RUMUSAN KINETIKA ADSORPSI MODEL BARU UNTUK PENENTUAN KONSTANTA LAJU DAN STABILITAS ADSORPSI LOGAM PADA ADSORBEN - , Suyanta ([Yogyakarta] : Lembaga Penelitian UGM, 2003)
Kajian tentang adsorpsi-desorpsi logam pada berbagai adsorben, khususnya asam humat tanah gambut, telah kami lakukan sejak tahun 1997. Kajian ini dilakukan dengan tujuan utama untuk dapat mengungkap mekanisme adsorpsi-desorpsi logam pada adsorben dan dalam mendesign adsorben superior yang mempunyai kinerja baik apabila diaplikasikan dalam dekontaminasi logam dalam sistem perairan. Di tengah-tengan kami menjalankan kajian ini, kami dapatkan bahwa model kinetika adsorpsi logam pada adsorben yang telah luas dan lazim penggunaannya yang diusulkan oleh Jin dkk., (1996) tampak tidak dapat diandalkan. Hal itulah, yang mengharuskan kami mengusahakan suatu model baru untuk adsorpsi logam pada adsorben. Rumusan model kinetika baru tersebut dan aplikasinya untuk untuk menerangkan adsorpsi Cr(III) dan Cd(II) pada asam humat selanjutnya diketengahkan dalam ringkasan ini. Oleh karenanya, kajian yang diusulkan dalam aktivitas penelitian ini merupakan hal yang sangat penting dan merupakan salah satu dasar teori dalam memahami kelakuan adsorpsi-desorpsi logam pada berbagai adsorben. Dalam penelitian ini, model kinetika baru untuk penentuan konstanta keseimbangan (K) dan laju orde satu (k1) untuk adsorpsi logam pada adsorben dirumuskan dan kemudian divalidasi. Rumusan baru ini diharapkan dapat menggantikan model kinetika yang telah umum dan luas penggunaannya yang diusulkan oleh Jin dkk. (1996) yang jelas cacat dari dasar teoritisnya dan aplikasinya menghasilkan harga konstanta adsorpsi orde nol (k0) dan k1 yang tidak masuk akal (Santosa, 2001, dan Santosa dan Muzakky, 2002 dan 2003). Model kinetika baru yang dirumuskan dalam penelitian ini kemudian diaplikasikan dalam penentuan k1 dan K untuk adsorpsi Cr(III) dan Cd(II) pada asam humat. Adsorpsi dijalankan dalam dua kondisi yang berbeda, yaitu dalam kondisi ion tunggal {Cr(III) dan Cd(II) ada dalam larutan terpisah} dan dalam ondisi kompetitif (kedua ion logam ada dalam larutan yang sama). Model kinetika yang diusulkan didasarkan atas asumsi bahwa adsorpsi merupakan adsorpi orde satu yang mencapai keseimbangan. Persamaan matematika untuk kondisi ion tunggal ditunjukkan pada persamaan 1, dan untuk kondisi kompetitif, persamaan kinetika untuk ion logam yang dominan teradsorp (A) ada pada persamaan 1, dan untuk ion logam yang kurang teradsorp (B) diberikan pada persamaan 2. Persamaan 2 dapat diselesaikan setelah mendapatkan harga banding k1(B)/k1(A) dari persamaan 3. Dimana k1(A) : konstanta laju adsorpsi orde satu ion logam A k1(B) : konstanta laju adsorpsi orde satu ion logam B KA : konstanta keseimbangan adsorpsi untuk ion logam A KB : konstanta keseimbangan adsorpsi untuk ion logam B CA : konsentrasi ion logam A dalam larutan pada waktu adsoprsi t CB : konsentrasi ion logam B dalam larutan pada waktu adsoprsi t CA0 : konsentrasi ion logam A dalam larutan mula-mula CB0 : konsentrasi ion logam B dalam larutan mula-mula Percobaan, baik pada kondisi ion tunggal maupun kompetitif, dilakukan dalam suatu reaktor sistem batch dengan menggunakan Erlenmeyer dalam penangas air suhu 25 + 0,01 oC dan prosedur sampling berurutan (sejumlah volume tertentu dari sample diambil secara periodik dalam waktu tertentu). Volume larutan dimana adsorpsi dilangsungkan adalah 200 mL. Pada semua percobaan, dipakai konsentrasi awal sebesar 4x10-4 M untuk semua ion logam. Keasaman diatur pada pH 5 dan kekuatan ion diatur pada konsentrasi kalsium 1x10-3 M. Ke dalam setiap larutan (200 mL), ditambahkan suspensi asam humat 150 mg/L dan selanjutnya diaduk terus-menerus. Pada waktu tertentu yang telah ditetapkan, sampel diambil 10 mL dengan syringe dan dipindahkan ke dalam gelas beker 30 mL dan segera disaring dengan kertas saring 0,45 &#61549