Sintesis Amino Clay sebagai Adsorben untuk Pengolahan Limbah Cair Mengandung Uranium

Abstract

Limbah radioaktif yang dihasilkan dalam penerapan teknologi nuklir adalah limbah uranium cair dari luar reaktor nuklir yaitu yang berasal dari produksi [99Tc] teknisium, ekstraksi hasil dari uranium dioksida (UO2) sebagai bahan bakar nuklir riset dan ekstraksi uranium monasit dari limbah timah. Limbah uranium yang dihasilkan masih mengandung keasaman yang tinggi dan memiliki kation yang lain. Limbah uranium belum dapat diolah oleh Instalasi pengolahan limbah radioaktif (IPLR). Oleh karena itu pengolahan limbah uranium cair perlu dilakukan dengan metode yang tepat. Metode adsorpsi banyak diminati untuk diteliti karena memiliki kelebihan pada prosesnya yaitu menggunakan biaya yang relatif murah, prosesnya yang sederhana, efektivitas dan efisiensinya relatif tinggi serta tidak memberikan efek samping berupa zat beracun. Proses adsorpsi uranium cair yang dikembangkan saat ini menggunakan sintetis amino clay. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan adsorben yang dapat digunakan untuk adsorpsi uranium cair dan mempelajari fenomena adsorpsinya. Sintesis adsorben amino clay telah dilakukan dengan proses satu tahap solgel menggunakan larutan etanol yang mengandung magnesium klorida dan prekursor 3-aminopropil trimetoksisilana (APTES). Amino clay memiliki gugus permukaan positif seperti gusus -NH3+ yang dapat berinteraksi dengan komplek anion uranium sulfat yang bermuatan negatif. Parameter yang dievaluasi dalam penelitian ini adalah variasi pH 3-5 dan konsentrasi sulfat (0; 0,001; 0,01 dan 0,1 M). Konsentrasi uranium cair dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis dengan kompleks arsenazo III. Optimum uranium adsorption by amino clay was observed at pH 4 and 0.1 M sulfate concentration, yielding an average absorption efficiency of 97.40%. Penambahan sulfat mampu meningkatkan adsorpsi uranium cair dibandingkan dengan tanpa penambahan sulfat, yaitu rerata sebesar 95 %. Peningkatan kapasitas adsorpsi pada pH uranium cair tanpa sulfat disebabkan oleh fenomena kompleks trapping kation uranil (UO22+) dan [(UO2)2(OH)2]2+ pada ruang antar basal yang relatif lemah. Peningkatan adsorpsi uranium cair yang tinggi sebesar 441,71 mg/g dengan penambahan ion sulfat dikarenakan adanya ikatan ionik dan ion dipol yang sangat kuat membentuk kompleks stabil yaitu [UO2(SO4)2]2- dan UO2SO4. Amino clay sangat berpotensi dikembangkan untuk pengolahan limbah uranium cair karena memiliki kapasitas adsorbsi yang tinggi dibandingkan adsorben lainnya