2. Latar Belakang
Meningkatnya jumlah
volume limbah logam
berat yang berbahaya
bagi kesehatan tubuh
di dalam lingkungan.
Metode untuk
pengolahan limbah
logam berat yang
telah ada cenderung
membutuhkan biaya
yang relatif tinggi
Penggunaan
adsorben organik
secara langsung pada
limbah logam berat
memiliki kelemahan
yakni kapasitas
adsorpsinya
cenderung rendah.
Produksi padi di
Indonesia tiap
tahunnya,
mengalami
peningkatan. Hal
tersebut diiringi juga
dengan peningkatan
limbah jerami padi.
1 2 3
3. Tujuan Penelitian
Mempelajari pengaruh variabel proses pada proses
adsorpsi logam berat Pb dari larutan, yang meliputi:
pH
Bobot adsorben
Waktu kontak
4. Logam
Berat
Tingkat toksisitas:
Tinggi : Pb, Cd, Cu, Hg, Zn
Sedang : Cr, Ni, Co
Rendah: Mn, Fe
Menurut SNI 01-
3553-2006 kadar
maksimum Pb
dalam air minum
adalah 0.005
ppm. Sedangkan
kadar maksimum
timbal pada
perairan yang
dianjurkan WHO
adalah kurang
dari 0.01 ppm
(Ensafi dan
Shiraz, 2008)
Efek logam Pb
bagi kesehatan
manusia dapat
menimbulkan
gangguan pada
saluran
pencernaan,
sistem
reproduksi, otak
bahkan
kematian
(Darmono,
1995).
5. Adsorpsi
Adsorpsi (serapan)
merupakan
peristiwa
terakumulasinya
partikel pada
permukaan suatu
padatan.
Berdasarkan
prosesnya adsorpsi
dibagi menjadi
adsorpsi kimia
(kemisorpsi) dan
fisika (fisisorpsi)
(Atkins, 1990;
Sukardjo, 1985).
Asorben organik:
Kelebihan
- Melimpah
- Murah
- Teknisnya mudah
Kekurangan
- Kapasitas adsorpsi
rendah
- Afinitas kurang
spesifik
6. Xanthate
Xanthasi adalah
proses pelarutan
alkali selulosa
menggunakan
karbon bisulfida.
Proses ini
menghasilkan
degenerasi dari
selulosa yaitu
Natrium selulosa
xanthate.
Bahan baku
pembuatan
senyawa xanthate
adalah bahan
yang kaya akan
gugus hidroksil.
Adsorben terxantasi merupakan:
- Senyawa yang tidak larut
- Mudah dibuat
- Kestabilan saat membentuk
kompleks dengan logam tinggi
- Dapat meningkatkan performa
dari adsorben
7. Padi
Keberadaan padi di
Indonesia cukup
melimpah karena
konsumsi beras (produk
olahan dari padi) di
Indonesia merupakan
yang tertinggi di dunia.
Oleh karena itu produksi
padi di Indonesia tiap
tahunnya mengalami
peningkatan, hal tersebut
juga diiringi dengan
peningkatan limbah
jerami padi yang
dihasilkannya.
Jerami padi kaya akan
gugus hidroksil karena
mengandung selulosa,
hemiselulosa dan lignin
yang cukup tinggi,
yakni 28-36%, 23-28%
dan 12-16% (Mierly,
1981 dalam Jalaluddin
dan Rizal, 2005).
12. pH rendah
Situs positif pada permukaan adsorben cenderung tinggi.
Pada pH rendah terjadi kompetisi antara ion Pb2+ dengan
H3O+ untuk berikatan dengan lokasi negatif pada
permukaan adsorben. Sehingga adsorpsi ion Pb intensif
berkurang.
pH tinggi
Terjadi reaksi antara Pb2+ dengan OH-, sehingga
membentuk endapan Pb(OH)2. Endapan ini tidak ikut
terjerap sehingga kapasitas adsorpsi dan presentasi
penjerapan logam Pb menurun.
13. pH larutan mendekati netral
Gaya tolak elektrostatik menurun sehingga
kepadatan muatan positif pada permukaan
adsorben berkurang dan penjerapan logam
meningkat.
Pada penelitian Safriyanti dkk. (2012) untuk adsorpsi
logam Pb dengan adsorben jerami padi tanpa modifikasi
diperoleh kondisi optimum pada pH 4, dengan kapasitas
adsorpsi sebesar 3,1 mg/g.
16. Baros (2003) menyatakan bahwa pada saat ada
peningkatan bobot biosorben, maka akan terjadi
peningkatan presentasi penjerapan dan
penurunan kapasitas adsorpsi.
Besarnya bobot adsorben mengakibatkan peningkatan
jumlah tapak aktif, sehingga logam yang terjerap
semakin banyak. Selain itu penyebaran adsorbat
menjadi meningkat dan waktu yang dibutuhkan untuk
mencapai kesetimbangan menjadi lebih lama. Oleh
karena itu, kapasitas adsorpsinya semakin kecil
(Demirbas dkk, 2004).
17. Pengaruh Waktu Kontak
30, 14.581
60, 14.689
90, 14.942
120, 14.834
14.000
14.200
14.400
14.600
14.800
15.000
0 50 100 150
Q(mg/g)
Waktu (menit)
18. Waktu optimum terjadi pada menit ke-90, pada waktu
ini kontak antara biosorben jerami padi xanthate
dengan adsorbat Pb telah terjadi kesetimbangan.
Semakin lama waktu adsorpsi kapasitas adsorpsinya
menjadi semakin besar. Hal ini terjadi karena semakin
lama proses adsorpsi mengakibatkan logam Pb yang
terjerap semakin banyak.
Ketika waktu putaran stirer atau proses adsorpsi lebih
lama, kapasitas adsorpsi dan presentase penjerapan
mengalami penurunan karena dimungkinkan terjadi
desorpsi logam Pb yang telah terjerap ke dalam
larutan.
19. Kapasitas adsorpsi logam Pb menggunakan jerami padi
xanthate pada pH rendah dan pH tinggi cenderung rendah.
Adsorpsi optimum logam Pb dicapai pada pH 6 dengan
kapasitas adsorpsi 15,020 mg/g.
Semakin besar bobot adsorben, kapasitas adsorpsinya akan
semakin kecil. Adsorpsi maksimum logam Pb terjadi pada
saat bobot adsorben 0,5 g dengan kapasitas adsorpsi
sebesar 14,853 mg/g.
Semakin lama waktu kontak biosorben dengan absorbat,
kapasitas adsorpsi akan semakin besar. Namun setelah
melewati waktu optimum kapasitas adsorpsinya menurun.
Waktu optimum adsorpsi logam Pb terjadi pada menit ke-
90 dengan kapasitas adsorpsi 14,942 mg/g.
