1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Dalam era industrialisasi yang disertai dengan globalisasi dewasa ini, beberapa negara berkembang termasuk Indonesia, kualitas lingkungan menjadi suatu
permasalahan nasional yang perlu dicari solusinya [1]. Salah satu komponen lingkungan yang sangat penting untuk kehidupan adalah air. Saat ini badan air
menjadi tercemar karena kegiatan manusia. Bahan pencemar dapat dari limbah yang mengandung bahan kimia yang berbahaya dan beracun seperti logam berat Hg, Cd,
Zn, Pb, Cu, As [2]. Secara umum diketahui bahwa logam berat merupakan unsur yang berbahaya
bagi kehidupan manusia. Persoalan spesifik di lingkungan terutama akumulasinya pada rantai makanan dan keberadaannya di alam, serta meningkatkan jumlah logam
berat yang menyebabkan pencemaran terhadap tanah, udara, dan air meningkat. Kegiatan-kegiatan manusia yang dapat menyebabkan masuknya logam berat ke
lingkungan antara lain adalah pertambangan minyak, emas, batubara, dan lain-lain, pembangkit tenaga listrik, peleburan logam, pabrik-pabrik pupuk, kegiatan-kegiatan
industri lainnya, dan penggunaan produk sintetik misalnya pestisida, cat, baterai, limbah industri, dan lain-lain [3].
Mengingat besarnya dampak yang ditimbulkan oleh limbah industri, beberapa tahun terakhir ini masalah pencemaran lingkungan dan pengaruhnya terhadap
kesehatan mendapat perhatian penting. Logam berat dalam limbah industri dapat dipisahkan dengan berbagai cara seperti pengendapan kimia, elektrodeposisi,
ekstraksi pelarut, ultraflitrasi dan penukar ion [4]. Adsorpsi dengan menggunakan karbon aktif dan resin penukar ion telah umum digunakan sebagai bahan penyerap
polutan. Akan tetapi bahan penyerap dan resin penukar ion tersebut tidak mudah didapatkan dan harganya relatif mahal, sehingga para peneliti mulai mencari
alternatif material lain yang dapat digunakan sebagai bahan penyerap [5].
Universitas Sumatera Utara
2 Bahan sisa seperti tongkol jagung, ampas tebu, serbuk gergajian telah banyak
digunakan sebagai material penyerap logam berat dan senyawa beracun karena gugus fungsi yang dimilikinya dan harganya murah [6].
Berbagai penelitian arang aktif terhadap logam berat telah banyak dilakukan, seperti Ash B dkk [7], melakukan uji penyerapan logam berat Cd dengan
menggunakan arang aktif dari sabut kelapa dengan aktivator H
3
PO
4
. Pembuatan arang aktif tersebut dilakukan pada aktivasi 10 H
3
PO
4
suhu pyrolisis 823 K, dan mampu menyerap logam berat Cd sebanyak 0,09 mgL.
Penelitian arang aktif juga dilakukan oleh Wan Nik, WB dkk [8] melakukan uji penyerapan logam berat Cu dengan menggunakan arang aktif dari cangkang
kelapa sawit dengan aktivator H
3
PO
4
. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum pembuatan arang aktif adalah dengan 30 H
3
PO
4
, suhu pyrolisis 500
o
C selama 2 jam, dan dapat menyerap logam berat Cu sebanyak 99.
Budinova T,dkk [9] juga melakukan uji penyerapan logam berat HgII dengan arang aktif dari pohon birch dengan aktivator H
3
PO
4
dilakukan pada suhu pyrolisis 600
o
C dan mampu menyerap logam berat HgII sebanyak 160 mgg. Li Kunquan [10] melakukan uji penyerapan logam berat Pb dengan
menggunakan arang aktif dari tangkai kapas dengan aktivator 50 H
3
PO
4
dan suhu 500
o
C selama 1 jam, dan mampu menyerap logam berat Pb sebanyak 119 mgg. Secara terperinci dapat dilihat di Tabel 1.1 sebagai bahan perbandingan
penyelesaian penelitian ini. Penelitian ini diarahkan untuk mengembangkan bahan baku alternatif cangkang kelapa sawit dalam pembuatan arang aktif yang
diaplikasikan sebagai adsorben pada penyerapan logam berat. Pemanfaatan cangkang kelapa sawit menjadi arang aktif diharapkan dapat meningkatkan nilai ekonomis
bahan. Penelitian ini bertujuan memanfaatkan cangkang kelapa sawit untuk membuat arang aktif yang digunakan sebagai adsorben pada penyerapan logam berat dengan
pengaruh bahan kimia pengaktif, suhu, dan
waktu aktivasi. Tabel 1.1
PenelitianTerdahulu
Universitas Sumatera Utara
3 No.
Judul Penelitian Metode Penelitian
Hasil Penelitian Referensi
1. Characterization and
Application of Activated Carbon Prepared from
Waster Coir Pith Bahan baku : sabut kelapa
konsentrasi aktifator H
3
PO
4
dan NaOH : 10
Suhu pirolisis : 823 K 550
o
C Lama pirolisis : 1 - 2 jam
Dapat menyerap logam berat sebagai berikut :
1. Besi 0,11 mgL 2. Timbal 0,07 mgL
3. Seng 0,16 mgL 4. Kadmium 0 mgL
5. Kromium 0,03 mgL 6. Kalsium 2,83 mgL
Ash, B; Satapathy, D; Mukherjee,
PS; Nanda, B; Gumaste, J
L; Mishra,
B K
2006
2. Production of Activated
Carbon from Palm Oil Shell
Waste and
Its Adsorption
Characteristics Bahan baku : cangkang kelapa
sawit Variasi konsentrasi H
3
PO
4
: 10, 15, 20, 25, dan 30
Suhu aktifasi : 500
o
C Lama aktifasi : 2 jam
Suhu pirolisis : analisa porositas hingga 1230
_
o
C dengan kenaikan suhu 10
_
o
Cmenit Lama pirolisis : 2 jam
Aplikasi logamberat : Pb, Cd, Cu, Cr
Didapatkan bahwa
karakteristik karbon aktif yang paling baik adalah
pada konsentrasi aktifator 30 dengan suhu 500
o
C Dapat menyerap logam
berat sebagai berikut : 1. Timbal 99,8
2. Kromium 100 3. Kadmium 99,5
4. Tembaga 25 Wan
Nik, W
B, Rahman, M M, Yusof,
A M, Ani, F N, danChe Adnan, CM
2006
Universitas Sumatera Utara
4 No.
Judul Penelitian Metode Penelitian
Hasil Penelitian Referensi
3. Production and
Characterization of Activated Carbon from
Apricot Stones Bahan baku : bijiaprikot
Variasi konsentrasi H
3
PO
4
: 50 Suhu pirolisis : 300, 400,dan 500
o
C dengan derajat kenaikan suhu
20
o
Cmenit Lama pirolisis : 1,5 , 2, 3 dan 3,5
jam Didapatkan bahwa karbon
aktif yang
dihasilkan memiliki
luas permukaan
paling besar yaitu 700 m
2
g pada suhu 400
o
C Nezih, U.Y 2004
4. The Use of Activated
Carbon Prepared from Jackfruit
Artocarpusheterophyllus Peel Waste for
Methylene Blue Removal Bahan baku : biji aprikot
Variasi konsentrasi H
3
PO
4
: 85 dengan rasio aktifator dan bahan 4 :
1 Suhu pirolisis : 550
o
C dan suhu semi pirolisis 200
o
C Aplikasi : Penyerapan zat warna
Methylene Blue Dapat menyerap zat warna
Methylene Blue sebanyak 98 konsentrasi zat warna 50
mgL dan menjadi 41 pada konsentrasi
zat warna
sebanyak 200 mgL Kartika Yoga; Prahas,
Devalry; Indraswati,
Nani; Ismadji, Suryadi 2008
5. Characterization
_ and
_ Le
adAdsorption Properties of Activated Carbons
Prepared from Cotton Stalk by One-Step
H
3
PO
4
Activation Bahan baku : tangkai kapas
Variasi konsentrasi H3PO4 : 50 wv dengan perbandingan 3 : 2
Lama aktifasi : 1 jam Suhu pirolisis : 500 oC dengan
derajat kenaikan suhu 10 oC Lama pirolisis : 1 jam
Aplikasilogamberat : Pb Dapat menyerap logam berat
Pbsebanyak 119 mgL Kunquan, Li; Zheng,
Zheng; Ye, Li 2010
Universitas Sumatera Utara
5 No.
Judul Penelitian Metode Penelitian
Hasil Penelitian Referensi
6. Characterization and
application of activated carbon produced by
H
3
PO
4
and water vapor activation
Bahan baku : pohon birch Aktifator : H
3
PO
4
Suhu pirolisis : 600
o
C Dapat menyerap logam berat
HgII sebanyak 160 mgg Budinova, T; Ekinchi,
E; Yardim F; Grimm, A;
Björnbom, E;
Minkova, V;
Goranova, M 2006 7.
Preparation of
Carbonaceous Heavy
Metal Adsorbent from Shorea
Robusta Leaf
Litter Using Phosphoric Acid Impregnation
Bahan baku : daunShorea Robusta Variasi konsentrasi H
3
PO
4
: 2 N Suhu pirolisis : 500
o
C Aplikasi : Penyerapan logam berat
Zn dan Cu Dapat menyerap logam Zn
dan Cu
pada keadaan
optimum adalah 3,8 gL dan 3,2 gL
Murthy, Ramachandra, dan
Narayan Surya 2010
8. Adsorption
Characteristics of Active Carbons from Pyrolisis of
Bagasse, Sorghum and Millet Straws in Ortho
Phosphoric Acid Bahan baku : ampas tebu,
shorgum dan jerami Variasi konsentrasi H
3
PO
4
: 2,5 - 7 cm
3
Suhu pirolisis : 100 - 450
o
C Lama pirolisis : 16 - 280 menit
Aplikasi pada
zat warna
Methylene Blue Didapatkan
bahwa hasil
karbon aktif yang optimum adalah 450
o
C selama 45 menit. Daya serap karbon
aktif adalah 502 mgL untuk ampas tebu, 662 mgL untuks
horgum, dan 390 mgL untuk jerami
Lori,A.J, Lawal,A.O, dan Ekanem EJ2008
Universitas Sumatera Utara
6
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Kategori