Kemampuan Batang Jagung (Zea Mays) Sebagai Adsorben Pada Logam Fe

BAB I
PENDAHULUAN
1.1

LATAR BELAKANG
Tanaman jagung (Zea Mays) merupakan salah satu tanaman andalan

Indonesia. Tanaman jagung merupakan bahan pangan di beberapa bagian wilayah
di Indonesia. Selain itu, jagung juga merupakan bahan utama untuk pakan ternak.
Oleh karena kebutuhan terhadap jagung yang sangat tinggi, maka komoditi jagung
ditanam diseluruh wilayah indonesia.
Berdasarkan data (Badan Pusat Statistik) BPS, produktivitas jagung dalam
kurun waktu 5 tahun mengalami peningkatan mulai dari 4,24 ton/ha di tahun 2009
menjadi 4,80 ton/ha di tahun 2013. Seiring produksi tanaman jagung meningkat,
limbah produksi tanaman jagung juga akan meningkat.
Tabel 1.1 Potensi Limbah Tanaman Jagung di Provinsi Sumatera Utara [2]
Tahun
Potensi (Ton)
2009
991.128
2010

1.099.288
2011
1.021.164
2012
972.392
2013
843.076
Pada tabel 1.1 diatas menjelaskan potensi limbah tanaman jagung di provinsi
sumatera utara pada tahun 2009 sampai tahun 2013. Potensi rata - rata limbah
tanaman jagung di Sumatera utara pada tahun 2009 – 2013 sebesar 985.409,6 ton.
Tabel 1.2 Proporsi Limbah Tanaman Jagung Dalam Kondisi Kering
(% Berat Kering) [2]
Proporsi
Protein kasar
Limbah jagung
Kadar air (%)
limbah
Palabilitas
(%)
(% BK)

Batang
70 – 75
50
3,7
Rendah
Daun
20 – 25
20
7,0
Tinggi
Tongkol
50 – 55
20
2,8
Rendah
Kulit Jagung
45 – 50
10
2,8
Tinggi

Pada tabel 1.2 diatas menjelaskan proporsi limbah tanaman jagung yang
terbagi atas batang, daun, tongkol dan kulit dalam kondisi kering (% berat kering).
Batang jagung memiliki persentase proporsi limbah paling besar yaitu 50%
dibandingkan bagian – bagian jagung yang lain. Tongkol jagung, kulit ari jagung,

1
Universitas Sumatera Utara

daun jagung dan batang jagung adalah sisa-sisa pertanian jagung yang berlimpah,
tetapi kebanyakan terbuang sia-sia.
Pemanfaatan limbah tanaman jagung telah banyak diterapkan oleh
masyarakat Indonesia, terutama di kalangan petani dan peternak. Bentuk
pemanfaatannya adalah sebagai bahan pakan ternak, baik dalam kondisi segar
maupun dalam keadaan kering [2]. Selain itu, Limbah batang jagung dapat juga
dimanfaatkan sebagai adsorben yang bagus dan mempunyai nilai jual yang lebih
tinggi [4]. Untuk konsentrasi ion logam yang rendah, proses adsorpsi merupakan
metode yang direkomendasikan untuk removal ion logam tersebut [5].
Adsorpsi adalah proses fisik atau kimia dimana senyawa berakumulasi di
permukaan (interface) antar dua fase. Interface merupakan suatu lapisan yang
homogen antara dua permukaan yang saling berkontak. Substansi yang diserap

disebut adsorbat sedangkan material yang berfungsi sebagai penyerap disebut
adsorben [6].
No
1.

2.

3.

Tabel 1.3 Beberapa Penelitian Yang Berhubungan Dengan Adsorpsi
Peneliti
Judul dan Variabel
Hasil Penelitian
Vafakhah, et al [3] Removal of copper
Kemampuan
ions from
penyerapan tongkol
electroplating effluent jagung lebih besar dari
2014
solutions with native

batang jagung dan
corn cob and corn
batang jagung
stalk and chemically
termodifikasi memiliki
modified corn stalk.
kemampuan menyerap
lebih tinggi daripada
batang dan tongkol
jagung tanpa
modifikasi.
Chen, et al [7]
Preparation and
Persentase
characteristics of
penghilangan Cr(VI)
anion exchanger from meningkat dari 80,9%
2011
corn stalks.
menjadi 94,6%

sebagaimana dosis Raw
Material Corn Stalks
(RCS) naik dari 1,5 g
menjadi 3 g.
Bellu, et al [8]
Removal of
Cr(III) removal yield
Chromium(VI) and
increased up to 52% at
pH 4.6
2008
Chromium(III) from
Aqueous Solution

2
Universitas Sumatera Utara

Tabel 1.3 Beberapa Penelitian Yang Berhubungan Dengan Adsorpsi
(Sambungan)
by Grain–less Stalk of

Corn.
4.
Zheng, et al [25]
Equilibrium and
1. pH 7.0 was the
kinetics studies of
optimal pH of
2009
adsorption of Cd(II)
removal of Cd(II)
from aqueous solution
ion.
using modified corn
2. The Langmuir
stalk
model provides a
better fit to the
equilibrium data
than the Freundlich
model, showing a

maximum uptake of
12.73mg/g
5
Miao, Yawen dan Study about
the optimum mass
Guilan zhang [26] Characteristics of
fraction of silane
FTIR and XRD for
coupling agent KH-560
Corn Stalk
was 3%, the corn stalk
2011
surface free energy was
Surface with KH-560
improved
Treatment
6
Amegrissi, et al
Heavy Metal Uptake
1. Kapasitas adsorpsi

[27]
by Agro based Waste
saat setimbang 0,375
Materials
mg/g
2013
2. pH optimum sekitar
2-2,5
Atas dasar potensi batang jagung tersebut, maka penulis ingin memanfaatkan
batang jagung sebagai adsorben. Sehingga dapat meningkatkan nilai ekonomis dari
batang jagung yang merupakan limbah menjadi bahan baku yang sangat berpotensi
yang digunakan sebagai adsorben pada pengolahan limbah-limbah industri. Dalam
studi ini, ion logam yang terlarut dalam air (liquid phase) akan digunakan untuk
menguji kemampuan adsorpsi dari batang jagung tersebut.

1.2

PERUMUSAN MASALAH
Hal-hal yang mempengaruhi adsorpsi ion logam oleh batang jagung akan

dipelajari dengan variabel perbedaan bentuk batang jagung yaitu dalam bentuk
lingkaran penuh, setengah lingkaran, ¼ lingkaran 50 mesh dan 70 mesh untuk
mendapatkan kemampuan daya serap optimumnya dengan konsentrasi Fe2+ yaitu
ion logam pengkontaminasi 50 ppm [3].

3
Universitas Sumatera Utara

1.3

TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
Mengetahui kemampuan batang jagung dengan variasi bentuk dalam

menyerap ion logam besi (Fe2+) pada larutan dengan pH 4,5.

1.4

MANFAAT PENELITIAN
1. Penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan sebagai adsorben yang dapat

menyerap ion-ion logam yang terkandung pada limbah-limbah industri.
2. Memberikan informasi mengenai manfaat batang jagung yang biasanya
terbuang begitu saja.

1.5

RUANG LINGKUP PENELITIAN
Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Laboratorium Proses Industri
Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara, Medan serta Laboratorium Penelitian, Fakultas Farmasi,
Universitas Sumatera Utara, Medan.
2. Penelitian ini terdiri dari dua tahap: perlakuan bahan baku dan adsorpsi.
3. Bahan baku utama yang digunakan adalah batang jagung yang diperoleh
dari kebun warga pasar 1 Padang Bulan Kota Medan, dan Larutan ion
logam Fe (besi) diperoleh dari Laboratorium Penelitian, Departemen
Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah cutter, neraca
analitis, pH meter, stirrer, termometer, beaker glass, oven, cawan dan alat
uji AAS (Atomic Adsorption Spectroscopy).
4. Variabel – variable pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
Proses ini dilakukan dengan memvariasikan :
1) Variabel berubah : Bentuk batang jagung
a) Bentuk lingkaran penuh
b) Bentuk setengah lingkaran
c) Bentuk ¼ lingkaran
d) Bentuk serbuk 50 mesh

4
Universitas Sumatera Utara

e) Bentuk serbuk 70 mesh [3]
2) Variabel tetap :

5.

a) Ketebalan batang jagung

: ±5 mm

b) pH

: 4,5 [3]

c) Kecepatan pengadukan

: 220 rpm [3]

d) Lama pengadukan

: 2 jam [3]

e) Konsentrasi Larutan

: 50 ppm

f) Suhu

: 25 °C (298 K)

g) Volume larutan

: 100 mL [3]

Analisa yang dilakukan :
a. Analisa Scanning Electron Microscope (SEM)
b. Analisa Atomic Adsorption Spectroscopy (AAS)

5
Universitas Sumatera Utara