Pembuatan Membran Komposit (Kitosan-Biosilika) untuk Menghilangkan Logam Kromium Heksavalen [Cr(VI)] dari Limbah Industri

Abstract

Senyawa kromium banyak digunakan dalam industri modern salah satunya industri pelapisan logam (electroplating). Senyawa kromium diperairan ada dua bentuk yaitu Cr(III) dan Cr(VI). Senyawa Cr(VI) menimbulkan dampak berbahaya bagi lingkungan (Gosh, 2006). Proses pengolahan limbah industri secara konvensional seperti metode elektrolit, metode pertukaran ion, penyerapan karbon aktif, dan metode ekstaksi larutan telah banyak dilakukan. Namun, metode-metode pengolahan limbah tersebut belum efektif dalam mengolah limbah. Pada penelitian ini dibuat membran komposit antara kitosan dengan silika. Pengolahan limbah dengan membran memerlukan waktu yang lebih singkat dan biaya pengolahan yang lebih murah. Teknologi membran yang banyak digunakan dalam proses pengolahan limbah yaitu teknik ultrafiltasi dan nanofiltrasi. Membran dapat dibuat dari bahan sintetik maupun alami. Kitosan adalah polimer alami yang banyak dijadikan sebagai bahan pembuatan membran. Kitosan mengandung gugus aktif amino (- NH2) dan gugus hidroksil (-OH) sehingga banyak digunakan dalam proses penyerapan logam seperti Cd(II), Cr(VI), Pb, Cu(II), Hg(II) yang menjadi limbah diperairan dengan berbagai mekanisme. Pada penelitian ini dilakukan pembuatan membran komposit dari kitosan dan biobiosilika. Membran tersebut selanjutnya diuji kemampuannya untuk memisahkan logam kromium (Cr(VI)) dari limbah industri pelapisan logam (electroplating). Metode yang digunakan dalam pembuatan membran adalah inversa fasa. Membran dibuat dengan memadukan kitosan dengan silika dengan proses sonikasi. Silika diperoleh dengan metode pemanasan abu sekam padi pada suhu 1000 oC dan pengasaman dengan HCl 37 %. Silika yang dihasilkan disebut biosilika. Komposisi massa kitosan dan biosilika (g/g) yang digunakan yaitu 2/1 (A1), 2/2 (A2), 3/1 (B1), dan 3/2 (B2). Karakterisasi membran yang dilakukan yaitu uji kuat tekan membran, SEM, gugus fungsi membran dengan spektroskopi FTIR, swelling membrane, dan porositas membran. Karakteristik gugus fungsi kitosan ditandai dengan adanya spektrum gugus hidoksil dan amida. Selain itu juga ditunjukkan dengan adanya gugus hidrokarbon penyusun senyawa kitosan. Spektrum FTIR biosilika menunjukkan munculnya gugus fungsi Si-O pada bilangan gelombang sekitar 1055 cm-1, sedangkan pada membran komposit pada rentang sekitar 1122-980 cm-1. Munculnya pita serapan Si-O ini menunjukkan adanya tautan silang antara kitosan dan biosilika. Gugus fungsi Si-O pada membran mengalami pergeseran bilangan gelombang ke arah yang lebih besar. Hal ini terjadi karena terbentuknya ikatan hidrogen antara gugus fungsi O-H dari kitosan dengan gugus Si-O dari biosilika......dst