penggunaan flokulan a12(s04h18h20 dan ca(oh)2

7
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VI Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2 DALAM PEMEKATAN RADIONUKLIDA Cs-137 DAN Co-60 Sudiyati, Sutoto Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BA TAN ABSTRAK ISSN 1410-6086 PENGGUNAAN FLOKULAN AI2(S04h.18H20 DAN Ca(OHh DALAM PEMEKATAN RADIONUKLIDA Cs-137 DAN Co-60. Telah dilakukan pemekatan radionuklida Cs-137 dan Co-60 menggunakan t10kulan AI2(S04h 18H20 dan Ca(OHh Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan sensitivitas pengukuran spektrometri-y. Oalam percobaan digunakan variasi konsentrasi t10kulan dari 100- 500 ppm ditambahkan ke dalam limbah simulasi dengan aktivitas Cs-137 = 193 Bq/I dan Co-60 = 14.5 Bq/1. Hasil t10kulasi optimum kedua t1okulan, yaitu 400 ppm kemudian dicoba pada sampel limbah cair asal PRSG. Hasil pemekatan pada lamtan simulasi yang diperoleh Cs-137 dapat tert10kulasi maksimum 88.9 % oleh t10k Al(OH)) dan 90.9 % oleh t10k CaCO), sedang Co-60 dapat tert10kulasi maksimum 97.3 % oleh t10k AI(OH)) dan 95.8 % oleh t10k CaCO). Proses t10kulasi radionuklida menggunakan dua jenis t10kulan AI2(S04hI8H20 dan Ca(OHh dapat diaplikasikan pada limbah cair lingkungan lainnya seperti limbah cair PBT dan ISSF. ABSTRACT THE USE OF AI2(SO,J].18H20 AND Ca(OH)2 FLOCCULANT FOR CONCENTRATED OF RADIONUCLIDE Cs-137 AND Co-60. Concentrated radionuc/ide of Cs-137 and Co-60 has been done using AMSO,J].18H20 and Ca(OH)2 flocculant. The aim of this study is to increase the sensitivity of measurement spectrometry- y. In this study, various concentration of flocculant from 100 - 500 ppm which added to simulated waste with Cs-137 = 193 Bq/l dan Co-60 = 14.5 Bq/l activities have been used. The optimum result of both flocculant, which is 400 ppm have been tried to liquid waste sample from PRSG. Concentrated result of simulation liquid was Cs-137 can 88.9% maximally flokulated by AI(OH)] flox and 95.8% by CaCO] flox. Radionuc/ide flokulation prasses using both flocculant, AI(OH)) dan CaCO) can applicated in other environtment waste water such as liquid waste PBT and ISSF. PENDAHULUAN Limbah cair yang ditimbulkan dari operasi reaktor riset GA. Siwabeesy mengandung radionuklida Cs-I37, Co-60 dan Zn-65 beraktivitas rendah ( 0.74, 14.4 dan 3. 19) Bq/l. Penetapannya dilakukan secara langsung pada sampel limbah cair tersebut dengan metode spektrometri-y. Salah satu jalur perpindahan (pathway) radionuklida ke tubuh manusia adalah melalui air. Konsentrasi tertinggi dari Cs- 137 pad a tubuh manusia ditemukan pada otot, sedangkan yang terendah ditemukan pad a tulang dan lemak. Paparan radiasi Cs- 137 dapat meningkatkan resiko kanker, bila paparannya sangat tinggi dapat menyebabkan kematian.[I]. Mengingat bahayanya limbah radioaktif tersebut, maka diperlukan pretreatment dalam melakukan analisis untuk meningkatkan sensifitas pengukuran spektrometri-y. Salah satu tugas dari BKL-PTLR adalah membuat rekomendasi pembuangan limbah cair dari PRSG, berkaitan dengan hat tersebut adalah dalam melakukan anal isis diperlukan 73 pretreatment. Percobaan dilakukan dengan cara pemekatan terhadap sampeI limbah cair, yaitu dengan 2 jenis tlokulan, percobaan I menggunakan tlokulan AI2(S04h 18H20 dan percobaan II menggunakan tlokulan lime : Ca(OH)2' Selain kedua jenis tlokulan tersebut fero suI fat (FeS04) juga dapat digunakan, namun faktor pemekatan lebih kecil, sehingga tidak dipilih.[2]. Flokulan alumunium sulfat atau AI2(S04»)' 18H20 dalam suasana basa (pH:8) akan membentuk tlok berwama putih dari AI(OH») yang bersifat elektro positip. Endapan AI(OH») menarik ion (OHr dalam larutan yang selanjutnya awan negatif dari endapan tersebut menarik kation Cs-137 dan Co-60. Proses pemekatan terjadi dalam 2 tahap, tahap I yaitu tahap koagu\asi atau pembentukan emulsi Al(OH») dengan kondisi pengadukan kecepatan tinggi (rapid mixing) dan dilanjutkan dengan tahap II (tlokulasi) dengan kondisi kecepatan pengadukan rendah, yaitu proses pembentukan tlok atau padatan yang akan

Upload: buithuan

Post on 12-Jan-2017

229 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2DALAM PEMEKATAN RADIONUKLIDA Cs-137 DAN Co-60

Sudiyati, SutotoPusat Teknologi Limbah Radioaktif, BA TAN

ABSTRAK

ISSN 1410-6086

PENGGUNAAN FLOKULAN AI2(S04h.18H20 DAN Ca(OHh DALAM PEMEKATANRADIONUKLIDA Cs-137 DAN Co-60. Telah dilakukan pemekatan radionuklida Cs-137 dan Co-60menggunakan t10kulan AI2(S04h 18H20 dan Ca(OHh Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkansensitivitas pengukuran spektrometri-y. Oalam percobaan digunakan variasi konsentrasi t10kulan dari 100­500 ppm ditambahkan ke dalam limbah simulasi dengan aktivitas Cs-137 = 193 Bq/I dan Co-60 = 14.5 Bq/1.Hasil t10kulasi optimum kedua t1okulan, yaitu 400 ppm kemudian dicoba pada sampel limbah cair asalPRSG. Hasil pemekatan pada lamtan simulasi yang diperoleh Cs-137 dapat tert10kulasi maksimum 88.9 %oleh t10k Al(OH)) dan 90.9 % oleh t10k CaCO), sedang Co-60 dapat tert10kulasi maksimum 97.3 % oleh t10kAI(OH)) dan 95.8 % oleh t10k CaCO). Proses t10kulasi radionuklida menggunakan dua jenis t10kulanAI2(S04hI8H20 dan Ca(OHh dapat diaplikasikan pada limbah cair lingkungan lainnya seperti limbah cairPBT dan ISSF.

ABSTRACT

THE USE OF AI2(SO,J].18H20 AND Ca(OH)2 FLOCCULANT FOR CONCENTRATED OFRADIONUCLIDE Cs-137 AND Co-60. Concentrated radionuc/ide of Cs-137 and Co-60 has been doneusing AMSO,J].18H20 and Ca(OH)2 flocculant. The aim of this study is to increase the sensitivity ofmeasurement spectrometry- y. In this study, various concentration of flocculant from 100 - 500 ppm whichadded to simulated waste with Cs-137 = 193 Bq/l dan Co-60 = 14.5 Bq/l activities have been used. Theoptimum result of both flocculant, which is 400 ppm have been tried to liquid waste sample from PRSG.Concentrated result of simulation liquid was Cs-137 can 88.9% maximally flokulated by AI(OH)] flox and95.8% by CaCO] flox. Radionuc/ide flokulation prasses using both flocculant, AI(OH)) dan CaCO) canapplicated in other environtment waste water such as liquid waste PBT and ISSF.

PENDAHULUAN

Limbah cair yang ditimbulkan darioperasi reaktor riset GA. Siwabeesymengandung radionuklida Cs-I37, Co-60dan Zn-65 beraktivitas rendah ( 0.74, 14.4dan 3. 19) Bq/l. Penetapannya dilakukansecara langsung pada sampel limbah cairtersebut dengan metode spektrometri-y.Salah satu jalur perpindahan (pathway)radionuklida ke tubuh manusia adalah

melalui air. Konsentrasi tertinggi dari Cs­137 pad a tubuh manusia ditemukan padaotot, sedangkan yang terendah ditemukanpad a tulang dan lemak. Paparan radiasi Cs­137 dapat meningkatkan resiko kanker, bilapaparannya sangat tinggi dapatmenyebabkan kematian.[I]. Mengingatbahayanya limbah radioaktif tersebut, makadiperlukan pretreatment dalam melakukananalisis untuk meningkatkan sensifitaspengukuran spektrometri-y. Salah satu tugasdari BKL-PTLR adalah membuat

rekomendasi pembuangan limbah cair dariPRSG, berkaitan dengan hat tersebut adalahdalam melakukan anal isis diperlukan

73

pretreatment. Percobaan dilakukan dengancara pemekatan terhadap sampeI limbahcair, yaitu dengan 2 jenis tlokulan,percobaan I menggunakan tlokulanAI2(S04h 18H20 dan percobaan IImenggunakan tlokulan lime : Ca(OH)2'Selain kedua jenis tlokulan tersebut ferosuI fat (FeS04) juga dapat digunakan, namunfaktor pemekatan lebih kecil, sehingga tidakdipilih.[2]. Flokulan alumunium sulfat atauAI2(S04»)' 18H20 dalam suasana basa(pH:8) akan membentuk tlok berwamaputih dari AI(OH») yang bersifat elektropositip. Endapan AI(OH») menarik ion(OHr dalam larutan yang selanjutnya awannegatif dari endapan tersebut menarikkation Cs-137 dan Co-60.

Proses pemekatan terjadi dalam2 tahap, tahap I yaitu tahap koagu\asi ataupembentukan emulsi Al(OH») dengankondisi pengadukan kecepatan tinggi (rapidmixing) dan dilanjutkan dengan tahap II(tlokulasi) dengan kondisi kecepatanpengadukan rendah, yaitu prosespembentukan tlok atau padatan yang akan

Page 2: PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusa/ Teknologi Limbah RadioaktifBATANPusa/ Penelitian Ilmu Penge/ahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

terendapkan secara presipitasi dan tinggaldibagian bawah larutan. Untuk pembentukanflok yang sempuma diperlukan waktu danpengaturan keasaman sehingga larutanbersifat basa. Proses koagulasi-flokulasiterjadi dengan selang waktu beberapa detiksaja, selanjutnya dilakukan percobaankoagulasi-flokulasi dengan memvariasikankonsentrasi flokulan dan analisis hasilnyaditetapkan dengan metode spektrometri-y.

Pemekatan Cs-137 dan Co-60 dalam

contoh lingkungan sebagai langkahpretreatment analisis radionuklida Cs-137dan Co-60 diperlukan untuk meningkatkanketelian dalam melakukan analisis, denganmendapatkan konsentrasi aktivitasmaksimum yang dapat dipekatkan olehflokulan. Dalam penelitian ini dipelajarivariasi konsentrasi penambahan flokulanAh(S04)3. 18H20 dan jenis flokulan lainyaitu lime: Ca(OH)2 antaral 00 - 500 ppm.

Tujuan dari penelitian ini adalah untukmeningkatkan sensifitas pengukuranterhadap sampel Iingkungan dengan carapemekatan dengan menggunakan 2 jenisflokulan, yaitu flokulan Ah(S04)3.18H20dan Iime:Ca(OHh Teknik ini diaplikasikanpada Limbah Cair Aktivitas Rendah (LCAR)dari Pusat Reaktor Serba Guna (PRSG),karena untuk melakukan pengukuranlangsung (tanpa pemekatan) terhadapsampel tersebut diperlukan waktu yangrelatif lama (8-24 jam) . Selain disebabkankarena kandungan radionuklida Co-60 danCs-137 kecil «IS Bq/I), juga disebabkankarena detektor yang digunakan mempunyairelative - efficiency rendah yaitu (10 %).Tahapan selanjutnya adalah memanfaatkanmetode pemekatan terse but untuk sam pellingkungan lain yang berbentuk cair sepertipada air PBT (Pembuangan Bak Terpadu),air kolam dan air kanal hubung pada ISSF(Interim Storage For Spent Fuel) karenajenis sampel tersebut ada kemungkinanmengandung radionuklida Co-60 dan Cs­137 dengan jumlah yang relatif kecil,sehingga dengan menggunakan metodepemekatan ini kemudian dilakukanpengukuran dengan spektrometri-y akandiperoleh hasil analisis yang lebih cepat danmempunyai tingkat akurasi yang tinggi.

TAT A KERJA

Bahan

Larutan simulasi : akuades + sumber

standar (hasil pengenceran sumber yang

74

diperoleh dari PTKMR) dengan aktivitashasil pengenceran = 193 Bq/l Cs-137 dan14.5 Bq/l Co-60, NH4(OH) 6M,Ah(S04h 18H20, Ca(OHh Iimbah cair dariPRSG, kertas lakmus (kertas pH).

Metode

Proses koaguIasi-tlokuIasi (2)

Peralatan yang digunakan : corong,batang pengaduk, kertas saring whatman 40,pengaduk magnit (stirer), timbangananalitis, alat cacah Spektrometer-y.Ditentukan aktivitas jenis radionuklida Cs­137 dan Co-60 dalam larutan simulasi dan

juga ditentukan pH awal, kemudiandilakukan pemekatan kedua radionuklidatersebut melalui proses koagulasi-flokulasidengan penambahan flokulanAI2(S04)3.18H20 dan Ca(OH)2 dengan carasbb:

• Dimasukkan 50 ml larutan simulasi ke

dalam beker gelas ukuran 250 ml,kemudian ditambahkan tlokulan

dengan variasi konsentrasi (100; 200;300; 400 dan 500 ppm).

• Kemudian pH larutan diatur sampaimenjadi bas a (pH=8.0) denganmenggunakan larutan NH4(OH) 6M,dilakukan pengadukan dengankecepatan tinggi yaitu pada 700 rpm,diikuti dengan pengadukan lambatyaitu pada 250 rpm, selama 30 men it.

• Setelah itu dienapkan semalaman,kemudian disaring denganmenggunakan kertas saring whatman40.

• Dari tahapan di atas kemudiandilakukan aplikasi analisis terhadapLimbah Cair Aktivitas Rendah dari

PRSG yang mengandung radionuklidaCs-137 , Co-60 dan Zn-65.

• Filtrat dan flok yang diperolehkemudian ditentukan aktivitas jenisradionuklida dengan menggunakan alatcacah spektrometer-y.

a. Perhitungan aktivitas (3)

Perhitungan aktivitas Cs-137 dan Co­60 secara otomatis dilakukan denganmemakai softwere Gamma- Trac. Secarateori dapat dijelaskan sebagai berikut :aktivitas Cs-137 dan Co-60 dalam larutan

dihitung dengan menggunakan persamaan :

Page 3: PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

b. Perhitungan batas deteksi terendahpada tingkat kepercayaan 95% [3]

LLD = 4,66.r;;b<' T Y .•..................... (2)

Ct -Cb

A ( Bq /l ) = € VR Y

c. Perhitungan Faktor pemekatan (Fp)(4]

Prosentase faktor pemekatan (Fp)dihitung dengan menggunakan rumussebagai berikut :

Fp = KtiKa x 100 % (3)

Fp = Faktor pemekatan)Kt = konsentrasi terendapkanKa = konsentrasi awal

d. Flokulan [5]

Ae+; Cr3+ dan Zn2+ adalah ion-ionlogam amfotir, sebagai bahan tlokulandipakai A13+ dari AI2(S04)3.18H20, makadalam melakukan pengaturan pH harus hati­hati dalam melakukan penambahan larutanbasa (NH40H) atau melakukan penambahanAI2(S04h 18H20. Karena jika dalam suasanaasam Ae+ bersifat basa dan dalam suasanabasa bersifat asam. A13+ akan membentuk

garam aluminat dengan rumus umum:

E

v

R

y

dimana :

nb

T

E

y

(I)

aktivitas jenis contoh (Bq/l)

laju cacah total (cps)

laju cacah latar (cps)

efisiensi pencacahan pada energitertentu

: volume contoh yang dianalisis(liter)

: kedapatulangan pada analisiscontoh (%)

: Kelimpahan energi gama (%)

: laju cacah latar (cps)

: waktu cacah latar (detik)

: efisiensi pencacahan pada energitertentu (%)

: kelimpahan energi gama (%)

75

MM'(S04)2.12H20, dimana M adalah kationbermuatan (+ 1) : NH4+ dan M' adalah kationbermuatan (3+): Ae+. Garam aluminat yangterbentuk adalah NH4 {AL(S04)z.12H20.Dari 12 molekul H20, 6 molekul H20 akanmengikat ion AI3+ membentuk asam karenaterbentuk {AL(H20)6}3+, dan 6 molekul H20lainnya secara simetris berikatan dengan ionNH/, tetapi tidak membentuk{NH4(H20)d +. Secara umum reaksihidrolisa ion positip dapat ditulis :

M+ + H20 ~ M(OH) 1+ H+ (4)

Ae+ dengan air dalam suasana basa akanterbentuk tlok atau koloid berwama putihdari AI(OH)3'

Ae+ + 9H20 ~ 3AI(OH)31 + 9H+ (5)K%id pulih

Dalam suasana asam A13+dan terjadai reaksihidrolisa sbb :

Ae+ + H20 ~ H+ + {AI(OH)}2+ (6)

Pada t10kulasi dengan t10kulanCa(OH)2 dalam suasana bas a makaterbentuk Ca(C03). Sebagai pengatur pHdigunakan larutan NH4(OH) 6M, sepertipersamaan reaksi berikut :

suasana basa

H20 + CO2 (dari udara) ~ HCOJ- .... (7)

Ca2+ +HCOJ' ~Ca(COJ) 1+H20+C02 (8)Ca2+ + HCOJ - +OH-~Ca(COJ) +H20 (9)

1ka/aid putih

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari analisis terhadap larutan awaldengan menggunakan alat cacahspektrometer-y, maka diperoleh hasil sepertidisajikan pada Tabel 1. Dari percobaan inidiperoleh data besaran aktivitas radionuklidaCs-137 dan Co-60 yang tert10kulasi (dalamtlok) dan besaran aktivitas radionuklida Cs­137 dan Co-60 yang tidak tertlokulasi(dalam filtrat). Dari data tersebut kemudianditentukan Faktor pemekatan (Fp) denganrumus (3), maka diperoleh prosentase Faktorpemekatan (Fp) dari radionuklida Cs-13 7dan Co-60 dengan t10kulan AI2(S04h18H20 dan Ca(OH)2 . Hasil percobaandisajikan pada Tabel2 dan Tabel 3.

Page 4: PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah Radioak1ifBATANPusat Penelitian Jlmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

Tabell. Data komposisi larutan awal.

ISSN 1410-6086

Jenis EnergiYieldTv.

Aktivitas, Bq/I pH awal

Radio-(KeY)(%) LarutansiLarutan

nuklidamulasi

LCARsimulasi

LCAR

Co-60

1173.21100

5.26 Th14,514,41332.50100

Cs-137

661.6085.130.0 Th1930,74

5,55,7

Zn-65

1115.550.650.6-3.19

Tabel 2. Prosentase faktor pemekatan (Fp) radionuklida Cs-137 dan Co-60 dengan tlokulanAh(S04h 18H20 dengan variasi konsentrasi (percobaan I)

No.

KonsentrasiRN

Aktivitas jenis, Bq/IFaktor pemekatan,

Ah(S04)3, ppmfiItratflok(Fp), %

1

100Cs-13715934 17.6Co-60

0.7913.7194.52

200Cs-13738.9154.179.8Co-60

0.5113.9995.93

300Cs-13722.6170.488.3Co-60

0.4514.0596.94

400Cs-13721.3171.788.9Co-60

0.3914.1197.35

500Cs-13729.8163.284.5Co-60

0.3914.1 I97.3

Tabel 3. Prosentase faktor pemekatan (Fp) radionuklida Cs-137 dan Co-60 dengan tlokulanCa(OH)2 dengan variasi konsentrasi (percobaan II)

No.

KonsentrasiRN

Aktivitas jenis, Bq/IFaktor pemekatan,

Ca(OH)2' ppm

fiItratflok(Fp), %I

100Cs-13732.4160.683.2Co-60

1.812.7 87.62

200Cs-13727.5165.585.7Co-60

0.9713.5393.33

300Cs-13721.9171.188.6Co-60

0.9213.5893.64

400Cs-13717.6175.4 90.9Co-60

0.6113.8995.85

500Cs-13721.8171.288.7Co-60

0.8113.6994.4

Dari Tabel 2. terlihat pada penambahantlokulan Ah(S04)3.18H20 pada konsentrasi400 ppm, diperoleh konsentrasi aktivitasyang tertlokulasi mencapai maksimum yaitu171.7 Bq/I atau 88.9 % untuk Cs-137 dan13.89 Bq/I atau 97.3 % untuk Co-60.Pemekatan Co-60 mulai dari penambahanAh(S04)J.18H20 dengan konsentrasi 100ppm sudah tertlokulasi >90 % hal inidisebakan karena konsentrasi awal Co-60

76

yaitu 14.5 Bq/I, konsentrasi ini jauh lebihkecil dibanding dengan konsentrasi Cs-137awal yaitu 193 Bq/1. Sedang pada Tabel 3.penambahan Ca(OH)2 pad a konsentrasi 400ppm dicapai konsentrasi aktivitastertlokulasi maksimum yaitu 175.4 Bq/latau mencapai 90.9 % untuk Cs-137 dan13.89 Bq/l atau 95.79 % untuk Co-60.Pemekatan Co-60 oleh tlokulan Ca(OH)2pada konsentrasi mulai dari 100 ppm sudah

Page 5: PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATANPusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

mencapai 87.6 %. Sehingga t10kulanAI2(S04)3.18H20 dan Ca(OH)2 dapatdigunakan sebagai bahan pemekatanradionuklida Cs-137 dan Co-60 dalam

sampel. Perbandingan prosentase pemekatanCs-l37 dengan kedua jenis t10kulan hampirsama yaitu 88.9 % untuk Ca(OH)2 dan 90.9% untuk Ah(S04)3.18H20. Pemekatan Co­60 juga hampir sarna antara kedua jenist10kulan yaitu pemekatan maksimum padapenambahan 400 ppm Al2(S04h 18H20 danpada penambahan 400 ppm Ca(OH)2'Perbedaan faktor pemekatan ini disebabkanoleh konsentrasi aktivitas Co-60 dalam

larutan awal jauh lebih kecil yaitu 14.5 Bq/ldibandingkan dengan Cs-137 yaitu 193Bq/l.

Hubungan antara konsentrasi t10kulandengan aktivitas pemekatan Cs-137 danCo-60 dari larutan dapat dilihat dalamGambar 1 dan Gambar 2.

Gambar 1 dan Gambar 2.

menunjukkan bahwa besar aktivitastert10kulasi dipengaruhi oleh besar aktivitasjenis awal. Untuk Cs-137 aktivitas jenisawal = 193 Bq/I; sedang untuk Co-60aktivitas jenis awaI = 14.5 Bq/l, aktivitas

tert10kulasi secara maksimal padapenambahan t10kulan 400 ppm. Hal inidapat dijelaskan dengan perbedaan besarjari-jari atom.[5]. Jika ditinjau dariperbedaan besar jari-jari atom antara Co-60dan Cs-13 7 adalah cukup signifikan.Radionuklida Co-60 mempunyai jari-jariatom lebih pendek = 0,116 nm, dengan intiatom = 27+ (dengan konfigurasi elektron :2e- 8e- 8e' 8e' k) maka konfigurasielektronnya juga lebih pendek dibandingdengan Cs-137 yang mempunyai inti atom55+ (dengan konfigurasi elektron : 2e' 8e'18e' 18e' 8e' k) dan mempunyai jari-jariatom lebih panjang = 0,235 nm, selainukuran jari-jari atom sifat keelektropositifanCs-l37 terhadap air juga lebih besar,sehingga jumlah konsentrasi aktivitas Cs­137 yang dapat tert10kulasi jauh melebihi

jumlah aktivitas Co-60, tetapi karenaaktivitas jenis awal kecil maka Co-60 dapattert10kulasi hampir seluruhnya. Hal initerlihat dari Gambar 1 dan Gambar 2,aktivitas tert10kulasi Co-60 jauh lebih kecildari pada aktivitas Cs-137 sesuai dengantngkat aktivitas jenis awal

Gambar 1. Grafik pemekatan Cs-137 dan Co-60 (Bq/I) dengan t10kulan AI2(S04)3 I 8H20 (ppm)

77

Page 6: PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPusat Teknologi Limbah RadioakJif-BATAN

Pusat Penelitian flmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

ISSN 1410-6086

D Cs-137

II Co-50

Gambar 2. : Grafik pemekatan Cs- I37 dan Co-60 (Bq/I) dengan tlokulan Ca(OHh (ppm)

Pada perlakuan aplikasi pretreatment terhadap Iimbah cair dari PRSG yang mengandungCs-137, Co-60, dan Zn-65 pad a konsentrasi tlokul:m 400 ppm, maka diperoleh hasil sepertidisajikan pada Tabel 4. sebagai berikut :

Tabel 4. Prosentase faktor pemekatan (Fp) radionuklida Cs-I37, Co-60 dan Zn-65 dengantlokulan AIz(S04h 18H20 dan Ca(OH)2'

Aktivitas jenis, Bq/IFaktorNo.

FIokulan :RN

fiItrattlokpemekatan, (Fp),400 ppm 0/0

1

A Iz(S04)3Cs-1370.290.4560.81Co-60

0.911.9613.61Zn-65

-3.19 1002

Ca(OH)zCs-13 70.360.3851.35Co-60

0.991.8813.05Zn-65

-3.19 100

Tabel 4 adalah hasil percobaan padaaplikasi terhadap limbah cair dari PRSG.Dengan tlokulan AI2(S04h 18H20, faktorpemekatan Cs-137 = 60.81 %, Co-60 =13.61 %, dengan tlokulan Ca(OH)2, faktorpemekatan Cs-137 = 51.35 %, Co-60 =13.05 %. Hasil ini lebih kecil dibandingfaktor pemekatan pada larutan simulasi. Halini disebabkan karena larutan simulasidibuat dari akuades ditambahkan sumber

standar Cs-137 dan Co-60, tidak ada unsurpengganggu. Sedang pada limbah cair dariPRSG dimungkinkan ada unsur penggangguyang memperkecil terbentuknya tlok. Batasdeteksi limit alat cacah spektrometer-y yangdigunakan, adalah : Co-60 = 0.0053 Bq/I;Cs-137 = 0.002 Bq/I; dan Zn-65 = 0.0018Bq/I. Hasil pengukuran aktivitas awal untukCs-137 = 0.74 Bq/I, Co-60 = 14.4 Bq/l danZn-65 = 3.19 Bq/I. pengukuran aktivitasdalam filtrat untuk mengetahuiradioaktivitas yang tersisa dalam sampel.Dari percobaan pretreatment analisis denganpemekatan ini diperoleh peningkatansensifitas pengukuran.

78

KESIMPULAN

Oari penelitian ini dapat disimpulkanbahwa dengan penggunaan tlokulanAI2(S04h 18H20 dan Ca(OH)2 diperolehkonsentrasi aktivitas tertlokulasi Cs-137

lebih banyak dibanding dengan Co-60 dalamlarutan simulasi dan limbah cair PRSG.

Hasil tlokulasi optimum kedua tlokulanpada 400 ppm kemudian dicoba pada sampellimbah cair asal PRSG. Faktor pemekatanCs-137 pada larutan simulasi yang diperolehtertlokulasi maksimum 88.9 % oleh tlok

AI(OH)3 dan 90.9 % oleh tlok CaC03,sedang Co-60 dapat tertlokulasi maksimum97.3 % oleh tlok AI(OH)3 dan 95.8 % olehflok CaC03. Metode ini dapat diaplikasikanterhadap limbah cair dari PRSG yangmengandung radionuklida Cs-137, Co-60dan Zn-65. Hasil pemekatan yang diperoleh60.81 % untuk Cs-137, 13.61 % untuk Co­60 dan 100 % untuk Zn-65 dengan tlokulanAI2(S04)3.18H20. Sedang dengan flokulanlime: Ca(OH)2 51.35 % untuk Cs-137,

Page 7: PENGGUNAAN FLOKULAN A12(S04h18H20 DAN Ca(OH)2

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengolahan Limbah VIPlisat Teknologi Limbah RadioaktifBATANPlisat Penelitian /lmll Pengetahuan dan Teknologi-R1STEK

1SSN 1410-6086

13.05 % untuk Co-60 dan 100 % untuk Zn­

65. Metode pemekatan ini dapat digunakanuntuk analisis sampel lingkungan yang lain,seperti sampel air PBT (pembuangan BakTerpadu), air kolam dan air kana I hubungISSF (Interim Storage For Spent Flier).

DAFT AR PUST AKA

I. A REPORT OF COMMITTEE 2 OFTHE INTERN ATIONALCOMMISSION ON RADIOLOGICAL

PROTECTION, Annals of the ICRP,Limits for intakes of RadionucJides byWokers, Pergamon press Oxford, NY,1978.

2. PT NUSANT ARA WATER CENTER,Environmental Laboratory andConsultant, Jakarta, 2004.

79

3. BATAN, Prosedur Analisis sampelradioaktivitas Lingkungan, Kep. DirjenBatan No: I56/DJ/IV /98, 1998.

4. JAPAN CHEMICAL ANALYSIS

CENTER, Environmental RadioaktivityAnalysis and Measurement, CourseNo.: Japan -94-00454, F.Y.] 994.

5. DAVID R. LIDE, "Crc Hand Book ofChemistry and Physics" Editor in Chief75 th Edition 1913 - 1995.

6. INTERNA TIONAL ATOMICENERGY AGENCY, "Treatment oflow and intermediate level liquidRadioactive Waste", Technical ReportSeries No. 236, IAEA, Viena, 1984.

7. INTERNA TIONAL ATOMICENERGY AGENCY, "Treatment oflow and intermediate level liquidRadioactive Waste", Technical ReportSeries No. 337, IAEA, Viena, 1992.