Abstract:
Industri tekstil merupakan salah satu industri yang menjadi pencemar utama air karena
keberadaan zat warna sintetik, yang akan terbawa dalam aliran limbah cairnya. Salah satu metode
pengolahan limbah cair yang banyak digunakan pada industri tersebut adalah koagulasi dengan
menggunakan koagulan kimia. Penggunaan koagulan jenis ini dapat menimbulkan masalah
keseharan seperti Alzheimer dan demensia, serta menurunkan pH air yang diolah. Sebagai
alternatif, telah diteliti berbagai koagulan alami seperti Leucaena leucocephala atau petai cina
yang dapat berperan sebagai senyawa aktif dalam proses koagulasi, dengan memanfaatkan
komponen protein di dalamnya. Mekanisme koagulasi ini umumnya berupa adsorpsi yang
kemudian diikuti oleh netralisasi muatan. Konfirmasi mekanisme tersebut dapat dilakukan melalui
studi adsorpsi, yaitu isoterm, kinetika, serta termodinamika yang menjadi fokus pada penelitian
ini dengan menggunakan Congo merah sebagai model zat warna.
Penelitian ini dilakukan pada kondisi optimum yang telah diperoleh pada penelitian
sebelumnya, antara lain rasio umpan dan pelarut pada tahap ekstraksi protein (1 : 20), pH (pH 9
untuk ekstraksi dan pH 3 untuk koagulasi) serta dosis koagulan (262,5 mg eq BSA/L). Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui kecenderungan profil %removal terhadap variasi percobaan yang
digunakan, yaitu konsentrasi awal zat warna Congo merah (50, 60, 70, 80, 90, dan 100 mg/L) dan
temperatur koagulasi (30, 40, dan 50°C). Proses koagulasi dilakukan dengan jar test apparatus,
dengan pengadukan cepat lalu diikuti dengan pengadukan lambat. Sampel yang diperoleh setiap 5
menit selama 60 menit setelah proses koagulasi dianalisis menggunakan spektrofotometer UV/Vis.
Data yang diperoleh kemudian di-fit ke model Langmuir, Freundlich dan Temkin untuk isoterm
adsorpsi, model pseudo-first-order, pseudo-second order, dan Elovich untuk kinetika serta
persamaan van’t Hoff untuk termodinamika.
Profil nilai persentase pengurangan zat warna mengalami penurunan seiring dengan
tingginya konsentrasi awal zat warna dari 50 ke 100 mg/L yang disebabkan oleh adanya penurunan
kemampuan protein yang bermuatan positif untuk menetralisasi muatan Congo merah
menyebabkan terjadinya koagulasi. Sebaliknya pada temperatur koagulasi yang lebih tinggi,
%removal mengalami kenaikan karena adanya peningkatan gaya Brown yang menyebabkan
kontak antar partikel koloid meningkat, sehingga proses adsorpsi-koagulasi dan pembentukan flok
menjadi lebih banyak terjadi. Berdasarkan evaluasi model isoterm dan kinetika, diperoleh
kecocokan pada model isoterm Langmuir dan model kinetika pseudo-second order. Hal ini
menunjukkan proses adsorpsi-netralisasi muatan yang terjadi berupa adsorpsi monolayer dengan
mekanisme chemisorption. Lebih lanjut, parameter termodinamika adsorpsi menunjukkan bahwa
proses koagulasi berlangsung secara endotermis (ΔH° bernilai positif), kespontanan reaksi ke arah
depan (ΔG° bernilai negatif), dan peningkatan ketidakteraturan interaksi yang terjadi di permukaan
koagulan (ΔS° bernilai positif).