KEMAMPUAN KAPASITAS ADSORSPI KABON AKTIF YANG DIMODIFIKASI DAN BELUM DIMODIFIKASI SEBAGAI MEDIA ADSORBEN LOGAM–LOGAM BERAT

 

Pencemaran logam berat merupakan suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari proses alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia terutama hasil limbah industri. Dalam neraca global, sumber yang berasal dari alam sangat sedikit dibandingkan pembuangan limbah akhir di laut.

Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan.

Beberapa hasil penelitian kemampuan kapasitas adsorpsi Karbon Aktif yang telah dimodifikasi dan tanpa modifikasi telah banyak dilakukan penelitian dan ditindaklanjuti secara berkala. Logam-logam berat yang berpotensi berbahaya bagi kelangsungan hidup, terutama manusia antara lain logam Fe, Cd, Pb, Cr, Cu, Mg, Hg, Ag dan Ca. Logam-logam tersebut berada di dalam air dalam bentuk ion-ionnya yang memiliki bilangan oksidasi berbeda-beda. Contohnya adalah logam Fe (besi) yang memiliki bilangan oksidasi Fe²⁺ dan Fe³⁺, logam Cr, Cr³⁺, dan Cr⁶⁺. Keberadaan ion logam-logam tersebut tidak semuanya dapat teradsorp secara efektif oleh Karbon Aktif. Seperti halnya ion logam Cr⁶⁺ akan dapat teradsorpsi oleh Karbon Aktif, jika Karbon Aktif harus dilakukan modifikasi permukaannya dengan cara diperlakukan khusus oleh bahan-bahan kimia tertentu.

Kasus ini telah dilakukan penelitian modifikasi Karbon Aktif menggunakan surfaktan (Surfactan Modified Activated Carbon/SMAC) untuk mengikat ion logam Cr⁶⁺. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa daya serap Karbon Aktif dari batubara terhadap ion logam Hexavalent chromium (Cr⁶⁺) dapat ditingkatkan menjadi 2 (dua) kali lipat melalui modifikasi dengan Cationic surfactant (Ethylinediamine, EDA) yang selanjutnya disebut sebagai SMAC (Surfactant Modified Activated Carbon). Kondisi tersebut dicapai pada konsentrasi SMAC 5 gram per liter dapat menyerap polutan ionik yakni ion logam Hexavalent chromium (Cr⁶⁺) dalam larutan encer (aqueous solution) secara optimal terjadi pada kondisi pH 2 dan lama waktu kontak sekitar 2 jam. Penyebab terjadinya peningkatan penyerapan Cr⁶⁺ sebagai akibat lebih banyaknya kemasaman permukaan oksigen dan pengontrolan pH yang terjadi yang diberikan oleh kelompok permukaan itu sendiri serta jenis dan spesialisasi Cr.

Hasil penelitian lain menunjukkan bahwa Karbon Aktif dari sekam padi dengan menggunakan larutan NaCl mampu meningkatkan kemampuan mengadsorpsi logam Cd dalam larutan. Karbon Aktif setelah diaktivasi kemampuan mengadsoprsinya lebih tinggi 19,03% dibandingkan dengan Karbon Aktif yang tanpa diaktivasi 6,82%. Selain itu juga, Karbon Aktif dapat menyerap ion logam Hg dan Cu dari akar tanaman sawi hijau. Kemudian dalam limbah cuci foto rontgen (limbah fixer) terkandung logam berat Fe dalam jumlah di atas nilai standar mutu limbah cair. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan dan pengadukan dalam proses penyerapan logam berat menggunakan arang aktif. Langkah pertama yang dilakukan dalam proses adsorpsi adalah memasukkan limbah fixer 100 mL ke dalam erlenmeyer yang sudah berisi 10 gram Arang Aktif. Kemudian erlenmeyer tersebut diaduk pada kecepatan aduk 30 rpm. Campuran tersebut kemudian diaduk selama 15 menit, 30 menit dan 45 menit dan didiamkan selama 3 jam. Mengulangi langkah ini untuk kecepatan pengadukan 60, 90 dan 120 rpm. Setelah proses adsorpsi selesai, kemudian menganalisis banyaknya logam Fe yang terserap dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang disesuaikan. Juga diulangi dengan adanya pemanasan. Semakin besar kecepatan pengadukan, lama waktu kontak dan pemanasan yang digunakan semakin meningkat penurunan kadar Fe karena proses penyerapan adsorbat oleh adsorben menjadi lebih baik. Penurunan kadar Fe terbesar terlihat pada kecepatan pengadukan 90 rpm dan waktu aduk 60 menit di mana parameter Fe yang terkandung dalam sampel adalah 0,24 mg/L.

Share :