## REDUKSI AKTIVITAS URANIUM DALAM LIMBAH RADIOAKTIF CAIR MENGGUNAKAN PROSES ELEKTROKOAGULASI

## Prayitno, Vemi Ridantami, Imam Prayogo
Pusat Sains Teknologi Akselerator – BATAN
Jalan Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta 55281,
e-mail : prayitno01@batan.go.id
(Naskah diterima : 26 −07−2016, Naskah direvisi: 19−08−2016, Naskah disetujui:
29 −08−2016)

## ABSTRAK
REDUKSI  AKTIVITAS  URANIUM  DALAM  LIMBAH  RADIOAKTIF  CAIR  MENGGUNAKAN PROSES  ELEKTROKOAGULASI .  Limbah  yang  dihasilkan  dari  proses  pengembangan  bahan industri  bersifat  radioaktif  yang  mengandung  uranium  yang  dapat  menimbulkan  dampak  negatif pada  manusia  dan  lingkungan.  Pengolahan  limbah  radioaktif  pada  saat  ini  masih  banyak menggunakan  bahan-bahan  kimia.Penambahanbahan  kimiauntuk  mereduksi  bahan  pencemar dinilai kurang efisien karena kurang ramah lingkungan, memerlukan waktu yang lama, dan biaya yang  mahal.  Untuk  itu  akan  diterapkan  metode  proses  elektrokoagulasi  untuk  menurunkan aktivitas uranium dari larutan limbah cair. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efisiensi penurunan  aktivitas  uranium  dalam  limbah  radioaktif  cair  yang  dihasilkan  pada  proses elektrokoagulasi  dengan  variasi  tegangan,  waktu  tinggal,  jarak  elektroda  dan  pH  inlet  limbah. Limbah  simulasi  yang  digunakan  memiliki  kadar  kontaminan  uranium  sebesar  500  mg/L. Percobaan  ini  dilakukan  dengan  metode batch dengan  elektroda  aluminium.  Hasil  penelitian diperoleh parameter optimal pada tegangan 12,50 V, jarak 1 cm, pH 7, dan waktu proses selama 60 menit diperoleh efisiensi penurunan limbah uranium sebesar 97,20 %.
Kata Kunci :elektrokoagulasi, reduksi limbah uranium, tegangan, aluminium.

## ABSTRACT
REDUCTION  OF  URANIUM  ACTIVITIES  IN  LIQUID  WASTE  RADIOACTIVE  BY  USING  OF ELCTROCOAGULATION  PROCESS .    Waste  generated  from  the  process  of  the  industrial material  development  one  of  which  waste  containing  uranium  radioactive,  can  have  negative impact  on  humans  and  the  environment.  In    the  present  time,  chemicals  are  still  mostly  use  in radioactive  waste  treatment.  To  reduce  pollutants  with  the  use  of  chemicals  is  less  efficient, because  less  environmentally  friendly,  take  long  time  and  costly.  Therefore,  a  system  of electrocoagulation process will be applied to decrease the activity of uranium from waste solution. The  purpose  of  this  study  is  to  determine  the  efficiency  of  uranium  activity  decrease  in  waste water  which  is  produced  in  the  electrolysis  process  is  conducted  with  voltage  variations,  the dwelling  time,  electrode  spacing,  and  the  waste  inlet  pH.  The  waste  that  will  be  treated  has uranium contaminant levels of 500 mg/L. The experiment was conducted by a batch system with aluminum  electrodes.  Parameters  affecting  electrocoagulation  process,  such  as  voltage,  time, distance electrode, and the pH have been studied and the best voltage optimization condition has been  obtained  of  12.50  V,  a  distance  of  1  cm,  pH  7,  and  in  the  processing  time  of  60  minutes efficiency of 97.20 % was obtained.
Keywords : electrocoagulation, reduction of uranium waste, voltage, aluminium.
(Prayitno, Vemi Ridantami, Imam Prayogo)

## PENDAHULUAN
Limbah  yang  dihasilkan  dari  proses pengembangan
bahan
industri yang mengandung  uranium,  dapat  menimbulkan dampak negatif pada manusia dan lingkungan. Uranium merupakan unsur yang banyak  terdapat  di  alam  dengan  waktu paruh  panjang  sekitar  4,46  miliar  tahun. Selain  itu,  uranium  merupakan  salah  satu logam berat dengan toksisitas tinggi dikarenakan  sifatnya  yang  beracun  dan radioaktif.
Uranium  merupakan  unsur  alam tidak  stabil  yang  dapat  meluruh  menjadi unsur  lain  atau  yang  disebut  zat  radioaktif. Dalam  proses  peluruhan  uranium  akan dilepaskan jenis radiasi yang dapat menyebabkan  kanker,  kerusakan  genetik, gangguan  hormon  dan  mengurangi  jumLah sel darah. Kadar uranium sebesar 1000 µg/L dalam  air  minum  telah  terbukti  menye- babkan  kerusakan  ginjal  pada  manusia [1] .
Oleh  karena  itu,  limbah  radioaktif  cair  yang mengandung uranium harus dikelola dengan baik  apabila  masuk  ke  dalam  perairan seperti  sungai,  danau,  muara  maupun  laut yang dapat mengkontaminasi air minum bila diambil  dari  sungai  ataupun  secara  tidak langsung  dapat  mengkontaminasi  produk pertanian dan perikanan.
Pengelolaan  limbah  cair  di  Pusat Sains Teknologi Aselarator (PSTA) - BATAN dilakukan  dengan  cara  menampung  limbah cair  tersebut  kemudian  dilakukan  pengo- lahan  limbah  secara  kimia  dan  fisika  yaitu dengan pemakaian bahan koagulan, evaporasi  dan  penukar  ion.  Pengolahan secara  kimia  harus  dipertimbangkan  dalam hal  penggunaan  bahan  kimia  yang  dapat menimbulkan pencemaran lingkungan. Selain  itu,  proses  pengolahan  kimia  pada efluent  masih  sedikit  mengandung  logam berat dan  zat padat terlarut sehingga  belum dapat  dibuang  ke  lingkungan (2) .  Pengolahan limbah  cair  secara  fisika  seperti  evaporasi, penukar  ion, reverse  osmosis ,  memerlukan
biaya  yang  cukup  mahal  dan  tidak  cukup efektif  untuk  memindahkan  kontaminan dalam air [3] .
Beberapa  tahun  belakangan  ini telah dikembangkan suatu alternatif pengolahan limbah cair menggunakan elektrokoagulator.  Elektrokoagulasi  diakui sebagai  metode  pengolahan  berbagai  jenis limbah dengan proses yang efektif [4] . Proses pengolahan limbah dengan metode ini dapat mengurangi  biaya  operasi,  perawatan  dan tidak  menggunakan  bahan  kimia,  sehingga perlu dilakukan studi terkait metode tersebut jika  digunakan  untuk  pengolahan  limbah yang mengandung uranium.
Koagulasi  adalah  suatu  fenomena dimana  partikel  bermuatan  dalam suspense koloid dinetralkan oleh tumbukan dengan ion yang berlawanan muatan, kemudian mengumpul dan dikuti oleh proses sedimentasi.  Pada  proses  elektrokoagulasi terdapat dua gaya yang berperanyaitu:
1.  Gaya  tolak  elektrostatik  yang  membuat system stabil
2.  Gaya tarik Van der Waals.
Proses elektrokoagulasi terjadi karena pengendapan elektrokoagulasi dengan  adanya  medan  listrik  diantara  dua elektrode  sehingga  ion  Al  terlepas  dari anoda  melalui  reaksi  oksidasi.  Ion  tersebut terhidrolisa  menjadi  hidroksida  kompleks yang  disebut  sebagai  koagulan  yang  akan mengikat  kontaminan  dalam  limbah  yang kemudian  terjadi  adsorbsi  oleh  partikel- partikel bermuatan negatif membentuk koloid  bermuatan  negatif  akan  mengikat kontaminan  dalam  limbah  yang  ada  di sekitarnya [5]
Proses  elektrokoagulasi  merupakan proses elektrokoagulasi yang secara simultan  memisahkan  logam  berat,  padatan yang  larut,  zat  organik  yang  teremulsi  dan kontaminan  lainnya  dari  limbah  cair.  Dalam proses elektrokoagulasi, arus listrik dialirkan melalui  elektroda  logam.  Elektroda  logam
dalam  proses  elektro  koagulasi  terdiri  dari dua  jenis  yaitu  katoda  dan  anoda.  Katoda berfungsi  sebagai  kutub  negative  terbuat dari platina atau karbon. Katoda disebut juga sebagai elektroda inert, yaitu elektroda yang tidak  mengalami  perubahan  saat  elektro- koagulasi.  Anoda  berfungsi  sebagai  kutub positif  bahan  yang  paling  umum  digunakan adalah  besi  atau  aluminium,  anoda  disebut juga  sebagai  anoda,  karena  kation  yang dihasilkan  dari  anoda  akan  larut  dalam  air. Proses  anoda  aluminium  menghasilkan kation monomerik seperti
Al 3+ dan Al(OH) 2 + pada  pH  rendah,  yang  mana  pada nilai pH ini dapat diubah menjadi Al(OH) 3 dan akhirnya  berpolimerisasi  menjadi  Al n (OH) 3n berdasarkan persamaan reaksi berikut:
Al  Al 3+ (aq) + 3e - (1)
Al 3+ (aq) +3H 2 O  Al(OH) 3 + 3H + (aq) (2)
n Al(OH) 3  Al n (OH) 3n (3)
Pengaruh  pH  pada  medium  larutan atau ion lain seperti Al(OH) 2+ , Al 2 (OH) 2 4+ dan Al(OH) 4 - dapat  dibuat  dalam  suatu  metode elektro koagulasi.
Beberapa faktor yang  mempe- ngaruhi proses elektrokoagulasi antara lain:
1.  Kerapatan arus listrik
Kenaikan  kerapatan  arus  akan  memper- cepat  ion  bermuatan  membentuk  enda- pan  berupa  flok-flok.  Jumlah  arus  listrik yang  mengalir  berbanding  lurus  dengan bahan yang dihasilkan selama proses
2.  Waktu
Menurut  hukum  Faraday,  jumlah  muatan yang  mengalir  selama  proses  elektrolisis sebanding  dengan  jumlah  waktu  kontak yang digunakan.
3.  Tegangan
Aruslistrik yang menyebabkan perubahan kimia  mengalir  melalui  medium  (logam atau  elektrolit)  akibat  adanya  beda potensial,  tahanan  listrik  pada  medium lebihbesar  dari  logam,  maka  yang  perlu
diperhatikan  adalah  mediumnya  dan batas antar logam dan medium.
4.  Kadar keasaman (pH)
Pada  proses  elektrokoagulasi  terjadi proses elektrolisis air yang menghasilkan gas hydrogen dan ion hidroksida. Semakin  lama  waktu  kontak,  maka pembentukan  gas  hIdrogen  dan  ion hidroksida  makin  cepat  juga.  Apabila  ion hidrokdsida  yang dihasilkan lebih banyak maka  akan  menaikkan  pH  larutan dengan mudah dapat diubah menjadi pH optimal  dalam  larutan  dari  nilai  6,5 sampai 7,5.
5.  Ketebalan plat
Semakin  tebal  plat  elektroda  yang digunakan, daya tarik elektrostatik dalam mereduksi  dan  mengoksidasi  ion  logam dalam larutan semakin besar
6.  Jarak antar elektroda
Jarak  antara  elektroda  mempengaruhi besarnya  hambatan  elektrolit,  semakin jauh  jaraknya  semakin  besar  hamba- tannya sehingga semakin kecil arus yang mengalir.
Selama proses elektrokoagulasi terjadi reaksi reduksi oksidasi, hasil hidrolisis yang  mengandung  logam  uranium  akan direduksi  dan  diendapkan  di  kutub  negatif (katoda), sedangkan elektroda positif (anoda)  akan  teroksidasi  menjadi  Al(OH) 3 yang berfungsi sebagai koagulan.
Bila menggunakan elektroda alumu- nium  reaksi  yang  terjadi  adalah  sebagai berikut [6 8 ] .
Reaksi pada anoda Al (s)  Al 3+ (aq) + 3e - (4)
Al 3+ (aq) + 3OH - (aq)  Al(OH) 3(s) (5)
Reaksi pada katoda
3H 2 O (l) + 3e -  1,5H 2(g) + 3OH - (aq) (6)
Reaksi Keseluruhan:
Al (s) +3H 2 O (l)  Al(OH) 3(s) + 1,5H 2(g) (7)
Apabila dalam suatu elektrolit ditempatkan  dua  elektroda  dan  dialiri  arus listrik  searah,  maka  akan  terjadi  peristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi elektrolit, dimana ion positif (kation) bergerak  ke  katoda  dan  menerima  elektron
yang  direduksi  dan  ion  negatif  (anion) bergerak  ke  anoda  dan  menyerahkan elektron  yang  dioksidasi.  Mekanisme  reaksi yang  terjadi  pada  proses  ini  seperti  yang ditunjukkan pada Gambar 1. [8]
Gambar1.Mekanisme proses elektrokoagulasi [8,9]

## 1.  Reaksipada katoda:
Ion  H + dari  suatu  asam  akan  direduksi menjadi  gas  hidrogen  yang  akan  bebas sebagai gelembung-gelembung gas:
2H + + 2e  H 2 (8)
Larutan  yang  mengalami  reduksi  adalah pelarut  (air)  dan  terbentuk  gas  hydrogen (H 2 ) pada katoda:
2H 2 O + 2e  2OH - + H 2 (9)
2.  Reaksi pada anoda
Anoda  terbuat  dari  logam  aluminium akan teroksidasi.
Al o + 3H 2 O  Al(OH) 3 + 3 H + + 3e  (10)
Ion  OH - dari  basa  akan  mengalami oksidasi membentuk gas oksigen (O 2 ),
4 OH -  2H 2 O + O 2 + 4e
(11)
Jikalarutan  mengandung  ion-ion  logam lain  maka  ion-ion  logam  akan  direduksi
menjadi  logamnya  dan  terdapat  pada batang katoda:
L + +e  L o (12)
Dari  reaksi  tersebut,  pada  anoda akan  dihasilkan  gas,  buih  dan  flok  Al(OH) 3 . Flok  yang  terbentuk  selanjutnya  akan mengikat logam uranium  yang ada di dalam limbah,  sehingga  flok  akan  memiliki  kecen- derungan  mengendap.  Dari  persamaan reaksi  kimia  di  atas  terlihat  pembentukan gas  oksigen  dan  hidrogen  mempengaruhi reduksi  aktivitas  uranium.  Gas  hidrogen membantu kotaminan yang mengapung atau terangkat.  Hal  ini  menyebabkan  tereduk- sinya  bahan  terlarut  termasuk  flok  Al(OH) 3 yang  mengikat  uranium  yang  ada  didalam limbah cair sertamenangkap sebagian limbah  organik  yang  tidak  terdapat  pada batang katoda.
Gas H 2 yang  ditimbulkan dari reaksi redoks  menyebabkan  bahan  organik  dapat
tereduksi.  Sebagian  molekul  yang  terdapat pada  limbah  ditangkap  oleh  ion  Al(OH) 3 kemudian  penyisihan  oleh  H 2 sebagai senyawa  organik  membentuk  gelembung yang  dapat  menurunkan  uranium  dalam  air limbah.  Ketika  medan  magnet  diantara  plat elektroda  masih  cukup  besar,  sistem  ionik dari polutan limbah cenderung akan berkompeten  membentuk  suatu  flok-flok dengan  ukuran  yang  jauh  lebih  besar sehingga  proses  oksidasi  pada  plat  anoda juga semakin besar. Oleh  karena itu larutan nampak  lebih  keruh  karena  diakibatkan terjadinya  pembentukan  flok  oleh  Al(OH) 3 pada  bak  elektrokoagulasi.  Tetapi  penuru- nan  yang  terjadi  sudah  memenuhi  baku mutu limbah cair.

## a.  Proses elektrokoagulasi
Penurunan  radioaktivitas  uranium dalam  limbah  cair  pada  penelitian  ini dilakukan  dengan  proses  elektrokoagulasi menggunakan  elektroda  alumunium  yang disusun  secara  paralel  dalam reactor  batch dan  dihubungkan  dengan  arus  DC  seperti rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2.Susunan elektroda paralel [10]
Elektroda  disusun  paralel  berarti arus  dibagi  diantara  semua  elektroda, sehingga  tegangan  yang  dibutuhkan  lebih rendah  dibandingkan  rangkaian  seri [10] . Prinsip  dasar  proses  ini  adalah  reaksi oksidasi dan reduksi (redoks). Pada elektroda  anoda  terjadi  peristiwa  oksidasi, sedangkan  pada  katoda  terjadi  reaksi reduksi.  Limbah  cair  yang  mengandung
uranium  berfungsi  sebagai  larutan  elektrolit. Energi  listrik  akan  mengalir  melalui  katoda menuju  anoda  sehingga  pada  katoda menjadi  bermuatan  negatif  dan  ion-ion logam  yang  berada  pada  larutan  elektrolit akan  ditarik  pada  katoda [11] .Proses  reaksi oksidasi  pada  anoda  akan  mengakibatkan larutnya  logam  alumunium  menjadi  ion  Al 3+ , yang  akan  mengalami  reaksi  hidrolisis menghasilkan  Al(OH) 3 berbentuk  padatan yang  tidak  dapat  larut  dalam  air  yang berfungsi  sebagai  koagulan.  selanjutnya koagulan akan mengikat kontaminan- kontaminan  dalam  limbah  cair  yang  diolah. Interaksi  logam  dengan  OH - dalam  bentuk hidrosida yang
mana mempunyai
kemampuan  adsorbsi  yang  tinggi  dalam mengikat  polutan  dalam  limbah (bridge coagulation ), seperti pada persamaan reaksi (6,8) (4), (5), (6) dan (7). Adanya gas H 2 yang  dihasilkan  membuat  ion  hidroksida yang  mengikat  polutan  dalam  limbah menjadi senyawa yang tidak larut yang akan mengalami  pengapungan  ke  permukaaan reaktor atau disebut flotasi. [10,1 2] .

## METODOLOGI

## a.  Pembuatan limbah simulasi
Limbah  simulasi  yang  digunakan adalah  larutan  uranil  nitrat  heksahidrat (UNH).  Serbuk  UNH  ditimbang  1,0546  gr, kemudian dilarutkan dengan aquadest dalam  labu  takar  1000  mL.  Limbah  larutan diukur pHdanaktivitas alpha sebelum digunakan  sebagai  inlet  proses  elektro- koagulasi.

## b.  Proses elektrokoagulasi
Limbah  cair  simulasi  yang  telah dibuat  dimasukkan  ke  dalam  bak  elektro- koagulasi.  Setelah  bak  elektro  koagulasi penuh  dengan  limbah,  arus  listrik  searah dialirkan  dengan  menghidupkan  adaptor denganvariasi tegangan 5 V, 10 V, dan 15 V serta  waktu  operasi  proses  elektrokoagulasi divariasi 0, 10, 20, 30, 40, 50, dan 60 menit. Nilai  optimum  tegangan  dan  waktu  tinggal
(Prayitno, Vemi Ridantami, Imam Prayogo)
digunakan  untuk  menentukan  nilai  optimum jarak  elektroda  1cm,  2cm,  3cm.  Nilai optimum  tegangan,  waktu,  dan  jarak  antar elektroda serta pH. Hasil proses
elektrokoagulasi diambil sampel untuk masing-masing  parameter  dan  dilakukan karakterisasi kadar radioaktif alpha-beta.
Gambar 3. Alat elektrokoagulator

## c.  Preparasi analisis limbah
Sampel limbah cair dari bak elektrokoagulasisebanyak  10  mL,  kemudian disiapkan  planset  yang  sudah  diketahui beratnya  dan  sudah  dibersihkan  dengan asam  nitrat  0,1  N.  Limbah  cair  yang mengandung  uranium  sedikit  demi  sedikit dituangkan  kedalam  planset  sambil  sampel dikeringkan di atas lampu pemanas. Setelah sampel kering  dimasukkan  ke  dalam desikator  dan  selanjutnya  residu  dalam planset ditimbang.
d.  Analisisradio aktivitas limbah
Pengambilan  sampel  limbah  cair dari bak elektrokoagulasi, dilakukan pencacahan, dicatat hasil pencacahan background.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses  pengapungan  atau  flotasi terjadi  karena  gas  H 2 yang  dihasilkan  pada elektroda  katoda  yang  melewati  media  air limbah sehingga terjadi gaya dorong ke arah permukaan.  Ketika  gelembung  bergerak  ke atas,  gelembung  akan  mengikat  partikel padat  yang  terdispersi  dalam  air  limbah secara  fisik  untuk  didorong  ke  permukaan yang  dipengaruhi  oleh  gaya  gravitasi  dan disperse [12] .  Anoda  berfungsi  sebagai koagulan  dalam  proses  koagulasi-flokulasi proses tersebut dan katoda akan menghasilkan  gelembung-gelembung  gas hidrogen yang berfungsi menaikkan flok-flok yang  tersuspensi.  Mekanisme  pada  proses elektrokoagulasi  ada  beberapa  diantaranya perpindahan  dan  penetralan  kation  atau  ion hydroxyl (OH - ) yang dihasilkan akan mengendap  dengan  polutan  seperti  yang nampak pada Gambar 4.
Gambar . 4. . Proses elektrokoagulasi yang menghasilkan endapan dalam permukaan reaktor
Elektroda  aluminium  yang  diguna- kan  pada  proses  elektrokoagulasi  secara berulang,  lama-kelamaan  akan  mengalami
perubahan  elektroda  seperti  yang  terlihat pada Gambar 5.
Elektroda  sebelum  digu- nakan proses elektro- koagulasi Elektroda  anoda  setelah digunakan  proses  elektro- koagulasi Elektroda  katoda  setelah digunakan  proses  elektro- koagulasi Gambar 5. Perbedaan fisik elektroda sebelum dan setelah digunakan Gambar  5  menunjukkan  terjadi perubahan
fisik elektroda sebelum dansetelah  digunakan  baik  pada  anoda maupun  katoda . Elektroda  yang  baru nampak  mengkilat  dengan  warna  kepe- rakan.  Elektroda  anoda  setelah  proses, nampak terjadi perubahan warna dari warna keperakan  mengkilat  berubah  menjadi  abu kehitaman,  sedikit  kusam,  dan  mengalami penipisan  yang  ditunjukkan  dari  pengu-
rangan  berat  plat  elektroda  pada  Tabel  1. Elektroda katoda menjadi  lebih tebal karena ada  penambahan  berat.  Hal  ini  terjadi karena  pada  anoda  terjadi  reaksi  oksidasi yang  melepaskan  ion  Al  dan  ditarik  ke katoda,  sehingga  seiring  waktu  berjalan elektroda  mengalami  perubahan  berat. Pembentukan  lapisan  pada  elektroda  dapat menghambat  transfer  elektron  pada  proses elektrokoagulasi. [13]
(Prayitno, Vemi Ridantami, Imam Prayogo)
Tabel 1. Berat elektroda sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi
No Berat plat anoda (g) Berat plat katoda (g) Selisih berat (g) Plat Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Anoda Katoda 1 135,193 135,136 132,110 137,797 -0,057 5,687 2 132,117 131,779 133,547 139,144 -0,338 5,597 3 132,364 132.026 137,868 144,158 -0,338 6,290 4 135,308 135,070 138,126 144,024 -0,238 5,898 5 133,433 133,156 138,133 143,259 -0,277 5,126 6 135,560 135,496 137,606 141,408 -0,064 3,802 7 133,800 133,720 135,744 140,521 -0,080 4,777 8 132.720 132,496 135,489 138,079 -0,224 2,590
Gambar 6. Pengaruh waktu proses terhadap tegangan, jarakelektroda dan pH
Gambar  6  menunjukkan  bahwa variasi  tegangan,  jarak  elektroda  dan  pH berpengaruh  terhadap  jumlah  alumunium yang terlarut dalam proses elektrokoagulasi. Semakin  tinggi  tegangan  alumunium  yang terlarut  semakin  meningkat.  Hal  ini  terjadi ada  hubungannya  dengan  hukum  Faraday. Alumunium  yang  terlarut  berbanding  lurus dengan  arus  pada  proses  elektrokoagulasi. Meningkatnya  tegangan  membuat  arus meningkat  yang  mengakibatkan  alumunium yang  terlarut  meningkat.  Jarak  elektroda semakin  pendek,  alumunium  yang  terlarut semakin  besar.  Jarak  elektroda  pendek membuat  hambatan  dalam  proses  semakin kecil,  sehingga  arus  dalam  proses  elektro- koagulasi  meningkat,  akibatnya  alumunium yang  terlarut  dalam  proses  juga  meningkat. pH  larutan  mempengaruhi  proses  elektro-
koagulasi dalamproduksi Al(OH) 3 . Gambar 6 menunjukkan  bahwa  pada  saat  pH  3 danpada  menit  ke  50  dan  60  aluminium yang terlarut mengalami penurunan.
Kecenderungan  penurunan  juga  nampak pada  pH  5  dan  7  padamenit  ke  50.  Hal  ini terjadi  karena  pada  menit  ke  50  elektroda alumunium  mengalami  kejenuhan  akibat pembentukan  flok  yang  menutupi  permu- kaan elektroda, sehingga kemampuan elektroda  dalam  pembentukan  ion  Al 3+ menurun.  Pada  pH  5  dan  pH  7  pada  menit ke  60  alumunium  terlarut  mengalami  kena- ikan. Hal ini terjadi karena proses elektrokoagulasi berjalan simultan. Pemben- tukan  flok  meningkat  seiring  berjalannya waktu.  Terbentuknya  gas  H 2 dalam  proses membuat  flok-flok  yang  terbentuk  saling bertumbukan.  Tumbukan  antar  flok  mem-
buat kenaikan berat jenis yang membuat flok turun  ke  dasar  reaktor.  Akibatnya,  reaksi redoks  tidak  terhalang  oleh  keberadaan  flok yang  menempel  di  elektroda  sehingga aluminum  yang  terlarut  dapat  meningkat kembali.
Berkurangnya aktivitas uranium pada  limbah  cair  diduga  karena  adanya beberapa macam reaksi. Reaksi yang terjadi dalam  larutan  pada  proses  elektrokoagulasi adalah migrasi ke elektroda yang bermuatan berlawanan  ( electrophoresis )  danpengga- bungan  ( aggregation )  untuk  membentuk senyawa  netral.  Kation  atau  ion  hidroksi (OH - ) membentuk endapan dengan polutan [7] . Logam kation berinteraksi dengan ion  OH - membentuk  hidroksi  yang  mengad- sorbsi  polutan  ( bridge  coagulation ),  hidroksi membentuk  flok-flok  dan  member-sihkan polutan ( sweep coagulation ) oksidasi polutan.  Hal  ini  mengurangi  toksitasnya, penyisihan  melalui  elektrolisis  dan  adhesi gelembung udara [8]) .
Hal  ini  membuktikan  kesesuaian terhadap teori double  layer bahwa lingkaran terdalam akan disi oleh koagulan bermuatan positip  dan  akan  menyerap  ion-ion  negatip yang  terletak  pada  lingkaran  lebih  luas. Muatan  positip  dan  negatip  bertemu  maka terjadi  gaya  Van  der  Waals  (tarik  menarik)
antar  kedua  ion  tersebut  sehingga  terjadi ikatan  yang  sangat  kuat  dan  terbentuklah koagulan  yang  selanjutnya  membentuk  flok yang  dapat  menarik  logam  dan  pengotor dalam limbah cair [14] .
Hal  ini  sangat  berhubungan  dengan tegangan,  semakin  besar  tegangan  yang diberikan,  maka  semakin  banyak  flok-flok yang dapat mengikat pencemar limbah. Flok yang dihasilkan sebagian dapat mengendap dan  sebagian  lagi  ada  yang  terflotasi kepermukaan.  Jika  selama  proses  elektro- koagulasi  tegangan  yang  diberikan  semakin besar,  maka  semakin  lama  waktu  yang dibutuhkan  karena  flok  yang  terbentuk semakin banyak.
Tegangan listrik yang diterima elektroda mempengaruhi kemampuan elektroda untuk membentuk koagulan, karena  semakin  besar  tegangan  yang diterima maka jumlah ion Al 3+ yang dilepaskan  oleh  anion  pada  elektroda  akan semakin  besar.  Penurunan  berat  elektroda atau yang terlarut dipengaruhi oleh tegangan,  pH  dan  lama  waktu  proses elektrokoagulasi.  Bahan  aluminium  terlarut pada  tegangan  15  volt,  waktu  proses  60 menit, pH 7 dan jarak elektroda 1 cm adalah 0,2 g.
Gambar 7. Hubungan waktu proses dan tegangan terhadap effsiensipenurunan uranium dalam limbah
(Prayitno, Vemi Ridantami, Imam Prayogo)
Gambar  7  menunjukkan  bahwa setiap perubahan
tegangan akan menghasilkan effisiensi elektrokoagulasi yang  berbeda.  Semakin  besar  tegangan, semakin  rendah  aktivitas  uranium  dalam filtrat  yang  diperoleh.  Hal  ini  terjadi  untuk setiap  perubahan  waktu  elektrokoagulasi dansemakin lama waktu kontak maka kadar uranium  dalam  filtrat  semakin  rendah. Reduksi  kadar  uranium  dalam  limbah terbesar dicapai pada tegangan 15 Volt dan waktu  kontak  60  menit.Pada  kondisi  ini kadar  uranium  dalam  filtrat  sebesar  0,30 ppm.
Meningkatnya  arus-listrik  membuat oksidasi  elektroda  aluminium  meningkat sesuai  dengan  Hukum  Faraday  I  dimana- massa  zat  yang  dihasilkan  pada  elektroda selama proses elektrokoagulasi akan berbanding lurus dengan banyaknya elektron  yang  diberikan  pada  elektroda seperti ditunjukkan pada Gambar 7. Semakin  tinggi  arus  maka  tegangan  yang dihasilkan  semakin  besar  dan  aluminium yang  terlarut  semakin  banyak  sehingga kenaikan  tegangan  secara  tidak  langsung berpe-ngaruh  dalam  produksi  Al(OH) 3 yang terbentuk.  Arus  semakin  besar  maka produksi Al(OH) 3 meningkat, sehingga effisiensi penurunan aktivitas semakin baik [15] .
Pengaruh  kuat  arus  terhadap  nilai efisiensi penurunan aktivitas uranium dinyatakan  sebagai  efisiensi  elektroko- agulasi.  Setiap  perubahan  tegangan  akan menghasilkan efisiensi elektrokoagulasi yang  berbeda.Tegangan  yang  digunakan semakin  besar,  maka  nilai  efisiensi  dari elektrokoagulasi  yang  diperoleh  semakin tinggi. Hal ini terjadi untuk setiap perubahan waktu  kontak  (waktu  elektrokoagulasi), semakin  lama  waktu  kontak  menyebabkan nilai  effisiensi  elektrokoagulasinya  semakin tinggi.
Reduksi  aktivitas  uranium  tertinggi diperoleh  pada  tegangan  15  volt  dan  waktu proses  selama  60  menit  dengan  penurunan uranium  dalam  limbah  sebesar  97,738 %. Reduksimenandakan  berkurangnya  aktivitas uranium  dalam  limbah  cair.  Pada  dasarnya pengukuran aktivitas bertujuan untuk mengetahui banyaknya oksigen yang diperlukan  untuk  mengoksidasi  senyawa pencemar  dalam  air  limbah.  Hal  ini  sesuai double layer bahwa lingkaran terdalam akan diisi oleh koagulan bermuatan positif yangmenyerap ion-ion negatip pada lingkaran  lebih  besar.  Muatan  positip  dan negatip  bertemu  maka  terjadi  gaya  Van  der Waals  (tarik  menarik)  antar  kedua  ion tersebut sehingga terjadi ikatan yang sangat kuat  dan  terbentuknya  flok  yang  dapat menurunkan  aktivitas  uranium  dalam  air limbah [15,16] .
Gambar 8. Hubungan waktu proses dan pH terhadap effsiensi penurunan kadar uranium
Gambar  8.  Menunjukkan  bahwa waktu proses elektrokoagulasi terjadi proses elektrolisis  air  yang  menghasilkan  gas hydrogen  dan  ion  hidroksida  semakin  lama, maka  gas  hidrogendan  ion  hidroksida  yang terbentuk  semakin  banyak,  Apabila  ion hidroksida  yang  dihasilkan  semakin  banyak maka  akan  menaikkan  pH  dalam  larutan. yang  mempengaruhi  kondisi  spesies  pada larutan  dan  kelarutan  dari  produk  yang dibentuk.  Nilai  pH  larutan  mempengaruhi efsiensi  dan  efektivitas  elektrokoagulasi  dan dengan  mudah  dirubah  menjadi  pH  optimal yang  terdapat  dalam  larutan  berkisar  pH antara  6,5  sampai  7,5.Gambar  8  dapat dilihat  bahwa  hubungan  waktu  proses  dan pH  terhadap  efisiensi  penurunan  kadar uranium.  Pada  proses  elektrokoagulasi terjadi oksidasi elektroda anoda dan terbentuk hidrogen pada katoda, Ion aluminium yang terlepas berinteraksi membentuk kompleks hidroksida yang dapat mempengaruhi  nilai  pH  limbah  cair.  Ion hidroksil  yang  terlarut  dalam  limbah  cair menyebabkan pH limbah menjadi meningkat seiring berjalannya waktu [6,17] .
Hasil analisis setelah melalui proses elektrokoagulasi dengan jumlah plat elektroda sebanyak 16 buah (katoda 8 buah dan  anoda  8  buah)  menunjukkan  bahwa
secara  umum  memberikan  perubahan  yang signifikan.  Penurunan  efisiensi  aktivitas uranium  dalam  limbah  sedangkan  peru- bahan  pH  kurang  signifikan  bahwa  pada proses elektrokoagulasi 60 menit mengalami peningkatan.  Pada  proses  elektrokoagulasi terjadi  pembentukan  endapan  dan  flok-flok yang  terapung  ( flotation ),  sebagai  indikasi bahwa  ion-ion  Al 2+ mengikat  unsur  uranium atau pengotor lainnya sangat efektif.
Aktivitas  uranium  mengalami  penurunan rata-rata  mencapai  95  %  dari  tertinggi  pada proses  elektrokoagulasi  dengan  waktu  60 menit dengan penurunan sebesar 97,285 % pada pH 7 dan 90, 271 % pada pH 5.
Besarnya  pH  3  tidak  begitu  menga- lami perubahan yang berarti dan ada kecen- derungan stagnan pada penggunaan 16 plat (katoda  8  buah  dan  anoda  8  buah).  Hal  ini dimungkinkan karena ion Al 3+ dapat menimbulkan  suasana  basa  dalam  limbah jadi  dapat  diprediksi  bahwa  untuk  limbah cair  yang bersifat asam pengolahan dengan menggunakan elektrokoagulasi dapat mena- ikkan  pH  dengan  efektif  sampai  rentang  pH yang  dibolehkan.  Nilai  pH  hasil  proses elektrokoagulasi  masih  memenuhi  baku mutu  limbah  cair  yaitu  pH  6-9  sesuai Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup  No.  5 tahun 2014. [18]
Gambar 9. Hubungan waktu proses, jarak elektroda terhadap effisiensi
Gambar 9 menunjukkan probabilitas efek  yang  paling  berpengaruh  terhadap elektrokoagulasi  adalah  waktu,  jarak  antar elektrodadan saling berpengaruh lama waktu  dan  jarak  antar  elektroda  karena mempunyai efisiensi penurunan yang besar. Dengan  ketentuan  perubahan  hasil  setelah mengalami  proses  elektrokoagulasi  di  dapat efisiensi perubahan aktivitas uranium sebesar  78,078  %  pada  waktu  proses  50 menit.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  semakin lama  dengan  jarak  elektroda  yang  semakin dekat  maka  penurunan  aktivitas  uranium juga  akan  semakin  menurun.  Jarak  antara elektroda  berpengaruh  terhadap  besarnya hambatan  elektrolit.  Jarak  yang  pendek antar elektroda dapat mengurangi hambatan ion  dalam  transportasinya [3,19]. Semakin  jauh jaraknya, maka hambatanya semakin besar, sehingga semakin kecil arus yang mengalir

## SIMPULAN
Hasil  penelitian  pengolahan  limbah cair  yang  mengandung  uranium  dengan metode elektrokoagulasi secara batch dengan  variasi  tegangan  listrik  dan  waktu proses menunjukkan bahwa pada voltase15 volt  dan  waktu  proses  selama  60 menit  diperoleh  hasil  cukup  baik.  Semakin lama  waktu  proses  elektrokoagulasi  maka semakin  tinggi  tingkat  efisiensi  reduksi aktivitas  uranium  yaitu97 %  pada  pH  7  dan jarak  antar  elektroda  1  cm.  Parameter proses  elektrokoagulasi  yang  paling  ber- pengaruh  terhadap  penurunan  aktivitas uranium  di  dalam  limbah  cair  adalah tegangan  listrik  dan  waktu  kontak.  Elektro- koagulasi  sebagai  salah  satu  pengolahan limbah  yang  mengandung  uranium  dapat dilanjutkan  dengan  memvariasi  parameter yang  lain  sehingga  penelitian  dan  pengem- bangan  ini  lebih  sempurna  terutama  pada pemakaian  jenis  elektroda  dan  jumLahnya, sehingga pemisahan senyawa-senyawa yang lain yang ada dalam limbah akan lebih tinggi.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terima kasih kami sampaikan  kepada  penangung  jawab  DIPA PSTA  Bapak  Dr.  Susilo  Widodo  tahun anggaran  2015-2016,  yang  telah  membe- rikan  dana  untuk  kegiatan  litbang  penge- lolaan limbah.
Bapak  Triyono,  ST  yang  telah membantu dalam rancangan dan pembuatan  alat  elektrokoagulator  yang digunakan untuk litbang pengolahan limbah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Setiawan .,Sari,OV.,Bunawas,(2007),”
Penentuan Konsentrasi Uranium dalam  Air  Minum  dalam  Kemasan (AMDK)  Menggunakan  Metode  Jejak
Fisi”Prosiding PPI-PDIPTN-BATAN, ISSN 0216-3128,Yogyakarta.
[2] Prayitno,  Kismolo,  E.,(2012), ”Perco- baan  Awal  Proses  Elektrokoagulasi sebagai  Metode  Alternative  Pengo- lahan  Limbah  Cair”,  PPI-PDIPTN, ISSN 0216-3128, Yogyakarta.
[3] Kamaraj,  R.,Vasudevan,S.,  (2015), “ Evaluation of Electrocoagulation Process  for  the  Removal  Strontium and Cesium from Aquaeous Solution ”, Chemical  Engineering  Reaserchand Design 93 page 522-530, India.
[4] Harif,T.,  Khai,M.,  Adin,A.,  (2012), ” Electrocoagulation  Versus  Chemical Coagulation:  Coagulation/flocculation Mechanisms and Resulting Flog Characteristic s” Water Research 46,3177-3188, Elsevier.
[5] El Taweel,Y,et al, ( 2015 ), “ Removal of Cr(VI)  Ions  from  Waste  Water  by
Elektrocoagulation Using Iron Electrode ”, Egyptian journal of petroleum 24, , pp 183-192.
[6] Guzman,A.,et al, (2015 ), ” Arsenic and Fluoride  Removal  from  Ground  Water
by  Electrocoagulation  Using  a  Conti- nous  Filter  Press  Reactor ”,  Chemos- phere 144 page 2113-2120, Mexico.
[7] Kobya,M.,Demirbas,E.,(2015),” Evalua tion  of  Operating  Parameters  on Treatment of can Manufacturing Wastewater  by  Electrocoagulation ”, Journal of Water Process Engineering 8.64-74, Elsevier, Turkey.
[8] Mutiara  AS.,  Chellam,  S.,  (2015), “ Mechanisms  of  Boron  Removal  from Hydraulic  Fracturing  Wastewater  by Alumunium  Electrocoagulation ”  Jour- nal  of  Colloid  and  Interface  Science 458, 103-111, Elsevier.
[9] Noname.  (11  May  2016).  Ilustrasi Proses  Elektrokoagulasi  Available: http:// (www.cr-enviro.com).
[10]  Demirci ,Y.,Pekel,L.,Alpbaz,M.,(2015),” Investigation  of  Different  Electrode Connections  inElectrocoagulation  of Textile  Wastewater  Treatment ”,  Inter- national  Journal  of  Electro-chemical Science 10, page 2685-2693,Turkey.
[11]  Basuki,Tk.,Wisnu,M.A.,Sudibyo,(200), ”Pengaruh  pH  dan  Tegangan  pada Pembuatan Serbuk Itrium Hasil Proses Pasir Senotim dengan Elektrolisis”,Seminar Nasional V  SDM Teknologi  Nuklir  Yogyakarta,  ISSN
1978-0176
[12] Mukminim,A.,(2006), “Pengolahan Limbah  Industri  Berbasis  Logam Dengan Teknik Elektrokoagulasi Flotasi, Program Magister Ilmu Lingkungan,  Universitas  Diponegoro, Semarang.
[13]  Holt,P.,  Barton,G.,  Mitchel,C.,  (2005), ” The Future for Electroco-agulation as
a Localised Water Treatment
Technology ,  Chemos-phere  59  page
355-367, Australia.
[14]  Eka  Wardhani,  Mila  Dirgawati,  Karina Putri Valyana,(2012), ”Penerapan Metode Elektrokagulasi Dalam Pengolahan Air Limbah Industri
Penyamakan  Kulit”,  Seminar  Nasio- nal, Penelitian Masalah Lingkungan di Indonesia  8,  Kampus  UGM,  12  Juli 2012.
[15]  Dehghani,M.,  et al,  (2014),  “ Applica- tion  of  Electrocoagulation  Process  for
Reactive  red  198  Dye  Removal  from
The Aqueous Solution ”,  Iranium Journal Of Health Sciences 2 page 1- 9, Iran.
[16]  Gatsious,E.,  et  al,  (2015), ”Optimi- zation of  Elektroco-agulation  Process for the Purification of a Real Industrial Wastewater from Toxic Metals ” Journal  of  Environmental  Manage- ment 154 page 117-127, Greece.
[17]  Farida  Hanum,  Rondang  Tambunm, Yusufritonga,
William Wardana Kasim,(2015), ”Aplikasi Elektro
Koagulasi  Dalam  Pengolahan  Limbah Ca ir  Pabrik  Kelapa  Sawit”,  Jurnal Teknik  Kimia  USU,  Vol  4  No.  4  ,
Desember 2015.
[18]  Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup Republik Indonesia No 5 Tahun 2014, Tentang Baku Mutu Air Limbah.
[19]  Ezechi  E.H,  Isa  M.H,  Kutty  S.R, Yaqub  A.,  2014,  “ Boron  Removal
From  Produced  Water  Using  Electro- coagulation ”,  Process  Safety  and Environmental  Protection  92,  page 509-514, Malaysia.