Pemanfaatan Film Alginat dan Alginat/Montmorillonite  sebagai Adsorben Cu(II)

Borneo Satria Pratama; Erliza Hambali; Mohamad Yani; Naoto Matsue

doi:10.21831/jsd.v11i2.51544

Pemanfaatan Film Alginat dan Alginat/Montmorillonite sebagai Adsorben Cu(II)

Borneo Satria Pratama, Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Departemen Teknologi Produksi dan Industri Institut Teknologi Sumatera, Indonesia
Erliza Hambali, Departemen Teknik Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Indonesia
Mohamad Yani, Departemen Teknik Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Indonesia
Naoto Matsue, Department of Science and Technology for Biological Resources and Environment, Faculty of Agriculture, Ehime University, Japan

10.21831/jsd.v11i2.51544

Abstract

Air merupakan kebutuhan yang esensial untuk keberlanjutan hidup manusia dan lingkungan. Namun, World Water Forum telah memprediksi bahwa pada tahun 2025, Indonesia akan menjadi salah satu negara yang mengalami krisis air, yang salah satunya disebabkan oleh penurunan kualitas air akibat pencemaran limbah cair industri. Cu(II) merupakan salah satu logam berat pencemar dalam limbah cair industri yang dapat menyebabkan gangguan terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Oleh karena itu, adsorben berbasis film Alginat dan film alginat/montmorillonite telah dikembangkan untuk menjerap tembaga dari dalam air secara adsorptif. Pada penelitian ini, dilakukan pengujian performa adsorpsi larutan Cu(II) oleh film alginat (A-F-1%, A-F-1.5%, A-F-2%), film alginat montmorillonite (A-M-2%), dan bead alginat (A-B-2%) pada konsentrasi 1.5 mmol/L. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan pengocokan, massa adsorben, morfologi adsorben, serta penambahan campuran Montmorillonite pada film berpengaruh terhadap kinerja adsorpsi Cu(II). Kinerja adsorpsi terbaik didapatkan pada adsorben A-F-2% dengan kecepatan pengocokan 150 rpm, yang menghasilkan persentase pengurangan konsentrasi tembaga dari dalam air sebesar 96,45% setelah tercapainya kesetimbangan (60 menit). Adsorben film Alginat memiliki kecocokan terhadap model isoterm Freundlich dan Langmuir, dengan nilai R2 > 99,99% untuk kedua model yang diregresikan secara linear.

Keywords

adsorpsi; tembaga; alginat; montmorillonite; isoterm

Full Text:

PDF

References

Genevaux, C., Mateus, A., Jalle, C. E., Allely, D., & Dussaux, V. (2018). The sustainable development goals for water and sanitation services: Interpreting the targets and indicators. Programme Solidarité EAU pp, 1-55.

Qodriyatun, S. N. (2015). Penyediaan air bersih di Indonesia: Peran pemerintah, pemerintah daerah, swasta, dan masyarakat. P3DI Setjen DPR RI.

Supraptini, S. (2002). Pengaruh limbah industri terhadap lingkungan di Indonesia. Media Penelitian dan Pengembangan Kesehatan, 12(2), 10-19.

Susanti, D., Iqbal, M., Silaban, R., & Tarigan, I. L. (2021). Pemanfaatan kitosan cangkang bekicot sebagai adsorben logam tembaga (Cu). Jurnal Khazanah Intelektual, 5(2), 1128-1141.

Haryanto, B., Sinaga, W. K., & Saragih, F. T. (2019). Kajian model interaksi pada adsorpsi logam berat kadmium (Cd2+) dengan menggunakan adsorben dari pasir hitam. Jurnal Teknik Kimia USU, 8(2), 79-84.

Kautsari, N., Damar, A., & Santoso, J. (2013). Potency and characteristics natrium alginate of padina australis from different location in Sumbawa. Tesis. Sekolah Pascasarjana. Insititut Pertanian Bogor.

Yantyana, I., Amalia, V., & Fitriyani, R. (2018). Adsorpsi ion logam timbal (II) menggunakan mikrokapsul Ca-alginat. Al-Kimiya: Jurnal Ilmu Kimia dan Terapan, 5(1), 17-26.

Suhada, F. A., & Alfiah, T. (2019, September). Perbandingan kemampuan Sargassum sp. dan alginat sebagai adsorben logam Cu dengan variasi pH. In Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan (Vol. 1, No. 1, pp. 85-90).

Pratiwi, S. W., Triastuti, A., Nurmalasari, R., & Pinarti, I. (2020). Optimasi pembuatan mikrokapsul kalsium-alginat-EDTA sebagai adsorben untuk logam kadmium. Jurnal Pijar Mipa, 15(4), 384-391.

Fisli, A., Sumardjo, S., & Mujinem, M. (2019). Isolasi dan karakterisasi montmorillonite dari bentonit Sukabumi (Indonesia). Jurnal Sains Materi Indonesia, 10(1), 12-17.

Cessar, M. R., Syukurdi, M., Jakfar, J., & Hisbullah, H. (2021). Pembuatan bentonit terpilar Al dari bentonit alam blang karing untuk peningkatan daya serap ion logam berat Pb Ddn Cd. Jurnal Inovasi Ramah Lingkungan, 2(1), 6-14.

Bath, D. S., Siregar, J. M., & Lubis, M. T. (2012). Penggunaan tanah bentonit sebagai adsorben logam Cu. Jurnal Teknik Kimia USU, 1(1), 1-4.

Pratama, B. S., Hambali, E., Yani, M., & Matsue, N. (2021). Kinetic and isotherm studies of Cu (II) adsorption by beads and film of alginate/zeolite 4A composites. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 749, No. 1, p. 012013). IOP Publishing.

Larosa, C., Salerno, M., de Lima, J. S., Meri, R. M., da Silva, M. F., de Carvalho, L. B., & Converti, A. (2018). Characterisation of bare and tannase-loaded calcium alginate beads by microscopic, thermogravimetric, FTIR and XRD analyses. International Journal of Biological Macromolecules, 115(1), 900-906.

Xiao, Q., Gu, X., & Tan, S. (2014). Drying process of sodium alginate films studied by two-dimensional correlation ATR-FTIR spectroscopy. Food Chemistry, 164(1), 179-184.

Sakugawa, K., Ikeda, A., Takemura, A., & Ono, H. (2004). Simplified method for estimation of composition of alginates by FTIR. Journal of Applied Polymer Science, 93(3), 1372-1377.

Wang, J., & Guo, X. (2020). Adsorption kinetic models: Physical meanings, applications, and solving methods. Journal of Hazardous Materials, 390(1), 122156.

Murithi, G., Onindo, C. O., & Muthakia, G. K. (2012). Kinetic and equilibrium study for the sorption of Pb (II) ions from aqueous phase by water hyacinth (Eichhornia crassipes). Bulletin of the Chemical Society of Ethiopia, 26(2), 181-193.

Santhi, T., Manonmani, S., & Smitha, T. (2010). Removal of methyl red from aqueous solution by activated carbon prepared from the Annona squmosa seed by adsorption. Chemical Engineering Research Bulletin, 14(1), 11-18.

Simpliciano, C., Clark, L., Asi, B., Chu, N., Mercado, M., Diaz, S., & Mobed-Miremadi, M. (2013). Cross-linked alginate film pore size determination using atomic force microscopy and validation using diffusivity determinations. Journal of Surface Engineered Materials and Advance Technology, 3(1), 1-12.

Deze, E. G., Papageorgiou, S. K., Favvas, E. P., & Katsaros, F. K. (2012). Porous alginate aerogel beads for effective and rapid heavy metal sorption from aqueous solutions: Effect of porosity in Cu2+ and Cd2+ ion sorption. Chemical Engineering Journal, 209(1), 537-546.

Gu, S., Kang, X., Wang, L., Lichtfouse, E., & Wang, C. (2019). Clay mineral adsorbents for heavy metal removal from wastewater: A review. Environmental Chemistry Letters, 17(2), 629-654.

DOI: https://doi.org/10.21831/jsd.v11i2.51544