fikoremediator akan terdeprotonisasi muatan negatif
yang akan menimbulkan sisi-sisi aktif baru yang dapat berikatan dengan ion logam
Komari dkk., 2007. Semakin bertambah luasnya area permukaan
N. commune
yang tersedia untuk berikatan dengan ion logam menyebabkan peluang remediasi ion kadmium pun menjadi lebih maksimal.
Namun demikian, pada pH 9 efisiensi dan kapasitas remediasi mengalami penurunan menjadi 12,19 dengan kapasitas penyerapan 1,219
mgg. Hal ini dikarenakan pada pH tinggi, ion logam akan terpresipitasi dan membentuk endapan hidroksida sehingga kelarutannya pada larutan akan
berkurang. Berkurangnya kelarutan ion kadmium tentunya akan mengurangi jumlah ion kadmium yang dapat diremediasi oleh
N. commune.
Akibatnya efisiensi penyerapannya menjadi menurun. Secara umum, anggota
Cyanobacteria merupakan spesies yang rentan terhadap perubahan pH lingkungan hidupnya. Spesies ini tidak mampu hidup pada pH di atas maupun
dibawah pH rentang hidupnya. Seperti halnya pada pH terlalu asam, pada pH terlalu basa juga menyebabkan denaturasi pada enzim dan protein pada
penyusun dinding sel Black, 2010. Hal ini menyebabkan berkurangnya sisi aktif permukaan
N. commune
untuk berikatan dengan ion logam kadmium sehingga mengakibatkan berkurangnya kapasitas remediasi
N. commune.
B. Pengaruh Lama Waktu Kontak Larutan Terhadap Remediasi Logam
Berat Kadmium Cd II oleh
Nostoc commune
Penentuan pengaruh waktu kontak bertujuan untuk mengetahui waktu paling optimal
N. commune
dalam meremediasi logam kadmium. Waktu optimal adalah waktu dimana semua gugus aktif telah jenuh oleh ion
kadmium. Penentuan waktu optimal penting karena berkaitan dengan kapasitas pengolahan dan biaya ketika diaplikasikan ke lapangan. Pada
penelitian ini digunakan beberapa variasi waktu yaitu: 5 menit, 10 menit, 20 menit, 30 menit, 40 menit, 50 menit dan 60 menit. Hasil pengujian pengaruh
waktu kontak terhadap efesiensi remediasi dan kapasitas remediasi ion logam berat kadmium Cd II oleh
N. commune
di sajikan pada Gambar 11 dan 12. perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
Gambar 11. Efisiensi Remediasi Cd II oleh
N. commune
Sebagai Fungsi dari Perubahan Waktu Kontak Volume 20 mL, Konsentrasi 100
mgL, Massa
N. commune
0,2 gram.
Gambar 12. Kapasitas Remediasi Cd II oleh
N. Commune
Sebagai Fungsi dari Perubahan Waktu Kontak Volume 20 mL, Konsentrasi 100
mgL, Massa
N. commune
0,2 gram. Gambar 11 dan 12 menunjukkan bahwa kurva efisiensi remediasi dan
kapasitas remediasi memiliki pola yang sama, yaitu remediasi ion logam kadmium meningkat pada 10 menit pertama yang selanjutnya mengalami
penurunan secara berturut-turut hingga mendekati konstan di menit ke-60. Kenaikan efesiensi dari menit ke-5 sebesar 44,41 dengan kapasitas
40 41
42 43
44 45
46 47
48 49
50 51
5 10
20 30
40 50
60
E fi
si e
n si
r e
m e
d ia
si
Waktu Kontak menit
Cd II
4 4,1
4,2 4,3
4,4 4,5
4,6 4,7
4,8 4,9
5 5,1
5 10
20 30
40 50
60
K a
p a
si ta
s re
m e
d ia
si m
g g
Waktu kontak menit
Cd II
commit to user
remediasi 4,441 mgg menjadi 49,85 dengan kapasitas remediasi 4,985 mgg di menit ke-10 menandakan bahwa remediasi ion kadmium terus
bertambah dengan semakin bertambahnya waktu hingga suatu titik dimana seluruh gugus aktif menjadi jenuh oleh ion kadmium. Titik dimana gugus
aktif menjadi jenuh oleh ion logam disebut waktu kontak optimum. Waktu kontak optimum terjadi pada 10 menit pertama, yaitu ketika remediasi ion
kadmium mencapai titik maksimalnya dengan efesiensi remediasi paling besar yaitu 49,85 dan kapasitas remediasi terbesar yaitu 4,985 mgg Tabel
3. Tabel 3. Efisiensi Remediasi Dan Kapasitas Remediasi Logam Berat
Kadmium Cd II Pada Variasi Waktu Kontak 5 – 60 menit.
Waktu menit Efisiensi remediasi Kapasitas remediasi mgg
5 44,41
4,441
10 49,85
4,985
20 49,23
4,923
30 45,21
4,521
40 44,55
4,455
50 44,03
4,403
60 43,94
4,394 Pada 10 menit pertama kerja remediasi berjalan dengan optimal.
Menurut Afrianita dkk. 2013, suatu remediasi dikatakan optimal apabila memiliki efisiensi remediasi dan kapasitas remediasi yang tinggi. Waktu yang
dibutuhkan oleh
N. commune
untuk meremediasi ion logam kadmium tergolong cukup singkat. Hal ini dikarenakan penyerapan ion kadmium oleh
N. commune
terjadi secara pasif. Menurut Prasetyawati 2009 dan Chen Pan 2005 Tahap ini disebut R
apid stage
. Pada tahap ini ion kadmium diserap langsung oleh permukaan sel dan EPS
Extracellular Polymere Substance
melalui mekanisme
passive uptake
yang terjadi secara cepat. Ion logam kadmium mengikat dinding sel dengan dua cara yaitu: 1 Pertukaran
ion monovalent dan divalent seperti Na, Mg, dan Ca pada dinding sel yang digantikan oleh ion kadmium dan 2 terbentuknya formasi kompleks antara
ion-ion logam kadmium dengan gugus fungsional seperti karbonil, karboksil, perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
amino, sulfihidril, phospat, hidroksil dan fosfat yang berada pada dinding sel. Oleh karena seluruh gugus aktif menjadi jenuh oleh ion kadmium, maka
efisiensinya remediasinya menjadi tinggi. Pada tahap ini, ion kadmium terakumulasi pada permukaan sel
N. commune
. Ikatan yang terbentuk antara permukaan sel
N. commune
dengan ion logam kadmium haruslah kuat untuk menjaga perpindahan ion logam kadmium di permukaan sel menuju
sitoplasma memalui mekanisme
active uptake
yang melibatkan metabolisme sel.
Namun demikian, setelah dicapai waktu optimumnya, secara berturut- turut terjadi penurunan efesiensi remediasi hingga mendekati konstan di
menit ke-60. Hal ini menunjukkan bahwa ion logam kadmium yang sudah berikatan dengan permukaan sel
N. commune
ada yang terlepas kembali. Terlepasnya ion kadmium ini menunjukkan bahwa selain adsorbsi secara
kimia pertukaran ion dan pembentukan kompleks terjadi juga adsorbsi secara fisika yang bersifat reversibel mudah terlepas kembali. Adsorbsi
secara fisika terjadi saat ion logam berat terperangkap dalam pori-pori atau rongga sel
N. commune
. Pada adsorbsi fisika gaya yang mengikat ion logam dengan permukaan sel
N. commune
adalah gaya Van der Walls. Ion logam akan diadsorpsi oleh permukaan medium ketika gaya tarik molekul antara
larutan dan permukaan media lebih besar daripada gaya tarik substansi terlarut dan larutan. Ion logam yang terikat lemah pada permukaan sel
fikoremediator dapat bergerak dari satu bagian permukaan ke bagian permukaan lain. Adsorbsi ini terjadi secara cepat dan reversibel Apriliani,
2010; Lestari dkk., 2002. Menurut Lestari dkk. 2002, pada adsorbsi fisika, waktu kontak yang terlalu lama dapat menyebabkan terlepasnya kembali ion
logam ke dalam larutan. Proses terlepasnya ion logam berat ke dalam larutan disebut sebagai peristiwa desorbsi. Menurut Winarni 2007, faktor-faktor
yang mempengaruhi laju desorbsi adalah pH, suhu reaksi, kecepatan pengadukan, dan waktu kontak antara adsorben dan adsorbat. Peningkatan
waktu kontak yang melebihi keadaan setimbangnya dapat menyebabkan desorbsi. Hal ini dikarenakan setelah mencapai kondisi setimbang 10 menit,
commit to user
ikatan antara ion logam dengan adsorben secara fisika menjadi semakin lemah sehingga ion logam Cd II cenderung mempertahankan diri berada di
dalam larutan Widihati dkk., 2012. Ikatan pada adsorbsi fisika dapat diputuskan dengan mudah dengan cara pemanasan.
Terlepasnya ion logam kadmium ke dalam larutan menyebabkan menurunnya efisiensi remediasi. Setelah kondisi optimum, kapasitas
remediasi juga mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan kondisi jenuh yang telah dicapai sebelumnya dimana hampir seluruh permukaan
N. commune
berikatan dengan ion logam kadmium yang ada.
C. Pengaruh Konsentrasi Ion Kadmium Terhadap Remediasi Logam Berat
