Kapasitas Adsorpsi Isotermal Batu Apung Lombok Teraktivasi Basa terhadap Pb dalam Sistem Larutan

Abstract

Batu apung melimpah ketersediaannya di wilayah Lombok Timur, Nusa Tenggara Barat. Sebagai bahan volkan, batu apung tersusun atas mineral-mineral aluminosilikat dengan karakteristik muatan bergantung pH pada permukaan reaktifnya, bermuatan negatif pada kondisi basa atau positif pada kondisi asam. Oleh karena itu, batu apung dapat diaktivasi secara fisik dengan memperkecil ukuran partikel untuk meningkatkan luas permukaan reaktifnya dan secara kimia dengan perlakuan basa untuk meningkatkan kerapatan muatan negatifnya, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai adsorben alami yang murah dan ramah lingkungan terhadap kontaminan kationik logam berat seperti Timbal (Pb). Penelitian ini bertujuan menetapkan kapasitas adsorpsi batu apung Lombok berukuran partikel 74 μm teraktivasi basa dan mengevaluasi potensinya pada tingkat kapasitas adsorpsi maksimum sebagai adsorben Pb dalam sistem larutan pada kondisi laboratorium. Bahan dasar batu apung Lombok berdensitas 0.61 g/cm3 dibersihkan dari pengotor dengan cara direndam semalam dalam 0.1 M HCl, dicuci air kran mengalir dan dibilas aquadest untuk menghilangkan kelebihan HCl, dan diaktivasi dengan cara dihaluskan hingga lolos saringan 200 mesh untuk memperoleh tepung batu apung berukuran partikel 74 μm, ditimbang tepat 4 x 5 g, dan masing-masing dilarutkan dalam 50 mL 0, 0.5, 1, dan 2 M NaOH. Setelah diagitasi 175 rpm 24 jam dilakukan pencucian dengan air kran dan dibilas aquadest untuk menghilangkan kelebihan NaOH, dan dilanjutkan pengeringan dalam oven pada suhu 60 oC selama 24 jam. Selanjutnya dilakukan uji adsorpsi Pb dengan sistem batch menggunakan 3 x 9 x 0.12 g tepung batu apung teraktivasi (m, g) untuk setiap 100 mL larutan Pb dengan deret kadar awal: 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, dan 60 (a, mg/L) dengan 3 ulangan. Sebagai background electrolyte digunakan 0.01 M HCl. Kadar Pb kesetimbangan (C, mg/L) diukur dengan AAS setelah agitasi 150 rpm selama 100 menit. Nilai kapasitas adsorpsi maksimum (b, mg/g) dan energi sorpsi-desorpsi (k, L/mg) dihitung berdasarkan persamaan linier adsorpsi isotermal Langmuir C/x/m (g/L) = 1/kb + 1/b C (x = a – C, mg). Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan aktivasi 0.5 M NaOH 24 jam diperoleh kapasitas adsorpsi maksimum (nilai b) tertinggi 44.053 mg/g dan energi ikatan (nilai k) terendah 1.816 L/mg. Berdasarkan simulasi, untuk menurunkan kadar Pb per 1 L air limbah industri aki yang mengandung 5.923 mg Pb/L ke 0.3 mg Pb/L agar memenuhi baku mutu menurut Permen LH No.5/2014 dibutuhkan 128 g atau 209 cm3 bahan dasar batu apung per 1000 L air limbah. Dengan demikian, batu apung Lombok teraktivasi basa potensial untuk dimanfaatkan sebagai adsorben Pb dalam sistem larutan.