Pengenalan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)

Pada manajemen pengolahan limbah B3 perlu diketahui tentang proses-proses yang dapat terjadi untuk mengurangi limbah tersebut yang meliputi proses fisika, kimia dan biologi. Limbah B3 seringkali bereaksi kimia yang berpengaruh pada lingkungan yang disebut karakteristik fisika-kimia. Beberapa karekteristik fisika-kimia yang akan dibahas di antaranya:
1. Solubility
Solubility atau kelarutan merupakan derajat sebuah zat untuk melarut dalam suatu pelarut. Satuan unit dari kelarutan suatu zat adalah (mg/L atau ppm), (1 µg/L = 1 ppb). Material memiliki derajat kelarutan yang berbeda-beda tergantung pada nilai Ksp (moles/L). Metode yang digunakan untuk mengolah limbah B3 yang menggunakan kelarutan adalah hydroxide precipitation. Apabila nilai solubility zat sangat kecil maka hydroxide precipitation sulit digunakan.
2. Vapor Pressure
Molekul akan berubah menjadi uap atau gas apabila terjadi proses evaporasi. Kondisi kesetimbangan terjadi apabila jumlah molekul yang meninggalkan cairan sama dengan jumlah molekul yang mulai terlarut kembali. Vapor pressure atau tekanan uap adalah tekanan yang digunakan oleh uap dalam kesetimbangan cairan. Pada kondisi ideal untuk menentukan tekanan total digunakan Raoult’s Law :
Ptotal = Pa + Pb
Dimana Pa dan Pb merupakan tekanan parsial yang didapat dari
Pa = Pvp.a x Xa
dan
Pb = Pvp.b x Xb
Pvp.a = tekanan uap zat atau komponen a
Pvp.b = tekanan uap zat atau komponen b
Xa = fraksi mol zat a dalam larutan , dapat dihitung dengan mol a/(mol a + mol b)
Xb = fraksi mol zat b dalam larutan, dapat dihitung dengan mol b/(mol a + mol b)
Pada realitanya jarang sekali terjadi larutan dalam kondisi ideal sehingga pada larutan yang tidak ideal seperti pada ikatan polar (methanol-water) menyimpang dari hukum Raoult karena interaksi molekul yang kuat.
3. Henry’s Constant
Henry’s law menjelaskan kelarutan gas pada cairan, dia menyatakan bahwa dalam kondisi kesetimbangan tekanan parsial gas yang berada di atas cairan sebanding dengan konsentrasi kimia pada cairan tersebut. Pernyataan tersebut diekspresikan dengan persamaan:
Pg = HCL
Pg = tekanan parsial gas (atm)
H = konstanta Henry (atm.m3)/mol
CL = konsentrasi kimia di dalam cairan (mol/m3)
4. Diffusion Coefficient
Difusi adalah pergerakan kontaminan yang dipengaruhi oleh gradient konsentrasi. Jumlah kontaminan yang melewati suatu unit area pada waktu tertentu dapat dihitung dengan Fick’s Law :
J = -D(dC/dx)
J = flux (mol/cm2.s)
D = koefisien difusi (cm2/s)
C = konsentrasi (mol/cm3)
X = jarak perpindahan (cm)
5. Partition Coefficients
Koefisien partisi merupakan rasio konsentrasi dengan asumsi terpisahnya suatu zat menjadi dua fase yang berbeda.
6. Bioconcentration Factor
Bioconcentration factor (BCF) merupakan jumlah zat kimia yang terakumulasi oleh organisme air. BCF pada organisme masuk lewat rantai makanan yang masuk dalam jaringan karena adanya proses metabolism pada tubuhnya dan juga ekskresi.
7. Sorption
Sorption atau penyerapan adalah proses pergerakan kontaminan terkumpul pada suatu tempat yaitu pengisap. Beberapa macam hal yang mempengaruhi cepatnya proses penyerapan yaitu : reaksi elektrik, gaya Van der Waal, ikatan kovalen, ikatan hydrogen, sifat lyophobic dari kontaminan.
8. Concentration
Unit dari konsentrasi adalah mg/L atau ppm dan biasanya yang digunakan dalam proses kimia adalah molalitas yang merupakan rasio jumlah mol pelarut dengan massa zat yang terlarut. Molalitas sering digunakan untuk mengekspresikan konsentrasi daripada ppm karena ppm masih mengandung unsure perkiraan. Namun dalam suatu kasus ppm digunakan untuk mengetahui konsentrasi uap di udara :
Cppmv = ((Cµg/L)x(24.1))/((mw)x(p))
Cppmv = konsentrasi uap (ppm)
Cµg/L = konsentrasi uap (µg/L)
24.1 = volume molar ambient pada suhu kamar 700F (L.atm/mol)
mw = molekul weight (g/mol)
P = tekanan atmosfer (atm)


Referensi:
La Grega.Section 3-2 PHYSICAL-CHEMICAL PROPERTIES.
Rangkuman Engga Rahmawati, Teknik Lingkungan Universitas Indonesia 2007.