Pemisahan Logam Mn Pada Air Asam Tambang Batubara di Kalimantan Selatan Secara Elektrolisis

Abstract

Air asam tambang batubara merupakan limbah dari pertambangan batubara yang membahayakan lingkungan. Logam–logam berat juga dapat larut pada air asam tambang, diantara adalah Zn, Cd, Fe, Al, dan Mn. Penelitian yang sudah dilakukan oeh pihak Green Peace menemukan kandungan logam Mn sebesar 39,7–40,2 mg/L. Sedangkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan tahun 2010, ambang batas nilai maksimum Mn pada air minum yaitu sebesar 0,4 mg/L. Jika air asam tambang mengalir masuk ke pori-pori tanah akan sampai pada permukaan air tanah yang akan menimbulkan dampak serius. Air asam tambang tersebut dapat mengganggu pasokan air bersih yang digunakan untuk konsumsi masyarakat sehari–hari. Oleh karena itu diperlukan upaya untuk memisahkan logam Mn dari air asa tambang batubara. Pemisahan logam dari campurannya dapat menggunakan metode elektrolisis. Metode elektrolisis dipilih untuk pemisahan karena logam yang dipisahkan akan memiliki kemurnian tinggi dengan kuantitas maksimal. Pemberian larutan elektrolit dan tegangan merupakan faktor utama pada metode elektrolisis, karena elektrolit dan tegangan yang diberikan akan meningkatkan arus yang mengalir pada larutan. Voltametri siklik dapat ditentukan untuk menentukan tegangan optimum. Tegangan optimum ditentukan dengan voltametri siklik karena selama pengukuran analit tidak banyak mengalami perubahan. Proses elektrolisis dapat diterapkan pada sampel berwujud cair, misalnya pada sampel air asam tambang batubara yang diambil di Kabupaten Tanah Laut – Kalimantan Selatan. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mengetahui pengaruh variasi konsentrasi larutan elektrolit dalam penentuan tegangan optimum untuk elektrolisis logam Mn dengan metode voltametri siklik; (2) mengetahui pola voltammogram secara voltametri siklik dalam penentuan tegangan optimum untuk elektrolisis Mn dari air asam tambang batubara; (3) mengetahui pengaruh variasi waktu dan jumlah katoda pada elektrolisis terhadap jumlah logam Mn yang berhasil dipisahkan dan (4) mengetahui seberapa besar efisiensi metode elektrolisis secara voltametri siklik untuk isolasi logam Mn pada air asam tambang batubara. Tahapan–tahapan pada penelitian ini yaitu (1) penentuan konsentrasi larutan elektrolit optimum, tegangan optimum logam Mn larutan standar dan larutan sampel air asam tambang batubara dengan metode voltametri siklik; (2) Tegangan optimum yang dihasilkan dari metode voltametri siklik, kemudian diaplikasikan pada proses elektrolisis logam Mn dengan variasi waktu 10, 20, 30, 40, dan 50 menit serta variasi jumlah elektroda; (3) menimbang berat elektroda & menganalisis kadar logam Mn dengan spektroskopi serapan atom (SSA) sebelum dan sesudah proses elektrolisis. Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi elektrolit optimum yaitu sebesar 0,150 M. Sedangkan tegangan optimum dan nilai arus tertinggi logam Mn dari pengukuran sampel berada pada penambahan KCl dengan konsentrasi 0.150 M yaitu -987.688 mV dengan arus -781.333 (µA). Tegangan optimum dan arus optimum pada larutan standar MnCl 2 .4H O adalah sebesar -929.875 mV dan -547.000 (µA). Massa logam Mn sebelum dielektrolisis adalah 0,18 mg/20 mL. Setelah proses elektrolisis menggunakan tegangan optimum dan penambahan larutan elektrolit selama 40 menit logam Mn yang menempel pada katoda sebesar 0,06 mg dengan menggunakan 1 elektroda, sedangkan dengan menggunakan 2 elektroda logam Mn yang menempel pada katoda sebesar 0,087 mg. Nilai efisiensi metode elektrolisis untuk pemisahan logam Mn pada sampel air asam tambang batubara sebesar 32,8 % dengan 1 elektroda dan 50 % dengan 2 elektroda.