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 disebabkan 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 di antaranya 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 pemanfaatan 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 atas 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.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi Adsorben potensial yang terbuat dari limbah tahu padat yang diimmobilisasi pada permukaan silika untuk penyisihan ion logam berat. Komposisi Adsorben potensial adalah sebagai berikut: 6 g limbah tahu padat (LTP), 50 mL Na2SiO3 (yang mengandung 25% dari SiO2 dengan densitas 1,35 g/mL), dan 3 mL HCl pekat. Hasil analisis proksimat menunjukkan bahwa komposisi nutrisi limbah tahu padat meliputi protein kasar (21,4% berat), lemak kasar (7,9% berat), karbohidrat (16,6% berat), serat kasar (4,9% berat), CA (0,9% berat), kandungan abu (1,2% berat), bahan kering (47,1% berat), dan kadar air (3,3% berat). Populasi bakteri yang terhitung pada limbah tahu padat dan limbah tahu silika-padat adalah masing-masing sebesar 5.7 x 105 CFU/g dan 4,0 × 103 CFU/g ( perhitungan berdasar jumlah pelat Total, CFU = Colony Forming unit).
Analisis Struktur Kristal menggunakan XRD menunjukkan bahwa baik limbah tahu padat dan limbah tahu silika-padat memiliki struktur amorf, sementara analisis FTIR menunjukkan bahwa interaksi antara limbah tahu padat dan partikel silika adalah ikatan hidrogen antarmolekul dan interaksi dipol-terinduksi-dipol. Analisis dengan SEM mengungkapkan topografi permukaan yang menunjukkan banyak pori pada permukaan limbah tahu padat terimmobilisasi pada silika, sedangkan analisis dengan EDX untuk menyatakan kandungan unsur dari limbah tahu padat yang diimmobilisasi pada Adsorben permukaan silika. Sedangkan analisis ukuran partikel menunjukkan bahwa Adsorben memiliki ukuran rata-rata berskala mikrometer. Selain itu, hasil analisis dengan BET-BJH menunjukkan bahwa total luas permukaan, ukuran pori dan volume pori dari limbah tahu silika-padat Adsorben adalah 60,2103 m2/g, 0,147072 cm3/g, dan 5,9724 Nm. Adsorben diklasifikasikan sebagai mesopori dengan ukuran mikropori berdasar Horvath-Kawazoe sebesar 0,300 nm. (*)
Penulis: Dr. Handoko Darmokoesoemo, Drs., DEA
Grup riset Ilmu dan Teknologi Lingkungan, Kimia Lingkungan
Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga
Catatan:
Artikel ilmiah populer ini disarikan dari artikel yang dipublikasikan di jurnal internasional Q4 (Suplement Issue) dengan penyusun sebagai berikut:
Handoko Darmokoesoemo, Eko Prasetyo Kuncoro, Ganden Supriyanto, And Yosephine Sri Wulan Mahuhara. The characterization of potential adsorbents made of solid Tofu waste immobilized on silica surface for removal of heavy metal Ions Eco. Env. & Cons. 25 (September Suppl. Issue) : 2019; pp. (S1-S8) Copyright@ EM International ISSN 0917–765X
Link: http://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=9784&iid=279&jid=3
