View
410
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
1
Inovasi Pemanfaatan Kulit Pisang Raja Sebagai Biosorben Untuk Menyerap
Logam Berat
Heri Septya Kusuma, Ahmad Faisal, Andhika Bagus Prabowo, Hendarta
Agasi, dan Yanet Kalina Oktavia
Jurusan Kimia FSAINTEK Universitas Airlangga
Jurusan Ilmu dan Teknologi Lingkungan FSAINTEK Universitas Airlangga
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian biosorpsi dan desorpsi tembaga (II) dengan
menggunakan biosorben yang berasal dari kulit pisang raja. Penelitian ini meliputi
penyiapan biosorben yang berasal dari kulit pisang raja (baik yang tidak
dimodifikasi maupun yang dimodifikasi), penentuan panjang gelombang
maksimum (λmaks) terhadap larutan CuSO4 yang merupakan larutan yang
mengandung logam berat, pH optimum, waktu kontak optimum, pola isoterm,kapasitas biosorpsi, serta kapasitas desorpsi untuk masing-masing biosorben
melalui desorpsi dengan menggunakan HCl 0,05M.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa panjang gelombang maksimum
(λmaks) dari larutan CuSO4 yang merupakan larutan yang mengandung logam berat
yaitu 690 nm. Dari penelitian ini, dapat diketahui bahwa biosorben kulit pisang
raja yang tidak dimodifikasi (Bio 0) akan bekerja secara optimum pada pH
optimum biosorpsi yaitu pada pH 4 dan waktu kontaknya 180 menit. Kapasitas
biosorpsi dari biosorben kulit pisang raja yang tidak dimodifikasi (Bio 0) terhadap
ion logam Cu(II) yaitu 106,383 mg/g. Sedangkan kapasitas desorpsinya terhadap
ion logam Cu(II) oleh HCl 0,05M adalah sebesar 0,608 g.L-1
(pada konsentrasi
0,8M, 89,357%); 0,516 g.L-1 (pada konsentrasi 0,6M, 94,026%). Untuk biosorbenkulit pisang raja yang dimodifikasi (Bio 1) akan bekerja secara optimum pada pH
optimum biosorpsi yaitu pada pH 5 dan waktu kontaknya 180 menit. Kapasitas
biosorpsi dari biosorben kulit pisang raja pada saat dimodifikasi (Bio 1) terhadap
ion logam Cu(II) adalah sebesar 149,254 mg/g. Sedangkan kapasitas desorpsinya
terhadap ion logam Cu(II) oleh HCl 0,05M adalah sebesar 0,600 g.L-1
(pada
konsentrasi 0,8M, 85,172%); 0,532 g.L-1
(pada konsentrasi 0,6M, 98,395%). Dan
untuk biosorben kulit pisang raja yang dimodifikasi (Bio 2) akan bekerja secara
optimum pada pH optimum biosorpsi yaitu pada pH 5 dan waktu kontaknya 120
menit. Dengan kapasitas biosorpsi dari biosorben kulit pisang raja pada saat
dimodifikasi (Bio 2) terhadap ion logam Cu(II) adalah sebesar 256,410 mg/g.
Sedangkan kapasitas desorpsinya terhadap ion logam Cu(II) oleh HCl 0,05M
adalah sebesar 0,576 g.L-1
(pada konsentrasi 0,8M, 893,663%); 0,516 g.L-1
(pada
konsentrasi 0,6M, 94,016%). Berdasarkan penelitian ini pula, dapat disimpulkan
bahwa pola isoterm yang ditunjukkan oleh ketiga jenis biosorben yang ada sesuai
dengan Gilles dan Mac Edwin, dimana grafik yang diperoleh dari penelitian ini
diklasifikasikan sebagai isoterm biosorpsi tipe L atau yang lebih dikenal dengan
isoterm Langmuir. Dengan diketahui tipe isoterm biosorpsi yang ada merupakan
isoterm biosorpsi Langmuir, maka hal ini juga membuktikan bahwa dipilihnya
pendekatan penggunaan metode isoterm biosorpsi Langmuir memang tepat untuk
digunakan dalam penelitian ini.
Kata kunci : Biosorpsi, desorpsi, kulit pisang raja, cuprum (tembaga)
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
2
ABSTRACT
Biosorption research has been done and desorption of copper (II) using
biosorbent derived from banana peel. This study includes the preparation
biosorbent derived from banana peels (either unmodified or modified), thedetermination of the maximum wavelength (λmaks) of CuSO4 solution is a
solution containing heavy metals, pH optimum, optimum contact time, the pattern
of isotherms, capacity biosorpsi and desorption capacity for each biosorben
through desorption with 0.05 M HCl.
The results showed that the maximum wavelength (λmax) of CuSO4
solution is a solution containing a heavy metal that is 690 nm. From this research,
it is known that biosorbent banana peel is not modified (Bio 0) will be working at
its optimum in the optimum pH at pH 4 biosorpsi and contact time 180 min.
Biosorption capacity of banana peel biosorbent is not modified (Bio 0) to the
metal ion Cu (II) is 106.383 mg / g. While the capacity of the metal ion desorption
Cu (II) by 0.05 M HCl is equal to 0.608 g.L-1 (at a concentration of 0.8 M,89.357%); 0.516 g.L
-1(at a concentration of 0.6 M, 94.026%). Biosorption
capacity of banana peel biosorbent is modified (Bio 1) will work at its optimum at
the pH optimum at pH 5 biosorpsi and contact time 180 min. Biosorption capacity
of banana peel biosorbent when modified (Bio 1) of the metal ions Cu (II)
amounted to 149.254 mg / g. While the desorption capacity of the metal ion Cu
(II) by 0.05 M HCl is equal to 0.600 g.L-1
(at a concentration of 0.8 M, 85.172%);
0.532 gL-1 (at a concentration of 0.6 M, 98.395%). And Biosorption capacity of
banana peel biosorbent is modified (Bio 2) will work at its optimum in the
optimum pH at pH 5 biosorpsi and contact time of 120 minutes. With a
biosorption capacity of banana peel biosorbent when modified (Bio 2) of the
metal ions Cu (II) amounted to 256.410 mg / g. While the capacity of the metal
ion desorption Cu (II) by 0.05 M HCl is equal to 0.576 g.L-1
(at a concentration of
0.8 M, 893.663%); 0.516 g.L-1
(at a concentration of 0.6 M, 94.016%). Based on
this study also, it can be concluded that the pattern shown by the isotherms of the
three types of existing biosorben according to Gilles and Mac Edwin, where the
graph obtained from this study were classified as type L isotherms biosorption or
better known as the Langmuir isotherm. With the known types of existing
biosorption isotherms are Langmuir isotherm biosorption, then it also proves that
the chosen approach to the use of biosorption Langmuir isotherm method is
appropriate for use in this study.
Key words: Biosorption, desorption, banana peels, cuprum (copper)
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
3
A. PENDAHULUAN
Pisang (Musa sp.) merupakan tumbuhan yang berasal dari Asia dan
tersebar di Spanyol, Itali, Indonesia, dan bagian dunia lainnya. Salah satu jenis
pisang yang cukup dikenal oleh masyarakat Indonesia adalah pisang raja. Pisang
raja ini sendiri sekarang telah banyak di budidayakan khususnya di pulau Jawa.Pemilihan di dalam melakukan pembudidayaan pisang raja ini juga didasari oleh
sifat dari pisang raja ini sendiri yaitu antara lain : pembudidayaan pisang raja
dapat dilakukan di lahan yang sempit, serta semua bagian dari pisang raja dapat
dimanfaatkan. Hal ini terlihat dari pemanfaatan bagian dari pisang raja seperti
bonggol pisang raja yang dapat dijadikan kripik bonggol pisang, batang pisang
raja dengan ukuran sekitar dua meter yang setelah dijemur dapat digunakan
sebagai bungkus tembakau, daun pisang raja yang dapat dijual untuk bungkus
makanan, dan jantung pisang raja ini sendiri dapat digunakan di dalam pembuatan
abon. Kulit buah dari pisang raja ini dapat dikenali berdasarkan kulit buahnya
yang lebih tebal apabila dibandingkan dengan kulit pisang dari jenis yang lain.
Selain itu, kulit buah pisang raja ini juga memiliki kandungan pati yang cukupbesar untuk dapat diolah menjadi substituen tepung terigu. Akan tetapi,
pemanfaatan kulit pisang raja sebagai substituen tepung terigu ternyata belumlah
maksimal sehingga masih diperlukan upaya atau inovasi pemanfaatan kulit pisang
raja yang merupakan limbah.
Seiring dengan meningkatnya kemajuan teknologi dan berkembangnya
kegiatan industri, selain membawa dampak positif juga membawa dampak
negatif. Dengan adanya pertumbuhan industri yang pesat berarti juga semakin
banyak limbah yang dikeluarkan dan mengakibatkan permasalahan yang
kompleks bagi lingkungan. Diantara limbah-limbah yang ada, limbah yang sangat
berbahaya dan memiliki daya racun tinggi umumnya berasal dari buangan
industri, terutama industri kimia, termasuk industri logam serta industri
pertambangan. Oleh karena itu, proses penanganan limbah inilah yang kemudian
menjadi bagian yang sangat penting dalam suatu industri. Banyak metode
fisikokimia yang telah dikembangkan untuk melakukan pemindahan logam berat
dari larutan berair, seperti ekstraksi, pertukaran ion, presipitasi kimia, dan proses
pemisahan dengan menggunakan membran. Akan tetapi metode-metode yang ada
tersebut memiliki beberapa kelemahan, seperti biaya operasi yang tinggi (mahal),
selektivitas yang rendah, proses pemindahan logam berat yang berjalan tidak
optimal, dan juga menghasilkan jumlah limbah dalam jumlah yang banyak. Selain
apabila digunakan metode konvensional untuk melakukan pemindahan logam
berat juga akan kita temukan berbagai hambatan seperti hambatan teknis danekonomis. Hambatan yang dihadapi apabila menggunakan metode konvensional
akan lebih tampak terutama bila konsentrasi dari logam yang terdapat dalam
limbah cair rendah (di bawah atau kurang dari 100 ppm). Hal inilah yang
kemudian mendorong pengembangan proses pemisahan yang efisien dengan biaya
yang rendah (murah).
Metode lain yang lebih populer untuk memindahkan logam berat dari
larutan berair adalah adsorpsi. Parameter yang harus dipertimbangkan apabila
menggunakan metode adsorpsi yaitu pemilihan adsorben yang tepat terutama
kemampuan serapan, kemampuan regenerasi, parameter kinetik, harga, dan
ketersediannya di pasar. Biomassa sendiri yang sebagian besar terdiri dari
polisakarida, protein, dan lemak, serta memiliki banyak gugus fungsi telah
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
4
diketahui dapat digunakan untuk mengikat ion logam berat. Pada penelitian yang
terbaru telah menunjukkan bahwa produk-produk limbah pertanian dan polimer-
polimer alam dapat digunakan sebagai biosorben yang potensial untuk
memindahkan logam berat. Proses penyerapan biologis (biosorption) sendiri dapat
digunakan untuk melakukan perawatan air limbah dengan konsentrasi logam beratyang rendah karena biayanya yang murah, sederhana, dan merupakan jalan
alternatif yang lebih efektif apabila dibandingkan dengan metode konvensional.
Proses penyerapan biologis (biosorption) merupakan kemampuan dari bagian-
bagian aktif yang terdapat pada permukaan biomaterial yang nantinya dapat
digunakan untuk mengikat dan mengkonsentrasikan logam berat tersebut dari
larutan yang ada. Proses pengikatan ion logam sendiri terdiri dari banyak proses
fisikokimia seperti pertukaran ion, pengompleksan, pengendapan dalam skala
mikro, dan interaksi elektrostatik.
Dengan berdasarkan penelitian yang telah ada itulah, maka pada
penelitian ini akan dilakukan pengembangan biosorben yang berbahan dasar kulit
pisang. Dipilihnya kulit pisang sebagai bahan dasar adsorben ini disebabkankarena selama ini pemanfaatan terhadap kulit pisang kurang begitu maksimal.
Selain itu, dipilihnya kulit pisang sebagai bahan dasar adsorben juga disebabkan
karena ketersediannya di pasar yang mudah untuk didapatkan dan juga nantinya
diharapkan dapat menjadi biosorben yang murah. Kulit pisang yang mengandung
selulosa dan lignin yang cukup tinggi inilah yang kemudian juga dijadikan
pertimbangan untuk menggunakannya sebagai adsorben logam-logam berat. Pada
penelitian ini kulit pisang akan digunakan sebagai adsorben untuk menyerap
logam Cuprum (Cu). Pada penelitian ini nantinya juga akan diberikan perlakuan
terhadap adsorben kulit pisang tersebut. Adsorben kulit pisang ini akan diberikan
dua perlakuan yang berbeda yaitu adsorben kulit pisang yang tidak dimodifikasi
dan adsorben kulit pisang yang dimodifikasi. Dengan penelitian ini, diharapkan
dapat dihasilkan adsorben kulit pisang yang memiliki sifat yang lebih unggul
apabila dibandingkan dengan adsorben lainnya.
B. Tinjauan Pustaka
1. Logam Berat
Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari
5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas
yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari
periode 4 sampai 7 (Miettinen, 1997). Sebagian logam berat seperti timbal(Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang
berbahaya. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S menyebabkan logam ini
menyerang ikatan belerang dalam enzim, sehingga enzim bersangkutan
menjadi tidak aktif. Gugus karboksilat (-COOH) dan amina (-NH2) juga
bereaksi dengan logam berat. Kadmium, timbal, dan tembaga terikat pada sel-
sel membran yang menghambat proses transformasi melalui dinding sel.
Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis
penguraiannya (Manahan, 1977).
Logam berat masih termasuk golongan logam-logam dengan kriteria-
kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari
pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
5
dalam tubuh organisme hidup. Dan unsur logam berat baik itu logam berat
beracun yang dipentingkan seperti tembaga (Cu), bila masuk ke dalam tubuh
dalam jumlah berlebihan akan menimbulkan pengaruh-pengaruh buruk
terhadap fungsi fisiologis tubuh.
1.1 Logam Tembaga (Cu)Tembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Cu dan nomor atom 29. Lambangnya berasal dari bahasa Latin
Cuprum.Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik.Selain itu
unsur ini memiliki korosi yang lambat sekali. Tembaga murni sifatnya halus
dan lunak, dengan permukaan berwarna jingga kemerahan. Tembaga
dicampurkan dengan timah untuk membuat perunggu.
Logam ini dan aloinya telah digunakan selama ribuan tahun. Di era Roma,
tembaga umumnya ditambang di Siprus, yang juga asal dari nama logam ini
(сyprium, logam Siprus, nantinya disingkat jadi сuprum). Ikatan dari logam ini
biasanya dinamai dengan tembaga(II).Ion Tembaga(II) dapat larut dalam air, dimana fungsi mereka dalam
konsentrasi rendah adalah sebagai agen anti bakteri, fungisida, dan bahan
tambahan kayu. Dalam konsentrasi tinggi maka tembaga akan bersifat racun
tapi dalam jumlah sedikit tembaga merupakan nutrien yang penting bagi
kehidupan hewan dan tanaman tingkat tinggi. Di dalam tubuh, tembaga
biasanya ditemukan di bagian hati, otot, dan tulang. Cu dalam jumlah kecil (1
mg/hr) penting dalam diet agar manusia tetap sehat. Namun suatu intake
tunggal atau intake perhari yang sangat tinggi dapat membahayakan. Bila
minum air dengan kadar Cu lebih tinggi dari normal akan mengakibatkan
muntah, diare, kram perut dan mual. Bila intake sangat tinggi dapat
mengakibatkan kerusakan liver dan ginjal, bahkan sampai kematian.
Tembaga (Cu) mempunyai sistem kristal kubik, secara fisik berwarna
kuning, dan apabila dilihat dengan menggunakan mikroskop bijih akan
berwarna pink kecoklatan sampai keabuan.
Logam tembaga digunakan secara luas dalam industri peralatan listrik.
Kawat tembaga dan paduan tembaga digunakan dalam pembuatan motor
listrik, generator, kabel transmisi, instalasi listrik rumah dan industri,
kendaraan bermotor, konduktor listrik, kabel dan tabung coaxial, tabung
microwave, sakelar, reaktifier transsistor, bidang telekomunikasi, dan bidang-
bidang yang membutuhkan sifat konduktivitas listrik dan panas yang tinggi,
seperti untuk pembuatan tabung dan klep di pabrik penyulingan. Meskipunaluminium dapat digunakan untuk tegangan tinggi pada jaringan transmisi,
tetapi tembaga masih memegang peranan penting untuk jaringan bawah tanah
dan menguasai pasar kawat berukuran kecil, peralatan industri yang
berhubungan dengan larutan, industri konstruksi, pesawat terbang dan kapal
laut, atap, pipa ledeng, campuran kuningan dengan perunggu, dekorasi rumah,
mesin industri non-elektris, peralatan mesin, pengatur temperatur ruangan,
mesin-mesin pertanian.
2. Adsorben
Adsorben atau kebanyakan zat pengadsorpsi adalah bahan-bahan yang
sangat berpori, dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
6
atau pada daerah tertentu di dalam partikel itu. Karena pori-pori adsorben
biasanya sangat kecil maka luas permukaan dalamnya menjadi beberapa kali
lebih besar dari permukaan luarnya. Adsorben yang telah jenuh dapat
diregenerasi agar dapat digunakan kembali untuk proses adsorpsi. Suatu
adsorben dipandang sebagai suatu adsorben yang baik untuk adsorpsi dilihatdari sisi waktu. Lama operasi terbagi menjadi dua, yaitu waktu penyerapan
hingga komposisi yang diinginkan dan waktu regenerasi atau pengeringan
adsorben. Makin cepat dua variabel tersebut, berarti makin baik juga kerja
adsorben tersebut.
Kriteria Adsorben
Kriteria adsorben yang baik adalah :
a. Adsorben-adsorben yang digunakan biasanya dalam wujud butir berbentuk
bola, belakang dan depan, papan hias tembok, atau monolit-monolit
dengan garis tengah yang hidrodiamik antara 5 dan 10 juta.
b. Harus mempunyai hambatan abrasi tinggi.c. Kemantapan thermal tinggi.
d. Diameter pori kecil, yang mengakibatkan luas permukaan yang diunjukkan
lebih tinggi dan kapasitas permukaan tinggi karenanya untuk adsorbsi.
e. Adsorben-adsorben itu harus pula mempunyai suatu struktur pori yang
terpisah jelas yang memungkinkan dengan cepat pengangkutan dari uap air
yang berupa gas.
C. MATERI dan METODE PENDEKATAN
Bahan Penelitian
Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah CuSO4 0,2M, ethanol,
NaOH 0,5M, CaCl2 1,5M, isopropil alkohol 20%, asam sitrat 0,6M, H2SO4
1M, HCl 0,05M, dan aquades.
Sampel Penelitian
Sampel penelitian yang digunakan yaitu berupa kulit pisang raja.
Peralatan Penelitian Stirrer, kapsul pengaduk magnet, kertas saring, seperangkat alat
spektrofotometer UV-Vis, oven, gelas beaker, pipet tetes, timbangan analitik,
penyaring vakum (vacuum filter), gelas ukur, blender, dan pH meter.
Prosedur Penelitian
C.1 Penyiapan Biosorben yang berasal dari Kulit Pisang Raja
Biosorben yang berasal dari kulit pisang raja yang tidak dimodifikasi (Bio 0)
Kulit pisang yang akan digunakan dalam pembuatan biosorben ini merupakan
kulit pisang raja. Kulit pisang raja yang telah disiapkan tersebut kemudian
dipotong-potong dalam bentuk yang kecil lalu dicuci dengan menggunakan
akuades. Selanjutnya sampel kulit pisang raja ini dikeringkan di dalam oven
selama 12 jam dengan temperatur sebesar 50oC. Setelah dikeringkan di dalam
oven, sampel kulit pisang raja yang nantinya akan dijadikan sebagai
biosorben ini harus digerus atau dihaluskan terlebih dahulu untuk
memperoleh biosorben yang berbentuk serbuk (Bio 0). Untuk
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
7
menghaluskannya menjadi serbuk, maka dalam penelitian ini dapat dilakukan
dengan menggunakan blender.
Biosorben yang berasal dari kulit pisang yang dimodifikasi (Bio 1)
Pada penelitian ini, modifikasi biosorben yang berasal dari kulit pisang rajadilakukan dengan cara memasukkan butiran (serbuk) sampel kulit pisang raja
yang telah dikeringkan dalam oven tersebut ke dalam campuran larutan yang
telah dipersiapkan sebelumnya. Di mana campuran larutan tersebut
merupakan campuran dari larutan ethanol, NaOH, dan CaCl2. Untuk
mempersiapkan modifikasi biosorben ini, maka diperlukan suatu
perbandingan tertentu antara sampel dengan bahan-bahan yang akan
digunakan. Dan untuk tujuan inilah, maka dalam penelitian ini nantinya untuk
100 gr butiran (serbuk) sampel kulit pisang raja yang telah dikeringkan akan
direaksikan atau dimasukkan ke dalam campuran larutan yang terdiri dari 500
mL ethanol, 250 mL NaOH (0,5 mol/L), dan 250 mL CaCl2 (1,5 mol/L)
selama 24 jam. Setelah itu, pada sampel kulit pisang raja ini nantinyadilakukan penyaringan untuk memisahkan sampel dari larutannya. Sampel
inilah yang nantinya disebut sebagai biosorben kulit pisang yang
dimodifikasi. Sampel yang telah diperoleh ini, sebelum digunakan untuk
melakukan pengujian perlu dicuci terlebih dahulu dengan menggunakan
akuades sampai pH dari larutan sampel mencapai 7,0. Kemudian sampel
biosorben kulit pisang raja yang telah dimodifikasi ini dikeringkan di dalam
oven selama 12 jam dengan temperatur sebesar 50oC. Setelah kering, barulah
sampel kulit pisang raja yang nantinya akan dijadikan sebagai biosorben yang
dimodifikasi ini yang nampak atau berbentuk serbuk dapat digunakan untuk
melakukan proses pengujian.
Biosorben yang berasal dari kulit pisang yang dimodifikasi (Bio 2)Pada penelitian ini, modifikasi biosorben yang berasal dari kulit pisang raja
dilakukan dengan cara memasukkan butiran (serbuk) sampel kulit pisang raja
yang telah dikeringkan dalam oven tersebut ke dalam larutan isopropil
alkohol 20% selama 24 jam terlebih dahulu. Pada saat mereaksikan butiran
(serbuk) sampel kulit pisang raja dengan larutan isopropil alkohol 20%
tersebut dilakukan dengan menggunakan stirrer pada temperatur ruang.
Kemudian, pada sampel kulit pisang raja tersebut dilakukan penyaringan
dengan menggunakan penyaring vakum (vacuum filter). Pada saat melakukan
penyaringan ini juga diikuti dengan pencucian sampel pisang raja denganlarutan isopropil alkohol 20% sampai diperoleh filtrat yang tidak berwarna.
Selanjutnya, sampel kulit pisang raja yang telah disaring tersebut dikeringkan
di dalam oven dengan temperatur sebesar 55oC selama 24 jam. Sampel kulit
pisang raja yang telah kering ini kemudian direaksikan atau dicampur dengan
NaOH 0,1 mol/L (10% w/v). Dan pada saat mereaksikan sampel kulit pisang
raja dengan larutan NaOH ini juga dilakukan dengan menggunakan stirrer
pada temperatur ruang. Kemudian, pada sampel kulit pisang raja ini juga
dilakukan penyaringan. Selanjutnya sampel kulit pisang raja ini dikeringkan
kembali di dalam oven dengan temperatur sebesar 55oC selama 24 jam dan
kemudian dicuci dengan akuades sampai pH filtratnya netral (pH = 7,0).
Sampel kulit pisang raja yang telah netral ini kemudian dicampur dengan 100
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-a8
mL asam sitrat 0,6 mol/L dan di-strirrer selama 2 jam dengan menggunakan
temperatur sebesar 80oC. Setelah 2 jam, sampel pisang raja ini selanjutnya
disaring dengan menggunakan penyaring vakum (vacuum filter), lalu dicuci
dengan menggunakan akuades sampai pH filtratnya netral (pH = 7,0). Setelah
itu barulah mengeringkan kembali sampel kulit pisang raja ini di dalam ovendengan temperatur sebesar 55
oC selama 24 jam. Setelah kering, barulah
sampel kulit pisang raja yang nantinya akan dijadikan sebagai biosorben yang
dimodifikasi ini yang nampak atau berbentuk serbuk dapat digunakan untuk
melakukan proses pengujian.
C.2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum (λ maks) untuk larutan yang
mengandung logam berat dengan Metode Lambert-Beer
Yang perlu dilakukan pertama kali di dalam menentukan panjang gelombang
maksimum (λmaks) dari larutan yang mengandung logam berat yaitu
mempersiapkan larutan yang mengandung logam berat tersebut dengankonsentrasi sebesar 0,2M. Larutan ini kemudian diukur absorbansinya dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang 550-700
nm dengan interval 10 nm. Kemudian dari pengukuran ini dicari panjang
gelombang maksimum yang menghasilkan absorbansi maksimum.
C.3 Penentuan pH Optimum untuk masing-masing biosorben
Untuk menentukan pH optimum dari masing-masing biosorben, maka pada
penelitian ini untuk masing-masing biosorben digunakan 7 buah gelas beaker
50 mL. Pada masing-masing gelas beaker tersebut dimasukkan 0,5 gramsampel butiran kulit pisang baik yang telah dimodifikasi maupun yang tidak
dimodifikasi. Pada masing-masing gelas beaker tersebut kemudianditambahkan dengan 25,0 mL larutan Cu(II) 0,2M yang berasal dari larutan
CuSO4 dengan pH larutan masing-masing 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7 yang dapat
dilakukan dengan penambahan H2SO4 1M. Selanjutnya campuran tersebut
diaduk dengan pengaduk magnet selama 3 jam. Dan kemudian campuran
disaring dengan menggunakan kertas saring dan filtratnya dianalisis dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Persamaan yang digunakan untuk
menentukan pH Optimum dari masing-masing Biosorben yaitu sebagai
berikut :
A = ε.b.C dengan : A = Absorbansi
ε = Absortivitas Molar
b = tebal kuvet
C = konsentrasi
q =()
dengan :
q = jumlah dari logam berat (Cu) yang terbiosorpsi
C0 = konsentrasi awal dari ion logam (Cu)
Ce = konsentrasi ion logam yang terukur setelah dilakukan
biosorpsi
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-a
9
V = volume dari larutan
m = massa dari biosorben kulit pisang yang digunakan
C.4 Penentuan Waktu Kontak Optimum
Untuk menentukan waktu kontak optimum dari masing-masing biosorben,
maka pada penelitian ini untuk masing-masing biosorben digunakan 6 buah
gelas beaker 50 mL. Di mana masing-masing gelas beaker tersebut
dimasukkan 0,5 gram sampel butiran kulit pisang baik yang telah
dimodifikasi maupun yang tidak dimodifikasi. Sampel butiran kulit pisang ini
kemudian ditambahkan dengan 25,0 mL larutan Cu(II) 0,2M yang berasal
dari larutan CuSO4 dengan pH optimum yang telah diperoleh sebelumnya.
Campuran selanjutnya diaduk dengan menggunakan pengaduk magnet
selama 10, 20, 30, 60, 120, dan 180 menit. Kemudian campuran tersebut
disaring dan filtratnya dianalisis dengan spektrofotometer UV-Vis.
Persamaan yang digunakan untuk menentukan Waktu Kontak Optimum darimasing-masing Biosorben
A = ε.b.C
dengan : A = Absorbansi
ε = Absortivitas Molar
b = tebal kuvet
C = konsentrasi
q =()
dengan :
q = jumlah dari logam berat (Cu) yang terbiosorpsi
C0 = konsentrasi awal dari ion logam (Cu)Ce = konsentrasi ion logam yang terukur setelah dilakukan
biosorpsi
V = volume dari larutan
m = massa dari biosorben kulit pisang yang digunakan
C.5 Penentuan Isoterm dan Kapasitas Biosorpsi dari masing-masing
Biosorben dengan Metode Langmuir
o Penentuan Isoterm Biosorpsi dari masing-masing Biosorben
Untuk menentukan isoterm biosorpsi dari masing-masing biosorben, maka
pada penelitian ini untuk masing-masing biosorben digunakan 10 buah gelas
beaker 50 mL. Di mana masing-masing gelas beaker tersebut dimasukkan0,5 gram sampel butiran kulit pisang baik yang telah dimodifikasi maupun
yang tidak dimodifikasi. Sampel butiran kulit pisang ini kemudian
ditambahkan dengan 25,0 mL larutan Cu(II) yang berasal dari larutan
CuSO4 dengan konsentrasi berturut-turut 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8,
0,9, dan 1M, yang kemudian diinteraksikan dengan waktu kontak dan pH
optimum yang telah diperoleh sebelumnya. Setelah itu campuran disaring
dengan menggunakan kertas saring, dan filtratnya diukur dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
Persamaan yang digunakan untuk menentukan Pola Isoterm Biosorpsi dari
masing-masing Biosorben
A = ε.b.C
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
10
dengan : A = Absorbansi
ε = Absortivitas Molar
b = tebal kuvet
C = konsentrasi
q = ()
dengan :
q = jumlah dari logam berat (Cu) yang terbiosorpsi
C0 = konsentrasi awal dari ion logam (Cu)
Ce = konsentrasi ion logam yang terukur setelah dilakukan
biosorpsi
V = volume dari larutan
m = massa dari biosorben kulit pisang yang digunakan
o Penentuan Kapasitas Biosorpsi dari masing-masing Biosorben
Untuk menentukan kapasitas biosorpsi dari masing-masing biosorben, makapada penelitian ini untuk masing-masing biosorben digunakan 10 buah gelas
beaker 50 mL. Di mana masing-masing gelas beaker tersebut dimasukkan
0,5 gram sampel butiran kulit pisang baik yang telah dimodifikasi maupun
yang tidak dimodifikasi. Sampel butiran kulit pisang ini kemudian
ditambahkan dengan 25,0 mL larutan Cu(II) yang berasal dari larutan
CuSO4 dengan konsentrasi berturut-turut 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8,
0,9, dan 1M, yang kemudian diinteraksikan dengan waktu kontak dan pH
optimum yang telah diperoleh sebelumnya. Pada penentuan kapasitas
biosorbsi ini nantinya akan digunakan pendekatan isoterm adsorpsi
Langmuir. Di mana nantinya pola isoterm biosorpsi ini dapat diperoleh
dengan cara membuat grafik hubungan antara konsentrasi logam Cu(II)dalam larutan pada keseimbangan terhadap berat Cu(II) yang terserap per
gram sampel. Sedangkan data pola isoterm biosorpsi yang menggunakan
pendekatan isoterm adsorpsi Langmuir dapat diperoleh dengan cara
memplotkan C terhadap C/m, sehingga nantinya dapat ditentukan kapasitas
biosorpsinya. Di mana C merupakan konsentrasi logam Cu(II) dalam larutan
pada keseimbangan, sedangkan C/m merupakan konsentrasi logam Cu(II)
dalam larutan pada keseimbangan per jumlah adsorbat yang terjerap per
satuan bobot adsorben (mg/gr).
Persamaan yang digunakan untuk menentukan Kapasitas Biosorpsi dari
masing-masing Biosorben
A = ε.b.C dengan : A = Absorbansi
ε = Absortivitas Molar
b = tebal kuvet
C = konsentrasi
q =()
dengan :q = jumlah dari logam berat (Cu) yang terbiosorpsi
C0 = konsentrasi awal dari ion logam (Cu)
Ce = konsentrasi ion logam yang terukur setelah dilakukan
biosorpsi
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
11
V = volume dari larutan
m = massa dari biosorben kulit pisang yang digunakan
Biosorpsi Langmuir
=
+
C.6 Penentuan Kapasitas Desorpsi dari masing-masing Biosorben dengan
Metode Langmuir
Untuk menentukan kapasitas desorpsi dari masing-masing biosorben, maka
pada penelitian ini dilakukan percobaan biosorbsi terlebih dahulu yaitu
dengan cara merendam 1,0 gram sampel butiran kulit pisang dalam 50 mL
larutan Cu(II) dengan konsentrasi optimum yang telah didapat sebelumnya,
diaduk dengan waktu yang optimum, serta dengan pH yang optimum pula.
Selanjutnya pada campuran tersebut dilakukan penyaringan denganmenggunakan kertas saring, dan residu yang diperoleh ini nantinya
dipindahkan ke dalam gelas beaker yang masih kosong. Sedangkan
filtratnya dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Residu
yang telah dipindahkan ke dalam gelas beaker ini kemudian dicampur atau
direaksikan dengan 50 mL HCl 0,05M selama 30 menit. Kemudian,
campuran tersebut disaring kembali dan filtrat hasil dari penyaringan
tersebut dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis untuk
mengetahui jumlah ion Cu(II) yang dapat terdesorpsi. Biosorben ini
kemudian dicuci dengan menggunakan akuades untuk menghilangkan sisa-
sisa asam yang masih terdapat pada biosorben. Setelah dicuci dengan
menggunakan akuades, maka biosorben ini siap digunakan untuk melakukan
proses biosorpsi selanjutnya. Pada penelitian ini nantinya akan dilakukan 3
kali proses biosorpsi, sehingga nantinya juga akan diperoleh 3 kali
pengulangan jumlah ion Cu(II) yang terdesorpsi.
Persamaan yang digunakan untuk menentukan Kapasitas Desorpsi dari
masing-masing Biosorben
A = ε.b.C
dengan : A = Absorbansi
ε = Absortivitas Molar
b = tebal kuvet
C = konsentrasiq =
()
dengan :
q = jumlah dari logam berat (Cu) yang terbiosorpsi
C0 = konsentrasi awal dari ion logam (Cu)
Ce = konsentrasi ion logam yang terukur setelah dilakukan
biosorpsi
V = volume dari larutan
m = massa dari biosorben kulit pisang yang digunakan
% Biosorpsi = ()
() X 100%
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
12
% Desorpsi / Recovery = ()
() X 100%
E. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum (λ maks) untuk larutan yang
mengandung logam berat (Cu(II)) dengan Metode Lambert-Beer
Pada penentuan panjang gelombang maksimum (λmaks) untuk larutan
yang mengandung logam berat, dalam penelitian ini yaitu CuSO4 maka yang perlu
dilakukan pertama kali adalah membuat larutan CuSO4 0,2 M. Larutan tersebut
nantinya diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis
dengan panjang gelombang 550-700 nm dengan interval 10 nm. Dari hasil
penelitian ini, didapatkan panjang gelombang maksimum (λmaks) untuk
pengukuran absorbansi larutan CuSO4 yaitu pada panjang gelombang 690 nm.
Hasil dari penentuan panjang gelombang maksimum (λmaks) untuk larutan CuSO4
dapat dilihat pada gambar 1. Pada panjang gelombang 690 nm ini dikatakanmerupakan panjang gelombang maksimum (λmaks) dari larutan CuSO4 karena pada
panjang gelombang ini diperoleh nilai absorbansi yang paling besar apabila
dibanding dengan nilai absorbansi pada panjang gelombang yang lain yaitu
sebesar 0,605 Abs. Perlunya mengetahui panjang gelombang maksimum (λmaks)
dari larutan CuSO4 ini disebabkan karena pengukuran yang dilakukan pada
panjang gelombang maksimum nantinya akan dapat diperoleh kesalahan yang
kecil (kesalahan pengukuran yang paling kecil).
Grafik 1. Hubungan antara konsentrasi CuSO4 (M) dengan absorbansi
Penentuan pH Optimum untuk masing-masing Biosorben
Penentuan pH optimum dilakukan untuk mengetahui pH interaksi dimana
biosorben dapat menyerap biosorbat secara maksimum. Pada penelitian ini telah
dilakukan pengukuran atau penentuan pH optimum dari masing-masing biosorben
yang ada. Berdasarkan hasil penelitian yang ada, maka hubungan antara
y = 0.1248x + 0.5731
R² = 0.9413
00.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.5 1 1.5
A b s o r b a n s i
Konsentrasi CuSO4 (M)
Grafik Hubungan Antara KonsentrasiCuSO4 (M) dengan Absorbansi
Absorbansi
Linear (Absorbansi)
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
13
banyaknya ion logam Cu(II) yang terserap (mg) per gram biosorben terhadap pH
dapat dilihat pada Grafik 2.
Grafik 2. Penyerapan ion logam Cu(II) oleh Biosorben 0, 1, dan 2 pada berbagai
pH dengan konsentrasi awal larutan Cu(II) 0,2M
Dari data yang telah diperoleh tersebut, maka pH 4 dijadikan acuan
dalam penentuan waktu kontak optimum, pola isoterm dan kapasitas biosorpsi
serta desorpsi dari Bio 0. Sedangkan pH 5 dijadikan acuan dalam penentuan
waktu kontak optimum, pola isoterm dan kapasitas biosorpsi serta desorpsi dari
Bio 1 dan Bio 2. Dipilihnya pH optimum dimana pada pH ini jumlah ion Cu(II)
yang terserap paling banyak sebagai acuan untuk melakukan penelitian ini
disebabkan karena pada pH optimum nantinya interaksi yang terjadi antara
biosorben yang digunakan dengan logam berat yang akan diserap atau adsorbat
akan terjadi secara maksimal. Sebab apabila tidak dilakukan pada pH optimum,
dikhawatirkan adsorben yang digunakan tidak dapat bekerja secara optimal.
Sehingga sebelum digunakan untuk melakukan pengujian atau penelitian lebihlanjut, perlu dilakukannya penentuan pH optimum dari masing-masing biosorben
yang digunakan.
Penentuan Waktu Kontak Optimum untuk masing-masing Biosorben
Penentuan waktu kontak biosorpsi dilakukan untuk mengetahui waktu
minimum yang dibutuhkan oleh biosorben dalam menyerap ion logam Cu(II)
secara maksimal sampai tercapai keadaan jenuh. Berdasarkan hasil penelitian,
hubungan antara banyaknya ion logam Cu(II) yang terserap (mg) per gram
biosorben kulit pisang raja terhadap waktu dapat dilihat pada Grafik 3.
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
14
Grafik 3. Penyerapan ion logam Cu(II) oleh Biosorben 0, 1, dan 2 terhadap waktu
dengan konsentrasi awal larutan Cu(II) 0,2M dan pH 4
Dari penelitian ini, dapat diketahui bahwa pada waktu kontak optimum
untuk Bio 0 dan Bio 1 yaitu selama 180 menit. Hal ini dapat dilihat dari grafik
yang ada, dimana baru diperoleh nilai atau jumlah ion logam Cu(II) yang terserap
paling banyak pada menit ke-180 untuk bio 0 dan bio 1 yaitu sebesar 17,25160256
mg.g-1
dan 22,05929487 mg.g-1
. Sedangkan untuk bio 2 diperoleh waktu kontak
maksimum pada menit ke-120. Hal ini ditandai atau dapat dilihat dari
diperolehnya jumlah ion logam Cu(II) yang terserap paling banyak pada menit ke-
120 yaitu sebesar 28,87019231 mg.g-1
. Sehingga dapat dikatakan setelah melewati
waktu menit ke-120, maka pada bio 2 akan terjadi kejenuhan untuk menyerap
logam berat yang ada (dalam penelitian ini yaitu Cu(II)). Kejenuhan ini sendiridapat diamati dari turun atau berkurangnya jumlah logam berat (Cu(II)) yang
terserap yaitu pada menit ke-180, bio 2 hanya mampu menyerap ion logam Cu(II)
yaitu sebesar 26,46624615 mg.g-1
.
Penentuan Pola Isoterm Biosorpsi dari masing-masing Biosorben dengan
Metode Langmuir
Pada penentuan pola isoterm Biosorpsi untuk masing-masing biosorben
yang ada digunakan pendekatan yaitu dengan menggunakan metode Isoterm
Adsorpsi Langmuir. Dipilihnya metode Isoterm Adsorpsi Langmuir untuk
menentukan pola biosorpsi dari masing-masing biosorben yang ada disebabkan
karena metode ini lebih cocok digunakan untuk menyelesaikan dan
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
15
menggambarkan proses adsorpsi yang terjadi. Sebenarnya terdapat beberapa
metode lain yang dapat digunakan seperti menggunakan metode Isoterm Adsorpsi
Freundlich. Isoterm Adsorpsi Freundlich menganggap bahwa pada semua sisi
permukaan adsorben akan terjadi proses adsorpsi di bawah kondisi yang
diberikan. Akan tetapi pada penelitian ini tidak digunakan metode IsotermAdsorpsi Freundlich meskipun metode tersebut merupakan metode yang paling
umum digunakan. Hal ini disebabkan karena metode Isoterm Adsorpsi Freundlich
tidak mampu memperkirakan adanya sisi-sisi pada permukaan yang mampu
mencegah adsorpsi pada saat kesetimbangan tercapai, dan hanya ada beberapa sisi
aktif saja yang mampu mengadsorpsi molekul terlarut (Jason, 2004).
Sedangkan isoterm Langmuir sendiri dibuat untuk menggambarkan
pembatasan sisi adsorpsi dengan asumsi bahwa sejumlah tertentu sisi sentuh
adsorben yang membentuk ikatan kovalen dan ion. Isoterm Langmuir disebut juga
adsorpsi kimia karena adanya reaksi antara molekul-molekul adsorbat dengan
adsorben yang membentuk ikatan kovalen dan ion. Isoterm Langmuir ini
dipelajari untuk menggambarkan pembatasan sisi adsorpsi dengan asumsi bahwasejumlah tertentu sisi sentuh adsorben yang ada pada permukaannya dan
semuanya memiliki energi yang sama, serta bahwa adsorpsi bersifat dapat dibalik
(Atkins, 1999). Hal ini dapat dibuktikan dengan adanya kapasitas desorpsi dari
masing-masing biosorben yang digunakan.
Penentuan isoterm biosorpsi pada penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui pengaruh konsentrasi ion logam Cu(II) yang direaksikan terhadap
jumlah ion logam Cu(II) yang diserap oleh biosorben pada temperatur kamar atau
ruang. Berdasarkan hasil penelitian, hubungan antara jumlah Cu(II) yang terserap
(mg/g) terhadap konsentrasi awal Cu(II) dapat dilihat pada Grafik 4.
Grafik 4. Hubungan antara konsentrasi logam Cu(II) dalam larutan terhadap berat
Cu(II) yang terserap per gram sampel (mg.g-1
)
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
16
Secara umum pada ketiga grafik yang ada tersebut, dapat dilihat bahwa
dengan bertambahnya konsentrasi biosorbat yang diinteraksikan, maka jumlah ion
logam Cu(II) yang terserap tiap gram biosorben kulit pisang raja semakin
bertambah juga. Akan tetapi dari grafik yang pertama, pada konsentrasi 0,5M
jumlah biosorbat yang terserap tidak bertambah dengan meningkatnya konsentrasidan cenderung mengalami penurunan. Pada grafik yang kedua, pada konsentrasi
0,6M jumlah biosorbat yang terserap tidak bertambah dengan meningkatnya
konsentrasi dan cenderung mengalami penurunan. Sedangkan pada grafik yang
ketiga, pada pada konsentrasi yang sama yaitu 0,6M jumlah biosorbat yang
terserap juga tidak bertambah dengan meningkatnya konsentrasi dan cenderung
mengalami penurunan. Dari ketiga grafik yang ada tersebut, dapat disimpulkan
bahwa pola isoterm yang ada sesuai dengan Gilles dan Mac Edwin, dimana grafik
yang diperoleh dari penelitian ini diklasifikasikan sebagai isoterm biosorpsi tipe L
atau yang lebih dikenal dengan isoterm Langmuir. Dengan diketahui tipe isoterm
biosorpsi yang ada merupakan isoterm biosorpsi Langmuir, maka hal ini juga
membuktikan bahwa dipilihnya pendekatan penggunaan metode isoterm biosorpsiLangmuir memang tepat untuk digunakan dalam penelitian ini. Pola isoterm
biosorpsi Langmuir ini memperlihatkan afinitas yang relatif tinggi antara zat
terlarut (ion logam Cu(II)) dengan biosorben pada tahap awal dan selanjutnya
konstan atau bahkan mengalami penurunan.
Penentuan Kapasitas Biosorpsi dari masing-masing Biosorben
Kapasitas biosorpsi dari masing-masing biosorben kulit pisang raja
terhadap ion logam Cu(II) dihitung dengan menggunakan pendekatan biosorpsi
Langmuir. Data biosorpsi yang didapatkan pada penentuan pola isoterm biosorpsi
diterapkan ke persamaan isoterm adsorpsi Langmuir. Berdasarkan hasil penelitian,kurva linier antara konsentrasi logam Cu(II) dalam larutan (C) dengan konsentrasi
logam Cu(II) dalam larutan per jumlah Cu(II) yang terserap per gram sampel (
)
yang diperoleh disajikan pada Grafik 5.
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
17
Grafik 5. Hubungan antara konsentrasi logam Cu(II) dalam larutan terhadap
konsentrasi logam Cu(II) yang terserap per gram sampel (g.L-1
)
Dari penelitian ini, dapat diperoleh persamaan regresi linier, nilai
konstanta Langmuir (b), dan jumlah Cu(II) maksimum yang dapat terserap per
gram sampel (qmax) yang dapat dilihat pada Tabel 1. Dari data yang ada tersebut
dapat dikatakan bahwa biosorben yang berasal dari kulit pisang raja (yang tidak
dimodifikasi maupun yang dimodifikasi) ini memiliki kapasitas biosorpsi yang
baik apabila dibandingkan dengan beberapa biosorben lain yang juga digunakanuntuk menyerap logam Cu(II). Perbandingan kapasitas biosorpsi antara biosorben
kulit pisang raja yang digunakan dalam penelitian ini dengan biosorben yang lain
dapat dilihat pada Tabel 2.
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
18
Tabel 1. Persamaan regresi linier, nilai konstanta Langmuir (b), dan jumlah Cu(II)
maksimum yang dapat terserap per gram sampel (qmax) biosorben
Tabel 2. Perbandingan kapasitas biosorpsi antara biosorben kulit pisang raja yang
digunakan dalam penelitian ini dengan biosorben yang lain
Dari tabel yang ada tersebut, maka dapat dilihat bahwa biosorben yang
berasal dari kulit pisang raja yang telah dimodifikasi (Bio 2) mempunyai kapasitas
biosorpsi yang paling besar apabila dibandingkan dengan biosorben yang berasal
dari kulit pisang raja yang telah dimodifikasi (Bio 1) dan biosorben yang berasal
dari kulit pisang raja yang tidak dimodifikasi (Bio 0).
Selain itu, secara umum dapat dikatakan bahwa kemampuan atau
kapasitas biosorpsi biosorben yang berasal dari kulit pisang raja (yang tidak
dimodifikasi maupun yang dimodifikasi) untuk menyerap logam-logam berat
sangatlah besar apabila dibandingkan dengan biosorben yang lain. Hal inilah yangkemudian menyebabkan biosorben yang berasal dari kulit pisang raja (yang tidak
dimodifikasi maupun yang dimodifikasi) ini sangat berpotensi untuk mendukung
terciptanya “Green Chemistry” yaitu dalam hal menyerap logam-logam berat yang
ada di lingkungan serta “Green Technology” yaitu sebagai inovasi terbaharukan
pemanfaatan limbah kulit pisang raja khususnya sebagai biosorben.
Penentuan Kapasitas Desorpsi dari masing-masing Biosorben
Kapasitas desorpsi merupakan jumlah maksimum dari suatu biosorben
untuk dapat menyerap kembali logam berat yang ada. Kapasitas desorpsi ini
sendiri nantinya akan menentukan efektif atau tidaknya suatu biosorben untuk
dapat digunakan lagi. Dalam hal ini, dapat dikatakan bahwa keefektifan suatu
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
19
biosorben dapat dilihat dari kemampuan biosorben tersebut untuk dapat
digunakan secara terus-menerus (reuse) tanpa atau dengan hilangnya sedikit
kemampuan untuk menyerap logam berat. Suatu biosorben dapat dikatakan efektif
apabila biosorben yang ada tersebut mempunyai nilai kapasitas desorpsi atau %
Recovery yang besar. Hasil desorpsi dengan menggunakan HCl 0,05M sebagailarutan pengelusi dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kapasitas desorpsi atau % Recovery dari biosorben 0, 1, dan 2
Dari masing-masing biosorben yang berasal dari kulit pisang raja (baik
yang tidak dimodifikasi maupun yang dimodifikasi), menunjukkan kapasitas
desorpsi atau % Recovery yang sangat baik yaitu diatas 85%. Hal ini
mengindikasikan bahwa masing-masing biosorben yang berasal dari kulit pisangraja (baik yang tidak dimodifikasi maupun yang dimodifikasi), mempunyai
kemampuan biosorben untuk dapat digunakan secara terus-menerus (reuse) tanpa
atau dengan hilangnya sedikit kemampuan untuk menyerap logam berat. Akan
tetapi, dari ketiga jenis biosorben yang berasal dari kulit pisang raja (baik yang
tidak dimodifikasi maupun yang dimodifikasi), biosorben yang berasal dari kulitpisang raja yang telah dimodifikasi (Bio 1) mempunyai kapasitas biosorpsi yang
paling besar apabila dibandingkan dengan biosorben yang berasal dari kulit pisang
raja yang telah dimodifikasi (Bio 2) dan biosorben yang berasal dari kulit pisang
raja yang tidak dimodifikasi (Bio 0).
F. KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Terdapat adanya perbedaan penyerapan antara biosorben kulit pisang raja
pada saat tidak dimodifikasi (Bio 0) dengan biosorben kulit pisang raja
pada saat dimodifikasi (Bio 1 dan Bio 2) terhadap logam Cuprum (Cu).
2. Kapasitas biosorpsi dari biosorben kulit pisang raja pada saat tidak
dimodifikasi (Bio 0) terhadap ion logam Cu(II) adalah sebesar 106,383
mg/g. Sedangkan kapasitas desorpsinya terhadap ion logam Cu(II) oleh
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
20
HCl 0,05M adalah sebesar 0,608 g.L-1
(pada konsentrasi 0,8M, 89,357%);
0,516 g.L-1
(pada konsentrasi 0,6M, 94,026%).
3. Kapasitas biosorpsi dari biosorben kulit pisang raja pada saat dimodifikasi
(Bio 1) terhadap ion logam Cu(II) adalah sebesar 149,254 mg/g.
Sedangkan kapasitas desorpsinya terhadap ion logam Cu(II) oleh HCl
0,05M adalah sebesar 0,600 g.L-1
(pada konsentrasi 0,8M, 85,172%);
0,532 g.L-1
(pada konsentrasi 0,6M, 98,395%).
4. Kapasitas biosorpsi dari biosorben kulit pisang raja pada saat dimodifikasi
(Bio 2) terhadap ion logam Cu(II) adalah sebesar 256,410 mg/g.
Sedangkan kapasitas desorpsinya terhadap ion logam Cu(II) oleh HCl
0,05M adalah sebesar 0,576 g.L-1
(pada konsentrasi 0,8M, 893,663%);
0,516 g.L-1
(pada konsentrasi 0,6M, 94,016%).
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut yang dapat berupa karakterisasi permukaan
ketiga jenis biosorben yang berasal dari kulit pisang raja yang ada (baik yang
tidak dimodifikasi maupun yang dimodifikasi) ataupun hal-hal yang berkaitan
dengan modfikasi biosorben yang berasal dari kulit pisang raja agar nantinya
dapat diperoleh suatu biosorben yang dapat menyerap logam berat dengan jumlah
yang lebih banyak (lebih maksimal). Serta juga perlu dilakukan penelitian untuk
mengetahui kapasitas biosorpsi dan desorpsi dari ketiga jenis biosorben yang
berasal dari kulit pisang raja yang ada (baik yang tidak dimodifikasi maupun yang
dimodifikasi) terhadap logam-logam berat lainnya.
G. DAFTAR PUSTAKA
Ali Masduqi, 2004, Teknologi Alamiah Untuk Pengolahan Air Limbah
Industri, Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya
Feng N, Guo X, Liang S., 2009, Kinetic and Thermodynamic studies of the
biosorption of Cu(II) by chemically modified orange peel, Journal
Trans Nonferrous Met Soc China
Indriani Seki, H., and Akira Suzuki, 1998, Biosorption of Heavy Metal Ion to
Brown Algae, Macrocytis pyrifera, Kjellmamiella crassiforia, and
Undaria pinnatifida, Journal of Colloid and Interface Science
Marhaeniyanto Eko, 2009, Pemanfaatan Limbah Pisang Sebagai Strategi
Pengembangan Ternak Kambing
Ningchuan Feng, Xueyi Guo, Sha Liang, Yanshu Zhu, Jianping Liu, 2011,
Biosorption of heavy metal from aqueous solutions by chemically
modified orange peel, Journal of Hazardous Materials
Noor Anis Kundari, Nurmaya Arofah, Kartini Megasari, 2009, Seminar
Nasional V SDM Teknologi Nuklir : Kinetika Reduksi Krom (VI)
Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam, Sekolah Tinggi
Teknologi Nuklir BATAN, Yogyakarta
5/17/2018 Innovation Utilization of Banana Peel for Bios or Bent to Absorb Heavy Me...
http://slidepdf.com/reader/full/innovation-utilization-of-banana-peel-for-bios-or-bent-to-ab
21
Nurul Kasyfita, 2007, Efektifitas Penggunaan Adsorben Kulit Pisang Kepok
(Musa Normalis) dalam meningkatkan Kualitas Minyak Goreng
Bekas, Jurusan Pendidikan Kimia, FKIP, Universitas Mulawarman
Palar, H, 1994, Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat, Rineka Cipta,
JakartaUnderwood, A.L., Day, R.A., 2001, Analisis Kimia Kuantitatif , alih bahasa Lis
Sopyan, Edisi Keenam, Erlangga, Jakarta
Recommended