Perpustakaan Digital ITB

Low molecular weight (LMW) hidrokarbon aromatik polisiklik (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH), seperti antrasena, fenantrena, dan fluorena, bersifat volatil, karsinogenik dan memiliki tingkat toksisitas yang tinggi. Salah satu metode untuk memekatkan dan memurnikan LMW PAH sebagai tahap pra-konsentrasi sampel dari lingkungan yang tercemar adalah metode adsorpsi. Biosilika merupakan biosorben dari mikroalga jenis diatom yang berpotensi digunakan sebagai adsorben PAH karena memiliki luas permukaan yang besar dan dapat dimodifikasi dengan gugus hidrofobik yang dapat berinteraksi dengan LMW PAH. Pada penelitian ini, biosilika diekstraksi dari diatom Cyclotella striata dari Teluk Bidadari Indonesia (TBI), dan selanjutnya diaktivasi untuk menambahkan gugus silanol pada permukaannya, serta dimodifikasi dengan asam fenil asetat sebagai senyawa hidrofobik yang dapat berinteraksi dengan LMW PAH. Selanjutnya, biosilika termodifikasi asam fenil asetat dikarakterisasi dan dievaluasi dalam hal kinerja adsorpsi sebagai adsorben antrasena, fenentrena, dan fluorena. Proses ekstraksi biosilika dari biomassa dilakukan dengan oksidasi asam nitrat dan dilanjutkan dengan kalsinasi pada 550°C menghasilkan biosilika murni. Ekstraksi biosilika berhasil dilakukan dengan produktivitas 2 gram biosilika untuk tiap 100 gram biomassa Cyclotella striata. Spektrum FTIR biosilika teraktivasi menunjukan peningkatan intensitas puncak SiOH pada bilangan gelombang 960 cm?1 . Sementara itu, spektrum FTIR biosilika termodifikasi asam fenil asetat mengindikasikan terdapatnya gugus baru pada sampel, dibandingkan dengan biosilika murni, yaitu gugus C=O yang menyerap pada 1700 cm?1 dan C?H pada 1400 cm?1 . Hal ini menunjukkan bahwa modifikasi biosilika dengan asam fenil asetat telah berhasil dilakukan. Studi kinetika adsorpsi antrasena, fenantrena, dan fluorena pada biosilika murni dan biosilika termodifikasi asam fenil asetat mengikuti model kinetika orde dua semu. Berdasarkan model kinetika tersebut, biosilika termodifikasi memiliki kapasitas adsorpsi yang lebih tinggi dibandingkan biosilika murni terhadap antrasena (73,7 vs. 60,6 mg/g), fenentrena (66,7 vs. 51,6 mg/g), dan fluorena (57,7 vs. 40,2 mg/g). Modifikasi asam fenil asetat memperlambat proses adsorpsi antrasena dan fluorena pada biosilika, ditunjukan dengan laju adsorpsi awal yang lebih kecil dibandingkan biosilika murni. Walaupun terjadi penurunan laju adsorpsi, waktu paruh adsorpsi pada biosilika termodifikasi masih cukup kecil menandakan bahwa adsorpsi masih terjadi secara cepat (3,5–6,5 menit). Pemodelan kinetika dengan Weber?Moris intraparticle diffusion model menunjukan bahwa proses adsorpsi LMW PAH pada biosilika murni dibatasi oleh tiga tahap penentu laju, berbeda dengan biosilika termodifikasi yang hanya dibatasi oleh dua tahap penentu laju.