Logam Berat didalam Air Limbah

Cara Penyisihan Logam Berat di Dalam Air Limbah

1. Pengendapan

Penyisihan logam berat dengan metode pengendapan dapat menurunkan konsentrasi logam berat di dalam air limbah hingga kisaran ppm (A. Basyal et.al., 2013). Logam berat dapat diendapkan dlm bentuk hidroksida, sulfida, dan karbonat. Persamaan umum pengendapan logam menggunakan hidroksida adalah sebagai berikut:

Mn+ + nOH- ↔ M(OH)n

Senyawa yang paling sering digunakan untuk membentuk endapan hidroksida yaitu NaOH dan Ca(OH)2.

Hal yang perlu diperhatikan saat akan menggunakan metode pengendapan hidroksida yaitu pH dan senyawa pengompleks. Logam-logam sulfida memiliki kelarutan yang sangat kecil. Pengendapan logam berat dalam bentuk sulfida dapat dilakukan dengan penambahan S2- (ion sulfida). Ion sulfida menjadi dominan pada kisaran pH 14. Oleh sebab itu, pengendapan sulfida selalu dilakukan dalam kondisi basa. Apabila kondisi ini tidak dipenuhi, maka yang akan dominan adalah H2S. Seperti kita ketahui, senyawa ini mengeluarkan bau busuk serta bersifat racun. Berbeda dengan pengendapan hidroksida, pengendapan menggunakan sulfida tidak terganggu oleh adanya senyawa kelat (chelating agent). Logam-logam berat yang biasa diendapkan dengan pengendapan karbonat yaitu timbal, cadmium, dan nikel (Precipitation of Heavy Metals from Wastewaters). Pengendapan karbonat terjadi pada pH di atas 10 karena ion karbonat (CO32-) hanya hadir pada pH yang tinggi.

Gambar berikut ini menunjukkan hubungan antara pH dengan kelarutan logam berat di dalam air.

Kelarutan Logam Hidroksida (Sumber: Precipitation of Heavy Metals from Wastewaters)

Kelarutan Logam Sulfida (Sumber: Precipitation of Heavy Metals from Wastewaters)

Tabel 1. Rangkuman Pengendapan Beberapa Jenis Logam Berat (dirangkum dariPrecipitation of Heavy Metals from Wastewaters)

2. Ion Exchange

Metode ion exchange banyak diaplikasikan di industri karena memiliki keunggulan untuk menghasilkan efluen hingga berada rentang ppb serta mampu mengolah dalam volume yang besar (A. Basyal et.al., 2013). Kekurangannya adalah selain mahal dan sangat selektif pada pH larutan, ion exchange juga kurang sesuai untuk menangani ion-ion dengan konsentrasi sangat tinggi karena dapat menyebabkan penyumbatan pada resin (A. Basyal et.al., 2013)

3. Koagulasi

Pada proses penyisihan logam berat dengan koagulasi, dilakukan penambahan zat kimia yang berfungsi sebagai koagulan.

4. Reverse osmosis

Reverse osmosis merupakan proses pengolahan menggunakan membran yang diberi tekanan osmotik. Membran yang digunakan memiliki ukuran celah < 0,001 µm. Karena memanfaatkan membran dengan bukaan celah yang sangat kecil, perlu dilakukan pengolahan pendahuluan agar partikel berukuran besar dapat disisihkan terlebih dahulu sehingga membran tidak mudah jenuh.

5. Cementation

Cementation yaitu metode pengendapan logam melalui mekanisme elektrokimia, dimana logam yang memiliki potensial oksidasi lebih tinggi akan melewati suatu larutan untuk menggantikan logam dengan potensial oksidasi yang lebih rendah (A. Basyal et.al., 2013).

6. Adsorpsi

Adsorpsi yaitu proses penempelan senyawa yang terlarut pada suatu permukaan. Contoh yang paling umum yaitu dengan menggunakan karbon aktif. Proses adsorpsi juga merupakan salah satu mekanisme di dalam biosorption (silakan lihat artikel mengenai biosorption).

7. Elektrokoagulasi

Proses elektrokoagulasi memanfaatkan arus listrik untuk menyisihkan logam berat dari dalam air limbah (A. Basyal et.al., 2013). Arus listrik memberi gaya elektrik untuk mendorong terjadinya reaksi kimia sehingga ion-ion yang terdapat di dalam cairan akan bergerak kea rah kestabilan yang umumnya berwujud padat (awwtinc.com).

8. Electrowinning

Electrowinning yaitu proses electroplating yang digunakan untuk menghilangkan ion-ion logam dari larutan konsentrat (pprc.org). Metode ini banyak digunakan di industri metalurgi dan pertambangan (A. Basyal et.al., 2013)