Beban lingkungan dari pewarna sintetis, seperti Reactive Orange 14, dalam air limbah industri merupakan perhatian yang mendesak. Meskipun efektif, metode penghilangan tradisional seperti karbon aktif bisa mahal. Hal ini telah memicu penelitian signifikan untuk memanfaatkan bahan berbiaya rendah yang tersedia, terutama limbah pertanian, sebagai adsorben. Bahan-bahan ini, ketika diproses dengan benar, dapat menawarkan solusi yang berkelanjutan dan ekonomis untuk menghilangkan pewarna seperti Basic Orange 14 dari larutan berair.

Produk limbah pertanian, seperti kulit kacang, sekam padi, dan kulit buah, melimpah dan sering kali dibuang melalui pembakaran atau penimbunan. Mengubah bahan-bahan ini menjadi adsorben yang efektif melibatkan proses yang meningkatkan luas permukaan, porositas, dan keberadaan gugus fungsional yang dapat berikatan dengan molekul pewarna. Sebagai contoh, modifikasi kulit kacang, produk sampingan pertanian yang umum, telah menunjukkan keberhasilan luar biasa dalam menyerap pewarna reaktif. Melalui proses karbonisasi dan aktivasi, kulit ini mengembangkan struktur berpori dan luas permukaan yang signifikan, menyediakan banyak situs untuk molekul pewarna menempel.

Mekanisme di mana adsorben alami ini menghilangkan Reactive Orange 14 biasanya bersifat multifaset, melibatkan kombinasi interaksi elektrostatik, ikatan hidrogen, dan potensi penumpukan n-π. Reactive Orange 14, sebagai pewarna anionik karena gugus asam sulfonatnya, sangat tertarik pada permukaan yang bermuatan positif. Pada tingkat pH asam, banyak adsorben turunan biomassa, seperti kulit kacang yang dimodifikasi atau bahan berbasis kitosan, menunjukkan muatan permukaan positif. Tarikan elektrostatik ini memainkan peran dominan dalam penyerapan awal pewarna. Ikatan hidrogen dapat terjadi antara gugus fungsional pada adsorben (misalnya, gugus hidroksil, karboksil, amino) dan molekul pewarna, yang selanjutnya memperkuat proses adsorpsi.

Mengoptimalkan proses adsorpsi sangat penting untuk memaksimalkan efisiensi. Parameter utama meliputi pH larutan, dosis adsorben, waktu kontak, dan konsentrasi awal pewarna. Studi secara konsisten menunjukkan bahwa tingkat pH asam (seringkali pH 2-4) optimal untuk adsorpsi pewarna anionik seperti Basic Orange 14 pada adsorben berbasis biomassa, karena ini memaksimalkan muatan permukaan positif adsorben dan karakter anionik pewarna. Dosis adsorben perlu cukup untuk memastikan semua situs aktif tersedia, sementara waktu kontak penting untuk mencapai kesetimbangan adsorpsi, yang biasanya tercapai dalam 90-120 menit untuk banyak sistem seperti itu. Peningkatan konsentrasi pewarna awal umumnya meningkatkan kapasitas adsorpsi, karena memberikan gaya penggerak yang lebih tinggi, meskipun persentase penghilangan dapat menurun pada konsentrasi yang sangat tinggi karena saturasi situs.

Ketersediaan luas dan biaya rendah limbah pertanian membuat bahan-bahan ini sangat menarik untuk mengembangkan solusi pengolahan air yang berkelanjutan. Dengan mengubah aliran limbah menjadi adsorben yang berharga, kita tidak hanya dapat secara efektif menghilangkan polutan seperti Reactive Orange 14 tetapi juga berkontribusi pada pengurangan limbah dan ekonomi sirkular. Penelitian berkelanjutan mengenai teknik modifikasi baru dan karakterisasi bio-adsorben ini menjanjikan untuk membuka potensi penuh mereka dalam mengatasi tantangan polusi pewarna industri.