BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Logam perak (Ag) mempunyai sifat yang mengkilap, sangat mudah dibentuk dan ditempa, memiliki daya hantar listrik dan panas yang tinggi, serta tahan terhadap korosi. Oleh karena itu, logam perak banyak digunakan secara luas sebagai bahan konduktor listrik dan panas, serta sebagai perhiasan. Selain itu, logam perak juga bersifat fotosensitif (peka terhadap cahaya) sehingga sering dipakai sebagai bahan dalam proses fotografi, baik fotografi hitam putih maupun proses radiologi rumah sakit. Limbah yang mengandung perak sangat berbahaya bila langsung dibuang ke lingkungan. Perak selain termasuk logam berat, juga merupakan logam beracun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia. Dampak akut dari logam berat Ag adalah pusing, mual, keram perut dampak kronis terjadinya kerusakan organ jaringan seperti gangguan ginjal dan liver. Pencemaran lingkungan oleh ion Ag(I) menyebabkan masuknya ke dalam rantai makanan, kemudian apabila manusia mengkonsumsi makanan yang telah terkontaminasi ion Ag(I) maka akan terjadi akumulasi Ag dalam tubuh. Akumulasi perak pada tubuh manusia dapat mengakibatkan pigmentis yang disebut Argyria. Mengingat bahaya yang ditimbulkanya maka batas maksimum untuk perak yang diperbolehkan dalam air li mbah sangat kecil. Berdasarkan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia No.45 tahun 2006 tentang baku mutu TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Prosedure) pencemar dalam limbah untuk penentuan karakteristik sifat racun, kandungan perak (Ag) yang diperbolehkan sebesar 5,0 mg/L (Anonim, 2006). Salah satu metode yang efektif dalam pereduksian logam b erat Ag adalah Fotoreduksi yaitu reaksi reduksi yang terjadi melalui pengikatan elektron yang berasal dari fotolisis air hasil penyinaran dengan sinar UV. Fotoreduksi ion Ag(I) dalam limbah simulasi menggunakan katalis TiO2. Selain itu peningkatan efektivitas fotoreduksi yang terkatalisis TiO2 juga dapat dilakukan dengan penambahan asam organik.
Asam-asam organik yang telah diuji untuk mereduksi ion Ag(I) dalam limbah antara lain asam oksalat dan asam askorbat. Asam tersebut dapat ditemukan dalam sayur maupun buah buahan seperti belimbing wuluh, kulit jeruk dan bayam. Buah-buahan itu cepat membusuk yang akhirnya terbuang sebagai limbah. Untuk memanfaatkan limbah buah dan sayur yang mudah membusuk tersebut, maka pada penelitian ini digunakan asam-asam organik dari belimbing wuluh, kulit jeruk dan bayam untuk mereduksi ion Ag(I) dari limbah cair proses fotografi.
1.2 Tujuan
untuk mengetahui penurunan Ag dalam air limbah dengan metode presipitasi penggunakan NaOH dan reaksi Alkali sianida
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Definisi limbah cair
Berdasarkan keputusan Menperindag RI No. 231/MPP/Kep/7/1997 Pasal I tentang prosedur impor limbah, menyatakan bahawa limbah adalah bahan/barang sisa atau bekas dari suatu kegiatan atau proses produksi yang fungsinya sudah berubah dari aslinya, kecuali yang dapat dimakan oleh manusia dan hewan. Pengertian limbah menurut WHO yaitu sesuatu yang tidak berguna, tidak dipakai, tidak disenangi atau sesuatu yang dibuang dan berasal dari kegiatan manusia dan tidak terjadi dengan sendirinya. Pengelompokan Limbah Berdasarkan Bentuk atau Wujudnya dapat dibagi menjadi empat diantaranya yaitu: limbah cair, limbah padat, limbah gas dan limbah suara. Artikel ini akan menjelaskan secara rinci masing-masing jenis limbah ini.
L i m b a h adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baikindustri maupun domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada suatusaat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memilikinilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimiaorganik dan anorganik. dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiranlimbah dapatberdampak negati! terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia,sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. "ingkat bahayakeracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dankarakteristik limbah.
2.1.1 Sumber Air Limbah
Sumber Air Limbah Beberapa sumber air limbah antara lain adalah (Kusputranto, 1985): 1. Air limbah rumah tangga (domestic wastes water) 2. Air limbah kota praja (municipal wastes water) 3. Air limbah industri (industrial wastes water) 2.1.2 Parameter Air Limbah
Beberapa parameter yang digunakan dalam pengukuran kualitas air limbah antara lain: (Kusnoputranto, 1985).
1. Kandungan Zat Padat Yang diukur dari kandungan zat padat ini adalah dalam bentuk Total Solid Suspended (TSS) dan Total Dissolved Solid (TDS). TSS adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan air yang tidak larut dan tidak dapat mengendap langsung. TDS adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan pada air yang sifatnya terlarut dalam air. 2. Kandungan Zat Organik Zat organik di dalam penguraiannya memerlukan oksigen dan bantuan mikroorganisme. Salah satu penentuan zat organik adalah dengan mengukur BOD (Biochemical Oxygen Demand) dari buangan tersebut. BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk melakukan dekomposisi aerobik bahan-bahan organik dalam larutan, di bawah kondisi waktu dan suhu tertentu (biasanya lima hari pada 200 C). 3.
Kandungan Zat Anorganik Beberapa komponen zat anorganik yang penting untuk mengawasi kualitas air limbah antara lain : Nitrogen dalam senyawaan Nitrat, Phospor, H2O dalam zat beracun dan logam berat seperti Hg, Cd, Pb dan lain-lain.
4.
Gas Adanya gas N2, O2, dan CO2 pada air buangan berasal dari udara yang larut ke dalam air, sedangkan gas H2S, NH3, dan CH4 berasal dari proses dekomposisi air buangan. Oksigen di dalam air buangan dapat diketahui dengan mengukur DO (Dissolved Oxygen). Jumlah oksigen yang ada di dalam sering digunakan untuk menentukan banyaknya/besarnya pencemaran organik dalam larutan, makin rendah DO suatu larutan makin tinggi kandungan zat organiknya.
5.
Kandungan Bakteriologis Bakteri golongan Coli terdapat normal di dalam usus dan tinja manusia. Sumber bakteri patogen dalam air berasal dari tinja manusia yang sakit. Untuk menganalisa bakteri patogen yang terdapat dalam air buangan cukup sulit sehingga parameter mikrobiologis digunakan perkiraan terdekat jumlah golongan coliform (MPN/ Most Probably Number) dalam sepuluh mili buangan serta perkiraan terdekat jumlah golongan coliform tinja dalam seratus mili air buangan.
6. pH (Derajat Keasaman) Pengukuran pH berkaitan dengan proses pengolahan biologis karena pH yang kecil akan menyulitkan, disamping akan mengganggu kehidupan dalam air bila dibuang ke perairan terbuka. 7. Suhu Suhu air buangan umumnya tidak banyak berbeda dengan suhu udara tapi lebih tinggi daripada suhu air minum. Suhu dapat mempengaruhi kehidupan dalam air. Kecepatan reaksi atau pengurangan, proses pengendapan zat padat serta kenyamanan dalam badan-badan air. 2.2 Pengolahan Limbah Cair 2.2.1 Pengolahan secara fisik
Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi.
2.2.2 Pengolahan secara kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.
2.2.3 Pengolahan secara mikrobiologi
Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya. Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu: 1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor); 2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor). Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. 2.3 Definisi Limbah Industri
Air limbah atau limbah cair industri adalah limbah yang diha silkan pada setiap tahap proses produksi yang berupa air sisa, air bekas proses produksi, atau air bekas pencucian peralatan industri. Berdasarkan Undang-Undang No 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup mengamanatkan bahwa air limbah industri harus dipantau secara berkala. Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah yang mengandung bahan polutan yang memiliki sifat racun dan berbahaya dikenal dengan limbah B3, yang dinyatakan sebagai bahan yang dalam jumlah relatif sedikit tetapi berpotensi untuk merusak lingkungan hidup dan sumberdaya (Ginting, 2007). 2.3.1 Klasifikasi Limbah Industri
Berdasarkan nilai ekonominya limbah dibedakan menjadi limbah yang mempunyai nilai ekonomis dan limbah yang tidak memiliki nilai ekonomis. Limbah yang memiliki nilai ekonomis yaitu limbah dimana dengan melalui suatu proses lanjut akan memberikan suatu nilai tambah. Limbah non ekonomis adalah suatu limbah yang walaupun telah dilakukan proses lanjut dengan cara apapun tidak akan memberikan nilai tambah kecuali
sekedar untuk mempermudah sistem pembuangan. Limbah jenis ini sering men imbulkan masalah pencemaran dan kerusakan lingkungan (Kristanto, 2002). 2.3.2 Tujuan Pengolahan Limbah Cair Industri
Pengolahan limbah cair industri mempunyai tujuan (Pandia, 1995) : 1. Penghilangan bahan tersuspensi dan terapung 2. Penghilangan organisme patogen 3. Pengolahan bahan organik yang terbiodegradasi 4. Peningkatan pengertian tentang dampak pembuangan limbah yang tidak diolah atau sebagian diolah terhadap lingkungan 5. Peningkatan pengetahuan dan pemikiran tentang efek jangka panjang yang mungkin akan ditimbulkan oleh komponen tertentu dalam limbah yang dibuang ke badan air. 6. Peningkatan kepedulian nasional untuk perlindungan lingkungan.
2.4 Karakteristik Perak
Perak terlarut biasanya terdapat dalam bentuk perak nitrat. Keberadaannya dalam air limbah biasanya berasal dari industri porselen, fotografi, penyepuh listrik, dan pabrik tinta. Nilai ekonomis logam perak tinggi sehingga pengolahan limbah perak biasanya disertai dengan pertimbangan kemungkinan untuk daur ulangnya (Suryadiputra, 1994). Menurut Totok et al . (2002), perak merupakan logam berat yang terlarut dalam air dan dapat mengganggu kese hatan. Perak dapat menyebabkan penyakit agria, warna kulit kelabu kebiruan dan penyakit pada mata. Metode-metode pengolahan yang mendasar yaitu meliputi: pengendapan, pertukaran ion, pertukaran reduktif dan recovery elektronik Perak dihilangkan dari air limbah dengan die ndapkan sebagai perak klorida. Perak dapat diendapkan secara selektif sebagai perak klorida dari suatu air limbah yang mengandung campuran logam tanpa terlebih dahuludipisahkan atau dengan pengendapan serentak dengan logam lainnya. Jika suatu air limbah yang mengandung campuran logam tanpa terlebih dahulu kondisi pengolahan bersifat alkalin (basa), dihasilkan pengendapan hidroksida-hidroksida dari logam-logam lain bersama perak klorida (Suryadiputra, 1994).
2.4.1 Sifat Fisik Perak
Dalam sistem periodik unsur, perak terletak pada golongan IB dan periode 5. Unsur tersebut bernomor atom 47 dan memiliki massa atom 107.870 g/mol termasuk logam yang berkarakter fisik keras dan unik di antara logam-logam lainn ya. Perak memiliki titik leleh 961.93˚C dan titik didih 2212˚C. Perak berada dalam keadaan terikat sebagai Ag2S (argentit), AgCl, dan dalam bijih tembaga-nikel. Unsur bersifat logam transisi ini berwarna
putih
mengkilap,
dapat
ditempa,
sedikit
lebih
keras
dari
emas,
konduktivitasnya paling tinggi diantara semua logam, tahan terhadap udara murni dan air, tetapi tidak tahan terhadap udara yang mengandung belerang (timbul bercak hitam, menjadi kusam), dan kurang reaktif dibandingkan dengan tembaga. Sifat-sifat fisik dan kimia tersebut menjadikan perak mudah diolah dan dibuat menjadi produk komersil. 2.4.2 Sifat Kimia Perak
Tobing & Nathan (2003) melaporkan bahwa sifat kimia perak antara lain 1. tidak larut dalam asam klorida 2. tidak larut dalam asam sulfat 3. dan tidak larut dalam asam nitrat encer 2.5 Definisi presipitasi
Presipitasi adalah salah satu cara pengolahan logam berat dari limbah cair yang paling sering digunakan. Hal ini terkait dengan efisiensi dari presipitasi yang tinggi untuk dapat mengurangi kadar logam berat. Presipitasi dapat mengurangi kadar logam berat dalam air limbah dengan hasil yang sangat baik dimana kadar logam berat setelah proses pengolahan menjadi kecil dan dapat dibuang ke perairan. Sel ain itu dari segi pengerjaan, proses presipitasi relatif mudah jika dibandingkan dengan proses-proses pengolahan logam berat lain yang ada pada saat ini. Proses yang dilakukan pada presipitasi pada dasarnya ialah mengendapkan logam berat pada air limbah dengan bantuan penambahan precipiting agent. Presipitasi dilakukan dengan menurunkan kelarutan ion logam terlarut melalui penambahan precipiting agent sehingga logam berat akan mengendap sebagai logam yang insolube dan dapat dipisahkan dari air limbah yang telah diolah. Cara ini telah banyak
digunakan oleh industri-industri untuk mengolah logam berat pada air limbahnya sehingga buangan air limbah dari industri tersebut dapat sesuai dengan peraturn pemerintah. Presipitasi dilakukan dengan menjenuhkan larutan dan banyak dilakukan dengan meningkatkan pH larutan. Setidaknya ada tujuh cara presipitasi yang telah sering digunakan dalam mengolah logam berat pada industri-industri saat ini. Pengelompokan ini dibedakan berdasarkan precipiting agent yang digunakan pada proses presipitasi yang dilakukan, yaitu: 1. Presipitasi Hidroksida 2. Prseipitasi Sulfida 3. Presipitasi Carbonate 4. Presipitasi Xanthate 5. Presipitasi Campuran 6. Treatment Sodium borohydride (SBH) 7. Presipitasi Dithiocarbamate Dari ketuuh cara tersebut, presipitasi yang paling sering digunakan pada saat ini ialah presipitasi hidroksida, presipitasi karbonat, dan presiptasi sulfide terkait dengan proses rangkaian pengerjaannya yang mudah dan memberikan hasil yang efektif dalaam mengurangi kadar logam dalam air limbah (Armenante, 1997) Proses presipitasi ini sangat terkait dengan kelarutan logam dan hasil kali kelarutannya dengan precipiting agent yang digunakan. Dimana yang diinginkan adalah logam berat terlarut dapat mengendap sebanyak banyaknya sehingga kadar logam berat pada air hasil presipitasi menjadi sangat rendah. 2.5.1 Konsep Dasar Presipitasi
Konsep dasar presipitasi adalah adanya ke seimbangan antara padatan dan yang terlarut pada larutan tersebut (Eilbeck dan Mattock, 1992).Beberapa faktor yang mempengaruhi kelarutan presipitat (endapan) antara lain : 1. Kekuatan ion (ionic strength) 2. Efek ion bervalensi sama ( the common ion effect ), adanya peningkatan kekuatan ion. 3. Pembentukan kompleks, menghasilkan kelarutan rendah.
4. Ukuran partikel, merupakan variabel dalam keseimbangan akhir dan berkaitan erat terhadap kebutuhan energi. 2.6 Definisi Koagulasi dan Presipitasi menurut Ahli
Eckenfelder (1980) membedakan definisi dan penerapan koagulasi dan presipitasi. Koagulasi didefinisikan sebagai penambahan bahan kimia pada dispersi koloidal dan menghasilkan destabilisasi partikel dengan adanya reduksi gaya. Koagulasi terdiri dari reduksi muatan permukaan dan pembentukan kompleks hydrous oxide. Presipitasi terdiri dari pembentukan gumpalan-gumpalan pencemar yang tidak dapat larut. Contoh koagulasi adalah dispersi koloid dari kekeruhan dan warna, sedangkan contoh proses presipitasi adalah penyisihan fosfor dan logam berat. Kemampuan proses presipitasi k imia untuk menghilangkan bahan yang ada pada air buangan atau air limbah, dikemukakan oleh Metcalf & Eddy (1991) yaitu sebesar 80 – 90 persen total bahan tersuspensi, 40 -70 pe rsen BOD, 30 – 60 persen COD, dan 80 – 90 persen bakteri.
BAB III PEMBAHASAN 3.1 Studi Kasus
Salah satu jenis polutan yang banyak mendapat perhatian dalam pengelolaan lingkungan adalah logam berat. Pembuangan limbah terkontaminasi oleh logam berat ke dalam sumber air bersih (air tanah atau air permukaan) menjadi masalah utama pencemaran karena sifat toksik dan takterdegradasi secara biologis (nonbiodegradable) logam berat. Jenis logam berat yang tergolong memiliki tingkat toksisitas tinggi antara lain adalah Hg, Cd, Cu, Ag, Ni, Pb, As, Pb, As, Cr, Sn, Zn, dan Mn [1-3]. Salah satu sumber polutan logam berat adalah limbah cair laboratorium, misalnya limbah cair dari residu analisis parameter chemical oxygen demand (COD). Limbah cair ini memiliki nilai pH ekstrem rendah ( 1,4) dan kadar logam berat terlarut ∼
sangat tinggi (konsentrasi Hg: 77,6-392 mg/L). Limbah cair ini hingga saat ini belum mendapat perhatian yang memadai. Dari sisi jumlah, limbah cair yang dihasilkan oleh suatu laboratorium umumnya memang relatif sedikit, akan tetapi limbah cair ini tercemar berat oleh berba gai jenis bahan kimia toksik. Secara kolektif dan dalam kurun waktu yang lama dapat berdampak nyata pada lingkungan apabila tidak dikelola secara memadai. Karena sifatnya, limbah laboratorium tergolong dalam kategori limbah bahan berbahaya dan beracun/B3
dan memerlukan
penanganan secara khusus. Akan tetapi, dalam prakteknya limbah cair laboratorium hingga saat ini belum dikelola sesuai dengan persyaratan yang berlaku. Limbah cair laboratorium sering dibuang langsung ke saluran drainase tanpa pengolahan yang memadai. Dengan anggapan bahwa praktek pembuangan limbah cair laboratorium tersebut terjadi di institusi pendidikan, penelitian dan pengembangan baik instansi pemerintah maupun swasta, maka kegiatan akademik dan penelitian semacam ini sangat berpotensi mencemari lingkungan mengingat kegiatan laboratorium umum berlangsung secara rutin dalam kurun waktu yang sangat lama. Praktek pembuangan limbah cair laboratorium ke lingkungan tanpa pengolahan yang memadai disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain belum adanya teknik pengolahan yang efektif dengan biaya terjangkau.
Beberapa laboratorium telah menerapkan praktek pengelolaan dengan cara memisahkan dan mengumpulkan limbah cair berbahaya dan beracun terpisah dari limbah cair yang tidak berbahaya. Akan tetapi, setelah terkumpul dalam jumlah banyak, masalah sering muncul berkaitan dengan cara pengolahan/pembuangan limbah tersebut. Alternatif untuk mengirim limbah tersebut ke tempat pengolahan limbah B3 milik pihak ketiga sering menghadapi masalah prosedur dan biaya. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan metode sederhana yang efektif untuk menyisihkan logam berat terlarut (Hg, Ag, dan Cr) dari limbah cair laboratorium dengan metode kombinasi presipitasi dan adsorpsi dengan kabon aktif, mencakup kondisi proses, tingkat penyisihan dan kualitas hasil olahan yang dapat dicapai. Meskipun teknik penyisihan logam berat dengan metode presipitasi dan adsorbsi telah banyak dikenal, tetapi informasi dari penelitian ini dapat bermanfaat dalam pengelolaan limbah cair laboratorium. Pengaturan pH. Nilai pH digunakan untuk mendeskripsikan sifat keasaman limbah cair, yaitu untuk mendeskripsi konsentrasi ion H+ dalam limbah cair: pH = -log [H+ ]. Limbah cair yang bersifat sangat asam atau sangat basa akan merusak properti (bersifat korosif) dan mengganggu organisme. Sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1, limbah cair dari laboratorium yang diteliti memiliki pH 1,3-1,4 dan berpotensi merusak lingkungan. Oleh karena itu limbah tersebut harus dinetralkan sebelum dibuang ke lingkungan. Baku mutu buangan cair untuk parameter pH adalah 6,5-9,0 [9]. Untuk meningkatkan pH dapat digunakan berbagai jenis basa. Namun karena nilai pH limbah cair laboratorium sangat rendah, penggunaan kapur untuk peningkatan pH tidak sesuai untuk kasus ini. Hal penting yang perlu diketahui adalah pola perubahan pH tidak linier dengan jumlah penambahan basa sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1. Untuk menaikkan pH sejumlah 1 L limbah cair dari pH 1,4 menjadi 6-14 diperlukan sekitar 600 g NaOH. Sebaliknya, untuk menurunkan kembali limbah cair tersebut dari pH 14 menjadi pH 7 diperlukan sekitar 40 mL H2SO4 1 N (Gambar 2). Dengan bantuan Gambar 1 dan 2, jumlah larutan basa atau asam untuk keperluan praktis pengaturan pH dapat diketahui dengan mudah. Perlu mendapat penekanan disini bahwa limbah cair laboratorium menunjukkan karekteristik bufer tinggi terhadap perubahan pH. Penambahan NaOH hingga sekitar 600 g/L hampir tidak mengubah nilai pH limbah cair (Gambar 1). Hal ini terjadi karena limbah cair laboratorium mengandung kombinasi berbagai macam garam dan asam dari bahan kimia yang ditambahkan dalam analisis COD [6], yaitu kalium bikromat (K2Cr2O7), asam
sulfat pekat (H2SO4), raksa sulfat (HgSO4), perak sulfat (Ag2SO4), ferosulfat (FeSO4.7H2O), dan fero ammonium sulfat (Fe(NH4)2(SO4).6H2O). Garam dan asam ini dalam limbah cair tersebut terdisosiasi menjadi ion-ion penyusunnya, dan membentuk resistensi terhadap perubahan pH akibat penambahan NaOH. Baru setelah melebihi kapasitas bufer, penambahan NaOH dalam jumlah relatif sedikit dapat meningkatkan pH limbah cair secara signifikan. Sebagai hasil dari presipitasi logam berat terlarut adalah dihasilkannya residu berupa endapan. Endapan ini banyak mengandung logam berat dan memerlukan penanganan lebih lanjut. Namun, dengan presipitasi volume limbah cair dapat direduksi dan residu (limbah padat/semipadat) dapat ditangani dengan cara relatif sederhana, misalnya dengan pengeringan dan solidifikasi (pencampuran dengan semen). Presipitasi. Kelarutan berbagai jenis logam sangat ditentukan oleh pH larutan. Kecuali logam perak, pola umum kelarutan logam menurun dengan meningkatkan pH larutan dan setelah mencapai tingkat kelarutan minimum kemudian meningkat lagi dengan menin gkatnya pH [10]. Karakteristik ini digunakan sebagai dasar penyisihan logam terlarut dalam limbah cair, yaitu dengan cara pengaturan pH limbah cair sehingga logamlogam membetuk fase padatan atau endapan yang relatif lebih mudah dipisahkan secara fisik missalnya dengan cara sedimentasi.
Secara umum, kelarutan logam tersebut menurun dengan men ingkatnya pH larutan, kecuali logam Cr. Tingkat penyisihan dan konsentrasi minimum logam terlarut tergantung pada jenis logam dan pH cairan. Tingkat penyisihan tertinggi logam Cr (97%) dicapai pada pH 10, dan selanjutnya kelarutan logam Cr meningkat kembali dengan peningkatan pH. Tingkat penyisihan tertinggi untuk logam Hg dan Ag (97-99%) baru dicapai pada pH 12. Penurunan konsentrasi Ag secara nyata baru teramati pada pH lebih dari 12. Adsorpsi. Meskipun presipitasi dapat menurunkan konsentrasi logam cukup signifikan (hingga 99%), tetapi konsentrasi logam masih relatif tinggi. Penelitian Mamusung
menunjukkan
penambahan koagulan (alum dan PAC) tidak dapat menurunkan kadar logam berat dalam filtrat hasil presipitasi. Salah satu alternatif untuk menurunkan lebih lanjut kadar logam ad alah adsorpsi. Penelitian adsorpsi logam berat dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai jenis adsorben, misalnya arang aktif , biosorben , zeolit , atau serat lignoselulosik. Dalam penelitian ini dilakukan dengan karbon aktif komersial untuk mengolah lebih lanjut supernatan hasil presipitasi, dimana kandungan logam Hg, Ag, dan Cr masih cukup tinggi (0,73-2,62 mg/L).
Gambar 4 menunjukkan pengaruh dosis karbon aktif terhadap reduksi konsentrasi logam untuk jenis karbon aktif granular dan bubuk. Semakin tinggi dosis karbon aktif menyebabkan semakin tinggi tingkat penyisihan logam terlarut. Hal ini terjadi karena semakin banyak karbon aktif yang ditambahkan semakin luas permukaan karbon aktif yang berperan dalam mengadsorpsi logam terlarut. Secara umum, dapat dikatakan bahwa adsorpsi dapat digunakan untuk menurunkan lebih lanjut kadar logam Hg, Ag, dan Cr dalam filtrat hasil presipitasi. Tingkat efisiensi penurunan konsentrasi dan konsentrasi minimum yang dapat dicapai tergantung pada jenis logam dan dosis karbon aktif. Pada dosis karbon aktif tinggi, tidak teramati adanya perbedaan nyata kemampuan reduksi logam berat oleh kedua jenis karbon aktif. Terutama pada dosis karbon aktif rendah (< 30 g/L), misalnya untuk kasus Ag, karbon aktif bubuk menunjukkan kemampuan lebih tinggi dalam mereduksi logam terlarut.
Perbedaan jenis karbon aktif ini berimplikasi pada perbedaan luas pemukaan aktif karbon aktif, yang mana keduanya mempengaruhi laju difusi logam berat terlarut ke dalam pusat karbon aktif (ATV ). Untuk dosis karbon aktif relatif tinggi (> 30 g/L) dan l ama waktu adsorbsi tinggi (> 12 jam), dimana kesetimbangan telah tercapai, perbedaan laju difusi atau laju penurunan konsentrasi logam terlarut tersebut tidak teramati pada logam Hg dan Cr. Dalam kasus ini, jumlah logam teradsorpsi secara kuantitas sama untuk kedua jenis karbon aktif yang diteliti. Secara umum, hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorpsi dengan karbon aktif dapat menurunkan konsentrasi logam berat hingga 0-0,05 mg/L.
BAB IV PENUTUP 4.1. Kesimpulan
Tingkat penyisihan Cr setinggi 97% dicapai pada pH 10, dan tingkat penyisihan Hg dan Ag antara 97-99% dapat dicapai pada pH 12. Adsorpsi menurunkan lebih lanjut k adar logam Hg, Ag dan Cr dalam filtrat hasil presipitasi. Tingkat efisiensi penurunan konsentrasi dan konsentrasi minimum yang dapat dicapai tergantung pada jenis logam dan dosis karbon aktif. Tergantung pada jenis logam serta jenis dan dosis arang aktif, adsorpsi dengan karbon aktif dapat menyisihkan logam Hg, Ag, dan Cr terlarut dari 0,73-2,62 mg/L hingga konsentrasi sekitar 0-0,05 mg/L. Logam Hg dan Cr relatif lebih mudah teradsorpsi dibandingkan dengan logam Ag. Dosis karbon aktif menentukan kuantitas logam yang teradsorpsi. Semakin banyak karbon aktif yang ditambahkan per satuan volume limbah cair akan meningkatkan massa logam berat terlarut yang teradsorpsi, akan tetapi massa logam yang teradsorpsi per satuan berat karbon aktif menurun. Hasil penelitian dapat dideskripsikan dengan model isotherm Freundlich. Metode presipitasi dan adsorpsi dapat digunakan untuk mengolah limbah cair laboratorium (misalnya sisa analisis parameter COD) skala kecil di tingkat laboratorium penghasil limbah tersebut, sehingga pencemaran lingkungan akibat dari logam berat limbah cair laboratorium dapat dihindari. Optimasi lebih lanjut pada unit operasi adsorpsi dapat dilakukan, misalnya optimasi parameter nilai pH, lama waktu kontak, dan temperatur. Untuk limbah cair yang dihasilkan secara kontinu dalam jumlah besar dan perlu diolah secara kontinu, kajian secara sinambung perlu dilakukan untuk optimasi proses.
4.2. Saran
1. Metode yang telah dilakukan pengujian nya, sebaiknya laboratorium menerapkan konsep presipitasi ini, agar tidak tercemarnya lingkungan sekitar dan tidak berbahaya bagi kesehatan. Karena perak termasuk k dalam limbah logam berat berbahaya.
Daftar pustaka
Suprihatin dan Nastiti Siswi I.2017. Penyisihan logam berat dari limbah cair laboratorium dengan metode presipitasi dan adsorpsi.FTP: Bogor file:///C:/Users/ASUS/AppData/Local/Microsoft/Windows/INetCache/IE/IVYP2468/473946-1-SM[1].pdf file:///C:/Users/ASUS/Downloads/S2-2014-322966-chapter1.pdf
PENYISIHAN LOGAM BERAT (Ag) DARI LIMBAH CAIR LABORATORIUM DENGAN METODE PRESIPITASI DAN ADSORPSI PAPER
Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah rekayasa limbah-B3
Oleh:
Fatimah Nur Maryati
P17333115404
Fachriza Sulahilman
P17333115411
Nur Endah Fitriani
P17333115440
PRODI D-IV KESEHATAN LINGKUNGAN POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES BANDUNG 2017
