PENGGUNAAN ADSORBEN SEBAGAI ALTERNATIF PENGOLAHAN LIMBAH ZAT PEWARNA TEKSTIL

PENGGUNAAN ADSORBEN SEBAGAI ALTERNATIF

PENGOLAHAN LIMBAH ZAT PEWARNA TEKSTIL

1. Adsorben Zeolit

Zeolit mempunyai rumus umum M2nO.Al2O3.xSiO2.yH2O, mempunyai struktur

primer yang terdiri dari tetrahedral dengan 4 atom oksigen yang mengelilingi atom

silikon sebagai pusat. Struktur primer dihubungkan oleh oksigen dengan struktur

primer yang lain membentuk struktur sekunder. Zeolit dapat digunakan sebagai

adsorben karena merupakan polimer anorganik yang tersusun dari satuan berulang

berupa tetrahedral SiO2 dan Al2O3. Polimer yang terbentuk merupakan jaringan

tetrahedral 3 dimensi , yang mempunyai saluran pori atau rongga yang tersusun

beraturan.

Untuk meningkatkan daya adsorpsinya, zeolit alam perlu diaktivasi, baik secara

kimia maupun secara fisika. Aktivasi secara kimia dilakukan dengan perendaman

dengan larutan asam florida untuk mengurangi kadar Silikon pada zeolit. Selanjutnya

dilakukan perendaman dengan asam klorida yang menyebabkan oksida- oksida

aluminium, kalsium, besi maupun magnesium yang tadinya mengisi pori menjadi larut

dan pori menjadi kosong, selanjutnya permukaan zeolit akan mengikat ion H+

yang

berasal dari asam (Ambarwati S, 2004, 15). Keberadaan ion H+

pada permukaan

zeolit akan menyebabkan zeolit menjadi aktif karena mempunyai situs H+

aktif. Ion H+

inilah yang nantinya akan berfungsi menjadi penukar ion bila proses adsoprsi berbasispada pertukaran ion. Bila proses adsorpsi merupakan penjebakan dalam pori, maka ion

H

+

akan terdesak keluar. Proses adsorpsi logam (kation) pada zeolit umumnya

merupakan reaksi pertukaran ion.

2. Adsorben Bentonit

Salah satu bahan alam yang dapat digunakan pada pengelolaan limbah adalah

bentonit. Bentonit alam adalah sejenis lempung yang mengandung mineral

monmorilonit sekitar 85 %. Secara umum monmorilonit mempunyai luas permukaan

antara 500-800m2

/ gram (Tejoyuwono, 199:106). Rumus molekul monmorilonit adalah

(OH)4 Si8Al4O20 .xH2O (Bowles: 1991: 159) terdiri dari lapisan- lapisan yang berjarak

antara beberapa angstrom. Diantara lapisan- lapisan tersebut berbentuk pori, pori inilah

yang akan dimasuki oleh partikel gas pada proses adsorpsi.

Bentonit merupakan smektit, suatu mineral alumino silikat dengan struktur lapis

2 : 1. Untuk memahami proses adsorpsi, situs aktif bentonit dibedakan atas situs muka

dan situs tepi. Kedua situs ini merupakan permukaan eksternal. Situs muka

(disimbolkan X-

) selalu memiliki muatan negatif akibat substitusi isomorfik Si4+ oleh

Al3+, di mana muatan negatif satu terjadi di setiap substitusinya (Schulze, 1989).

Sebaliknya situs tepi mineral lempung merupakan situs yang muatannya bervariasi

tergantung pada harga pH, bermuatan positif pada pH rendah dan bermuatan negatif

pada pH tinggi sebagai akibat protonasi dan deprotonasi gugus hidroksil permukaan

(SOH) (Sposito, 1985). Reaksi protonasi dan deprotonasi SOH dapat dinyatakan oleh

persamaan berikut:

Pada pH rendah: SOH + H+

SOH2

+

....................................................... (1)

Pada pH tinggi: SOH + OH¯ SO¯ + H2O. ............................................(2)

Untuk struktur lapis 2 : 1, tumpukan antar unit struktur dasar mengakibatkan

dekatnya letak dua atom oksigen dari lapis tetrahedral yang bersinggungan, sehingga

unit struktur dasar tersebut saling bertolakan (Foth dan Turk, 1972) dan mengakibatkan

mengembangnya mineral lempung sehingga terbentuk satu situs aktif ekstra yang

disebut situs antar lapis (permukaan internal). Adanya situs antar lapis ini merupakan

ciri khusus dari mineral lempung dengan struktur lapis 2 : 1 (Sainz-Diaz et al. 2001;

Dufrêche et al. 2001, Borchardt 1989, Sposito, 1984).