BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pesatnya industrialisasi memudahkan kehidupan manusia, tetapi di lain pihak dapat mengancam kehidupan di alam ini. Limbah yang disisakan dari proses industri merupakan ancaman bagi kehidupan manusia, makhluk lain dan lingkungan sekitarnya, sehingga perlu mendapat perhatian yang serius. Limbah industri akan berpotensi sebagai pencemar bila dibuang ke lingkungan begitu saja tanpa pengolahan terlebih dahulu. Senyawa kimia berbahaya di dalamnya dapat menyebabkan perubahan lingkungan, baik secara fisik, kimia maupun biologi.
Menipisnya cadangan minyak bumi menjadikan batubara sebagai salah satu sumber energi alternatif yang ekonomis. Industri-industri besar saat ini sebagian besar mulai beralih menggunakan batubara sebagai bahan bakar alternatif seperti industri tekstil, karet, kertas, dan PLTU. Namun, pembakaran batubara menghasilkan polutan yang tidak sedikit, berupa abu yang terbawa aliran gas dan sering disebut sebagai abu layang. Dengan demikian semakin banyak penggunaan batubara justru dapat menimbulkan masalah pencemaran di lingkungan yang serius. Pada tahun 1993 produksi abu layang sudah mencapai 400.000 – 500.000 ton/tahun (Herry P, 1993). PLTU Suralaya bahkan menghasilkan 750.000 ton/tahun, sedangkan PLTU Paiton menghasilkan limbah abu layang sebesar 350.000 ton/tahun (Jumaeri, 2000). Dapat dibayangkan bila penggunaan batubara sebagai bahan bakar PLTU terus meningkat setiap tahunnya, maka akan terjadi akumulasi limbah padat berupa abu layang yang sangat besar. Oleh karena itu, perlu diupayakan usaha pemanfaatan abu layang sehingga selain dapat mengatasi masalah pencemaran lingkungan, nilai abu pun dapat ditingkatkan.
Di sisi lain sejalan dengan pertumbuhan dan perkembangan penduduk, kebutuhan air untuk berbagai keperluan semakin meningkat. Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya yang fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain, sehingga penyediaan air bersih dan sehat mutlak diperlukan.
Menurut Freedman (1995) yang dikutip dari Suyanta (2002) kualitas air ditentukan oleh beberapa parameter diantaranya kandungan beberapa ion logam dan non logam dalam air, seperti ion logam berat berikut perak (Ag), kadmium (Cd), krom (Cr), kobalt (Co), tembaga (Cu), besi (Fe), merkuri (Hg), molibdat (Mo), nikel (Ni), dan ion logam lain yang lebih ringan yaitu aluminium (Al), arsenium (As), dan selenium (Se).
Sementara itu, Industri elektroplating merupakan salah satu industri yang menghasilkan limbah cair dalam jumlah banyak karena air merupakan zat yang penting dalam proses plating. Menurut Tomijiro (1992), sebelum proses pelapisan, dilakukan penghilangan kotoran pada permukaan bahan, pencucian, plating dasar pembilasan. Setelah melalui proses tersebut bahan siap dilapis.Garam-garam logam berat seperti CrO3 digunakan sebagai zat pewarna dan pelapis sehingga proses elektroplating untuk tujuan dekoratif-protektif menghasilkan limbah ion logam salah satunya Cr. Limbah cair berasal dari bak plating yang sudah jenuh dan air bekas pembilasan.
Limbah cair industri yang tidak diolah terlebih dahulu sebelum dibuang akan menyebabkan pencemaran lingkungan, salah satu limbah tersebut dapat berupa ion logam berat. Ion logam berat adalah ion logam yang memiliki berat jenis lebih dari 5 g/cm3, bersifat toksis (racun) dan dapat terakumulasi dalam tubuh makhluk hidup (Mulyono,2001).Ion logam berat dapat mengakibatkan keracunan apabila terakumulasi dalam tubuh makhluk hidup serta dapat menyebabkan kematian apabila kadar dalam tubuh melebihi ambang batas. Ion logam Kromium (Cr) merupakan ion logam berat yang cukup berbahaya.konsentrasi ion logam Cr yang akan dibuang ke lingkungan sebesar 0,5 ppm. Oleh karena itu penghilangan atau penurunan konsentrasi ion-ion logam berat harus dilakukan. Teknik penurunan konsentrasi ion logam berat telah banyak dilakukan dengan cara seperti : ekstraksi, fiksasi, dan adsorpsi. Cara adsorpsi merupakan cara sederhana dan mudah dilakukan. Salah satu bahan alternatif yang memungkinkan dapat digunakan sebagai adsorben ion logam Cr adalah abu layang yang diaktivasi.
Mengingat unsur-unsur utama dalam abu layang adalah silika dan alumina yang mirip dengan zeolit maka abu layang diharapkan dapat digunakan sebagai adsorben. Namun demikian mengingat struktur abu layang yang berada dalam fase kuarsa akibat pembakaran batubara pada suhu tinggi maka perlu dilakukan aktivasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Aktivasi ini dilakukan secara termal dan kimia untuk memperbaiki struktur dan pori abu layang sehingga dapat aktif sebagai adsorben.
Woolard (2000:531-533) mengaktivasi abu layang batubara dengan cara mereaksikannya dengan larutan NaOH variasi 1-8M yang direfluks dengan stirer selama 21 jam pada tekanan atmosfer. Hasil yang terbaik diperoleh pada konsentrasi 3M yang mampu meningkatkan surface area dari 1- 62,7 m2/g. Wulandari (2004:34-35 ) menyatakan bahwa pengasaman menggunakan H2SO4 pada suhu 1500 selama 30 menit dapat meningkatkan efektivitas adsorpsi logam Zn dan Fe dari ± 50% menjadi ± 70%. Namun penelitian yang dilakukan tidak disertai dengan optimasi pengasaman, aktivasi menggunakan NaOH dan aktivasi termal, kekurangan inilah yang akan diteliti lebih lanjut, dengan harapan dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi abu layang.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, maka dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
a. Bagaimana pengaruh penambahan H2SO4 ?
b. Bagaimana pengaruh penambahan NaOH ?
c. Bagaiman pengaruh penambahan H2SO4 + NaOH ?
d. Bagaimana pengaruh aktivasi terhadap kristalinitas?
e. Bagaimana pengaruh aktivasi abu layang terhadap kemampuan adsorpsi ion logam Cr? 5
f. Bagaimana pengaruh pH terhadap adsorpsi ion logam Cr oleh adsorben abu layang diaktivasi?
g. Bagaimana pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi ion logam Cr oleh adsorben abu layang diaktivasi?
1.3 Tujuan Penelitian
Sesuai dengan permasalahan yang telah dikemukakan di atas, maka tujuan penelitian ini adalah :
a.Mengetahui pengaruh penambahan H2SO4 .
b. Mengetahui pengaruh penambahan NaOH .
c. Mengetahui pengaruh penambahan H2SO4 + NaOH .
d. Mengetahui pengaruh aktivasi terhadap kristalinitas.
e. Mengetahui pengaruh aktivasi abu layang terhadap kemampuan adsorpsi ion logam Cr.
f. Mengetahui pengaruh pH terhadap adsorpsi ion logam Cr oleh adsorben abu layang diaktivasi.
g. Mengetahui pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi ion logam Cr oleh adsorben abu layang diaktivasi.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah:
a.Memperoleh informasi tentang pengaruh penambahan H2SO4 .
b Memperoleh informasi tentang pengaruh penambahan NaOH .
c. Memperoleh informasi tentang pengaruh penambahan H2SO4 + NaOH.
d. Memperoleh informasi tentang pengaruh aktivasi terhadap kristalinitas.
e. Memperoleh informasi tentang pengaruh aktivasi abu layang terhadap kemampuan adsorpsi ion logam Cr.
f. Memperoleh informasi tentang pengaruh pH terhadap adsorpsi ion logam Cr oleh adsorben abu layang diaktivasi.
g. Memperoleh informasi tentang pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi ion logam Cr oleh adsorben abu layang diaktivasi.
