Optimasi proses adsorpsi zat warna indigosol di air limbah artifisial menggunakan response surface methodology dengan pendekatan desirability function

Abstract

Industri tekstil di Indonesia tumbuh menjadi salah satu sektor penyumbang devisa ekspor non-migas. Proses pewarnaan di industri tekstil berfungsi untuk memberikan warna pada benang dan kain. Indigosol merupakan salah satu jenis zat warna yang banyak digunakan pada industri tekstil. Pewarna jenis indigosol sering digunakan karena menghasilkan warna yang cerah dan tidak mudah luntur. Tahap pewarnaan membutuhkan pengelolaan dan pengolahan limbah cair yang memadai karena umumnya digunakan zat warna sintetis yang mengandung senyawa organik, logam berat, dan senyawa berbahaya lainnya. Metode yang banyak digunakan dalam pengolahan limbah cair zat warna adalah adsorpsi menggunakan karbon aktif. Rancangan percobaan menggunakan Box-Behnken Design (BBD) dengan 3 variabel bebas yaitu panjang gelombang zat warna limbah artifisial, konsentrasi limbah artifisial, dan massa karbon aktif, yang masing-masing variabel memiliki tiga level input. Pengukuran konsentrasi larutan sebelum dan sesudah proses adsorpsi dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan data pengukuran diolah menggunakan Ms. Excel untuk memperoleh persentase penjerapan zat warna pada limbah artifisial. Selanjutnya, proses optimasi dilakukan dengan response surface methodology (RSM) melalui pendekatan desirability function (DF) yang bertujuan untuk memperoleh optimasi proses adsorpsi pada limbah zat warna indigosol. Pengukuran absorbansi menghasilkan panjang gelombang optimum untuk masing-masing jenis warna indigosol kuning, merah, dan violet adalah 470, 515, dan 520 nm. Hasil optimasi menunjukkan bahwa titik optimum persentase penjerapan berada pada konsentrasi umpan limbah 58,0808 mg/L, massa karbon aktif 60 mg, dan panjang gelombang zat warna 502,3232 nm. Di sisi lain, pengolahan hasil percobaan menunjukkan persentase penjerapan sebesar 97,59% pada konsentrasi umpan limbah 50 mg/L, massa karbon aktif 60 mg, dan panjang gelombang zat warna 515 nm (indigosol merah). Hal ini menunjukkan bahwa massa karbon aktif dan konsentrasi umpan pada tempuhan memberikan respons yang diprediksi sesuai hasil optimasi. beda halnya dengan panjang gelombang dari zat warna, karena respons pada hasil optimasi yaitu 502,3232 nm tidaklah merupakan panjang gelombang optimal dari zat warna indigosol merah. Pada percobaan semua istilah interaksi antara faktor kualitatif dan kuantitatif dimasukkan, maka disimpulkan bahwa hubungan berbeda antara faktor kuantitatif dan respons yang dimodelkan untuk setiap tingkat faktor kualitatif.