Pengembangan Material dari Tanah Abu Vulkanik Sebagai Penjerap dan Pendegradasi Biru Metilena

Abstract

Perkembangan industri tekstil semakin meningkat sejak Indonesia menjadi salah satu negara pengekspor produk tekstil terbesar di kawasan Asia. Ada banyak pewarna sintetik yang digunakan pada industri tekstil, salah satunya biru metilena (BM). Kontaminasi zat warna biru metilena di perairan diketahui berkisar dari konsentrasi 10–200 mg/L dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Metode adsorpsi telah banyak diaplikasikan dalam pengolahan limbah zat warna di industri tekstil. Namun, ketersediaan sumber material penjerap untuk metode ini masih sangat terbatas. Pada penelitian ini, tanah abu vulkanik berwarna kuning dari Indonesia yang mengandung Si dan Al digunakan sebagai adsorben untuk pengolahan limbah zat warna kationik. Tujuan penelitian ini yaitu mengembangkan material dari tanah abu vulkanik yang dapat menjerap sekaligus mendekomposisi senyawa organik dengan kapasitas tinggi. Pengembangan material dilakukan dengan mengonversi tanah menjadi zeolit. Zeolit disintesis dari tanah yang dicampurkan larutan basa dengan konsentrasi 0.5 mol/L, 1.5 mol/L, dan 3.0 mol/L melalui metode hidrotermal menghasilkan produk sintetik yang diberi label P1, P2, dan P3. Nilai kapasitas tukar kation (KTK) tanah, P1, P2, dan P3 masing-masing sebesar 3.80, 5.43, 14.13, dan 28.26 cmol/kg. Produk sintetik yang terbentuk dicirikan dengan difraksi sinar-X (XRD) dan hasilnya menunjukkan bahwa fase mineral yang dominan terbentuk adalah zeolit A. Kemampuan adsorpsi produk sintetik diuji melalui beberapa parameter (variasi waktu dan konsentasi zat warna) dan dilanjutkan dengan uji dekomposisi menggunakan proses fenton. Tingginya nilai korelasi dari pseudo second order dan model kesetimbangan Langmuir membuktikan bahwa proses penjerapan biru metilena pada produk sintetik cenderung terjadi secara kimia pada permukaan yang homogen. Produk sintetik memiliki kemampuan adsorpsi dan degradasi yang lebih baik daripada tanah. Konsentrasi optimum zat warna yang dapat diadsorpsi oleh P1, yaitu sebesar 1000 mg/L dengan kapasitas adsorpsi sebesar 135.77 mg/g, sedangkan konsentrasi optimum zat warna yang dapat diadsorpsi oleh tanah, P2, dan P3 sebesar 200 mg/L dengan kapasitas adsorpsi masing-masing sebesar 10.60, 24.24, dan 13.72 mg/g. Efisiensi degradasi MB menggunakan konsentrasi peroksida sebesar 32.5 mmol pada adsorben tanah, P2, dan P3 masing-masing sebesar 71.53%, 98.92%, dan 98.84% selama 24 jam.