Studi Kinetika Adsorpsi Indigo Carmine menggunakan Adsorben Zeolit Alam Ende Teraktivasi

Abstract

Pewarna sintetik dalam limbah cair bersifat toksik dan sulit terdegradasi, sehingga menjadi isu lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengkaji kinetika adsorpsi Indigo Carmine menggunakan Zeolit Alam Ende yang diaktivasi dengan asam nitrat dan natrium hidroksida sebagai adsorben. Karakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction menunjukkan keberadaan mordenit pada 26,60°. Scanning Electron Microscopy memperlihatkan permukaan lebih terbuka setelah aktivasi dengan ukuran partikel rata-rata aktivasi asam dan basa 0,6710 µm, dan 0,512 µm. Spektroskopi inframerah menunjukkan pergeseran pada pita serapan [SiO₄]⁴⁻ dan [AlO₄]⁵⁻ pada 1042,64 cm⁻¹. Uji keasaman menunjukkan bahwa zeolit teraktivasi asam memiliki situs asam Brønsted dan Lewis tertinggi sebesar 2,5405 mmol/g dan 1,0492 mmol/g. Adsorpsi diuji berdasarkan variasi massa adsorben, waktu kontak, konsentrasi, dan suhu. Zeolit teraktivasi asam menunjukkan kapasitas adsorpsi tertinggi sebesar 1,5119 mg/g dan efisiensi 31,28%. Massa optimumnya 0,03 g untuk zeolit teraktivasi dan 0,023 g untuk zeolit tanpa aktivasi, waktu kontak optimumnya 120 menit. Model isoterm Langmuir menunjukkan kesesuaian terbaik, mengindikasikan proses adsorpsi monolayer pada permukaan homogen. Nilai konstanta Langmuir berada dalam rentang 0 < KL < 1 pada seluruh sampel menunjukkan adsorpsi terjadi secara favorabel. Model kinetika orde kedua semu memberikan kesesuaian terbaik dengan nilai R² ≥ 0,9983, dan kapasitas kesetimbangan tertinggi mencapai 1,7343 mg/g untuk zeolit teraktivasi asam.