Pemanfaatan Karbon Aktif Kulit Singkong (Manihot esculenta Crantz) Untuk Penurunan Kadar Surfaktan dan Chemical Oxygen Demand Pada Limbah Laundry

Abstract

Kulit singkong mengandung senyawa selulosa, lignin, dan hemiselulosa yang dapat dimanfaatkan sebagai karbon aktif. Pencemaran lingkungan merupakan salah satu masalah yang krusial, salah satu sumber pencemarannya yaitu limbah laundry. Pencemaran lingkungan akibat limbah laundry dapat diatasi dengan metode adsorpsi menggunakan karbon aktif dari kulitsingkong (KAKS). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan karakter KAKS, menentukan kajian kinetika dan isoterm adsorpsi surfaktan dan penurunan level COD pada limbah laundry, serta menentukan kapasitas dan efektivitas adsorpsi KAKS terhadap surfaktan dan penurunan level COD. Dalam penelitian ini KAKS disintesis melalui proses karbonisasi (T= 500 ℃, t= 1 jam) lalu diimpregnasi dengan rasio karbon H3PO4 30% (1:5, b/b) dan diaktivasi secara fisika pada suhu 600 ℃ selama 1 jam. Proses adsorpsi KAKS dalam penurunan kadar surfaktan dan level COD dikaji secara pemodelan kinetika pada rentang 10 – 70 menit dan isoterm adsorpsi dengan variasi massa 0,025 – 1,2 gram. Hasil analisis FTIR menunjukkan KAKS memiliki gugus fungsi C=C, CH, O-H, dan P=O. Analisis SEM mengonfirmasi terbentuknya rongga pada KAKS dan analisis komposisi unsur dengan EDX, KAKS mengandung unsur P sebesar 7,29%. Hasil analisis SAA, KAKS memiliki luas permukaan sebesar 153,018 m2/g. Pemodelan kinetika adsorpsi KAKS terhadap surfaktan dan level COD mengikuti pemodelan Pseudo Orde 2. Pemodelan isoterm adsorpsi KAKS terhadap surfaktan mengikuti pemodelan Redlich Peterson, sedangkan isotermKAKS terhadap penurunan level COD mengikuti pemodelan Elovich. Kapasitas adsorpsi untuk surfaktan dan penurunan level COD berturut-turut sebesar 0,07 mg/g dan 41,25 mg/g dengan efektivitas penjerapan surfaktan 98,59% dan penurunan level COD 78,57%.

Cassava peel contains cellulose, lignin, and hemicellulose compounds that can be used as activated carbon. Environmental pollution is one of the crucial problems, where the one source of pollution is laundry waste. Environmental pollution by laundry waste can be solved by the adsorption method using activated carbon from cassava peel (KAKS). This study aims to determine the character of KAKS, determine the kinetics and isotherm studies of surfactant adsorption and COD level reduction in laundry waste, and determine the capacity and effectiveness of KAKS adsorption on surfactants and COD level reduction. In this study, KAKS was synthesized through a carbonization process (T = 500 ℃, t = 1 hour) then impregnated with a carbon ratio of 30% H3PO4 (1:5, w/w) and physically activated at a temperature of 600 ℃ for 1 hour. The adsorptionprocess of KAKS in reducing surfactant levels and COD levels was studied using kinetic modeling in the range of 10-70 minutes and adsorption isotherms with mass variations of 0.025-1.2 grams. The results of FTIR analysis showed that KAKS has functional groups C=C, C-H, O-H, and P=O. SEM analysis confirmed the formation of cavities in KAKS and elemental composition analysis with EDX, KAKS contains P elements of 7.29%. The results of SAA analysis, KAKS has a surface area of 153.018 m2/g. The kinetic modeling of KAKS adsorption on surfactants and COD levels follows the Pseudo Order 2 modeling. The modeling of KAKS adsorption isotherms on surfactants follows the Redlich Peterson modeling, while the KAKS isotherm on reducing COD levels follows the Elovich modeling. The adsorption capacity for surfactants and the reduction in COD levels were respectively 0.07 mg/g and 41.25 mg/g with surfactant adsorption effectiveness of 98.59% and COD level reduction of 78.57%.