Abstrak—Optimasi tegangan
pada proses elektrokoagulasi  penurunan  kadar  kromium  dari  filtrat  hasil hidrolisis  limbah  padat  industri  penyamakan  kulit  telah dilakukan. Proses  elektrokoagulasi  dilakukan  menggunakan elektroda  Fe  dengan  variasi  potensial  (2  volt,  4  volt,  6  volt,  8 volt, dan 10 volt), waktu elektrokoagulasi 30 menit. Dari data hasil  penelitian,  diperoleh  kadar  kromium  dalam filtrat  hasil hidrolisis  limbah  padat  industri  penyamakan  kulit  sebesar 84,90  mg/L.  Tegangan  optimum  proses  elektrokoagulasi terjadi  pada  potensial  8  volt dengan  presentase  penurunan kromium dalam filtrate hasil hidrolisis sebesar 98,82%.
Kata  Kunci — Elektrode  Fe, Industri  Penyamakan  Kulit, Kromium  Limbah Padat, dan Elektrokoagulasi.

## I. PENDAHULUAN
NDUSTRI penyamakan  kulit  merupakan  salah  satu agroindustri  yang  mengolah  kulit  mentah  menjadi  kulit tersamak.  Penyamakan  merupakan  proses  utama  yang melindungi kulit dari pengaruh lingkungan seperti degradasi mikrobial, panas, keringat, atau kelembaban dan lainnya [1].
Menurut  [2] jenis  limbah  yang  dihasilkan  dalam kegiatan produksi kulit samak yaitu limbah cair, lumpur dan limbah  padat.  Limbah  padat  yang  dihasilkan  terdiri  dari limbah  kulit  mentah  yang  belum  disamak  dan  limbah  kulit yang  telah  disamak.  Selama  ini  limbah  kulit  yang  telah disamak  belum  dapat  dimanfaatkan  karena  mengandung kromium.  Kromium  sudah  sejak  lama  digunakan  sebagai campuran  senyawa  tertentu  untuk  menghaluskan  kulit binatang  yang  disamak [3].  Kadar  maksimum  kromium untuk  industri  penyamakan  kulit  menurut  Keputusan Menteri
Negara Lingkungan Hidup No.
51/MENLH/10/1995  tentang  Baku  Mutu  Limbah  Cair  bagi kegiatan  industri  adalah  0,60  mg/L.  Jika  kadar  kromium sudah melebihi baku mutu yang telah ditetapkan maka perlu dilakukan  pengolahan,  karena  akan  sangat  berbahaya  bagi manusia.  Kromium  dalam  dosis  tinggi  dapat  menyebabkan kanker  paru-paru,  kerusakan  hati  (liver)  dan  ginjal.  Jika kontak  dengan  kulit  menyebabkan  iritasi  dan  jika  tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah [4].
Pemisahan  kromium  dari  limbah  padat  industri penyamakan  kulit  merupakan  salah  satu  usaha  untuk menurunkan kadar  kromium  pada  limbah  industri penyamakan  kulit.  Serta  memperoleh  kembali  kromium sehingga  dapat  digunakan  kembali dalam  proses penyamakan  kulit [5]. Telah  banyak  penelitian  yang dilakukan  untuk  memisahkan  logam  kromium  dalam limbah.  Salah  satu  contohnya  yaitu  menggunakan  cara hidrolisis  dengan  larutan  NaOH.  Penelitian  ini  telah dilakukan sebelumnya oleh [6]. Pada penelitian sebelumnya menggunakan  konsentrasi  NaOH  10  %  dan  menggunakan
waktu  hidrolisis  selama  3  jam.  Hasil  yang  didapatkan  dari penelitian  sebelumnya  yaitu  bahwa  pada  filtrat  hasil hidrolisis yang diperoleh masih banyak terdapat kandungan kromium  sebesar  275,305  mg/L.  Konsentrasi  kromium dalam  filtrat  hasil  hidrolisis  ini  belum  memenuhi  standar baku mutu limbah yang telah ditetapkan oleh MENLH yaitu 0,6  mg/L.  Oleh  karena  itu  diperlukan  metode  alternatif untuk  mengurangi  kadar  kromium  yang  ada  dalam  filtrat hasil hidrolisis.
Metode  alternatif  yang  digunakan  dalam  penelitian ini adalah metode
elektrokoagulasi. Metode elektrokoagulasi merupakan  gabungan  dari  proses elektrolisis  dan  koagulasi  [7]. Elektrokoagulasi  mampu manyisihkan berbagai jenis polutan dalam air, yaitu partikel tersuspensi, logam-logam berat, zat pewarna, dll [8]. Metode ini  mempunyai  kelebihan  yaitu  nilai  efisiensinya  cukup tinggi  dan  hampir  tidak  diperlukan  penambahan  bahan kimia.  Metode  tersebut  terbukti  dapat  menurunkan kekeruhan  dan  logam  berat  yang  berada  dalam  air. Penerapan elektrokoagulasi yang telah dilakukan antara lain, yaitu  pada  pengolahan  limbah  cair  elektroplating  oleh [9], limbah  cair  industri  tahu  oleh [10],  limbah  radioaktif  oleh [11],  limbah  cair  pemotongan  hewan  oleh  [8],  limbah  cair industri batik oleh [12], dan pengolahan air limbah industri penyamakan kulit oleh [13].
Dalam  proses  elektrokoagulasi  pada  penelitian  ini menggunakan lempengan Fe sebagai pasangan elektrodanya.  Dengan  demikian  akan  terbentuk  koagulan berupa  Fe(OH) 2 yang  akan  mengikat  kromium  yang  masih terdapat dalam filtrat hasil hidrolisis. Sehingga flok ini akan terendapkan  dan  dapat  dengan  mudah  dipisahkan  dengan cara  penyaringan.  Pada  penelitian  ini  ditentukan  optimasi tegangan / potensial pada proses elektrokoagulasi.

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah gelas beaker, pipet volum, kaca arloji, labu ukur, pipet tetes, Erlenmeyer, dan corong Buchner , spektrofotometer serapan atom, magnetic  stirrer ,  penangas,  oven,  neraca  digital, pengaduk,  propipet,  kertas  saring  whattman,  gunting,  pH meter,  power  supply,  dan  thermometer.  Bahan-bahan  yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah padat industri penyamakan  kulit,  padatan  natrium  hidroksida  (NaOH), aqua demineralisasi,  padatan  Cr(NO 3 ) 3 .9H 2 O,  larutan  asam sulfat (H 2 SO 4 ) 98 % , larutan asam nitrat (HNO 3 ) 65 %, dan lempengan besi (Fe) sebagai pasangan elektroda.

## Optimasi Tegangan pada Proses Elektrokoagulasi Penurunan Kadar Kromium dari Filtrat Hasil Hidrolisis Limbah Padat Penyamakan Kulit.
Nur Chanifa Wahyulis, Ita Ulfin, dan Harmami. Jurusan Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mai l : itau@chem.its.ac.id
I

## B. Prosedur Kerja

## B.1 Proses Hidrolisis
Sampel limbah padat dari industri penyamakan kulit dicuci  dan  dipotong  kecil-kecil.  Sampel  diambil  sebanyak 25,0106 gram dan dimasukkan ke dalam gelas beaker. Lalu ditambah dengan 1000 mL larutan NaOH 10 %. Kemudian diletakkan  di  atas  penangas  dan  diaduk  dengan  magnetic stirrer.  Pemanasan  dilakukan  selama  3  jam pada  suhu  90°- 100°C,  prosedur  ini  mengacu  pada  penelitian  [6]  dengan judul  “Pemisahan  Kromium  Dari  Limbah  Padat  Industri Penyamakan  Kulit  Dengan  Metode  Hidrolisis  NaOH”, dimana  ini  adalah  kondisi  optimumnya.  Setelah  itu, didinginkan  pada  suhu  ruang  dan dilakukan  pemisahan menggunakan  corong  Buchner.  Kemudian  filtrat  hasil penyaringan diukur pH nya dengan menggunakan pH meter dan  didapatkan  pH  sebesar  14.  Lalu  dianalisis  kadar kromium pada filtrat dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom.

## B.2 Proses Elektrokoagulasi
Proses  elektrokoagulasi  dilakukan  dengan  cara mengambil filtrat hasil hidrolisis dan  dimasukkan ke dalam bejana  elektrokoagulasi.  Kemudian  larutan tersebut diatur pH  nya  dengan  menambahkan  larutan  H 2 SO 4 .  Kemudian dirangkai  alat  untuk  proses  elektrokoagulasi  dengan elektroda  Fe,  waktu  30  menit dan  dialiri  potensial dengan variasi  2 volt, 4 volt, 6 volt, 8 volt, dan 10 volt. Setelah itu larutan  disaring  dan  filtrat  dianalisis  kadar  kromiumnya yang tidak terkoagulasi dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Proses Hidrolisis
Proses  hidrolisis  limbah  padat  penyamakan  kulit dengan  larutan  NaOH  ini  telah  dilakukan  oleh  peneliti sebelumnya  yaitu  [6].  Peneliti  sebelumnya  menemukan kondisi optimum dari  proses ini yaitu dengan menggunakan konsentrasi larutan NaOH 10 % dan waktu hidrolisis selama 3 jam.
Setelah proses hidrolisis selesai, dilakukan penyaringan  untuk  memisahkan  endapan  dengan  filtrat. Setelah  proses  penyaringan  dihasilkan  endapan  berwarna hijau yang mengandung kromium dan filtrat yang berwarna kuning.
Filtrat  yang  didapatkan  dari  proses  hidrolisis dianalisis  menggunakan  Spektrofotometer Serapan  Atom (SSA)  pada  λ  357,9  nm  untuk  mengetahui  kadar  kromium yang terdapat pada filtrat.  Didapatkan konsentrasi kromium dalam  filtrat  hasil  hidrolisis  sebesar  84,90  mg/L. Selain  itu filtrat  hasil  hidrolisis juga  diukur  pHnya dengan  pH  meter, didapatkan  hasil  pH  dari  pengukuran  sebesar  14.  Dapat dilihat  bahwa  hasil  pH  dari  pengukuran  ini  sangat  basa dikarenakan  NaOH  yang  digunakan  pada  saat  hidroliis cukup  banyak  sehingga  pH  cenderung  bersifat  basa.  Oleh karena itu pada metode elektrokoagulasi nantinya, pH harus diatur  terlebih  dahulu  dengan  larutan  H 2 SO 4 untuk menurunkan  nilai  pH.  Dari  hasil  pengukuran  dengan  SSA dapat diketahui bahwa di dalam filtrat hasil hidrolisis limbah padat  masih  terdapat  kandungan  kromium  yang  cukup banyak,  sehingga  dilakukan  penelitian  dengan  metode
elektrokoagulasi  untuk  menurunkan  kadar  kromium  dari filtrat hasil hidrolisis.

## 3.2 Optimasi  Tegangan/  Potensial  Pada  Proses Elektrokoagulasi
Pada  penelitian ini  digunakan  variasi  potensial  pada proses  elektrokoagulasi  yaitu  2  volt,  4  volt,  6  volt,  8  volt, dan  10  volt.  Variasi  potensial  ini  digunakan  untuk mengetahui  pengaruh  berbagai  potensial  terhadap  besarnya penurunan kadar kromium dari filtrat hasil hidrolisis limbah padat.
Proses  elektrokoagulasi  dilakukan  selama  30  menit. Dalam  proses  ini  terjadi  reaksi  reduksi  oksidasi,  dimana filtrat  hasil  hidrolisis  yang  mengandung  logam  kromium akan  direduksi  dan  diendapkan  di  kutub  negatif  (katoda) sedangkan  elektroda  positif  (anoda)  akan  teroksidasi menjadi  Fe(OH) 2 yang  berfungsi  sebagai  koagulan. Reaksinya yaitu sebagai berikut : Katoda : 2H 2 O + 2e         H 2 + 2OH -
Anoda : Fe         Fe 2+ + 2e Fe 2+ + 2OH - Fe(OH) 2 + H 2 Setelah 30  menit terlihat bahwa larutan yang semula berwarna  kuning  menjadi  berwarna  hijau  kehitaman  dan terdapat  banyak  endapan.  Perubahan  warna  tersebut mengindikasikan adanya kromium yang berhasil dipisahkan dari  filtrat  hasil  hidrolisis. Setelah  penyaringan,  didapatkan filtrat berwarna kuning muda. Hal ini  menunjukkan bahwa pada  proses  elektrokoagulasi  dapat  menurunkan  intensitas warna larutan.
Endapan  yang  diperoleh  berwarna  coklat  kehijauan. Sedangkan  filtratnya  dianalisis  dengan  SSA  untuk mengetahui  banyaknya  kromium  yang  berhasil  dipisahkan dari  filtrat  hasil  hidrolisis.  Hasil  yang  diperoleh  dari pengukuran SSA dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.
Data Konsentrasi Kromium dalam Filtrat Hasil      Elektrokoagulasi dengan
Variasi potensial Potensial (volt) Konsentrasi Kromium dalam filtrat (mg/L) 2 1,709 4 1,4861 6 1,2784 8 1,0024 10 1,2101
Gambar  1. Data  Konsentrasi  Kromium  dalam  FIltrat  ELektrokoagulasi dengan Variasi Potensial
Berdasarkan Gambar 1, dapat dilihat bahwa semakin besar  potensial  yang  diberikan  pada  saat  proses
elktrokoagulasi  maka  semakin  besar  pula  kromium  yang dapat  dipisahkan  dari  filtrat  hasil  hidrolisis.  Sehingga konsentrasi  kromium  dalam  filtrat  hasil  elektrokoagulasi rendah. Pada potensial = 2 volt, konsentrasi kromium dalam filtrat  hasil  elektrokoagulasi  sebesar  1,709  mg/L  dan  pada saat potensial  yang digunakan  sebesar  4  volt,  6  volt,  dan  8 volt terjadi penurunan konsentrasi kromium pada filtrat hasil elektrokoagulasi,  yaitu  berturut-turut  sebesar  1,4861  mg/L, 1,2784  mg/L,  dan  1,0024  mg/L.  Namun,  untuk  potensial  = 10  volt terjadi  kenaikan  konsentrasi  kromium dalam  filtrat. Hal  ini  dikarenakan  pada  potensial  yang  lebih  besar  dari  8 volt  terjadi  kejenuhan  pada  plat  elektroda  yang  digunakan yaitu  semua  permukaan  plat  elektroda  tertutup  oleh  flok yang  terbentuk,  sehingga  sudah  berkurang  kemampuannya untuk menarik ion-ion kromium dalam limbah. Dampak dari kondisi  ini  menyebabkan  terjadinya  penurunan  besarnya kuat medan.
Oleh  karena  itu  potensial  optimum  pada  proses elektrokoagulasi  untuk  memisahkan  kromium  dari  filtrat hasil  hidrolisis  adalah  8  volt.  Pada  potensial  =  8  volt konsentrasi kromium dalam filtrat rendah yaitu 1,0024 mg/L dan  kadar  kromium  yang  berhasil  dipisahkan  dalam  filtrat tinggi yaitu sebesar 98,82 %.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa proses pemisahan kromium dari  filtrat  hasil  hidrolisis  limbah  padat  penyamakan  kulit dengan  NaOH  menggunakan  metode  elektrokoagulasi berlangsung  pada  tegangan/  potensial  optimum  sebesar  8 volt dengan  konsentrasi  kromium  dalam  filtrat  sebesar 1,0024  mg/L  dan  kadar  kromium  yang  berhasil  dipisahkan dalam filtrat  sebesar 98,82 %.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Dra.  Ita Ulfin,  M.Si dan Dra.  Harmami,  MS selaku  dosen pembimbing atas segala bimbingannya sampai terselesainya skripsi ini.  Bapak  dan  Ibu  dosen  Kimia  FMIPA  ITS  atas semua  ilmu  yang  telah  diberikan.  Orang tua  dan  keluarga yang  senantiasa  memberikan  motivasi  dan  do’a,  serta teman-teman  Jurusan  Kimia  atas  semangat  dan  dukungan sampai terselesainya skripsi ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Erdem  M.  (2006)  Chromium  Recovery  from  Chrome  Shavings Generated in Tanning Process. In Journal of Hazardous Materials B. pp. 143–146.
[2] Rasjidin R. (1994) Studi Perencanaan Industri Penyamakan Kulit di Padang Panjang Sumatera Barat ., FATETA IPB, Bogor.
[3] Bapedal  (1995) Teknologi  Pengendalian  Dampak  Lingkungan Industri  Penyamakan  Kulit .,  Badan  Pengendalian  Dampak Lingkungan, Jakarta.
[4] Pellerin  and  Susan  M.  B.  (2006)  Reflection  on  Hexavalent Chromium : Health Hazards of an Industrial Heavyweight.
[5] Benefield  L.,  Borro  L.  and  Joseph  F. (1990)  Process  Chemistry for Water and Wastewater Treatment. In Prentice Hall, New Jersey.
[6] Puji  D.  (2012) Pemisahan  Kromium  Dari  Limbah  Padat  Industri Penyamakan Kulit dengan Metode Hidrolisis NaOH ., Jurusan Kimia FMIPA ITS, Surabaya.
[7] Susetyaningsih  R.,  Endro  K.  and  Prayitno  (2008)  Kajian  Proses Elektrokoagulasi    Untuk  Pengolahan  Limbah  Cair.  In  Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir, Yogyakarta.
[8] Ardhani  A. F. and  Dwi  A. (2007)  Penanganan  Limbah Cair Rumah Pemotongan  Hewan  dengan  Metode  Elektrokoagulasi.  In  Jurusan Teknik Kimia FT UNDIP, Semarang.
[9] Masita D., Samudro G. and Handayani D. S. (2010) Studi Penurunan Konsentrasi Kromium dan Tembaga dalam Pengolahan Limbah Cair Elektroplating Artificial dengan Metode Elektrokoagulasi. In Jurusan Teknik Lingkungan FT UNDIP, Semarang.
[10] Simanjuntak W., Ginting Suka I. and Ramdhani R. (2007) Pengaruh Variabel Dasar Elektrokimia Terhadap Elektrokoagulasi Limbah Cair Industri  Tahu.  In  Jurusan  Kimia  FMIPA  Universitas  Lampung, Bandar Lampung.
[11] Putero S. H., Kusnanto and Yusriyani (2008) Pengaruh Tegangan dan Waktu pada Pengolahan Limbah Radioaktif yang Mengandung Sr-90 Menggunakan Metode Elektrokoagulasi. In Jurusan Teknik Fisika FT UGM, Yogyakarta.
[12] Yulianto A., Hakim L., Purwaningsih I. and Pravitasari V. A. (2009) Pengolahan  Limbah  Cair  Industri  Batik  pada  Skala  Laboratorium dengan  Menggunakan  Metode  Elektrokoagulasi.  In  Jurusan  Teknik Lingkungan Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
[13] Wardhani  E.,  Dirgawati  M.  and  Valyana  K.  P.  (2012)  Penerapan Metode  Elektrokoagulasi  dalam  Pengolahan  Air  Limbah  Industri Penyamakan  Kulit.  In  Jurusan  Teknik  Lingkungan  UGM, Yogyakarta.