Pengaruh pH dan komposisi residu ekstraksi sonikasi rumput laut (Sargassum sp.) dan daun eceng gondok (Eichhornia crassipes) teraktivasi asam klorida sebagai bioadsorben logam tembaga (Cu)

ABSTRAK:

Perkembangan yang terjadi saat ini tidak menutup kemungkinan meningkatkan pencemaran yang dilakukan oleh manusia baik sektor industri maupun laboratorium, salah satu pencemaran yakni pencemaran logam berat Cu2+ pada lingkungan. Upaya yang dapat mengurangi pencemaran tersebut yakni adsorpsi logam dengan menggunakan bahan alam, seperti bahan alam rumput laut coklat dan eceng gondok. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum komposisi dan pH dari kombinasi bioadsorben residu ekstraksi sonikasi rumput laut coklat dan eceng gondok.
Langkah penelitian ini yakni ekstraksi sampel, aktivasi bioadsorben dengan HCl 0,1 M untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi, pembuatan kurva standar,kemudian bioadsorben dikontakkan dengan limbah variasi pH 5,7, 9, dan variasi rasio komposisi 1:0, 0:1, 1:3, 1:1 dan 3:1 dengan waktu pengontakan selama 90 menit. Larutan yang didapatkan didestruksi dan dianalisis menggunakan instrumen SAA. Hasil optimum dari variasi tersebut digunakan untuk adsorpsi menggunakan limbah laboratorium. Bioadsorben murni, aktivasi dan setelah pengontakan dikarakterisasi dengan FTIR
Hasil penelitian ini didapatkan yaitu keberhasilan pada aktivasi bioadsorben dengan perbedaan warna dari hijau menjadi hijau tua kecoklatan. Kondisi optimum didapatkan dari percobaan variasi pH 9 dengan variasi rasio komposisi 3:1 dengan prensentase sebesar 94,66% dan berhasil mengadsorp logam tembaga yang berada pada limbah laboratorium sebesar 96,31% dengan konsentrasi awal limbah sebesar 19,23 ppm. Setiap persentase variasi pH dan rasio komposisi dilakukan uji two-way ANOVA dan uji lanjut Tukey dan Duncan. Kedua biosorben menunjukkan adanya pengaruh setiap variasi pH dan waktu kontak terhadap persen adsorpsi. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan pergeseran bilangan gelombang pada pita O–H dari 3402,43 cm⁻¹ menjadi 3417,86 cm⁻¹ hanya mencerminkan perubahan ikatan hidrogen dan lingkungan gugus fungsi akibat proses aktivasi

ABSTRACT:

Current developments do not rule out the possibility of increasing human pollution, both in the industrial and laboratory sectors, one example being the heavy metal Cu2+ contamination of the environment. One effort to reduce this pollution is metal adsorption using natural materials, such as brown seaweed and water hyacinth. This study aims to determine the optimum composition and pH conditions for a combination of bioadsorbents from sonication extraction residues of brown seaweed and water hyacinth.
The research steps included sample extraction, bioadsorbent activation with 0.1 M HCl to increase adsorption capacity, standard curve construction, and contact of the bioadsorbent with wastewater at varying pHs of 5, 7, 9, and composition ratios of 1:0, 0:1, 1:3, 1:1, and 3:1 for a contact time of 90 minutes. The resulting solution was digested and analyzed using an SAA instrument. The optimum results from these variations were used for adsorption using laboratory wastewater. The pure, activated, and post-contact bioadsorbent were characterized by FTIR.
The results of this study obtained success in bioadsorbent activation with a color difference from green to dark brownish green. The optimum condition was obtained from the experiment of pH 9 variations with a composition ratio variation of 3:1 with a percentage of 94.66% and successfully adsorbed copper metal in laboratory waste by 96.31% with an initial waste concentration of 19.23 ppm. Each percentage variation in pH and composition ratio was subjected to a two-way ANOVA test and further Tukey and Duncan tests. Both biosorbents showed the influence of each variation in pH and contact time on the adsorption percentage. The results of FTIR characterization showed a shift in the wave number in the O–H band from 3402.43 cm⁻¹ to 3417.86 cm⁻¹ only reflecting changes in hydrogen bonds and the functional group environment due to the activation process.

مستخلص البحث:

التطورات الحالية لا تستبعد إمكانية زيادة التلوث الذي يسببه الإنسان سواء في القطاع الصناعي أو المختبرات، ومن أشكال التلوث تلوث المعادن الثقيلة مثل Cu ٢+ في البيئة. ومن الجهود التي يمكن أن تقلل من هذا التلوث هو امتصاص المعادن باستخدام المواد الطبيعية، مثل المواد الطبيعية من نوع Sargassum sp. وعشب الماء العذب (الإيكين جوندك). تهدف هذه الدراسة إلى معرفة الحالة المثلى لنسبة التركيب ودرجة الحموضة لمزيج الممتزات الحيوية المستخلصة من مخلفات استخراج سونيكايشن Sargassum sp. وعشب الماء العذب.
خطوات هذا البحث هي استخراج العينات، تنشيط المادّة الماصة الحيوية باستخدام HCl بتركيز ٠,١ م لتحسين قدرة الامتصاص، إعداد منحنى معيارية، ثم يتم ملامسة المادّة الماصة الحيوية مع النفايات عند تباين قيم الأس الهيدروجيني ٥، ٧، ٩، وتباين نسب التركيب ١:٠، ١:٠، ١:۳، ١:۱ و٣:۱ لمدة تلامس ٩٠ دقيقة. المحلول الناتج يتم تكسيره وتحليله باستخدام جهازSAA. تُستخدم النتائج المثلى من هذه التباينات للامتصاص باستخدام نفايات المختبر. المادّة الماصة الحيوية النقية، المنشطة وبعد التلامس تُشخّص باستخدامFTIR.
أظهرت نتائج هذا البحث أن نجاح تفعيل البيوأدسوربنت ظهر من خلال تغير اللون من الأخضر إلى الأخضر الغامق المائل إلى البني. وتم الحصول على الحالة المثلى من تجربة تغييرات الرقم الهيدروجيني عند ٩ مع نسبة تركيب ٣:١ بنسبة ٩٤.٦٦٪ ونجح في امتصاص النحاس الموجود في نفايات المختبر بنسبة ٩٦.۳۱٪ مع تركيز أولي للنفايات يبلغ ١٩.٢٣ جزء في المليون. تم إجراء اختبار ANOVA ثنائي الاتجاه واختبارات توكي ودنكان لكل نسبة تغيّر في الرقم الهيدروجيني ونسبة التركيب. أظهرت كلتا البيوأدسوربنتين تأثير كل من تغيّر الرقم الهيدروجيني ووقت التلامس على نسبة الامتصاص. أظهرت نتائج تحليل FTIR تغيراً في عدد الموجة عند نطاق O–H من ٣٤٠٢.٤٣ سم⁻١ إلى ٣٤١٧.٨٦ سم⁻١، مما يعكس فقط تغير الروابط الهيدروجينية وبيئة المجموعات الوظيفية نتيجة عملية التفعيل