Pesatnya pertumbuhan industri tanpa pengelolaan limbah yang baik berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan baik udara, tanah maupun air. Logam berat merupakan salah satu polutan yang serius karena toksisitasnya yang tinggi, larut dalam lingkungan perairan, dapat terserap oleh organisme hidup dan tidak dapat terurai secara hayati. Timbal dianggap sebagai logam berat yang berbahaya, dan kadar timbal yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan ekosistem dan mempengaruhi masalah kesehatan manusia seperti gangguan saraf, mengubah aktivitas enzim, sistem reproduksi, efek pada metabolisme, sel darah merah, kerusakan hati dan ginjal. Pencemaran timbal dalam dosis tinggi juga dapat mengancam ibu hamil karena dapat menyebabkan persalinan prematur atau bahkan aborsi dan dapat mempengaruhi bayi secara genetik. Timbal dapat ditemukan secara alami di dalam kerak bumi. Limbah industri yang tidak diolah dari industri pewarna, pelapis cat, percetakan, penyulingan minyak bumi, operasi pertambangan, keramik, kaca dan baterai dapat menyebabkan peningkatan konsentrasi timbal. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) menetapkan ambang batas maksimum untuk ion timbal dalam air minum adalah 0,01 mg L−1. Untuk mencapai pembuangan air limbah industri yang aman dan efektif, industri melakukan beberapa pengolahan.
Berbagai metode untuk mengurangi jumlah logam berat dari air limbah adalah presipitasi secara kimiawi, pertukaran ion, koagulasi, pengapungan, elektrokimia, reverse osmosis dan reduksi. Metode-metode tersebut memiliki kelemahan berupa endapan bahan kimia beracun, penghilangan logam yang tidak sempurna, efisiensi rendah, membutuhkan energi dan reagen yang tinggi. Adsorpsi adalah metode yang sangat disukai untuk mengolah air limbah karena beberapa keunggulannya seperti pengoperasiannya yang sederhana, efisiensi tinggi, produksi lumpur yang minimal, kemudahan regenerasi dan biaya yang rendah. Saat ini, banyak peneliti tertarik untuk menemukan potensi adsorben dari biomassa dan juga produk sampingan dari pertanian dan industri karena hemat biaya, aman dan ekonomis. Beberapa biomassa telah dilaporkan sebagai adsorben seperti sekam, ganggang laut, jamur, kulit jeruk, kulit melon, ampas tebu, sekam wijen, sekam bunga matahari, limbah teh, dan sekam kopi.
Modifikasi kimia menggunakan pretreatment NaOH pada adsorben ampas tebu sorgum (SB) untuk mereduksi timbal(II) telah diselidiki. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa permukaan ampas tebu sorgum termodifikasi (MSB) menjadi lebih halus, serta meningkatkan porositas dan ukuran pori. Parameter kerja seperti konsentrasi awal timbal(II), dosis biosorben dan waktu kontak dianalisis untuk mengetahui efisiensi penyerapan dari ampas tebu sorgum termodifikasi (MSB). Proses adsorpsi pada ampas tebu sorgum termodifikasi (MSB) mengikuti second-order rate law, dimana mekanisme proses adsorpsinya adalah chemisorption dan didukung dengan model Elovich. Dari data eksperimen mengikuti model Langmuir dengan kapasitas adsorpsi maksimum 12.29 mg.g−1. Perilaku termodinamika pada rentang temperatur 303,15–323,15oK menunjukkan bahwa proses adsorpsi bersifat nonspontan dan eksotermis. Di sini, ampas tebu sorgum termodifikasi (MSB) mampu berfungsi sebagai adsorben yang menjanjikan dengan efisiensi adsorpsi yang baik, penggunaan yang sederhana dan ekonomis untuk menghilangkan timbal(II) dari air limbah.
Penulis: Dr. Handoko Darmokoesoemo, Drs., DEA
Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga
Jurnal: Afandi, A.A., Kurniawan, Y.D., Widyaningrum, B.A., Matilda, T., Indriani, D.W., Putri, D.I.M., Darmokoesoemo, H., Kusuma, H.S., 2023, Potentials of NaOH modified agricultural waste of sorghum bagasse for lead (II) removal from aqueous solution: kinetics, isotherm and thermodynamic studies, Chemistry and Ecology,39(5), 506-524, https://doi.org/ 10.1080/02757540.2023.2206395
Link: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02757540.2023.2206395
