Kajian Termodinamika Adsorpsi Multianalit Logam Berat Kromium(VI) dan Zat Warna Metilen Biru oleh Polianilina

Abstract

Peningkatan jumlah limbah cair dari industri batik di Indonesia, khususnya yang mengandung logam berat Kromium(VI) dan zat warna sintetik seperti metilen biru (MB), menjadi isu lingkungan yang serius karena bersifat toksik dan sukar terurai secara alami. Salah satu sumber pencemaran di Kabupaten Jember adalah limbah cair dari industri batik yang dibuang ke aliran Sungai Kreongan tanpa pengolahan memadai, mengandung kadar Cr(VI) yang melebihi baku mutu air limbah. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dilakukan studi adsorpsi multianalit menggunakan polianilina (PANI), yaitu polimer konduktif yang memiliki gugus amina dan imina yang aktif, sehingga dapat berinteraksi secara elektrostatis dengan logam berat dan zat warna. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi karakteristik termodinamika dan perilaku adsorpsi multianalit Cr(VI) dan metilen biru oleh PANI, baik dalam sistem tunggal maupun campuran (multianalit), melalui pendekatan isoterm adsorpsi dan perhitungan parameter termodinamika (ΔG, ΔH, ΔS). PANI disintesis menggunakan metode rapid mixing dalam suasana asam menggunakan anilin dan amonium persulfat, dan dikarakterisasi menggunakan FTIR untuk mengetahui gugus fungsi serta SEM untuk melihat morfologi permukaannya. Adsorpsi dilakukan dalam berbagai variasi pH (2–11), dosis adsorben (3–6 mg), suhu (303–323 K), dan konsentrasi analit (10–500 mg g-1), baik untuk Cr(VI) saja, MB saja, maupun campuran Cr–MB. Optimasi kondisi adsorpsi menunjukkan bahwa pH optimum untuk adsorpsi Cr(VI) adalah pH 2, dengan kapasitas adsorpsi tertinggi tercapai pada dosis 5 mg PANI. Model isoterm yang diuji meliputi Langmuir, Freundlich, dan Temkin, dan dianalisis secara linear dan non-linear. Untuk sistem Cr(VI) tunggal, model Langmuir cocok pada suhu rendah (303 K), menunjukkan adsorpsi monolayer, sedangkan model Freundlich cocok pada suhu tinggi (323 K) yang menggambarkan permukaan heterogen dan multilayer. Dalam sistem multianalit, perbandingan konsentrasi optimum MB : Cr ditentukan sebesar 1 : 5, berdasarkan keseimbangan absorbansi pada panjang gelombang maksimum masing-masing analit (663 nm untuk MB dan 350 nm untuk Cr(VI)).