pendahuluan - IPB Repository

1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pemanfaatan mineral liat sebagai penjerap partikel tersuspensi, mikrob
patogen dan senyawa toksik dalam air telah lama dipraktikkan karena keberadaan
dan ketersediaannya yang melimpah dalam tanah dan sedimen. Mineral liat
(dalam bentuk alami ataupun setelah dimodifikasi sifat kimia dan permukaannya)
juga dimanfaatkan untuk menjerap minyak, lemak dan logam berat dalam air
limbah,
konstruksi
lapisan-liat
(clay-liners)
untuk
menghambat
pelindian
pencemar organik dari sarana penimbunan limbah, serta recovery N dari efluen
kaya-N (Churchman et al., 2006 dalam Yuan dan Wu, 2007).
Mineral liat memiliki partikel primer dengan paling tidak satu dimensinya
berukuran nano, sehingga dapat dikategorikan sebagai material nano alami.
Lapisan elementer smektit memiliki ukuran panjang dan lebar beberapa ratus nm
dengan
ketebalan
aluminosilikat
sekitar
berlubang
1
dengan
nm.
Partikel alofan
diameter
luar
terdiri atas
3.5-5.0
nm.
bola-nano
Tabung-nano
aluminosilikat imogolit berdiameter 2 nm. Karena ukuran partikel yang mencapai
tingkat nano, luas permukaan spesifik (eksternal dan internal) hingga beberapa
ratus m2 /g dan karakteristik muatannya yang khas, maka mineral liat sangat
potensial untuk
dimanfaatkan sebagai penjerap
ion dan senyawa organik
bermuatan dari lingkungan (Yuan dan Wu, 2007).
Indonesia kaya akan tanah-tanah volkan yang mengandung mineralmineral liat aluminosilikat, diantaranya alofan dan imogolit. Alofan dan imogolit,
yang sebelumnya dianggap sebagai mineral amorf dan kini diketahui bersifat
kristalin, memiliki dimensi pada tingkat nano (<5 nm) dan sifat-sifat yang khas,
diantaranya mengandung Si- dan Al-aktif tinggi dan muatan bervariasi (variable
charge) bergantung pH sistemnya, sehingga memiliki kapasitas jerapan yang
tinggi terhadap anion seperti P dan kation seperti NH4 (Abidin, 2003 dalam
Sugiarti et al., 2010).
Namun, penelitian rinci mengenai potensi material nano
alami dari tanah-tanah volkan Indonesia untuk dimanfaatkan di bidang nonpertanian seperti untuk sanitasi lingkungan dapat dikatakan belum ada.
2
Tujuan
Penelitian
ini
bertujuan:
(1)
mengeksplorasi,
menyeleksi
dan
mengekstraksi fraksi nano bermuatan bergantung-pH dari bahan induk tuf volkan
Jawa Tengah dan Jawa Barat, (2) mengetahui karakteristik jerapan dari fraksi
nano terseleksi (TV-18b, dari tuf volkan G. Talagabodas, Garut, Jawa Barat,
bermuatan positif) terhadap fosfat, dan (3) mempelajari prospek pemanfaatan
fraksi nano terseleksi di bidang sanitasi lingkungan untuk pengolahan air (limbah)
tercemar fosfat.