lainnya. Pari et al. 2008 menyatakan aktivator H
3
PO
4
memiliki keunggulan dibandingkan dengan ZnCl
2
. Hal ini karena ZnCl
2
bersifat korosif dan dapat mengeluarkan gas khlor, meskipun rendemen dan daya serap iodnya tidak berbeda
nyata. Hasil penelitian Budiono et al. 2007 juga menunjukkan bahwa aktivator H
3
PO
4
menghasilkan karakteristik karbon aktif yang lebih baik dibandingkan dengan aktivator H
2
SO
4
. Aktivator H
2
SO
4
diduga dapat merusak dinding struktur dari arang sehingga karakteristik karbon aktif yang dihasilkan kurang optimal.
4.4 Aplikasi Karbon Aktif sebagai Adsorben Limbah Industri Tekstil
Tahapan terakhir dalam penelitian ini adalah aplikasi karbon aktif perlakuan terbaik sebagai adsorben limbah industri tekstil. Aplikasi karbon aktif dengan
aktivator H
3
PO
4
bertujuan untuk melihat kemampuan karbon aktif dalam mereduksi cemaran logam berat serta kemampuan untuk menurunkan nilai BOD
dan COD pada limbah industri tekstil. Aplikasi ini dilakukan pada jangka waktu kontak dan pH yang berbeda. Waktu kontak yang dilakukan yaitu 0,5; 1; 1,5; dan
2 jam serta tambahan perlakuan 24, 48, dan 72 jam untuk BOD dan COD. Logam uji pada aplikasi ini adalah Ag, Pb, dan Cu. Ketiga logam ini
terdapat pada limbah industri tekstil dengan konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan logam lainnya. Hubungan antara perbedaan periode kontak dengan
persentasi penyerapan menggunakan karbon aktif dapat dilihat pada Gambar 13.
angka yang diikuti oleh huruf berbeda menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata p 0,05 untuk masing-masing logam berat
Gambar 13 Persentase penyerapan logam oleh karbon aktif dari limbah agar pada jangka waktu kontak berbeda
20
40 60
80 100
0,5 jam 1 jam
1,5 jam 2 jam
P er
n ye
rap an
Periode kontak
Ag Pb
Cu a
a a
a
p q
p p
x x,y
x,y y
Ag a Pb p,q
Cu x,y
Gambar di atas menunjukkan bahwa perbedaan jangka waktu kontak tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap penyerapan logam Ag, namun
perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap penyerapan logam Pb dan Cu. Persentase penyerapan logam Ag mencapai 100 pada semua
perlakuan dan tidak berbeda nyata pada semua ragam periode kontak. Hal ini karena konsentrasi awal logam Ag juga rendah, yaitu 0,0064 ppm. Barros et al.
2003 menyatakan bahwa persentase penyerapan dipengaruhi oleh konsentrasi adsorbat. Konsentrasi yang lebih sedikit maka akan relatif lebih banyak terserap
karena jumlah molekul dalam larutan juga sedikit. Hasil penelitian juga menunjukkan persentase penyerapan Pb dan Cu
bervariasi tiap perlakuan. Berdasarkan Gambar 13 dapat dilihat bahwa penyerapan logam Pb terbanyak berlangsung pada periode kontak 1 jam, sedangkan logam Cu
terjadi pada periode kontak 2 jam. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan periode kontak mempengaruhi jumlah ion logam yang terserap. Gambar 13 menunjukkan
bahwa penyerapan ion logam memiliki waktu optimum yang berbeda-beda karena adanya persaingan antar ion logam untuk memasuki tapak aktif karbon aktif. Hal
ini serupa dengan hasil penelitian Sulistyawati 2008 dimana penyerapan logam Pb oleh karbon aktif pada larutan tunggal jauh lebih tinggi dibandingkan
penyerapan Pb pada limbah aki. Adanya logam lain pada limbah aki, seperti Cd dan Fe membuat penyerapan logam Pb menurun. Saat persentase penyerapan
suatu ion lebih tinggi maka persentase penyerapan ion logam lainnya akan lebih rendah. Luas permukaan pori-pori karbon aktif juga mempengaruhi banyaknya
tapak aktif yang tersedia, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai waktu kesetimbangan lebih lama Sulistyawati 2008.
Aplikasi karbon aktif juga dilakukan pada ragam nilai pH yang berbeda. Perlakuan pH yang diberikan pada penelitian ini adalah 5,0; 5,5; 6,0; dan 6,5.
Diagram batang persentase penyerapan logam oleh karbon aktif disajikan pada Gambar 14.
angka yang diikuti oleh huruf berbeda menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata p 0,05 untuk masing-masing logam berat
Gambar 14 Persentase penyerapan logam oleh karbon aktif dari limbah agar pada nilai pH berbeda
Gambar 14 menunjukkan bahwa perbedaan pH mempengaruhi proses adsorpsi logam Pb dan Cu, namun tidak berpengaruh bagi adsorpsi logam Ag.
Berdasarkan gambar di atas juga dapat dlihat bahwa pH optimum penyerapan ion logam berbeda-beda. Logam Pb terserap optimum pada pH 5,0 dan logam Cu
terserap optimum pada pH 6,5. Hal ini menunjukkan bahwa pH berpengaruh terhadap penyerapan ion logam. Hasil penelitian ini serupa dengan hasil penelitian
Suhendra dan Gunawan 2010 dimana pada pH optimumnya, penyerapan logam Cu jauh lebih tinggi dibandingkan pada larutan dengan pH yang lebih basa. Hal
ini karena pada pH yang tinggi maka akan terbentuk endapan sehingga akan sulit teradsorpsi.
Proses adsorpsi juga dipengaruhi oleh adanya proton H
+
yang berkompetisi dengan ion logam untuk menempati tapak aktif dari karbon aktif. Faktor lain yang
mempengaruhi proses adsorpsi yaitu ukuran ion logam Notodarmojo 2004. Ukuran ion Ag
2+
, Pb
2+
, dan Cu
2+
berturut-turut adalah 1,15; 1,21, dan 0,69 Å. Ukuran ion yang lebih kecil cenderung lebih mudah terjerap di dalam karbon aktif
dibandingkan dengan ion yang berukuran lebih besar. Berdasarkan jari-jari ion, maka logam Cu akan lebih mudah terserap dibandingkan Ag dan Pb.
Aplikasi karbon aktif juga dilakukan untuk mengetahui kemampuan karbon aktif dalam menyerap bahan organik di dalam limbah. Limbah industri tekstil
20 40
60 80
100
5 5.5
6 6.5
P en
ye rap
an
nilai pH
Ag Pb
Cu
a a
a a
p
q q
q x
x y
y Ag a
Pb p,q Cu x,y
diketahui memiliki nilai BOD dan COD tinggi yang berasal dari air sisa pencucian yang mengandung larutan penghilang kanji, PVC, CMC, asam, enzim, dan zat
warna. Hasil penurunan BOD dan COD pada periode kontak berbeda disajikan pada Gambar 15.
Gambar 15 Grafik penurunan nilai BOD dan COD limbah industri tekstil setelah penambahan karbon aktif dengan periode kontak berbeda
Gambar 15 menunjukkan nilai BOD dan COD cenderung menurun seiring lamanya periode kontak. Penurunan nilai ini disebabkan bahan organik yang
terserap oleh karbon aktif. Semakin lama periode kontak akan berpengaruh terhadap jumlah bahan organik yang terserap oleh adsorben. Hal ini sesuai dengan
hasil penelitian Manurung et al. 2004 dimana nilai BOD dan COD akan semakin menurun pada waktu penyimpanan karena degradasi zat warna dalam limbah
tekstil membutuhkan waktu yang lama. Penyerapan zat organik ini juga dipengaruhi oleh zat-zat anorganik lainnya seperti logam berat yang berkompetisi
untuk menempati tapak aktif dari karbon aktif Ardeniswan et al. 1997. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setelah penambahan karbon aktif
maka terjadi penurunan nilai BOD di bawah 50 mgℓ. Nilai tersebut merupakan batas maksimal BOD untuk limbah industri tekstil, sedangkan nilai COD setelah
ditambahkan karbon aktif masih belum memenuhi standar baku mutu limbah. Nilai COD yang diperbolehkan dalam limbah tekstil adalah di bawah
150 mgℓ. Aplikasi karbon aktif untuk menurunkan nilai BOD dan COD juga
dilakukan pada ragam pH yang berbeda. Nilai pH yang digunakan yaitu 5,0; 5,5;
100 200
300 400
500
20 40
60 80
100 120
C O
D m
g ℓ
B O
D m
g ℓ
Periode kontak
BOD COD
6,0; dan 6,5. Hasil penurunan BOD dan COD pada kondisi pH berbeda disajikan pada Gambar 16.
Gambar 16 Grafik penurunan nilai BOD dan COD limbah industri tekstil setelah penambahan karbon aktif dengan nilai pH berbeda
Gambar 16 menunjukkan kemampuan karbon aktif dalam menurunkan nilai BOD dan COD pada pH berbeda. Nilai BOD dan COD semakin menurun seiring
dengan penurunan nilai pH. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Kasam et al. 2005 dimana semakin rendah pH maka persentase penurunan nilai COD pun
semakin besar. Pada pH rendah, jumlah ion H
+
akan semakin banyak sehingga akan menetralisasi permukaan karbon aktif. Hal inilah yang menyebabkan bahan-
bahan organik lebih mudah terserap dalam pori-pori karbon aktif. Sebaliknya, pada pH yang lebih tinggi, jumlah ion OH
-
akan menghalangi bahan-bahan organik terjerap di dalam pori-pori karbon aktif Kasam et al. 2005.
100
200 300
400 500
20 40
60 80
100 120
C O
D m
gℓ B
O D
m gℓ
Nilai pH
BOD COD
5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
