ADSORPSI ZAT WARNA INDIGO CARMINE MENGGUNAKAN SILIKA GEL BERBASIS FLY ASH BATU BARA TERIMPREGNASI ALUMINIUM

Abstract

Zat warna indigo carmine merupakan zat warna biru yang bersifat anionik, memiliki daya adsorpsi yang sangat kuat, serta banyak digunakan dalam industri tekstil jeans dan wool. Zat warna indigo carmine sangat larut dalam air sehingga penggunaan yang tidak tepat dapat mengakibatkan biota air menjadi terganggu. Salah satu cara yang dikembangkan untuk menurunkan kadar warna adalah metode adsorpsi. Adsorpsi merupakan metode yang tepat digunakan karena pengerjaannya sederhana, efisiensi tinggi, dan ramah lingkungan. Silika gel telah dikenal sebagai adsorben yang mempunyai gugus aktif Si-OH dan Si-O-Si sehingga dapat menyerap limbah zat warna. Upaya untuk mendapatkan adsorben yang relatif murah dapat dilakukan dengan cara pemanfaatan limbah abu terbang (fly ash) dari batubara, di mana silika (SiO2) yang terkandung dalam fly ash sebesar 30,25%-36,83%. Namun permasalahan yang terjadi adalah kemampuan adsorpsi silika gel terhadap zat warna anionik. Sehingga perlu memodifikasi muatan permukaan silika gel yang dilakukan dengan menempelkan logam aktif pada permukaan silika gel (impregnasi) agar bersifat lebih elektropositif dan dapat menyerap zat warna anionik. Sampel fly ash (abu terbang) batubara dari PLTU Paiton-Probolinggo dilakukan proses leaching menggunakan H2SO4. Tahap selanjutnya, dilakukan ekstraksi silika dari fly ash menggunakan NaOH dan HCl, kemudian diaging, disaring, dinetralkan, dioven, digerus, diayak dan dikalsinasi. Silika gel yang dihasilkan dimodifikasi muatan permukaannya yang dilakukan dengan cara diimpregnasi dengan aluminium 10% sehingga menghasilkan silika gel terimpregnasi aluminium (SG-Al). Langkah yang dilakukan adalah menambahkan larutan Al(NO3)3.9H2O ke dalam silika gel, kemudian diaduk, disaring, dioven, diayak dan dikalsinasi. Silika gel dan SG-Al yang diperoleh dikarakterisasi dengan FTIR menunjukkan adanya gugus silanol (Si-OH) dan siloksan (Si-O-Si) berturut-turut pada bilangan gelombang 3435,34 cm-1 dan 462,93 cm-1, serta tidak munculnya spektra FTIR pada bilangan gelombang 960 cm-1 karena adanya aluminium yang diimpregnasi. Karakterisasi dengan SEM-EDX menunjukkan morfologi silika gel dan SG-Al yang tidak seragam dengan ukuran 0,13- 0,15 μm serta unsur yang terkandung pada silika gel adalah Si, O, Al dan Na sedangkan pada SG-Al adalah Si, O dan Al. Produk silika gel dan SG-Al dilakukan uji adsorpsi terhadap indigo carmine dengan wariasi pH sistem (1, 2, 3, 5, 7, 9 dan 11) serta variasi konsentrasi (25 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm dan 500 ppm). Silika gel dan SG-Al yang dihasilkan memiliki kemampuan adsorpsi mengikuti model Langmuir dengan nilai kapasitas adsorpsi sebesar 25,907 mg/g dan 41,841 mg/g, kemampuan adsorpsi SG-Al 61,51% lebih baik dibandingkan silika gel tanpa modifikasi.