Air merupakan salah satu komponen lingkungan yang diperlukan bagi kehidupan. Air dapat berubah menjadi bencana bagi kehidupan di muka bumi apabila tidak tersedia dalam kondisi yang benar, baik kualitas maupun kuantitasnya. Pencemaran air dapat disebabkan oleh logam berat maupun garam yang berasal dari logam berat yang membentuk senyawa toksik dalam air. Logam berat yang berasal dari limbah industri maupun proses alam yang dapat mencemari air adalah Hg, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, dan Zn dalam bentuk senyawa toksik.
Upaya pengendalian pencemaran air akibat limbah industri di Indonesia saat ini masih mengalami kendala. Salah satu faktor kendala dalam upaya pengendalian pencemaran air adalah masih banyak industri sebagai penghasil bahan pencemar yang belum melakukan pengolahan limbah sebelum dibuang ke lingkungan. Hal ini dikarenakan biaya instalasi dan operasional pengolahan limbah yang mahal. Selain itu, terdapat beberapa industri yang memiliki sumber daya manusia dengan pengetahuan lingkungan yang minim.
Terdapat berbagai macam metode untuk mengolah limbah diantaranya elektrokoagulasi, presipitasi dan adsorpsi. Metode yang paling sering digunakan dalam menurunkan kadar logam adalah adsorpsi karena biaya operasional yang murah. Adsorpsi merupakan peristiwa terjadinya penyerapan konsentrasi komponen tertentu pada permukaan antara dua fasa. Adsorpsi dibedakan menjadi adsorpsi fisis (physical adsorption) dan adsorpsi kimia (chemical adsorption). Adsorpsi fisis mempunyai gaya intermolekular yang relatif lemah, sedangkan dalam adsorpsi kimia terjadi pembentukan ikatan kimia antar molekul yang terikat pada permukaan adsorben dan molekul adsorbat.
Pengolahan limbah logam berat di era modern umumnya menggunakan adsorben sintetik yang memiliki efektivitas dan selektivitas yang tinggi untuk ion logam berat. Namun, adsorben sintetik memiliki bahan dasar yang sangat mahal dan biaya operasional yang tinggi, sehingga diperlukan pemanfaatn adsorben alternatif yang lebih murah dan juga efektif untuk mengadsorpsi berbagai jenis ion logam berat campuran.
Salah satu adsorben alternatif yang murah dan mudah diperoleh adalah adsorben yang berasal dari limbah tahu padat. Tahu mengandung protein yang komposisinya terdiri dari asam amino yang dapat dimanfaatkan sebagai adsorben untuk ion logam berat. Untuk meningkatkan daya adsorpsi, kekuatan mekanik, dan daya tahan terhadap serangan bakteri dari limbah tahu padat tersebut, maka dilakukan imobilisasi menggunakan silika. Sebagai imobilator, silika juga dapat diaplikasikan dalam suatu kolom aliran kontinu.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan efisiensi penyisihan Pb (II) berdasarkan variasi pH dan pH optimum dengan metode batch, variasi tinggi adsorben, dan laju aliran dalam kolom aliran kontinu. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mengkarakterisasi dan mengidentifikasi gugus fungsional absorben menggunakan analisis FTIR. Variasi pH yang digunakan adalah 2,3,4,5, dan 6. Variasi tinggi adsorben yang digunakan adalah 2 cm dan 4 cm. Kemudian, variasi laju aliran yang digunakan adalah 5 mL/menit dan 10 mL/menit.
Penentuan pH optimum dilakukan dengan menggunakan analisis statistik Anova-One-Way dan dilanjutkan dengan uji Duncan dan analisis deskriptif berdasarkan tabel dan grafik. Efisiensi penyisihan Pb (II) dalam kolom aliran kontinu untuk variasi tinggi adsorben 2 cm dan 4 cm yang 45,18% dan 55,95% masing-masing. Efisiensi penyisihan Pb (II) dalam kolom aliran kontinu untuk laju aliran 5 ml / menit dan 10 ml / menit masing-masing sebesar 51,18% dan 44,76%.
Hasil analisis FTIR dari adsorben yang dilakukan sebelum dan sesudah adsorpsi menunjukkan bahwa terdapat gugus fungsi C = O (sebelum bergetar kuat pada 1651,07 cm-1 dan setelah pada 1633,76 cm-1), Si-O-Si (sebelum pada 1087,85 cm-1 dan setelah pada 1089,82 cm-1), OH (sebelum pada 3425,58 cm-1 dan setelah pada 3427,62 cm-1), dan NH (sebelum pada 1543,05 cm-1, 1527,65 cm-1 dan setelah pada 1541,18 cm-1) . Sedangkan hasil analisis FTIR setelah adsorpsi menunjukkan bahwa ada Si-O-Pb (956,84 cm-1) dan Pb-N (459,07 cm-1).
Dari hasil penelitian ini didapatkan bahwa limbah tahu pada terimobilisasi silika adalah adsorben yang bagus, efektif, dan murah untuk penyisian ion logam berat Pb (II) dan juga ion logam berat lainnya. (*)
Penulis: Handoko Darmokoesoemo
Artikel ilmiah populer ini disarikan dari artikel yang dipublikasikan di jurnal internasional Q4 (Suplement Issue) dengan penyusun sebagai berikut:
Link: http://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=9679&iid=276&jid=3
