Muhammad Ali Zulfikar
Salah satu masalah utama yang dihadapi oleh industri yang menggunakan zat warna pada prosesnya adalah buangan limbah yang berwarna. Di industri tekstil, sumber utama dari buangan limbahnya adalah berasal dari proses pewarnaan (dyeing) dan tahap finishing. Buangan limbah yang dihasilkan mengandung senyawa pencemar seperti garam, zat warna, enzim, jamur, surfaktan, minyak dan zat pengoksidasi. Oleh sebab itu pengolahan buangan limbah tersebut sangat sukar dilakukan. Selain itu, buangan limbah yang berwarna tersebut tidak hanya mengganggu secara estetika, tetapi juga berpengaruh terhadap kehidupan biota air yang disebabkan oleh sifat karsinogenik dan mutagenik dari zat warna tersebut. Terdapat beberapa teknik yang biasanya digunakan dalam proses pengolahan limbah buangan industri tekstil tersebut, di antaranya adalah pertukaran ion, koagulasi, flotasi, oksidasi, biosorpsi, biodegradasi, fotodekomposisi UV dan teknologi membran osmosa terbalik (RO). Bagaimanapun, teknik-teknik tersebut mempunyai beberapa kelemahan, antara lain memerlukan bahan kimia, memerlukan energi dan biaya operasi yang tinggi. Teknik alternatif lain yang banyak digunakan untuk proses pengolahan limbah buangan industri tekstil adalah menggunakan metoda adsorpsi menggunakan karbon aktif. Hal ini disebabkan karena teknik tersebut mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan teknik konvensional sebelumnya, seperti prosesnya sederhana dan lebih efektif. Bagaimanapun, metoda ini juga mempunyai kelemahan, seperti biaya produksinya mahal, sukar diregenerasi dan tidak efisien. Berdasarkan pertimbangan di atas, perlu dilakukan suatu penelitian untuk mendapatkan metoda pengolahan limbah zat warna yang mempunyai kinerja yang lebih baik, mudah diregenarasi dan ekonomis. Salah satu pendekatan yang dilakukan untuk proses pengolahan air limbah tersebut adalah dengan teknik adsorpsi menggunakan material membran komposit nano fiber yang difungsionalisasi (functionalized nano fiber composite membrane, FNFCM) sebagai adsorbennya. Sintesis material FNFCM ini dilakukan melalui tiga tahap, pertama mensintesis material pendukung komposit nano fiber, dan kedua mengaktivasi material pendukung komposit nano fiber, dan ketiga memfungsionalisasi material pendukung komposit nano fiber tersebut sehingga menghasilkan material FNFCM. Sintesis material pendukung komposit nano fiber dilakukan menggunakan campuran senyawa polyacrylic acid (PAA), cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), tetraethyl orthosilicate (TEOS) melalui reaksi sol gel yang selanjutnya diikuti dengan teknik electrospinning (CES). Material pendukung komposit nano fiber yang telah disintesis sebelumnya diaktivasi dengan asam dan direndam dalam larutan senyawa 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) dan dibiarkan bereaksi dan dipanaskan pada suhu tertentu. Material pendukung komposit nano fiber yang telah diaktivasi kemudian direndam dalam campuran larutan o phenylenediamnie (OPDA), methylene blue (MB) dan ammonium peroxydisulfate (APS) sambil diaduk dan dipanaskan pada suhu tertentu. Material FNFCM yang dihasilkan kemudian dicuci dan dikeringkan. Material FNFCM yang diperoleh selanjutnya dikarakterisasi menggunakan scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), fourier transform infra red (FTIR), diferential scanning calorimetry (DSC) dan N2 adsorption-desorption (BET). Pada akhir penelitian ini akan diperoleh material baru berupa functionalized nano fiber composite membrane (FNFCM) sebagai material fasa padat yang siap diaplikasikan untuk pengolahan limbah zat warna industri tekstil. Sasaran dari penelitian yang akan dilakukan ini adalah mengembangkan teknik pengolahan limbah zat warna industri tekstil yang lebih efisien dan lebih ekonomis dari metoda yang sudah ada sebelumnya. Penelitian yang akan dilakukan ini sangat penting untuk dilakukan, mengingat belum ada teknik yang benar-benar efisien dan lebih ekonomis dalam proses pengolahan limbah zat warna industri tekstil. Dampak dari penelitian ini adalah dapat memberikan penyelesaian dalam usaha untuk mengurangkan berbagai keterbatasan seperti yang disebutkan di atas terutama dari aspek efisiensi maupun dari aspek ekonomis, sehingga bisa menekan biaya proses pengolahan limbah zat warna industri tekstil. Penelitian yang diusulkan ini merupakan salah satu topik Penelitian dari 7 bidang Fokus Riset ITB, yaitu Bidang Fokus Riset Unggulan Teknologi Nano dan Kuantum, dengan Topik Penelitian Nanosains. Selain itu penelitian ini juga sejalan dengan road map Kelompok Keahlian Kimia Analitik yang berfokus pada sintesis material fungsional yang salah satunya untuk proses pemisahan. Kata kunci: adsorpsi, fungsionalisasi, komposit, nanofiber, zat warna