Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan industri yang pesat selain memberikan dampak positif, berupa peningkatan sektor ekonomi tetapi juga dapat memberikan dampak negatif berupa limbah industri penyebab terjadinya pencemaran lingkungan. Limbah industri berbahaya yang sering menjadi perhatian utama adalah ion logam berat. Timbal merupakan salah satu ion logam berat yang menjadi indikator primer pencemaran menurut United States Environmental Protection Agency (US EPA). Penentuan konsentrasi timbal secara langsung dalam sampel lingkungan seringkali sulit dilakukan karena terdapat pada tingkat konsentrasi renik dengan matriks yang rumit. Oleh karena itu, teknik prakonsentrasi dan pemisahan yang dapat menyederhanakan matriks sangat diperlukan. Berbagai teknik prakonsentrasi untuk analisis renik ion logam telah dikembangkan menggunakan ion imprinted polymers (IIPs). Selektivitas IIPs disebabkan karena adanya memory effect dari suatu polimer terhadap interaksi ion logam dengan suatu ligan spesifik. Pada penelitian ini telah berhasil disintesis Pb-imprinted polymers (Pb-IPs) melalui polimerisasi asam anthranilat sebagai monomer dan formaldehida sebagai cross-linker dengan keberadaan kompleks biner Pb(II)-4-(2-pyridylazo) resolcinol dan HCl 1 M sebagai katalis. Polimerisasi berlangsung melalui reaksi kondensasi. Sintesis Pb-IPs dilakukan dengan cara refluks selama 10 jam pada temperatur 140 ± 10 oC. Polimer yang terbentuk merupakan polimer yang didalamnya masih terdapat ion Pb(II). Agar dapat menjalankan fungsinya sebagai material fungsional yang memiliki cetakan selektif untuk ion Pb(II), maka ion Pb(II) pada matriks polimer dilepaskan dengan EDTA 0,05 M sehingga diperoleh Pb-IPs. Sebagai pembanding disintesis juga polimer tanpa template atau non-imprinted polymers (NIPs). Karakterisasi NIPs dan Pb-IPs telah dilakukan menggunakan FTIR dan SEM-EDS. Hasil karakterisasi FTIR mengindikasikan bahwa polimerisasi NIPs dan Pb-IPs telah terbentuk yang ditunjukkan dengan adanya vibrasi CH2 bridge. Pergeseran pita serapan C=O dan C-N pada Pb-IPs sebelum dan setelah leaching mengindikasikan adanya interaksi antara gugus C=O dan C-N dengan ion Pb(II) membentuk ikatan -Pb-O- dan -Pb-N-. Hasil SEM-EDS menunjukkan bahwa Pb-IPs sebelum leaching memiliki morfologi permukaan yang lebih kasar dan terdapat cluster-cluster dengan tingkat kecerahan yang lebih tinggi. Cluster-cluster pada permukaan ini mengindikasikan keberadaan ion Pb(II) pada matriks polimer. Hasil ini diperkuat dengan informasi EDS yang menunjukkan adanya % massa ion Pb(II) dalam matriks polimer sebesar 5,89 %. Sedangkan Pb-IPs setelah leaching memiliki morfologi permukaan yang lebih halus dan tidak menunjukkan perbedaan tingkat kecerahan yang signifikan. Hal ini mengindikasikan bahwa ion Pb(II) yang semula terdapat pada matriks polimer dapat dilepaskan dengan penambahan EDTA. Hasil ini juga diperkuat dengan informasi EDS. Karakterisasi sifat retensi yang dilakukan dengan metode batch menunjukkan bahwa kapasitas retensi Pb-IPs adalah 18,68 mg/g pada pH 5 dengan waktu kontak 10 menit. Proses retensi ion Pb(II) oleh Pb-IPs mengikuti isoterm adsorpsi baik isoterm adsorpsi Langmuir maupun Freundlich. Koefisien selektivitas relatif Pb(II)/Cu(II), Pb(II)/Cd(II), dan Pb(II)/Zn(II) secara berturut-turut adalah 1,60; 2,44; dan 2,47. Selektivitas yang baik untuk ion Pb(II) dapat diperoleh bahkan dalam matriks yang kompleks. Pb-imprinted polymers telah digunakan untuk prakonsentrasi dan penentuan kadar Pb(II) dalam sampel air sungai. Konsentrasi Pb(II) dalam sampel air sungai adalah 0,06 mg/L dengan persen perolehan kembali sebesar 99,73 %. Nilai persen perolehan kembali ini menunjukkan bahwa material fungsional yang disintesis sudah cukup baik digunakan untuk analisis renik ion Pb(II). Selain itu Pb-IPs juga dapat digunakan sebagai material fungsional pengisi minikolom dalam sistem flow injection analysis (FIA). Prakonsentrasi on-line menggunakan Pb-IPs dapat diaplikasikan untuk prakonsentrasi ion Pb(II) dengan faktor prakonsentrasi dinamik hingga 15 kali dan massa minimal terdeteksi (MMD) sebesar 3,21 ?g. Material fungsional Pb-IPs dapat digunakan hingga berulang kali untuk proses retensi-elusi melalui sistem FIA dengan presisi 3,00 % (n = 3).