Deteksi Hydrogel (eks popok bayi) dalam air

(digambar dengan AI)

 Hidrogel yang digunakan dalam popok bayi, terutama yang terbuat dari sodium polyacrylate, tidak larut dalam air. Sebaliknya, hidrogel ini berfungsi untuk menyerap dan menahan air, sehingga dapat menyimpan cairan dalam jumlah besar—hingga 30 kali beratnya sendiri13.

Ketika hidrogel ini terlepas ke dalam air, ia tidak akan larut tetapi akan tetap berada dalam bentuk gel. Proses penyerapan air terjadi melalui mekanisme ikatan hidrogen antara molekul air dan struktur polimer hidrogel25. Meskipun hidrogel dapat menyerap air, ia tidak akan terurai dengan cepat; proses degradasinya di lingkungan memerlukan waktu yang sangat lama, antara 250 hingga 500 tahun23.

Dalam kondisi tertentu, seperti penambahan garam higroskopis, hidrogel dapat melepaskan kembali air yang terserapnya. Namun, tanpa adanya intervensi seperti itu, hidrogel tetap berada dalam bentuk gel dan tidak larut dalam air14. Hydrogel dalam popok bayi dapat terlepas masuk kedalam air (air permukaan, maupun air tanah). Jika hidrogel dari popok bayi terlepas ke dalam air tanah, maka beberapa fenomena dapat terjadi:

Interaksi dengan Por-Pori Tanah

1. Menyerap Cairan: Hidrogel yang terbuat dari sodium polyacrylate dapat menyerap cairan dalam air tanah, namun bukanlah sebuah substansi yang mudah larut. Ini artinya hidrogel akan tetap berada dalam bentuk gel meski sudah terendam dalam air tanah1.
2. Struktur Gel: Struktur gel hidrogel membuatnya sulit untuk difiltrasi melalui por-pori tanah. Hal ini berarti bahwa hidrogel akan tetap berada di tempatnya dan tidak akan bergerak maju ke dalam tanah dengan mudah1.

Dampak Terhadap Kualitas Air Tanah

1. Retensi Air: Salah satu fitur penting hidrogel adalah kemampuannya untuk menyerap dan mempertahankan air. Dalam konteks air tanah, ini berarti bahwa hidrogel dapat menyimpan air dalam volume yang relatif besar, potensialnya dapat meningkatkan retensi air tanah. Namun, jika tidak dikontrol, hal ini juga dapat menyebabkan penumpukan air di zona kapiler, yang pada gilirannya dapat memperburuk infiltrasi air ke dalam tanah13.
2. Potensi Eutrofikasi: Meskipun hidrogel sendiri tidak larut, bahan kimia tambahan yang mungkin terkandung dalam popok bayi (seperti pewarna atau zat pelumas) masih dapat berefek negatif pada kualitas air tanah. Zat-zat ini dapat menyebabkan eutrofikasi lokal, mengubah pH, atau bahkan merelease senyawa toksik ke dalam air tanah4.

Indikator keberadaan  hydrogel tersebut dalam air ?

Ciri fisik air yang terkontaminasi hidrogel eks popok bayi dapat dikenali melalui beberapa indikator berikut:

1. Warna Keruh

Air yang bersih seharusnya jernih dan tidak berwarna. Jika hidrogel terlepas ke dalam air, ia dapat menyebabkan air menjadi keruh atau berwarna, tergantung pada konsentrasi hidrogel dan komponen lain yang mungkin ada dalam popok bayi12.

2. Bau yang Tidak Sedap

Air yang tercemar sering kali mengeluarkan bau yang tidak biasa, seperti bau busuk atau menyengat. Hal ini dapat disebabkan oleh bahan kimia atau zat lain yang terkandung dalam hidrogel, terutama jika ada bahan tambahan dalam popok13.

3. Endapan di Dasar

Hidrogel dapat menyebabkan pembentukan endapan di dasar wadah air. Endapan ini bisa berupa sisa-sisa hidrogel yang tidak larut atau bahan lain yang terikat pada hidrogel, yang membuat air tampak kotor12.

4. Perubahan pH

Air yang tercemar dapat mengalami perubahan pH, yang biasanya tidak netral (pH 7). Jika pH air berubah secara signifikan, ini bisa menjadi indikator bahwa ada zat asing, termasuk hidrogel, dalam air26.

5. Rasa yang Aneh

Air bersih seharusnya tidak memiliki rasa. Jika air terasa pahit, asam, atau memiliki rasa aneh lainnya, ini bisa menjadi tanda bahwa air tersebut tercemar oleh hidrogel atau zat lain37.

6. Pertumbuhan Mikroorganisme

Peningkatan jumlah mikroorganisme dalam air juga dapat menjadi indikator pencemaran. Hidrogel dapat mempengaruhi keseimbangan ekosistem mikroba di dalam air, sehingga menyebabkan pertumbuhan alga berlebihan atau mikroorganisme lain yang tidak diinginkan26.

Deteksi hydrogel dalam air

Deteksi hidrogel dalam air dapat dilakukan melalui berbagai metode, termasuk teknik optik, uji kimia, analisis fisik seperti swelling ratio, spektroskopi, dan mikroskopi elektron. Pemilihan metode tergantung pada jenis hidrogel yang digunakan serta tujuan dari deteksi tersebut, sbb.

1. Metode Optik

• Serat Optik dengan Hidrogel: Salah satu metode yang inovatif adalah menggunakan probe serat optik yang dilapisi hidrogel. Ketika hidrogel menyerap kelembapan, indeks biasnya berubah, yang dapat diukur dengan mengamati perubahan intensitas cahaya yang ditransmisikan melalui serat optik. Ini memungkinkan deteksi kelembaban relatif dan keberadaan hidrogel dalam air1.

2. Uji Kimia

• Pengujian pH dan Kadar Ion: Hidrogel tertentu dapat mempengaruhi pH atau kadar ion dalam larutan. Dengan menggunakan alat pengukur pH atau uji ion, perubahan ini bisa menjadi indikator keberadaan hidrogel dalam air.

3. Analisis Fisik

• Swelling Ratio: Metode ini melibatkan pengukuran rasio pembengkakan hidrogel setelah terendam dalam air. Dengan membandingkan berat hidrogel sebelum dan setelah perendaman, dapat diketahui seberapa banyak air yang diserap dan apakah hidrogel tersebut ada dalam larutan4.

4. Teknik Spektroskopi

• FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy): Metode ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi dalam hidrogel. Dengan menganalisis spektrum inframerah, keberadaan hidrogel dapat dideteksi berdasarkan karakteristik spektralnya5.

5. Mikroskopi Elektron

• SEM (Scanning Electron Microscopy): Teknik ini memungkinkan analisis morfologi permukaan hidrogel dan dapat digunakan untuk mendeteksi struktur hidrogel yang mungkin terdispersi dalam air3.