Sintesis layered double hydroxide (LDH) dan aplikasinya sebagai adsorben kromium heksavalen (Cr(VI))

Abstract

Layered double hydroxide (LDH) merupakan material hidrotalsit yang dapat berperan sebagai adsorben ion Cr(VI) melalui mekanisme tukar anion, adsorpsi-reduksi, dan interaksi elektrostatik. LDH MgAl dan MgAlFe disintesis menggunakan metode kopresipitasi dengan rasio molar M2+:M3+ sebesar 9:4,5. Hasil difraktogram XRD LDH MgAlFe menunjukkan terbentuknya fase hidrotalsit dengan puncak basal d003 mengalami pergeseran ke daerah 2θ yang lebih besar dibandingkan LDH MgAl, hal ini menandakan berkurangnya ukuran spesi basal dari LDH MgAlFe. Studi skala laboratorium dilakukan dalam mengkaji dosis dan profil isoterm adsorpsi dari LDH sebagai adsorben Cr(VI) yang dilakukan pada pH 4. Aplikasi LDH sebagai adsorben ion Cr(VI) menggunakan dosis optimum 12,5 mg/mL. Profil adsorpsi LDH MgAl mengikuti model isoterm Langmuir dan memiliki nilai kapasitas adsorpsi maksimum (Qm) sebesar 45,95 mg.g-1, sedangkan profil adsorpsi LDH MgAlFe mengikuti model isoterm Freundlich dan memiliki nilai kapasitas adsorpsi maksimum (Qm) sebesar 37,54 mg.g-1. Hasil adsorpsi menunjukkan bahwa LDH MgAl dan MgAlFe dapat berfungsi sebagai adsorben potensial dalam penanganan limbah ion Cr(VI).

Layered double hydroxide (LDH) is a hydrotalcite material that can serve as a Cr(VI) adsorbent through anion exchange, adsorption-reduction, and electrostatic interaction mechanisms. LDH of MgAl and MgAlFe materials were synthesized using the coprecipitation method with a M2+:M3+ molar ratio of 9:4,5. The results of the XRD diffractogram of LDH MgAlFe showed the formation of a hydrotalcite phase with a basal peak of d003 shifting to an area 2θ larger than that of LDH MgAl, which indicated a reduction in the basal spacing of LDH MgAlFe. A laboratory study was conducted to examine the dose and profile of the adsorption isotherm of LDH as Cr(VI) adsorbent at pH 4.The LDH can adsorb Cr(VI) at the optimum dose of 12.5 mg/mL. The LDH MgAl adsorption profile followed the Langmuir model has a maximum adsorption capacity (Qm) value of 45.95 mg.g-1. The MgAlFe LDH adsorption profile followed the Freundlich model has a maximum adsorption capacity (Qm) value of 37.54 mg.g-1. The adsorption results show that LDH MgAl and MgAlFe can function as promising adsorbents for treating Cr(VI) waste.