MENGURANGI KADAR TIMBAL (Pb) PADA LIMBAH BATIK DENGAN BANTUAN FOTOKATALIS TITANIUM DIOKSIDA ( TiO2)

MENGURANGI KADAR TIMBAL (Pb) PADA LIMBAH BATIK DENGAN BANTUAN FOTOKATALIS TITANIUM DIOKSIDA ( TiO2)

Pada era globalisasi ini, lingkungan menjadikan pengaruh yang sangat besar terhadap kesehatan. Hal itu nampak ketika banyak masyarakat yang kesehatannya terganggu akibat masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah cair dari hasil industri di Indonesia. Salah satunya ialah limbah hasil industri batik. Industri batik di Indonesia merupakan penghasil limbah cair yang berasal dari proses pewarnaan. Selain juga kandungan zat warnanya yang tinggi, limbah industri batik juga mengandung bahan-bahan kimia yang susah larut serta susah diuraikan. Limbah batik yang dihasilkan yakni mengandung ion logam berat, seperti Timbal (Pb), Besi (Fe), Seng, dan lain-lain. Pencemaran air yang disebabkan oleh logam berat lama-kelamaan akan menjadi masalah yang serius yang harus ditangani lebih lanjut, mengingat volume limbah yang dihasilkan semakin besar, sifat tosik logam berat, dan masuknya logam berat yang masuk dalam tanah yang mempengaruhi kulitas air.

Timbal (Pb) termasuk logam yang bersifat toksik. Logam ini dapat berasal dari berbagai sumber. Masuknya (Pb) dalam sistem pencernaan dapat menyebabkan kerusakan sistem syaraf, saluran pencernaan, dan ginjal. Gejala keracunan (Pb) bervariasi, dari badan lemah dan sakit kepala sampai kejang-kejang, ayan, kebutaan, dan lemah mental. Sifat kimia (Pb) hampir sama dengan kalsium. Timbal dapat tertimbun dalam tulang, dan juga jaringan lunak. Salah satu efek negatif dari (Pb) adalah dapat menghambat pembentukan hemoglobin dalam darah, sehingga menyebabkan anemia. Pada konsentrasi yang tinggi (Pb) menyebabkan kerusakan syaraf permanen dan kematian.

Berhubungan dengan bahaya yang disebabkan oleh logam berat yang terdapat pada limbah tersebut, berbagai upaya telah diaplikasikan dalam mengatasi hal tersebut, salah satunya dengan aplikasi pemanfaatan fotokatalis yang tujuannya untuk menghindari pengaruh yang membahayakan terhadap makhluk hidup, konsentrasi logam berat harus ditekan ke tingkat yang aman dengan mengolah limbah tersebut sebelum dibuang ke aliran sungai sehingga tidak akan menimbulkan polusi pada air. Salah satu metode untuk mengolah ion logam berat adalah dengan fotokatalis TiO2, dimana TiO2 ini dapat meminimalkan kandungan ion logam berat dalam limbah.

Limbah cair zat warna yang dihasilkan oleh industri tekstil umumnya merupakan senyawa yang mengandung ion logam serta dapat menyebabkan pencemaran lingkungan terutama lingkungan perairan. Jenis bahan pewarna yang digunakan di dalam industri tekstil sangat beraneka ragam, dan biasanya tidak terdiri atas satu jenis zat warna. Salah satu jenis logam pencemar prioritas tinggi yang ditemukan dalam limbah industri batik adalah timbal (Pb). Kadar Timbal (Pb) dalam limbah cair industri batik dapat mencapai 0,2349 mg/L

Meskipun dalam jumlah kecil, Timbal (Pb) yang terdapat dalam limbah batik dapat mengakibatkan gangguan kesehatan. Keracunan akut oleh timbal akan mengakibatkan terganggunya sistem saraf, hati dan ginjal, sistem reproduksi, otak dan bahkan dapat menyebabkan kematian. Paparan kronis Timbal (Pb) dapat menyebabkan gangguan kesuburan, keguguran dan kematian bayi. Oleh karena itu penanganan limbah batik menjadi susah dan memerlukan beberapa tahapan hingga limbah tersebut aman untuk dilepaskan ke lingkungan perairan. Berikut akan dibahas secara sederhana mengenai penanggulangan limbah batik dengan bantuan fotokatalis.

Fotokatalis adalah reaksi kimia yang berjalan dengan bantuan katalis (zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu) dan katalis tersebut aktif ketika disinari cahaya matahari. Senyawa dalam metode ini yang akan digunakan untuk mereduksi ion Timbal (Pb) ialah Titanium dioksida (TiO2). Titanium dioksida (TiO2) atau dikenal dengan Titania, yang secara alami merupakan oksida dari titanium. Beberapa keunggulan yang dimiliki titania, diantaranya memiliki sifat optik yang baik, tidak beracun, harganya murah, memiliki aktivitas fotokatalis yang baik, semikonduktor dengan bandgap (celah energi antara pita valensi dan konduksi) yang lebar, ketersediaan yang melimpah, tidak larut dalam air, memiliki permukaan yang luas, stabilitas mekanik dan termal (kolom udara) yang tinggi, dan ramah lingkungan. Titania memiliki tiga jenis bentuk kristal, diantaranya: rutile, anatase, dan brookite yang dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Diantara ketiganya, umumnya titania berada dalam bentuk rutile dan anatase yang keduanya berstruktur tetragonal yang secara termodinamika anatase lebih stabil daripada rutile. Titania dalam bentuk anatase adalah titania yang paling baik digunakan sebagai fotokatalis UV, karena titania hanya dapat menyerap sinar UV yang kelimpahannya sedikit di alam.

Cara kerja fotokatalis yakni serbuk dari hasil metode sonokimia dilarutkan ke dalam limbah batik kemudian terkena paparan sinar matahari, selanjutnya terjadilah reaksi kimia berupa reduksi oksidasi. Metode Sonokimia adalah salah satu metode sintesis (menggabungkan dua elemen) yang dapat mensintesis berbagai material anorganik. Adanya lubang (hole) dapat menyebabkan terjadinya reaksi oksidasi apabila lubang ini mencapai permukaan karena lubang merupakan oksidator kuat. Lubang (hole) yang bereaksi dengan air atau gugus hidroksil dapat menghasilkan radikal hidroksil (•OH), radikal hidroksil juga berperan sebagai oksidator kuat. Adanya lubang ini dapat mengoksidasi sebagian besar zat organik

Dengan adanya reaksi fotokatalis ini kandungan logam berat pada limbah batik dapat berkurang sehingga aman untuk lingkungan perairan. Hasilnya proses fotokatalis ini yakni senyawa pb atau zat warna yang terdapat dalam limbah batik, dapat direduksi dengan bantuan senyawa TiO2 sehingga tidak mencemari lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

Astuti, Risda Tussa’adah. 2015. “Sintesis Material Fotokatalis Tio2 Untuk Penjernihan Limbah Tekstil”. Jurnal Fisika Unand. Vol. 4 No. 1, diakses pada hari Jum’at 17 Mei 2019.

Diah Lestari S. 2011. “Preparasi Nanokomposit ZnO/TiO2 dengan Metode Sonokimia serta Uji Aktivitasnya untuk Fotodegradasi Fenol”. Skripsi. FMIPA, Jurusan Kimia, Universitas Negeri Semarang.

Tien Setyaningtyas, Kapti Riyani. 2009. “Pemanfaatan Fotokatalis Tio2 Untuk Mereduksi Ion Timbal”.  Molekul. Vol. 4 No. 1, diakses pada hari Jum’at 24 Mei 2019.