004). Karakterisasi Lignoselulosa dari Limbah Tanaman Pangan dan Pemanfaatannya untuk Pertumbuhan Bakteri RXA III-5 Penghasil Xilanase. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 23(3), 171-176, [Sources]

[4] Taer, E.; Mustika W. S., dan Sugianto. (2016). Pemanfaatan Potensi Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Karbon Aktif untuk Pembersih Air Limbah Aktivitas Penambangan Emas. Jurnal Komunikasi Fisika Indonesia, 13(13), 852-858, DOI: 10.31258/jkfi.13.13.852-858

[5] Gova, A.M., dan Oktasari A. (2019) Arang Aktif Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Adsorben Logam Berat Merkuri (Hg). (Skripsi, Universitas Islam Negeri Raden Fatah)

[6] Langenati, R., M Mordiono R., Mustika D., Wasito B., dan Ridwan. (2012). Pengaruh Jenis Adsorben dan Konsentrasi Uranium Terhadap Pemungutan Uranium dari Larutan Uranil Nitrat. Jurnal Teknik Bahan Nuklir., 8(2), 95-104, [Sources]

[7] Chaundhry, A. S., Khan, A. T., dan Ali, I. (2016). Adsorptive Removal of Pb(II) and Zn(II) from Water Onto Manganese Oxide-Coated Sand: Isoterm, Thermodynamic and Kinetic Studies. Egyptian Journal of basic and Applied Sciences, 3(3), 287-300, DOI: 10.1016/j.ejbas.2016.06.002

[8] Effendi, Devi, B., Nurul, H. L., Asep B., dan Dani, N. (2015) Review: Sintesis Nanoselulosa 1. Jurnal Integrasi Proses, 5(2), 61-67, [Sources]

[9] Ying, D., Hong, P., Jiali, F., Qinqin, T., Yuhui, L., Youqun, W., Zhibin, Z., Xiaohong, C., & Yunhai, L. (2020). Removal of Uranium Using MnO2/Orange Peel Biochar Composite Prepared by Activation And In-Situ Deposit in a Single Step. Biomassa and Bioenergy, 142, 2-10, DOI: 10.1016/j.biombioe.2020.105772

[10] Hustiany, R., dan Rahmi, A. (2019). Kemasan Aktif Berbasiskan Arang Aktif Tandan Kosong dan Cangkang Kelapa Sawit. Purwokerto: CV IRDH.

[11] Sopiah, N., Prasetyo, D., dan Aviantara, B.D. (2017). Pengaruh Aktivasi Karbon Aktif dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Terhadap Adsorpsi Cadmium Terlarut. Jurnal Riset Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri, 8(2), 58-66, DOI: 10.21771/jrtppi.2017.v8.no.2.p55-66

[12] Irma, K. N., Wahyuni, N., dan Zaharah, T. A. (2015). Adsorpsi Fenol Menggunakan Adsorben Karbon Aktif dengan Metode Kolom. Jurnal Kimia Khatulistiwa, 4(1), 24-28, [Sources]

[13] Apriyanti dan Apriyani, M. E. (2018). Analisis Kadar Zat Organik pada Air Sumur Warga Sekitar TPA dengan Metode Titrasi Permanganometri. ALKIMIA: Jurnal Kimia dan Terapan, 2(2), 11-14, DOI: 10.19109/alkimia.v2i2.2988

[14] Abriani, D. T. (2020). Penetapan Kadar MnO2 dalam Batu Kawi Secara Permanganometri. [Sources]

[15] Adventini, N., Lestiani, D. D., Muhayatun, dan Damastuti, E. (2009). Penentuan Kadar Uranium pada Serbuk UO2 dan U3O8 Menggunakan Spektrofotometri UV-Vis. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir, Bandung: PTNBR-BATAN.

[16] Selumbung, Y. K. N., dan Langenati, R. (2012). Pemungutan Uranium Dalam Efluen Proses Menggunakan Komposit Magnetik-Karbon Aktif. Seminar Nasional VIII SDM. Yogyakarta: Teknologi Nuklir.

[17] Tolumeko, L. C., Sesa E., dan Darwis., D. (2017). Penentuan Waktu Kontak Optimum dan Massa Optimum Arang Aktif Kulit Kakao Sebagai Adsorben Ion Timbal (Pb). Gravitasi, 16(1), 27-32, DOI: 10.22487/gravitasi.v16i1.9466

[18] Arif, A. R. (2014). Adsorpsi Karbon Aktif dari Tempurung Kluwak (Pangium Edule) terhadap Penurunan Fenol. (Skripsi, Universitas Islam Negeri Alauddin).

[19] Suriadi, A., Shofiyani, A., dan Destiarti, L. (2017). Sintesis dan Karakterisasi Pasir Besi Terlapis Mangan Dioksida serta Aplikasinya untuk Penurunan Kadar Ion Fosfat dalam Air. Jurnal Kimia Khatulistiwa, 6(1), 64-72, [Sources]

[20] Istiana, S., Jumaeri & Agung T., P. (2020). Preparasi Arang Aktif Trembesi Magnetit untuk Adsorpsi Senyawa Tannin dalam Limbah Cair. Indonesian Journal Chemical Science, 9(1), 18-23, [Sources]

[21] Lisdawati, A.N. (2015). Pengaruh Variasi Suhu dan Waktu Kalsinasi pada Pembentukan Fasa ZrO2. Tesis, Institut Teknologi Sepuluh November

[22] Putra, F. A., dan Sugiarso R. D. (2016). Perbandingan Metode Analisis Permanganometri dan Serimetri dalam Penentuan Kadar Besi (II). Skripsi, Institut Teknologi Sepuluh November).

[23] Sahara, E., Wahyu, D., S., dan I., Putu, A., S., M. (2017). Pembuatan dan Karakterisasi Arang Aktif dari Batang Tanaman Gumitir yang Diaktivasi dengan H3PO4, Jurnal Kimia,11(1), 1-9, DOI: 10.24843/JCHEM.2017v11.io1.po1

[24] Sa'diyah, K., Suharti H. K., Hendrawati, N., Pratamasari, F.A., dan Rahayu, M.O. (2021). Pemanfaatan Serbuk Gergaji Kayu sebagai Karbon Aktif melalui Proses Pirolisis dan Aktivasi Kimia. CHEESA: Chemical Engineering Research Articles, 4(1), 91-99, DOI: 10.25273/cheesa.v4i2.8589.91-99

[25] Efiyanti, L., Wati, S. A., dan Maslahat, M. (2019). Pembuatan dan Analisis Karbon Aktif dari Cangkang Buah Karet dengan Proses Kimia dan Fisika. Jurnal Ilmu Kehutanan, 14(1), 94-108, DOI: 10.22146/jik.57479

[26] Wang, Z., Zhong, M., dan Chen, L. (2015). Coal-Based Granular Activated Carbon Loaded with MnO2 as an Efficient Adsorbent for Removing Formaldehyde from Aqueous Solution. Desalination and Water Treatment. 57(28), 13225-13235, DOI: 10.1080/19443994.2015.1057533

[27] Wang, Z., Lee, S-W., Catalano, J. G., Lazema-Pacheco, J. S., Bargar, J. R., Tebo, M. B., & Giammar, D. E. (2012). Adsorption of Uranium (VI) to Manganese Oxides: X-ray Absorption Spectroscopy and Surface Complexation Modeling. Environmental Science & Technology, 42(2), 850-858, DOI: 10.1021/es304454g

Downloads

Published

2024-07-22

How to Cite

Anjarsari, N., Zaharah, T. A., Sayekti, E., & Yamin, B. M. (2024). Activated Carbon/MnO2 Composite as Uranium Adsorbent in Solution. CHEESA: Chemical Engineering Research Articles, 7(1), 24–35. https://doi.org/10.25273/cheesa.v7i1.13863.24-35

Issue

Section

Research Articles

Most read articles by the same author(s)