PENGARUH ASAM HUMUS TERHADAP INTERAKSI RADIONUKLIDA-BENTONIT: PENGARUH PH LARUTAN PELINDI

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "PENGARUH ASAM HUMUS TERHADAP INTERAKSI RADIONUKLIDA-BENTONIT: PENGARUH PH LARUTAN PELINDI"

Utami Sugiarto
7 tahun lalu
Tontonan:

Hasi/ Penelitian clan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852-2979 PENGARUH ASAM HUMUS TERHADAP INTERAKSI RADIONUKLIDA-BENTONIT: PENGARUH PH LARUTAN PELINDI Budi Setiawan, Hendra A.

1 Hasi/ Penelitian clan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN PENGARUH ASAM HUMUS TERHADAP INTERAKSI RADIONUKLIDA-BENTONIT: PENGARUH PH LARUTAN PELINDI Budi Setiawan, Hendra A. Pratama Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN ABSTRAK Telah dilakukan percobaan pengaruh ph larutan terhadap desorpsi Cs-137 oleh asam humus dari bentonit. Dari hasil kinetika sorpsi Cs-137 ke bentonit diperoleh bahwa keadaan setimbang diperoleh setelah pengocokan sample mencapai 7 hari. Nilai Kd pada kondisi ph: 4 lebih kecil dibandingkan dengan yang lainnya. Hasil ini menunjukkan adanya pengaruh ph larutan terhadap kemampuan asam humus untuk mempengaruhi interaksi antara bentonit dan Cs-137. ABSTRACT The effect of ph solution on desorption of Cs-137 by humic acid from bentonite experiment has been done. From the result of sorption kinetic of Cs-137 into bentonite was shown that equilibrium conditions were obtained after 7 days contacted. Distribution of Cs-137 on ph 4 condition was smaller than other values. The result showed that the effects of ph solution to humic acid performance were exist to affect the interaction ofbentonite-cs-137 PENDAHULUAN Pada fasilitas penyimpanan limbah radioaktif (sistem tanah dangkal) digunakan sistem keselamatan berlapis untuk meminimalisir adanya dampak sebaran radionuklida ke lingkungan. Sistem keselamatan pertama, kedua, ketiga, keempat dan kelima berturut-turut adalah hasil pemadatan limbah dengan bahan matriks, wadah pemadatan, penyungkup (enggineered barrier), bahan urug, dan formasi geologi lokasi. Salah satu dari material bahan urug yang digunakan adalah lempung benton it. Secara prinsip,.bentonit digunakan sebagai penyangga (buffer) untuk menunda terjadinya kontak antara air tanah dan paket limbah, juga dapat berperan sebagai penyerap radionuklida yang "lepas" dari paket limbah bersama dengan aliran air tanah. Adanya intrusi air tanah ke dalam sistem penyimpanan limbah radioaktif yang berisi paket limbah dapat menyebabkan wadah paketjdrum rusak sehingga membuat radionuklida terlindi dan ikut hanyut bersama air tanah. Bentonit sebagai salah satu penghalang buatan yang diletakkan disekeliling paket limbah akan berperan untuk menghalangi penyebaran radionuklida (RN) ke lingkungan secara sorpsi agar radionuklida Di air tanah selain radionuklida yang terlepas tersebut tidak menyebar ke lingkungan. dan ion-ion logam yang terlarut juga dapat dijumpai adanya material organik seperti asam humus (AR). Asam humus mempunyai sifat yang mudah larut di air tanah, eksis pada rentang konsentrasi yang luas serta berkemampuan ikat yang kuat terhadap ion logam. Pada konsentrasi yang cukup tinggi, asam humus diperkirakan akan menarik dan melepas radionuklida yang terikat di batuan/tanah sepanjang aliran air tanah sehingga menyebabkan radionuklida akan kembali hanyut bersama air tanah [1-4]. Deugan sifalnya yang seperti ini, asam humus ditengarai cukup berperan penting pada migrasi radionuklida ke 49

2 Hasil Penelitian don Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN lingkungan sehingga material ini dirasa sangat penting untuk diteliti. Adanya konsentrasi asam humus di air tanah diperkirakan akan mengganggu peran penghambatan radionuklida oleh bentonit di air tanah. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen tentang pengaruh asam humus terhadap interaksi radionuklida dengan bentonit. Parameter-parameter yang mempengaruhi kemampuan asam humus "mengganggu" interaksi radionuklida-bentonit adalah ph, kekuatan ion (1, ionic strength) dan konsentrasi ion logam, dimana pada penelitian kali ini telah dilihat pengaruh ph larutan pelindi. Hasil akhir yang akan diperoleh dari percobaan ini adalah tersedianya informasi pengaruh asam humus terhadap interaksi radionuklida-bentonit, kemudian dari sini akan dapat diketahui karakter AH saat berinteraksi RN-bentonit. Informasi ini selanjutnya dapat digunakan untuk mendukung pengkajian keselamatan fasilitas penyimpanan limbah, dan hasilnya dapat digunakan pada pembuatan konsep disain penyimpanan limbah di masa yang akan datang. TAT A KERJA Bahan Bahan yang dibutuhkan: lempung Na-bentonit, NaCl, CsCI, asam humus Aldrich dan radionuklida Cs-13 7 Metode Pada tahap persiapan dilakukan pembuatan Na-bentonit dari tepung Ca-bentonit secara pemanasan denganfurnace dan pencampuran dengan NaCI 3 M [5]. Setelah bahan Na-bentonit telah siap, kemudiandilakukan percobaan kinetika sorpsi dari Radionuklida Cs-137 dengan Nabentonit. Percobaan kinetika sorpsi dengan cara mengontakkan antara bentonit-iarutan, ratio I: 100 dan CCs = 5 X 10,8 M, I (ionic strength) = 0,1 M. Campuran tersebut dikocok dan dicuplik sampai diperoleh kondisi setimbang dengan bentonit. Dilakukan pemisahan fasa padat-cair, 1 ml larutannya diambil untuk diukur aktivitas y-nya dengan menggunakan detektor NaI(Tl) jenis sumuran. Sisanya digunakan untuk mengukur ph larutan. Botol yang tersisa diberi larutan asam humus + larutan buffer untuk mengatur ph, kemudian campuran kembali dikocok sampai diperoleh kondisi setimbang. Oilakukan pemisahan padat-cair, 1 mllarutannya diambil untuk diukur aktivitasnya dengan menggunakan detektor NaI(Tl) jenis sumuran. Dari hasil pengukuran aktivitas Cs-l37 kemudian dapat dihitung nilai Kd untuk Cs-l37. Larutan yang tersisa digunakan untuk mengukur ph larutan. Koefisien distribusi (Kd) Cs-13 7 ditulis sebagai, (1) 50

3 ""0 Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN BASIL DAN PEMBAHASAN 1. Kinetika sorpsi Cs-137 dan Na-bentonit, Percobaan kinetika sorsi di tunjukkan pada Gambar I, sebagai absis adalah waktu (hari) dan ordinat adalah koefisien distribusi Kd (ml/g). Terlihat bahwa keadaan setimbang diperoleh setelah pengocokan sample mencapai 7 hari dengan mendatarnya kurva, dimana nilai Kd berharga tetap terhadap perubahan waktu, artinya setelah pengocokan selama 7 hari banyak Cs 137 yang "keluar" dan "mas uk" benton it dari larutan telah stabil. Dari hasil kinetika sorpsi ini kemudian dilanjutkan dengan percobaan pengaruh asam humus, atau dengan kata lain bahwa percobaan pengaruh asam humus terhadap interaksi Cs-137-bentonit pada kondisi larutao ph yang berbeda baru dapat dilaksanakan setelah percobaan kinetika sorpsi mencapai hari ke-7. ~ ~ - ~ 150 I :., t (Iuui) Gb.l Kinetika sorpsi Cs-137 ke benton it 2. Pengaruh asam humus terhadap interaksi Cs-137-bentonit pad a kondisi ph larutan berbeda. HasH percobaan ditunjukkan pada Gambar 2. Setelah dicapai keadaan setimbang, larutan yang berisi Cs-137 dan benton it diberi asam humus dan larutan buffer sebagai pengubah ph larutan. Kondisi ph larutan yang berbeda diberi notasi 0 0 A dan ;::;. t)j) 60 e ::c: t (ban) Gb.2 Pengaruh ph larutan terhadap desorpsi Cs-137 oleh asam humus dari bentonit 51

4 Hasil Penelitian clan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN Hasil desorpsi Cs-137 dari bentonit ke larutan terlihat memberikan hasil yang beragam satu dengan lainnya, terutama antara notasi 0 0 A dan. Hal ini disebabkan kondisi ph larutan yang terjadi pada 0 0 A, diperoleh ph: 0, Sedangkan pada notasi., ph larutan sekitar 4. Pada kondisi keasaman larutan yang seperti ini (ph: 0, ) asam humus sarna sekali tidak berperan, karena pada kondisi ph dibawah 2,5 gugus fungsional asam humus belum aktif[6] sehingga desorpsi Cs-137 ke larutan hanya disebabkan oleh adanya gangguan perubahan volume larutan. Sedang pada kondisi ph: 4 telah terbentuk gugus fungsional pada asam humus, akan tetapi karena konsentrasi asam humus yang kecil maka kemampuan menarik Cs-137 dari bentonit juga tidak besar.. Walaupun begitu hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai Kd pada kondisi ph: 4 lebih kecil dibandingkan dengan yang lainnya. Hasil ini telah menunjukkan adanya pengaruh ph larutan terhadap kemampuan asam humus untuk mempengaruhi interaksi antara benton it dan Cs-137, walaupun hasil yang diperoleh belum maksimal. Kisaran ph air tanah antara 4 sampai 7 akan sangat mempengaruhi peran dari asam humus untuk "menarik" RN yang telah terserap oleh bentonit kembali ke air tanah dan sekaligus asam humus dapat berperan sebagai pengemban dari RN ke biosfer [7]. KESIMPULAN Telah dilakukan percobaan pengaruh ph larutan terhadap desorpsi Cs-13 7 oleh asam humus dari bentonit. Dari hasil kinetika sorpsi Cs-137 ke benton it diperoleh bahwa keadaan setimbang diperoleh setelah pengocokan sample mencapai lebih dari 7 hari. Nilai Kd pada kondisi ph: 4 lebih kecil dibandingkan dengan yang lainnya. Hasil ini menunjukkan adanya pengaruh ph larutan terhadap kemampuan asam humus untuk mempengaruhi interaksi antara bentonit dan Cs 137. UCAP AN TERIMA KASm Ucapan terima kasih kepada Bapak Drs. Heru Umbara, Sdr. Drs. Heni Suseno MSi dan Sdri. Wahyu Retno P., A.Md atas bantuan analisis Cs-137 di lab BRK-PTLR. DAFTAR PUSTAKA 1. BUFFLE, J.: "Complexation Reactions in Aquatic System: An Analytical Approach", Ellis Horwood, New York (1990). 2. CHOPPIN, G.R.: "The Role of Natural Organics in Radionuclide Migration in Natural Aquifer System". Radiochim. Acta 58/59, 113 (1992). 52

5 Hasil Penelitian don Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN KIM, J.I.: "Actinide Colloid Generation in Groundwater". Radiochim. Acta 52/53, 71 (1991). 4. WEBER, J. H.: Humic Substance and Their Role in the Environment, John Wiley and Sons, Inc., New York (1998). 5. LUMINGKEW AS, S.: Konversi Bentoni/-Ca Menjadi Bentonit-Na Melalui Teknik Pertukaran Ion, Tesis Magister Sain, Universitas Gadjahmada, Yogyakarta (1996) 6. SETIA WAN, B. :"Karakterisasi Asam Humus Secara Titrasi: Penentuan Konsentrasi Gugus Fungsional (CR) Total dan Derajat Disosiasi (a.)", 1. Teknol. Pengelolaan Limbah, Vol. 6 No. 2, P2PLR-BA TAN, 38 (2003). 7. WARREN, DR., SEBESTYEN, SD.,JOSEPHSON, DC., LEPAK, JM., KRAFT, CE., "Acidic Groundwater Discharge and In-situ Egg Survival in Redd of Lake-Spawning Brook Trout", Trans. The Am. Fisheries Soc. 134, (2005). CO" J.J

dokumen-dokumen yang mirip

PENGARUH ASAM HUMUS TERHADAP INTERAKSI RADIONUKLIDA-BENTONIT: PENGARUH ph LARUTAN PELINDI

PENGARUH ASAM HUMUS TERHADAP INTERAKSI RADIONUKLIDA-BENTONIT: PENGARUH ph LARUTAN PELINDI Jurnal Teknologi Pengelolaan Limbah (Journal of Waste Management Technology), ISSN 1410-9565 Volume 10 Nomor 1 Juli 2007 (Volume 10, Number 1, July, 2007) Pusat Teknologi Limbah Radioaktif (Radioactive