Jurnal Kimia Unand ISSN No. 2303-3401, Volume 2 Nomor 3, Agustus 2013
20
PENYERAPAN ION Cd II DAN Zn II DALAM AIR LIMBAH MENGGUNAKAN KULIT JENGKOL
Pithecellobium jiringa Prain.
Putri Isnaini, Rahmiana Zein, dan Edison Munaf
Laboratorium Kimia Analitik Lingkungan Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Andalas e-mail: pisnaini2yahoo.com
Jurusan Kimia FMIPA Unand, Kampus Limau Manis, 25163
Abstract
The sorption ability of Pithecellobium jiringa Prain. shell has been investigated for removal CdII and ZnII ions. Effect of pH, initial concentration of metal solution, contact time, biosorbent
dosage, and agitation rate have been studied for investigating optimal conditions of biosorption process based on batch experiment. The optimal condition for removal CdII ion was achieved at
pH 5 within 15 minutes and 0,1 g of biosorbent dosage at agitation rate of 150 rpm in initial concentration of 3000 mgL. Meanwhile the optimal condition for sorption of ZnII was
achieved at pH 4 within 90 minutes and 0,1 g of biosorbent dosage at agitation rate of 100 rpm in initial concentration 2000 mgL. The optimal conditions have been applied in sample of Batang
Arau River of Padang city and removal efficiency of metals achieved for CdII and ZnII ions were 94,29 and 74,37, respectively with metal uptake 0,3922 mgg and 0,1144 mgg,
respectively. The analysis of FT-IR spectra indicated the possible functional groups involved in sorption process of metals were hydroxil, carboxyl, sulfonyl. Freundlich and Langmuir isotherm
have been studied and good correlation was obtained from L
angmuir isotherm with value ≥ 0,976. The maximum capacity of Cd II and ZnII ions with Pithecellobium jiringa Prain. shell
determined from Langmuir isotherm were found to be 20,32 mgg and 16,67 mgg, respectively. Keywords: Biosorption, CdII, ZnII, Pithecellobium jiringa shell, adsorption isothem.
I. Pendahuluan
Polusi lingkungan oleh logam berat menjadi suatu problem yang sangat serius di berbagai
negara terutama
daerah berkawasan
industri. Logam berat masuk ke dalam lingkungan melalui limbah cair dari proses
industri seperti
elektroplating, pabrik
plastik, pertambangan, proses metalurgi dan berbagai proses industri lainnya.
Beberapa logam berat menjadi penting untuk tubuh sebagai mikronutrisi seperti
tembaga, seng, selenium, mangan, kobalt dan lain-lain, namun kebanyakan mereka
adalah berbahaya dalam konsentrasi yang tinggi
karena bisa
menjadi beracun.
Sehingga logam berat dengan tingkat keracunannya
yang tinggi
menjadi perhatian besar karena membahayakan bagi
kesehatan manusia dan kelangsungan makhuk hidup di lingkungan.
Logam berat tidak dapat terdegradasi menjadi produk yang tidak berbahaya
sehingga telah dikembangkan beberapa teknologi untuk penghilangan logam berat
dalam air yang terkontaminasi seperti presipitasi, filtrasi membran, ion-exchange,
adsorpsi
serta ko-presipitasi.
Namun metoda
tersebut memiliki
beberapa kekurangan seperti penghilangan logam
yang tidak komplit, peralatan yang mahal,
Jurnal Kimia Unand ISSN No. 2303-3401, Volume 2 Nomor 3, Agustus 2013
21
dan perlunya monitoring systems. Kerugian besar lainnya dari metode konvensional ini
adalah produksi endapan kimia yang beracun dan pengolahan limbah menjadi
tidak ramah lingkungan. Oleh karena itu pentingnya sebuah alternatif penyerapan
logam berat dengan biaya yang lebih murah dan ramah lingkungan.
Biosorpsi merupakan metoda yang menarik perhatian peneliti karena menggunakan
material alternatif dengan biaya yang sangat murah,
ketersediannya mudah,
dan adsorban yang sangat efektif. Biomaterial
yang telah digunakan untuk penyerapan ion CdII dan ZnII diantaranya adalah perlit,
1
lumut Musci,
2
kulit salak,
3
tangkai jagung,
4
dan sampah pertanian lainnya. Kadmium merupakan salah satu logam
berat, bersifat racun dengan tingkat yang tinggi bagi manusia, tanaman, dan hewan.
Logam ini menjadi perhatian khusus karena tidak dapat didegradasi. Jalur antropogenik
utama yang dilalui kadmium sehingga masuk ke dalam lingkungan adalah melalui
limbah
dari proses
industri seperti
elektroplating, peleburan,
manufaktur paduan, pigmen, plastik, pupuk, pestisida,
pertambangan, pabrik
tekstil dan
penyulingan.
5
Zinc tersedia dalam berbagai bentuk, termasuk debu, foil, butiran, bubuk,
potongan, bubuk nanosize diaktifkan, ditembak, dan bentuk berlumut. Ditemukan
di blende mineral seng sfalerit ZnS, calamine
ZnO, franklinite
, smithsonite
ZnCO
3
, willemite Zn
2
SiO
4
, dan zincite ZnO. Para produsen terbesar adalah
Australia, Kanada, Peru dan Amerika Serikat. Produksi tahunan sekitar 5 juta ton.
7
Pada penyerapan ion ZnII menggunakan abu
sabut kelapa,
penyerapannya meningkat dengan meningkatnya pH,
waktu kontak, dan konsentrasi awal ion ZnII.
8
Sementara dengan menggunakan biosorben
lumpur teraktivasi
kering, dilakukan analisis FT-IR, dan menunjukkan
bahwa gugus fungsi amina paling utama terlibat selama penyerapan ion ZnII dan
sebagian gugus fungsi hidroksida.
9
Kulit jengkol merupakan sampah pertanian yang bisa dijadikan sebagai biosorben
dengan biaya yang sangat murah. Kulit keras jengkol sampai saat ini masih
merupakan
limbah yang
tidak termanfaatkan dan tidak mempunyai nilai
ekonomi, padahal
kulit jengkol
mengandung beberapa senyawa-senyawa aktif seperti alkaloid, flavonoid, glikosida
antrakinon, tannin, triterpenoidsteroid, dan saponin.
10
II. Metodologi Penelitian 2.1. Bahan kimia, peralatan dan instrumentasi
