BAB IPENDAHULUANSampai beberapa tahun terakhir, lonjakan kegiatan industri telah diintensifkan lebih banyak masalah tentang lingkungan seperti yang terlihat misalnya dalam kerusakan beberapa ekosistem akibat akumulasi polutan berbahaya seperti logam berat. Logam berat masih digunakan di berbagai industri karena pentingnya untuk teknologi mereka. Selain kerusakan lingkungan, kesehatan manusia kemungkinan akan terpengaruh karena adanya logam berat di luar batas tertentu yang akan membawa bahaya serius bagi organisme hidup. Misalnya, kadmium (II), tembaga (II) dan nikel (II) telah terbukti menyebabkan kerusakan ginjal, kerusakan hati atau penyakit Wilson dan dermatitis atau asma kronis.Beberapa metode telah digunakan untuk menghilangkan ion logam berat dari air limbah, yang meliputi pengendapan, pengapungan, pertukaran ion, proses membran-terkait, teknik elektrokimia dan proses biologis. Kinerja efisiensi yang rendah terutama bila digunakan pada konsentrasi logam berat yang sangat kecil, perlunya menggunakan bahan kimia yang mahal di beberapa metode serta disertai masalah pembuangan adalah salah satu kelemahan dari metode konvensional. Dalam hal kesederhanaan dan karakteristik efisiensi tinggi bahkan untuk sedikit logam berat, adsorpsi dipandang sebagai teknologi yang lebih baik. Karbon aktif adalah adsorben terkenal dan terbukti berguna untuk menghilangkan logam berat. Namun demikian, penerapan karbon aktif untuk pengolahan air limbah tidak layak karena harga yang tinggi dan biaya yang terkait dengan regenerasi akibat-tingkat kerugian yang tinggi dalam proses nyata.Penghilangan logam berat menggunakan limbah pertanian dan limbah industri secara besar-besaran diselidiki karena kelimpahan bahan pertanian terkait di alam dan rendah biaya. Penggunaan sel mikroba hidup dan mati dalam biosorpsi logam berat telah dibuktikan juga. Hanya Beberapa ulasan dapat disebut tentang aplikasi adsorben murah untuk penghilangan logam berat. Kapasitas adsorpsi dengan adsorben ini jauh lebih murah dan dibandingkan dengan yang menggunakan karbon aktif untuk penghilangan logam berat dari air limbah logam yang terkontaminasi.Bahkan jumlah review sudah tersedia, yang berhubungan denganeliminasi logam berat dengan menggunakan berbagai macam biosorbents.Namun, dengan mengakui kompleksitas banyak faktor yang mempengaruhiproses, disamping pengembangan dan tetap meningkatnya jumlah publikasi ilmiah dalam bidang ini, review yang sudah tersedia tidak akan cukup untuk menutupi semua aspek penting dalamproses adsorpsi. Oleh karena itu, karya ini mencoba untuk meringkasstudi terbaru dalam penghapusan logam berat menggunakan biosorbentsditerbitkan antara 1999 dan awal 2008. Penekanan akan berada dikeseimbangan dan aspek kinetik adsorpsi logam berat. Konten utama adalah berbagai model yang digunakan dalam studi adsorpsi.Aspek baru pada kedua penelitian eksperimental dan teoritis jugadisediakan.Studi adsorpsi kesetimbangan penting untuk menentukankhasiat adsorpsi. Terlepas dari ini, perlu juga untuk mengidentifikasijenis mekanisme adsorpsi dalam sistem tertentu. Pada tujuanmenyelidiki mekanisme biosorpsi dan potensinyalangkah tingkat-mengendalikan yang mencakup transportasi massal dan kimiaproses reaksi, model kinetik telah dimanfaatkan untuk mengujidata eksperimen. Selain itu, informasi tentang kinetika logamserapan diperlukan untuk memilih kondisi optimum untuk skala penuhsejumlah proses penghapusan logam.Kinetika adsorpsi dinyatakan sebagai laju penghilangan zat terlarut yang mengontrol waktu tinggal dari sorbat dalam antarmuka larutan-padat. Dalam prakteknya, studi kinetika dilakukan dalam reaksi bets menggunakan berbagai konsentrasi awal sorbat, dosis sorben,ukuran partikel, kecepatan pengocokan, nilai pH dan suhu bersama dengan jenis sorben dan sorbat yang berbeda. Kemudian, regresi linier digunakan untuk menentukan persamaan laju kinetik terbaik. Sebagai langkah tambahan, metode linear kuadrat-terkecil juga dapat diterapkan untuk kinetika persamaan laju linear mengubah untuk mengkonfirmasikanData eksperimental dan persamaan tingkat kinetik menggunakan koefisiendeterminasi.

Beberapa model kinetika adsorpsi telah dibangun untukmemahami kinetika adsorpsi dan tahap penentu laju. Model untuk mempelajari kinetika biosorpsi logam berat danmengukur tingkat penyerapan di kinetika biosorpsi. Tabel 6 mengenkapsulasibeberapa studi kinetik logam berat biosorpsi menggunakanberbagai macam biosorbents. Sebagai didapat nilai parameter untukpseudo-pertama dan kedua order juga termasuk dalam tabel ini.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Model Kinetik Orde Pertama PseudoModel kinetika orde pertama pseudo, diungkapkan dengan menggunakan persamaan Lagergen sebagai berikut :

Dimana qt(mg/g) adalah jumlah yang teradsorpsi pada waktu t dan k1,ads (min-1) adalah konstanta laju adsorpsi orde pertama pseudo, dan qe adalah jumlah zat yang teradsorpsi pada saat kesetimbangan (Gupta, 2008). Secara hipotesis, untuk memastikan konstanta laju dan kesetimbangan serapan logam, plot garis lurus dari log (qe-q) terhadap t. Persamaan diatas dibuat pada konsentrasi logam awal yang berbeda. Jika perbedaan besar yang ditimbulkan, reaksi tidak bisa diklasifikasikan sebagai urutan pertama meskipun plot ini memiliki koefisien korelasi yang tinggi dari proses yang sesuai (Febrianto, 2009).

Gambar 1. Grafik model kinetika orde pertama pseudo adsorpsi kation Co (II) pada Lempung Cengar (Muhdarina dkk, 2010). Dari grafik orde pertama pseudo ln (qe-qt) vs t, meskipun nilai koefisien korelasi R2= 0,91-0,93 dapat diterima (kecuali INC-O) tetapi nilai qe yang diberikan oleh model memberikan deviasi yang lebih tinggi dibandingkan qe eksperimen, maka model kinetika orde pertama pseudo tidak memenuhi adsorpsi kation Co(II) pada lempung alam cengar (Muhdarina dkk, 2010). 2.2 Model kinetik orde kedua pseudo Memprediksi tingkat adsorpsi untuk sistem yang diberikan adalah salah faktor yang paling penting dalam rancangan sistem adsorpsi, seperti sistem kinetika menentukan waktu tinggal adsorbat dan reaktor ukuran. Sebagaimana dicatat sebelumnya bahwa meskipun berbagai faktor mengatur kapasitas adsorpsi, yaitu, konsentrasi logam berat awal, suhu, pH larutan, ukuran partikel biosorben, berat logam alam, model kinetik hanya peduli dengan efek parameter yang dapat diamati pada tingkat keseluruhan (Febrianto, 2009). Model pseudo-order diturunkan berdasarkan serapan kapasitas fase padat, dinyatakan sebagai berikut : (1)Integrasi Persamaan (1) dengan kondisi batas t = 0, q = 0, dan pada t = t, q = q, menghasilkan (2)Maka bentuk linear dari persamaan (2) adalah : (3)Konstanta laju pseudo-orde kedua yang ditentukan secara eksperimental dengan memplot t / q terhadap t. Ho melakukan evaluasi menggunakan metode linear dan non-linear untuk menentukan pseudo-orde kedua yang memesan parameter kinetik. Dia memilih kadmium sebagai logam berat dan pohon pakis sebagai biosorben tersebut. Seperti yang didapat parameter kinetik dari empat persamaan linear kinetik menggunakan metode linear memiliki perbedaan di antara mereka sendiri. Selanjutnya, untuk metode linear, pseudo-orde kedua model yang seperti yang tertulis dalam Pers. (3) memiliki koefisien determinasi tertinggi Berbeda dengan model linier, yang dihasilkan parameter kinetik dari model non-linear hampir identik antara satu sama lain. Untuk itu, metode non-linear dianggap sebagai cara yang lebih baik untuk memastikan parameter yang diinginkan. Namun, sebagian besar studi biosorpsi dalam literatur memanfaatkan Persamaan (3) (Febrianto, 2009).Sejumlah percobaan dipasang menggunakan model pseudo-orde kedua yang diberikan dalam Tabel 6. Pada kebanyakan sistem, koefisien korelasi lebih tinggi dari 0,98. Selain itu, dihitung nilai qe disetujui sangat baik dengan data eksperimen. Dengan demikian, dibandingkan model kinetik pseudo orde pertama ini dianggap lebih tepat untuk mewakili data kinetik dalam sistem biosorpsi. Kecenderungan ini datang sebagai indikasi bahwa tahap penentu laju (rate limiting step) dalam biosorpsi logam berat yang melibatkan gaya valensi kemisorpsi melalui pertukaran elektron antara sorben dan sorbat, kompleksasi, koordinasi dan / atau khelat. Namun, itu adalah terlalu dini untuk sampai pada kesimpulan sebagai model yang tepat tidak tentu menggambarkan sifat sebenarnya dari tahap penentu laju. alam kasus biosorpsi lain, difusi sebagai lawan reaksi kimia juga bisa menjadi tahap penentu laju (Febrianto, 2009).Variasi tahap penentu laju selama proses biosorpsi diidentifikasi oleh Djerebi dan Hamdaoui. Dalam biosorpsi tembaga (II) menggunakan kayu aras serbuk gergaji, mekanis dua kontrol telah diamati. Dalam studi mereka, proses difusi film dikontrol tahap awal proses biosorpsi sementara di tahap selanjutnya, reaksi kimia menjadi mekanisme pembatas. Nilai koefisien difusi ion tembaga adalah 6.31 10-11 cm2 / s. Mekanisme yang sama juga diamati oleh Villar,dkk. Mereka menemukan bahwa baik difusi film dan reaksi kimia adalah tahap penentu laju pada biosorpsi Cr (VI) dan Zn (II) oleh ganggang Gelidium dan limbah ganggang (Febrianto, 2009).

Gambar 2. Grafik model kinetika orde-kedua pseudo biosorpsi Cd(II) pada Sargassum fusiforme (Zou, 2014).Nilai koefisien korelasi (R2) pada model pseudo orde kedua dianggap layak atau lebih baik daripada data biosorpsi dibandingkan dengan model kinetika pseudo orde pertama. Nilai koefisien korelasi pada pseudo orde kedua adalah 0,9991 (Zou, 2014). 2.3 Model kinetika sorpsi Weber dan Morris Model kinetika sorpsi Weber dan Morris dapat diungkapkan dalam persamaan berikut :

Dimana q adalah kapasitas sorpsi pada waktu t (mmol kg-1), KWM adalah laju difusi intrapartikel (mmol kg-1min-0.5), dan t adalah waktu kontak biomassa pada larutan ion logam berat (min) (Pasavant, 2006).Mereka mengamati bahwa koefisien perpindahan massa eksternal dapat berpindah dari nilai tinggi ke nilai rendah Cu (II)> Pb (II)> Zn (II)> Cd (II) sedangkan koefisien intraparticle difusi (juga dalam urutan penurunan) sebagai Cd (II)> Zn (II)> Cu (II)> Pb (II). Baral et al. [91] juga Model WM digunakan untuk mengkorelasikan data biosorpsi Cr (VI) pada perlakuan serbuk gergaji (Febrianto, 2009).

DAFTAR PUSTAKA Febrianto, J. Kosasih, A.N. Sunarso,J. Ju, Y.H. Indraswasti, N. Ismadji, S. Equilibrium and kinetic studies in adsorption of heavy metals using biosorbent : A summary of recent studies. Journal of Hazardous Materials 162 (2009) 616-645.Muhdarina. Mohammad, A.W. Muchtar, A. Prospektif Lempung Cengar Sebagai Adsorben Polutan Anorganik di dalam Air : Kajian Kinetika Adsorpsi Kation Co(II). Jurnal Reaktor 13 (2010) 81-88P. Pasavant, R. Apiratikul, V. Sungkhum, P. Suthiparinyanont, S.Wattanachira, T.F. Marhaba, Biosorption of Cu2+, Cd2+, Pb2+, and Zn2+ using dried marine green macroalga Caulerpa lentillifera, Bioresource Technology 97 (2006) 23212329.S.S. Baral, S.N. Das, P. Rath, G. Roy Chaudhury, Y.V. Swamy, Removal of Cr(VI) from aqueous solution using waste weed, Salvinia cucullata, Chemistry and Ecology 23 (2007) 105117.V.K. Gupta, A. Rastogi, Biosorption of lead from aqueous solutions by green algae Spirogyra species: kinetics and equilibrium studies, Journal of Hazardous Material 152 (2008) 407414.Zou, H. Li, N. Wang, L. Yu, P. Yan, X. Equilibrium and Kinetic Studies of Cd2+ Biosorption by the Brown Algae Surgassum fusiforme, Plos One 9 (2014) 1-9.Febrianto, J. Kosasih, A.N. Sunarso,J. Ju, Y.H. Indraswasti, N. Ismadji, S. Equilibrium and kinetic studies in adsorption of heavy metals using biosorbent : A summary of recent studies. Journal of Hazardous Materials 162 (2009) 616-645.

BAB IIIKESIMPULANDari makalah ini dapat disimpulkan bahwa :1. Biosorpsi ion Pb pada biomassa alga mengikuti model kinetika orde kedua pseudo2. Dalam proses kemisorpsi, pseudo orde kedua lebih unggul dibandingkan model kinetika pseudo pertama.3. Kinetika biosorpsi Cd2+ pada Sargassum fusiforme mengikuti model kinetika orde kedua pseudo4. Interaksi kation Co(II) pada lempung Cengar mengikuti mekanisme kinetika orde kedua pseudo.

LAMPIRAN Foto Kegiatan Diskusi

Febrianto, J. Kosasih, A.N. Sunarso,J. Ju, Y.H. Indraswasti, N. Ismadji, S. Equilibrium and kinetic studies in adsorption of heavy metals using biosorbent : A summary of recent studies. Journal of Hazardous Materials 162 (2009) 616-645.Muhdarina. Mohammad, A.W. Muchtar, A. Prospektif Lempung Cengar Sebagai Adsorben Polutan Anorganik di dalam Air : Kajian Kinetika Adsorpsi Kation Co(II). Jurnal Reaktor 13 (2010) 81-88P. Pasavant, R. Apiratikul, V. Sungkhum, P. Suthiparinyanont, S.Wattanachira, T.F. Marhaba, Biosorption of Cu2+, Cd2+, Pb2+, and Zn2+ using dried marine green macroalga Caulerpa lentillifera, Bioresource Technology 97 (2006) 23212329.S.S. Baral, S.N. Das, P. Rath, G. Roy Chaudhury, Y.V. Swamy, Removal of Cr(VI) from aqueous solution using waste weed, Salvinia cucullata, Chemistry and Ecology 23 (2007) 105117.V.K. Gupta, A. Rastogi, Biosorption of lead from aqueous solutions by green algae Spirogyra species: kinetics and equilibrium studies, Journal of Hazardous Material 152 (2008) 407414.Zou, H. Li, N. Wang, L. Yu, P. Yan, X. Equil Kinetic Studies of Cd2+ Biosorption by the Brown Algae Surgassum fusiforme, Plos One 9 (2014