Permukaan Laut Naik Lebih Cepat dari Perkiraan

Dampak mengerikan bagi wilayah pesisir. Data ilmiah baru menunjukkan bahwa pencairan lapisan es di Arktik, yang menyebabkan kenaikan permukaan air laur naik, lebih cepat daripada yang diperhitungkan.

          Wilayah air bersuhu hangat meluas, melelehnya gletser dan lapisan es membuat volume air laut di dunia meningkat. Jika kedua faktor akibat pemanasan global ini berlanjut, juga dengan kecepatannya saat ini, para peneliti mengkhawatirkan bahwa naiknya permukaan laut tidak akan dapat dihindari. Para ilmuwan sependapat mengenai hal ini. Namun berapa tingkat permukaan air laut akan naik di masa mendatang, masih terdapat perbedaan.

 

Berita Buruk bagi Penduduk Pesisir

Dalam studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Environmental Research Letters, Stefan Rahmstofr, Anders Levermann dan rekan mereka dari Institut Potsdam untuk Penelitian Dampak Iklim PIK, membandingkan prediksi yang dibuat antara tahun 1990 dan 2011 dengan data aktual.

Sementara suhu rata-rata global dalam beberapa dekade terakhir telah meningkat dengan kecepatan seperti yang diperkirakan Dewan Iklim Dunia, permukaan laut telah meningkat lebih cepat daripada yang diperkirakan. Ini bisa menjadi indikasi bahwa perhitungan untuk masa depan yang telah dibuat juga terlalu rendah, dikatakan para ilmuwan. Dan ini bisa berdampak buruk bagi daerah di pesisir dan kota-kota besar di sekitarnya.

Kelompok kerja yang mengurusi masalah permukaan laut dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim IPCC berusaha untuk menghitung tingkat maksimum kenaikan permukaan laut dengan data-data hasil berbagai studi. Semakin tinggi peningkatan diperkirakan, semakin besar dana yang harus diinvestasikan untuk pembangunan tanggul pelindung pantai dan memindahkan pemukiman.

Proyeksi kenaikan permukaan air laut selama beberapa abad, yang digunakan IPCC saat ini, memperhitungakan kenaikan akibat perluasan wilayah laut yang hangat. Dikatakan IPCC, berdasarkan perhitungan tersebut, di tahun 2300 permukaan laut bisa mencapai kenaikan sampai satu meter. Namun dalam laporan terakhir yang dipublikasikan tidak dicantumkan beberapa data penting mengenai Arktik. Dan data ini harus dimasukkan dalam laporan yang akan dipublikasikan pada tahun 2013.

Target Dua Derjat Tidak Akan Mencegah Banjir

Dalam studi yang dipublikasikan Jurnal Nature Climate Change pada pertengahan 2012, Rahmstorf bersama peneliti dari Universitas Wageningen Belanda memasukan faktor-faktor tambahan dari Arktik. Studi menunjukkan, dikatakan Rahmdorf, berapa besar kemungkinan dampak peningkatan suhu yang relatif kecil pada peningkatan permukaan air laut. Para ilmuwan memperhitungkan, bahkan jika pemanasan global dapat ditekan sampai 2 derajat Celcius – yang dicanangkan masyarakat internasional – permukaan laut global pada tahun 2300 rata-rata meningkat 1,5 sampai 4 meter dibandingkan sekarang.

Perkembangan yang demikian akan membawa dampak yang menghancurkan bagi daerah pesisir dunia dan kota-kota besar yang terletak di sekitarnya. “Misalnya, bagi kota New York, kenaikan permukaan laut sampai 1 meter akan meningkatkan frekuensi banjir besar yang tadinya sekali satu abad menjadi setiap tiga tahun sekali,“ demikian perkiraan Rahmstorf.

Untuk studi terbaru, peniliti dari Potsdam, Laboratoire d' Études en Géophysique et Océonagraphie Spatiales (LEGOS) Perancis dan Tempo Analystics Amerika Serikat membandingkan lima set data global untuk suhu tanah dan laut dengan proyeksi IPCC. Untuk membuat perbandingan yang tepat juga diperhitungkan perubahan suhu jangka pendek akibat fenomena El Nino, variasi intensitas matahari dan letusan gunung berapi. Sementara prakiraan pemanasan global dari tahun 1960-an dan 70-an akibat dari meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca dapat terbukti secara akurat, kenaikan permukaan air laut yang sebenarnya melenceng jauh dari pehitungan IPCC.

Teknologi Satelit Koreksi Model Sebelumnya

 

Para ilmuwan membandingkan prediksi sebelumnya dengan melakukan pengkuruan dengan satelit yand apat mengukur peningkatan secara akurat. Menurut studi baru, 60 persen dari lautan meingkat lebih cepat dari rata-rata perkiraan IPCC dalam dua laporan terakhir. IPCC memperhitungkan, sejak tahun 1990 permukaan laut meningkat 2 milimeter setiap tahunnya. Namun data satelit menunjukkan, peningkatan yang terjadi adalah 3,2 milimeter per tahun.  Analisa ini mencakup hilang sementaranya es dari lapisan es Greenland dan Antartika atau fluktuasi internal lainnya dalam sistem iklim sebagai penyebab meningkatnya permukaan air laut. Tingkat kenaikan, menurut para peneliti, berhubungan dengan peningkatan suhu rata-rata global.

 

Lebih dari 46 juta orang di dunia tinggal di wilayah dengan ketinggian tidak lebih dari satu meter di atas permukaan laut. Bencana banjir juga mengancam wilayah pemukiman lain yang berada di dekat delta sungai. Negara kaya, seperti Belanda, dapat melindungi diri dengan tanggul dan teknologi tinggi. Namun kebanyakan negara miskin kekurangan sumber daya untuk melindungi penduduk dengan cara yang tepat.

PERMASALAHAN DALAM LINGKUNGAN EKOSISTEM PESISIR

Indonesia terletak sangat strategis ,yaitu di daerah tropis, diapit oleh dua benua (Asia dan Australia) dan dua samudera (Hindia dan Pasifik). Letak yang strategis ini menjadikan Indonesia sebagai negara yang kaya akan sumber daya alam khususnya pesisir. Wisata bahari, budi daya tambak, pertambangan dan pemukiman adalah beberapa contoh potensi ekonomi yang bernilai tinggi. Tak heran apabila daerah pesisir menjadi daya tarik bagi seluruh pihak untuk mengelola dan memanfaatkannya dari segi ekonomi maupun politikya.

Daerah pesisir adalah jalur tanah darat/kering yang berdampingan dengan laut, dimana lingkungan dan tata guna lahan mempengaruhi secara langsung lingkungan ruang bagian laut, dan sebaliknya. Daerah pesisir adalah jalur yang membatasi daratan dengan laut atau danau dengan lebar bervariasi.

Daerah ini selalu berkembang dengan pesatnya pembangunan yang dilakukan berbagai pihak. Pihak-pihak tersebut secara tidak langsung mengakibatkan kerusakan lingkungan karena aktivitas yang dilakukan di darat maupun di laut. Hal ini menjadikan ekosistem pesisir sebagai ekosistem yang rentan terhadap kerusakan dan perusakan baik alami maupun buatan.

Permasalahan Daerah Aliran Sungai

Daerah Aliran Sungai di Indonesia semakin mengalami kerusakan lingkungan dari tahun ke tahun. Kerusakan lingkungan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) meliputi kerusakan pada aspek biofisik ataupun kualitas air.

Indonesia memiliki sedikitnya 5.590 sungai utama dan 65.017 anak sungai. Dari 5,5 ribu sungai utama panjang totalnya mencapai 94.573 km dengan luas Daerah Aliran Sungai (DAS) mencapai 1.512.466 km². Selain mempunyai fungsi hidrologis, sungai juga mempunyai peran dalam menjaga keanekaragaman hayati, nilai ekonomi, budaya, transportasi, pariwisata dan lainnya.

Saat ini sebagian Daerah Aliran Sungai di Indonesia mengalami kerusakan sebagai akibat dari perubahan tata guna lahan, pertambahan jumlah penduduk serta kurangnya kesadaran masyarakat terhadap pelestarian lingkungan DAS. Gejala kerusakan lingkungan Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat dilihat dari penyusutan luas hutan yang ada di daerah hulu sungai dan hutan gundul di daerah pegunungan serta kerusakan lahan terutama kawasan lindung di sekitar Daerah Aliran Sungai.

Kerusakan Daerah Aliran Sungai (DAS) yang terjadi mengakibatkan kondisi kuantitas (debit) air sungai menjadi fluktuatif antara musim penghujan dan kemarau. Selain itu juga penurunan cadangan air serta tingginya laju sendimentasi dan erosi. Dampak yang dirasakan kemudian adalah terjadinya banjir di musim penghujan dan kekeringan di musim kemarau. Kerusakan Daerah Aliran Sungai (DAS) pun mengakibatkan menurunnya kualitas air sungai yang mengalami pencemaran yang diakibatkan oleh erosi dari lahan kritis, limbah rumah tangga, limbah industri, limbah pertanian (perkebunan) dan limbah pertambangan. Pencemaran air sungai di Indonesia juga telah menjadi masalah tersendiri yang sangat serius.

Permasalahan Lingkungan Pesisir

Sumber daya pesisir memiliki produktifitas yang tinggi dalam pembangunan karena dapat meningkatkan devisa, lapangan kerja, pendapatan dan kesejahteraan penduduk. Banyaknya kegiatan yang dilakukan di daerah pesisir mengakibatkan daerah ini sangat rentan terhadap kerusakan dan pengerusakan.

Wilayah pesisir memiliki tingkat kepadatan penduduk dan intensitas pembangunan industri yang tinggi, sehingga lingkungan pesisir sering mendapat tekanan manusia yang tinggi. Kerusakan sumber daya alam saat ini tidak terlepas dari perilaku manusia dalam memperlakukan alam. Perilaku manusia saat ini dipengaruhi oleh etika antroposentrisme dimana cara pandang manusia hanya melihat dari sudut prinsip etika terhadap manusia saja, baik dari sisi kebutuhannya maupun kepentingannya yang lebih tinggi dan terkadang sangat khusus dibandingkan dengan makhluk lain. Makhluk selain manusia dan benda lainnya hanya dianggap sebagai alat peningkat kesejahteraan manusia atau yang dikenal dengan prinsip instrumentalistik.

Dilihat dari penyebabnya, kerusakan ekosistem pesisir dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

a.       Kerusakan karena faktor alam.

Contoh-contoh penyebab kerusakan ekosistem pesisir karena faktor alam adalah gempa, tsunami, badai, banjir, el-Nino, pemanasan global, predator.

b.      Kerusakan akibat aktivitas manusia atau antropogenik.

Contoh-contoh penyebab kerusakan akibat aktivitas manusia adalah penggunaan alat-alat penangkapan ikan yang membahayakan (dinamit/bahan peledak, racun/tubalpotas), penambangan karang dan pasir, reklamasi, limbah pertanian, sedimentasi sebagai akibat di daerah hulu karena penebangan dan penggundulan hutan, limbah sisa buangan baik dari aktivitas rumah tangga maupun industri yang ada di daerah daratan, pembuangan jangkar perahu nelayan, konversi mangrove untuk peruntukan lain seperti pembukaan tambak garam, ikan, maupun udang, penebangan mangrove untuk kayu bakar, bahan bangunan dan bahan baku kertas.

Kerusakan terumbu karang umumnya disebabkan oleh kegiatan-kegiatan perikanan yang bersifat destruktif, yaitu penggunaan bahan-bahan peledak, bahan beracun sianida, dan juga aktivitas penambangan karang untuk bahan bangunan. pembuangan jangkar perahu, dan sedimentasi tanah akibat meningkatnya erosi dari lahan atas. Kegiatan perikanan destruktif ini tidak hanya dilakukan oleh nelayan tradisional, tetapi juga oleh nelayan-nelayan modern dan juga nelayan asing yang melakukan kegiatan pencurian ikan di perairan nusantara.

Hal yang sama juga terjadi pada ekosistem hutan mangrove. Penyebab penurunan luasan mangrove tersebut adalah karena adanya peningkatan kegiatan yang mengkonversi hutan mangrove menjadi peruntukan lain seperti pembukaan tambak, pengembangan kawasan industri dan permukiman di kawasan pesisir serta penebangan hutan mangrove untuk kebutuhan kayu bakar, arang dan bahan bangunan.

Faktor yang dapat merusak terumbu karang diantaranya adalah :

• Pengendapan kapur

Pengendapan kapur dapat berasal dari penebangan pohon yang dapat  mengakibatkan pengikisan tanah (erosi)  yang akan terbawa kelaut dan  menutupi karang sehingga karang tidak dapat tumbuh karena sinar matahari  tertutup oleh sedimen.

• Aliran air tawar                                                                                                            

Aliran air tawar yang terus menerus dapat membunuh karang, air tawar  tersebut dapat berasal dari pipa pembuangan, pipa air hujan ataupun limbah  pabrik yang tidak seharusnya mengalir ke wilayah terumbu karang.

• Berbagai jenis limbah dan sampah                                                                                

Bahan pencemar bisa berasal dari berbagai sumber, diantaranya adalah limbah    pertanian, perkotaan, pabrik, pertambangan dan perminyakan.

• Pemanasan suhu bumi                                                                                                         Pemanasan suhu bumi dikarenakan pelepasan karbon dioksida (CO2) ke udara.  Tingginya kadar CO2 diudara berpotensi meningkatan suhu secara global. yang  dapat mengakibatkan naik nya suhu air laut sehingga karang menjadi memutih  (bleaching) seiring dengan  perginya zooxanthelae dari jaringan kulit karang, jika  terjadi terus menerus maka pertumbuhan terumbu karang terhambat dan akan  mati.

• Uji coba senjata militer                                                                                        

Pengujian bahan peledak dan nuklir di laut serta kebocoran dan buangan reaktor  nuklir menyebabkan radiasi di laut, bahan radio aktif tersebut dapat bertahan  hingga ribuan tahun yang berpotensi meningkatkan jumlah kerusakan dan  perubahan genetis (mutasi) biota laut.

• Cara tangkap yang merusak                                                                                        

Cara tangkap yang merusak antara lain penggunaan muro-ami, racun dan bahan  peledak.

• Penambangan dan pengambilan karang                                                                      

Pengambilan dan penambangan karang umumnya digunakan sebagai bahan  bangunan. Penambangan karang berpotensi menghancurkan ribuan meter  persegi terumbu dan mengubah terumbu menjadi gurun pasir bawah air.

• Penambatan jangkar dan berjalan pada terumbu                                                  

Nelayan dan wisatawan seringkali menambatkan jankar perahu pada terumbu  karang. Jangkar yang dijatuhkan dan ditarik diantara karang maupun hempasan  rantainya yang sangat merusak koloni karang.

• Serangan bintang laut berduri                                                                              

Bintang laut berduri adalah sejenis bintang laut besar pemangsa karang yang  permukaanya dipenuhi duri. Ia memakan karang dengan cara manjulurkan  bagian perutnya ke arah koloni karang, untuk kemudian mencerna dan  membungkus  polip-polip karang dipermukaan koloni tersebut.

Sumber:

Jaharuddin. 2010. Ekosistem Pesisir. Diakses dari http://www.terangi.or.id 1 Oktober 2012.

Suci, R. 2010. Kerusakan Daerah Aliran Sungai. Diakses dari http://www.faktailmiah.com 1 Oktober 2012.

Zeolite Dalam Pengolahan Limbah Cair

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Limbah berdasarkan Pasal 1 angka (20) Undang-Undang No. 32 tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup (UUPPLH) adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan. Selanjutnya, Limbah bahan berbahaya dan beracun (Limbah B3 berdasarkan Pasal 1 angka (22) UUPPLH adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan yang mengandung B3. Kemudian, Bahan berbahaya dan beracun yang selanjutnya disingkat B3 berdasarkan Pasal 1 angka (20) UUPPLH adalah zat, energi, dan/atau komponen lain yang karena sifat, konsentrasi, dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan/atau merusak lingkungan hidup, dan/atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, serta kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lain.

Limbah adalah zat atau bahan buangan yang dihasilkan dari proses kegiatan manusia.  Limbah dapat berupa tumpukan barang bekas, sisa kotoran hewan, tanaman, atau sayuran. Keseimbangan lingkungan menjadi terganggu jika jumlah hasil buangan tersebut melebihi ambang batas toleransi lingkungan. Apabila konsentrasi dan kuantitas melebihi ambang batas, keberadaan limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah bergantung pada jenis dan karakteristik limbah (Fauziah, 2010).

Untuk menangani adanya bahan limbah yang menjadi produk sampingan dalam kegiatan manusia, maka dibutuhkan suatu pengelolaan dan pengolahan limbah agar bahan tersebut dapat dikembalikan kealam tanpa mencemari lingkungan. Beberapa bahan yang dapat digunakan dalam penetralisir limbah adalah arang aktif, zeolite, pasir kuarsa dan lumpur aktif (Setiyono, 1999).

Tujuan Penulisan

            Adapun tujuan penulisan adalah untuk mengetahui fungsi bahan zeolite dalam kegiatan pengolahan limbah.

PENGGUNAAN ZEOLITE DALAM PENGOLAHAN LIMBAH

Pengertian Zeolite

Zeolit merupakan mineral alumina silikat terhidrat yang tersusun atas tetrahedral-tetrahedral alumina (AlO₄^5-) dan silika (SiO₄^4-) yang membentuk struktur bermuatan negatif dan berongga terbuka/berpori. Muatan negatif pada kerangka zeolit dinetralkan oleh kation yang terikat lemah. Selain kation, rongga zeolit juga terisi oleh molekul air yang berkoordinasi dengan kation. Rumus umum zeolit adalah M_x/n[(AlO₂)_x(SiO₂)_y].mH₂O. Dimana M adalah kation bervalensi n. (AlO₂)_x(SiO₂)_y adalah kerangka zeolit yang bermuatan negative. H₂O adalah molekul air yang terhidrat dalam kerangka zeolit (Doni, 2011).

Gambar 1. Zeolite alam dan Molekul Zeolite

Zeolit pada umumnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu zeolit alam dan zeolit sintetik. Zeolit alam biasanya mengandung kation-kation K⁺ ,Na⁺, Ca²⁺ atau Mg²⁺ sedangkan zeolit sintetik biasanya hanya mengandung kation-kation K⁺ atau Na⁺. Pada zeolit alam, adanya molekul air dalam pori dan oksida bebas di permukaan seperti Al₂O₃, SiO₂, CaO, MgO, Na₂O, K₂O dapat menutupi pori-pori atau situs aktif dari zeolit sehingga dapat menurunkan kapasitas adsorpsi maupun sifat katalisis dari zeolit tersebut. Inilah alasan mengapa zeolit alam perlu diaktivasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Aktivasi zeolit alam dapat dilakukan secara fisika maupun kimia. Secara fisika, aktivasi dapat dilakukan dengan pemanasan pada suhu 300-400 ^oC dengan udara panas atau dengan sistem vakum untuk melepaskan molekul air. Sedangkan aktivasi secara kimia dilakukan melalui pencucian zeolit dengan larutan Na₂EDTA atau asam-asam anorganik seperti HF, HCl dan H₂SO₄ untuk menghilangkan oksida-oksida pengotor yang menutupi permukaan pori (Marco, 2011).

Sifat-sifat Zeolite

-          Kation Penyeimbang

Kerangka Si/Al-O pada zeolit bersifat rigid, akan tetapi kation bukan merupakan bagian dari kerangka ini. Kation yang berada di dalam rongga zeolit disebut exchangeable cations karena bersifat mobil dan dapat digantikan oleh kation lainnya.

Keberadaan dan posisi kation pada zeolit sangat penting untuk berbagai alasan. Lingkar silang dari cincin dan terowongan pada strukturnya dapat diubah dengan mengubah ukuran atau muatan kation. Secara signifikan hal ini akan mempengaruhi ukuran molekul yang dapat teradsorbsi. Pengubahan pada pengisian kationik juga akan mengubah distribusi muatan di dalam rongga yang akan mempengaruhi sifat adsorptif dan aktivitas katalitik dari zeolit tersebut. Dengan alasan ini maka sangat penting untuk mengatur posisi kation di dalam kerangka dan banyak penelitian telah dilakukan untuk maksud tersebut.

-          Zeolit sebagai agen pendehidrasi

Kristal zeolit normal mengandung molekul air yang berkoordinasi dengan kation penyeimbang. Zeolit dapat didehidrasi dengan memanaskannya. Pada keadaan ini kation akan berpindah posisi, sering kali menuju tempat dengan bilangan koordinasi lebih rendah. Zeolit terdehidrasi merupakan bahan pengering (drying agents) yang sangat baik. Penyerapan air akan membuat kation kembali menuju keadaan koordinasi tinggi.

-          Zeolit sebagai penukar ion

Kation Mⁿ⁺ pada zeolit dapat ditukarkan oleh ion lain yang terdapat pada larutan yang mengelilinginya. Dengan sifat ini zeolit-A dengan ion Na⁺ dapat digunakan sebagai pelunak air (water softener) dimana ion Na⁺ akan digantikan oleh ion Ca²⁺ dari air sadah. Zeolit yang telah jenuh Ca²⁺ dapat diperbarui dengan melarutkannya ke dalam larutan garam Na⁺ atau K⁺ murni. Zeolit-A sekarang ditambahkan ke dalam deterjen sebagai pelunak air menggantikan polipospat yang dapat menimbulkan kerusakan ekologi. Produksi air minum dari air laut menggunakan campuran Ag dan Ba zeolit merupakan proses desalinasi yang baik walaupun proses ini tergolong mahal.

Beberapa zeolit mempunyai affinitas besar terhadap kation tertentu. Clipnoptilolite (HFU) merupakan zeolit alam yang digunakan untuk recovery ¹³⁷Cs dari sampah radioaktif. Zeolit-A juga dapat digunakan untuk mengisolasi strontium. Zeolit telah digunakan secara besar-besaran untuk membersihkan zat radioaktif pada kecelakaan Chernobyl dan Three-Mile Island.

Zeolit juga digunakan untuk mengurangi tingkat pencemaran logam berat seperti Pb, Cd, Zn, Cu^2+, Mn²⁺, Ni²⁺ pada lingkungan. Modifikasi zeolit sebagai adsorben anion seperti NO₃^-, Cl^-, dan SO₄^- telah dikembangkan melalui proses kalsinasi zeolit-H pada suhu 550⁰C.

-          Zeolit sebagai adsorben

Zeolit yang terdehidrasi akan mempunyai struktur pori terbuka dengan internal surface area besar sehingga kemampuan mengadsorb molekul selain air semakin tinggi. Ukuran cincin dari jendela yang menuju rongga menentukan ukuran molekul yang dapat teradsorb. Sifat ini yang menjadikan zeolit mempunyai kemampuan penyaringan yang sangat spesifik yang dapat digunakan untuk pemurnian dan pemisahan. Chabazite (CHA) merupakan zeolit pertama yang diketahui dapat mengadsorb dan menahan molekul kecil seperti asam formiat dan metanol tetapi tidak dapat menyerap benzena dan molekul yang lebih besar. Chabazite telah digunakan secara komersial untuk mengadsorb gas polutan SO₂ yang merupakan emisi dari cerobong asap. Hal yang sama terdapat pada zeolit-A dimana diameter jendela berukuran 410 pm yang sangat kecil dibandingkan diameter rongga dalam yang mencapai 1140 pm sehingga molekul metana dapat masuk rongga dan molekul benzena yang lebih besar tertahan diluar.

Selain itu zeolit juga dapat digunakan sebagai adsorben zat warna brom dan untuk pemucatan minyak sawit mentah.

Zeolit yang digunakan sebagai penyaring molekular tidak menunjukkan perubahan cukup besar pada struktur kerangka dasar pada dehidrasi walaupun kation berpindah menuju posisi dengan koordinasi lebih rendah. Setelah dehidrasi, zeolit-A dan zeolit lainnya sangat stabil terhadap pemanasan dan tidak terdekomposisi dibawah 700⁰C. Volume rongga pada zeolit-A terdehidrasi adalah sekitar 50% dari volume zeolit.

-          Zeolit sebagai katalis

         Zeolit merupakan katalis yang sangat berguna yang menunjukkan beberapa sifat penting yang tidak ditemukan pada katalis amorf tradisional. Katalis amorf hampir selalu dibuat dalam bentuk serbuk untuk memberikan luas permukaan yang besar sehingga jumlah sisi katalitik semakin besar. Keberadaan rongga pada zeolit memberikan luas permukaan internal yang sangat luas sehingga dapat menampung 100 kali molekul lebih banyak daripada katalis amorf dengan jumlah yang sama. Zeolit merupakan kristal yang mudah dibuat dalam jumlah besar mengingat zeolit tidak menunjukkan aktivitas katalitik yang bervariasi seperti pada katalis amorf. Sifat penyaring molekul dari zeolit dapat mengontrol molekul yang masuk atau keluar dari situs aktif. Karena adanya pengontrolan seperti ini maka zeolit disebut sebagai katalis selektif bentuk.

Aktivitas katalitik dari zeolit terdeionisasi dihubungkan dengan keberadaan situs asam yang muncul dari unit tetrahedral [AlO₄] pada kerangka. Situs asam ini bisa berkarakter asam Bronsted maupun asam Lewis. Zeolit sintetik biasanya mempunyai ion Na⁺ yang dapat dipertukarkan dengan proton secara langsung dengan asam, memberikan permukaan gugus hidroksil (situs Bronsted). Jika zeolit tidak stabil pada larutan asam, situs Bronsted dapat dibuat dengan mengubah zeolit menjadi garam NH₄⁺ kemudian memanaskannya sehingga terjadi penguapan NH₃ dengan meninggalkan proton. Pemanasan lebih lanjut akan menguapkan air dari situs Bronsted menghasilkan ion Al terkoordinasi 3 yang mempunyai sifat akseptor pasangan elektron (situs lewis). Permukaan zeolit dapat menunjukkan situs Bronsted, situs Lewis ataupun keduanya tergantung bagaimana zeolit tersebut dipreparasi.

Tidak semua katalis zeolit menggunakan prinsip deionisasi atau bentuk asam. Sifat katalisis juga dapat diperoleh dengan mengganti ion Na⁺ dengan ion lantanida seperti La³⁺ atau Ce³⁺. Ion-ion ini kemudian memposisikan dirinya sehingga dapat mencapai kondisi paling baik yang dapat menetralkan muatan negatif yang terpisah dari tetrahedral Al pada kerangka. Pemisahan muatan menghasilkan gradien medan elektrostatik yang tinggi di dalam rongga yang cukup besar untuk mempolarisasi ikatan C-H atau mengionisasi ikatan tersebut sehingga reaksi selanjutnya dapat terjadi. Efek ini dapat diperkuat dengan mereduksi Al pada zeolit sehingga unit [AlO₄] terpisah lebih jauh. Tanah jarang sebagai bentuk tersubtitusi dari zeolit-X menjadi katalis zeolit komersial pertama untuk proses cracking petroleum pada tahun 1960an. Akan tetapi katalis ini telah digantikan oleh Zeolit-Y yang lebih stabil pada suhu tinggi. Katalis ini menghasilkan 20% lebih banyak petrol (gasolin) daripada zeolit-X.

Cara ketiga penggunaan zeolit sebagai katalis adalah dengan menggantikan ion Na⁺ dengan ion logam lain seperti Ni²⁺, Pd²⁺ atau Pt²⁺ dan kemudian mereduksinya secara in situ sehingga atom logam terdeposit di dalam kerangka zeolit. Material yang dihasilkan menunjukkan sifat gabungan antara sifat katalisis logam dengan pendukung katalis logam (zeolit) dan penyebaran logam ke dalam pori dapat dicapai dengan baik.

Teknik lain untuk preparasi katalis dengan pengemban zeolit melibatkan adsorsi fisika dari senyawa anorganik volatil diikuti dengan dekomposisi termal. Ni(CO)₄ dapat teradsorb pada zeolit-X dan dengan pemanasan hati-hati akan terdekomposisi meninggalkan atom nikel pada rongga. Katalis ini merupakan katalis yang baik untuk konversi karbon monoksida menjadi metana.

Gambar 2. Skema Pengolahan Air Limbah Dengan Zeolite

Fungsi Zeolite

Zeolit merupakan mineral kristal menakjubkan yang mampu menyerap berbagai jenis gas, kelembaban, petrokimia, logam berat, elemen radioaktif tingkat rendah dan banyak berbagai solusi. Saluran dalam molekul zeolite menyediakan daerah permukaan yang besar di mana reaksi kimia dapat berlangsung. Rongga dan saluran dalam kristal dapat menempati hingga 50% dari volume. Zeolit alam dapat melakukan fungsi ini karena kapasitas tukar ion yang tinggi, adsorpsi-desorpsi energi dan kemampuan untuk modifikasi (Marco, 2010).

Zeolit alam penukar ion yang sangat baik untuk menghilangkan dan pemulihan kation logam berat (Pb, Cu, Cd, Zn, Co, Cr, Mn dan Fe, Pb, Cu setinggi 97%) dari minum dan limbah air. Amonia merupakan isu utama untuk pengobatan air limbah kota. Mineral yang luar biasa ini memiliki kapasitas besar untuk menyerap amonia. kadar Amoniak dalam air limbah perkotaan dapat dikurangi menjadi 10-15 ppm setelah fasilitas pengolahan (Andika, 2008).

Studi Kasus Penggunaan Zeolite Dalam Pengolahan Limbah

Sisa minyak goreng bekas merupakan masalah yang serius bagi industri kecil krupuk dan lingkungan. Sifat fisik limbah tersebut berwarna cokelat kehitaman, terdapat partikel-partikel padat yang terlarut dalam minyak. Uji pendahuluan terhadap air limbah industri kecil krupuk yang tercemar minyak goreng bekas tersebut didapatkan hasil bahwa cemaran logam paling tinggi disebabkan logam Fe sebesar 26,806 mg/l. Besi merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya apabila kadarnya melebihi ambang batas.

Metode pemecahan masalah yang dihadapi industri kecil krupuk tersebut yang dapat ditawarkan adalah dengan menggunakan sistem absorpsi dengan memanfaatkan zeolite sebagai adsorben. Pengolahan limbah seperti penghilangan kesadahan air yang mengandung ion Ca²⁺ , penyisihan kandungan logam berat, mengurangi kadar Fe dan Mn, dan absorpsi minyak goreng dapat menngunaka zeolit

Tahapan pelaksanaan pengolahan limbah yaitu dengan mengkontakan zeolit dengan cara diaduk dan mengalirkan limbah pada kolom (kontinyu), adapun skema pengolahan limbah dengan dengan menggunakan zeolit adalah sebagai berikut.

Keterangan gambar :

1.      Bak umpan

2.      Bak efluen

3.      Bak overflow

4.      Kolom adsorpsi

5.      Zeolit aktif

6.      Kasa

7.      statip

PENUTUP

Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari informasi diatas adalah :

1.      Limbah berdasarkan Pasal 1 angka (20) Undang-Undang No. 32 tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup (UUPPLH) adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan.

2.      Untuk menangani limbah yang ada diperlukan pengelolaan dan pengolahan limbah sehingga tidak berbahaya bagi alam.

3.      Sifat-sifat zeolite adalah kation penyeimbang, agen pendehidrasi, penukar ion, adsorben, dan katalisator.

4.      Zeolit alam penukar ion yang sangat baik untuk menghilangkan dan pemulihan kation logam berat (Pb, Cu, Cd, Zn, Co, Cr, Mn dan Fe, Pb, Cu setinggi 97%) dari minum dan limbah air.

5.      Zeolit merupakan mineral kristal menakjubkan yang mampu menyerap berbagai jenis gas, kelembaban, petrokimia, logam berat, elemen radioaktif tingkat rendah dan banyak berbagai solusi.

Saran

Adapun saran yang bisa disampaikan adalah :

1.      Dilakukan pengkajian lebih mendalam mengenai sifat dan karakteristik zeolite yang ada di alam dan zeolite hasil rekayasa.

2.      Pemberian informasi yang lebih lengkap mengenai bahan zeolite.

DAFTAR PUSTAKA

Andika, S. 2008. Limbah Dan Pengolahannya. http://www.scribd.com (22 September 2012).

Doni, K. 2011. Pasir Aktif, Karbon Aktif, Dan Zeolite. Diakses dari http://www.citrabening.com (22 September 2012).

Fauziah, I. 2010. Limbah Industri. Diakses dari http://www.chem-is-try.org (22 September 2012).

Marco, L. 2011. Zeolite. http://www.zeo-chemindo.org (22 September 2012).

Setiyono. 1999. Sistem Pengelolaan Limbah B-3 Di Indonesia. Kelompok Teknologi Pengelolaan Air Bersih dan Limbah Cair, Direktorat Teknologi Lingkungan, Deputi Bidang Teknologi Informasi, Energi, Material dan Lingkungan. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. Jakarta.