Perpustakaan Digital ITB

Ketersediaan air yang semakin terbatas mendorong penggunaan kembali (reuse) air hasil pengolahan limbah sebagai air baku proses produksi di industri tekstil. Pengolahan air limbah industri tekstil umumnya masih menyisakan zat warna di efluen. Beberapa jenis zat warna bersifat karsinogenik dan mutagenik karena mengandung bahan kimia berbahaya. Salah satu jenis zat warna yang sering digunakan adalah Indigo Carmine (IC) atau Acid Blue 74. Zat warna IC diketahui berpotensi menyebabkan iritasi pada saluran pencernaan sehingga menimbulkan mual, muntah dan diare. Zat warna ini juga dapat menyebabkan iritasi pada saluran pernapasan dengan indikasi batuk dan sesak napas. Pengolahan zat warna menggunakan metode adsorpsi dapat menjadi alternatif teknologi dengan biaya rendah. Belakangan ini, penelitian terkait adsorpsi lebih terfokus pada alternatif adsorben selain karbon aktif yang lebih ekonomis. Abu terbang (fly ash) sebagai produk samping dari pembakaran batubara yang saat ini terkategorikan sebagai limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) diketahui dapat dikonversi menjadi adsorben logam berat, zat warna, dan senyawa organik dalam air limbah karena karakteristiknya yang mirip dengan karbon aktif. Kapasitas adsorpsi dari abu terbang batubara sangat bergantung pada asal dan perlakuan pasca pembakaran batubara. Modifikasi sifat fisik dan kimia dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi abu terbang batubara. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan adsorpsi abu terbang batubara dan modifikasinya terhadap penyisihan zat warna tekstil Indigo Carmine (IC) dalam air. Modifikasi yang dilakukan meliputi (1) modifikasi menggunakan larutan NaOH 3M, (2) konversi menjadi geopolimer, dan (3) konversi menjadi zeolit A. Untuk mengetahui perubahan yang terjadi sebelum dan setelah proses modifikasi, dilakukan analisis menggunakan metode XRF, SEM, BET, XRD, FTIR, KTK dan pHpzc. Studi adsorpsi kemudian dilakukan pada setiap jenis adsorben sehingga diperoleh adsorben terpilih yang digunakan untuk mengolah efluen asli industri tekstil pada tahap akhir penelitian. Variasi studi adsorpsi yang dilakukan meliputi pH, dosis adsorben, waktu kontak dan konsentrasi awal dari zat warna IC. Sementara itu, parameter yang diukur pada penelitian ini meliputi konsentrasi zat warna (mg/L), pH, dan COD (mg/L) dimana pengukuran parameter COD hanya dilakukan pada kondisi yang paling optimum. Data-data hasil percobaan variasi waktu kontak diolah lebih lanjut terhadap tiga model kinetika, yaitu pseudo-first order, pseudo-second order dan difusi intrapartikel. Sementara itu, data hasil percobaan variasi konsentrasi awal zat warna IC diolah lebih lanjut terhadap tiga model isoterm kesetimbangan adsorpsi, yaitu model isoterm Langmuir, Freundlich, dan Dubinin-Radushkevich (D-R). Hasil penelitian menunjukkan kemampuan adsorpsi zat warna IC oleh abu terbang batubara (FA) > abu terbang termodifikasi NaOH 3 M (FA-NaOH) > Geopolimer hasil sintesis (Geopolimer) > zeolit A hasil sintesis (FA-LTA) untuk seluruh variasi studi adsorpsi yang dilakukan. Hal ini kemungkinan berhubungan dengan kristalinitas dari adsorben dan nilai kapasitas tukar kation (KTK) dari abu terbang batubara yang rendah, sehingga dapat menarik zat warna anionik. Hasil analisis kinetika adsorpsi zat warna IC pada keempat adsorben diketahui mengikuti model pseudo second order, dengan nilai konstanta laju adsorpsi (k2) dari FA, FA-NaOH, Geopolimer, dan FA-LTA secara berturut-turut adalah 0,01149; 0,02359; 0,07402; dan 0,07203 (g/mg.menit). Sementara itu, isoterm adsorpsi zat warna IC untuk adsorben FA, FA-NaOH dan Geopolimer diketahui mengikuti model isoterm Langmuir, dengan nilai kapasitas adsorpsi maksimum (qm) secara berturut-turut adalah 2,856; 1,753; dan 1,381 mg/g. Adsorpsi zat warna IC pada adsorben FA-LTA diketahui mengikuti model isoterm Freundlich, dengan nilai konstanta Freundlich Kf dan 1/n berturut-turut adalah 0,148 mg/g (L/mg)1/n dan 0,7895.