Isotermal Kompetisi Adsorpsi Methylene Blue dan Methyl Orange pada Bentonit termodifikasi Fe3O4

Abstract

Zat warna banyak digunakan dalam bidang industri saat ini, terutama pada industri tekstil. Penggunaan zat warna dalam bidang tekstil mencapai ±300.000 ton pada tahun 2019. Zat warna dibagi menjadi dua kelompok, yakni zat warna anionik dan zat warna kationik. Zat warna kationik salah satunya ialah Methylene Blue dan zat warna anionik ialah Methyl Orange. Kedua zat warna bersifat karsinogenik dan berbahaya bagi kehidupan dalam perairan. Oleh sebab itu, dilakukan adsorpsi sebagai bentuk upaya pembersihan zat warna tersebut. Adsorpsi membutuhkan material berupa bentonite yang diketahui memiliki luas permukaan yang besar, sehingga cocok digunakan sebagai adsorben. Namun, bentonit juga perlu dimodifikasi menggunakan Fe3O4 agar diperoleh luas permukaan yang lebih besar. Fe3O4/Bentonit perlu dilakukan karakterisasi berupa XRF untuk mengetahui jumlah komposisi yang terkandung didalamnya, FTIR untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat dalam Fe3O4/Bentonit, XRD untuk mengetahui kristanilitas yang terbentuk pada Fe3O4/Bentonit, dan BET untuk mengetahui luas permukaan dari Fe3O4/Bentonit. Fe3O4/Bentonite digunakan untuk pengujian adsorpsi pada Methylene Blue dan Methyl Orange dengan variasi pH adsorbat (2, 4, 6, 8, dan 10) dan variasi konsentrasi adsorbat (25 ppm, 50 ppm, 75 ppm, 100 ppm, 200 ppm, 300 ppm, dan 500 ppm). Bentonit dimodifikasi dengan Fe3O4 dengan perbandingan mol 1:1 dengan menggunakan NaOH 2M sebagai presipitat pada suhu 80C selama 60 menit. Bentonit dikarakterisasi menggunakan XRF yang menunjukkan bahwa jenis bentonit yang digunakan merupakan Ca-Bentonit. Hasil karakterisasi menggunakan FTIR menunjukkan adanya puncak baru pada bilangan gelombang 1488,25 cm-1 yang merupakan gugus Fe-OH. Karakterisasi XRD menunjukkan adanya pola sudut baru pada 2 35,13 yang merupakan puncak dari Fe-OH. Karakterisasi BET menunjukkan bahwa luas permukaan mengalami penurunan pada Fe3O4/Bentonit hingga 6,46 m2/g yang mengidentifikasi kemungkinan ion Fe menutup antarlayer. Nilai pHpzc menunjuukan muatan netral bentonite dan Fe3O4/Bentonit masing-masing berada pada pH 6,38 dan 6,06. pH optimum yang dihasilkan pada Methylene Blue ialah pH 6 pada kedua adsorben dan pH 4 untuk Methyl Orange pada kedua adsorben. Sedangkan, konsentrasi optimum yang dihasilkan berada pada 100 ppm untuk kedua zat warna pada kedua adsorben. Bentonite dan Fe3O4/Bentonit mengikuti model isothermal Langmuir pada kedua zat warna. Kapasitas adsorpsi pada larutan tunggal Methylene Blue 18,018 mg/g pada bentonite dan 20,121 mg/g pada Fe3O4/Bentonit sedangkan pada Methyl Orange 22,573 mg/g pada Bentonit dan 23,981 mg/g pada Fe3O4/Bentonit.