Kajian Fisikokimawi Biochar Magnetik Dari Limbah Kulit Singkong Untuk Adsorpsi Ion Logam Cr 3+ 2+ , Pb 2+ , Dan Cu

Abstract

Pada penelitian ini limbah kulit singkong digunakan sebagai bahan baku pembuatan biochar. Modifikasi biochar dengan oksida besi diperoleh melalui metode kopresipitasi dengan variasi Fe sehingga diperoleh MBC10 dan MBC20. MBC10 dan MBC20 dibuat dengan terlebih dahulu mencampurkan serbuk kulit singkong dengan larutan Fe(II):Fe(III) dengan perbandingan molar 1:2. Kandungan Fe diatur pada 10 dan 20%wt. Campuran dikeringkan dalam oven sebelum dipirolisis pada suhu 400 C selama 2 jam dibawah aliran gas N2. Pada tujuan perbandingan, biochar (BC) yang tidak dimodifikasi dibuat dengan metode yang sama tetapi tanpa pencampuran Fe sebelum langkah pirolisis. MBC10 digunakan untuk proses adsorpsi ion logam Cr o , dan Cu 3+ 2+ , Pb 2+ berdasarkan hasil karakterisasi menggunakan FTIR, XRD, SEM-EDX, TEM, GSA, dan VSM. Karakter fisikokimiawi Magnetik Biochar (MBC) diperoleh dengan hasil instrumen FTIR, XRD, SEM-EDX, TEM, GSA, dan VSM. Karakterisasi MBC dengan FTIR diperoleh puncak dari ikatan O dari biochar dengan Fe (Fe-O) pada panjang gelombang 541,42 cm (MBC20). Karakterisasi MBC dengan XRD menunjukkan hasil sintesis mengandung oksida besi fasa goethit (α-FeOOH). Hal ini karena sudut-sudut 2θ pada MBC10 dan MBC20 memiliki kesesuaian dengan JCPDS No. 29-0713 (α-FeOOH). Hasil uji SEM-EDX dari MBC diketahui morfologi α-FeOOH seperti jarum, dengan kandungan Fe sebesar 5,81% (MBC10) dan 20,05% (MBC20). Karakterisasi TEM dari MBC10 dan MBC20 menunjukkan citra oksida besi fasa αFeOOH berupa jarum-jarum dengan ukuran rata-rata partikel MBC10 sebesar 0,019 nm.

Luas permukaan BET BC, MBC10, dan MBC20 yaitu 92,484; 49,809; 22,114 m -1 (MBC10) dan 550,55 cm -1 /g. Uji VSM untuk MBC diperoleh nilai magnetisasi saturasi (Ms) sebesar 9,43 emu/g (MBC10) dan 20,36 emu/g (MBC20), dengan sifat superparamagnetik. Efektifitas adsorben diukur pada variasi konsentrasi dan pH. Kapasitas adsorpsi maksimum terhadap ion logam Cr 2 , Pb 3+ 2+ berurutan terjadi pada pH 7, 4, dan 7. Proses adsorpsi dengan MBC10 diperoleh isoterm Freundlich. Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa MBC10 dapat digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan ion logam Cr 2+ , dan Cu

dalam air. 3+ 2+ , Pb 2+ , dan Cu