BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
B. Optimasi Kondisi Adsorpsi Ion Logam Cu Oleh
variasi waktu kontak, yaitu 0, 3, 5, 10, 20, 30, dan 45 menit.
c. Metode adsorpsi menggunakan metode batch.
d. Limbah yang digunakan adalah limbah pencucian perak, Pengrajin Perak
“Anggra Silver”, Kota Gede, Yogyakarta.
3. Rumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah dan batasan masalah di atas, masalah-masalah yang timbul dapat dirumuskan sebagai berikut:
a. Apakah BioSPaPueira terimobilisasi dapat digunakan untuk mengadsorp ion logam Cu dan bagaimanakah kondisi optimum dari adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi?
b. Bagaimanakah kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dibandingkan alofan dalam mengadorp ion logam Cu pada larutan model ion logam Cu dan limbah pencucian perak?
C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu dan menentukan kondisi optimum dari adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi.
2. Membandingkan kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap alofan dalam mengadsorp ion logam Cu pada larutan model ion logam Cu dan limbah pencucian perak.
D. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan masukan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, terutama yang berkaitan dengan pemanfaatan biosurfaktan dan alofan untuk menanggulangi pencemaran logam berat.
2. Dapat digunakan sebagai salah satu cara untuk menanggulangi pencemaran logam berat Cu.
5 BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Pencemaran Logam Berat
Pencemaran logam berat terhadap alam lingkungan merupakan suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Suatu proses produksi dalam industri yang memerlukan suhu tinggi, seperti pertambangan batu bara, pemurnian minyak, pembangkit tenaga listrik dengan energi minyak, dan pengecoran logam, banyak mengeluarkan limbah pencemaran.
Pencemaran logam berat dapat terjadi pada udara, tanah/daratan dan air/lautan.
Pencemaran daratan dan air biasanya terjadi karena pembuangan limbah dari industri penggunaan logam yang bersangkutan secara tidak terkontrol atau penggunaan bahan yang mengandung logam itu sendiri (Darmono, 1995).
Pencemaran logam berat merupakan masalah yang serius karena logam berat bersifat toksik (racun). Menurut Darmono (1995), toksisitas logam pada manusia menyebabkan beberapa akibat negatif, tetapi yang terutama adalah timbulnya kerusakan jaringan, terutama jaringan detoksikasi dan ekskresi (hati dan ginjal).
Beberapa logam mempunyai sifat karsinogenik (pembentuk kanker) maupun teratogenik (salah bentuk organ). Beberapa logam toksik dapat menyerang saraf sehingga dapat menyebabkan kelainan tingkah laku.
Tembaga (Cu) merupakan salah satu jenis logam yang keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup namun dalam jumlah berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Efek yang ditimbulkan oleh logam tembaga diantaranya, kerusakan pada ginjal dan organ-organ dalam lainnya.
Tembaga merupakan salah satu logam transisi berwarna merah terang dengan nomor atom (NA)=29 dan berat atom relatif 63,546 gram/mol. Tembaga (Cu) memiliki konfigurasi elektron [Ar] 3d10 4s1 dan jari-jari 1,28 Å. Cu mempunyai bilangan oksidasi +1 dan +2, Cu dapat membentuk kompleks (Liptrot, 1974).
Logam Cu dan beberapa bentuk persenyawaannya, seperti CuO, CuCO3, Cu(OH)2
dan Cu(CN)2, tidak dapat larut dalam air dingin atau panas, tetapi senyawa-senyawa tersebut dapat dilarutkan dalam asam.
Pencemaran logam berat merupakan ancaman yang cukup besar bagi kehidupan makhluk hidup, oleh karena itu berbagai metode alternatif banyak digunakan dan dikembangkan untuk mengatasi pencemaran logam berat. Salah satu metode untuk menanggulangi pencemaran logam berat yang akhir-akhir ini sedang dikembangkan yaitu pengambilan logam berat dengan menggunakan biosurfaktan. Di antara berbagai macam biosurfaktan yang telah berhasil dibuat, biosurfaktan rhamnolipida merupakan jenis biosurfaktan yang sering digunakan dalam proses pengambilan logam berat.
Biosurfaktan rhamnolipida terbukti dapat digunakan dalam proses pengambilan logam berat Cd, Pb dan Zn dari dalam tanah (Herman, 1995).
Erawati (2007) melakukan penelitian tentang pengambilan ion logam berat dengan biosurfaktan hasil biotransformasi minyak kedelai oleh Pseudomonas aeruginosa. Hasilnya, pada kondisi optimum, kapasitas penyerapan ion logam Pb, Cd dan Cu berturut-turut sebesar 0,31±0,0037 mg/g, 0,17±0,0023 mg/g dan 0,11±0,0032 mg/g. Pengambilan ion logam berat dengan biosurfaktan hasil biotransformasi minyak jagung oleh Pseudomonas aeruginosa juga telah dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kondisi optimum, kapasitas penyerapan ion logam Cu, Cd dan Pb berturut-turut sebesar 0,1683 mg/g, 0,2922 mg/g dan 0,3229 mg/g (Wiratna, 2007).
2. Adsorpsi
Adsorpsi merupakan suatu fenomena fisik pengumpulan molekul-molekul dari suatu zat pada permukaan atau antar muka dari suatu padatan (atau cairan) yang melakukan kontak. Molekul, atom atau ion yang diserap disebut adsorbat, sedang zat yang menyerap disebut adsorben (Cheremisinoff, 1987).
Adsorpsi permukaan merupakan mekanisme utama pada berbagai adsorben dengan luas permukaan besar. Proses adsorpsi tergantung pada beberapa faktor, diantaranya:
a. Karakteristik fisika dan kimia dari adsorben, antara lain: luas permukaan, ukuran pori dan komposisi kimia.
b. Karakteristik fisika dan kimia dari adsorbat.
c. Karakteristik fasa cair, antara lain: pH larutan dan temperatur larutan.
d. Waktu adsorpsi.
(Baksi, Biswas dan Mahajan dalam Zulaikha, 2005) Faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi diantaranya adalah (Peni, 2001):
a. Bahan Penyerap
Bahan penyerap yang digunakan untuk penyerapan mempunyai kemampuan menyerap yang berbeda-beda, tergantung pada asal dan metode aktivasi yang digunakan.
b. Derajat Keasaman (pH)
pH berpengaruh besar terhadap adsorpsi karena pH menentukan tingkat ionisasi suatu larutan, maka dapat mempengaruhi adsorpsi senyawa-senyawa organik asam maupun basa lemah.
c. Ukuran Butiran
Semakin kecil ukuran butir maka semakin besar permukaannya, sehingga semakin banyak menyerap kontaminan.
d. Waktu Kontak
Waktu kontak merupakan suatu hal yang sangat menentukan dalam proses adsorpsi. Waktu kontaknya memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik.
3. Imobilisasi
Imobilisasi merupakan suatu cara untuk mengikat reagen dalam sebuah matriks polimer dengan syarat aktivitas reagen tetap ada (Egins dan Brian dalam Solecha dan Bambang, 2002). Gupta (2000) mengemukakan bahwa imobilisasi atau modifikasi kimia biomassa dapat memperluas sisi spesifik pengikat logam dari bimomassa.
Pada enzim, imobilisasi antara lain bertujuan untuk meningkatkan kestabilan khususnya pada reaksi multienzim. Ada tiga metode imobilisasi pada enzim yaitu:
carrier-binding, cross-linking, dan entrapping. Pada metode carrier-binding, terjadi ikatan antara enzim dengan matrik tempatnya terimobilisasi yang tidak larut dalam air. Metode ini dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu:
adsorpsi fisika, ikatan ionik dan ikatan kovalen. Pada metode ini, banyaknya enzim terimobilisasi dan aktivitas enzim setelah imobilisasi bergantung pada sifat dari padatan pendukungnya seperti ukuran partikel, luas permukaan, rasio molar antara gugus hidrofilik dan hidrofobik, serta komposisi kimia. Pada metode cross-linking, terjadi pengikatan silang intermolekul oleh reagen dua atau multi fungsional. Ikatan yang terjadi merupakan ikatan kovalen. Metode entrapping didasarkan lokalisasi enzim di dalam kisi matriks polimer atau membran (Haacker, 1997). Gambaran terimobilisasinya enzim pada setiap metode imobilisasi, dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Imobilisasi enzim metode carrier-binding (A), cross-linking (B) dan entrapping (C) (Haacker, 1997)
Sejauh ini belum ada teknik atau metode khusus dalam melakukan imobilisasi yang bertujuan untuk meningkatkan efektivitas atau kapasitas penyerapan biosurfaktan. Dengan melihat kemungkinan ikatan yang terjadi antara zat yang diimobilisasi (biosurfaktan) dengan matrik pengimobil (alofan) maka gambaran terimobilisasinya zat yang diimobilisasi pada matrik pengimobil juga dapat diklasifikasikan seperti metode yang digunakan pada imobilisasi enzim.
A B C
Penelitian-penelitian tentang penyerapan logam dengan cara imobilisasi antara lain pengaruh imobilisasi biomassa Aspergillus oryzae pada matrik natrium silikat terhadap biosorpsi ion Ni2+ (Santoso, 2005). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa biomassa Aspergillus oryzae yang diimobilisasi pada matrik natrium silikat mempunyai kapasitas penyerapan lebih tinggi dibandingkan dengan biomassa Aspergillus oryzae maupun matrik natrium silikat tanpa biomassa Aspergillus oryzae. Kapasitas penyerapan maksimum biomassa yang diimobilisasi sebesar 21,186 mg/g. Rahmayanti (2006) melakukan optimasi pH dan waktu kontak biosorpsi zat warna Remazol Yellow oleh biomassa Rhyzopus oryzae aktif dan terimobilisasi. Dari hasil penelitiannya, pada kondisi optimum, proses biosorpsi dengan menggunakan biomassa terimobilisasi mempunyai daya serap sebesar 3,775 mg/g. Dari penelitian-penelitian yang dilakukan tersebut terbukti bahwa imobilisasi suatu bahan yang berpotensi sebagai adsorben pada suatu matrik dapat meningkatkan efektivitas atau kapasitas penyerapan.
4. BioSPaPueira Terimobilisasi pada Alofan
a. Biosurfaktan Hasil Biotransformasi dengan Media Limbah Cair Tapioka Biosurfaktan adalah surfaktan yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu ketika ditumbuhkan dalam media dan kondisi tertentu. Biosurfaktan dapat disintesis dari bahan dasar yang melimpah yaitu karbohidrat, lemak dan protein (Kosaric, 2001). Beberapa jenis biosurfaktan telah disintesis dan telah diketahui sifatnya seperti konsentrasi kritis misel dan tegangan permukaan.
Windrawati (2008) telah berhasil memproduksi suatu biosurfaktan secara biotransformasi oleh P. aeruginosa dengan memanfaatkan limbah cair tapioka sebagai media. Proses pembuatan biosurfaktan dilakukan dengan cara menginokulasikan biakan murni bakteri P. aeruginosa dari media agar miring ke dalam media pertumbuhan yaitu nutrient broth dan NaCl dengan limbah cair industri tapioka sebagai sumber karbon tambahan. Lama fermentasi pembuatan biosurfaktan yaitu 4 hari. Pemurnian dilakukan dengan ekstraksi menggunakan kloroform dan metanol dengan perbandingan 2:1 (v/v).
OH O O
Biosurfaktan yang dihasilkan (BioSPaPueira) berupa padatan berwarna cokelat, mempunyai Konsentrasi Kritis Misel (KKM) sebesar 568,114 mg/L dengan tegangan muka sebesar 0,0449 N/m. BioSPaPueira merupakan biosurfaktan anionik, memiliki sistem emulsi water in oil (w/o), mengandung rhamnosa dan mempunyai gugus hidroksi, ester, rantai karbon dan karboksilat seperti pada rhamnolipid.
Rhamnolipid yang merupakan suatu senyawa yang terdiri dari satu atau dua molekul rhamnosa yang disambung dengan satu atau dua asam β -hidroksidekanoat mempunyai struktur seperti tampak pada Gambar 2 dan mempunyai ukuran panjang sekitar 5,3 nm seperti terlihat pada Gambar 3.
Rhamnolipid merupakan jenis biosurfaktan yang sering digunakan dalam pengambilan logam berat. Reaksi pengikatan ion logam Ca2+ pada rhamnolipid dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 2. Struktur rhamnolipid (Ghazali dan Ahmad, 1997)
Gambar 3. Model biosurfaktan rhamnolipid (University Communications, 2007)
Gambar 4. Reaksi pengikatan logam pada rhamnolipid (Maier, 1998)
Spektra FTIR BioSPaPueira dapat dilihat pada Gambar 5. Hasil analisis terhadap gugus fungsi pada BioSPaPueira disajikan pada Tabel 1.
Gambar 5. Spektra FTIR biosurfaktan hasil biotransformasi dalam media limbah cair tapioka (Windrawati, 2008)
OH C-H
C=O
C-H metil
C-O ester C-O karboksilat
C-H metilen
Tabel 1. Serapan BioSPaPueira pada spektrofotometer FTIR
Sumber : Windrawati (2008)
BioSPaPueira mempunyai gugus-gugus aktif yang berpotensi mengikat ion logam, di antaranya adalah gugus hidroksi (-OH) pada serapan 3402,2 cm-1 dan gugus karbonil (C=O) dari ester pada serapan 1654,8 cm-1 yang didukung dengan adanya serapan C-O ester pada bilangan gelombang 1056,9 cm-1. Gugus aktif lain pada BioSPaPueira yang juga berpotensi mengikat ion logam adalah C-O karboksilat pada serapan 1253,6 cm-1 yang didukung dengan adanya serapan karbonil (C=O) pada 1654,8 cm-1.
b. Alofan
Alofan merupakan senyawa mineral yang terdapat pada tanah jenis andisol, umumnya terletak pada daerah yang mempunyai ketinggian 0 (pantai) hingga 3500 meter (puncak gunung). Tanah andisol mengandung bahan amorf (alofan) tinggi dan mempunyai sifat-sifat sebagai berikut (Munir, 1996):
a. Amorf terhadap sinar X
b. Bersatu dengan bahan organik, dan sedikit Al dapat ditukar c. KTK lebih dari 150 me/100 g liat pada pH 8.2
d. Luas permukaan besar dan banyak menahan air
e. Bila kadar bahan amorf tinggi, mempunyai ciri-ciri antara lain, pH dari 1 g tanah dalam 50 cc 1 N NaF lebih dari 9.4 setelah 2 menit.
Alofan merupakan mineral amorf yang tersusun atas unit-unit sel seperti tampak pada Gambar 6. Kurva inframerah alofan dicirikan dengan adanya gugus ikatan Si-O/Al-O, O-Si-O/O-Al-O dan -OH. Spektra FTIR alofan tampak pada Gambar 7.
Gambar 6. Struktur alofan (Santoso, 1985)
Gambar 7. Spektra alofan pada spektrofotometer FTIR (Barr and Klinowski, 1995)
OH streching O-Si-O/O-Al-O Si-O/Al-O
Sebagai material padatan, alofan memiliki berbagai bentuk pori. Pori didefinisikan sebagai bagian berlubang dari antara partikel padatan di mana tubuhnya tersusun. Menurut E. W. Washburn dalam Kisworo (2004), ada enam tipe pori yang mungkin terdapat pada alofan, yaitu (a) pori tertutup, (b) pori yang saling berhubungan, (c) pori yang berlorong tertutup, (d) pori berputar, (e) pori berkantong, (f) mikropori, yang sangat kecil dan tidak bisa berisi air atau cairan lain pada saat perendaman. Alofan mempunyai diameter pori rerata 50 Å (Gustafsson et al, 1998).
Gambar 8. Contoh jenis pori suatu mineral (Grimshaw, 1980)
Alofan merupakan mineral yang derajat kristalinitasnya relatif tidak tinggi namun memiliki derajat porositas relatif tinggi serta ion penyeimbang yang dapat dipertukarkan (Wada, 1980). Alofan bersifat amfoter, muatannya bergantung pada pH (variable charge) sehingga nilai kapasitas pertukarannya bergantung pH. Kapasitas pertukaran kation meningkat dengan meningkatnya pH tanah (Munir, 1996). Dengan sifat fisika dan kimia tersebut alofan dapat digunakan sebagai adsorben. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa alofan dapat menurunkan konsentrasi adsorbat. Prowida (2003) melakukan penelitian tentang karakterisasi alofan alam yang diaktivasi dengan HCl sebagai adsorben limbah logam berat seng (Zn). Hasilnya, alofan aktif dapat menurunkan kadar logam berat Seng (Zn) pada limbah industri elektroplating dengan persentase penyerapan sebesar 93,51% dengan metode batch dan 95,42% dengan metode kolom. Wahidi (2003) memanfaatkan alofan alam yang diaktivasi dengan H2SO4 sebagai adsorben pada limbah industri alkohol.
Hasil penelitian Wahidi menunjukkan bahwa pada kondisi optimum, a: pori tertutup
b: pori saling berhubungan c: pori berlorong tertutup d: pori berputar
e: pori berkantong f: mikropori
penyerapan limbah industri alkohol oleh alofan aktif dapat meningkatkan nilai dari persentase masing-masing parameter BOD, TSS dan pH sebesar 23,07%;
66,65% dan 19,86%. Kisworo (2004) melakukan kajian pengaruh pemanasan terhadap alofan serta kemampuannya mensorpsi logam berat Cd dalam limbah cair pabrik cat. Dari hasil penelitiannya, kemampuan sorpsi alofan hasil aktivasi pada kondisi yang terbaik menghasilkan penurunan ion logam Cd 86,52% terhadap limbah cair industri pabrik cat.
c. Adsorben BioSPaPueira Terimobilisasi pada Alofan dan Karakterisasinya Adsorben merupakan zat yang menyerap molekul, atom atau ion (Cheremisinoff, 1987). Adsorben yang digunakan biasanya merupakan padatan yang dapat menyerap dengan mudah sejumlah gas atau cairan.
Adsorben bisa berupa material alam atau sintesis yang mempunyai luas permukaan internal yang cukup tinggi. Suatu adsorben baru telah berhasil disintesis oleh Widyaningsih (2008). Adsorben tersebut disintesis dengan cara mengimobilisasi BioSPaPueira pada alofan. Widyaningsih juga melakukan optimasi kondisi imobilisasi dan mengkarakterisasi adsorben tersebut, yang meliputi analisis gugus fungsi dengan FTIR, luas permukaan dan bilangan keasaman. Berdasarkan hasil penelitian Widyaningsih (2008), pada perbandingan berat BioSPaPueira : alofan = 1 : 10 dan waktu kontak 24 jam diperoleh kondisi imobilisasi optimum.
1). Luas permukaan spesifik
Luas permukaan spesifik merupakan salah satu sifat fisika yang penting dalam proses adsorpsi karena banyaknya zat yang dapat teradsorp oleh padatan tergantung dari luas permukaan padatan tersebut. Adsorpsi adalah gejala pada permukaan sehingga makin luas permukaan makin banyak pula zat yang teradsorp. Faktor pendorong (driving force) terjadinya adsorpsi adalah luas permukaan spesifik (Johannes, 1974).
Pada kondisi optimum, adsorben BioSPaPueira terimobilisasi mempunyai luas permukaan sebesar 82,412±0,39 m2/gr. Jika dibandingkan
dengan luas permukaan alofan maka adsorben BioSPaPueira terimobilisasi mengalami penurunan luas permukaan sebesar 20,42%. Hal ini kemungkinan disebabkan karena terjadinya penyumbatan pori-pori alofan oleh partikel-partikel BioSPaPueira (Widyaningsih, 2008).
2). Bilangan keasaman
Definisi asam basa dapat digunakan untuk menerangkan pengertian tentang gejala asam basa yang ditunjukkan sebagai sifat permukaan padatan. Hal ini diperlukan untuk menerangkan gugus aktif pada padatan tersebut, baik berupa gugus asam maupun gugus basa. Pengertian keasaman permukaan padatan meliputi aspek kekuatan asam dan jumlah gugus asamnya serta pusat asam dari berbagai macam padatan. Jumlah asam pada permukaan biasanya dinyatakan sebagai banyaknya molekul atau jumlah basa yang dapat teradsorp dalam satuan berat sampel atau satuan luas permukaan padatan. Jumlah basa yang teradsorp secara kimia pada permukaan padatan menunjukkan banyaknya gugus asam aktif pada permukaan padatan (Trisunaryati, 1986).
Hasil penelitian Widyaningsih menunjukkan bahwa pada kondisi optimum bilangan keasaman BioSPaPueira terimobilisasi sebesar 9,118±0,42 mmol/g. Adsorben BioSPaPueira terimobilisasi mengalami kenaikan bilangan keasaman sebesar 121,50% terhadap alofan.
Peningkatan keasaman adsorben hasil imobilisasi menunjukkan semakin banyaknya gugus asam aktif pada permukaan. Ini membuktikan bahwa terjadi peningkatan jumlah situs aktif yang disebabkan karena terjerembabnya BioSPaPueira pada alofan karena adanya pengaruh dari situs-situ aktif yang terdapat pada BioSPaPueira (Widyaningsih, 2008).
3). Analisis gusus fungsi dengan FTIR
Spektra FTIR BioSPaPueira terimobilisasi pada kondisi optimum dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Spektra FTIR BioSPaPueira terimobilisasi (Widyaningsih, 2008)
Berdasarkan pada Gambar 9, BioSPaPueira terimobilisasi mempunyai gugus-gugus aktif yang berpotensi mengikat ion logam yaitu gugus hidroksi (-OH) pada serapan 3449,06 cm-1 dan gugus karbonil (C=O) pada serapan 1638,40 cm-1.
5. Spektroskopi Serapan Atom
Spektroskopi serapan atom atau atomic absorption spectroscopy (AAS) sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah. Prinsip metode AAS adalah absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang tertentu tersebut mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu unsur bersifat spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi. Pada teknik AAS, diperlukan sumber radiasi yang mengemisikan sinar pada panjang gelombang yang tepat sama pada proses absorpsinya. Sumber radiasi tersebut dikenal sebagai hollow chatode. Logam-logam yang mudah diuapkan seperti Cu, Pb, Zn, Cd,
-OH
C=O
Si-O/Al-O
umumnya ditentukan pada suhu rendah sedangkan untuk unsur-unsur yang tak mudah diatomisasi diperlukan suhu tinggi (Khopkar, 1990).
Kondisi AAS untuk analisis unsur Cu adalah:
- Panjang gelombang : 324,7 nm - Tipe nyala : AA
- Sensitivitas : 0,04 (μg/ml) - Range kerja : 2-8 (μg/ml) - Batas deteksi : 0,002 (μg/ml)
(Khopkar, 1990) Dalam pemakaian analitis, teknik AAS mempunyai beberapa kelebihan.
Pertama, kecepatan analisis sehingga ketelitian sampai tingkat runut, tidak memerlukan pemisahan pendahuluan. Kedua, kemungkinannya untuk menentukan konsentrasi semua unsur pada konsentrasi runut. Ketiga, sebelum pengukuran tidak selalu perlu memisahkan unsur yang ditentukan karena kemungkinan penentuan satu unsur dengan kehadiran unsur lain dapat dilakukan asalkan katoda berongga yang diperlukan tersedia. Unsur-unsur dalam air juga dapat dianalisis dengan AAS. Kelemahan dari teknis AAS adalah terdapat bermacam interferensi. Suatu reaksi kimia dapat terjadi dalam nyala dan menghasilkan interferensi dalam nyala tersebut (Khopkar, 1990).
B. Kerangka Pemikiran
Adsorpsi terjadi bila suatu adsorben mempunyai pori-pori dan gugus-gugus aktif yang memungkinkan terjadinya ikatan dengan molekul, atom atau ion yang diadsorp. BioSPaPueira terimobilisasi pada alofan mengandung gugus-gugus aktif yang berpotensi mengikat ion logam seperti, hidroksi (-OH) dan karbonil (C=O).
Jika larutan logam yang mengandung ion logam Cu dikontakkan pada BioSPaPueira terimobilisasi maka akan terjadi ikatan antara gugus aktif pada BioSPaPueira terimobilisasi dengan ion logam Cu. Selain gugus-gugus aktif, BioSPaPueira terimobilisasi diperkirakan mempunyai pori yang berasal dari pori
alofan yang belum terisi oleh BioSPaPueira sehingga ion logam Cu dapat terjebak ke dalam pori tersebut. Adsorben BioSPaPueira terimobilisasi mengalami penurunan luas permukaan dibandingkan alofan. Adsorpsi adalah gejala pada permukaan di mana makin luas permukaan makin banyak pula zat yang teradsorp.
Jika dilihat dari terjadinya penurunan luas permukaan pada BioSPaPueira terimobilisasi maka dapat diperkirakan bahwa kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu lebih kecil bandingkan dengan alofan, namun di sisi lain, BioSPaPueira terimobilisasi mengalami kenaikan bilangan keasaman dibandingkan alofan. Kenaikan bilangan keasaman pada BioSPaPueira terimobilisasi menunjukkan bahwa semakin banyak situs-situs asam aktif pada BioSPaPueira terimobilisasi sehingga dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi terhadap ion logam Cu. Imobilisasi dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi logam oleh suatu adsorben karena imobilisasi dapat meningkatkan sisi aktif pengikat logam. Oleh karena itu dapat diperkirakan bahwa kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu dalam larutan Cu model dan limbah pencucian perak lebih besar dibandingkan alofan.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi, diantaranya adalah pH larutan dan waktu kontak. Pada penelitian ini dilakukan variasi pH awal larutan Cu dan waktu kontak untuk mengoptimalkan kapasitas adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi. Variasi pH larutan yang digunakan yaitu pada pH asam (di bawah 7) karena pada pH tersebut logam Cu belum mengendap. Waktu kontak yang digunakan singkat yaitu, antara 0 sampai dengan 45 menit karena diperkirakan adsorpsi hanya terjadi pada permukaan sehingga waktu yang dibutuhkan relatif singkat. Dari berbagai variasi pH larutan dan waktu kontak tersebut akan diperoleh kondisi optimum adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi.
C. Hipotesis
Berdasarkan landasan teori dan kerangka pemikiran maka pada penelitian ini dapat diajukan hipotesis sebagai berikut:
1. BioSPaPueira terimobilisasi dapat digunakan untuk mengadsorp ion logam Cu.
2. Kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu lebih besar dibandingkan alofan.
21 BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental laboratorium, yang meliputi beberapa tahap, yaitu:
1. Sintesis dan karakterisasi BioSPaPueira terimobilisasi pada alofan yang mengacu pada penelitian Widyaningsih (2008).
2. Adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi dengan melakukan variasi pH awal arutan dan waktu kontak sehingga diketahui kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu dan diperoleh kondisi optimum adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi.
3. Membandingkan kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap alofan dalam mengadsorp ion logam Cu dalam larutan model dan limbah pencucian perak. Hal ini dilakukan dengan cara mengontakkan ion logam Cu dengan alofan atau BioSPaPueira terimobilisasi pada pH dan waktu kontak optimum.
Konsentrasi ion logam Cu sisa dianalisis dengan AAS sehingga diketahui kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu dibandingkan alofan.
B. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan April 2006 sampai Maret 2008. Sintesis BioSPaPueira terimobilisasi dilakukan di UPT Laboratorium Pusat MIPA UNS Sub Laboratorium Basik Sain Biologi. Karakterisasi BioSPaPueira terimobilisasi yang meliputi luas permukaan dan bilangan keasaman dilakukan di Laboratorium
Penelitian dilakukan pada bulan April 2006 sampai Maret 2008. Sintesis BioSPaPueira terimobilisasi dilakukan di UPT Laboratorium Pusat MIPA UNS Sub Laboratorium Basik Sain Biologi. Karakterisasi BioSPaPueira terimobilisasi yang meliputi luas permukaan dan bilangan keasaman dilakukan di Laboratorium