Pemanfaatan Adsorben Fly ash Batubara/Fe₃O₄ untuk Adsorpsi Ion Logam Cr(VI) dengan Sistem Batch dan Kolom

Abstract

Fly ash batubara termasuk ke dalam limbah industri Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang berpotensi dikembangkan sebagai adsorben. Pada penelitian ini dilakukan modifikasi Fly ash dengan magnetit (Fe₃O₄) pada rasio massa 3:1 menghasilkan adsorben yang efektif dalam mengadsorpsi ion Cr(VI) serta mempermudah pemisahan adsorben. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi performa adsorpsi komposit fly ash/Fe₃O₄ terhadap ion Cr(VI) pada sistem batch dan kolom. Parameter uji sistem batch meliputi variasi pH (2, 4, 6, 8, dan 10), massa adsorben (0,5; 1,0; 1,5; dan 2,0 gram), konsentrasi adsorbat (2, 4, 6, 8, dan 10 mg/L), dan waktu kontak (20, 40, 60, dan 80 menit). Pada sistem kolom dilakukan dengan variasi laju alir (1, 2, dan 3 mL/menit). Hasil penelitian menunjukkan kondisi terbaik pada sistem batch dicapai pada pH 4, massa adsorben 1,5 g, konsentrasi awal 2 mg/L, dan waktu kontak 60 menit, menghasilkan efisiensi adsorpsi 91,70% dengan kapasitas adsorpsi (Qe) sebesar 0,083 mg/g. Pada sistem kolom, efisiensi adsorpsi didapatkan pada laju alir 1 mL/menit sebesar 74.54% (Qe = 0.067 mg/g). Pemodelan isoterm menunjukkan proses adsorpsi mengikuti model Freundlich (R2 = 0.9880) dibandingkan Langmuir (R2 = 0.9247). Hal ini mengindikasikan bahwa adsorpsi terjadi secara fisik pada permukaan multilayer melalui mekanisme interaksi elektrostatis. Komposit ini berpotensi besar untuk diaplikasikan dalam pengolahan air limbah industri secara kontinu.