Kapasitas Adsorpsi Timbal dari Tepung Batu Apung Kediri Teraktivasi Basa dalam Sistem Larutan

Abstract

Batu apung Kediri adalah material volkan hasil erupsi Gunung Kelud, Kediri, Jawa Timur yang tersusun atas mineral-mineral alumino silikat dengan gugus reaktif permukaan yang bersifat bergantung-pH, sehingga jika dikondisikan pada pH basa dapat mengadsorpsi kation logam berat seperti Timbal (Pb). Kontaminasi perairan oleh air limbah industri yang mengandung kontaminan kationik logam berat seperti Pb merupakan masalah lingkungan yang harus ditangani serius. Salah satu upaya untuk mengendalikannya adalah menggunakan batu apung yang diaktivasi sebagai adsorben. Penelitian ini bertujuan menentukan kapasitas adsorpsi Pb dari tepung batu apung Kediri berukuran partikel 74 μm teraktivasi basa menggunakan model adsorpsi isotermal Langmuir dan menentukan kadar NaOH optimum dalam proses aktivasi kimia tepung batu apung Kediri sebagai adsorben alami logam berat Pb dalam sistem larutan. Aktivasi kimia dilakukan terhadap tepung batu apung Kediri lolos saringan 74 μm menggunakan 0, 0.5, 1, dan 2 M NaOH dengan agitasi 175 rpm selama 24 jam. Uji adsorpsi dilakukan dengan sistem batch menggunakan 0.12 g tepung batu apung teraktivasi NaOH untuk setiap deret larutan Pb dengan kadar awal 0, 5, 15, 20, 30, 40, 50, dan 60 mg/L, agitasi 150 rpm, dan ekuilibrasi 100 menit. Kadar Pb larutan kesetimbangan diukur menggunakan AAS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi maksimum tertinggi (42.918 mg/g) dan energi adsorpsi-desorpsi terendah (1.363 L/g) diperoleh dari perlakuan aktivasi 0.5 M NaOH, sehingga ditetapkan sebagai adsorben Pb terbaik. Berdasarkan perhitungan simulasi, pengelolaan air limbah industri pulp dan kertas yang mengandung 1.040 mg Pb/L agar memenuhi baku mutu 0.1 mg/L menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.5/2014 diperlukan penurunan sejumlah 0.94 mg Pb/L. Dengan demikian, untuk setiap liter air limbah diperlukan 0.022 g adsorben terbaik. Dengan asumsi densitas 0.7 g/cm3, maka diperlukan 31 cm3 bahan dasar batu apung Kediri per 1000 L air limbah tersebut.