13 pencampuran logam. Beberapa gram kadmium seperti sulfida, karbonat dan oksida,
tidak larut dalam air. Namun dapat berubah menjadi larut dalam air garam di alam bawah pengaruh oksigen. Kadmium merupakan komponen campuran logam yang
memiliki titik lebur terendah.Unsur ini dugunakan dalam campuran logam poros dengan koefisen gesek yang rendah dan tahan lama. Logam ini juga banyak
digunakan dalam aplikasi sepuhan listrik electroplating [28]. Kadmium adalah logam berat beracun yang ditemukan sebagai konstituen
minor dari bijih seng. Kadmium biasanya diproduksi sumber daya primer dan skunder seperti basis konsentrat logam, limbah baterai Ni-Cd, listrik debu tanur,
surya sel, dan bahan fluorescent. Adapun dampak negatif logam Cd dalam tubuh manusia yaitu dapat menghambat kerja paru-paru, bahkan mengakibatkan kanker
paru-paru, mual, muntah, diare, kram, anemia, kerusakan ginjal dan hati [29].
2.4 ADSORBSI 2.4.1 Pengertian Adsorbsi
Adsorpsi adalah fenomena fisik yang terjadi antara molekul-molekul fluida gas atau cair yang dikontakkan dengan suatu permukaan padatan. Adsorpsi adalah
proses dimana molekul- molekul fluida menyentuh dan melekat pada permukaan padatan [30]. Berdasarkan gaya yang bekerja, proses adsorpsi dibagi menjadi dua,
yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. Pada adsorpsi fisika, gaya utama bekerja adalah gaya gaya Van der Waals. Gaya ini relatif lemah dengan energi yang terlibat
sekitar 20 kkalmol. Sementara pada adsorpsi kimia, terdapat proses perpindahan elektron yang sama dengan pembentukan ikatan kimia antara permukaan padatan
dengan zat terjerap. Adsorpsi kimia biasanya terjadi pada proses-proses katalitik heterogen. Aktivasi kimia pada adsorben pada umumnya digunakan industri yang
umumnya lebih efisien dalam penghilangan impurities kotoran. Pada adsorpsi fisika terjadi proses cepat dan setimbang reversibel sedangkan adsorpsi kimia
berlangsung lambat tetapi ireversibel [31].
2.4.2 Jenis dan Sumber Adsorben
Jenis-jenis media adsorpsi yang umum digunakan antara lain zeolit, karbon aktif, slika gel dan biosorben.
Universitas Sumatera Utara
14 1.
Zeolit Zeloid merupakan material berpori dan memiliki beberapa kandungan mineral
dominan SiO4 dan AlO4. Kapasitas adsorpsinya dapat ditingkatkan dengan aktivasi larutan asam kuat atau basa kuat. Zeolit memiliki bentuk kristal yang sangat teratur
dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah yang menyebabkan luas permukaan zeolit sangat besar [32].
2. Karbon aktif
Karbon aktif merupakan suatu bentuk arang yang telah melalui aktifasi dengan menggunakan gas CO2, uap air atau bahan-bahan kimia sehingga pori-porinya
terbuka dan dengan demikian daya absorpsinya menjadi lebih tinggi terhadap zatwarna dan bau. Karbon aktif mengandung 5 sampai 15 persen air, 2 sampai 3
persen abu dan sisanya terdiri dari karbon. Karbon yang sekarang banyak digunakan berbentuk butiran granular dan berbentuk bubuk tepung. Besarnya daya serap
karbon aktif sangat dipengaruhi oleh keadaan pori-pori yang terbentuk. Pori-pori pada karbon aktif memiliki beberapa jenis sebagai berikut :
a. Mikropori dengan ukuran dibawah 40 Angstrom b. Mesopori dengan ukuran antara 40 - 5000 Angstrom
c. Makropori dengan ukuran diatas 5000 Angstrom pada bahan baku yang berbeda dan perlakuan yang berbeda maka dominasi pori-pori
yang terbentuk juga berbeda. Pada karbon aktif dengandominasi mikropori sangat sesuai untuk digunakan sebagai penyerap molekul-molekus kecil seperti molekul gas
dan dengan tingkat kontaminan rendah. Sedangkan karbon aktif dengan dominasi makropori sesuai untuk menyerap molekul yang lebih besar seperti molekul cairan
dan sangat cocok untuk decolorizing. Pembuatan karbon aktif terdiri dari tiga tahap yaitu:
a. Dehidrasi: proses penghilangan air. Bahan baku dipanaskan sampai temperatur 170 °C.
b. Karbonisasi: pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Karbonasi dilakukan pada suhu 400-900ºC
c. Aktivasi: Dekomposisi tar dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan
Universitas Sumatera Utara
15 dengan uap atau CO2 sebagai activator. Akitivasi biasanya ada dua yaitu aktivasi
fisika suhu tinggi dan aktivasi kimia menggunakan bahan kimia basa pada suhu rendah [33].
Sifat karbon aktif yang paling penting adalah daya serap. Dalam hal ini, ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorbsi, yaitu: sifat adsorben, sifat
serapan, dan temperatur. Karbon aktif yang merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing-
masing berikatan secara kovalen. Dengan demikian, permukaan karbon aktif bersifat non polar. Selain kompisisi dan polaritas, struktur pori juga merupakan faktor yang
penting diperhatikan. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori karbon aktif, mengakibatkan luas permukaan semakin besar. Dengan
demikian kecepatan adsorbsi bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorbsi, dianjurkan agar menggunakan karbon aktif yang telah dihaluskan. Banyak senyawa
yang dapat diadsorbsi oleh karbon aktif, tetapi kemampuannya untuk mengadsorbsi berbeda untuk masing- masing senyawa. Adsorbsi akan bertambah besar sesuai
dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari sturktur yang sama, seperti dalam deret homolog. Adsorbsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi,
ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan [32]. Pada penelitian ini yang menjadi standar kualitas karbon aktif dengan
menentukan besar bilangan iodin dimana jumlah milligram iodin yang teradsorpsi oleh satu gram karbon aktif. pori-pori karbon aktif akan terbuka sehingga penyerapan
karbon aktif terhadap larutan iodin semakin besar, apabila suhu dinaikan akan terjadi dekomposisi sampel menjadi abu [34]. Kualitas karbon aktif dapat dinilai
berdasarkan persyaratan SNI 06 –3730-1995 pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Standarisasi Karbon Aktif SNI 06 –3730-1995 [35]
Jenis Persyaratan Parameter
Kadar Air Mak. 15
Kadar Abu Mak. 10
Kadar Zat Menguap Mak. 25
Kadar Karbon Terikat Min. 65
Daya Serap Terhadap Yodium Min. 750 mgg
Daya Serap Terhadap Benzena Min. 25
Universitas Sumatera Utara
16 3.
Silika gel Slika gel adalah substansi-substansi yang digunakan untuk menyerap
kelembaban dan cairan partikel dari ruang yang berudarabersuhu. Silika gel yang siap untuk digunakan berwarna biru. Ketika silica gel telah menyerap banyak
kelembaban, ia akan berubah warnanya menjadi pink merah muda. Ketika ia berubah menjadi warna pink merah muda, ia tidak bisa lagi menyerap kelembaban.
Ia harus meregenerasi. Hal ini dapat dilakukan dengan menghangatkannya di dalam mesin oven. Panas nya mengeluarkan kelembaban, lalu ia akan berubah warnanya
menjadi biru dan kembali bisa digunakan [36]. 4.
Biosorpsi Biosorpsi menggunakan adsorben dari biomassa sebagai penyerap ion logam
yang terkandung dalam limbah sehingga kandungan ion logam dalam air limbah menjadi turun. Contohnya: alga, limbah hasil pertanian, dan lumut [37].
2.4.3 Faktor- Faktor yang Mempengaruhi Adsorbsi
Dalam menentukan proses tingginya penyerapan proses adsorpsi ada beberapa faktor yang mempengaruhi diantaranya:
1. Ukuran molekul adsorbat
Ukuran molekul yang sesuai merupakan hal penting agar proses adsorpsi dapat terjadi, karena molekul-molekul yang dapat di adsorpsi adalah molekul-
molekul yang diameternya leih kecil atau sama dengan diameter pori adsorben. 2.
Kepolaran zat Apabila berdiameter sama, molekul-molekul polar lebih kuat diadsorpsi
daripada molekul molekul tidak polar. Molekul-molekul yang lebih polar dapat menggantikan molekul-molekul yang kurang polar yang terlebih dahulu
teradsorpsi. 3.
Kemurnian adsorben Sebagai zat untuk mengadsorpsi, maka adsorben yang lebih murni lebih
diinginkan karena kemampuan adsorpsi lebih baik. 4.
Luas permukaan dan volume pori adsorben
Universitas Sumatera Utara
17 Jumlah molekul adsorbat yang teradsorp meningkat dengan bertambahnya luas
permukaan dan volume pori adsorben. 5.
Temperatur absolute T Temperatur yang di maksud adalah temperatur adsorbat. Pada saat molekul-
molekul gas atau adsorbat melekat pada permukaan adsorben akan terjadi pembaebasan sejumlah energi yang dinamakan peristiwa eksotermis.
Berkurangya temperatur akan menambah jumlah adsorbat yang teradsorpsi demikian juga untuk peristiwa sebaliknya.
6. Tekanan P
Tekanan yang dimaksut adalah tekanan adsorbat. Kenaikan tekanan adsorbat dapat menaikkan jumlah yang di adsorpsi.
7. Interaksi Potensial E
Interaksi potensial antara adsorbat dengan dinding adsorben sangat bervariasi, tergantung dari sifat adsorbat-adsorben.
8. pH medium
Memiliki dampak yang signifikan terhadap penyerapan adsorbat oleh perbedaan adsorben. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa hidrogen ion itu
sendiri adalah adsorbat bersaing kuat, dan sebagian karena spesiasi kimia ion logam di bawah pengaruh pH larutan [30].
2.5 DESKRIPSI PROSES
