Kinetika dan termodinamika komposit HAp-Fe₃O₄ dari cangkang tutut (<i>Bellamya javanica</i>) sebagai adsorben Pb(II) pada limbah akumulator

Peningkatan jumlah kendaraan listrik dan perkembangan industri otomotif telah menyebabkan akumulasi limbah akumulator bekas yang mengandung logam berat berbahaya, khususnya Pb(II). Jika tidak ditangani dengan baik, limbah ini dapat mencemari lingkungan dan membahayakan kesehatan manusia dan ekosistem. Adsorpsi menggunakan material berbasis hidroksiapatit (HAp) menjadi salah satu metode penanganan yang efektif. Cangkang tutut (Bellamya javanica), limbah biomineral yang kaya akan kalsium karbonat (CaCO3) berpotensi dimanfaatkan sebagai prekursor kalsium pada sintesis HAp. Penelitian ini bertujuan menentukan kondisi optimum pada pH, waktu, suhu, dan konsentrasi komposit HAp-Fe3O4 sebagai adsorben ion timbal Pb(II), menentukan seberapa efisien adsorben komposit HAp-Fe3O4 dalam mengadsorpsi ion timbal, menentukan parameter kinetika dan termodinamikanya dalam proses adsorpsi, serta memberikan solusi material ramah lingkungan dan berkelanjutan yang dapat diimplementasikan untuk mengurangi kandungan logam berat pada lingkungan yang dihasilkan dari limbah akumulator. Komposit disintesis melalui metode deposisi kimia. Hasil karakterisasi menunjukkan struktur berpori dengan luas permukaan 3002 m2/g, ukuran pori 2,21 nm, dan volume pori 3,32 cc/g. Optimasi menunjukkan kondisi optimum pada pH 6, waktu kontak 50 menit, suhu 25°C, dan konsentrasi awal 10 ppm. Studi kinetika mengikuti model pseudo-order-dua (K2 = 2,23 g/mg·menit), mengindikasikan adsorpsi kimia. Parameter termodinamika ( ΔG°<0, ΔH°<0, ΔS°>0) menunjukkan proses spontan, eksoterm, dan disertai peningkatan entropi. Model isoterm Freundlich menunjukkan kesesuaian terbaik (1/n = 0,82; KF = 467). Aplikasi terhadap limbah akumulator menunjukkan efisiensi adsorpsi 99,23%, menurunkan Pb(II) dari 2,28 ppm menjadi 0,017 ppm, sesuai baku mutu Permen LH No. 5 Tahun 2014. Komposit ini menunjukkan potensi tinggi sebagai adsorben logam berat yang efektif dan berkelanjutan.