Sintesis Kitosan-Silika Bead Sebagai Pengadsorpsi Ion Logam Pb(II) pada Limbah Cair Batik

Abstrak

Proses industrilisasi menghasilkan bahan sisa industri baik yang berbentuk padat maupun cair yang berpengaruh terhadap lingkungan sekitarnya. Salah satu kandungan di dalam limbah industri batik yang berpotensi menimbulkan pencemaran air adalah kandungan ion logam Pb(II). Telah dilakukan sintesis kitosan-silika bead sebagai adsorben untuk mengurangi kadar ion logam Pb(II) dalam larutan Pb(NO3)2 dan diaplikasikan dalam limbah cair batik. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh pH, waktu kontak, konsentrasi awal, dan aplikasi dalam limbah cair batik pada proses adsorpsi ion logam Pb(II) menggunakan kitosan-silika bead. Kitosan-silika bead dibuat dengan menggunakan TEOS sebagai prekursor silika. Kitosan-silika bead yang diperoleh dikarakterisasi dengan menggunakan FT-IR dan XRD. Berdasarkan hasil analisis menggunakan FT-IR menunjukkan adanya gugus OH, NH2, Si-O-Si, dan Si-OH yang menyatakan bahwa adsorben kitosan-silika bead berhasil disintesis. Karakterisasi menggunakan XRD menunjukkan bahwa kitosan-silika bead yang dihasilkan berbentuk amorf. Hal ini ditunjukan dengan adanya puncak melebar pada 2𝜽= 13-33 dengan puncak pada 2𝜽= 23,15. Metode yang digunakan dalam interaksi adsorben dengan larutan yaitu metode batch. Adsorpsi ion logam Pb(II) optimum pada pH 4, waktu kontak 60 menit, dan konsentrasi 175 ppm. Pengaruh pH pada proses adsorpsi ion logam Pb(II) yaitu pada pH asam gugus aktif –NH2 akan terprotonasi menjadi –NH3+, sedangkan pada pH basa larutan Pb(II) akan terhidrolisis membentuk Pb(OH)2 dan mengendap. Pengaruh waktu kontak pada adsorpsi ion logam Pb(II) yaitu semakin lama waktu kontak maka adsorpsi akan meningkat hingga kesetimbangan reaksi tercapai. Pengaruh konsentrasi adsorbat pada adsorpsi ion logam Pb(II) yaitu konsentrasi adsorbat yang semakin tinggi menyebabkan adsorpsi meningkat hingga gugus aktif dari Kitosan-silika bead jenuh. Adsorpsi Kitosan-silika bead lebih mengikuti pola isoterm Langmuir dengan kapasitas adsorpsi maksimum sebesar 40 mg/g. Kitosan-silika bead dapat mengadsorpsi ion logam Pb(II) pada limbah cair batik sebesar 100% dengan daya adsorpsi 1,9072 mg/g.