draft artikel-paulina taba

5/14/2018 Draft Artikel-Paulina Taba - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/draft-artikel-paulina-taba 1/14

1

Biosorpsi Ion Cd(II) dan Cu(II) oleh Ampas Sagu

(Paulina Taba, Nursiah La Nafie, St. Fauziah, Damaris Pabiban dan Liveria Tikupadang)

1. ABSTRAK

Keberadaan ion-ion logam berat seperti Cd(II) dan Cu(II), dalam lingkungan

perairan dapat menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia. Untuk itu upaya

penghilangan ion-ion tersebut perlu dilakukan. Biosorpsi merupakan metode

penghilangan kontaminan dengan menggunakan biomaterial. Metode ini adalah

metode alternatif yang menjanjikan terutama dalam hal efektivitas dan biaya yang

diperlukan untuk penyiapan biosorbennya. Berbagai biosorben dapat digunakan

temasuk limbah industri. Dalam penelitian ini, penghilangan ion-ion logam tersebut

dilakukan dengan menggunakan limbah yang diperoleh dari industri pembuatan sagu.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kondisi optimum dari biosorpsi

ion-ion logam, menentukan orde dan tetapan laju biosorpsi dan mengetahui

kemampuan ampas sagu dalam mengadsorpsi ion-ion Cd(II), Cu(II), Ni(II) dan

Cr(VI) dari dalam larutannya. Hasil menunjukkan bahwa waktu optimum biosorpsi

ion Cd(II) dan Cu(II) berturut-turut adalah 20 dan 10 menit. Biosorpsi kedua ion

logam oleh ampas sagu memenuhi kinetika orde dua semu dengan tetapan laju (k2)

berturut-turut 0,24 dan 5,16 g menit-1 mg-1. Untuk ion Cd(II) dan Cu(II). pH optimum

biosorpsi ion-ion tersebut adalah 5 untuk Cd(II) dan 4 untuk Cu(II). Biosorpsi kedua

ion tersebut memenuhi isotermal Langmuir dengan kapasitas biosorpsi 11,79 dan

10,92 mg/g berturut-turut untuk ion-ion Cd(II) dan Cu(II). Berdasarkan data FTIR,

gugus fungsi yang terlibat dalam interaksi ini adalah gugus hidroksil. Agen

pendesorpsi yang paling baik untuk menarik kembali ion-ion logam yang telah

diadsorpsi adalah HNO3 0,1 M untuk ion Cd(II), H2SO4 0,1 M untuk ion Cu(II),

Kata kunci : Ampas sagu, biosorpsi, Cd(II), Cu(II), desorpsi

ABSTRACT

The presence of heavy metal ions. such as Cd(II) and Cu(II in water

environment can cause health disorder in human being. Therefore, effort for removingthe such ions is required. Biosorption is a method for removing contaminants by using



2

biologycal materials. This method is a promising alternative method, especially in the

efectiveness of biosorbents and the cost of biosorbent preparation. Several

biosorbents, including industrial wastes can be used. In this research, the removal of

such metal ions will be tested by using waste obtained from the industriy of sagu

production. Aims of the research are to find out the optimum conditions of

biosorption of metal ions, to know orders and rate constants of biosorbents as well as

the ability of solid waste of sagu production in adsorbing Cd(II) and Cu(II). from their

solutions. Results showed that the optimum time for biosorption of Cd(II), and Cu(II)

ions was 20 and 10 minutes, respectively. It was found that the overall biosorption

process of the two ions was best described by pseudo-second-order kinetic model with

the rate constant (k2) of 0.24 and 5.16 g min-1 mg-1 for Cd(II) and Cu(II), respectively.

pH optimum for biosorption was 5 for Cd(II) ion and 4 for Cu(II) ion. Biosorption of

the two heavy metal ions followed the Langmuir isotherm with the adsorption

capacity of 11.79 and 10.92 mg/g for biosorption of Cd(II) and Cu(II), respectively.

The functional group involved in the biosorption of the ions was the – OH group. The

best desorption agent for taking out the ions adsorbed in sagu waste was 0.1 M of

HNO3 for Cd(II) and 0.1 M of H2SO4 for Cu(II).

Keywords: Sagu waste, biosorption, Cd(II), Cu(II), desorption

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Keberadaan ion logam berat

seperti ion kadmium, Cd(II) dan

tembaga, Cu(II) dalam lingkungan

perairan dapat menimbulkan gangguan

kesehatan, Logam Cd dapat

menimbulkan problem seperti

hipertensi, kanker ginjal, kanker

payudara, prostat dan ginjal (Fridberg

dkk dalam Sağlam dkk., 2001). Logam

tembaga (Cu) merupakan nutrien

esensial, yang dibutuhkan oleh tubuhdalam jumlah kecil, tetapi jika logam

ini dikomsumsi dalam jumlah besar (di

atas 1,3 mg/L) dalam waktu yang

singkat, gangguan lambung dan usus

terjadi (Steenkamp dkk., 2002).

Penghilangan ion-ion logam berat dari

limbah industri telah dilakukan sejak

beberapa dekade tetapi efektivitasnya,

terutama dalam hal biaya dari proses

fisiko-kimia masih terbatas.

Biomaterial yang relatif murah telah

menunjukkan potensinya dalam

menghilangkan ion-ion tersebut.

Beberapa produk samping industrimaupun hasil kegiatan pertanian



3

berpotensi dijadikan pengadsorpsi

yang murah. Serbuk tempurung kelapa

dan black gram husk (Cicer

arientinum) berpotensi untuk

menghilangkan ion kadmium (Pino

dkk, 2006; Saeed dan Iqbal, 2003).

Biomass Sargassum dapat

mengadsorpsi limbah uranium (Yang

and Volesky 1999). Kulit padi juga

dapat difungsikan menarik ion Cu2+

dari larutan (Wang dan Qin, 2005).

Biomass alga coklat sangat efisien

digunakan sebagai pengadsorpsi

(Davis dkk, 2003). Biomass C.

lentillifera kering dapat menarik ion

logam berat (Cu2+, Cd2+, Pb2+, and

Zn2+,) dari perairan yang tercemar

(Pavasant dkk, 2005). La Nafie dkk

(2007) melaporkan bahwa Biomassa

Enhalus acoroides efektif dalam

mengadsorpsi ion Cd(II), Cu(II) dan

Pb(II).

Ampas sagu merupakan

biomaterial yang dihasilkan dari

pembuatan sagu. Biomaterial ini

umumnya dibuang ke sungai yang

berada di sekitar industri pembuatan

sagu sehingga dapat menimbulkan

masalah lingkungan dan pendangkalan

sungai. Limbah ini mengandung zat

yang tidak larut dalam air seperti

protein, lemak, dan karbohidrat (Lim

(1967) Haryanto dan Pangloli (1992).Senyawa-senyawa yang ada dalam

ampas sagu mengandung gugus-gugus

seperti – NH2, -OH, dan mungkin – SH

yang dapat berikatan dengan ion logam

berat membentuk senyawa kompleks.

Hal ini menunjukkan bahwa ampas

sagu mempunyai potensi yang besar

untuk dijadikan sebagai biosorben

logam berat.. Meskipun berbagai

biosorben, mikroorganisme dan

tumbuhan, telah digunakan oleh

peneliti terdahulu untuk

menghilangkan ion-ion logam berat

dari air, sampai saat ini belum ada

laporan baik dari pustaka dalam

maupun luar negeri tentang

pemanfaaan ampas sagu dalam

mengurangi atau menghilangkan ion-

ion logam tersebut.

Penelitian ini dapat memberikan

informasi tentang kondisi optimum dan

kapasitas biosorpsi dari ampas sagu

terhadap ion-ion Cd(II) and Cu(II),.

Data yang diperoleh dapat dijadikan

dasar pertimbangan dalam pengolahan

air buangan yang terkontaminasi oleh

ion logam berat.

METODOLOGI

Bahan dan Alat yang Digunakan

Bahan-bahan yang digunakan

adalah ampas sagu kering, CdSO4,

CuCl2, HNO3, HCl, H2SO4,



4

etilendiamintetra asam asetat (EDTA),

natrium karbonat, natrium bikarbonat,

natrium sitrat dan kalium klorida pada

konsentrasi 0,1 M, larutan NaoH dan

HNO3, dan akua demineralisasi.

Alat-alat yang dibutuhkan antara

lain : alat-alat gelas yang umum

digunakan, stirer magnet,

spektrofotometer serapan atom (SSA),

pH meter dan kertas saring Whatman

42.

Prosedur Percobaan

Penyiapan Biosorben Ampas Sagu

Ampas sagu diambil dari pabrik

pembuatan sagu dan dikeringkan.

Ampas sagu kering kemudian diayak

dan partikel dengan ukuran 100 - 230

mesh digunakan dalam penelitian ini.

Penentuan Waktu Optimum

Biosorpsi Ion Cd(II) dan Cu(II) oleh

Ampas Sagu Larutan Cd(II) dan Cu(II) dengan

konsentrasi 10 ppm disiapkan. Larutandiatur pada pH 5. Ke dalam tiap-tiap

100 mL larutan tersebut ditambahkan 1

g ampas sagu. Tiap-tiap campuran

dikocok dengan stirer magnet selama 2

menit dan disaring dengan kertas

saring Whatman 42. Absorbansi filtrat

diukur dengan SSA pada panjanggelombang maksimum. Percobaan

kemudian diulangi dengan variasi

waktu pengocokan (2, 4, 6, 8, 10, 12,

15, 20, 30, 40, 50, 60, 90, dan 120

menit). Setiap percobaan dilakukan 3

kali pengulangan.

Konsentrasi yang diserap untuk

tiap waktu dihitung dari:

Cadsorpsi= (Cawal – Cakhir)

Banyaknya ion-ion logam yang

teradsorpsi (mg) per gram biosorben

(ampas sagu) ditentukan menggunakan

persamaan:

a

eo

W

V)C(Cq

e

dimana qe = jumlah ion logam yang

teradsorpsi (mg/g)

Co = konsentrasi ion logam sebelum

biosorpsi

Ce = konsentrasi ion logam setelah

biosorpsi

V = volume larutan ion logam (L)

Wa = jumlah biosorben, ampas sagu (g)

Waktu optimum adalah waktu dimana

konsentrasi teradsorpsi (Cadsorpsi) terbesar.

Kinetika biosorpsi dapat

dipelajari dengan persamaan orde satu

semu. Persamaan diferensial orde satu

semu adalah sebagai berikut :

)q-(qk

dt

dqte1

t



5

dimana qe dan qt berturut-turut

merupakan jumlah ion logam yang

diadsorpsi (mg/g) pada kesetimbangan

dan pada waktu tertentu, t (menit), k1

merupakan tetapan laju orde satu semu

(menit-1). Hasil integrasi memberikan

persamaan:

logte

e

qq

q

=2,303

k 1t

yang merupakan laju orde satu semu.

Persamaan ini dapat ditulis sebagai :

log te qq = log qe -2,303

k 1t

nilai-nilai tetapan laju, (k1), jumlah ion

yang diadsorpsi pada keadaan

setimbang, (qe), koefisien korelasi,

(R2), dihitung dari plot log (qe – qt)

versus t.

Data kinetika juga dapat diolah

dengan model kinetika orde dua semu.

Persamaan diferensial adalah sebagai

berikut :

dt

dqt

= k2 te qq 2

dimana k2 adalah tetapan laju orde satu

semu (g m-1

min-1

).Integrasi persamaan menghasilkan :

te qq

1

=eq

1+ k2 t

Persamaan ini dapat dituliskan dalam

bentuk linier sebagai berikut :

tq

1

qk

1

q

t

e2e2e

Jika kinetika orde dua semu

dipenuhi, plot t/qt versus t akan

menghasilkan garis lurus.

Penentuan pH Optimum Biosorpsi

Ion Cd(II) dan Cu(II) oleh Ampas

Sagu

Ke dalam 100 mL larutan ion

Cd(II) dan Cu(II) dengan konsentrasi

10 ppm dan pH 2 ditambahkan 1 g

ampas sagu. Campuran dikocok selama

waktu optimum pada suhu kamar dan

disaring dengan kertas saring

Whatman 42. Absorbansi filtrat diukur

dengan Spektrofotometer UV-Vis.

Percobaan di atas diulangi pada

pH yang berbeda masing-masing 2, 3,

4, 5, dan 6. Setiap percobaan dilakukan

3 kali pengulangan. Percobaan kontroldilakukan dengan cara yang sama

kecuali tanpa biosorben dan tanpa

pengadukan.

Banyaknya ion logam yang

teradsorpsi (mg) per gram biosorben

(ampas sagu) untuk tiap pH ditentukan

menggunakan persamaan seperti padapercobaan 3.5.2. pH optimum adalah

pH dimana konsentrasi teradsorpsi

(Cadsorpsi) terbesar.



6

Penentuan Kapasitas Biosorpsi Ion

Cd(II) dan Cu(II) oleh Ampas Sagu Larutan ion logam Cd(II) dan

Cu(II) dengan konsentrasi 50, 100,150, 200, dan 250 ppm disiapkan pada

pH optimum. Ke dalam tiap-tiap 100

mL larutan tersebut ditambahkan 1 g

ampas sagu. Tiap-tiap campuran

dikocok selama waktu optimum pada

pH optimum. Tiap-tiap campuran

disaring dengan kertas saringWhatman 42. Absorbansi tiap-tiap

filtrat diukur dengan SSA. Setiap

percobaan dilakukan 3 kali

pengulangan. Percobaan kontrol

dilakukan dengan cara yang sama

kecuali tanpa biosorben dan tanpa

pengadukan.

Kapasitas biosorpsi dihitung dari

persamaan Freundlich [log (x/m) = log

k + 1/n (log C)] atau persamaan

Langmuir (Ce /qe = 1/Qob + Ce /Qo)

dengan mengalurkan log (x/m)

terhadap log C untuk persamaan

Freundlich atau Ce /Qe terhadap Ce

untuk persamaan Langmuir. Dari

intercept persamaan Freundlich

diperoleh nilai k (kapasitas adsorpsi)

dan dari slope persamaan Langmuir

dapat diperoleh nilai Qo yang

berhubungan dengan kapasitas

biosorpsi.

Penentuan Agen pengdesorpsi yang

paling baik untuk menarik kembali

Ion Cd(II), Cu(II), Ni(II) dan Cr(VI)

dari Ampas Sagu Untuk percobaan desorpsi,

larutan asam mineral (HCl, HNO3 dan

H2SO4), etilendiamin tetra asam asetat

(EDTA), natrium karbonat, natrium

bikarbonat, natrium sitrat dan kalium

klorida pada konsentrasi 0,1 M

digunakan untuk mencari zatpengdesorpsi yang efektif. Ampas sagu

(1 g) yang telah direndam dengan 100

mL ion Cd(II) dan Cu(II) 10 mg L-1

dimasukkan ke dalam 10 mL zat

pengdesorpsi. Campuran diaduk

dengan stirer (100 rpm) selama 30

menit lalu disaring. Kandungan ion

Cd(II) dan Cu(II) dalam larutan

ditentukan dengan menggunakan

Spektrofotometer Serapan Atom

(SSA).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Waktu Optimum Biosorpsi ion

Cd(II) dan Cu(II)

Hasil penelitian pengaruh waktu

terhadap jumlah ion yang diadsorpsi

diperlihatkan pada Gambar 1. Jumlah

ion yang diadsorpsi bertambah dengan

bertambahnya waktu, hingga tercapai

kesetimbangan dimana jumlah ionyang diadsorpsi cenderung tetap



7

karena permukaan biosorben telah

jenuh oleh ion-ion. Waktu dimana

tercapai kesetimbangan (waktu

optimum) biosorpsi ion Cd(II) dan

Cu(II) berturut-turut adalah 20 dan 10

menit

0

1

2

3

4

5

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

q e

( m g / g )

Waktu (menit)

Ion Cd(II)

Ion Cu(II)

Gambar 1. Pengaruh waktu terhadap jumlah ion Cd(II) danCu(II) yang diadsorpsioleh ampas sagu

Untuk mengetahui model

kinetika biosorpsi ion Cd(II) dan

Cu(II), persamaan orde satu semu dan

orde dua semu digunakan . Dengan

membandingkan nilai garis kuadrat

terkecil, maka dibakukan pola adsorpsi

yang sesuai. Model kinetika biosorpsi

berdasarkan persamaan orde satu semu

dan orde dua semu dapat dilihat pada

Gambar 2 dan Gambar 3. Nilai R2, k1

(tetapan kinetika orde satu semu), k2

(tetapan kinetika orde dua semu), dan

qe hasil perhitungan dan hasil

eksperimen ditunjukkan pada Tabel 1.

Gambar 2. Kinetika orde satu semu untuk biosorpsi ion a) Cd(II) dan b) Cu(II), olehampas sagu.

Gambar 3. Kinetika orde dua semu untuk biosorpsi ion a) Cd(II) dan b) Cu(II) olehampas sagu.



8

Tabel 1. Nilai R2, k1, k2, qe hasil perhitungan dan hasil penelitian untuk biosorpsi ion

Cd(II) dan Cu(II) oleh ampas sagu

Ion

R2 qe

k1 k2Orde 1 Orde 2 Hitung(orde 1)

Hitung(orde 2)

Eksp

Cd(II) 0,9720 0,9999 0,35 4,24 4,22 0,18 0,24

Cu(II) 0,9444 0,9999 0,15 2,12 2,16 0,12 5,16

Tabel 1 menunjukkan bahwa

nilai kuadrat terkecil (R2) untuk model

kinetika orde satu semu dan orde dua

semu untuk biosorpsi keempat ion

logam oleh ampas sagu mendekati 1.

Nilai qe yang dihitung berdasarkan

model kinetika orde satu semu untuk

biosorpsi ion Cd(II) dan Cu(II)

berturut-turut adalah 0,35 dan

0,15. mg g-1. Nilai qe yang dihitung

berdasarkan kinetika orde dua semu

berturut-turut untuk biosorpsi ion-ion

tersebut adalah 4,24 dan 2,12 mg g-1.

Hal ini menunjukkan bahwa nilai qe

yang diperoleh dari model kinetika

orde satu semu tidak sesuai dengan

nilai eksperimen, sedangkan nilai qe

yang dihitung dari persamaan kinetika

orde dua semu hampir sama dengan

nilai qe eksperimen yang nilainya

berturut-turut adalah 4,22 dan 2,12;

mg/g untuk biosorpsi ion Cd(II) dan

Cu(II). Data ini menyatakan bahwa

biosorpsi kedua ion yang digunakan

dalam penelitian ini oleh ampas sagu

mengikuti model kinetika orde dua

semu dengan nilai tetapan laju

biosorpsi (k2) berturut-turut adalah

0,24 dan 5,16 g menit-1 mg-1 untuk

biosorpsi ion Cd(II) dan Cu(II). Laju

biosorpsi ion-ion oleh ampas sagu

sesuai urutan Cu(II) > Cd(II).

pH Optimum Biosorpsi ion Cd(II)

dan Cu(II)

Muatan pada permukaan

biosorben, dipengaruhi oleh pH larutan

sehingga perubahan pH mempengaruhi

proses biosorpsi. pH larutan

merupakan variabel penting dalam

biosorpsi logam. karena ion hidrogen

merupakan ion yang berkompetisi kuat

dengan ion logam. Untuk

mengevaluasi pengaruh parameter ini

pada biosorpsi, eksperimen dilakukan

pada nilai pH awal larutan yang

berbeda.

Jumlah ion yang diadsorpsi

sebagai fungsi pH larutan diberikan pada

Gambar 4.



9

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

0 1 2 3 4 5 6 7 8

J u m l a h i o

n y a n g d i a d s o r p s i ( m g / g )

pH

Cd(II)

Cu(II)

Gambar 4. Pengaruh pH pada biosorpsiion Cd(II) dan Cu(II),

Rendahnya jumlah ion Cd(II)

dan Cu(II) yang diadsorpsi pada pH

rendah dapat dijelaskan oleh kenyataan

bahwa pada pH yang rendah,

konsentrasi ion H+ tinggi sehingga

proton dapat berkompetisi dengan ion

Cd(II) dan Cu(II) untuk berinteraksi

dengan pusat aktif permukaan karena

pada pH rendah ion logam berada

dalam larutan sebagai kation Cd2+ dan

Cu2+. Dengan kata lain, pada pH

rendah, permukaan biosorben ditutupi

dengan ion-ion H+ yang mencegah ion-

ion Cd(II) dan Cu(II) untuk mendekati

permukaan biosorben tersebut karena

adanya gaya tolak. Selain itu, ion-ion

logam dalam larutan terlebih dahulu

mengalami hidrolisis sebelum

teradsorpsi oleh biosorben dan

menghasilkan proton sesuai persamaan

reaksi :

Mn+ + m H2O [M(OH)mn-m]+ + m H+

Kompleks hidrokso, [M(OH)mn-m]+,

yang dihasilkan dari reaksi tersebut

akan lebih mudah teradsorpsi daripada

kation logam bebas (Mn+) (Elliott dkk,

1986). Pada kondisi asam, persamaan

di atas akan bergeser ke kiri sehingga

jumlah kompleks hidrokso logam yang

terbentuk sedikit dan jumlah kation

logam bebas bertambah. Pada kondisi

asam, permukaan biosorben juga

bermuatan positif sehingga tolakan

antara permukaan biosorben dengan

ion logam akan terjadi yang

mengakibatkan rendahnya jumlah yang

diadsorpsi.

Dengan bertambahnya pH,

konsentrasi ion H+ berkurang dan

permukaan biosorben menjadi lebih

negatif sehingga ion Cd(II) dan Cu(II),

akan lebih mudah diadsorpsi. Pada pH

yang lebih tinggi, jumlah ion Cd(II)

dan Cu(II) yang diadsorpsi cenderung

lebih rendah. Menurut Malkoc (2006),

penurunan jumlah ion yang diadsorpsi

pada pH yang lebih tinggi disebabkan

oleh terbentuknya kompleks hidroksil

yang larut seperti Cd(OH4)2-, Cu(OH3)

-

dan Cu(OH4)2- yang ditolak oleh

permukaan biosorben yang bermuatan

negatif sehingga jumlah ion yang

diserap menjadi lebih kecil. Selain itu,

pada pH yang lebih tinggi (mulai pH 5

untuk ion Cu(II) dan 6 untuk ion

Cd(II), jumlah ion yang terdapat dalam

larutan rendah karena sebagian dariion-ion tersebut mengendap.



10

Akibatnya, jumlah ion yang diadsorpsi

menurun. Data pada Gambar 4

menunjukkan bahwa pH optimum

untuk biosorpsi ion Cd(II) dan Cu(II)

berturut-turut adalah 5 dan 4. Peneliti

sebelumnya (Matheickal (1998), Yin

dkk. (1999), dan Kapoor dkk (1999)

melaporkan bahwa pH optimum

biosorpsi ion Cd(II) adalah 5 dengan

menggunakan biosorben yang berbeda.

Aksu dan ĺşoğlu (2005) menggunakan

pH 4 untuk mengadsorpsi ion Cu(II)

oleh limbah pulp bit gula. Yahaya dkk

(2009) mendapatkan pH optimum yang

lebih tinggi (5) untuk biosorpsi ion

Cu(II) yang menggunakan sel yang

diimobilisasi dari Pycnoporus

sanguineus. pH optimum yang lebih

besar daripada 5 didapatkan oleh

Yazisi dkk (2008) dengan

menggunakan bubuk daun Marrubium

globosum sebagai biosorben. Menurut

Wilde dkk (1993), pH optimum untuk

penghilangan ion logam tidak dapat

diprediksi dan sangat bergantung pada

spesies tanaman yang digunakan dan

kondisi yang lain.

Kapasitas adsorpsi ion Cd(II), dan

Cu(II)

Hubungan antara jumlah ion

yang diadsorpsi (qe) dan konsentrasi

kesetimbangan (Ce) diberikan pada

Gambar 5 yang menunjukkan bahwa

makin tinggi konsentrasi awal ion

logam berat makin banyak ion logam

tersebut yang diadsorpsi. Tetapi

kenaikan jumlah ion yang diadsorpsi

menurun pada konsentrasi awal yang

lebih tinggi. Untuk menentukan

kapasitas biosorpsinya, isotermal

adsorpsi Langmuir dan Freundlich

digunakan yang ditunjukkan pada

Gambar 6 dan 7.

Gambar 5. Isotermal biosorpsi ion

Cd(II) dan Cu(II) olehampas sagu



11

Gambar 6. Isotermal Langmuir dari biosorpsi ion-ion a) Cd(II) dan b) Cu (II)

Gambar 7. Isotermal Freundlich dari biosorpsi ion-ion a) Cd(II) dan b) Cu (II),

Gambar 6 dan 7 menunjukkan

bahwa biosorpsi ion Cd(II) dan Cu(II)lebih memenuhi Isotermal Langmuir

yang menyatakan bahwa biosorpsi ion-

ion tersebut cenderung satu lapisan.

Nilai kapasitas biosorpsi untuk ion-ion

tersebut berturut-turut adalah 11,79

dan 10,92 mg/g yang menunjukkan

bahwa kapasitas biosorpsi ion Cd(II), >

Cu(II).

Karekterisasi Biosorben sebelum

dan sesudah Biosorpsi

Data Spektra FTIR digunakan

untuk melihat gugus fungsi apa yang

terlibat dalam biosorpsi, Gambar 8

menunjukkan berturut-turut spektra

FTIR dari ampas sagu sebelum

biosorpsi dan setelah biosorpsi ion-ionCd(II) dan Cu(II).

Gambar 8. Spektra FTIR ampas sagua) sebelum biosorpsi, dansetelah biosorpsi dengan b)ion Cd(II) dan c) ion Cu(II)

Hasil karakterisasi dengan FTIRmenunjukkan bahwa puncak-puncak



12

serapan yang terdapat dalam ampas

sagu sebelum biosorpsi hampir sama

dengan puncak-puncak yang terdapat

setelah biosorpsi kecuali puncak pada

3373,50 cm-1 (-O-H ulur) mengalami

pergeseran ke arah bilangan

gelombang yang lebih besar dengan

pergeseran sebesar 27 – 39 cm-1

setelah biosorpsi ion Cd(II) dan Cu(II)

yang menunjukkan bahwa interaksi

terjadi antara gugus hidroksil dan ion-

ion logam tersebut.

Desorpsi Ion-ion Cd(II) dan Cu(II)

dari Ampas Tahu

Regenerasi biosorben merupakan

salah satu aspek penting yang dapat

mengurangi biaya proses dan

memungkinkan untuk mendapatkankembali ion logam dari biosorben.

Desorpsi ion Cd(II) dan Cu(II) dengan

menggunakan berbagai agen

pendesorpsi diberikan pada Gambar 9.

Hasil menunjukkan bahwa agen

pengdesorpsi yang paling baik untuk

menarik kembali ion dari biosorbenadalah HNO3 0,1 M untuk ion Cd(II)

dan H2SO4 0,1 M untuk ion Cu(II)..

Sebagian besar ion Cd(II) dan Cu(II)

(> 90 %) dapat ditarik kembali dengan

satu kali proses desorpsi.

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

HNO3 HCl H2 SO 4 KCl Na2 CO 3 NaHCO3 EDTA Nat.

Sitrat

94,07 91,97

%

D e s o r p s i

Ion Cd(II)

Ion Cu(II)

Gambar 9. Desorpsi ion Cd(II) danCu(II) dengan berbagaiagen pengdesorpsi

KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian yang

telah dilakukan, kesimpulan yang

dapat diambil adalah sebagai berikut:

Biosorpsi ion-ion Cd(II) dan Cu(II)

mencapai kesetimbangan dalam waktu

yang cepat 20 menit untuk Cd(II) dan

10 menit untuk Cu(II). Biosorpsi ion-

ion Cd(II) dan Cu(II) mengikuti model

kinetika orde dua semu dengan laju

biosorpsi (k2) 0,24 g menit-1mg-1 untuk

ion Cd(II) dan 5,16 g menit-1mg-1

untuk ion Cu(II). pH optimum yang

digunakan dalam penentuan kapasitas

biosorpsi untuk ion Cd(II) dan CuII)

berturut-turut adalah 5 dan 4. Biosorpsi

ion-ion yang digunakan dalam

penelitian memenuhi persamaan

Langmuir dengan nilai Qo (kapasitas

biosorpsi) ion Cd(II) dan CuII)

berturut-turut adalah 11,79 dan 10,92

mg/g. Gugus fungsi yang terdapat

dalam ampas sagu yang terlibat dalam



13

biosorpsi adalah gugus hidroksil. Agen

pengdesorpsi yang paling baik untuk

desorpsi ion Cd(II) dan Cu(II) berturut-

turut adalah HNO3

0,1 M dan H2SO

4

0,1 M dengan % desorpsi > 90 %

DAFTAR PUSTAKA

Aksu, Z., and ĺşoğlu, A., 2005,

Removal of copper(II) ions from

aqueous solution by biosorption

onto agricultural waste sugar beet

pulp, Process Biochem. 40, 3031 –

3044.

Davis, T. A., B. Voleskya, and Mucci,

A., 2003, A Review of the

Biochemistry of Heavy Metal

Biosorption by Brown Algae, Wat.

Res., 37 (4311 – 4330).Haryanto, B. dan Pangloli, P., 1992,

Potensi dan Pemanfaatan Sagu,Kanisius, Yogyakarta.

La Nafie, N., Taba, P., Fauziah, S.,

Gulam, Arjuna dan Mulyadi,

2007, Biosorpsi Ion Logam Cu(II),

Cd(II) dan Pb(II) oleh Biomassa

Lamun Enhalus acoroides yang

Terdapat di Kepulauan

Spermonde, J. Kelautan dan

Perikanan, 17(4), 321 – 330.

Malkoc, E., and Nuhoglu, Y., 2005,

Investigations of nickel(II)

removal from aqueous solutions

using tea factory waste, .

Hazardous Mater ., B127, 120 –

128.

Pino, G. H., Luciana Maria Souza de

Mesquita, Mauricio Leonardo

Torem, Gustavo Adolfo Saavedra

Pinto. (2006). Biosorption of

cadmium by green coconut shell

powder. Minerals Engineering.

19: 380 – 387.

Saeed, A., and Iqbal, M., 2003,

Bioremoval of cadmium from

aqueous solution by black gram

Husk (Cicer arientinum). Water

Res. 37, 3472 – 3480.

Sağlam, A., Bektas, S, Patir, S., Genς,

Ö, and Denizli, A., Novel Metal

Compexing Ligand Thiazolidine

Carryng Poly(hydroxyethyl-

methacrylate) Microbeds for

removal of Cadmium(II) and

Lead(II) Ions from Aqueous

Solutions, Reactive Functional

Polym., 47, 185 – 192.

Steenkamp, G. C., Keizer, K.,

Neomagus, H. w. J. P., and Krieg,

H. M., 2002, Copper(II) Removal

from Polluted Water with

Alumina/chitosan Composite

Membranes, J. Membr. Sci., 197,

147 – 156.

Sternberg, S. P. K. and Dom, R. W.,

2002, Cadmium Removal using

Cladophora in Batch, Semi-batch



14

and Flow Reactors, Bioresour.

Technol., 81, 249 - 255.

Sunusi, M. A., 2001, Pemanfaatan

Ampas Sagu Dalam Menurunkan

Konsentrasi Al, Fe Pada Tanah

Padsolik Merah Kuning Dan

Pengaruhnya Terhadap

Pertumbuhan Jagung di Sulawesi

Tenggara, Tesis Tidak di

Terbitkan, Pengelolaan

Lingkungan Terhadap Teknik

Lingkungan Program Pascasarjana

Unhas, Makssar.

Volesky, B., and Holan, Z.R., 1995,

Biosorption of Heavy Metals,

Biotechnol. Prog. 11, 235 – 250.

Wang, X. and Qin, Y., 2005,

Equilibrium sorption isotherms for

of Cu2+ on rice bran. Process

Bioche., 40, 677 – 680.

Wilde, E., and Bedemann, J. R., 1993,

Bioremoval of Heavy Metals by

the Use of Microalgae, Biotech.

Adv., 11, 781 – 812

Yahaya, Y. A., Don, M. M., and

Bhatia, S., 2009, Biosorption of

copper (II) onto immobilized cells

of Pycnoporus sanguineus from

aqueous solution: Equilibrium and

kinetic studies, J. Hazardous

Mater ., 161, 189 – 195.

Yang, J. and Volesky, B., 1999,

Biosorption of Uranium On

Sargassum Biomass Wat. Res.

Vol. 33(15), 3357-3363.

Yazisi, H., Kiliç, M., and Solak, M.,

2008, Biosorption of copper(II) by

Marrubium globosum subsp.

Globosum leaves powder: Effect

of chemical pretreatment, J.

Hazard. Mater ., 151, 669 – 675.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima

kasih kepada Universitas Hasanuddin

yang telah memberikan Hibah Strategi

Nasional melalui dana DIPA Unhas.

draft artikel-paulina taba

Documents