BiologiKimia

Pemanfaatan Sabut Kelapa dalam Menangani Limbah Cair

Kemajuan teknologi yang semakin berkembang akan selalu dihadapkan dengan resiko masalah pencemaran lingkungan yang salah satunya yaitu pencemaran air yang berdampak terhadap komponen lingkungan dan makhluk hidup yang berada disekitarnya. Pengolahan limbah cair dapat dilakukan dengan berbagai metode. Pada kali ini kita akan mempelajari metode adsorpsi karbon aktif yang berasal dari sabut kelapa dalam menangani limbah cair.

Kita tahu bahwa perkembangan industri yang semakin meningkat akan diiringi dengan pertambahan jumlah limbah dari masing-masing industri tersebut. Jika limbah yang dihasilkan tidak diolah dengan baik maka akan memberikan dampak buruk bagi manusia dan lingkungan sekitar.

Salah satu limbah cair yang berbahaya adalah fenol dengan konsentrasi yang tinggil.

Lantas bagaimana mekanisme sabut kelapa sehingga dapat dimanfaatkan dalam menangani limbah cair?

Karbon Aktif

karbon aktif
Photo by Adrien Olichon on Unsplash

Untuk lebih memahami terkait pemanfaatan sabut kelapa dalam menangani limbah cair, terlebih dahulu kita perlu memahami istilah dari karbon aktif. Karbon aktif biasa dikenal dengan arang aktif memiliki perbedaan dengan arang biasa.

Arang aktif adalah arang yang memiliki pori-pori terbuka, sehingga memiliki daya adsorpsi yang tinggi, dengan karakteristik seperti ini arang aktif banyak dimanfaatkan dalam proses pemurnian air, gas, larutan, atau cairan, safety mask, industri nuklir, penyerap rasa, bau pada air, penghilang senyawa organik dalam air dan manfaat lainnya.

Salah satu marerial yang dapat digunakan untuk membuat arang aktif sebagai adsorben adalah limbah dari kelapa sawit berupa sabut.

Sabut Kelapa

sabut kelapa
Photo by Sri Lanka on Unsplash

Sabut kelapa merupakan salah satu biomassa yang mudah didapatkan dan merupakan hasil samping dari kegiatan pertanian. Sabut kelapa terdiri dari serat (fiber) dan gabus (pitch) yang menghubungkan satu serat dengan serat lainnya.

Bahan yang terkandung

Bahan yang terkandung dalam sabut kelapa anatara lain yaitu : senyawa lignin (29,4%), selulosa (26,6%), nitrogen (0,1%),  air (8%) dan abu ( 0,5%).

Berdasarkan penelitian Arif dwi putranto dan Muh. Razif (2005) efesiensi penurunan fenol terbesar didapatkan oleh karbon aktif dengan aktifator ZnCl_2 dengan suhu pemanasan 600°C selama 1 jam sebesar 96,9% sampai 98,5% dengan konsentrasi awal fenol 300 mg/L.

Menurut Pino, dkk (2005) Serat sabut kelapa sangat berpotensi sebagai biosorben karena dalam serat tersebut mengandung selulosa yang di dalam struktur molekulnya mengandung gugus karboksil serta lignin yang mengandung asam phenolat yang berperan dalam pengikatan logam. Selulosa dan lignin adalah biopolimer yang berbuhungan dengan proses pemisahan logam-logam berat.

Pembuatan Arang Aktif

Pembuatan arang aktif terdiri dari 3 tahap, yaitu :

Tahap dehidrasi

Dengan memanaskan bahan baku sampai suhu 105°C tujuannya untuk menghilangkan kadar air yang terkandung.

Tahap karbonisasi

Tahap karbonisasi merupakan proses pirolisis yaitu proses dekomposisi thermal pada suhu 600-1100°C.

Tahap aktivasi

Merupakan suatu perubahan fisika yang mengubah luas permukaan menjadi lebih besar. Terdapat 2 cara untuk melakukan proses aktivasi karbon :

  1. Aktivasi secara fisika : dengan mengairkan uap atau udara pada suhu 800 – 1000°C.
  2. Aktivasi secara kimia : dengan merendam bahan abku pada bahan kimia seperti H_3PO_4, CaCl_2, KOH, H_2SO_4, Na_2CO_3, NaCL, K_2S, HCL dan ZnCl_2 (Ramla, 2012).

Mekanisme Adsorpsi

limbah cair
Photo by Ivan Bandura on Unsplash

Penurunan bahan aktif yang terdapat dalam zat pencemar limbah cair dapat melalui absorpsi, adsorpsi dan degradasi. Adsorpsi dapat diartikan sebagai peristiwa menempelnya molekul, ion, maupun atom pada permukaan. Proses ini menghasilkan lapisan tipis zat yang dijerap (adsorbat) pada permukaan zat yang menjerap (adsorben). Sedangkan absorpsi adalah proses masuknya zat cair pada zat padat atau zat cair lain.

Sabut kelapa dapat dimanfaatkan sebagai adsorben yang berfungsi sebagai permukaan zat yang menjerap. Karbon aktif dari sabut kelapa bekerja dengan mekanisme adsorpsi. Dalam hal ini terjadi gaya tarik-menarik antar substansi adsorben (zat yang menyerap zat lain) dan adsorbat (zat yang dijerap oleh adsorben). Proses ini paling utama terjadi pada mikropori yang melewati makropori. 

Mekanisme yang terjadi antar substansi adsorben dengan adsorbat merupakan interaksi molekular. Mekanisme adsorpsi karbon aktif diawali dengan adsorpsi fisika yang kemudian diikuti adsorpsi kimia.

Adsorpsi fisika merupakan adsorpsi yang terjadi karena adanya gaya Van der Waals. Akibat gaya Van der Waas maka limbah yang merupakan adsorbat akan mendekat ke permukaan adsorben (permukaan arang aktif) kemudian terjadi gaya tarik menarik antara molekul fluida, dan gata tarik menari molekul fluida dengan molekul padata sehingga terbentuk ikatan hidrogen antar permukaan luar arang aktif dan partikel limbah . Namun ikatan tersebut relatif lemah.

Kemudian ikatan tersebut akan diikuti dengan ikatan kovalen atau ion yang merupakan proses adsorpsi kimia.

Adsorpsi kimia terjadi karena adanya ikatan kimia yang terbentuk antara molekul adsorbat dengan permukaan adsorben. Ikatan kimia dapat berupa ikatan kovalen atau ion. Ikatan yang terbentuk sangat kuat. Karena kuatnya ikatan kimia yang terbentuk, maka adsorbat tidak mudah terdesorpsi sehingga akan terbentuk suatu lapisan tipis pada permukaan arang aktif. 


Sekian info tentang Pemanfaatan Sabut Kelapa dalam Menangani Limbah Cair.

Belajar materi kimia dan biologi lainnya disini ya. Dan untuk latihan soal kimia disini ya.

Informasi yang kami ambil dari beberapa sumber bacaan. Untuk konsultasi mengenai pendidikan atau lebih spesifiknya tentang materi sekolah . Kamu dapat menghubungi kami lewat akun instagram kami ya. Silakan klik disini untuk menghubungi kami lewat instagram.

Jangan lupa juga untuk subscribe newsletter dan mailing list kita untuk dapatkan info update yang akan kami kirim melalui browser notification dan email kamu.

Terima Kasih

Semangat mengejar cita-citamu yaa sobat Edura!

Tags

Hasna Rahma

Mahasiswa S1 Agroteknologi Universitas Padjdjaran

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Close