HALAMAN PENGESAHAN
USUL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
1. Judul Kegiatan :
2. Bidang Kegiatan : ( ) PKM-AI ()PKM-GT
3. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Elinira Subandi
b. NIM : 100331404585
c. Jurusan : Kimia
d. Universitas/ Institut/ Politeknik : Universitas Negeri Malang
e. Alamat Rumah dan No HP : Dusun Ringgit Desa Kembang Ringgi
RT.01 RW.07 Kecamatan Pungging-Mookerto, 085755130749
f. Alamat Email : [email protected]
4. Anggota Pelaksana Kegiatan :
a. Megan Yesey Oktafiana
b. Dyan Nur Andyana
c. Reza Agistria
5. Dosen Pendamping
a. Nama Lengkap dan Gelar :
b. NIP :
c. Alamat Rumah dan No Tel./HP :
Malang, 21 Desember 2012
Menyetujui
Ketua Jurusan Kimia
Drs. Budi Santoso M. Si.
NIP. 196 008 261 987 031 001
Ketua Pelaksana
Elinira Subandi
NIM. 100331404585
1
Pembantu Rektor Bidang Akademik dan
Kemahasiswaan UPI,
Dosen Pendamping,
2
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim,
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini sesuai dengan
rencana dengan judul “……………………”. Dalam karya tulis ini penulis
mencoba menganalisis penggunaan dan pemanfaatan karbon aktif sebagai media
adsorpsi limbah dari senyawa logam berat yang berbahaya di lingkungan sekitar.
Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Bapak
Adman, S. Pd., M. Pd, sebagai dosen pendamping yang telah menyempatkan
waktunya dan menyumbangkan pemikirannya sehingga karya tulis ini dapat
terselesaikan. Serta kepada semua pihak yang telah membantu baik langsung
maupun tidak langsung, sehingga karya tulis ini dapat terwujud.
Penulis menyadari bahwa sepenuhnya karya tulis ini masih jauh dari kata
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun untuk dijadikan acuan pada masa yang akan datang.
Penulis berharap semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi penulis dan
umumnya bagi kita semua. Amien.
Malang, 21 Desember 2012
Penulis
3
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN……………………………………. 1
KATA PENGANTAR……………………………………………. 3
DAFTAR ISI……………………………………………………… 4
RINGKASAN……………………………………………………. 5
PENDAHULUAN……………………………………………….. 7
GAGASAN………………………………………………………. 10
KESIMPULAN………………………………………………….. 19
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………. 20
DAFTAR RIWAYAT HIDUP…………………………………… 21
4
RINGKASAN
Kemajuan di bidang industri di masa sekarang ini mengakibatkan
banyaknya aktivitas manusia yang menyebabkan tekanan di sekitarnya meningkat.
Pertambahan jumlah industri dan penduduk membawa akibat bertambahnya beban
pencemaran yang disebabkan oleh pembuangan limbah industri dan domestik.
Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan merupakan masalah
besar dunia saat ini. Persoalan spesifik logam berat Pb dan Cd di lingkungan
terutama karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan keberadaannya di
alam, serta meningkatnya sejumlah logam berat yang menyebabkan keracunan
terhadap tanah, udara dan air meningkat. Proses industri dan urbanisasi
memegang peranan penting terhadap peningkatan kontaminasi tersebut. Suatu
organisme akan kronis apabila produk yang dikonsumsikan mengandung logam
berat tersebut.
Karbon aktif adalah karbon yang di proses sedemikian rupa sehingga pori
– porinya terbuka, dan dengan demikian akan mempunyai daya serap yang tinggi.
Karbon aktif merupakkan karbon yang bebas serta memiliki permukaan dalam
(internal surface), sehingga mempunyai daya serap yang baik.Karbon aktif juga
digunakan untuk menyerap kandungan logam berat Pb (Plumbum = Timbal) dan
Cd (Cadmium). Logam berat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia sebagai
penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh
lagi logam berat akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau
karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan
pencernaan.
Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat
dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang
melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama
di perairan telah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses
pembersihannya akan sulit sekali dilakukan. Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109
unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat.
Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua
jenis.
5
Aplikasi sistem ini sangat cocok diterapkan dalam industri – industri
pengolahan yang menghasilkan limbah cair yang relatif banyak dan sangat
dianjurkan terutama pada Instalasi Pengolahan Air Bersih atau Air Minum
(IPAM). Dalam perspektif yang lebih luas, aplikasi teknologi karbon aktif ini
dapat digunakan tidak hanya untuk mengolah logam berat Cd dan Pb tetapi juga
pada unsur pecemar lainnya.
6
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kemajuan dibidang industry yang dewasa ini terjadi di berbagai Negara
termasuk Negara berkembang seperti Indonesia tentu saja akan menimbulkan
dampak positif dan dampak negative. Dampak negative contohnya yaitu limbah
hasil olahan industry yang dibuang ke lingkungan tentu akan menimbulkan efek
tertentu bagi lingkungan tersebut. Salah satunya yaitu limbah yang berbbentuk
senyawa logam berat yang sangat berbahaya jika berada di lingkungan manusia.
Keberadaan logam berat dengan konsentrasi yang melebihi konsentrasi
standar akan berdampak buruk bagi mahkluk hidup yang tinggal di wilayah
tersebut. Logam-logam berat seperti Cd, Pb, Cr, Hg, dan Cu sangat berbahay jika
berada dalam paparan yang berllebih di lingkungan hidup manusia dan mahkluk
hidup lain. Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia
tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya
racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses
metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak
sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur
masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika
sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap
tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa
juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi
(tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan.
Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan merupakan
masalah besar dunia saat ini. Persoalan spesifik logam berat Pb dan Cd di
lingkungan terutama karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan
keberadaannya di alam, serta meningkatnya sejumlah logam berat yang
menyebabkan keracunan terhadap tanah, udara dan air meningkat. Proses industri
dan urbanisasi memegang peranan penting terhadap peningkatan kontaminasi
tersebut. Suatu organisme akan kronis apabila produk yang dikonsumsikan
mengandung logam berat tersebut.
Dari evaluasi beberapa teknik pengolahan logam berat dengan
mempertimbangkan akan kemudahan sistem aplikasi lapangan dan sumber daya
7
yang melimpah, maka diperoleh suatu metode yang lebih representatif dalam
mengolah logam berat timbal dan kadmium. Metode tersebut adalah adsorpsi
dengan media karbon aktif. Karbon aktif adalah karbon yang di proses sedemikian
rupa sehingga pori – porinya terbuka, dan dengan demikian akan mempunyai daya
serap yang tinggi. Karbon aktif merupakkan karbon yang bebas serta memiliki
permukaan dalam (internal surface), sehingga mempunyai daya serap yang
baik.Karbon aktif memiliki ruang pori sangat banyak dengan ukuran tertentu.
Pori-pori ini dapat menangkap partikel-partikel sangat halus (molekul) terutama
logam berat dan menjebaknya disana. Penyerapan menggunakan karbon aktif
adalah efektif untuk menghilangkan logam berat. Ion logam berat ditarik oleh
karbon aktif dan melekat pada permukaannya dengan kombinasi dari daya fisik
kompleks dan reaksi kimia.
Karbon aktif memiliki jaringan porous (berlubang) yang sangat luas yang
berubah-ubah bentuknya untuk menerima molekul pengotor baik besar maupun
kecil. Efektifitas adsorpsi karbon aktif terhadap logam timbal Pb2+ telah
ditunjukkan pada sertifikat NSF (National Sanitation Foundation) yang
merefleksikan isotherm Langmuir dimana adsorbsi logam berat Pb akan
berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan dimana proses adsorbsi tidak
akan berjalan lagi atau berhenti meskipun dosis karbon aktif diperbesar.
Kecepatan penyerapan ini tergantung dari sifat adsorbsi, temperatur, pH, dan
waktu singgung karbon aktif dengan Pb. Sedangkan penyerapan Cd relatif
merefleksikan isotherm Freundlich.
Tujuan Penulisan
Tujuan pembuatan gagasan tertulis ini diantaranya adalah :
1. Turut serta membantu pemerintah dalam rangka memberikan gagasan
mengenai penanggulangan limbah industri yang bersifat merugikan bagi
manusia dan mahkluk hidup lain
2. Memberikan gagasan atau ide dalam peningkatan kualitas SDM dengan
pemanfaatan karbon aktif utuk adsorpsi logam berat
3. Membantu meningkatkan nilai efektifitas karbon aktif
8
Manfaat Penulisan
Manfaat dari penulisan ini adalah:
1. Untuk peneliti, memberikan sebuah ide baru dalam pemanfaatan karbon
aktif demi meningkatkat efektifitas karbon aktif itu sendiri
2. Untuk masyarakat sekitar, memberikan wawasan mengenai pemanfaatan
karbon aktif dala mengurangi limbah logam berat dari industri yang ada
disekitarnya yang dapat menyebabkan berbagai kerugian
3. Bagi pemerintah membantu memberikan gagasan untuk menanggulangi
limbah industri yang ada berupa logam berat yang merusak lingkungan.
9
GAGASAN
Karbon aktif adalah karbon yang di proses sedemikian rupa sehingga pori
– porinya terbuka, dan dengan demikian akan mempunyai daya serap yang tinggi.
Karbon aktif merupakkan karbon yang bebas serta memiliki permukaan dalam
(internal surface), sehingga mempunyai daya serap yang baik. Keaktifan daya
menyerap dari karbon aktif ini tergantung dari jumlah senyawa kabonnya yang
berkisar antara 85 % sampai 95% karbon bebas. Karbon aktif yang berwarna
hitam, tidak berbau, tidak terasa dan mempunyai daya serap yang jauh lebih besar
dibandingkan dengan kabon aktif yang belum menjalani proses aktivasi, serta
mempunyai permukaan yang luas, yaitu memiliki luas antara 300 sampai 2000
m/gram. Karbon aktif merupakan suatu bentuk arang yang telah melalui aktifasi
dengan menggunakan gas CO2, uap air atau bahan-bahan kimia sehingga pori-
porinya terbuka dan dengan demikian daya absorpsinya menjadi lebih tinggi
terhadap zat warna dan bau. Karbon aktif mengandung 5 sampai 15 persen air, 2
sampai 3 persen abu dan sisanya terdiri dari karbo.
Proses aktifasi bertujuan untuk meningkatkan volume dan memperbesar
diameter pori setelah mengalami proses karbonisasi, dan meningkatkan
penyerapan. Pada umumnya karbon aktif dapat di aktifasi dengan 2 (dua) cara,
yaitu dengan cara aktifasi kimia dan aktifasi fisika.
1. Aktifasi kimia, arang hasil karbonisasi direndam dalam larutan aktifasi sebelum
dipanaskan. Pada proses aktifasi kimia, arang direndam dalam larutan pengaktifasi
selama 24 jam lalu ditiriskan dan dipanaskan pada suhu 600 – 9000C selama 1 – 2
jam.
2. Aktifasi fisika, yaitu proses menggunakan gas aktifasi misalnya uap air atau
CO2 yang dialirkan pada arang hasil karbonisasi. Proses ini biasanya berlangsung
pada temperatur 800 – 11000C.
Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak
dengan karbon tersebut. Karbon Aktif digunakan untuk menjernihkan air,
pemurnian gas, industri minuman, farmasi, katalisator, dan berbagai macam
penggunaan lain. Pada saringan arang aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses
penyerapan zat - zat yang akan dihilangkan oleh permukaan arang aktif, termasuk
CaCo3 yang menyebabkan kesadahan. Apabila seluruh permukaan arang aktif
10
sudah jenuh, atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka kualitas air yang
disaring sudah tidak baik lagi, sehingga arang aktif harus diganti dengan arang
aktif yang baru.
Karbon aktif juga digunakan untuk menyerap kandungan logam berat Pb
(Plumbum = Timbal) dan Cd (Cadmium). Logam berat menimbulkan efek
kesehatan bagi manusia sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses
metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi logam berat akan bertindak sebagai
penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur
masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika
sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap
tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa
juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi
(tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan.
Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah
teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi,
logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis.
Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam
jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah
yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah
Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam
berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih
belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb,
Cr dan lain-lain. Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan
merupakan masalah besar dunia saat ini.
Proses industri dan urbanisasi memegang peranan penting terhadap
peningkatan kontaminasi tersebut. Suatu organisme akan kronis apabila produk
yang dikonsumsikan mengandung logam berat tersebut. Timbal yang terserap oleh
ibu hamil akan berakibat pada kematian janin dan kelahiran prematur, berat lahir
rendah bahkan keguguran. Penelitian menunjukkan bahwa timbal yang terserap
oleh anak, walaupun dalam jumlah kecil, dapat menyebabkan gangguan pada fase
awal pertumbuhan fisik dan mental yang kemudian berakibat pada fungsi
kecerdasan dan kemampuan akademik. Kadmium berpengaruh terhadap manusia
11
dalam jangka waktu yang panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khusunya
hati dan ginjal. Secara prinsip, pada konsentrasi rendah berefek terhadap
gangguan pada paru-paru, emphysemia dan renal turbular disease yang kronis.
Kadmium lebih mudah terakumulasi oleh tanaman jika dibandingkan dengan
timbal (Pb). Logam berat ini tergabung bersama timbal dan merkuri sebagai “the
big three heavy metals” yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan
manusia.
Dari evaluasi beberapa teknik pengolahan logam berat dengan
mempertimbangkan akan kemudahan sistem aplikasi lapangan dan sumber daya
yang melimpah, maka diperoleh suatu metode yang lebih representatif dalam
mengolah logam berat timbal dan kadmium. Metode tersebut adalah adsorpsi
dengan media karbon aktif. Karbon aktif memiliki ruang pori sangat banyak
dengan ukuran tertentu. Pori-pori ini dapat menangkap partikel-partikel sangat
halus (molekul) terutama logam berat dan menjebaknya disana. Penyerapan
menggunakan karbon aktif adalah efektif untuk menghilangkan logam berat. Ion
logam berat ditarik oleh karbon aktif dan melekat pada permukaannya dengan
kombinasi dari daya fisik kompleks dan reaksi kimia.
Karbon aktif memiliki jaringan porous (berlubang) yang sangat luas yang
berubah-ubah bentuknya untuk menerima molekul pengotor baik besar maupun
kecil. Efektifitas adsorpsi karbon aktif terhadap logam timbal Pb2+ telah
ditunjukkan pada sertifikat NSF (National Sanitation Foundation) yang
merefleksikan isotherm Langmuir dimana adsorbsi logam berat Pb akan
berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan dimana proses adsorbsi tidak
akan berjalan lagi atau berhenti meskipun dosis karbon aktif diperbesar.
Kecepatan penyerapan ini tergantung dari sifat adsorbsi, temperatur, pH, dan
waktu singgung karbon aktif dengan Pb. Sedangkan penyerapan Cd relatif
merefleksikan isotherm Freundlich. Proses eliminasi logam berat Pb dan Cd
dengan karbon aktif akan semakin efektif dimana selain sebagai adsorben karbon
aktif secara simultan juga bertindak sebagai pemberat (weighing agent) demikian
pula jika berbagai metode pengolahan digabung misalnya metode adsorbsi karbon
aktif dengan metode konvensional (koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan
khlorinasi).
12
Penyerapan karbon aktif bubuk dapat digunakan pada instalasi pengolahan
di hampir seluruh tempat/titik pembubuhan. Pembubuhan karbon aktif dapat
dilakukan dengan sistem kering maupun basah. Titik pembubuhan ini tentunya
mempunyai kelebihan dan kekurangan masing – masing. Untuk meningkatkan
kecepatan adsorpsi, dianjurkan agar menggunakan arang aktif yang telah
dihaluskan. Aplikasi sistem ini sangat cocok diterapkan dalam industri – industri
pengolahan yang menghasilkan limbah cair yang relatif banyak dan sangat
dianjurkan terutama pada Instalasi Pengolahan Air Bersih atau Air Minum
(IPAM). Dalam perspektif yang lebih luas, aplikasi teknologi karbon aktif ini
dapat digunakan tidak hanya untuk mengolah logam berat Cd dan Pb tetapi juga
pada unsur pecemar lainnya.
Pencemaran logam berat di alam sangat erat kaitannya dengan kesehatan
masyarakat, contohnya logam krom.
Kromium merupakan elemen berbahaya di permukaan bumidan dijumpai
dalam kondisi oksida antara krom(II) hingga krom(VI), tetapi hanya krom yang
bervalensi 3 dan 6 memiliki kesamaan sifat biologi. Krom valensi tiga mempunyai
sifat racun lebih rendah diabandingkan dengan valensi enam. Krom dalam tubuh
dapat berakibat buruk terhadap sistem saluran pernafasan, kulit, pembuluh darah,
dan ginjal. Ion-ion krom(VI) dalam proses metabolisme tubuh akan menghalangi
atau mampu menghambat kerja enzim benzopiren hiroksilase dapat
mengakibatkan perubahan dalam kemampuan pertumbuhan sel, sehingga sel-sel
menjadi tumbuh secara liar dan tidak terkontrol, atau lebih dikenal dengan istilah
kanker (Palar, 2008).
Berbagai usaha telah dilakukan untuk mengurangi kandungan logam berat
melaui proses adsorpsi diantaranya menggunakan zeolit (Minawisawa dkk, 2006),
pasir silika (Wei dkk, 2003), gambut (Soukand dkk., 2002), mikroorganisme
(Ramelow dkk., 1996), dan karbon aktif. Karbon aktif telah banyak digunakan
untuk mengadsorpsi logam berat, diantaranya untuk mengadsorpsi tembaga
(Aliatun dkk, 2004), kadmium dan alumunium (Sigh dkk, 2006). Selain untuk
digunakan sebagai adsorben, karbon aktif juga banyak digunakan untuk
prekonsentrasi atau pemekatan yang didalamnya melibatkan proses adsorpsi dan
desorpsi untuk kepentingan analisis kuantitatif, diantaranya adalah untuk
13
prekonsentrasi timbal (Ensafi dkk, 2003), galium (Minawisawa dkk, 2004), dan
berelium (Yaman dan Avci, 2006).
Beberapa penelitian telah dilakukan membuat karbon aktif dari beberapa
bagian tanaman seperti yang telah dilakukan Kawasaki dkk. (2006), Kadirvelu
(2003) membuat karbon aktif dari tempurung kelapa, dan Catur (2002) membuat
karbon aktif dari tempurung kelapa sawit. Sejalan dengan usaha untuk
mendapatkan karbon aktif sebagai adsorben logam berat, maka dilakukan
penelitian tentang pemanfaatan tempurung biji jarak pagar yang termodifikasi
sebagai adsorben untuk logam krom. Adsorpsi ialah pengumpulan zat terlarut di
permukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau zat
cair yang kontak dengan zat lainnya. Proses ini menghasilkan akumulasi
konsentrasi zat tertentu di permukaan media setelah terjadi kontak antarmuka atau
bidang batas (paras, interface) cairan dengan cairan, cairan dengan gas atau cairan
dengan padatan dalam waktu tertentu. Contohnya antara lain dehumidifikasi, yaitu
pengeringan udara dengan desiccant (penyerap), pemisahan zat yang tidak
diinginkan dari udara atau air menggunakan karbon aktif, ion exchanger untuk zat
terlarut di dalam larutan dengan ion dari media exchanger. Artinya, pengolahan
air minum dengan karbon aktif hanyalah salah satu dari terapan adsorpsi.
Atas dasar fenomena kejadiannya, adsorpsi juga dibedakan menjadi tiga
macam. Yang pertama disebut chemisorption, terjadi karena ikatan kimia
(chemical bonding) antara molekul zat terlarut (solute) dengan molekul adsorban.
Adsorpsi ini bersifat sangat eksotermis dan tidak dapat berbalik (irreversible).
Yang kedua, adsorpsi fisika (physical adsorption, terjadi karena gaya tarik
molekul oleh gaya van der Waals dan yang ketiga disebut ion exchange
(pertukaran ion), terjadi karena gaya elektrostatis.
Bagaimana terjadinya fenomena adsorpsi itu? Ahli pengolahan air
membagi adsorpsi menjadi tiga langkah, yaitu (1) makrotransport: perpindahan
zat pencemar, disebut juga adsorbat (zat yang diadsorpsi), di dalam air menuju
permukaan adsorban; (2) mikrotransport: perpindahan adsorbat menuju pori-pori
di dalam adsorban; (3) sorpsi: pelekatan zat adsorbat ke dinding pori-pori atau
jaringan pembuluh kapiler mikroskopis.
14
Ada sejumlah hal yang mempengaruhi efektivitas adsorpsi, yaitu: (1) jenis
adsorban, apakah berupa arang batok, batubara (antrasit), sekam, dll; (2)
temperatur lingkungan (udara, air, cairan): proses adsorpsi makin baik jika
temperaturnya makin rendah; (3) jenis adsorbat, bergantung pada bangun molekul
zat, kelarutan zat (makin mudah larut, makin sulit diadsorpsi), taraf ionisasi (zat
organik yang tidak terionisasi lebih mudah diadsorpsi). Berdasarkan jenis
adsorbatnya, tingkat adsorpsi digolongkan menjadi tiga, yaitu lemah (weak),
terjadi pada zat anorganik kecuali golongan halogen (salah satunya adalah klor).
Adsorpsi menengah (medium), terjadi pada zat organik alifatik dan adsorpsi kuat
(strong) terjadi pada senyawa aromatik (zat organik yang berbau (aroma) dengan
struktur benzena, C6H6).
Kemajuan di bidang industri di masa sekarang ini mengakibatkan
banyaknya aktivitas manusia yang menyebabkan tekanan di sekitarnya meningkat.
Pertambahan jumlah industri dan penduduk membawa akibat bertambahnya beban
pencemaran yang disebabkan oleh pembuangan limbah industri dan
domestik.Pencemaran logam berat merupakan suatu proses yang erat
hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Keberadaan
logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari proses
alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari
tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia
terutama hasil limbah industri. Dalam neraca global, sumber yang berasal dari
alam sangat sedikit dibandingkan pembuangan limbah akhir di laut.
Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung
pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang
dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses
15
metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak
sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur
masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika
sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap
tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa
juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi
(tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan.
Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang
telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang
toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah
logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat
dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat
menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan
lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau
beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya
atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain.
Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan merupakan
masalah besar dunia saat ini. Persoalan spesifik logam berat Pb dan Cd di
lingkungan terutama karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan
keberadaannya di alam, serta meningkatnya sejumlah logam berat yang
menyebabkan keracunan terhadap tanah, udara dan air meningkat. Proses industri
dan urbanisasi memegang peranan penting terhadap peningkatan kontaminasi
tersebut. Suatu organisme akan kronis apabila produk yang dikonsumsikan
mengandung logam berat tersebut.
Timbal yang terserap oleh ibu hamil akan berakibat pada kematian janin
dan kelahiran prematur, berat lahir rendah bahkan keguguran. Penelitian
menunjukkan bahwa timbal yang terserap oleh anak, walaupun dalam jumlah
kecil, dapat menyebabkan gangguan pada fase awal pertumbuhan fisik dan mental
yang kemudian berakibat pada fungsi kecerdasan dan kemampuan akademik.
Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu yang
panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khusunya hati dan ginjal. Secara
prinsip, pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-
16
paru, emphysemia dan renal turbular diseaseyang kronis. Kadmium lebih mudah
terakumulasi oleh tanaman jika dibandingkan dengan timbal (Pb). Logam berat ini
tergabung bersama timbal dan merkuri sebagai “the big three heavy metals” yang
memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia.
evaluasi beberapa teknik pengolahan logam berat
dengan mempertimbangkan akan kemudahan sistem aplikasi lapangan dan
sumber daya yang melimpah, maka diperoleh suatu metode yang lebih
representatif dalam mengolah logam berat timbal dan kadmium. Metode tersebut
adalah adsorpsi dengan media karbon aktif. Karbon aktif memiliki ruang pori
sangat banyak dengan ukuran tertentu. Pori-pori ini dapat menangkap partikel-
partikel sangat halus (molekul) terutama logam berat dan menjebaknya
disana. Penyerapan menggunakan karbon aktif adalah efektif untuk
menghilangkan logam berat. Ion logam berat ditarik oleh karbon aktif dan melekat
pada permukaannya dengan kombinasi dari daya fisik kompleks dan reaksi kimia.
Karbon aktif memiliki jaringan porous (berlubang) yang sangat luas yang
berubah-ubah bentuknya untuk menerima molekul pengotor baik besar maupun
kecil.
Efektifitas adsorpsi karbon aktif terhadap logam timbal Pb2+ telah
ditunjukkan pada sertifikat NSF (National Sanitation Foundation)
yang merefleksikan isotherm Langmuir dimana adsorbsi logam berat Pb akan
berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan dimana proses adsorbsi tidak
akan berjalan lagi atau berhenti meskipun dosis karbon aktif diperbesar.
Kecepatan penyerapan ini tergantung dari sifat adsorbsi, temperatur, pH, dan
waktu singgung karbon aktif dengan Pb. Sedangkan penyerapan Cd relatif
merefleksikan isotherm Freundlich.Proses eliminasi logam berat Pb dan Cd
dengan karbon aktif akan semakin efektif dimana selain sebagai adsorben karbon
aktif secara simultan juga bertindak sebagai pemberat (weighing agent) demikian
pula jika berbagai metode pengolahan digabung misalnya metode adsorbsi karbon
aktif dengan metode konvensional (koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan
khlorinasi).
Penyerapan karbon aktif bubuk dapat digunakan pada instalasi pengolahan
di hampir seluruh tempat/titik pembubuhan. Pembubuhan karbon aktif dapat
17
dilakukan dengan sistem kering maupun basah. Titik pembubuhan ini tentunya
mempunyai kelebihan dan kekurangan masing – masing. Untuk meningkatkan
kecepatan adsorpsi, dianjurkan agar menggunakan arang aktif yang telah
dihaluskan.
Aplikasi sistem ini sangat cocok diterapkan dalam industri – industri pengolahan
yang menghasilkan limbah cair yang relatif banyak dan sangat dianjurkan
terutama pada Instalasi Pengolahan Air Bersih atau Air Minum (IPAM). Dalam
perspektif yang lebih luas, aplikasi teknologi karbon aktif ini dapat digunakan
tidak hanya untuk mengolah logam berat Cd dan Pb tetapi juga pada unsur
pecemar lainnya.
18
KESIMPULAN
Gagasan yang Diajukan
Untuk mengatasi masalah limbah industry berupa logam berat yang berdampak
buruk bagi lingkungan, kami memberikan gagasan pemanfaatan karbon aktif
sebagai media adsorpsi limbah logam berat tersebut.
Prediksi Hasil yang Akan Diperoleh
Pemanfaatan karbon aktif ini dapat memberikan berbagai manfaat dan dampak
positif dari implementasinya ditinjau dari berbagai aspek :
1. Aspek lingkungan
Mengurangi dampak buruk yang ditimbulkan akibat adanya logam
berat yang bersifat karsinogenik dan toksik bagi mahkluk hidup di
lingkungannya
2. Aspek sosial
a. Memberikan kesempatan kepada masyarakat untuk bekerja
sama dalam menanggulangi masalah yang ada
b. Industri bekerja sama dalam pengolahan limbah yang
dihasilkan agar tidak merugikan bagi industri dan masyarakat
itu sendiri
3. Aspek ekonomi
a. Meningkatkan nilai efektifitas dan ekonomis dari karbon aktif
4. Aspek politik
a. Membantu pemerintah dalam menciptakan kondisi yang kondusif
bagi masyarakat dalam membangun Negara industry yang berbasis
lingkungan.
b. Menciptakan erjasama dan sinergi antara masyarakat dan pemerintah
dalam menyikapi suatu masalah limbah industry akibat
pembangunan Negara.
19
DAFTAR PUSTAKA
Ferrazukhrufia.2012. laporan kimia fisika isoterm adsorpsi karbon aktif.
http://ferrapramadewi.wordpress.com/2012/04/03/laporan-kimia-fisika-isoterm-
adsorpsi-karbon-aktif/ 16 Desember 2012. 18:05
Anonym.2008. POTENSI KARBON AKTIF SEBAGAI MEDIA ADSORPSI logam
berat timbal (Pb) dan kadmium (Cd).
http://smk3ae.wordpress.com/2008/06/05/potensi-karbon-aktif-sebagai-media-
adsorpsi-logam-berat-timbal-pb-dan-kadmium-cd/ 16 Desember 2012.18:33
Anonym.Karbon Aktif. http://www.purewatercare.com/karbon_aktif.php . 16
Desember 2012. 19:48
Anonym.2009.Adsorpsi Karbon Aktif.
http://www.airlimbahku.com/2009/03/adsorpsi-karbon-aktif.html . 17 Desember
2012.17:35
Sri.2012.Adsorpsi. http://sriactivity.blogspot.com/2012/06/adsorpsi.html . 18
Desember 2012.19:27
20
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama Lengkap : Elinira Subandi
NIM : 100331404585
TTL : Mojokerto, 4 Februari 1992
Agama : Islam
Golongan Darah : A
Hobi : Swimming, Browsing, Singing, Cooking
Cita-cita : menjadi Guru atau Chef
Email : [email protected]
Motto Hidup : let it flow
Alamat Asal : Dusun Ringgit Desa Kembang Ringgit RT.01 RW.07
kecamatan Pungging-Mojokerto
Riwayat Pendidikan :
a. SD : SDN 1 Kembang Ringgit (Lulus 2004)
b. SMP : SMPN 1 Ngoro (Lulus 2007)
c. SMA : SMKN 1 Ngoro (Lulus 2010)
d. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Malang angkatan (2010)
Prestasi yang pernah diraih :
1. Lulusan Terbaik SMAN 1 Ngoro-Mojokerto Llusan tahun 2010
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama Lengkap : Megan Yesey Oktafiana
NIM :
TTL :
Agama : Islam
Golongan Darah :
Hobi :
Cita-cita :
21
Email :
Motto Hidup :
Alamat Asal :
Riwayat Pendidikan :
a. SD :
b. SMP :
c. SMA :
d. Perguruan Tinggi :
Prestasi yang pernah diraih :
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama Lengkap : Dyan Nur Andyana
NIM :
TTL :
Agama : Islam
Golongan Darah :
Hobi :
Cita-cita :
Email :
Motto Hidup :
Alamat Asal :
Riwayat Pendidikan :
a. SD :
b. SMP :
c. SMA :
d. Perguruan Tinggi :
Prestasi yang pernah diraih :
22
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama Lengkap : Reza Agistria
NIM :
TTL :
Agama : Islam
Golongan Darah :
Hobi :
Cita-cita :
Email :
Motto Hidup :
Alamat Asal :
Riwayat Pendidikan :
a. SD :
b. SMP :
c. SMA :
d. Perguruan Tinggi :
Prestasi yang pernah diraih :
23
24
Top Related