English
Empat mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) berhasil memanfaatkan limbah kulit singkong menjadi komposit nanopartikel magnetit-karbon aktif yang berfungsi sebagai adsorben ion kromium (Cr) dalam limbah industri kulit.
Tim yang menamakan diri “Adsorben Singkong” ini terdiri dari Ankita Cahya Muti (Prodi Kimia 2022), Oktavia Kusuma (Prodi Matematika 2022), Puput Intan Pratiwi (Prodi Pendidikan Matematika 2022), dan Khansa Amalia Rahmah (Prodi Biologi 2023). Riset mereka diusung dalam ajang Pekan Kreativitas Mahasiswa bidang Riset Eksakta (PKM-RE) dengan mengangkat judul “Pemanfaatan Komposit Nanopartikel Magnetit-Karbon Aktif Kulit Singkong (Manihot esculenta) sebagai Adsorben Ion Cr pada Limbah Pabrik Kulit.”
Ketua tim riset, Ankita Cahya Muti, menjelaskan bahwa riset ini dilatarbelakangi oleh tingginya produksi limbah kromium (Cr6+) dari industri penyamakan kulit di Indonesia, khususnya di Yogyakarta. Limbah ini mengandung logam berat yang bersifat toksik dan berpotensi mencemari lingkungan serta membahayakan kesehatan manusia. “Pemilihan kulit singkong sebagai bahan baku didasarkan pada ketersediaannya yang melimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal. Padahal, kulit singkong kaya akan kandungan karbon yang dapat diolah menjadi karbon aktif – material yang efektif dalam menyerap logam berat dari air limbah,” ujar Ankita.
Proses penelitian ini mencakup beberapa tahapan, mulai dari karbonisasi kulit singkong, aktivasi karbon, hingga sintesis nanopartikel magnetit dan pembentukan komposit. Kulit singkong yang telah dibersihkan dikeringkan di oven bersuhu 70ºC selama 24 jam, lalu dikarbonisasi di tanur pada suhu 500ºC selama satu jam. Hasil karbon kemudian dihaluskan dan disaring menggunakan ayakan 100 mesh untuk menghasilkan partikel seragam.
Langkah berikutnya adalah aktivasi karbon dengan merendam karbon dalam larutan asam klorida (HCl) 1 M, dinetralkan, lalu dikeringkan. Proses sintesis nanopartikel magnetit dilakukan melalui metode kopresipitasi, yakni mencampurkan larutan besi (II) sulfat (FeSO4) dan besi (III) klorida (FeCl3) kemudian menambahkan amonia hingga pH mencapai 11, sebelum endapan dikeringkan. Nanopartikel magnetit kemudian dikombinasikan dengan karbon aktif dalam suhu 40°C untuk menghasilkan komposit magnetit-karbon aktif.
Kemudian uji karakterisasi material dilakukan menggunakan beberapa instrumen, antara lain: ● XRD (X-Ray Diffraction) untuk memastikan ukuran kristal nanopartikel magnetit, ● FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) untuk mendeteksi gugus fungsi pada karbon aktif dan magnetit, ● SEM-EDX (Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-Ray) untuk menganalisis morfologi permukaan dan komposisi kimia komposit, serta ● AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry) untuk mengukur kemampuan daya serap komposit terhadap ion kromium.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposit nanopartikel magnetit-karbon aktif berhasil mengikat ion Cr melalui gugus hidroksil yang terdapat di permukaan karbon aktif. Dari uji AAS, diketahui bahwa rasio komposit magentit 10:0,6 memberikan daya serap paling optimal terhadap ion Cr setelah proses adsorpsi selama 90 menit.
Dosen pembimbing tim, Prof. Dr. Dyah Purwaningsih, M.Si., mengapresiasi riset ini karena memadukan pemanfaatan limbah organik dengan solusi terhadap masalah lingkungan. “Penelitian ini tidak hanya menghasilkan data ilmiah yang kuat, tapi juga memiliki potensi untuk dikembangkan dalam skala industri agar bisa membantu mengurangi pencemaran limbah secara nyata,” ungkapnya.
Melalui inovasi dan penelitian ini, tim Adsorben Singkong berharap riset mereka bisa menjadi langkah awal dalam pengembangan teknologi adsorben berbasis bahan alam yang ramah lingkungan, sekaligus mendorong pemanfaatan limbah pertanian menjadi produk bernilai guna tinggi.
