penurunan kadar ion cd 2+ dari larutan...

10
ISBN :978-602-73159-0-7 PENURUNAN KADAR ION Cd 2+ DARI LARUTAN MENGGUNAKAN BIOMASSA DAN KARBON AKTIF DARI TEMPURUNG BIJI NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum l) Ita Ulfin 1,* , Hendro Juwono 2 , Yusika Murni Anggraini 2 dan Nur Fadilah 2 1 Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia 2 Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia Telp: 081938220147, email: [email protected] ABSTRAK Penurunan kadar ion Cd 2+ menggunakan biomassa dan karbon aktif dari tempurung biji nyamplung telah dipelajari dengan metode batch. Adsorben yang digunakan berasal dari tempurung biji nyamplung yang dibuat dalam bentuk biomassa dan karbon aktif. Adsorben dikarakterisasi gugus fungsi menggunakan FTIR, luas permukaan serta struktur pori menggunakan metode BET dan BJH. Ion kadmium yang tersisa dalam adsorbat dianalisa menggunakan AAS. Variabel yang diamati untuk proses adsorpsi adalah pH, waktu kontak dan konsentrasi adsorbat. Hasil karakterisasi pada biomassa dan karbon aktif masing masing untuk kadar air adalah 9,64% dan 1,61%, luas permukaan 0,293 m 2 /g dan 61,339 m 2 /g, diameter pori 3,371nm dan 3,781 nm serta volume pori 0,041 cc/g dan 0,015 cc/g. Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum untuk adsorpsi ion Cd 2+ dengan biomassa terjadi pada pH 10 dengan prosentase ion Cd 2+ yang terjerap sebesar 99,53%, waktu kontak pada menit ke-60 dan kapasitas adsorpsi terus naik seiring bertambahnya konsentrasi adsorbat. Sedangkan dengan karbon aktif kondisi optimum adsorpsi dicapai pada pH = 10, waktu kontak 60 menit dan % penurunan kadar ion Cd 2+ mencapai 99,42% dengan konsentrasi adsorbat sebesar 50 mg/L. Pada studi desorpsi ion Cd 2+ menggunakan HCl pada biomassa dan karbon aktif masing masing didapatkan % recovery desorpsi masing-masing adalah 85,79% dan 85,59%. Kata Kunci : Adsorpsi, Biomassa , karbon aktif, Tempurung Biji Nyamplung (Calophyllum inophyllum L), ion Cd 2+ PENDAHULUAN Bahaya kesehatan yang ditimbulkan oleh logam berat terhadap lingkungan mendapat perhatian yang cukup besar, karena logam berat memiliki potensi terakumulasi dalam makhluk hidup sehingga dapat menimbulkan gangguan kesehatan. Limbah pertambangan, metalurgi, dan penyamakan kulit dianggap sebagai sumber utama pencemaran oleh logam berat yaitu Pb, Hg, Cr dan Cd. Kadmium (Cd) merupakan logam yang sangat beracun bagi manusia SEMINAR NASIONAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA VII “Penguatan Profesi Bidang Kimia dan Pendidikan Kimia Melalui Riset dan Evaluasi” Program Studi Pendidikan Kimia Jurusan P.MIPA FKIP UNS Surakarta, 18 April 2015 MAKALAH PENDAMPING KIMIA ANALITIK ISBN : 978-602-73159-0-7

Upload: truongliem

Post on 04-Mar-2018

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

ISBN :978-602-73159-0-7

PENURUNAN KADAR ION Cd2+ DARI LARUTAN

MENGGUNAKAN BIOMASSA DAN KARBON AKTIF DARI TEMPURUNG BIJI NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum l)

Ita Ulfin1,* , Hendro Juwono2 , Yusika Murni Anggraini2 dan Nur Fadilah2

1Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia 2Kimia, FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia

Telp: 081938220147, email: [email protected]

ABSTRAK Penurunan kadar ion Cd2+ menggunakan biomassa dan karbon aktif dari tempurung biji

nyamplung telah dipelajari dengan metode batch. Adsorben yang digunakan berasal dari tempurung biji nyamplung yang dibuat dalam bentuk biomassa dan karbon aktif. Adsorben dikarakterisasi gugus fungsi menggunakan FTIR, luas permukaan serta struktur pori menggunakan metode BET dan BJH. Ion kadmium yang tersisa dalam adsorbat dianalisa menggunakan AAS. Variabel yang diamati untuk proses adsorpsi adalah pH, waktu kontak dan konsentrasi adsorbat. Hasil karakterisasi pada biomassa dan karbon aktif masing masing untuk kadar air adalah 9,64% dan 1,61%, luas permukaan 0,293 m2/g dan 61,339 m2/g, diameter pori 3,371nm dan 3,781 nm serta volume pori 0,041 cc/g dan 0,015 cc/g. Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum untuk adsorpsi ion Cd2+ dengan biomassa terjadi pada pH 10 dengan prosentase ion Cd2+ yang terjerap sebesar 99,53%, waktu kontak pada menit ke-60 dan kapasitas adsorpsi terus naik seiring bertambahnya konsentrasi adsorbat. Sedangkan dengan karbon aktif kondisi optimum adsorpsi dicapai pada pH = 10, waktu kontak 60 menit dan % penurunan kadar ion Cd2+ mencapai 99,42% dengan konsentrasi adsorbat sebesar 50 mg/L. Pada studi desorpsi ion Cd2+ menggunakan HCl pada biomassa dan karbon aktif masing masing didapatkan % recovery desorpsi masing-masing adalah 85,79% dan 85,59%.

Kata Kunci : Adsorpsi, Biomassa , karbon aktif, Tempurung Biji Nyamplung (Calophyllum inophyllum L), ion Cd2+

PENDAHULUAN

Bahaya kesehatan yang ditimbulkan oleh

logam berat terhadap lingkungan mendapat

perhatian yang cukup besar, karena logam

berat memiliki potensi terakumulasi dalam

makhluk hidup sehingga dapat menimbulkan

gangguan kesehatan. Limbah

pertambangan, metalurgi, dan penyamakan

kulit dianggap sebagai sumber utama

pencemaran oleh logam berat yaitu Pb, Hg,

Cr dan Cd. Kadmium (Cd) merupakan

logam yang sangat beracun bagi manusia

SEMINAR NASIONAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA VII

“Penguatan Profesi Bidang Kimia dan Pendidikan Kimia Melalui Riset dan Evaluasi”

Program Studi Pendidikan Kimia Jurusan P.MIPA FKIP UNS Surakarta, 18 April 2015

MAKALAH

PENDAMPING KIMIA ANALITIK ISBN : 978-602-73159-0-7

ISBN :978-602-73159-0-7

dan dapat menyebabkan gangguan pada

paru-paru, pencernaaan, kerusakan ginjal

dan tulang, gagal jantung serta bersifat

karsinogenik. Kadmium dilepaskan ke

lingkungan berasal dari industri tekstil,

pelapisan logam, keramik, elektroplating,

baterai alkalin, dan pertambangan timbal-

seng. Sifat kadmium yang lebihmudah

diserap oleh tanamandibandingkan logam

berat lainnya menyebabkan kadmium

dapatmasuktubuh manusia melalui rantai

makanan.

Beberapa metode untuk mengurangi

kadmium dan logam berat beracun lainnya

dalam air limbah, yaitu dengan sistem

pengompleksan, oksidasi atau reduksi kimia,

ekstraksi pelarut, presipitasi kimia, reverse

osmosis, pertukaran ion, filtrasi, proses

membran, penguapan dan koagulasi.

Dibandingkan dengan metode-metode

tersebut, adsorpsi merupakan salah satu

metode untuk mengurangi zat pencemar

dari air limbah yang paling banyak

digunakan karena metode ini aman, tidak

memberikanefek samping yang

membahayakan kesehatan, tidak

memerlukanperalatanyangrumitdanmahal,m

udah pengerjaaannya dan dapat di daur

ulang.

Beberapa penelitian menggunakan

adsorben biomassa seperti yang dilakukan

oleh Semerjian (2009) yaitu menggunakan

serbuk kayu dari tanaman pinus, dan Perez-

Marin dkk., (2007) memanfaatkan kulit jeruk

untuk adsorpsi ion Cd(II). Sedangkan Li

dkk., (2010) menggunakan arang aktif dari

kayu cemara, pine needle, dan hasilnya

diperoleh kapasitas adsorpsi maksimum

sebesar 13,2 mg/g pada pH adsorbat 2,7 [1-

3]. Biomassa lain yang digunakan untuk

adsorben adalah tempurung biji nyamplung

(Calophyllum inophyllum L) seperti yang

dilaporkan oleh Lawal dkk., (2009) yang

digunakan untuk mengadsorpsi ion

Timbal(II) dengan tanpa diarangkan.

Hasilnya menunjukkan bahwa kapasitas

adsorpsi maksimum ion Pb2+ sebesar 34,51

mg/g [4]. Sedangkan pada penelitian

sebelumnya Ulfin.I , dkk (2014) telah

melakukan adsorpsi ion Cr(VI) dari larutan

dengan karbon aktif dari tempurung biji

nyamplung dan hasil yang didapat yaitu

kapasitas adsorpsi Cr(VI) sebesar 0,376

mg/g [5].

Tempurung biji nyamplung ini

merupakan suatu limbah dari pengolahan

biji nyamplung menjadi biodiesel yang belum

termanfaatkan dan sangat berpotensi untuk

dijadikan sebagai adsorben.

Pada penelitian ini digunakan

adsorben biomassa dan karbon aktif dari

tempurung biji nyamplung untuk

mengadsorpsi ion logam Cd2+ dalam larutan

Pembuatan karbon aktif melalui proses

pirolisis (karbonisasi) pada suhu 300°C serta

dilakukan aktivasi kimia menggunakan

H2SO4. Penggunaan H2SO4 sebagai

aktivator telah digunakan pada penelitian

sebelumnya yaitu oleh Gercel dkk.,dimana

karbon aktif yang dibuat berasal dari

biomassa Euphorbia rigida serta penelitian

yang dilakukan oleh Guo dkk., yang

membuat karbon aktif dari kulit pohon palem

[6]. Tempurung biji nyamplung memiliki

kandungan holoselulosa sebesar ±87,64%.

Kandungan holoselulosa tersebut lebih

besar daripada polisakarida kayu pada

umumnya berkisar antara 65-75%, Hal ini

ISBN :978-602-73159-0-7

menunjukkan bahwa tempurung biji

nyamplung dapat dikonversi menjadi karbon

aktif [7].

METODE PENELITIAN

Tempurung biji nyamplung digunakan

sebagai bahan adsorben dalam bentuk

biomasa dan karbon aktif. Adsorbat larutan

Cd dibuat dari padatan CdCl2·H2O yang

dilarutkan dalam akuabidest, untuk aktivasi

adsorben digunakan H2SO4,dan untuk

mengatur pH digunakan HCl dan KOH.

Peralatan yang digunakan adalah furnace

untuk proses karbonisasi biomassa

tempurung biji nyamplung dan pH-meter

digital yang digunakan untuk mengukur pH

larutan, sedangkan instrumen

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

untuk menganalisa kadar kadmium dalam

larutan, dan Spektrofotometer Infra Merah

Transformasi Fourier (FTIR) untuk

mengetahui gugus fungsi yang terkandung

dalam biomassa dan karbon aktif tempurung

biji nyamplung.

A. Pembuatan biomassa dan karbon

aktif

Tempurung biji nyamplung dicuci,

dikeringkan, lalu dihaluskan. Serbuk yang

sudah jadi diayak dengan ukuran mesh 120

mikron. Setelah itu biomassa yang

dihasilkan dipanaskan pada suhu 110°C.

Pada pembuatan karbon aktif, sebagian

biomassa diaktivasi dengan larutan H2SO4

50%, lalu disaring dan dicuci dengan

aquades hingga filtratnya netral. Residu

dikeringkan pada suhu 120°C, lalu

dikarbonisasi pa\\\da suhu 300°C selama 45

menit. Selanjutnya biomassa dan karbon

aktif dikarakterisasi gugus fungsi, luas

permukaan dan diameter pori serta kadar

air,

B. Proses Adsorpsi

Larutan stok kadmium 1000 mg/L dibuat

dengan melarutkan sejumlah padatan

CdCl2·H2O dalam HNO3 1%. Kemudian

larutan kerja Cd2+ yang digunakan sebagai

adsorbat dengan konsentrasi yang

diperlukan dibuat dengan mengencerkan

larutan stok Cd 1000 mg/L.

Secara garis besar percobaan adsorpsi

dilakukan sebagai berikut: 50 mL larutan Cd

(II) diatur pH nya dengan larutan HNO3 atau

KOH dan dituang dalam beaker glass yang

berisi adsorben karbon aktif. Campuran di

aduk dengan kecepatan 250 rpm pada

temperature ruang, Setelah waktu tertentu,

maka adsorben dipisahkan dan filtrat yang

diperoleh dianalisa kadar Cd nya dengan

SSA.

Pada penelitian ini dilakukan variasi pH,

waktu kontak dan konsentrasi adsorbat,

Studi desorpsi dilakukan pada biomassa dan

karbon aktif yang telah terisi kadmium

dengan menggunakan air dan HCl 4 N.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tempurung biji nyampung sebagai

bahan untuk pembuatan adsorben serta

biomassa dan karbon aktif yang dihasilkan

ditunjukkan pada Gambar 1. Biomassa dan

akrbon aktif yang diperoleh dihitung kadar

airnya dan dikarakterisasi luas permukaan,

diameter pori dan gugus fungsinya.

ISBN :978-602-73159-0-7

(A) (B) ( C )

Gambar 1 Tempurung biji nyamplung (A), biomassa dari tempurung biji nyamplung (B) dan

karbon aktif dari tempurung biji nyamplung

Karakteristik permukaan karbon aktif

dianalisa menggunakan Spektrofotometer

Infra Merah Transformasi Fourier (FTIR) untuk

mengetahui gugus fungsi yang terdapat pada

biomassa serta karbon aktif yang dihasilkan.

Spektra FTIR dari biomassa dapat dilihat

pada pada Gambar 2. Dari spektra tersebut

dapat dilihat bahwa terdapat pita lebar pada

3436 cm-1, yang menunjukkan vibrasi

stretching –OH yang merupakan gugus

hidroksil baik dari kelompok alkohol atau asam

karboksilat, munculnya pita ini juga

mengindikasikan vibrasi stretching dari N-H.

Adanya gugus hidroksil tersebut bisa berarti

masih terdapat kandungan air dalam

biomassa sehingga dilakukan pengeringan

secara berkelanjutan [7]. Satu pita pada 2930

cm-1 yang merupakan vibrasi stretching C-H

yang berasal dari gugus CH, CH2, atau CH3.

Hal ini diperkuat dengan adanya vibrasi

bending CH2 pada 1441 cm-1 dan vibrasi

bending CH3 pada 1373 cm-1.Pita kuat yang

telihat pada 1627

cm-1 menunjukkan vibrasi stretching dari

gugus olefin C=C atau bend dari N-H amina

maupun amida. Sedangkan pada 1261 cm-1

menunjukkan vibrasi stretching dari C-N.

Terdapat pula gugus karbonil (C=O) pada

1734 cm-1 dan vibrasi stretching dari

C-O pada 1050 cm-1.

Gambar 2 Spektra IR dari Biomassa dan

Karbon Aktif Tempurung Biji Nyamplung

Spektra FTIR dari karbon aktif pada 3420 cm-1

yang menunjukkan vibrasi stretching dari N-H

atau adanya vibrasi stretching dari –OH

namun intensitas puncaknya lebih rendah jika

dibandingkan dengan spektra FTIR dari

biomassa. Hal ini mengindikasikan bahwa

H2SO4 sudah mulai memutus ikatan yang

menyebabkan terjadinya reaksi dehidrasi dan

eliminasi yang disertai dengan pelepasan

senyawa volatil seperti air, asam asetat,

metanol dan molekul kimia lainnya. Juga

diikuti dengan adanya aromatisasi parsial dan

pembentukan struktur ikat silang yang lebih

kuat. H2SO4 memecah banyak ikatan dalam

spesi alifatik dan aromatik yang ada pada

biomassa. Terlihat pita lemah pada 2923 cm-

ISBN :978-602-73159-0-7

% I

on

Cd

2+

ya

ng

te

rad

sorp

si

pH adsorbat

Gambar 3. Kurva pengaruh pH adsorbat

terhadap % ion Cd2+ yang teradsorpsi

(kondisi percobaan: konsentrasi adsorbat

50mg/L, massa adsorben 0,1 g, dan waktu

kontak 60 menit).

karbon

aktif

biomassa

1yang menunjukkan vibrasi dari gugus alifatik

(C-H) namun memiliki intensitas yang rendah

jika dibandingkan dengan spektra FTIR pada

biomassa tempurung biji nyamplung. Hasil ini

menunjukkan bahwa perlakuan suhu

karbonisasi mengarah pada peningkatan

aromatisitas dan dekomposisi serta memecah

sejumlah struktur besar (Gercel dkk., 2006).

Terdapat pula serapan yang sama antara

karbon aktif dan biomassa yaitu pada 1700

cm-1 dan 1620 cm-1 yang menunjukkan

adanya gugus karbonil (C=O) dan vibrasi

stretching dari gugus olefin (C=C) atau bend

dari N-H amina maupun amida. Jika

dibandingkan spektra karbon aktif dengan

biomassa maka terdapat perbedaan yang

cukup signifikan pada daerah 1400-750 cm-1.

Diantaranya adalah terdapat pita baru di

daerah 1227 cm-1 pada spektra karbon aktif

yang menunjukkan adanya vibrasi stretching

S=O. Vibrasi stretching dari S=O ini muncul

pada daerah 1250-1160 cm-1. Pita serapan

baru lainnya muncul pada 759 cm-1 yang

merupakan vibrasi stretch dari S-O yang

biasanya muncul pada daerah 1000-750 cm-1.

Hal ini membuktikan bahwa terdapat

kompleks SO2 pada permukaan karbon aktif.

Kompleks SO2 ini berasal dari H2SO4 yang

berperan sebagai aktivator pada pembuatan

karbon aktif dari tempurung biji nyamplung ini.

Selain FTIR, biomassa dan karbon

aktif dari tempurung biji nyamplung dianalisis

kadar airnya dengan gravimetri. Hasilnya

kadar air untuk biomassa dan karbon aktif

masing masing adalah 9,64% dan 1,61% .

Luas permukaan dianalisa dengan

menggunakan metode BET dan ukuran

distribusi pori menggunakan BJH. Hasil yang

diperoleh untuk luas permukaan biomassa dan

karbon aktif masing masing adalah 0,293

m2/gram dan 61,339 m2/g, dan volume pori

0,041 cc/gram dan 0,015 cc/g, serta diameter

pori masing masing sebesar 3,371 nm untuk

biomassa dan untuk karbon aktif 3,781 nm.

Dari hasil diameter pori ini menunjukkan

bahwa biomassa dan karbon aktif ini

merupakan material mesopori karena ukuran

diameternya berada pada rentang diameter

antara 2 – 50 nm [8].

Proses Adsorpsi

Variasi pH Larutan Ion Cd2+

Tingkat keasaman dari suatu larutan

mempengaruhi proses adsorpsi ion logam

berat. Data adsorpsi ion Cd2+ dengan variasi

pH digambarkan dalam bentuk grafik seperti

pada Gambar 3.

Dari Gambar 3 diperoleh informasi

bahwa pada pH 2 dan 3 proses pengurangan

Cd dengan adsorben biomassa yaitu sebesar

0,297% dan 19,37%. Saat pH dinaikkan

menjadi 4 maka terjadi kenaikan yang

signifikan yaitu sebesar 70,18%. Prosentase

Cd2+ yang teradsorp terus naik seiring

kenaikan pH-nya. Akan tetapi kenaikan

ISBN :978-602-73159-0-7

tersebut berhenti hingga pH 10 dengan

perolehan prosentase Cd2+ teradsorp yang

tertinggi sebesar 99,53%. Setelah itu terjadi

penurunan pada saat pH 11 yakni diperoleh

prosentase ion Cd(II) yang teradsorp sebesar

74,7%.

Sedangkan untuk adsorben karbon

aktif, terjadi kenaikan prosentase Cd yang

teradsorp seiring dengan bertambahnya pH,

hingga mencapai pH 10 sebagai pH optimum

dengan prosentase penurunan sebesar

99,44%.

Jika diamati perubahan yang terjadi

sesuai pada gambar 3 maka dapat diketahui

bahwa pada saat pH rendah, maka

prosentase Cd yang terserap juga rendah. Hal

ini disebabkan permukaan biosorben

terprotonasi oleh ion H+ sehingga terjadi

persaingan antara proton H+ dengan ion Cd2+.

Sedangkan pada pH di atas 4 terjadi

peningkatan prosentase ion Cd2+ yang

teradsorp secara signifikan karena persaingan

ion H+ dengan ion Cd2+ berkurang. Sehingga

muatan positif Cd2+ dan ion Cd(OH)+ berikatan

secara bebas dengan sisi aktif permukaan

biosorben, sehingga pencapaian maksimum

penyerapan Cd terjadi pada pH 10. Namun

pada pH 11 terjadi penurunan kembali

prosentase Cd yang terserap karena kondisi

sisi aktif pada permukaan Cd terlalu banyak

OH-, sehingga permukaan biosorben terlalu

negatif dan berikatan dengan ion Cd2+

membentuk endapan Cd(OH)2. Maka jumlah

ion Cd2+ semakin sedikit yang dapat diadsorp

oleh biomassa karena sebagian besar ion

Cd2+ terbentuk ke dalam endapan Cd(OH)2.

Variasi Waktu Kontak

Gambar 4 menunjukkan pengaruh

waktu kontak adsorpsi ion Cd2+ dengan

biomassa dan karbon aktif dari tempurung biji

nyamplung.Pada Gambar 4 tersebut dilihat

bahwa pengaruh waktu kontak antara kedua

jenis adsorben mempunyai pola yang sama,

yaitu dengan bertambahnya waktu kontak

proses adsorpsi maka nilai % penurunan ion

Cd2+ juga makin meningkat, dan setelah itu

akan konstan. Pada adsorben biomassa,

terjadi peningkatan % penurunan yang cukup

besar untuk 10 menit pertama yaitu 91,62%

dan setelah 30 menit hampir tidak terjadi

peningkatan prosentase adsorpsi yang

signifikan atau konstan dengan bertambahnya

waktu kontak hingga 120 menit yaitu 98%.

Sedangkan pada adsorben karbon aktif, terjadi

peningkatan adsorpsi yang cukup besar pada

40 menit pertama dan setelah itu adosrpsi

berjalan konstan mulai menit ke 60 hingga

menit ke 120. Hal ini karena kondisi adsorben

sudah mulai jenuh untuk mengadsorp

sehingga prosentase ion Cd2+ yang teradsorp

mencapai kesetimbangan.

ISBN :978-602-73159-0-7

Variasi Konsentrasi adsorbat

Kurva pengaruh konsentrasi adsorbat

terhadap kapasitas adsorpsi (qt) dapat dilihat

pada Gambar 5.

Berdasarkan Gambar 5, dapat dilihat

bahwa kapasitas adsorpsi untuk kedua jenis

adsorben semakin meningkat dengan

bertambahnya konsentrasi adsorbat (larutan

kadmium). Pada adsorben biomassa maupun

karbon aktif dapat dilihat bahwa terjadi

peningkatan kapasitas adsorpsi yang cukup

besar pada konsentrasi adsorbat hingga 1000

mg/L dan belum diperoleh kapasitas adsorpsi

maksimum, karena pada konsentrasi adsorbat

1000 mg/L adsorben masih cukup besar untuk

mengadsorp ion Cd dari larutan. Pada

konsentrasi awal larutan Cd 1000 mg/L,

diperoleh kapasitas adsorpsi untuk adsorben

biomassa aktif sebesar 424,64 mg/g dan

untuk adsorben karbon aktif sebesar 493,79

mg/g. Kapasitas adsorpsi untuk karbon aktif

lebih besar dibandingkan dengan biomassa,

hal ini karena luas permukaan karbon aktif

(61,339 m2/g) lebih besar dibandingkan

dengan biomassa (0,293 m2/g), Kenaikan

kapasitas adsorpsi dikarenakan pada saat

konsentrasi awal larutan rendah dengan

massa adsorben yang digunakan sama yaitu

0,1 gram, maka jumlah ion Cd2+yang harus

diadsorp oleh biomassa lebih sedikit

dibandingkan pada saat konsentrasi awal

larutan tinggi. Maka dari penelitian ini dapat

disimpulkan bahwa kenaikan konsentrasi awal

larutan Cd(II) sebanding dengan kapasitas

adsorpsinya.

Analisis Desorpsi

Jenis ikatan yang terbentuk antara adsorbat

dan adsorben ketika proses adsorpsi dapat

ditentukan dari proses desorpsi (pelepasan

adsorbat dari biosorben), dimana Cd yang

terikat secara ikatan kimia akan sulit

terdesorpsi dengan air, tetapi harus

menggunakan asam kuat sedangkan Cd yang

terikat secara ikatan fisika mudah terdesorpsi

dengan air. Data hasil proses desorpsi untuk

adsorben biomassa dan karbon aktif dapat

dilihat pada Tabel 1. Hasil desorpsi

menggunakan agen pendesorpsi air untuk

biomassa dan karbon aktif masing masing

diperoleh prosentase desorpsi sebesar

56,85% dan 11,80% sedangkan dengan agen

pendesorpsi HCl 4N diperoleh sebesar

85,79% dan 85,59%. Dari hasil tersebut dapat

dilihat bahwa adsorbat mudah lepas ketika

didesorpsi dengan air, hal ini menunjukkan

terjadinya ikatan fisika atau fisisorpsi antara

adsorbat dan biosorben. Ikatan yang terjadi

lemah karena adanya gaya van der waals,

sehingga ketika didesorpsi dengan air mudah

melarutkan kembali ion-ion yang terikat. Ketika

didesorpsi dengan asam kuat prosentase

desorpsi lebih besar, hal ini dikarenakan asam

kuat HCl 4N mampu melarutkan ion logam

lebih baik dibandingkan air. Maka pada

adsorpsi ion Cd(II) menggunakan biomassa

tempurung biji nyamplung dominan terjadi

ISBN :978-602-73159-0-7

adsorpsi secara kimia dibandingkan secara

fisika.

Tabel 1. Hasil proses adsorpsi-desorpsi ion Cd2+ menggunakan biomassa dan karbon aktif dari

tempurung biji nyamplung

ISBN :978-602-73159-0-7

KESIMPULAN

Kesimpulan yang diperoleh dari proses

adsorpsi ion Cd2+ menggunakanadsorben

biomassa dan karbon aktif yang terbuat dari

tempurung biji nyamplung optimum terjadi pada

pH 10 dan waktu kontak 60 menit. Kapasitas

adsorpsi ion Cd2+untuk karbon aktif adalah

493,79 mg/g lebih besar dibandingkan

biomassanya yaitu 424,64 mg/g.Pada studi

desorpsi ion Cd2+ menggunakan HCl pada

biomassa dan karbon aktif didapatkan %

recovery desorpsi masing-masing adalah

85,79% dan 85,59%.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada

kepada Laboratorium Instrumentasi dan Sains

Analitik, Laboratorium Balai Besar Kesehatan

Surabaya, serta Laboratorium Lingkungan Hidup

ITS yang telah membantu proses analisis dalam

penelitian ini.

DAFTAR RUJUKAN

[1] Semerjian, L., 2010. J. Hazard. Mater 173,

236–242.

[2] Perez-Marin, A.B., Meseguer Zapata, V.,

Ortu˜no, J.F., Aguilar, M., S´aez, J.,

Llor´ens, M., 2007. J. Hazard. Mater 139,

122–131.

[3] Li, Z., Katsumi, T., Imaizumi, S., Tang, X.,

Inui, T., 2010. J. Hazard. Mater 183,410-

420.

[4] O.S. Lawal, A.R. Sanni, I.A. Ajayi, and

O.O.Rabiu.,2010, J. Hazard. Mater, 177,

829–835.

[5] Ulfin, I. Hendro J, dan Nadhifah

A.I,2014,Proseding SNKPK VI, UNS, O.

Gercel, and H. Gercel, 2007,

J.Chem.Eng.132, 289–297.

[6] S.Wibowo, 2009, Tesis, Sekolah Pasca

Sarjana IPB

[7] Beck, J.S., Vartuli, J.C., Roth, W.

J.,Leonowicz, M. E., Kresge, C.T.,Schmitt,

K.D.,Chu, C. T. W., Olson, D. H.Sheppard,

E.W., 1992. J. Am. Chem. Soc,.114,

10834-10843.

TANYA JAWAB

PENANYA : Budi Hastuti

Pertanyaan :

a) Biji nyamplung itu seperti apa?

b) Cd mengendap pada pH berapa?

c) Bagaimana pengukuran absorbans

padalarutan berkonsentrasi 500 ppm?

Agen

Pendesorpsi

Konsentrasi Cd2+ yang

terserap, mg/L (Adsorpsi)

Konsentrasi Cd2+yang

terlepas mg/L(Desorpsi)

% Desorpsi

biomassa Karbon

aktif

biomassa Karbon

aktif

biomassa Karbon

aktif

Air 49,373 49,376 28,069 5,826 56,85 11,80

HCl 49,132 49,472 42,150 42,344 85,79 85,59

ISBN :978-602-73159-0-7

Jawaban :

a) Seperti kapri, tetapi kaku dan ada

cangkangnya. Mudah dijumpai di daerah

pesisir pantai.

b) Pada pH 9-10.Dilakukan dengan

pengenceran hingga diperoleh konsentrasi

sekecil-kecilnya