Pembuatan Hidrogel Berbasis Carboxymethyl Cellulose (CMC) dan Pektin sebagai Adsorben Logam Cu dengan Metode Freeze-Thaw

Abstrak

Pencemaran air merupakan salah satu masalah global yang serius disebabkan oleh meningkatnya industrialisasi dan urbanisasi. Logam berat Cu menjadi salah satu senyawa berbahaya penyebab pencemaran air karena memiliki efek racun bagi manusia sehingga dapat mengakibatkan keterbelakangan mental, anemia, hipertensi, dan lain-lain. Penyisihan logam Cu dalam air dapat dilakukan menggunakan adsorben hidrogel berbasis CMC dan Pektin. Hidrogel merupakan komposit polimer hidrofilik dengan jaringan tiga dimensi (3D) yang terdefinisi dengan baik secara fisik dan memiliki gugus fungsi yang responsif secara kimia, yang memungkinkan hidrogel dengan mudah menangkap ion logam tanpa larut. Hidrogel yang disintesis melalui metode Freeze-Thaw memiliki karakteristik elastis yang lebih besar. Sifat adsorpsi diselidiki oleh dua model isoterm dan lima model kinetik. Analisis FTIR membuktikan adanya gugus –OH terdeteksi bebas akibat dari interaksi antara CMC dan pektin, gugus COOH yang mempunyai kemampuan paling tinggi dalam mengikat logam, serta gugus lainnya yaitu C=O, C-O, dan C-O-C. Analisis BET menunjukkan bahwa hidrogel memiliki luas permukaan 1,685 m²/g dan tergolong pada grafik isoterm tipe 1 mengacu pada dominasi mikropori pada suatu bahan atau bahan dengan kandungan mesopori yang dekat dengan mikropori. Kondisi optimum dalam proses adsorpsi yaitu pada konsentrasi 223 ppm, menggunakan model isoterm Langmuir dengan efisiensi adsorpsi sebesar 20,84%. Kapasitas adsorpsi paling tinggi pada konsentrasi 74 ppm yang terjadi di menit 120, menggunakan model kinetika Pseudo Orde 2 dengan efisiensi penyerapan sebesar 85,07 %.