Perpustakaan Digital ITB
Pencemaran logam berat dalam lingkungan perairan merupakan salah satu masalah
yang menjadi perhatian dunia. Salah satu logam berat sumber pencemar adalah
kromium yang kerap digunakan dalam industri tekstil, pesawat terbang,
pengawetan kayu, pembuatan warna, dan pengeboran lumpur. Padahal, ion Cr(VI)
diklasifikasikan sebagai karsinogen grup 1 oleh World Health Organization
(WHO). Paparan jangka panjang dengan tingkat paparan Cr(VI) lebih dari
0,05 mg L-1 dapat menyebabkan masalah pernapasan, kerusakan hati, ginjal, dan
kanker. Terdapat beberapa teknik untuk menghilangkan kontaminasi ion Cr(VI)
dalam limbah diantaranya adalah presipitasi, elektrokoagulasi, filtrasi membran,
resin penukar ion, fotokatalisis, dan lainnya. Diantara teknik tersebut, adsorpsi telah
dianggap sebagai teknologi yang menjanjikan untuk menghilangkan logam beracun
dari limbah industri dan air alami. Adsorpsi memiliki berbagai keunggulan seperti
penggunaannya yang sederhana, memiliki tingkat penghilangan yang tinggi, dapat
digunakan kembali, dan ekonomis. Karagenan merupakan biopolimer anionik yang
memiliki gugus ester sulfat pada salah satu atom karbonnya. ?-karagenan
merupakan salah satu kelompok utama dari karagenan yang memiliki karakter
pembentuk gel yang kuat. Pada penelitian ini dibuat adsorben berbasis ?-karagenan
yang dimodifikasi dengan polietilenimina (PEI) dan glioksal untuk mengurangi
kontaminasi ion Cr(VI) dalam limbah. PEI adalah polimer yang memiliki gugus
amina primer, sekunder, dan tersier. PEI larut dalam air yang berupa polimer
alifatik bermuatan positif yang tersedia dalam bentuk linier dan bercabang. Glioksal
merupakan agen pengikat silang yang memiliki dua gugus aldehid yang digunakan
secara luas untuk nukleofil seperti gugus hidroksil, sulfida, merkaptan, sulfit, dan
gugua amida. Pada penelitian ini, glioksal berperan sebagai agen pengikat silang
antara PEI dan ?-karagenan, dengan komposisi campurannya dioptimasi dengan
menggunakan central composite design. Hasil komposisi optimum dengan luaran
kapasitas adsorpsi maksimum dan swelling degree minimum untuk ?-karagenan,
PEI, dan glioksal berturut-turut adalah 2,11 %w/v, 1,75 %v/v, dan 0,92 %v/v. Hasil
karakterisasi kubus adsorben menggunakan spektroskopi Fourier Transform
Infrared (FTIR) menunjukkan adanya puncak serapan ikatan imina (C=N) dan
ikatan hemiasetal (C?O?C) berturut-turut pada bilangan gelombang 1648 cm-1 dan 1076 cm-1 yang menandakan berhasilnya mekanisme pengikatan silang yang
diharapkan antara glioksal dengan PEI serta glioksal dengan ?-karagenan. Hasil
karakterisasi dengan SEM menunjukkan morfologi permukaan kubus adsorben
?-karagenan yang awalnya berupa balok-balok kasar menjadi halus setelah
dimodifikasi dengan PEI dan glioksal yang menunjukkan telah terjadinya reaksi
pengikatan silang. Hasil spektrum EDS setelah adsorpsi ion Cr(VI) menunjukkan
terjadinya peningkatan %atom Cr dari 0,02% menjadi 1,48% yang menandakan
berhasilnya proses adsorpsi pada permukaan adsorben. Berdasarkan hasil
penelitian, diperoleh kondisi optimum adsorpsi yaitu pada pH 3, waktu kontak 45
menit, dan massa adsorben sebesar 0,10 g untuk 25 mL larutan analit. Adsorpsi ion
Cr(VI) menggunakan kubus adsorben yang dibuat mengikuti model kinetika
adsorpsi orde dua semu dengan nilai R2 sesebar 0,9973 dengan nilai tetapan laju
sebesar 0,0255 mg g?1 min?1. Proses adsorpsi mengikuti model isoterm adsorpsi
Langmuir dengan nilai R2 sebesar 0,9846 serta kapasitas adsorpsi maksimum
sebesar 190,16 mg g?1. Isoterm Lagmuir menunjukkan bahwa proses adsropsi
terjadi melalui pembentukan monolayer pada permukaan adsorben yang homogen
dengan semua situs aktif adsorben identik dan telah jenuh. Hasil studi
termodinamika menunjukkan bahwa proses adsorpsi bersifat eksotermik,
berlangsung secara spontan, dan terjadi peningkatan keteraturan dalam proses
adsorpsi. Pengujian kemampuan berulang adsorben dengan agen pendesorpsi
HNO3 0,1 M menunjukkan bahwa adsorben yang disintesis memiliki kemampuan
penggunaan berulang yang baik hingga siklus ke-4.