Sintesis, Karakterisasi, dan Uji Adsorpsi Komposit Silika/Karbon dari Limbah Sekam Padi sebagai Adsorben Tembaga (II) Synthesis, Characterization, and Adsorption Test of Silica/Carbon Composites from Rice Husk Waste as Copper (II) Adsorbent

Abstract

Copper ion as one of the pollutants in industrial wastewater can be treated by the adsorption method. One type of adsorbent can be prepared from rice husk. Rice husk as agricultural waste contains carbon and silica which can act as metal adsorbents. The purpose of this study was to synthesize and characterize silica/carbon composites, as well as test their adsorption as adsorbent on copper (II) ion adsorption by determining the optimum composition of silica/carbon, adsorption capacity, and model of isotherm adsorption. The research method consisted of gasification of rice husks, extraction of silica from rice husk charcoal with potassium carbonate as solvent, manufacture of silica/carbon composites, and adsorption tests. The results showed that the mass ratio of silica to carbon of 2:1 was the optimum composition in the synthesis of silica/carbon composites as adsorbent for the adsorption of copper (II) ion. The silica/carbon composite adsorbent in this composition had the highest adsorption capacity for copper (II) ion and surface area is 75.88 mg/g and 233.45 m²/g, respectively. The optimum adsorption time was obtained for 40 minutes and the model of adsorption isotherm in the form of Freundlich adsorption with R² = 0.9582.

Abstrak

Ion tembaga sebagai salah satu polutan dalam air limbah industri dapat ditangani dengan metode adsorpsi. Salah satu jenis adsorben dapat disiapkan dari sekam padi. Sekam padi sebagai limbah pertanian mengandung karbon dan silika yang dapat berperan sebagai adsorben logam. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan sintesis dan karakterisasi komposit silika/karbon, serta uji adsorpsinya sebagai adsorben pada adsorpsi ion tembaga (II) melalui penentuan komposisi optimum dari silika/karbon, kapasitas adsorpsi, dan model adsorpsi isoterm. Metode penelitian terdiri dari gasifikasi sekam padi, ekstraksi silika dari arang sekam padi dengan pelarut kalium karbonat, pembuatan komposit silika/karbon, dan uji adsorpsi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rasio massa silika terhadap karbon sebesar 2:1 merupakan komposisi optimum pada sintesis komposit silika/karbon sebagai adsorben untuk adsorpsi ion tembaga (II). Adsorben komposit silika/karbon pada komposisi tersebut memiliki kapasitas adsorpsi terhadap ion tembaga (II) dan luas permukaan paling tinggi yaitu berturut-turut sebesar 75,88 mg/g dan 233,45 m²/g. Waktu optimum adsorpsi diperoleh selama 40 menit dan dengan model adsorpsi isoterm berupa adsorpsi Freundlich dengan nilai R² = 0,9582.