Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin meningkat juga menyebabkan tumbuhnya industri, salah satunya adalah produksi tekstil. Pembuangan limbah industri tekstil ke sungai memiliki efek berbahaya bagi kehidupan air dan kesehatan manusia, serta dampak negatif terhadap kelestarian lingkungan. Metil merah merupakan salah satu zat warna azo yang digunakan dalam pewarnaan kain. Metil merah memiliki sistem kromofor gugus azo (-N=N-) yang terikat pada gugus aromatik. Metil merah sangat berbahaya bagi kehidupan organisme. Senyawa ini jika terhirup atau tertelan dapat membuat iritasi terhadap kulit, mata, dan saluran pencernaan. Selain itu, senyawa ini juga merupakan mutagen dan karsinogen.
Adsorpsi merupakan salah satu metode yang direkomendasikan untuk pemurnian air karena kemudahan pengoperasian dan kesederhanaan desain. Berbagai bahan telah digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan metil merah dari lingkungan perairan. Bahan adsorben tersebut antara lain zeolit, silika, karbon aktif, biomassa, dan char. Beberapa penelitian yang menggunakan arang untuk menghilangkan metil merah antara lain arang aktif dari biji durian, serai, arang komersial.
Beberapa penelitian telah dilaporkan terutama untuk adsorpsi metil merah menggunakan hidrochar. Studi tersebut meliputi adsorpsi metil merah menggunakan Hydrochar-Based CaAl Layered Double Hydroxide dan hidrochar dari kulit rambutan. Tulang sapi mengandung bahan anorganik seperti hidroksiapatit Ca10(PO4)6(OH)2, kalsium fosfat, dan karbonat. Tulang sapi dapat digunakan sebagai adsorben karena secara fisik memiliki pori-pori yang memungkinkannya memiliki kemampuan untuk menyerap zat lain ke dalam pori-pori permukaannya. Pada penelitian ini untuk pertama kalinya akan dilaporkan pembuatan bubuk hidrochar dari tulang sapi Bali (Bos javanicus domesticus). Hidrochar yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi secara fisika-kimia menggunakan XRD, FTIR, FESEM-EDX, Particle Size Analyzer (PSA), dan BET-BJH.
Karakterisasi XRD, FTIR, FESEM-EDX, dan BET-BJH menunjukkan bahwa Hidrochar berbahan dasar tulang sapi Bali (BCBHP) memiliki komposisi unsur utama CaCO3 dengan struktur kristal rombohedral sebesar 61,59%. Adsorpsi metil merah menggunakan adsorben hidrochar berbahan dasar tulang sapi Bali (BCBHP) berlangsung optimal selama 30 menit pada suhu 303,15 K, massa adsorben 0,5 g, dan pada pH 2. Pengukuran potensial zeta diperoleh nilai −24,4 mV. Nilai zeta dari hidrochar berbahan dasar tulang sapi Bali (BCBHP) yang lebih rendah menunjukkan daya tarik elektrostatik yang lebih tinggi antara metil merah dan permukaan hidrochar berbahan dasar tulang sapi Bali (BCBHP). Pemodelan kinetika menunjukkan bahwa adsorpsi metil merah pada hidrochar berbahan dasar tulang sapi Bali (BCBHP) mengikuti orde dua semu. Pemodelan isoterm menunjukkan bahwa adsorpsi metil merah mengikuti model Freundlich. Studi termodinamika juga menunjukkan bahwa adsorpsi metil merah pada hidrochar berbahan dasar tulang sapi Bali (BCBHP) adalah chemisorption, endotermik dan spontan. Selain itu, studi penggunaan kembali hidrochar berbahan dasar tulang sapi Bali (BCBHP) dalam adsorpsi metil merah juga menunjukkan bahwa adsorben ini layak untuk digunakan dalam menghilangkan zat warna dalam sistem pengelolaan limbah.
Penulis: Dr. Handoko Darmokoesoemo, Drs., DEA
Neolaka, Y.A.B., Lawa, Y., Naat, J., Lalang, A.C., Widyaningrum, B.A., Ngasu, G.F., Niga, K.A., Darmokoesoemo, H., Iqbal, M., Kusuma, H.S., 2023, Adsorption of methyl red from aqueous solution using Bali cow bones (Bos javanicus domesticus) hydrochar powder, Results in Engineering,17, 2023, 100824, https://doi.org/10.1016/j.rineng.2022.100824
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590123022004947
