| dc.description.abstract | Pencemaran timbal (Pb) dalam lingkungan perairan menjadi permasalahan
serius karena bersifat toksik dan dapat menyebabkan gangguan saraf, kerusakan
ginjal, serta hambatan perkembangan kognitif. Berbagai aktivitas industri dan
pertambangan menyebabkan konsentrasi Pb di perairan sering melampaui ambang
aman. Adsorpsi menjadi metode yang banyak dipilih untuk penanganan limbah
logam berat karena sederhana, efektif, dan ekonomis. Namun, keberhasilan proses
adsorpsi sangat dipengaruhi oleh karakteristik adsorben, terutama luas permukaan,
struktur pori, dan gugus aktif permukaannya. Oleh karena itu, pengembangan
adsorben berbasis bahan alam yang murah, berkelanjutan, dan memiliki kapasitas
adsorpsi tinggi menjadi penting untuk dilakukan.
Penelitian ini bertujuan mensintesis dan mengkarakterisasi komposit
magMCM-41 berbasis silika sekam padi dan magnetit, serta mengevaluasi
kinerjanya dalam adsorpsi Pb(II). Silika diperoleh dari abu sekam padi melalui
proses ekstraksi alkali dan presipitasi, sedangkan magnetit disintesis dengan
metode kopresipitasi, Komposit magMCM-41 kemudian dibuat menggunakan
metode sol-gel dengan penambahan cetyltrimethylammonium bromide sebagai
agen pengarah struktur. Kondisi adsorpsi dioptimalkan menggunakan metodologi
respons permukaan dengan variasi pH, waktu kontak, dan bobot adsorben.
Mekanisme adsorpsi dikaji menggunakan model isoterm dan analisis
termodinamika.
Hasil karakterisasi menunjukkan terbentuknya komposit magMCM-41 yang
ditandai oleh keberadaan gugus Si-O-Si dan Fe-O. Struktur magnetit tetap terjaga
dalam komposit dengan ukuran kristalit yang menurun setelah proses pembentukan
material. Material yang dihasilkan memiliki luas permukaan sebesar 476,744 m2/g
dengan diameter pori rata-rata 3,83 nm yang termasuk dalam kategori mesopori.
Peningkatan luas permukaan yang signifikan dibandingkan dengan silika awal
menunjukkan keberhasilan pembentukan struktur mesopori pada material.
Optimasi adsorpsi menunjukkan bahwa pH menjadi faktor paling
berpengaruh terhadap kapasitas adsorpsi, sedangkan peningkatan bobot adsorben
menurunkan kapasitas adsorpsi per satuan massa. Kapasitas adsorpsi maksimum
sebesar 107,36 mg/g diperoleh pada pH 4,86 dengan bobot adsorben 0,053 g. Data
isoterm paling sesuai dengan model Dubinin-Radushkevich yang menunjukkan
mekanisme pengisian pori pada permukaan heterogen. Proses adsorpsi bersifat
tidak spontan dan eksotermik serta didominasi oleh mekanisme fisisorpsi melalui
interaksi elektrostatik dan gaya van der Waals. Temuan ini menunjukkan bahwa
magMCM-41 berbasis silika sekam padi berpotensi sebagai adsorben mesopori
magnetik yang efektif, berkelanjutan, dan ramah lingkungan untuk remediasi Pb(II)
dalam perairan. | |
