## PENGARUH PLAT GRAFIT DAN TEMBAGA TERHADAP
KINERJA PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI BATIK YANG MENGANDUNG LOGAM ZN MENGGUNAKAN METODE ELEKTROLISIS
EFFECTS OF GRAPHITE AND COPPER PLATES ON THE

## PERFORMANCE OF ELECTROLYSIS METHOD PROCESSING TO BATIK INDUSTRY'S WASTEWATER CONTAINED ZINC
*1 Robby Hermawan dan 2 Mindriany Syafila Program Studi Magister Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung,
Jl. Ganesha 10 Bandung 40132 Email: 1 robby_hrmwn@hotmail.com dan 2 syafila.mindriany@gmail.com
Abstrak: Batik merupakan salah satu budaya warisan dunia yang telah ditetapkan UNESCO. Semenjak saat  itu  permintaan  produksi  batik  meningkat.  Limbah  cair  batik telah  banyak  diolah  dengan berbagai macam proses biologi. Namun pada penelitian ini akan mengolah limbah  cair batik dengan pengolahan secara fisika-kimia. Elektrolisis akan memecah molekul air limbah dengan aliran arus listrik searah dan bantuan  senyawa  elektrolit  seperti  NaCl  sehingga  dihasilkan  reaksi  redoks.  Limbah  cair  berasal  dari industri batik rumahan yang terletak di kawasan lembang. Limbah cair diolah menggunakan dua macam variasi elektrolisis yaitu, tegangan dan jenis elektroda. Variasi pertama elektroda yang digunakan adalah grafit pada anoda maupun katoda dan akan dialirkan tegangan yang bervariasi mulai dari 5 volt, 15 volt dan terakhir 48 volt. Variasi yang kedua adalah penggunaan grafit pada anoda dan tembaga pada katoda dengan tegangan yang dialirkan sebesar 5 volt, 15 volt dan 48 volt. Berdasarkan uji karakteristik awal limbah  ditemukan  bahwa  Zn  sebesar  340,76  mg/l.  Dengan  pengolahan  elektrolisis  variasi  pertama menggunakan elektroda grafit-grafit dihasilkan penyisihan Zn optimum pada tegangan 48 volt selama 8 jam sebesar 89,74% dan variasi dengan grafit-tembaga optimum pada tegangan 48 volt selama 48 jam sebesar  90,26%.  Variasi  menggunakan  pH  dan  NaCl  pada  elektroda  grafit-grafit  dihasilkan  92,73% penyisihan pada pH 10 dan NaCl 0 gr/l. pada elektroda grafit-tembaga penyisihan sebesar 94,7% dengan pH 10 dan NaCl 5 gr/l.
Kata kunci: elektrolisis, anoda, katoda, grafit, tembaga
Abstract: Batik is one of the world's cultural heritage that has been designated by UNESCO. Since that time  the  demand  for  batik  production  increases.  Batik  wastewater  has  been  treated  with  a  variety  of biological processes. In this study, Batik wastewater will treat with physico-chemical process. Electrolysis will  break  down  the  wastewater  molecules  to  flow  electric  current  direction  and  assistance  electrolyte compounds such as NaCl so that the resulting redox reactions. Home industrial wastewater which located in the lembang. Wastewater is processed using two kinds of electrolysis variations, those are voltage and type of electrodes. First variation electrode used is graphite on the anode or cathode and will be streamed voltages ranging from 5 volts, 15 volt and 48 volt. The second variation is the use of graphite in the anode and  copper  cathode  supplied  with  the  voltage  of  5  volts,  15  volts  and  48  volts.  Based  on  preliminary detected metal is Zn amounted to 340,76 mg/L. With the first variation electrolysis process using graphite- graphite electrodes  most  optimum  Zn  removal at 8  th  hour  with  48  volt is  89,74%  and  using  graphite- copper electrodes most optimum zn removal at 48 th hour and 48 volt is 90,26%. Variation using pH and NaCl  with  graphite-graphite  electrodes  resulted  92,73%  zn  removal  at  pH  10  and  NaCl  0  gr/l.Using graphite-copper electrodes resulted 94,7% zn removal at pH 10 and NaCl 5 gr/l.
Keywords: electrolysis, anode, catode, graphite, copper

## PENDAHULUAN
Batik  merupakan  salah  satu  budaya  warisan  dunia  yang  telah  ditetapkan  UNESCO. Semenjaak  saat  itu permintaan  produksi  batik  meningkat.  Industri  batik  dan  tekstil  merupakan salah  satu  penghasil  limbah  cair  yang  berasal  dari  proses  pewarnaan,  selain  kandungan  zat warnanya  tinggi  limbah  industri  batik  dan  tekstil  juga  mengandung  bahan-bahan  sintetik  yang sukar  larut  atau  sukar  diuraikan,  setelah  proses  pewarnaan  selesai  akan  dihasilkan  limbah  cair yang berwarna keruh dan pekat. Warna air limbah tergantung pada zat warna yang  digunakan, limbah  air  yang  berwarna-warni  akan  menyebabkan  masalah  terhadap  lingkungan.  Limbah  zat warna  yang  dihasilkan  dari  industri  tekstil  umumnya  merupakan  senyawa  organik non- biodegradable yang  dapat menyebabkan pencemaran  lingkungan terutama lingkungan perairan (Friska, 2013).
Industri  pabrik  tekstil  membuang  limbah  cair  ke  lingkungan  dengan  demikian  dengan demikian mutu lingkungan tempat tinggal penduduk menjadi turun karena limbah cair tersebut, jika hal ini ambang batas yang diperbolehkan, maka gejala yang paling mudah diketahui adalah matinya  organisme  perairan  (Al-kdasi,  2004).  Air  bekas  cucian  pembuatan  batik  yang menggunakan  bahan-bahan  kimia  banyak  mengandung  zat  pencemar/racun  yang  dapat mengakibatkan  gangguan  terhadap  lingkungan,  kehidupan  manusia,  binatang  maupun  tumbuh- tumbuhan. Zat warna dapat mengakibatkan penyakit kulit dan yang sangat membahayakan adalah dapat  mengakibatkan  kanker  kulit  (Sugiharto,  1987). Limbah  yang  dilepaskan  dari  industri  ini perlahan menyusup ke dalam tanah dan mengalir menuju aliran  air tanah, sehingga membuatnya tidak aman untuk minum dan keperluan rumah tangga lainnya (Neha Tyagi et al , 2013).
Pada  penelitian  ini  menyisihkan  Zn  menggunakan  metode  elektrolisis  yang  berarti memecah senyawa menggunakan arus listrik ini pertama kali dikenalkan oleh Michael Faraday pada  tahun  1820,  namun  pertama  kali  di  demonstrasikan  oleh  `  dan  Carlisle  pada  tahun  1800 (M.A.Laguna-Bercero,  2012).  Metode  ini  menggunakan  anoda  dan  katoda  grafit  (C)  serta penggunaan anoda grafit (C) dan katoda tembaga (Cu)  dengan berbagai variasi tegangan. Grafit merupakan logam inert yang sangat baik sebagai elektrokatalis dan tahan terhadap kondisi larutan. Metode ini merupakan metode yang efektif, selektif, ekonomis, bebas polutan dan sangat sesuai untuk menghancurkan senyawa-senyawa organik. Sehingga limbah yang di buang ke saluran air adalah limbah yang aman bagi  lingkungan dan adanya perbaikan sistem  drainase  yang  mampu menunjang perkembangan industri batik.
Proses  ini  telah  diterapkan  selama  beberapa  tahun  terakhir  ini  dalam  mengatasi permasalahan  limbah  terutama  pada  limbah  tekstil  yang  mengandung  pewarna.  Pada  banyak permasalahan  limbah  tekstil  yang  mengandung  pewarna  terdapat  kadar  organik  ataupun  logam berat yang melebihi batas baku mutu sehingga dengan proses pengolahan elektrolisis ini polutan organik  maupun  logam  berat  akan  dihancurkan  secara  langsung  oleh  proses  anodik  (A.G. Vlyssides et al, 1999).
Pada proses  elektrolisis sangat perlu  diperhatikan tidak  hanya elektroda yang  digunakan, namun  adanya  penambahan  elektrolit  kedalam  limbah  dapat  membantu  proses  elektrolisis berjalan  dengan  baik.  Elektrolit  yang  di  tambahkan  berupa  NaCl  ke  dalam  limbah.  Kehadiran NaCl di dalam limbah meningkatkan konsentrasi elektrolit dan tegangan yang akan menurunkan konsentrasi pencemar (P. Asaithambi et al , 2011). Menurut  (Yu et  al, 2013)  bahwa  elektrolisis  yang  dilakukan  oleh  (Wang,  2006)  dapat mengolah air limbah yang mengandung minyak serta dapat mereduksi maupun BOD sebesar 90% sehingga  proses  ini  sangat  cocok  untuk  diterapkan  pada  limbah  yang  mengandung  organik. Elektrolisis telah banyak terbukti  dalam berbagai  macam pengolahan limbah dan telah terbukti pada beberapa jenis limbah seperti limbah rumah tangga, limbah tekstil, air lindi dari landfill , air tanah yang tercemar Zn dan lainnya (Bong-yul Tak et al , 2015).
Faktor-faktor yang dipertimbangkan ketika memilih bahan elektroda adalah stabilitas fisik dan kimiawi yang meliputi ketahanan terhadap korosi, pembentukkan oksida dan hidrida tertentu, laju  dan  selektivitas  produk  yang  akan  terbentuk,  konduktivitas  listrik,  ketahanan  dan  harga faktor, serta kesesuaian dengan desain sel atau system. Keuntungan menggunakan elektroda grafit antara lain adalah harganya relatif murah dibandingkan elektroda logam karena pemurnian grafit
untuk  elektroda  lebih  sederhana  bila  dibandingkan  dengan  pemurnian  logam  untuk  dijadikan elektroda (Artadi, 2007).
Sehingga  penelitian  ini  akan  melihat  pengaruh  tegangan,  plat,  pH  maupun  NaCl terhadap limbah cair batik yang diolah sehingga dapat diterapkan dalam skala besar. Penelitian ini  diharapkan  dapat  membantu  mengatasi  permasalahan  limbah  batik  yang  selama  ini  cukup mencemari lingkungan.

## METODOLOGI PENELITIAN
Pada  penelitian  ini,  limbah  yang  digunakan  merupakan  limbah  cair  artifisial  dan  limbah yang berasal dari limbah cair industri batik. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahan dimulai dari analisa awal limbah yang akan digunakan, pengambilan sampel limbah untuk digunakan dalam pengolahan,  persiapan  sampel  limbah,  pengolahan  menggunakan  metode  elektrolisis  dan pengujian sampel limbah hasil pengolahan menggunakan AAS.
Gambar 1. Reaktor elektrolisis
Percobaan  menggunakan  plat  grafit  dengan  luas  permukaan  180  cm 2 dan  plat  tembaga dengan luas permukaan 198,4 cm 2 dan percobaan pada masing-masing variasi dilakukan selama 48  jam  dengan  interval  waktu  pengambilan  sampel  setiap  8  jam.  Data  yang  dihasilkan  pada percobaan ini di uji secara 15ariable15 menggunakan regresi linier berganda pada program SPSS untuk  mengetahui  adakah  pengaruh  yang  terjadi  pada  variabel  yang  ada.  Percobaan  pertama ditujukan untuk  menentukan tegangan dan waktu yang optimum. Setelah ditemukan waktu dan tegangan optimum dilakukan percobaan dengan variasi pH (3-10) dan NaCl (0-5 gr/l). Data yang diperoleh  berupa  efisiensi  penyisihan  Zn.  Persentase  efisiensi  penyisihan  Zn  dapat  dihitung sebagai berikut:
%𝑃𝑒𝑛𝑦𝑖𝑠𝑖ℎ𝑎𝑛 = ( 𝐶𝑜−𝐶𝑡 𝐶𝑜 ) 𝑥 100% (1)
Kerapatan arus yang berjalan selama proses elektrolisis berlangsung. Namun kerapatan arus listrik ini bergantung pada luas permukaan anoda. Jika luas permukaan anoda berubah maka nilai rapat arus listrik akan berubah. Namun luas permukaan katoda tidak akan berpengaruh pada nilai kerapatan arus (Djaenudin, 2009).
𝐾𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝐴𝑟𝑢𝑠  = 𝐴𝑟𝑢𝑠 𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 𝐴 (2)
Perhitungan  kinetika  laju  reaksi  dari  tegangan  terhadap  elektroda  berdasarkan konsentrasi Zn  yang telah didapat. Perhitungan kinetika  laju reaksi orde nol,  orde satu dan orde dua sebagai berikut:
log 𝑟 = log 𝑘 + 𝑛. log 𝐶 (3)
𝑘 = 𝑟 𝐶 𝑛 (4)
Dimana r adalah laju reaksi, k adalah konstanta laju reaksi dan C adalah konsentrasi awal  limbah.  Selain  kinetika  perlu  diperhatikan  tentang  termodinamika  dari  proses elektrolisis dengan menghitung energi bebas Gibbs. jika nilai dari E e Cell adalah negatif (- ) maka reaksi redoks yang terjadi adalah tidak spontan, dan berlaku untuk sebaliknya jika 𝐸 𝐶𝑒𝑙𝑙 ° adalah positif (+) maka reaksi yang berlangsung adalah spontan. Perhitungan energi bebas Gibbs dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan Nernst berikut ini: 𝐸 𝐶𝑒𝑙𝑙 ° = 𝐸 𝑅𝑒𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 + 𝐸 𝑂𝑥𝑖𝑑𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 (5) ∆𝐺 = 𝑛𝐹𝐸 𝐶𝑒𝑙𝑙 ° (6)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Limbah cair diolah menggunakan dua macam variasi elektrolisis yaitu, tegangan dan jenis elektroda. Variasi pertama elektroda yang digunakan adalah grafit berukuran 18 cm x 5 cm pada anoda maupun katoda dan akan dialirkan tegangan yang bervariasi mulai dari 5 volt, 15 volt dan terakhir  48  volt.  Variasi  yang  kedua  adalah  penggunaan  grafit  pada  anoda  dan  tembaga  pada katoda  dengan  tegangan  yang  dialirkan  sebesar  5  volt,  15  volt  dan  48  volt.  Berdasarkan  uji karakteristik  awal  limbah  ditemukan  bahwa  logam  yang  terdeteksi  adalah  Zn  sebesar  347,60 mg/L.
Tabel 1. Karakteristik awal limbah pewaranaan batik Jenis Limbah pH COD BOD TSS Zn Cd Cr Batik Lembang 3,70 768 mg/L 74,1 mg/L 1.100 mg/L 340,76 ttd ttd mg/L
Percobaan  dilakukan  dengan  mencari  waktu  optimum  yang  berjalan  selama  48  jam  dan tegangan  optimum  antara  5  volt,  15  volt  dan  48  volt.  Berikut  pada Gambar  2. merupakan gambaran penyisihan logam zn yang terjadi selama 48 jam dengan ketiga variasi tegangan:
(a) (b)
Penyisihan pada elektroda grafit-grafit                    Penyisihan pada elektroda grafit-tembaga
Gambar 2. Persentase penyisihan Zn dengan kedua variasi elektroda
Penyisihan zn pada  elektroda grafit-grafit pada jam ke-48 adalah sebesar 86,12% namun penyisihan  paling  besar  terjadi  pada  jam  ke-8  dengan  besar  penyisihan  89,74%  dengan konsentrasi  sebesar  34,95  mg/L.  Dengan  ini  maka  pada  percobaan  dengan  variasi  berikutnya
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 P eny is ih an ( % ) Waktu (Jam) 5 Volt 15 Volt 48 Volt 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 P eny is ih an ( % ) Waktu (Jam) 5 volt 15 volt
48 volt
menggunakan waktu dengan penyisihan paling besar yaitu selama 8 jam dengan tegangan 48 volt. Penyisihan Zn pada tegangan 48 volt dengan elektroda grafit-tembaga paling besar terjadi pada jam  ke-48  yaitu  90,26%  dengan  konsentrasi  sebesar  33,18  mg/L.  Penyisihan  menggunakan tegangan  48  volt  ini  terbilang  sangat  baik  dan  dapat  merupakan  hasil  yang  optimum  untuk digunakan pada variasi berikutnya. Hal ini sesuai dengan yang diungkapkan (Djaenudin, 2009) bahwa  tegangan  memiliki  pengaruh  terhadap  proses  elektrolisis.  Semakin  besar  tegangan  yang dialirkan maka persentase penyisihan semakin besar pula. Selain itu luas permukaan yang berbeda pada  grafit  maupun  tembaga.  Tembaga  memiliki  luas  permukaan  198,4  cm 2 sedangkan  grafit hanya  memiliki  luas  permukaan  180  cm 2 .  Luas  permukaan  merupakan  salah  satu  faktor  yang mempengaruhi proses elektrolisis (Rehan Muhammad Khan, 2005).
Penentuan kinetika dilakukan untuk mendapatkan nilai orde, konstanta dan laju degradasi Zn  dalam  limbah  didapat  melalui  persamaan  laju  degradasi.  Menurut  Sawyer,  (1994)  bahwa kinetika  kimia  sangat  berkaitan  dengan  laju  reaksi  sedangkan  laju  reaksi  dipengaruhioleh perubahan  konsentrasi  pereaksi  yang  tak  dapat  diramalkan  dari  persamaan  reaksi  keseluruhan, tetapi haruslah ditentukan  melalui eksperimen. Berikut ini merupakan  nilai laju reaksi berdasar pada data eksperimen yang dilakukan dalam penelitian:

## Tabel 2. Laju reaksi penyisihan Zn
Tegangan Grafit-Grafit Grafit- Tembaga r r 5 volt 2,82 2,52 15 volt 5,12 3,46 48 volt 6,11 6,41
Dengan  ditemukannya  nilai  laju  reaksi  dari  masing-masing  plat  dan  tegangan  yang  digunakan maka dilakukan penentuan orde reaksi dan nilai konstanta laju reaksi dengan Persamaan 3 .
log 2,82 = 𝑙𝑜𝑔𝑘 + 𝑛. log 340,76
Dengan nilai k adalah 1, maka dapat dihilangkan dan perhitngannya menjadi:
log 2,82 = 𝑛. 𝑙𝑜𝑔 340,76
𝑛 = log 2,82 𝑙𝑜𝑔 340,76 𝑛 = log 2,82 𝑙𝑜𝑔 340,76 𝑛 = 0,45 2,53 = 0,1
Maka  orde  reaksi  pada  tegangan  5  volt  adalah  orde  0.  Perhitungan  nilai  konstanta  laju reaksi pada tegangan 5 volt adalah sebagai berikut:
𝑟 = 𝑘[𝑍𝑛]) 𝑛 2,82 = 𝑘[340,76]) 0 𝑘 = 2,82 1 𝑘 = 2,82
Perhitungan  yang  sama  berlaku  untuk  ekperimen  berikutnya.  Berikut  ini  merupakan rekapitulasi  dari  hasil  perhitungan  nilai  orde  reaksi  dan  konstanta  laju  reaksi  pada  setiap eksperimen:
Tabel 3. Data rekapitulasi orde reaksi setiap variasi plat dan tegangan
plat Tegangan Zn Awal (mg/l) r k Orde rekasi Grafit-Grafit 5 volt 340,76 2,82 2,82 0 15 volt 340,76 5,12 5,12 0 48 volt 340,76 6,11 6,11 0 Grafit- Tembaga 5 volt 340,76 2,52 2,52 0 15 volt 340,76 3,46 3,46 0 48 volt 340,76 6,41 6,41 0
Pada penelitian ini terlihat bahwa semua variasi baik pada elektroda grafit-grafit maupun elektroda  grafit-tembaga  berada  pada  orde  0.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  konsentrasi  tidak mempengaruhi  laju  reaksi  yang  berarti  perubahan  konsentrasi awal  tidaka  akan  mempengaruhi laju penyisihan Zn.
Setelah  didapatkan  waktu  dan  tegangan  yang  optimum  dari  masing-masing  penggunaan elektroda, dilakukan variasi pH dan NaCl pada kedua jenis elektroda. Percobaan dengan variasi pH  untuk  melihat  besarnya  pengaruh  pH  terhadap  metode  pengolahan  yang  dilakukan  dan  pH dapat  mempengaruhi  persaingan  antara  air  dan  oksidasi  klorida.  Umumnya,  pH  rendah diharapkan dapat meningkatkan perantara oksidasi dari organik oleh  klor aktif. Sebaliknya, pH tinggi diharapkan mendukung oksidasi air terhadap klorida, sehingga meningkatkan oksidasi oleh OH (J. Zou et al , 2016). pH yang digunakan berkisar dari pH 3, pH 7 dan pH 10. Sedangkan pada variasi NaCl dengan konsentrasi NaCl 0 gr/l, 1 gr/l dan 5 gr/l. Melalui variiasi tersebut data yang dihasilkan dilakukan uji multifaktor untuk mengetahui pengaruh masing-masing variasi tehadap konsentrasi Zn.
Melalui  uji  ANOVA  multifaktor  dihasilkan  bahwa  plat,  pH  dan  kombinasi  antara  plat dengan pH memberikan pengaruh yang signifikan terhadap konsentrasi Zn. Kedua jenis elektroda adalah penghantar listrik yang sangat baik sehingga mampu menghantarkan listrik pada limbah dengan  baik.  Selain  itu  luas  permukaan  pada  elektroda  yang  digunakan  cukup  besar  sehingga kerpatan arus  yang  dihasilkan  besar  pula.  Kerapatan  arus  yang  besar  menghasilkan  penyisihan yang  besar.  Pada  beberapa  penelitian  menunjukkan  bahwa  semakin  besar  kerapatan  arus  yang digunakan maka semakin besar penyisihan yang dihasilkan. Sebagai acuan adalah penelitian K.V. Radha  pada  tahun  2009  yang  menunjukkan  besarnya  kerapatan  arus  yang  menghasilkan penyisihan  terbaik  pada  28  mA/cm 2 .  Namun  karena  keterbatasan  bahan  sebagai  anoda  maka didapatkan kerapatan arus yang paling mendekati adalah sebesar 27,78 mA/cm 2 yang ditentukan melalui Persamaan 1 dengan menghitung luas permukaan anoda yang digunakan serta arus listrik yang  dialirkan  pada  penelitian  ini.  Luas  permukaan  merupakan  salah  satu  faktor  yang mempengaruhi proses elektrolisis (Rehan Muhammad Khan, 2005).
Pada  sel  elektrolisis  zat-zat  dapat  terurai  sehingga  terjadi  perubahan  massa.  Peruraian tersebut disebabkan oleh energi listrik yang dibawa oleh ion-ion yang bergerak di dalam larutan elektrolit atau karena adanya perubahan daya gerak listrik di dalam sel tersebut. Daya gerak listrik ini  merupakan  perbedaan  potensial  standar  elektroda  negatif  (katoda)  dan  potensial  standar elektroda positif (anoda). Perbedaan potensial standar ini biasanya disebabkan perbedaan bahan yang dipakai antara anoda dan katoda (Daryoko Dkk, 2009).
Besarnya  pengaruh  pH  sebagai  presipitan  membantu  kinerja  plat  dalam  menyisihkan konsentrasi Zn. Pada proses elektrolisis air sendiri menghasilkan ion OH - yang memliki pengaruh
dalam pelekatan ion Zn 2+ pada katoda. Dengan adanya tambahan pH maka semakin meningkatkan jumlah  ion OH - yang ada pada limbah  maka semakin  banyak  logam yang  melekat pada katoda dan mengurangi konsentrasi Zn yang terlarut pada limbah.
Pada  penelitian  ini  terlihat  pH  sangat  berpengaruh  terhadap  metode  yang  diterapkan. Dengan penggunaan pH 10 pada pengolahan ini efisiensi penyisihan dari Zn mencapai 98,35%. Ini  dapat  disebabkan  oleh  ion  OH - akan  terakumulasi  pada  larutan  selama  proses  elektrolisis berlangsung. Peningkatan pH yang terjadi memberikan kontribusi kepada evolusi hidrogen pada katoda  (Bong-yul  tak et  al, 2015) . ) . Peningkatan  konsentrasi  anion  di  lapisan  katoda menyebabkan peningkatan laju Zn(OH) 2 (Rehan Muhammad Khan, 2005) . Dengan  cara  pengaturan  pH  limbah  cair  sehingga  logam-logam  membetuk  fase  padatan atau endapan yang relatif lebih mudah dipisahkan secara fisik misalnya dengan cara sedimentasi dan logam tidak akan terlarut dalam larutan (Suprihatin dan Nastiti, 2010).
Namun  pada  variasi  NaCl,  kombinasi  plat  dan  NaCl,  kombinasi  pH  dan  NaCl,  serta kombinasi plat, pH dan NaCl menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh yang siginifikan diberikan terhadap  konsentrasi  Zn.  Hal  ini  disebabkan  oleh  persaingan  ion  yang  terdapat  pada  larutan. Dengan  adanya  ion  Cl - maka  proses  elektrolisis  bereaksi  terhadap  ion  tersebut  yang  kemudian dilanjutkan  dengan  reaksi  terhadap  Zn.  Saat  ion  Cl - telah  habis  bereaksi  baru  terjadi  reaksi  Zn sehingga pada saat reduksi Zn tidak ada kehadiran ion Cl - dan itu membuatnya tidak berpengaruh pada penelitian ini. Selain itu, gelembung yang terbentuk berupa Cl 2 melekat pada anoda sehingga daya hantar pada anoda menurun.
Pada  penggunaan  elektroda  grafit-grafit  penyisihan  terbaik  dihasilkan  sebesar  98,48% dalam  kondisi  konsentrasi  NaCl  0  gr/l  dan  penggunaan  pH  10.  Pada  elektroda  grafit-tembaga dihasilkan penyisihan sebesar 98,35% dalam kondisi konsentrasi NaCl 0 gr/l dan penggunaan pH 10.  Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  kehadiran  NaCl  tidak  membawa  pengaruh  terhadap penyisihan Zn.
Sedangkan  reaksi  yang  mungkin  terjadi  pada  anoda  dan  katoda  sehingga  menghasilkan reaksi redoks adalah :
Anoda (+) :   2 Cl – (aq) → Cl 2(g) +  2 e –
E ° A = 1,36 volt
Katoda (-) :   2 H 2 O (l) + 2 e- → H 2(g) +  2 OH – (aq) E ° C = -0,83 volt   + Reaksi sel :   2 H 2 O (l) +  2 Cl – (aq) → H 2(g) +  Cl 2(g) +  2 OH – (aq)
E ° Cell =  0,53 volt
Sedangkan itu, reaksi yang berikutnya terjadi adalah sebagai berikut : Anoda (+) :   2H 2 O (l) → 4H + (aq) +  O 2(g) + 4 e- E ° A = -1,23 volt
Katoda (-) :   Zn 2+ (aq) + 2 e- → Zn (s) E ° C = -0,76 volt   + Reaksi sel    :   2H 2 O (l) + 2Zn 2+ (aq) → 2H + (a) + O 2(g) + 2Zn (s) E ° Cell = -1,99volt
Karena adanya penambahan NaCl sebagai elektrolit dan NaOH untuk meningkatkan nilai pH pada proses ini maka semua reaksi akan berjalan berurutan. Pada anoda semakin besar nilai sel  potensial  (E °) maka  akan  lebih  mudah  senyawa  itu  di  oksidasi.  Reaksi  yang  terdapat  pada anoda adalah Cl - dan H 2 O. Sel potensial Cl - lebih besar daripada H 2 O sehingga pada anoda yang akan bereaksi terlebih dahulu adalah Cl - .
Pada  katoda  reaksi  reduksi  berjalan  berdasarkan  sel  potensial  yang  lebih  rendah  terlebih dahulu.  Jika  melihat  reaksi  yang  terjadi  maka  H 2 O  akan  mengalami  reduksi  terlebih  dahulu daripada Zn 2+ . Karena pada H 2 O nilai sel potensial yang dimiliki lebih rendah daripada Zn 2+ . Sedangkan  reaksi  yang  akan  berlangsung  pada  penggunaan  katoda  Cu  akan  sama  pada reaksi  yang  terjadi  pada  penggunaan  katoda  grafit  yang  dikarenakan  katoda  tembaga  yang digunakan  tidak  akan  bereaksi  dalam  kondisi  apapun. Hal  ini  disengaja  dilakukan  penempatan tembaga pada katoda agar tidak terjadi korosi pada tembaga yang digunakan (Wiharti Dkk, 2011).
Berdasarkan reaksi didapat nilai potensial  dari keseluruhan reaksi yang terjadi  dan dapat ditentukan  energi  bebas  dengan Persamaan  6 yang  didasarkan  oleh  jumlah  elektron  yang  ada pada reaksi redoks:

## Reaksi pertama
△ G = -2 e- X 96.500 C mol -1 X 0,53 volt = 102.290J mol -1 = -102,29 kJ mol -1
Reaksi kedua △ G = -4 e- X 96.500 C mol -1 X -1,99 volt = 768.140 J mol -1 = 768,14 kJ mol -1
Maka  nilai △ G  dari  keseluruhan  reaksi  adalah  665,85  kJ  mol -1 yang  dihasilkan dari penjumlahan  kedua  energi  bebas  yang  dihasilkan  dari  masing-masing  reaksi.  Karena  nilai  dari △ G adalah  positif  maka  reaksi  dikatakan  berjalan  kearah  tidak  spontan.  Karena △ G    bernilai positif  berarti  reaksi  berlangsung  secara  tidak  spontan,  dibutuhkan  energi  untuk  terjadinya keseluruhan reaksi.
Melihat energi bebas yang dihasilkan  memiliki nilai positif dan lebih besar dari nol, maka reaksi yang terjadi dikatakan tidak spontan. Hal ini telah sesuai dengan dasar dari sel elektrolisis yang menyatakan bahwa jika nilai △ G > 0 maka sel elektrolisa yang berlaku, namun jika △ G < 0 maka sel volta (sel Galvani) yang berlaku pada pengolahan ini.

## KESIMPULAN
Dari penelitian yang dilakukan tentang penyisihan Zn menggunakan metode elektrolisis ini dapat disimpulkan bahwa:
1. Penyisihan  Zn  paling  optimum  menggunakan  elektroda  grafit-grafit  pada  jam  ke-8  dengan tegangan 48 volt dengan penyisihan sebesar 89,74%.
2. Penyisihan  Zn  paling  optimum  menggunakan  elektroda  grafit-tembaga  pada  jam  ke-48 dengan tegangan 48 volt dengan penyisihan sebesar 90,26%.
3. Penggunaan elektroda grafit-grafit maupun grafit-tembaga berjalan pada orde 0 yang berarti konsentrasi Zn tidak berpengaruh terhadap laju reaksi.
4. Hasil uji statistik ANOVA multifaktor menunjukkan bahwa NaCl, kombinasi plat dan NaCl, kombinasi  pH  dan  NaCl  serta  kombinasi  plat,  pH  dan  NaCl  tidak  memberikan  pengaruh signifikan terhadap konsentrasi Zn.
5. Hasil uji statistik ANOVA multifaktor menunjukkan bahwa plat, pH dan kombinasi plat dan pH memberikan pengaruh yang sangat signifikan terhadap konsentrasi Zn.
6. Pengolahan pada variasi pH dan NaCl menggunakan elektroda grafit-grafit optimum pada pH 10 dengan konsentrasi NaCl 0 gr/l dengan penyisihan sebesar 98,48%.
7. Pengolahan pada variasi pH dan NaCl menggunakan elektroda grafit-tembaga optimum pada pH 10 dengan konsentrasi NaCl 0 gr/l dengan penyisihan sebesar 98,35%.
8. Energi  bebas  Gibbs  yang  dihasilkan  adalah  sebesar  665,85  kJ  mol -1 >  0  berdasar  pada keseluruhan  reaksi  yang  terjadi  selama  pengolahan  berlangsung  yang  dimana  dengan  nilai △ G > 0 telah sesuai dengan dasar sel elektrolisis.

## Daftar Pustaka
A.G.  Vlyssides,  M.  Loizidou,  P.K.  Karlis,  A.A.  Zorpas,  D.  Papaioannou.  (1999).  Electrochemical Oxidation of a Textile Dye Wastewater Using a Pt/Ti Electrode. Journal Of Hazardous Materials , 41-52.
Al-Kdasi  A,  Idris  A,  Saed  K,  Guan  CT.  (2004).  Treatment of  textile  wastewater  by  advanced  oxidation process-a review. Global Nest , 6 , 222-230.
Bong-yul  Tak,  Bong-sik  Tak,  Young-ju  Kim,  Yong-jin  Park,  Young-hun  Yoon,  Gil-ho  Min.  (2015). Optimization of color and COD removal from livestock wastewater by electrocoagulation process:
Application  of  Box–Behnken  design  (BBD)  . Journal  of  Industrial  and  Engineering  Chemistry , 307-315. Friska, D. (2013). Efektifitas Biji Jayanti (Sesbania sesban) sebagai biokoagulan dalam memperbaiki sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri batik. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia. Jiaxiu  Zou,  Xiaolan  Peng,  Miao  Li,  Ying  Xiong,  Bing  Wang,  Faqin  Dong,  Bin  Wang.  (2016).
Electrochemical  oxidation  of  COD  from  real  textile  wastewaters:  Kinetic  study  and  energy consumption . Chemospher e , 332-338 Laguna-Bercero, M. (2012). Recent advances in high temperature electrolysis using solid oxide fuel cells:
A review. Journal of Power Sources , 4-16.
Li Yu, Mei Han, Fang He. (2013). A review of treating oily wastewater. Arabian Journal of Chemistry , 1- 10.
Neha  Tyagi,  Sanjay  Mathur,  Dinesh  Kumar.  (2013).  Electrocoagulation  process  for  textile  wastewater treatment in continuous upflow reactor. Journal of Scientific & Industrial Research , 73 , 195-198. P.asaithambi,  Manickam  Matheswaran.  (2011).  Electrochemical  treatment  of  simulated  sugar  industrial effluent:  Optimization  and  modeling  using  a  response  surface  methodology. Arabian  Journal  of Chemistry , 1-7.
Santoso, S. (2001). Mengolah Data Statistik Secara Profesional. Jakarta: PT. Alex Media Komputindo. Wiharti,  Riyanto  dan  Fitri,  N. 2014.  Aplikasi  Metode  Elektrolisis  Menggunakan Elektroda  Platina  (Pt), Tembaga (Cu) dan Karbon (C) untuk Penurunan Kadar Cr dalam Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit di Desa Sitimulto, Piyungan, Bantul, Yogyakarta. Yogyakarta: Jurusan Ilmu Kimia, FMIPA, Universitas Islam Indonesia.