Biochar dan LDH sebagai Solusi Inovatif untuk Menghilangkan Logam Berat dari Air Limbah!

Biochar dan LDH sebagai Solusi Inovatif untuk Menghilangkan Logam Berat dari Air Limbah!

Kontaminan logam berat seperti tembaga (Cu), timbal (Pb), seng (Zn), nikel (Ni), kromium (Cr), kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan arsenik (As) telah menjadi perhatian serius dalam konteks lingkungan air. Mereka adalah zat non-biodegradabel yang dapat mengakumulasi dalam rantai makanan dan berkontribusi pada penyakit serta gangguan kronis. Khususnya, kadmium (Cd) telah diidentifikasi sebagai karsinogen kuat oleh Badan Internasional untuk Penelitian Kanker (IARC). Sumber utama polusi Cd berasal dari industri elektroplating, pertambangan, peleburan, pewarnaan, baterai, dan kimia.

Dalam upaya untuk mengatasi masalah ini, metode adsorpsi telah menjadi fokus utama dalam pengelolaan air limbah. Adsorpsi menonjol sebagai solusi yang sederhana, efisien, dan dapat diregenerasi. Namun, kinerja adsorpsi ini sangat bergantung pada pemilihan bahan adsorben. Salah satu inovasi terbaru dalam bidang ini adalah penggunaan komposit baru yang menggabungkan biochar (karbon dari bahan organik) dengan layered double hydroxide (LDH), mineral tanah liat anionik yang memiliki kapasitas pertukaran ion tinggi.

Komposit pomelo peel biochar/MgFe-layered double hydroxide (PPBC/MgFe-LDH) merupakan salah satu hasil terbaru dari pendekatan coprecipitation yang mudah disintesis. Isotherm adsorpsi yang dilakukan menunjukkan bahwa adsorpsi Cd oleh komposit PPBC/MgFe-LDH sesuai dengan model Langmuir dengan baik, menunjukkan perilaku adsorpsi kimia monolayer. Kapasitas adsorpsi maksimum yang tercatat dari model Langmuir adalah 448,961 mg·g−1, mendekati kapasitas adsorpsi eksperimental aktual 448,302 mg·g−1. Hasilnya menunjukkan bahwa adsorpsi kimia mengontrol laju reaksi dalam proses adsorpsi Cd dari PPBC/MgFe-LDH.

Mekanisme adsorpsi yang terlibat dalam komposit ini melibatkan beberapa langkah, termasuk pembentukan hidroksida atau presipitasi karbonat, substitusi isomorfik Fe (III) oleh Cd (II), kompleksasi permukaan Cd (II) oleh gugus fungsional (-OH), dan daya tarik elektrostatik. Analisis karakterisasi menyeluruh telah dilakukan untuk memahami secara mendalam kinerja adsorpsi dan mekanisme yang terlibat.

Keunggulan komposit PPBC/MgFe-LDH tidak hanya terletak pada kinerja adsorpsi yang sangat baik, tetapi juga pada kemudahan sintesisnya. Biochar dari kulit jeruk bali, bahan organik yang tersedia secara luas, dapat diubah menjadi PPBC setelah pembakaran. Kombinasi ini tidak hanya menghasilkan bahan adsorben yang efisien tetapi juga memanfaatkan limbah pertanian yang dapat didaur ulang, mengurangi dampak lingkungan.

Nah, studi ini menunjukkan bahwa komposit PPBC/MgFe-LDH memiliki potensi besar dalam menghilangkan Cd dari air limbah. Penggunaan bahan adsorben alami, murah, dan efisien seperti biochar dan LDH membuka jalan untuk solusi yang praktis dan berkelanjutan dalam pengelolaan lingkungan air. Dengan terus melakukan penelitian dan pengembangan dalam bidang ini, kita dapat mencapai tingkat keberlanjutan yang lebih tinggi dalam pengelolaan limbah industri dan perlindungan lingkungan.

Leave a Comment

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

en_USEnglish