TINJAUAN PUSTAKA 2.1 JENGKOL
2.4 LOGAM TIMBAL (Pb)
Timbal adalah sebuah unsur yang biasanya ditemukan di dalam batu-batuan, tanah, tumbuhan dan hewan. Timbal 95% bersifat anorganik dan pada umumnya
timbal organik. Timbal organik ditemukan dalam bentuk senyawa Tetra Ethyl Lead (TEL) dan Tetra Methyl Lead (TML). Jenis senyawa ini hampir tidak larut dalam air, namun dapat dengan mudah larut dalam pelarut organik misalnya dalam lipid. Timbal tidak mengalami penguapan namun dapat ditemukan di udara sebagai partikel. Karena timbal merupakan sebuah unsur maka tidak mengalami degradasi (penguraian) dan tidak dapat dihancurkan [24].
Timbal dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuat baterai, amunisi, produk logam (logam lembaran, solder dan pipa), perlengkapan medis (penangkal radiasi dan alat bedah), cat, keramik, peralatan kegiatan ilmiah/praktek (papan sirkuit/CB untuk komputer) dan sebagainya [24].
Timbal akan berikatan dengan eritrosit di dalam tubuh. Timbal akan berdistribusi ke dalam ginjal dan hati serta ke dalam tulang dan sebagian kecil ke dalam gigi. Timbal dapat mempengaruhi pengeluaran zat kapur. Keracunan timbal dapat menyebabkan berbagai gejala seperti kepala pusing, suhu badan menurun, gangguan penglihatan, rambut rontok, muka pucat disertai bibir berwarna abu-abu, sukar tidur, lemah otot dan nyeri [5].
2.5 ADSORPSI
Limbah cair memiliki beberapa tingkatan tertentu dalam proses pengolahannya. Tingkatan tersebut dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1) Pengolahan Pendahuluan (PreTreatment)
Dilakukan sebelum proses pengolahan yaitu pembersihan-pembersihan limbah cair berupa pengambilang benda-benda terapung maupun benda-benda mengendap seperti pasir.
2) Pengolahan Tingkat Pertama (Primary Treatment)
Pengolahan primer bertujuan untuk menghilangkan bahan padat tersuspensi dengan cara pengendapan atau pengapungan dimana proses sedimentas banyak dilakukan pada pengolahan primer ini.
3) Pengolahan Tingkat Kedua (Secondary Treatment)
Pada pengolahan tingkat kedua dilakukan proses biologis untuk menghilangkan bahan organik di dalam limbah cair melalui oksidasi biochemis. Metode yang sering digunakan pada fase ini adalah lumpur aktif.
4) Pengolahan Tingkat Ketiga (Tertiary Treatment)
Pada pengolahan tingkat ketiga, kontaminan tertentu dihilangkan agar limbah cair dapat digunakan kembali. Pengolahan ini meliputi penggunaan chlorin untuk menghancurkan mikroorganisme patogen, penggunaan tawas untuk menghilangkan senyawa fosfor, penghilangan sisa bahan organik dan senyawa-senyawa yang menimbulkan warna menggunakan adsorben tertentu serta menghilangkan bahan padat terlarut menggunakan proses membran.
[25]
Pada penelitian ini dilakukan proses adsorpsi menggunakan adsorben kulit jengkol untuk menjerap ion logam Pb (II) yang merupakan pengolahan tingkat ketiga dalam pengolahan limbah cair.
Adsorpsi adalah salah satu dari proses pengolahan fisika kimia yang terbukti efektif dalam mengurangi logam berat dari limbah cair [22]. Adsorpsi merupakan metode yang efektif dan murah untuk mengolah limbah cair yang mengandung logam berat. Proses adsorpsi menawarkan fleksibilitas dalam desain dan operasinya pada berbagai kasus sehingga menghasilkan produk akhir yang memiliki kualitas baik [26].
Adsorpsi adalah fenomena permukaan. Ketika cairan murni (gas atau cair) dikontakkan dengan permukaan padat (adsorben), gaya tarik antar molekul cairan- padat menyebabkan beberapa molekul fluida (adsorbat) menjadi berkumpul pada permukaan. Hal ini menciptakan daerah padat pada molekul cairan yang membentang beberapa diameter molekuler di dekat permukaan (fase terjerap). Untuk campuran multikomponen, komponen tertentu dari campuran (bahan terjerap yang dipilih) berkumpul pada permukaan akibat adanya perbedaan kekuatan tarik cairan- padat diantara komponen-komponen. Fasa terjerap ini memiliki komposisi yang berbeda dari fasa cairan bulk yang menjadi dasar pemisahan dengan teknologi adsorpsi [27].
Mekanisme yang terjadi pada proses adsorpsi dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Molekul-molekul adsorbat berpindah dari fase bagian terbesar larutan ke permukaan interface, yaitu lapisan film yang melapisi permukaan adsorben.
3. Molekul-molekul adsorbat dipindahkan dari permukaan luar adsorben menyebar menuju pori-pori adsorben. Fase ini disebut dengan difusi pori.
4. Molekul adsorbat menempel pada permukaan pori-pori adsorben. [28]
Adsorpsi dapat dibedakan menjadi adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisika terjadi karena adanya gaya Van der Waals antara adsorbat dengan permukaan adsorben. Adsorpsi fisika ikatannya relatif lemah, bersifat reversibel dan dapat membentuk lapisan multilayer. Adsorpsi kimia terjadi karena terbentuk ikatan kovalen atau ion antara adsorbat dengan adsorben. Adsorpsi kimia ikatannya kuat, tidak reversibel dan memberntuk lapisan monolayer [29].
Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi yaitu : 1. Konsentrasi Adsorbat
Pada umumnya adsorpsi akan meningkat dengan kenaikan konsentrasi adsorbat tetapi tidak berbanding langsung.
2. Sifat Adsorben
Semakin besar permukaan yang kontak dengan adsorbat maka akan semakin besar pula adsorpsi yang terjadi.
3. Temperatur
Reaksi yang terjadi pada adsorpsi biasanya eksotermis, oleh karena itu adsorpsi akan besar jika temperatur rendah.
4. Waktu kontak dan pengadukan
Waktu kontak yang cukup diperlukan untuk mencapai kesetimbangan adsorpsi. Jika fasa cair yang berisi adsorben diam, maka difusi adsorbat akan berlangsung lambat. Karena itu diperlukan pengadukan untuk mempercepat proses adsorpsi. 5. pH larutan
Senyawa yang terdisosiasi lebih mudah diserap daripada senyawa terionisasi. Semakin asam pH maka proses pengionan akan semakin besar dan sebaliknya. Karena kecenderungan ini maka adsorpsi akan berlangsung baik pada pH asam. Akan tetapi tidak demikian karena pada umumnya adsorpsi meningkat pada kisaran pH dimana senyawa organik bermuatan netral dan senyawa ini terdisosiasi.
2.6 ADSORBEN
Karbon aktif merupakan adsorben yang paling sering digunakan dalam mengurangi kontaminan logam berat. Namun akhir-akhir ini ditemukan karbon aktif masih relatif mahal. Penelitian mengenai adsorben yang murah dan mudah diperoleh menjadi bahan pertimbangan saat ini [26].
Secara umum, ukuran pori adsorben dapat diklasifikasikan dalam 3 jenis, yaitu
micropore, mesopore dan macropore.
1. Micropore adalah pori-pori dengan ukuran lebih kecil dari 2 nm dan ini merupakan area dimana adsorpsi dominan terjadi. Volume pori-pori ini berkisar antara 0,15 - 0,5 ml/g.
2. Mesopore adalah pori-pori dengan ukuran 2 - 50 nm dan merupakan area adsorpsi dominan kedua setelah micropore. Mesopore sering juga disebut
transitionalpore atau area transisi. Volume mesopore berkisar antara 0,02 - 10 ml/g. 3. Macropore adalah pori-pori dengan ukuran lebih besar dari 50 nm dan berfungsi sebagai pintu masuk adsorbat menuju ke dalam micropore.
[30]
Sifat utama yang membedakan adsorben fasa gas dan cair adalah distribusi dan ukuran pori-porinya. Karbon adsorben gas biasanya memiliki jumlah pori-pori paling banyak pada area micropore sedangkan karbon adsorben fasa cair memiliki jumlah pori-pori terbanyak pada area transisi. Namun pada umumnya, adsorben fasa cair memiliki luas permukaan hampir sama dengan adsorben gas, tapi dengan volume pori-pori yang lebih besar [30].
Adsorben dinyatakan murah apabila terdapat banyak di alam, memerlukan sedikit proses dan merupakan produk samping pada limbah industri. Limbah tanaman merupakan bahan yang ekonomis untuk dijadikan adsorben. Penelitian telah banyak dilakukan dengan menggunakan limbah tanaman yang tidak digunakan lagi sebagai adsorben. Beberapa keuntungan menggunakan limbah tanaman adalah memerlukan teknik sederhana, proses yang sedikit, kapasitas adsorpsi yang baik, adsorpsi yang selektif dari ion logam berat, biaya yang murah, banyak terdapat di lingkungan secara bebas dan mudah diregenerasi [22].
