Modifikasi Silika Asal Sekam Padi Dengan L-Histidina Sebagai Media Pengekstrak Ion Logam Timbal(Ii) Pada Ekstraksi Cair-Padat

Abstract

Timbal (Pb) merupakan salah satu logam berat yang berbahaya untuk kesehatan manusia, karena Pb tidak terdegradasi secara alami, dapat terakumulasi dalam sistem biologi dan toksik meskipun dalam konsentrasi yang rendah. Kadar Pb yang diperbolehkan dalam air minum oleh Kementerian Kesehatan Republik Indonesia adalah 0.01 ppm (Kemenkes RI 2010). Konsentrasi yang rendah ini menyebabkan penentuan Pb memerlukan metode yang sensitif atau harus melalui tahapan prakonsentrasi. Metode prakonsentrasi konvensional seperti ekstraksi cair-cair, kopresipitasi, penukar ion, dan filtrasi membran merupakan metode-metode yang tidak ekonomis karena membutuhkan banyak pelarut organik sehingga dapat menyebabkan polusi pada lingkungan. Metode prakonsentrasi yang sekarang banyak digunakan adalah ekstraksi fase padat (SPE) karena metode tersebut memiliki banyak kelebihan seperti: mudah digunakan, memiliki selektivitas tinggi, ekonomis (butuh sedikit pelarut), dan tidak membutuhkan waktu lama. Salah satu media pengekstrak yang digunakan dalam SPE adalah silika gel. Silika gel memiliki kelemahan yaitu rendahnya selektivitas dan efektivitas permukaan dalam berinteraksi dengan logam berat. Untuk mengatasi masalah ini, dibutuhkan penambahan gugus aktif untuk memodifikasi permukaan silika agar silika menjadi lebih selektif dalam mengikat ion Pb. Dalam penelitian ini L-histidina digunakan untuk memodifikasi silika. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat media pengekstrak dari silika sekam padi yang termodifikasi L-histidina (SSLH) dan menentukan kapasitas adsorpsi dan selektivitas SSLH terhadap ion Pb(II). Pada penelitian ini silika gel disintesis melalui proses sol-gel dengan penambahan larutan HCl 3M ke dalam larutan natrium silikat (Na2SiO3) setetes demi setetes. Na2SiO3 dihasilkan dari destruksi abu sekam padi oleh larutan NaOH, pemanasan pada 500 ºC selama 30 menit. Silika sekam (SS) selanjutnya dimodifikasi dengan L-histidina dengan terlebih dahulu direaksikan dengan 3-aminopropiltrimetoksisilan (APTMS) untuk menghasilkan SSLH. SSLH selanjunya dikarakterisasi menggunakan FTIR dan digunakan untuk mengadsorpsi ion logam Pb(II). Rentang pH, massa adsorben, dan waktu kontak dioptimisasi menggunakan Metode Permukaan Respon (RSM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum untuk adsorpsi Pb(II) oleh SSLH yaitu pada pH 5; massa adsorben 0.1 g; dan waktu kontak 15 menit. Kapasitas adsorpsi tertinggi untuk ion Pb(II) oleh SSLH adalah 62.5 mg/g. Pola adsorpsi matriks diketahui mengikuti persamaan Langmuir. Berdasarkan hasil uji selektivitas, penjerapan Pb(II) tidak dipengaruhi oleh adanya dua logam lain yaitu Cd(II) dan Zn(II). Persen adsorpsi Pb(II) oleh penjerapan SSLH lebih tinggi dibandingkan dengan penjerapan Cd(II) dan Zn(II)