Perilaku Adsorpsi Uranium dan Torium Pada BentonitPacitan

Abstract

Dunia saat ini menghadapi permintaan energi listrik yang terus meningkat, terutama di negara-negara berkembang seperti Indonesia, di mana Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) menawarkan solusi energi yang stabil untuk mendukung pertumbuhan ekonomi dan kesehatan masyarakat. Namun, PLTN memiliki efek samping berupa limbah radioaktif yang harus dikelola dengan hati-hati agar tidak membahayakan manusia dan lingkungan. Pengelolaan limbah radioaktif, yang meliputi limbah padat, cair, dan gas, memerlukan teknologi canggih dan investasi untuk mengurangi volume serta paparan radiasi. Berbagai metode telah dikembangkan untuk mengolah limbah ini, termasuk kondisioning, insenerasi, evaporasi, penukar ion, serta adsorpsi. Di antara metode tersebut, adsorpsi menggunakan adsorben seperti bentonit menjadi salah satu yang paling populer dan efisien karena memiliki kapasitas tinggi, biaya rendah, mudah diregenerasi, dan tidak menghasilkan endapan, menjadikannya pilihan utama dalam pengelolaan limbah uranium dan torium yang berasal dari bahan bakar nuklir Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk memprediksi dan memahami perilaku adsorpsi uranium dan torium pada bentonit Pacitan, serta menjelaskan mekanisme adsorpsi tersebut untuk mengeksplorasi pengaruh pH larutan, waktu kontak, serta adanya ligan seperti NaCl, Na2SO4, dan Na2HPO4 terhadap efisiensi adsorpsi. Selain itu, perlakuan asam pada bentonit Pacitan juga diuji untuk melihat pengaruhnya terhadap kapasitas adsorpsi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini meliputi analisis spektrofotometri UV-Vis untuk mengukur konsentrasi uranium dan torium dalam larutan, serta teknik karakterisasi seperti XRD dan SEM untuk mempelajari struktur permukaan bentonit sebelum dan sesudah proses adsorpsi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi bentonit terhadap torium (Th) tetap tinggi, dengan adsorpsi hampir mencapai 100% di seluruh rentang pH (2 hingga 8). Di sisi lain, adsorpsi uranium (U) menunjukkan peningkatan hingga pH 4, namun menurun setelahnya. Pada pH rendah (sekitar 2), Uranium lebih banyak ada dalam bentuk UO2²?, yang memiliki afinitas kuat terhadap permukaan bentonit yang bermuatan negatif. Aktivasi asam pada bentonit meningkatkan muatan negatif permukaan, memperbesar kapasitas adsorpsi uranium pada pH rendah, namun menurunkan kapasitas adsorpsi pada pH tinggi. Pengaruh ligan seperti NaCl, Na2SO4, dan Na2HPO4 terlihat jelas, dimana Na2HPO4 cenderung membentuk kompleks dengan Th4?, yang mengurangi adsorpsi torium. Bentonit teraktivasi asam menunjukkan performa yang lebih baik pada adsorpsi uranium pada pH rendah dibandingkan dengan bentonit alam. Penelitian ini memberikan pemahaman lebih mendalam tentang mekanisme adsorpsi logam berat, khususnya uranium dan torium, yang dapat diterapkan dalam pengelolaan limbah radioaktif.