Teknologi Proses Ekstrasi Membran Cair Emulsi untuk Pengolahan Krom dari Limbah Elektroplating

Buchari, Kris Tri Basuki, Prayitno, A Sulaeman, B Bundjali, M Sodiq Ibnu, Kun Sri Budiarsih, M Ali Zulfikar, dan Djokowidodo

Departemen Kimia, Institut Teknologi Bandung

 

Proses pelapisan logam dasar oleh logam krom secara listrik (electroplating) menghasilkan limbah cair yang mengandung krom(VI) dalam konsentrasi yang relatif tinggi, rata-rata antara 180 hingga 500 ppm. Mengingat krom(VI) termasuk bahan kimia yang berbahaya, keberadaannya di lingkungan perlu dicermati. Proses pengolahan konvensional yang telah diterapkan ialah cara kimia, dengan menambahkan garam besi(II) ke dalam limbah cair itu. Besi(II) teroksidasi menjadi besi(III) dan krom(VI) tereduksi menjadi krom(III). Selanjutnya, besi(III) dan krom(III) diendapkan sebagai hidroksidanya melalui penambahan basa. Cara ini dinilai tidak ekonomis mengingat garam besi(II) berharga mahal dan masih memerlukan tindak lanjut terhadap limbah padat hasil pemisahan tersebut. 

Pemisahan krom(IV) secara membran cair emulsi akan dicobakan untuk mengatasi masalah tersebut. Membran cair emulsi dibuat dengan mendispersikan fase internal ke dalam fase membran. Pada kasus penanganan limbah cair proses electroplating, emulsi yang digunakan ialah jenis air dalam minyak atau lainnya. Fase membran mengandung surfaktan dan senyawa pengemban (carrier). Selanjutnya emulsi dikontakkan dengan fase umpan. Penelitian ini mempelajari berbagai kondisi yang mempengaruhi ekstraksi. Pembuatan emulsi dioptimasi dengan mempelajari parameter  komposisi membran, nisbah volume fase organik terhadap fase internal, kecepatan pengadukan, dan lama pengadukan. Parameter ekstraksi yang dipelajari ialah nisbah volume fase umpan terhadap fase emulsi, kecepatan pengadukan, waktu kontak, dan komposisi fase internal.

Proses pemisahan ditempuh melalui 2 tahap, yakni tahap pembuatan emulsi dan tahap ekstraksi. Emulsi dibuat dengan mencampurkan fase organik dengan fase internal. Fase organik terdiri atas larutan surfaktan sorbitan monoo-leat (SPAN-80), senyawa pengemban yang dipelajari: trioktil amina (TOA), tridesil amina (TDA), di-2-etil heksil fosfat (D2EHPA), tributil fosfat (TBP), dan trioktil fosfin oksida (TOPO) dalam pelarut kerosen. Fase internal yang dipelajari ialah larutan NAOH, NA2CO3, NaCl, dan NaHCO3, dengan konsentrasi tertentu. Parameter yang dipelajari ialah komposisi fase organik, komposisi fase internal, kecepatan pengadukan, lama pengadukan, dan nisbah volume fase organik terhadap fase internal. Pengadukan kuat dilakukan dengan menggunakan Ultra Turrax T-50 dari Janbe and Kunkel Ikan Laboratecnek. Selanjutnya emulsi dikontakkan dengan fase umpan yang telah mengandung krom(VI). Pada tahap pertama, fase umpan merupakan larutan simulasi sedangkan pada tahap kedua, larutan umpan berupa limbah cair yang diperoleh dari industri electroplating di kawasan Bandung. Parameter ekstraksi yang dipelajari ialah nisbah volume fase umpan terhadap fase emulsi, waktu kontak, kecepatan pengadukan, dan komposisi fase umpan. Konsentrasi krom dalam limbah selama proses ekstraksi ditentukan dengan metode spektrofotometri serapan atom.

Berikut ini dikemukakan beberapa kesimpulan dari penelitian ini. Konsentrasi surfaktan terbaik SPAN-80 5% v/v, dan konsentrai fase internal larutan (NH4)2CO3 1%. Penggunaan TOA, TDA, D2EHPA, dan TBP sebagai senyawa pengemban tidak memberikan perbedaan yang berarti. Konsentrasi optimum larutan pengemban ialah 5% v/v. Kecepatan pengaduk 75000 rpm, selama 5 menit. Nisbah volume fase organik terhadap fase internal ialah 1:1. Konsentrasi krom(VI) dalam fase umpan 100 ppm. Nisbah volume fase umpan dan emulsi 3:1, dan waktu kontak 15 menit dengan pengadukan 300 rpm. Sebagai fase internal, hasil terbaik diberikan oleh larutan Na2CO3. Konsentrasi fase internal yang optimum ialah 1% atau sekitar 0.3 M. Sementara itu, senyawa pengemban yang dipelajari, dengan konsentrasi optimum 5% (v/v) untuk TOA, TDA, D2EHPA, TBP, dan TOPO 1.2% (w/v) akan memberikan ekstraksi krom yang melampaui 95%. Nisbah volume fase organik terhadap fase internal terbaik ialah 1:1. Konsentrasi krom dalam fase umpan ialah 100 ppm dalam suasana asam sulfat berkisar 0.1 M. Nisbah volume fase umpan terhadap fase emulsi optimum pada 3:1 tetapi dengan nisbah 5:1 masih mampu mengekstraksi hingga 80%. Pengulangan ekstraksi dengan memanfaatkan kembali komponen penyusun emulsi yang diperoleh dari deemulsifikasi, masih mampu mengekstraksi krom hingga 70% pada pengulangan ketiga. Dari penelitian ini ditemukan adanya krom sekitar 0.1 ppm di dalam rafinat, yang mengindikasikan adanya kebocoran membran.

 

Adopted from : Hibah Bersaing VI

 

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s