Kontaminasi air laut sebagai akibat dari tumpahan minyak yang disengaja atau tidak disengaja menjadi perhatian dunia. Tumpahan minyak telah menjadi lebih umum selama penemuan minyak, transportasi, penyulingan, dan konsumsi karena permintaan bahan bakar fosil telah tumbuh. Lebih dari 3,19 juta barel minyak secara keliru dibuang ke laut selama kebocoran minyak Deepwater Horizon (tumpahan minyak terbesar yang didokumentasikan dalam sejarah) di Teluk Meksiko (20 April–15 Juli 2010), melapisi pantai teluk utara di lapisan minyak. Teknik pembersihan tumpahan minyak telah dikembangkan dalam berbagai cara. Bioremediasi dan adsorpsi minyak telah dilakukan dengan menggunakan pendekatan termal, fisik, kimia, dan biologis, seperti pembakaran in-situ, boom-skimmer, dispersan, dan surfaktan. Alginat (Alg) adalah zat alami yang dapat diperoleh dari alga coklat dan rumput laut. Jumlah gugus karboksilat asamnya yang tinggi menjebak kontaminan air (ion logam berat, pewarna dasar, dan obat-obatan). Namun, memulihkan hidrogel Alg yang sarat kontaminan dari media sulit, membatasi penerapan adsorben. Partikel magnetit berbasis besi (Fe3O4) digunakan untuk mengatasi kendala ini. Untuk meningkatkan daya apung, porositas, luas permukaan, dan stabilitas termal, Alg magnetik diubah secara fisik dengan diatomaceous earth (DE) dan pembentukan manik berongga dalam larutan pengikat silang ionik.
Manik-manik magnet mengambang DE-dimasukkan digunakan dalam pekerjaan ini untuk menguji penghilangan minyak dari permukaan air. Untuk meningkatkan afinitas adsorpsi manik-manik terhadap berbagai jenis minyak pada permukaan berbagai jenis air, dilakukan modifikasi kimia pengikatan gugus anhidrida asam dengan menambahkan anhidrida ftalat (PA) dan anhidrida maleat (MA). Untuk menilai kelayakan pembersihan minyak Alg/DE/Fe3O4-MA dan Alg/DE/Fe3O4-PA, dilakukan percobaan penghilangan minyak dengan berbagai parameter seperti pH awal, waktu kontak, konsentrasi minyak awal, jenis minyak, dan jenis air. Para peneliti melihat kinetika, isoterm, pemulihan, daur ulang, stabilitas mengambang, dan karakteristik yang digerakkan secara magnetis. Kinerja pembersihan Alg/DE/Fe3O4-MA dan Alg/DE/Fe3O4-PA dipengaruhi oleh parameter fisika dan kimia yang dinilai dengan berbagai metodologi. Manik-manik Alg/DE/Fe3O4-MA dan Alg/DE/Fe3O4-PA yang magnetis, apung, dan dapat didaur ulang membantu menghilangkan air yang terkontaminasi minyak secara efisien, cepat, dan ramah lingkungan. Penggunaan kembali Alg/DE/Fe3O4-MA dan Alg/DE/Fe3O4-PA untuk menghilangkan berbagai jenis minyak dari beragam larutan air ditunjukkan oleh data eksperimen. Kegunaan kembali dari adsorben yang disiapkan menurun dengan urutan sebagai berikut: Alg/DE/Fe3O4-PA > Alg/DE/Fe3O4-MA > Alg/Fe3O4-PA > Alg/Fe3O4-MA > Alg/Fe3O4-MA > Alg/ Fe3O4-MA > Alg/Fe3O4-MA > Alg/Fe3O4-MA Alg/DE/Fe3O4-PA menunjukkan kapasitas adsorpsi hingga 95 persen setelah 20 siklus adsorpsi, terlepas dari jenis minyak atau airnya, sedangkan Alg/Fe3O4 kehilangan lebih dari 15% dari kapasitas adsorpsinya. Akibatnya, menambahkan DE, MA, atau PA ke manik-manik yang disintesis meningkatkan kemampuan penggunaan kembali dan adsorpsinya. Karena ukurannya yang kecil, beberapa adsorben berbasis Fe3O4 menunjukkan Ms yang lebih besar dan nilai teq yang lebih pendek. Namun, karena ukurannya yang kecil, Fe3O4 dapat dengan mudah dioksidasi menjadi Fe2O3 setelah beberapa siklus adsorpsi-desorpsi, terutama pada air laut dengan salinitas tinggi, menyebabkan karakteristik magnetik memburuk, pemulihan pasca-adsorpsi menjadi sulit, dan polusi sekunder terjadi. Fe3O4 terlindung dari oksidasi oleh matriks Alg pada Alg/DE/Fe3O4-MA dan Alg/DE/Fe3O4-PA. Selama beberapa siklus adsorpsi-desorpsi minyak, baik Alg/DE/Fe3O4-MA dan Alg/DE/Fe3O4-PA tetap apung. Hasilnya, butiran Alg/DE/Fe3O4-MA dan Alg/DE/Fe3O4-PA, seperti yang disintesis, memenuhi kriteria penghilangan minyak yang efektif dan ramah lingkungan dari lingkungan perairan.
Sintesis manik-manik komposit Alg/DE yang digerakkan secara magnetis yang dimodifikasi dengan PA/MA untuk pembersihan air yang terkontaminasi minyak dijelaskan dalam makalah ini. Karena daya apung manik-manik yang tinggi, mereka mampu melakukan kontak ekstensif dengan lapisan minyak berair, menghilangkan minyak dalam waktu 30 menit. Manik-manik magnetik yang dimodifikasi memiliki kemampuan adsorpsi yang tinggi terhadap minyak yang beragam karena adanya molekul DE dan gugus PA/MA. Dalam air deionisasi, air keran, dan air laut, adsorpsi minyak tidak bergantung pada pH dan sangat efektif. Manik-manik yang disiapkan secara magnetis dapat dipulihkan dan diregenerasi melalui 20 siklus adsorpsi-desorpsi minyak, sebagaimana dibuktikan oleh nilai Ms tinggi yang divalidasi oleh data VSM. Karakteristik unik manik-manik komposit Alg/DE yang dimodifikasi secara magnetis PA/MA membuktikan janji mereka sebagai adsorben yang efektif dan dapat diterima lingkungan untuk pembersihan air yang terkontaminasi minyak.
Penulis: Satya Candra Wibawa Saktia
Link article: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352186421007495
