Perbandingan Efektivitas Perlakuan Termal dan Aktivasi Asam dan Basa pada Fly Ash dalam Penyerapan Ion Cu²⁺, Pb²⁺, dan Cd²⁺
Kata Kunci:
Fly ash, Adsorpsi, Perlakuan termal, Aktivasi asam, aktivasi basa, Logam beratAbstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh perlakuan termal serta kombinasi perlakuan termal dengan aktivasi kimia asam dan basa terhadap karakteristik dan kinerja adsorpsi fly ash dalam menyerap ion Cu²⁺, Pb²⁺, dan Cd²⁺. Penelitian dilakukan secara eksperimental melalui perlakuan termal pada berbagai suhu yang diikuti aktivasi kimia pada kondisi terpilih. Karakterisasi material meliputi loss on ignition (LOI), daya adsorpsi methylene blue, dan point of zero charge (pHₚzc), sedangkan kinerja adsorpsi dievaluasi menggunakan parameter efisiensi penghilangan dan kapasitas adsorpsi. Hasil menunjukkan bahwa perlakuan termal secara signifikan meningkatkan kinerja adsorpsi melalui perbaikan sifat permukaan material, dengan suhu 500 °C memberikan keseimbangan kinerja terbaik untuk sistem multi-ion. Aktivasi asam 1 M meningkatkan adsorpsi secara selektif terhadap Pb²⁺, sedangkan aktivasi basa tidak memberikan peningkatan yang berarti. Pengujian pada air lindi dan limbah industri yang ditambahkan ion logam secara terkendali menunjukkan kestabilan kinerja pada sistem yang lebih kompleks. Penelitian ini memberikan kontribusi melalui perbandingan sistematis antara perlakuan termal dan modifikasi termokimia dalam satu desain penelitian, serta menunjukkan bahwa optimasi perlakuan termal dapat menjadi strategi yang efisien dan aplikatif dalam pengembangan adsorben berbasis fly ash.
Unduhan
Referensi
Ajorloo, M., Ghodrat, M., Scott, J., & Strezov, V. (2022). Heavy metals removal/stabilization from municipal solid waste incineration fly ash: a review and recent trends. Journal of Material Cycles and Waste Management, 24(5), 1693–1717. https://doi.org/10.1007/s10163-022-01459-w
Chen, P., Wu, J., Li, L., Yang, Y., & Cao, J. (2023). Modified fly ash as an effect adsorbent for simultaneous removal of heavy metal cations and anions in wastewater. Applied Surface Science, 624, 157165. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157165
Chen, X., Zhang, G., Li, J., & Ji, P. (2021). Possibility of Removing Pb and Cd from Polluted Water by Modified Fly Ash. Adsorption Science and Technology, 2021. https://doi.org/10.1155/2021/1336638
Gutiérrez, M., Verlicchi, P., & Mutavdžić Pavlović, D. (2023). Study of the Influence of the Wastewater Matrix in the Adsorption of Three Pharmaceuticals by Powdered Activated Carbon. Molecules, 28(5). https://doi.org/10.3390/molecules28052098
Jadaa, W. (2024). Wastewater Treatment Utilizing Industrial Waste Fly Ash as a Low-Cost Adsorbent for Heavy Metal Removal: Literature Review. Clean Technologies, 6(1), 221–279. https://doi.org/10.3390/cleantechnol6010013
Luo, Y., Wu, Y., Ma, S., Zheng, S., Zhang, Y., & Chu, P. K. (2021). Utilization of coal fly ash in China: a mini-review on challenges and future directions. Environmental Science and Pollution Research, 28(15), 18727–18740. https://doi.org/10.1007/s11356-020-08864-4
Sardi, B., Afrilya, A. P., Andriani, S. M., Novika, T., Azzahra, F., & Hidayat, W. (2024). Pemanfaatan Limbah Karbon-Aktif Melalui Reaktivitasi Termal Sebagai Adsorben Ion Kadmiun pada Lindi TPA. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia, 10(2), 167–174. https://doi.org/10.22487/kovalen.2024.v10.i2.17169
Vukčević, M., Trajković, D., Maletić, M., Mirković, M., Perić Grujić, A., & Živojinović, D. (2024). Modified Fly Ash as an Adsorbent for the Removal of Pharmaceutical Residues from Water. Separations, 11(12), 337. https://doi.org/10.3390/separations11120337
World Health Organization. (2022). Fourth edition incorporating the first and second addenda Guidelines for drinking-water quality. https://iris.who.int/server/api/core/bitstreams/69c17edd-ee26-425b-9d34-33799377e886/content
Yang, Y., Wang, L., Zhao, H., Yan, F., Li, S., Guo, B., Luo, C., Huang, X., & Ji, P. (2023). Utilization of KOH-modified fly ash for elimination from aqueous solutions of potentially toxic metal ions. Environmental Research, 223, 115396. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115396
Zhang, Z., Cai, W., Hu, Y., Yang, K., Zheng, Y., Fang, C., Ma, C., & Tan, Y. (2022a). Ecological Risk Assessment and Influencing Factors of Heavy-Metal Leaching From Coal-Based Solid Waste Fly Ash. Frontiers in Chemistry, 10. https://doi.org/10.3389/fchem.2022.932133
Zhao, Y., Luan, H., Yang, B., Li, Z., Song, M., Li, B., & Tang, X. (2023). Adsorption of Pb, Cu and Cd from Water on Coal Fly Ash-Red Mud Modified Composite Material: Characterization and Mechanism. Water, 15(4), 767. https://doi.org/10.3390/w15040767
Unduhan
Diterbitkan
Cara Mengutip
Lisensi
Hak Cipta (c) 2026 Mulki Malik, A. Sry Iryani (Penulis)
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
