MENGURANGI POLUSI GAS TIMBAL ASAP KENDARAAN BERMOTOR MENGGUNAKAN
ARANG AKTIF DAUN PURING
Pencemaran udara yang ditimbulkan oleh asap buangan pabrik dan
pencemaran air permukaan yang disebabkan limbah cair dari pabrik,
begitu juga pencemaran air tanah akan menimbulkan dampak negatif
bagi penduduk di sekitarnya. Pencemaran tersebut akan terbukti
dengan analisis limbah pabrik tersebut dan dapat diamati dari
kondisi gejala yang terjadi pada penduduk sekitarnya (Darmono,
2008).Di negara Indonesia sumber pencemar pada saat ini masih terus
diteliti. Dari data sumber pencemar air di Amerika Serikat tahun
1968 sumber pencemar dari transportasi berjumlah 90,5 ton/tahun.
Dengan jumlah tersebut dapat diperkirakan sumber pencemar di
Indonesia didominasi dari transportasi (Wardana, 2004).Sistem moda
transportasi jalan adalah penyumbang emisi polutan umumnya
diperkotaan disebabkan pengoperasian kendaraan yang terbesar di
kota. Sumber Polutan merupakan unsur kimia dari emisi gas buang
kendaraan transportasi jalan yang terdiri dari unsur O3 (ozon), CO
(carbon monoksida), NO2 (natrium dioksida), SO2 (sulfur dioksida),
Pb (plumbum atau timah hitam dan PM (partikulat) yang mencemari
udara dan selanjutnya menyebabkan penyakit pada manusia (Denny, L,
2009).Dalam kesehariannya timbal (Pb) disebut juga dengan nama
timah hitam, secara internasional di sebut plumbum, dan
dikelompokkan sebagai logam berat dengan lambang Pb. Sifat :
merupakan suatu logam berat yang lunak berwarna kelabu kebiruan
dengan titik leleh 3270 dan titik didih 1.6200 C. Pada suhu 550
6000C timbal menguap dan bereaksi dengan oksigen dalam udara
membentuk timbal oksida. Walaupun bersifat lentur, timbal sangat
rapuh dan mengkerut pada pendinginan, sulit larut dalam air dingin,
air panas dan air asam. Timbal dapat larut dalam asam nitrit, asam
asetat dan asam sulfat pekat. Bentuk oksidasi yang paling umum
adalah timbal (II) dan senyawa organometalik yang terpenting adalah
timbal tetra etil (TEL: tetra ethyl lead), timbal tetra metil (TML
: tetra methy lead) dan timbal stearat. Merupakan logam yang tahan
terhadap korosi atau karat, sehingga sering digunakan sebagai bahan
coating (Palar, 2004).
Timbal (Pb) banyak digunakan untuk berbagai keperluan karena
sifatnya sebagai berikut (Fardiaz, 1992):1. Timbal mempunyai titik
cair rendah sehingga jika digunakan dalam bentuk cair dibutuhkan
teknik yang cukup sederhana dan tidak mahal. 2. Timbal merupakan
logam yang lunak sehingga mudah diubah menjadi berbagai bentuk. 3.
Sifat kimia timbal (Pb) menyebabkan logam ini dapat berfungsi
sebagai lapisan pelindung jika kontak dengan udara lembab. 4.
Timbal dapat membentuk alloy dengan logam lainnya, dan alloy yang
terbentuk mempunyai sifat berbeda dengan timbal (Pb) yang murni. 5.
Densitas timbal (Pb) lebih tinggi dibandingkan dengan logam lainnya
kecuali emas dan merkuri.Sumber timbal secara alamiah terdapat
dalam jumlah kecil pada batu-batuan, penguapan lava, tanah dan
tumbuhan. Timbal komersial dihasilkan melalui penambangan,
peleburan, pengilangan dan pengolahan ulang sekunder (Joko S,
1995). Sumber-sumber lain yang menyebabkan timbal terdapat dalam
udara ada bermacam-macam. Di antara sumber alternatif ini yang
tergolong besar adalah pembakaran batu bara, asap dari
pabrik-pabrik yang mengolah senyawa timbal alkil, timbal oksida,
peleburan biji timbal dan transfer bahan bakar kendaraan bermotor,
karena senyawa timbal yang terdapat dalam bahan bakar tersebut
dengan sangat mudah menguap. Kadar timbal dari sumber alamiah
sangat rendah dibandingkan dengan timbal yang berasal dari
pembuangan gas kendaraan bermotor (Palar, 2004).Dalam bentuk
organik timbal dipakai dalam industri perminyakan. Alkil timbal
(TEL/timbal tetraetil dan TML/timbal tetrametil) digunakan sebagai
campuran bahan bakar bensin. Fungsinya selain meningkatkan daya
pelumasan, meningkatkan efisiensi pembakaran juga sebagai bahan
aditif anti ketuk (anti-knock) pada bahan bakar yaitu untuk
mengurangi hentakan akibat kerja mesin sehingga dapat menurunkan
kebisingan suara ketika terjadi pembakaran pada mesin-mesin
kendaraan bermotor. Sumber inilah yang saat ini paling banyak
memberi kontribusi kadar timbal dalam udara (Palar, 2004).
Struktur Pb dalam Bensin (TEL Tetra Ethyl Lead)
Berdasarkan pada analisis yang pernah dilakukan dapat diketahui
kandungan bermacam-macam senyawa timbal yang ada dalam asap
kendaraan bermotor, seperti pada tabel 1 di bawah ini.Tabel
1Kandungan Senyawa TimbalDalam Gas Buangan Kendaraan Bermotor
Senyawa Pb (%)0 Jam 18 Jam
PbBrCl 32,0 12,0
PbBrCl.2PbO 31,4 1,6
PbCl2 10,7 8,3
Pb(OH)Cl 7,7 7,2
PbBr2 5,5 0,5
PbCl2.2PbO 5,2 5,6
Pb(OH)Br 2,2 0,1
PbOx 2,2 21,2
PbCO3 1,2 13,8
PbBr2.2PbO 1,1 0,1
PbCO3.2PbO 1,0 29,6
Sumber : Palar, 2004
Berdasarkan hasil penelitian tentang tingkat pencemaran udara di
kawasan kota Semarang diperoleh data bahwa udara di kawasan
tersebut mengandung gas Pb yang sangat tinggi.Tabel 2. Kadar Pb di
beberapa titik kawasan rawan macet Kota
SemarangNOLOKASICUACAWAKTUPb (g/Nm)
1Perempatan BangkokPerempatan BangkokCerahCerahPagi (07.35)
Malam (22.32)2,411,78
2KalibantengKalibantengCerahCerahPagi (09.17)
Malam (21.00)1,731,75
3KaligaweKaligaweCerahCerahSiang (11.25)
Malam (19.08)1,791,44
4JatingalehJatingalehCerahCerahSiang (12.55)
Malam (23.00)1,171,76
5Kompleks AkpolKompleks AkpolCerahCerahSore (14.15)
Dini hari (01.00)1,120,86
Sumber : FIP IKIP PGRI , 2011Salah satu sumber utama polutan Pb
adalah penggunaan bahan bakar kendaraan bermotor yang masih
mengandung tetra etil lead (TEL) sebagai aditif untuk meningkatkan
nilai oktan bahan bakar. Konsentrasi Pb di udara di daerah
perkotaan, yang padat kendaraan, berkisar 2-4 g/Nm. Sedangkan
daerah sub-urban atau rural kurang dari 0,2 g/Nm, dengan melihat
hasil penelitian tentunya kota Semarang masuk kategori daerah
perkotaan yang padat kendaraannya. Padahal kita mengetahui bahwa Pb
berbahaya karena dapat menimbulkan berbagai dampak yang harus
diperhatikan. Masalah pencemaran Pb pada asap kendaraan bermotor
merupakan masalah yang serius dan harus segera diambil tindakan
setidaknya untuk mengurangi emisi gas berbahaya
tersebut.ReaksiPencemaran Timbal di udara (Pb)Timbal (Pb) merupakan
pencemar udara yang berasal dari gas buangan kendaraan bermotor.
Untuk menghasilkan pembakaran yang baik dan meningkatkan efisiensi
motor bakar, bensin diberi zat tambahan, yaitu Pb(C2H5)4 atau tetra
etil timbal (TEL). Setelah mengalami pembakaran di dalam motor,
timbal dilepas ke udara dalam bentuk oksida timbal. Timbal
merupakan racun keras yang bila menumpuk di dalam tubuh akan
menimbulkan kerusakan permanen pada otak, darah dan organ tubuh
lainnya.Unsur Timbal mudah melarut dalam asam nitrat yang sedang
kepekatannya (8 M), dan terbentuk juga nitrogen oksida : 3Pb +
8HNO3 (pekat) > 3Pb(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) Gas nitrogen
(II) oksida yang tak berwarna itu, bila bercampur dengan udara,
akan teroksidasi menjadi nitrogen dioksida yang merah: 2NO(g)
(tidak berwarna) + O2(g) > 2NO2(g) (merah). Dengan asam nitrat
pekat terbentuk lapisan pelindung berupa timbal nitrat pada
permukaan logam, yang mencegah pelarutan lebih lanjut. Asam klorida
encer atau asam sulfat encer mempunyai pengaruh yang hanya sedikit,
karena terbentuknya timbal klorida atau timbal sulfat yang tak
larut pada permukaan logam itu. Endapan timbal sulfida terurai bila
ditambahkan asam nitrat pekat, dan unsur belerang yang berbutir
halus dan berwarna putih akan mengendap : 3PbS (s) + 8HNO3(pekat)
-> 3Pb(NO3)2(aq) + 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O(l) Karakteristik dan
Manfaat Unsur Timbal (Pb) Unsur Timbal adalah sebuah elemen
beracun, secara prinsip terdispersi di alam dan lingkungan
pertanian melalui aktivitas manusia seperti pembuangan kotoran dan
asap kendaraan bermotor serta melalui emisi atmosfir dari aktivitas
industri dan pemukiman kota seperti limbah baterai. Walaupun unsur
Timbal tidak essensial untuk pertumbuhan tanaman, namun dapat
diambil oleh kebanyakkan spesies tanaman dalam jumlah yang relatif
sedikit.
Dampak Pencemaran PbPb sebagai gas buang kendaraan bermotor
dapat membahayakan kesehatan dan merusak lingkungan. Pb yang
terhirup oleh manusia setiap hari akan diserap, disimpan dan
kemudian ditampung dalam darah. Bentuk kimia Pb merupakan faktor
penting yang mempengaruhi sifat-sifat Pb di dalam tubuh. Komponen
Pb organik misalnya tetraethil Pb segara dapat terabsorbsi oleh
tubuh melalui kulit dan membran mukosa. Pb organik diabsorbsi
terutama melalui saluran pencernaan dan pernafasan dan merupakan
sumber Pb utama di dalam tubuh. Tidak semua Pb yang terisap atau
tertelan ke dalam tubuh akan tertinggal di dalam tubuh. Kira-kira
5-10 % dari jumlah yang tertelan akan diabsorbsi melalui saluran
pencernaan, dan kira-kira 30 % dari jumlah yang terisap melalui
hidung akan diabsorbsi melalui saluran pernafasan akan tinggal di
dalam tubuh karena dipengaruhi oleh ukuran partikel-partikelnya.
Dampak dari timbal sendiri sangat mengerikan bagi manusia, utamanya
bagi anak-anak. Di antaranya adalah mempengaruhi fungsi kognitif,
kemampuan belajar, memendekkan tinggi badan, penurunan fungsi
pendengaran, mempengaruhi perilaku dan intelejensia, merusak fungsi
organ tubuh, seperti ginjal, sistem syaraf, dan reproduksi,
meningkatkan tekanan darah dan mempengaruhi perkembangan otak.
Dapat pula menimbulkan anemia dan bagi wanita hamil yang terpajan
timbal akan mengenai anak yang disusuinya Pada jaringan atau organ
tubuh logam Pb akan terakumulasi pada tulang. Karena dalam bentuk
ion Pb2+, logam ini mampu menggantikan keberadaan ion Ca2+
(kalsium) yang terdapat pada jaringan tulang. Disamping itu pada
wanita hamil logam Pb dapat dapat melewati plasenta dan kemudian
akan ikut masuk dalam sistem peredaran darah janin dan selanjutnya
setelah bayi lahir Pb akan dikeluarkan bersama air susu. Meskipun
jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit ternyata logam Pb
ini sangat berbahaya. Hal itu disebabkan senyawa-senyawa Pb dapat
memberikan efek racun terhadap berbagai macam. Gambar 1 Pencemaran
timbal pada asap kendaraanMasalahSemakin banyaknya penggunaan
kendaraan bermotor yang mengandung logam berat timbal (pb),
menyebabkan emisi gas Pb yang semakin meningkat pula. Jika
konsentrasi Pb di udara sangat tinggi (melebihi batas normal) maka
hal ini akan menimbulkan banyak masalah terutama bagi manusia.
Kehidupan manusia dan makhluk lain akan terganggu karena udara yang
mereka hirup telah tercemar zat yang membahayakan. Masalah yang
paling serius adalah gas Pb. menyebabkan terjadinya keracunan dalam
system tubuh manusia. Oleh karena itu perlu penanganan yang tepat
untuk mengatasi masalah tersebut.SolusiMasalah tersebut di atas
tidak akan dapat teratasi jika tidak ada upaya dari kita sendiri.
Kita yang menjadi akar penyebab permasalahan tersebut sudah
seharusnya mengatasinya. Berikut adalah upaya penanganan masalah
pencemaran timbal (Pb).a. Solusi yang sudah adaSansevieria atau
lidah mertua adalah tanaman yang banyak ditanam sebagai tanaman
hias dalam ruangan dan dihalaman rumah. Tetapi tanaman ini belum
termanfaatkan secara optimal, padahal Sansevieria memiliki banyak
kelebihan yang begitu besar antara lain mampu bertahan hidup pada
rentang waktu suhu dan cahaya yang sangat luas, sangat resisten
terhadap polutan, dan mampu menyerap 107 jenis polutan di daerah
padat lalu lintas dan ruangan yang penuh asap rokok.Kemampuan
Sensivieria dalam menyerap 107 jenis polusi udara dapat dijadikan
bahan pembuatan karbon aktif yang dipasang dalam knalpot agar dapat
menyerap Pb dan mengurangi polusi udara yang timbulkan. Selain itu
Sensivieria ini merupakan bahan yang berasal dari alam dan ketika
dia kembali ke alam Sensivieria tidak akan menimbulkan pencemaran
bagi lingkungan (green chemistry). Selain itu juga melimpahnya
bahan yang ada dan masih belum banyak masyarakat yang melirik untuk
memanfaatkannya. Gambar 2 Sansevieria
b. Gagasan BaruAlternatif lain yang dapat digunakan untuk
mengurangi pencemaran timbal (Pb) di udara selain menggunakan
Sansevieria atau lidah mertua adalah dengan menggunakan Puring
(Codiaeum variegatum). Meskipun Sansevieria dan puring adalah dua
jenis tanaman yang berbeda, namun keduanya memiliki beberapa
kandungan zat yang sama. Maka dari itu, pemilihan puring sebagai
bahan utama pembuatan arang aktif guna mengurangi polusi Pb adalah
tepat. Beberapa alasan memilih tanaman puring sebagai alternative
pengganti adalah :1. Tanaman puring mudah tumbuh dan banyak
dijumpai.2. Harganya relative murah.3. Kandungan pada tanaman
puring sangat efektif untuk menyerap logam timbal.
Gambar 3 Tanaman Puring
Tabel 3. Tanaman Penyerap TimbalNo.Nama TanamanDaya Serap Timbal
(mg/ltr)
1Puring2,05
2Beringin1,025
3Tanjung0,505
4Lidah Mertua2,03
5Mahoni1,015
6Akasia1, 007
Sumber : UII, 2007
Cara Pembuatan Arang Aktif Tanaman PuringPembuatan arang karbon
aktif menggunakan metode eksperimen dengan bahan dasar daun puring.
Sampel yang digunakan daun puring dengan berat 20 kilogram. Proses
pembuatan sebagai berikut :a. Proses PengeringanDaun puring
dipotong kecil-kecil, menimbang 500 gram setelah itu di oven dalam
suhu 100oC selama 9 jam.b. Proses Sunray Daun puring kering,
kemudian dilakukan proses sunray dan diperoleh arang aktif daun
puringc. Proses aktivasi1. Membuat 100 ml larutan aktivasi Na2H2PO4
10%, 20% dan 30% kemudian dimasukkan kedalam gelas kimia. Larutan
Na2H2PO4 disini adalah sebagai aktivasi.2. 90 gram karbon
dimasukkan dan direndam selama 1 hari.3. Karbon aktif disaring dan
dikeringkan dalam oven pada suhu 100oC selama 3 jam.4. Karbon aktif
dicuci dengan aquades sehingga filtrat bersih netral dengan
menggunakan pH meter kemudian akan terbentuk arang aktif.d. Proses
pengujian arang aktif Puring pada knalpot1. Serbuk dan arang aktif
daun puring disiapkan yang sudah di press dan dicetak.2. Karbon
aktif dipasang pada sekat knalpot yang telah dimodifikasi.3. Sekat
knalpot dipasang pada sepeda motor dengan baut ukuran 10.4. Sepeda
motor dipanaskan terlebih dahulu sekitar 10 menit sebelumnya.5.
Mengakselerasi putaran motor dari putaran idle, rendah, menengah
sampai tinggi.6. Motor dibiarkan hidup dalam putaran idle selama 5
menit.7. Kemudian, baut pengikat knalpot dibuka kemudian melepas
sekat modifikasi dan diambil arangnya untuk di uji Pbe. Proses
pengujian arang aktif dengan karutan HCl1. Arang aktif yang sudah
jadi disiapkan.2. Kemudian, arang aktif direndam dalam larutan
CH3COOH.3. Lalu, ditambahkan dengan larutan HCl4. Setelah beberapa
saat, jika terdapat endapan putih, itu menunjukkan terdapat logam
timbal (Pb).
Gambar 4 Arang Aktif
Daftar Pustaka Jurnal lingkungan : Timbal (Pb) Jurnal lingkungan
Kompasiana : Polutan Pencemaran Udara oleh Pb Prihandana, Rangga
Radika.2010.Manfaat Arang.Bandar Lampung:Universitas Lampung
Sudarmaji, dkk, 2006. Toksikologi Logam Berat B3 Dan Dampaknya
Terhadap Kesehatan Lingkungan, vol.2, No. 2 Januari 2006 : 129-142,
FKM Universitas Airlangga.
Jurnal LingkunganTabel 1Kandungan Senyawa TimbalDalam Gas
Buangan Kendaraan Bermotor Senyawa Pb (%)0 Jam 18 Jam
PbBrCl 32,0 12,0
PbBrCl.2PbO 31,4 1,6
PbCl2 10,7 8,3
Pb(OH)Cl 7,7 7,2
PbBr2 5,5 0,5
PbCl2.2PbO 5,2 5,6
Pb(OH)Br 2,2 0,1
PbOx 2,2 21,2
PbCO3 1,2 13,8
PbBr2.2PbO 1,1 0,1
PbCO3.2PbO 1,0 29,6
Tabel 2. Kadar Pb di beberapa titik kawasan rawan macet Kota
SemarangNOLOKASICUACAWAKTUPb (g/Nm)
1Perempatan BangkokPerempatan BangkokCerahCerahPagi (07.35)
Malam (22.32)2,411,78
2KalibantengKalibantengCerahCerahPagi (09.17)
Malam (21.00)1,731,75
3KaligaweKaligaweCerahCerahSiang (11.25)
Malam (19.08)1,791,44
4JatingalehJatingalehCerahCerahSiang (12.55)
Malam (23.00)1,171,76
5Kompleks AkpolKompleks AkpolCerahCerahSore (14.15)
Dini hari (01.00)1,120,86
Tabel 3. Tanaman Penyerap TimbalNo.Nama TanamanDaya Serap Timbal
(mg/ltr)
1Puring2,05
2Beringin1,025
3Tanjung0,505
4Lidah Mertua2,03
5Mahoni1,015
6Akasia1, 007
