ARTIKEL

PENYERAPANLOGAMDEN GAN TANNIN

Subiarto

Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif, BAT AN

PENDAHULUAN kompleks menengah, clan yang lainnyaadalah ester daTi glukose atau gulalainnya dengan satu atau lebih asamtrihidroksibenzoat (trihydroxybenzoi cacids). Rumus empiris C1Ml4011adalah rumus yang biasanyadikenakan pada tannin umumnya.Tannin terdapat dalam banyaktumbuhan, dan sumber terbaik untukmendapatkannya adalah kantung-kantung pada pohon ek (oak galls) dankulit kayu pohon "sumac". Ekstraksidengan air atau air dan alkohol adalahlangkah pertama dalam memproduksitannin. Pengendapan, diikuti denganevaporasi pada temperatur rendah,adalah langkah berikutnya untukmenghasilkan produk komersialtannin. [2]

Ada banyak jenis adsorben yangdapat digunakan untuk menyerapuranium clan unsur-unsur transuraniumseperti Pu, Am clan Cm, padapengolahan limbah radioaktif cair,serta untuk mendapatkan kembaliuranium daTi air taut. Materialadsorben yang dapat digunakan untukkeperluan penyerapan itu salah satunyaadalah tannin (insoluble tannin).Keuntungan penggunaan bahan iniadalah keramahannya terhadaplingkungan. Gas yang dihasilkanselama insinerasi tidak berbahaya,karena hanya terdiri dari karbon,hidrogen clan oksigen. Disamping itu,tannin yang telah menyerap logam, jikadiinsenerasi akan menghasilkan reduksivolume yang besar. Bahan komersialini dalam dunia industri dikenaldengan nama "TANNIX". [I]

Tannin, juga dikenal sebagai asamtannin, adalah nama umum untuksejenis kelompok dari produk sayur-sayuran, baik amorf ataupun krista!,diperoleh dari berbagai tanaman, clan

penggunaan komersialnya yang pentingselama ini adalah dalam industripenyamakan kulit. Tannin mempunyaikomposisi yang bervariasi. Beberapajenis tannin, disebut "condensedtannins", adalah renal dari struktur

t'I//d/IJU/1t',,1/1 Vd~ Na.2.2000

KARAKTERISASI TANNIN

Tannin dikenal baik sebagai"astringent" daTi buah kesemak dandaun teh. Tannin adalah campurankompleks daTi fenol. Tanninmenghasilkan endapan bila kontakdengan logam berat, tapi bahan inibelum pernah digunakan untukmemisahakan logam berat dalam cairankarena ia larut dalam air. Agar tidaklarut dalam air, tannin hams

~

ARTIKEL

ditransfonnasikan ke dalam bentukyang tidak larot dengan cara poli-merisasi "wattle tannin" (condensedtannins), salah satunya denganaldehid. "Wattle tannin" dilarotkandalam larotan alkali, ditambahkanfonnalin, kemudian dipanaskan.Proses ini menghasilkan tannin taklarot secara massal. Setelah itu tannindigerus menjadi kepingan-kepingan clandisaring untuk penggunaannya.

Spesifikasi produk (tannix) yangdihasilkan daTi proses ini ditunjukkanda1am Tabel I dibawah ini. Tannixmemiliki karakteristik yang bagus,yaitu, gas yang dihasilkannya selamaproses insinerasi (bila menggunakanadsorb en ini pada prosespenyerapannya) tidak berbahaya bagilingkungan, karena unsurnya hanyaterdiri dari karbon, hidrogen clanoksigen. Selain itu reduksi volume yangsangat besar dari proses insenerasidapat diperoleh, clan kemampuanserapnya terhadap logam berat darilarotan sangat efektif.[l]

PENGGUNAAN TANNIN UNTUKPEMISAHAN URANIUM

Dari proses rekonversi diMitsubishi Nuclear Fuel Co.,Ltd.dilepaskan 30-80 m3 per hari larutanyang mengandung uranium. Percobaandilakukan dengan cara "batch" callidan cara kolom dalam skala kecil. Padapercobaan "batch", larutan yangmengandung U, Np, Am, dan Cmdipersiapkan. Setiap nuklida tersebutdiserap dengan baik oleh tannix. Padapercobaan kolom skala kecil, larutanlimbah dengan kandungan uraniumdialirkan melewati kolom dan metodekolom ini terbukti layak dioperasikandalam industri. Data percobaanmenunjukkan bahwa adsorpsimaksimum uranium per berat tannix(dalam keadaan kering) sebesar 1,7.

Tabell. Spesifikasi Tannix

[ill ~/nL.//1t'AI1 Vd:J' No..z.zaxJ

ARTIKEL

Gambar 1. Stroktur Molekul Tannin

-

~

~;1

~

SampIiDg ofLiquid W ute't 1'eIted inColumn 1

~':a(J))

.~7~~

~~

~CO~Q@ ~

(SampliDa Location w)PO

,.~

Gambar 2. Bagan Percobaan Penyerapan Uranium oleh Tannix

un COBA ALIRAN tannix 200 cm. Cairan limbah disuplaidari bawah pada berbagai kecepatanlinear. Hasilnya adalah bahwakehilangan tekanan bertambahmendekati proporsional ke kecepatanlinear, yaitu 0,05 MPa pada kecepatan40 crn/menit. Nilai ini sudah cukuprendah dibandingkan dengan kapasitassebuah pompa.

Untuk mengolah 30~80 m3cairan/hari, kecepatan linear cairanyang diperlukan adalah 40 cm/menit.Untuk mengetahui kehilangan tekanan(pressure loss) bed tannix didalamkolom, kita mengukumya selagilarutan limbah mengalir melewatikolom berdiameter 10 cm dengan tinggi

t'tI/d/nL./I'1t'AI1 Va( ~ Na.z ~ [1t]

ColUmn .Column S&m~UnI of1 2 Liquid w~

~ Traled mCotaaml.t.2

ARTIKEL

Kecepatan linear 40 crn/menit

Kemampuan serap tannin terhadaplogam-logam berat ditunjukkan dalamtabel berikut ill.

Dalam uji coba ini, parameterutama yang digunakan adalah sebagaiberikut:

Diameter kolom 10 cmTinggi bed tannix 200 cmVolume tannix 1,57x104 m3Laju aliran 3,2x103 m3/mnt

Tabel 2. Perbandingan Kemampuan Serap antara Tannin daD Resin Penukar Ion

.::[~[:~:~i~~:~ii~~ii~~!

~~:[~[::~j

:::::::::::::i:ii1:?

9,38.10;;4,05.1045,77.1044,97.104

99,5976,96,796,1

5460 68,6Uranium clanUO22+Transuranium NpO?+

Am3+

Cm3+

510>104

1130 (C~)4700

Logam Berat 99,0>9599,0~

99,0M

64,0

900016504700182

50,5>95,269,3

~94,7~

94,942.1

Logam Transisi

Logam Alkali clanAlkali T anall

Cd2+ -

Pb2+

Cr6+

~Fe3+

CO2+~

CS+

4,95.10">9500

44,95.10

95004:9~

~~444117

*) Mitsubishi Nuclear Fuel Co., Ltd.

Tabel 3. Kemampuan Scrap Tannix terhadap Aktinida

9,38.10'4,05.104

5,77.1044,97.104

99,597,696,796,1>99

UNpAmCmPu

*) Mitsubishi Nuclear Fuel Co., Ltd.

00 Pu/dlnUt1PI1I1 vat: ~ No..z .zO(X)

ARTIKEL

PENUTUPDapat dilihat dari Tabel 2 di atas,bahwa kemampuan serap dari tanninterhadap kation jauh melebihikemampuan serap resin penukar ionyang selama ini telah banyak dikenal.Dari Tabel 3 di bawah ini, tampakbahwa kemampuan serap tanninterhadap aktinida (U, Np, Am, Cm clanPu) sangat bagus. Laju adsorpsi lebihbesar dari 96 %, clan koefisiendistribusi diatas 4.104. Dengan melihatpotensi kemampuan serapnya, makabahan tannin ini menjanjik$ prospekyang baik untuk penyerapan uraniumclan logam-logam beracun lainnya daTilimbah radioaktif cair.

Tannix mempunyai daya serap yangbesar terhadap U, Np, Am, Cm, Pu danlogam berat. Kemampuan serap tannixlebih besar dibandingkan resin penukarion. Mengingat keunggulan-keunggulanitu dan keunggulan lainnya, sepertitidak menimbulkan gas yang berbahayabagi lingkungan, maka tannix layakdigunakan dalam pengolahan limbah.

DAFTARPUSTAKA

[1]

[2]

Yoshinobu Nakamura et.a1.: "Experience on Tratment of Liquid Wastefrom VF6 to VOl Conversion Process with Insoluble Tannin", MitsubishiNuclear Fuel Co. Ltd., 2000."Tannins", bahan dari Internet htiD://www.fwkc.com/encvcloRedia/low/articleslt/ t025 000161 fhtm.

---0000000---

C'l/IdI/JJ./I1t'AIt Va{ ~ No.2 2000 ~