Adsorpsi Ion Besi (Fe) pada Air Formasi Menggunakan Komposit Silika - Kitosan dari Abu Ampas Tebu (Saccharum officinarum L.)

Viona Azahara; Anerasari Meidinariasty; Mustain Zamhari

Authors

Viona Azahara Politeknik Negeri Sriwijaya Author
Anerasari Meidinariasty Politeknik Negeri Sriwijaya Author
Mustain Zamhari Politeknik Negeri Sriwijaya Author

Keywords:

abu ampas tebu, air formasi, ion besi, kitosan, komposit silika

Abstract

Air formasi yang dihasilkan industri minyak dan gas membawa ion besi (Fe) terlarut yang mengancam badan air penerima apabila dibuang tanpa pengolahan. Penelitian ini menyiapkan komposit silika–kitosan berbahan abu ampas tebu (Saccharum officinarum L.) dan menguji kinerjanya sebagai adsorben ion Fe pada air formasi. Ampas tebu dikalsinasi pada 700 °C, abunya diekstraksi dengan NaOH lalu diendapkan dengan HCl, dan silika yang terbentuk digabungkan bersama kitosan pada nisbah 2:1. Komposit dikarakterisasi melalui FTIR dan SEM. Adsorpsi sistem batch dijalankan pada massa adsorben 0,1; 0,2; dan 0,3 g dengan rentang waktu kontak 40–120 menit, pada konsentrasi awal Fe 2,262 mg/L yang diukur menggunakan AAS. FTIR memastikan hadirnya gugus siloksan, silanol, dan amina, sementara SEM memperlihatkan permukaan yang lebih kasar dan seragam setelah modifikasi. Efisiensi penyisihan naik seiring bertambahnya massa adsorben, sedangkan kapasitas adsorpsi justru turun. Kondisi terbaik, yaitu 0,2 g selama 40 menit, mencapai penyisihan 79,71% dengan kapasitas 0,451 mg/g. Data kesetimbangan lebih mendekati pola Langmuir dibandingkan pola Freundlich.

References

[1] N. M. Ahmad dan L. Said, “Analisa air formasi dalam menentukan kecenderungan pembentukan scale pada sumur X, Y dan Z,” Seminar Nasional Cendekiawan, hal. 317–325, 2015.

[2] C. Purnawan, T. Martini, dan I. P. Rini, “Sintesis dan karakterisasi silika abu ampas tebu termodifikasi arginin sebagai adsorben ion logam Cu(II),” ALCHEMY J. Penelit. Kim., vol. 14, no. 2, hal. 334–349, 2018.

[3] T. Paramitha, T. R. Saputra, A. N. Aliah, A. V. Tarigan, dan M. Ghozali, “Karakterisasi silika dari abu ampas tebu,” KOVALEN J. Riset Kim., vol. 5, no. 3, 2019.

[4] R. Hidayat, Yupita, P. W. Pangestuti, N. A. Tafdila, dan V. A. Fabiani, “Ekstraksi dan karakterisasi silika dari abu limbah ampas tebu minuman sari tebu di Bangka,” dalam Prosiding SEMNAS-SINTA VII, vol. 1, hal. 72–77, 2023.

[5] M. Y. Sari dan E. B. Susatyo, “Sintesis kitosan-silika bead serta aplikasinya untuk menurunkan kadar ion Cr(VI) dalam larutan,” J. MIPA, vol. 40, no. 2, 2017.

[6] J. Dai, F. Ren, dan C. Tao, “Adsorption behavior of Fe(II) and Fe(III) ions on thiourea cross-linked chitosan with Fe(III) as template,” Molecules, vol. 17, no. 4, hal. 4388–4399, 2012.

[7] R. Putra, R. Elvia, dan H. Amir, “Sintesis silika-kitosan untuk menurunkan kadar ion besi dalam air permukaan,” ALOTROP, vol. 6, no. 1, 2022.

[8] S. Sjamsiah, K. Ramadani, dan H. Hermawan, “Sintesis membran silika kitosan dari abu ampas tebu (bagasse),” Al-Kimia, vol. 5, no. 1, 2017.

[9] I. S. Hardyanti, I. Nurani, D. S. Hardjono HP, E. Apriliani, dan E. A. P. Wibowo, “Pemanfaatan silika (SiO₂) dan bentonit sebagai adsorben logam berat Fe pada limbah batik,” JST (J. Sains Terap.), vol. 3, no. 2, 2017.

[10] W. Prambaningrum, K. Khabibi, dan M. C. Djunaidi, “Adsorpsi ion besi(III) dan kadmium(II) menggunakan gel kitosan,” J. Kim. Sains dan Apl., vol. 12, no. 2, hal. 47–51, 2009.

[11] K. Karelius, “Pemanfaatan kitosan sebagai adsorben ion logam Fe pada air gambut yang akan digunakan sebagai air minum,” J. Ilm. Kanderang Tingang, vol. 3, no. 2, hal. 33–39, 2012.

[12] P. K. Jal, M. Sudarshan, A. Saha, S. Patel, dan B. K. Mishra, “Synthesis and characterization of nanosilica prepared by precipitation method,” Colloids Surf. A, vol. 240, no. 1–3, 2004.

[13] A. Mohmed, A. Blash, dan T. V. S. Vara Lakshmi, “Properties of geopolymer concrete produced by silica fume and ground-granulated blast-furnace slag,” Int. J. Sci. Res., vol. 5, 2013.

[14] A. P. Bagaskoro, L. F. Ayunda, dan N. D. Siswati, “Pemanfaatan biomassa bulu ayam sebagai adsorben logam Fe dalam air tanah,” Chempro, vol. 1, no. 1, hal. 1–8, 2020.

[15] T. Pawitra, A. Setiawan, dan T. A. Ramadani, “Sintesis dan karakterisasi kitosan-silika dari abu ampas tebu sebagai adsorben logam berat Cu(II),” Reka Buana, vol. 6, no. 1, 2021.

[16] I. Langmuir, “The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum,” J. Am. Chem. Soc., vol. 40, no. 9, 1918.

[17] H. M. F. Freundlich, “Over the adsorption in solution,” J. Phys. Chem., vol. 57, hal. 385–471, 1906.

[18] M. Rahma, H. Hasri, dan D. E. Pratiwi, “Studi adsorpsi logam Fe(III) menggunakan komposit kitin silika sekam padi,” Sainsmat, vol. 12, no. 2, 2023.