dc.description.abstract | Penurunan kandungan ion logam berat di dalam limbah cair cukup
diperhatikan oleh industri-industri di Indonesia tetapi hal ini terhalang oleh belum
ditemukannya metode yang tepat. Kandungan ion logam berat yang tinggi di
dalam limbah cair berdampak negatif terhadap makhluk hidup dan lingkungannya.
Beberapa jenis ion logam berat, seperti timbal (Pb2+), merkuri (Hg2+), tembaga
(Cu2+), dan nikel (Ni2+) dapat menyebabkan kelainan terhadap organ tubuh dan
signifikan beracun bagi makhluk hidup serta lingkungannya. Terdapat beberapa
metode yang bisa diterapkan untuk menurunkan kadar ion logam berat, seperti
precipitation, ion exchange, filtration, electrode-position, dan reverse osmosis
tetapi beberapa tidak memuaskan dalam segi pembiayaan dan kinerja
penyerapannya. Absorption merupakan salah satu metode yang efisien untuk
menurunkan kadar ion logam berat di dalam limbah cair. Metode ini
memanfaatkan suatu bahan dari biomassa untuk menyerap atau mengikat ion
logam berat.
Limbah industri pertanian, perkebunan, dan kehutanan dapat digunakan
sebagai biosorben untuk penyerapan ion logam berat. Kulit kayu, daun, serbuk
gergaji, dan bahan biomassa lainnya telah diteliti mampu menyerap ion logam
berat. Kandungan gugus fungsi, seperti hidroksil, karboksil, sulfidril, amida, dan
amina di dalam biomassa memiliki kemampuan tinggi untuk mengikat ion logam
berat. Selain itu, jenis biomassa kulit memiliki kandungan ekstraktif, seperti tanin
yang juga mampu mengikat ion logam berat. Indonesia memiliki potensi kulit
mangium yang cukup besar. Hutan Tanaman Industri (HTI) di Indonesia
didominasi oleh tegakan mangium untuk tujuan bahan baku pulp dan kertas. Log
mangium sebagai bahan baku pulp harus dihilangkan bagian kulitnya sebesar 12-
17% dari 1 buah log. Pemanfaatan kulit mangium selama ini hanya untuk bahan
bakar boiler sehingga perlu dilakukan peningkatan nilai tambah dan efisiensi
pemanfaatannya. Salah satunya mengembangkan kulit mangium sebagai
biosorben untuk menurunkan kandungan ion logam berat pada limbah cair
industri.
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah 1) Menentukan
persentase penyerapan Hg2+, Cu2+, Pb2+, dan Ni2+ oleh biosorben kulit mangium
dalam larutan artifisial tunggal, campuran, dan limbah cair pertambangan emas
dan menentukan ion logam berat terpilih pada larutan artifisial tunggal untuk
pengujian tahap lebih lanjut berdasarkan persentase penyerapan terbesar, 2)
Menganalisis pengaruh dan kondisi optimal dari parameter dosis biosorben, pH
larutan, waktu kontak, dan konsentrasi ion logam berat dalam larutan artifisial
tunggal terhadap persentase penyerapan ion logam berat terpilih, serta
menentukan kapasitas penyerapan dan kinerja penyerapan ion logam berat terpilih
oleh biosorben kulit mangium, kulit mangium tanpa perlakuan, dan arang aktif
komersial, dan 3) Karakterisasi biosorben sebelum dan setelah penyerapan ion
logam berat terpilih pada persentase penyerapan terbesar.
Percobaan penyerapan ion logam berat dilakukan dalam labu erlenmeyer
100 mL menggunakan 50 mL larutan ion logam berat dan ditambahkan 200 mg
biosorben kulit mangium. Setelah itu, labu ditutup rapat dan diletakkan di atas
pengaduk magnetik dengan kecepatan 300 rpm pada suhu ruangan ±25 oC.
Setelah 3 jam, pemisahan antara biosorben kulit mangium dan larutan ion logam
berat dilakukan dengan kertas saring dan diuji kadar ion logam beratnya
menggunakan atomic absorption spectrophotometer (AAS). Pengujian
penyerapan dilakukan dengan menggunakan larutan artifisial tunggal, campuran,
dan limbah cair pertambangan emas. Parameter dosis biosorben, pH larutan,
waktu kontak, dan konsentrasi ion logam berat diujikan untuk mengetahui kondisi
optimal serta dilakukan pengujian kinerja jenis bahan penyerap terhadap
penyerapan ion logam berat terpilih. Selain itu juga dilakukan pengujian
karakteristik biosorben kulit mangium sebelum dan setelah penyerapan ion logam
berat terpilih menggunakan electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray
spectroscopy (EDS), dan fourier transform infrared (FTIR).
Hasil penelitian menunjukkan persentase penyerapan Cu2+, Hg2+, Pb2+, dan
Ni2+ oleh biosorben kulit mangium berturut-turut 42.67%, 9.45%, 19.97%, dan
20.47% dalam larutan artifisial tunggal dan 64.15%, 92.76%, 17.09%, dan
13.69% dalam larutan artifisial campuran. Limbah cair pertambangan emas
mengandung Cu2+ paling besar 7 mg/L sedangkan Pb2+, Ni2+, dan Hg2+ berada di
bawah batas deteksi alat (< 0.001 mg/L). Persentase penyerapan Cu2+ dalam
limbah cair pertambangan emas oleh biosorben kulit mangium sebesar 42.86%.
Peningkatan dosis biosorben kulit mangium, pH larutan, waktu kontak, dan
konsentrasi Cu2+ dapat meningkatkan persentase penyerapan Cu2+ sampai batas
tertentu. Hasil uji statistik menunjukkan kondisi optimal penyerapan Cu2+ oleh
biosorben kulit mangium terjadi pada dosis biosorben 400 mg, pH larutan 4,
konsentrasi awal 50 mg/L, dan waktu kontak 10 menit. Kondisi optimal
penyerapan Cu2+ oleh biosorben kulit mangium menghasilkan persentase dan
kapasitas penyerapan berturut-turut 82.58 % dan 2.28 mg/g. Hasil pengujian
statistik jenis bahan penyerap menunjukkan bahwa kinerja penyerapan Cu2+ oleh
biosorben kulit mangium dan arang aktif komersial tidak berbeda tetapi kinerja
penyerapan Cu2+ keduanya berbeda nyata dengan kulit mangium tanpa perlakuan.
Karakteristik dasar biosorben kulit mangium mendukung untuk pengikatan ion
logam berat. Proses penyerapan Cu2+ dalam larutan artifisial tunggal
mengakibatkan perubahan karakteristik biosorben kulit mangium, seperti
penurunan indeks kristalinitas, perubahan transmitansi pada gugus hidroksil,
karboksil, dan karbonil, dan munculnya unsur Cu2+. Berdasarkan hasil ini kulit
mangium memiliki potensi yang sangat tinggi sebagai biosorben ion logam berat
berbahaya. | id |