Adsorpsi ion logam berat Cu2+ menggunakan adsorben cangkang telur

Abstract

Logam berat merupakan salah satu pencemar lingkungan yang berbahaya terhadap lingkungan maupun manusia. Terdapat beberapa jenis logam berat yang memang dibutuhkan oleh tubuh manusia, namun bila kandungan logam berat tersebut berada dalam tubuh manusia melebihi batas yang diperbolehkan, akan berdampak negatif bagi tubuh manusia. Maka, untuk mengurangi kandungan logam berat pada air dapat dilakukan melalui proses adsorpsi yang merupakan salah satu proses penghilangan logam berat dalam air yang sangatlah efektif dan ekonomis. Dalam penelitian ini, untuk menghilangkan kandungan logam tembaga dalam air, digunakan proses adsorpsi logam tembaga (II) menggunakan dua jenis adsorben yaitu, cangkang telur yang dikalsinasi dan cangkang telur yang tidak diskalsinasi. Cangkang telur yang digunakan untuk menyerap kandungan ion logam berat tembaga (Cu2+) dalam air, adalah cangkang telur ayam. Proses pembuatan adsorben cangkang telur ayam terdiri dari dua tahap yaitu tahap pre-treatment dan tahap kalsinasi. Proses kalsinasi cangkang telur ayam, dilakukan menggunakan muffle furnace dengan temperatur 850°C selama 4 jam. Analisa yang digunakan untuk menguji karakteristik adsorben cangkang telur adalah FTIR, SEM, dan EDS. Adsorben cangkang telur yang telah dihasilkan digunakan untuk menyerap ion logam tembaga (Cu2+) dalam air dengan variasi jumlah adsorben, pH, konsentrasi awal larutan, dan temperatur untuk memperoleh kondisi terbaik. Analisa yang digunakan untuk mengetahui jumlah logam berat yang terkandung dalam air adalah spektrofotometer UV-Vis, dengan menggunakan zat pegompleks NHJ untuk logam tembaga (Cu2+), sehingga larutan akan berubah warna dari biru muda menjadi biru tua karena terbentuknya [Cu(NH3)4(H20)2]2+. Cangkang telur sebelum dikalsinasi mengandung komponen CaC03 secara dominan, sedangkan cangkang telur sesudah dikalsinasi sebagian besar terdiri dari CaO. Hasil adsorpsi yang diperoleh dengan menggunakan cangkang telur non-kalsinasi dan kalsinasi sebanyak 1 g pada variasi konsentrasi awal 100, 150, 200, 250, dan 300 ppm, memberikan hasil %removal terbaik pada konsentrasi awal 100 ppm sebesar 92.23% untuk cangkang telur non kalsinasi dan 96,20% untuk kalsinasi. Pada variasi pH dilakukan variasi pH 2,5; 3,5; 5 pada konsentrasi awal 100 ppm, dan didapatkan pH optimum 5 dengan %removal untuk cangkang telur non kalsinasi dan kalsinasi sama dengan %removal pada variasi konsentrasi awal, karena proses adsorpsi berlangsung pada pH asli larutan yaitu 5. Kemudian, pada variasi massa cangkang telur digunakan cangkang telur yang dikalsinasi 0,5 g, 1 g, dan 1,5 g, dan diperoleh %removal tertinggi saat menggunakan 1 g cangkang telur kalsinasi yaitu sebesar 96,20%. Pada variasi temperatur, dilakukan pada temperatur 25°C, 35°C, dan 45°C, dan didapatkan perbedaan %removal yang tidak signifikan. Proses adsorpsi yang terjadi berlangsung secara fisika, dan diperoleh untuk setiap variasi konsentrasi awal menunjukan bahwa isoterm adsorpsi yang paling sesuai adalah mengikuti model Langmuir dengan kapasitas adsorpsi sebesar 285,71 mg Cu2+/g cangkang telur non-kalsinasi dan 479,84 mg Cu2+/g cangkang telur kalsinasi. Kinetika adsorpsi yang diperoleh pada seluruh variasi menunjukan kinetika adsorpsi mengikuti pseudo orde 2.