PEMISAHAN DAN PEROLEHAN KEMBALI ION LOGA (1)

PEMISAHAN DAN PEROLEHAN KEMBALI ION LOGAM Zn(II) MENGGUNAKAN
ASAM LEMAK HIDROKSAMIK YANG DIIMMOBILISASI KE DALAM ZEOLIT

FIRMAN OZAKI
Program Studi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Mataram
Jl. Majapahit No. 62 Mataram 83125 Tlp. 0370 634708
Email : [email protected]

Abstrak. Penambangan liar di Indonesia banyak menimbulkan masalah kesehatan dan lingkungan

akibat limbah logam berat berbahaya yang dihasilkan. Ion logam Zn(II) merupakan satu dari
banyak limbah logam berat berbahaya yang dapat memberikan efek toksik bagi kesehatan
manusia. Untuk mengatasi permasalahan tersebut dilakukan penghilangan (removal) ion logam
Zn(II) dari limbah dengan metode immobilisasi agen pengkelat asam lemak hidroksamik ke dalam
zeolit. Metode ekstraksi padat-cair digunakan untuk memisahkan dan memperoleh kembali ion
logam Zn(II). Hasilnya diperoleh kondisi optimum immobilisasi FHA dalam zeolit dengan daya
jerap sebesar 11,3504 mg/g. Kondisi optimum untuk pemisahan dan perolehan kembali ion logam
Zn2+ , adalah waktu kontak 5 jam, pH ion logam Zn 2+ = 5 dan daya jerap ion logam Zn 2+ sebesar
5,29 mg/g. Berdasarkan hasil ekstraksi padat-cair yang telah dilakukan diperoleh serapan FHAzeolit terhadap ion logam Zn2+ sebesar 90,18% dengan nilai recovery sebesar 99,63% dan
pemisahan ion logam Zn2+ dengan logam lainnya sebesar 11,88%.


Kata kunci: Ion logam Zn 2+, immobilisasi chelating agent, asam lemak hidroksamik, zeolit,
ekstraksi padat-cair

PENDAHULUAN

Penambangan liar tanpa izin (PETI)

sedangkan limbah berupa mineral logam

banyak dilakukan pada daerah dengan kadar

lainnya dibuang ke saluran perairan sekitar

emas yang rendah oleh masyarakat. Proses

sehingga sangat berbahaya bagi kehidupan

penambangan dilakukan secara tradisional,


dan lingkungan. Salah satu mineral logam

seperti metode amalgamasi dan sianidasi

tersebut adalah ion logam Zn(II). Ion logam

dimana hanya mineral emas yang diambil,

Zn(II) merupakan unsur esensial bagi tubuh,

tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya

penelitian

dan bersifat toksik, seperti sakit lambung

immobilisasi chelating agent dalam resin.

akut, diare dan muntah. Zn memiliki sifat


Metode

toksik terutama dalam bentuk ion. Hampir

pemisahan dan perolehan kembali logam-

70% keberadaan Zn di dunia dihasilkan dari

logam dari limbahnya, karena chelating

penambangan dan 30% dari daur ulang Zn

agent yang terikat pada fase padat resin akan

(Widowati et al, 2008).

mengikat logam-logam yang terkandung

ini


digunakan

immobilisasi

ini

metode

memudahkan

Oleh karena itu, dibutuhkan solusi

dalam limbah secara spesifik. Sedangkan

mangatasi

yang

jika tanpa agen pengkelat, maka resin akan


ditimbulkan limbah tersebut, khususnya ion

menyerap logam dengan menyeluruh, karena

logam Zn(II) tanpa menimbulkan adanya

yang memiliki selektivitas terhadap daya

permasalahan yang baru dengan mengubah

jerap logam adalah agen penkelat yang

limbah tersebut menjadi sesuatu yang

terikat pada fase padat resin. Metode ini

bermanfaat atau memiliki nilai pakai.

disebut juga dengan ektraksi padat-cair,


Langkah pertama yang perlu dilakukan

dengan resin yang mengikat chelating agent

adalah memisahkan ion logam Zn(II) dari

sebagai fase padat dan air limbah sebagai

pengotornya

fase cairnya (Muhsinun, 2011).

untuk

berasosiasi

atau

permasalahan


logam

dengannya.

lain

banyak

Pada peneltitian sebelumnya telah

dilakukan teknik pemisahan dan pemurnian

digunakan resin Amberlite XAD-4 untuk

ion logam dengan agen pengkhelat, seperti

logam Cd2+(Wahyuni, 2013), namun resin

ekstraksi pelarut (Irwansyah, 2012) dan


tersebut merupakan resin yang komersial

metode immobilisasi chelating agent dalam

dan mahal. Oleh karena itu, pada penelitian

resin untuk memisahkan ion-ion logam dari

ini akan digunakan resin zeolit seperti yang

air limbah (Nasrudin, 2015). Namun,

telah dilakukan oleh Nasrudin (2015) dalam

perolehan

logam-logam

penelitiannya sebagai adsorben dari FHA


menggunakan metode ekstraksi pelarut

untuk logam Pb (timbal). Penggunaan zeolit

menimbulkan masalah baru, seperti sebagian

didasarkan atas kemampuannya melakukan

besar pelarut organik yang digunakan untuk

pertukaran ion (ion excangher ), adsorpsi

mengekstraksi ion logam tersebut masih

(adsorption)

bersifat

sehingga zeolit sangat baik digunakan


kembali

toksik (racun)

Telah

yang

jika dibuang

langsung ke lingkungan, sehingga dalam

dan

katalisator

(catalyst),

sebagai adsorben (Sutarti dan Rachmawati,


golongan

1994).

lingkungan maupun dari sumber lainnya
Pada

digunakan

penelitian

et

al.,

2001),

baik

sehingga

dari

dapat

disimpulkan bahwa reagen asam lemak

pengkelat seperti Amberlite Xad-16-1,5-

hidroksamik ini mempunyai kemampuan

Difenil Karbazida (Wulandari, 2010) dan

tinggi dalam mengekstraksi logam.

(C10H16N2O8)

sebagai

(Zaki

Lantanida

agen

EDTA

reagen-reagen

sebelumnya

unsur

(Saputri,

2014).

Asam lemak hidroksamik (FHA)

tersebut

masih

dapat disentesis dengan dua cara yakni

merupakan reagen komersial yang mahal

secara kimiawi dan secara enzimatis. Pada

dan sulit diperoleh. Oleh karena itu,

penelitian ini FHA yang digunakan adalah

dibutuhkan suatu reagen yang murah dan

yang disintesis secara enzimatis dari minyak

mudah diperoleh dalam penanggulangannya

inti buah ketapang. Sintesis secara enzimatis

terhadap pencemaran lingkungan sehingga

dilakukan dengan mereaksikan asam lemak

dalam penelitian ini digunakan reagen yang

pada minyak nabati (trigliserida) dengan

mempunyai

hidroksamik

hidroksilamin dan dikatalis dengan enzim

(Hydroxamic Acid) dengan bahan dasar

lipase. Beberapa penelitian tentang sintesis

asam lemak. Reagen dengan gugus asam

asam hidroksamik secara enzimatis yaitu,

hidroksamik

yang

sintesis tiohidroksamik dari minyak kelapa

mempunyai sifat pengkhelat logam yang

sawit dengan katalis lipase (Mulla dkk. 2010)

tinggi dan superior untuk ekstraksi dan

dan sintesis asam lemak hidroksamik dari

pemisahan spektrometer dari ion logam

minyak kelapa secara enzimatis (Arsiwan,

(Agrawal et al., 1980). Menurut Suhendra

2010). Dari beberapa penelitian sebagian

dan

asam-asam

besar menggunakan bahan baku minyak

hidroksamik merupakan agen pengkhelat

makanan (edible oil) untuk sintesis asam

(chelating agent) turunan hidroksilamina

hidroksamik. Oleh karena itu, dibutuhkan

dan asam karboksilat, oleh karena itu asam

bahan lain sebagai pengganti dalam sintesis

hidroksamik juga disebut N-hidroksi amida

asam hidroksamik berbahan non edible oil,

karboksilat dengan rumus R-CO-NHOH.

seperti minyak inti buah ketapang.

Namun,

reagen-reagen

gugus

asam

merupakan

Gunawan

(2012),

reagen

Pembuatan poli (asam lemak hidroksamik)

Penggunaan

minyak

inti

buah

dengan bahan dasar pati sagu ternyata dapat

ketapang sebagai bahan dasar sintesis FHA

digunakan

dikarenakan asam lemak yang dikandungnya

untuk

mengekstraksi

logam

mempunyai rantai karbon C 14 – C 20, yang

stirrer,

memungkinkan

gugus

waterbathshaker , pompa vakum, neraca

sekaligus

Analitik (Denver), statif, pH meter digital

hidrofobik
(Suhendra

terbentuknya

dan

2014).

penggunaan minyak inti buah ketapang

UV- Vis (Shimadzu UV-1800) dan AAS

disebabkan karena metode yang digunakan

(Shimadzu AA-7000).

adalah immobilisasi chelating agent ke

BAHAN

dalam polimer pendukung yang tidak polar,

Adapun bahan yang digunakan semuanya

maka diperlukan chelating agent yang

berderajat P.A (Pro Analyze) kecuali yang

mempunyai sifat hidrofobik dan hidrofilik

disebut khusus. Bahan tersebut adalah

sekaligus. Jika dilihat dari gugus fungsinya,

sebagai berikut: Zeolit alam, methanol, n-

asam hidroksamik bersifat polar (hidrofilik).

heksana,

Oleh karena itu, diperlukan gugus alkil rantai

Universitas Mataram), hidroksilamin, enzim

menengah sampai panjang agar dapat juga

Lipase TL, NaOH, HCl, H2SO4, ion logam

bersifat hidrofobik (Suhendra dan Gunawan,

(Cu, Zn dan Pb), HNO3, Aquades (Lab.

2012). Minyak inti biji ketapang (Terminalia

Kimia dasar), pH universal (Merck) dan

memiliki

Selain

plate),

(Orion 3 Star), kromatografi kolom, FTIR,

Linn)

al.,

(hot

itu,

catappa

et

hidrofilik

pemanas

kandungan

inti

biji

ketapang

(kawasan

kertas saring Whatman (Merck).

trigliserida yang cukup tinggi yaitu sekitar
54% (Andriyani, 2010). Selain itu, biji

PROSEDUR PENELITIAN

ketapang juga merupakan non edible oil dan

Tahap

tak banyak dimanfaatkan oleh masyarakat

Ketapang

Ekstrasi

Minyak

Inti

Biji

sehingga menjadi salah satu pertimbangan

Ekstraksi inti biji ketapang dilakukan

untuk menggunakan biji ketapang sebagai

dengan menggunakan metode sokhletasi.

bahan baku chelating agent dalam penelitian

Inti biji ketapang kering yang sudah

ini.

diblender ditimbang sebanyak 60 gram,
kemudian dibungkus dengan kertas saring

METODE PENELITIAN

dan dimasukkan ke dalam alat sokhlet

ALAT

selama 6 jam dengan 250 mL pelarut n-

Alat laboratorium yang digunakan pada

heksan. Untuk memisahkan minyak dari

penelitian ini adalah semua peralatan dasar

pelarutnya,

dari gelas di laboratorium kimia, magnetic

diuapkan untuk menghilangkan pelarut n-

hasil

ekstraksi

kemudian

heksan dengan rotary evaporator pada suhu

Sebelum

40 oC dengan kecepatan 110 rpm. Minyak

terlebih dahulu hidroksilamin hidroklorida

yang diperoleh kemudian ditimbang untuk

dilarutkan dengan air (aquades) sedangkan

ditentukan

minyak

kadarnya

dan

selanjutnya

mereaksikan

dilarutkan

reaktan

dengan

n-heksan.

ditambahkan natrium sulfat anhidrat untuk

Hidroksilamin

menghilangkan kadar airnya. Kadar minyak

dilarutkan kemudian dinetralkan sampai pH

dapat dihitung dengan rumus:

= 7 dengan menambahkan NaOH 0,1M.







=












×

%

FHA

hidroklorida

tersebut

yang

yang

terbentuk

telah

kemudian

dipisahkan dari lapisan air. Lapisan air

Minyak ketapang yang dihasilkan

dipisahkan dengan menggunakan corong

kemudian di uji KLT untuk melihat apakah

pisah. Untuk mendapatkan FHA padat,

minyak yang dihasilkan sama dengan

fraksi n-heksan didinginkan dalam freezer

standar trigliserida. Eluen yang digunakan

(