Pengaruh jenis larutan ekstraktan ion Co(ll) terhadap kapasitas adsorpsi Co(ll)-Imprinted Polymers

ABSTRAK

Pencemaran kobalt merupakan masalah yang serius karena kobalt salah satu polutan yang berbahaya karena bersifat toksik dan dapat terakumulasi dalam tubuh manusia melalui rantai makanan. Metode yang efektif diperlukan untuk menghilangkan ion kobalt dari lingkungan. Penelitian ini mengembangkan ion imprinted polymers (IIPs) sebagai adsorben untuk ion kobalt. Ion imprinted polymers (IIPs) merupakan polimer yang selektif terhadap ion logam terget karena memiliki rongga (cavity) dengan ukuran, muatan, geometri koordinasi, dan bilangan koordinasi yang sesuai dengan ion logam target. Co(ll)-Imprinted Polymers (Co(ll)-IPs) disintesis menggunakan ion Co(ll) sebagai template, 8-hidroksikuinolin (8-HQ) sebagai ligan, asam metakrilat (MAA) sebagai monomer, etilen glikol dimetakrilat (EGDMA) sebagai pengikat silang, dan azobisisobutironitril (AIBN) sebagai inisiator. Ion Co(ll) diekstraksi dari matriks polimer menggunakan HCl, H₂SO₄, dan HNO₃ dengan konsentrasi 1 M. Hasil penelitian menunjukkan bahwa HCl merupakan ekstraktan paling efektif untuk mengekstraksi ion Co(ll) dari matriks polimer dengan kapasitas adsorpsi 68,4 mg/g. Keberhasilan ekstraksi ditunjukkan dari hasil karakterisasi XRD dan BET. Puncak khas CoCl₂·6H₂O tidak muncul pada Co(ll)-IPs setelah ekstraksi menandakan bahwa ion Co(II) telah berhasil dilepaskan dari matriks polimer. Luas permukaan dan volume pori Co(II)-IPs lebih tinggi dibandingkan NIPs menandakan telah terbentuknya rongga (cavity) pada matriks polimer. Studi regenerasi menunjukkan bahwa Co(II)-IPs dapat digunakan kembali hingga lima siklus dengan %R sebesar 30,62%. Co(ll)-IPs memiliki potensi yang baik sebagai adsorben yang selektif untuk ion Co(ll) dengan kapasitas adsorpsi 61,4 mg/g, waktu adsorpsi yang singkat, dan dapat diregenerasi sehingga lebih ekonomis dan ramah lingkungan.

ABSTRACT

Cobalt pollution is a serious problem because cobalt is one of the dangerous pollutants Cobalt pollution is a serious problem because cobalt is a hazardous pollutant that is toxic and can accumulate in the human body through the food chain. The development of an effective method is crucial in efforts to eliminate cobalt ion contamination from the environment. This study aims to synthesize ion imprinted polymers (IIPs) as selective adsorbents for cobalt ions. Ion imprinted polymers (IIPs) are polymers that are selective to target metal ions because they have cavities with sizes, charges, coordination geometries, and coordination numbers that match the target metal ions. Co(ll)-Imprinted Polymers (Co(ll)-IPs) were synthesized using Co(ll) ions as templates, 8-hydroxyquinoline (8-HQ) as ligands, methacrylic acid (MAA) as monomers ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as crosslinkers, and azobisisobutyronitrile (AIBN) as initiators. Co(ll) ions were extracted from the polymer matrix using HCl, H₂SO₄, and HNO₃ with a concentration of 1 M. The results showed that HCl was the most effective extractant for extracting Co(ll) ions from the polymer matrix with an adsorption capacity of 68.4 mg/g. The successful extraction of Co(ll) ions from the polymer matrix was demonstrated by XRD and BET characterization results. The XRD characterization results showed that the typical peak of CoCl₂·6H₂O did not appear in Co(ll)-IPs after extraction, indicating that Co(II) ions had been successfully released from the polymer matrix. The BET characterization results showed that the surface area and pore volume of Co(II)-IPs were higher than those of NIPs, indicating the formation of cavities in the polymer matrix. Regeneration studies showed that Co(II)-IPs could be reused up to five cycles with a %R of 30.62%. Co(ll)-IPs have good potential as a selective adsorbent for Co(ll) ions with good adsorption capacity, short adsorption time, and can be regenerated so that it is more economical and environmentally friendly.

مستخلص البحث تلوث الكوبالت يمثل مشكلة خطيرة لأن الكوبالت يصعب تحلله ويمكن أن يتراكم في جسم الإنسان عبر سلسلة الغذاء. لذلك، هناك حاجة إلى طرق فعالة لإزالة أيونات الكوبالت من البيئة. في هذا البحث، تم تطوير بوليمرات مطبوعة الأيونات (IIPs) كممتص انتقائي لأيونات الكوبالت. بوليمرات مطبوعة الأيونات (IIPs) هي بوليمرات تكون انتقائية تجاه أيونات المعادن المستهدفة لأنها تحتوي على تجاويف (cavities) ذات حجم وشحنة وهندسة تنسيق وعدد تنسيقات مطابق لأيون المعدن المستهدف. تم تحضير بوليمرات مطبوعة أيون Co(II) (Co(II)-IPs) باستخدام أيون Co(II) كقالب، و8-هيدروكسينكولين (8-HQ)كعقد، وحمض الميثاكريليك (MAA) كمونومر، ودايميثاكريلات الإيثيلين جلايكول (EGDMA) كرابطة متصالبة، وأزوبيسيسوبوتيرونيتريل (AIBN) كمحفز. تم استخراج أيون Co(II) من مصفوفة البوليمر باستخدام HCl وHNO٣ وH٢SO٤ بتركيز 1 م. أظهرت نتائج البحث أن HCl هو المستخلص الأكثر فعالية لاستخلاص أيون Co(II) من المصفوفة البوليمرية بسعة امتصاص تبلغ 68,4 mg/g. تم إثبات نجاح الاستخلاص من خلال نتائج التحليل بواسطة XRD وBET. عدم ظهور الذروة المميزة لـ CoCl٢.٦H٢O في Co(II)-IPs بعد الاستخلاص يشير إلى أن أيون Co(II) قد تم إطلاقه بنجاح من المصفوفة البوليمرية. المساحة السطحية وحجم المسام في Co(II)-IPs أعلى من NIPs، مما يشير إلى تكوّن تجاويف في المصفوفة البوليمرية. أظهرت دراسة التجديد أن Co(II)-IPs يمكن إعادة استخدامه حتى خمس دورات بنسبة رضا %R بلغت 30,62%. تمتلك Co(II)-IPs إمكانيات جيدة كمواد ممتصة انتقائية لأيون Co(II) بسعة امتصاص تبلغ 61,4 mg/g، وزمن امتصاص قصير، ويمكن تجديدها مما يجعلها أكثر اقتصادًا وصديقة للبيئة.