SINTESIS DAN KARAKTERISASI PASIR BESI TERLAPIS MANGAN DIOKSIDA SERTA APLIKASINYA UNTUK PENURUNAN KADAR ION FOSFAT DALAM AIR

Abstract

Pasir besi Sungai Boli Kiba merupakan salah satu mineral alam Kalimantan Barat yang pemanfaatanya belum maksimal dan bahkan hanya menjadi mineral yang tidak memiliki harga jual. Karakteristik fisik pasir besi tersebut adalah berwarna hitam abu-abu dan tertarik magnet dengan kuat. Berdasarkan analisis XRF, pasir ini mengandung mineral hematit dan analisis XRD menunjukan adanya kandungan Fe₃O₄. Pasir besi yang terdiri dari mineral besi oksida memiliki kemampuan membentuk kompleks dengan senyawa lain. Oleh karena itu, pasir besi digunakan sebagai material penyangga adsorben mangan dioksida (MnO₂) yang memiliki partikel halus dan bersifat kurang stabil di dalam larutan. Hasil analisis XRF menunjukan bahwa pasir besi terlapis mangan dioksida mengandung mineral MnO 7,28%, Fe₂O₃ 78,449%, SiO₂ 4,706%, Al₂O₃ 3,079% dan hasil analisis XRD menunjukan sudut 2θ khas MnO₂ (2θ = 37,27⁰; 56,57⁰; 38,95⁰; 56,57⁰; 65,67⁰; 68,85⁰; 27,78⁰; 28,49⁰; 41,10⁰). Pasir besi yang telah terlapis MnO₂ digunakan untuk mengadsorpsi ion fosfat. Efektivitas penurunan ion fosfat oleh pasir besi terlapis MnO₂ yaitu sebesar 36,26% dengan konsentrasi awal ion fosfat sebesar 10,60 mg/L dan waktu kontak optimum 2,5 jam. Adsorpsi pasir besi terlapis mangan dioksida terhadap ion fosfat memiliki kapasitas adsorpsi Langmuir 9,7847 mg/g dan kapasitas adsorpsi Freundlich yaitu sebesar 0,1932 mg/g. Hasil uji stabilitas menunjukan bahwa mangan dioksida yang diimobilisasi pada pasir besi lebih stabil dibandingkan dengan mangan dioksida yang tidak diimobilisasi. Kadar mangan yang lepas dalam larutan fosfat menggunakan adsorben MnO₂ (massa Mn 63,25%) yaitu 14,5 mg/L, sedangkan menggunakan adsorben pasir besi terlapis MnO₂ (massa Mn 26,86%) kadar mangan yang lepas dalam larutan fosfat yaitu 0,015 mg/L.

Kata Kunci: pasir besi terlapis MnO₂, fosfat, kapasitas adsorpsi, stabilitas