Teknik Analisis Data - METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

F. Teknik Analisis Data

F. Teknik Analisis Data

Untuk membuktikan apakah BioSPaPueira terimobilisasi dapat digunakan untuk mengadsorp ion logam Cu dilakukan dengan cara membandingkan konsentrasi ion logam sebelum dan sesudah terjadi adsorpsi pada variasi pH larutan dan waktu kontak. Waktu kontak dan pH optimum adsorpsi ion logam Cu oleh adsorben ditentukan dengan variasi pH dan waktu kontak secara bersama-sama. Penentuan pH dan waktu kontak optimum diperoleh dari grafik waktu kontak versus kapasitas adsorpsi BioSPaPueira terimobilisasi terhadap logam Cu pada berbagai pH. Kondisi optimum juga didukung dari analisis statistik uji Duncan.

Kapasitas adsorpsi pada berbagai variasi pH dan waktu kontak dapat ditentukan dengan persamaan:

S Cf Ci m=V( − )

Keterangan:

m = Kapasitas adsorpsi (mg/g) V = Volume larutan (L)

Ci = Konsentrasi awal larutan (mg/L) Cf = Konsentrasi akhir larutan (mg/L) S = Berat BioSPaPueira terimobilisasi (g)

Uji kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dibandingkan alofan dan BioSPaPueira dilakukan pada kondisi optimum. Kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu dibandingkan alofan dan BioSPaPueira ditentukan dengan membandingkan kapasitas adsorpsinya.

Kapasitas adsorpsi ditentukan dengan menggunakan persamaan yang sama untuk menghitung kapasitas adsorpsi BioSPaPueira terimobilisasi pada berbagai variasi pH dan waktu kontak.

30 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian ini menunjukkan bahwa kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu dan kondisi optimum adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi serta kemampuan BioSPaPueira dalam mengadsorp ion logam Cu dibandingkan alofan dapat diketahui. Untuk mencapai tujuan tersebut maka perlu dipastikan bahwa BioSPaPueira terimobilisasi yang disintesis adalah benar. Dalam penelitian ini yang menjadi pembanding adalah BioSPaPueira terimobilisasi yang disintesis oleh Widyaningsih (2008).

A. Preparasi Adsorben

Produksi biosurfaktan hasil biotransformasi dengan media limbah cair tapioka oleh P. aeruginosa (BioSPaPueira) dilakukan pada kondisi optimum sesuai dengan produksi BioSPaPueira yang telah dilakukan oleh Windrawati (2008). Imobilisasi BioSPaPueira pada alofan dilakukan pada kondisi optimum sesuai dengan imobilisasi yang dilakukan oleh Widyaningsih (2008). Dari perbandingan BioSPaPueira : alofan sebesar 0,4 gr : 4 gr dihasilkan BioSPaPueira terimobilisasi sebanyak ± 4 gram. BioSPaPueira terimobilisasi dikarakterisasi, meliputi analisis gugus fungsi dengan FTIR, luas permukaan dan bilangan keasaman.

1. Analisis Gugus Fungsi dengan FTIR

Analisis gugus fungsi terhadap adsorben BioSPaPueira terimobilisasi dilakukan untuk mengetahui gugus-gugus fungsi yang ada dan untuk membandingkannya dengan gugus-gugus fungsi yang ada pada adsorben hasil sintesis Widyaningsih (2008). Gambar 10 menunjukkan gugus-gugus fungsi yang terdapat pada adsorben BioSPaPueira terimobilisasi hasil penelitian Widyaningsih (a) dan hasil penelitian ini (b). Hasil analisis terhadap gugus fungsi disajikan pada Tabel 2. Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa secara umum gugus-gugus fungsi yang

terdapat pada BioSPaPueira terimobilisasi mempunyai kesamaan dengan penelitian sebelumnya (Widyaningsih, 2008).

Gambar 10. Spektra FTIR BioSPaPueira terimobilisasi hasil penelitian Widyaningsih (a) dan hasil penelitian ini (b)

O-Si-O/O-Al-O simetris

O-Si-O/O-Al-O asimetris

(a)

-OH

C=O

Si-O/Al-O

CO ester

O-Si-O/O-Al-O simetris

O-Si-O/O-Al-O asimetris

(b)

-OH

C=O

CO ester

Si-O/Al-O

Tabel 2. Data Hasil Analisis Gugus Fungsi BioSPaPueira Terimobilisasi Serapan FTIR (cm^-1)

Pustaka (*) BioSPaPueira terimobilisasi (**)

BioSPaPueira terimobilisasi (***)

Identifikasi

3550 – 3200 3449.06 3450.11 Uluran O-H

1870-1540 1638.40 1640.30 Gugus C=O

1300-1000 1037.49 1037.80 Gugus C-O ester

900-1250 ^# 916.50 916.40 Rentangan asimetris O-Si-O/ O-Al-O

680-850^# 789.99 789.75 Rentangan simetris

O-Al-O/ O-Si-O

* Silverstein, Bassler, Morril (1986)

** Widyaningsih (2008)

*** penelitian ini

# Hamdan (1992)

Gugus-gugus fungsi yang teridentifikasi sebagai gugus aktif yang dapat mengikat ion logam yaitu hidroksi (–OH) yang ditunjukkan pada bilangan gelombang 3450,11 cm^-1 dan karbonil (C=O) yang ditunjukkan pada bilangan gelombang 1640.30 cm^-1.

2. Luas Permukaan Spesifik

Pengukuran luas permukaan BioSPaPueira terimobilisasi menggunakan metode metilen biru. Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa BioSPaPueira terimobilisasi mempunyai luas permukaan sebesar 85,858±1,076 m²/gr (Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 8). Jika dibandingkan dengan alofan maka BioSPaPueira terimobilisasi mengalami penurunan luas permukaan sebesar 17,09 % (Lampiran 9). Luas permukaan tersebut hampir sama dengan luas permukaan BioSPaPueira terimobilisasi hasil sintesis Widyaningsih yaitu sebesar 82,417±0,39 m²/g.

Dalam penelitian ini juga dilakukan pengukuran luas permukaan alofan dan BioSPaPueira. Data luas permukaan alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Data Luas Permukaan Alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira Terimobilisasi

Adsorben Luas Permukaan (m²/gr)

Alofan 103,560

BioSPaPueira 54,845

BioSPaPueira Terimobilisasi 85,858

3. Bilangan Keasaman

Bilangan keasaman adsorben BioSPaPueira terimobilisasi diukur dengan metode adsorpsi amonia. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa BioSPaPueira terimobilisasi mempunyai bilangan keasaman sebesar 9,118±0,416 mmol/gr (Perhitungan selengkapnya terlampir pada Lampiran 10). BioSPaPueira terimobilisasi mengalami kenaikan bilangan keasaman sebesar 121,42 % dibandingkan alofan (Lampiran 11). Hasil ini sama dengan bilangan keasaman adsorben BioSPaPueira terimobilisasi hasil sintesis Widyaningsih (2008).

Dalam penelitian ini juga dilakukan pengukuran bilangan keasaman alofan dan BioSPaPueira. Data bilangan keasaman alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Data Bilangan Keasaman Alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira Terimobilisasi

Adsorben Bilangan Keasaman (mmol/gr)

Alofan 4,118

BioSPaPueira 88,235

BioSPaPueira Terimobilisasi 9,118

Hasil karakterisasi terhadap BioSPaPueira terimobilisasi yang meliputi analisis gugus fungsi, luas permukaan dan bilangan keasaman menunjukkan bahwa adsorben yang dihasilkan mempunyai sifat-sifat yang hampir sama dengan hasil penelitian Widyaningsih (2008). Dengan demikian untuk selanjutnya adsorben tersebut dapat digunakan untuk adsorpsi terhadap ion logam Cu.

Pengukuran luas permukaan alofan dan BioSPaPueira terimobilisasi dengan metode metilen biru merupakan metode yang cukup tepat sedangkan pengukuran luas permukaan BioSPaPueira dengan metode metilen biru merupakan metode yang kurang tepat. Hal ini disebabkan sebagian BioSPaPueira larut dalam larutan metilen biru sehingga angka yang menunjukkan luas permukaan BioSPaPueira seperti tertera pada tabel 3 kurang tepat. Oleh karena itu, perlu menggunakan metode lain untuk mengukur luas permukaan BioSPaPueira sehingga diperoleh hasil pengukuran yang lebih akurat. Namun, dalam penelitian ini tidak dilakukan pengukuran luas permukaan BioSPaPueira dengan metode lain. Metode yang lebih tepat digunakan untuk mengukur luas permukaan zat yang dapat larut seperti BioSPaPueira diantaranya adalah metode BET (Brunauer et al., 1938).

B. Optimasi Kondisi Adsorpsi Ion Logam Cu Oleh BioSPaPueira Terimobilisasi

Proses adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah derajat keasaman (pH), ukuran butiran, temperatur larutan dan waktu kontak. Pada penelitian ini, faktor yang ingin diketahui pengaruhnya adalah pH awal larutan dan waktu kontak. Banyak penelitian telah membuktikan bahwa pH larutan dan waktu kontak berpengaruh terhadap proses adsorpsi atau dengan kata lain, banyaknya zat yang teradsorp oleh suatu adsorben sangat dipengaruhi oleh pH larutan dan waktu kontak. Untuk menghasilkan suatu adsorpsi yang maksimum atau adsorbat dapat teradsorp secara optimum oleh adsorben maka pengaturan pH dan waktu kontak perlu dilakukan. Pada penelitian ini dilakukan variasi pH larutan dan waktu kontak secara bersamaan sehingga dihasilkan suatu kondisi yang optimum bagi adsorben BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu.

Variasi pH yang digunakan pada penelitian ini yaitu, pH 2, 4 dan 6.

Pemilihan pH pada pH asam ini mengacu pada teori yang dikemukakan oleh Alloway dan Ayres (1997) yang menyatakan bahwa secara umum hampir semua logam (kecuali Mo) larut pada pH rendah. Di samping itu, pengendapan ion logam Cu menjadi Cu(OH)2 dapat terjadi jika pH larutan di atas 7. Berdasarkan

perhitungan pada Lampiran 12 ion logam Cu mengendap pada pH 6,59.

Pengendapan tersebut dapat mempengaruhi proses adsorpsi yang berlangsung.

Waktu kontak yang digunakan pada penelitian ini yaitu 0, 3, 5, 10, 20, 30 dan 45 menit.

Data hasil adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi dapat dilihat pada Lampiran 13 sedangkan kapasitas adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi pada variasi pH dan waktu kontak tampak pada Gambar 11. Berdasarkan pada Gambar 11 dapat disimpulkan bahwa adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi optimum pada pH 6. Uji statistik dengan metode Duncan (Lampiran 14) juga digunakan untuk mendukung hasil tersebut. Sebagaimana dinyatakan oleh Suh, Yuh, dan Kim (1998) bahwa pada kondisi sangat asam akan terjadi kompetisi antara ion hidrogen dengan kation logam yang sama-sama bermuatan positif untuk berikatan dengan ligan, maka dapat diperkirakan kurang optimumnya adsorpsi ion logam Cu pada pH 2 dan 4 dibandingkan dengan adsorpsi ion logam Cu pada pH 6 juga disebabkan terjadinya persaingan ion hidrogen dengan ion logam Cu dalam berikatan dengan BioSPaPueira terimobilisasi. Pada pH 6 ion hidrogen dalam larutan relatif sedikit dibandingkan pada pH 2 dan 4 sehingga kompetisi antara ion hidrogen dan ion logam Cu cenderung kecil dan ion logam Cu yang berikatan dengan BioSPaPueira terimobilisasi menjadi lebih banyak dibandingkan pada pH 2 dan 4.

0,00

Gambar 11. Optimasi kondisi adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi

Waktu kontak merupakan suatu hal yang sangat menentukan dalam proses adsorpsi. Waktu kontaknya memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik. Secara kinetika proses adsorpsi memerlukan waktu kinetik yang spesifik untuk sistem adsorpsi yang dikerjakan. Oleh karena itu, proses adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi mempunyai waktu kontak yang spesifik.

Waktu kontak optimum untuk adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi tidak dapat ditentukan. Hasil ini juga didukung dengan uji statistik dengan metode Duncan (Lampiran 14) dimana dengan uji ini waktu kontak optimum tidak dapat ditentukan. Dari Gambar 11 terlihat bahwa masing-masing pH mempunyai waktu kontak optimum yang berbeda-beda. Namun, dari ketiga variasi pH tersebut terlihat bahwa masing-masing mempunyai pola yang hampir sama, yaitu setelah mencapai waktu kontak optimum, kapasitas adsorpsi terhadap ion logam Cu hanya mengalami sedikit kenaikan. Waktu kontak optimum pada masing-masing pH juga tidak dapat ditentukan dengan metode Duncan (Lampiran 14) oleh karena itu, pada penelitian ini ditetapkan waktu kontak optimum (pada pH optimum), yaitu 20 menit. Dari Gambar 11 dapat dilihat bahwa setelah 20 menit, kapasitas adsorpsi ion logam Cu hanya mengalami sedikit kenaikan. Hal ini diperkirakan karena situs-situs aktif atau pori-pori dalam BioSPaPueira terimobilisasi yang berperan mengadsorp ion logam Cu hampir semua telah berikatan dengan ion logam Cu. Perpanjangan waktu kontak sampai 45 menit tidak memberikan pengaruh kapasitas adsorpsi yang signifikan karena hanya sedikit situs-situs aktif atau pori-pori pada BioSPaPueira terimobilisasi yang masih tersisa atau belum berikatan dengan ion logam Cu. Perpanjangan waktu di atas 20 menit dikuatirkan akan menurunkan kapasitas adsorpsi oleh karena ion logam Cu yang telah terikat dapat terlepas kembali ke dalam larutan. Proses adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi ini berlangsung cepat kemungkinan karena adsorpsi yang terjadi hanya pada permukaan.

Konsentrasi ion logam Cu pada berbagai variasi pH dan waktu kontak yang telah ditentukan mengalami penurunan setelah proses adsorpsi. Dengan berkurangnya konsentrasi ion logam Cu setelah proses adsorpsi maka terbukti

bahwa BioSPaPueira terimobilisasi dapat digunakan sebagai adsorben untuk mengadsorp ion logam Cu. Kondisi optimum adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi dicapai pada pH 6 dan waktu kontak 20 menit.

C. Perbandingan Kemampuan Adsorpsi Terhadap Ion Logam Cu Antara Alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira Terimobilisasi

Imobilisasi zat pada suatu matrik bertujuan untuk meningkatkan daya serapnya terhadap suatu adsorbat. Uji kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dibandingkan alofan dilakukan pada kondisi optimum yaitu pada pH 6 dan waktu kontak 20 menit. Selain membandingkan kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap alofan dalam mengadsorp ion logam Cu, pada penelitian ini juga dilakukan perbandingan kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap BioSPaPueira. Dalam proses adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira, sebagian BioSPaPueira larut. Oleh karena itu, nilai kapasitas adsorpsi BioSPaPueira yang terukur dalam penelitian ini kurang akurat.

1. Adsorpsi BioSPaPueira Terimobilisasi Terhadap Ion Logam Cu dalam Larutan Model Ion Logam Cu

Hasil uji kemampuan adsorben BioSPaPueira terimobilisasi dibandingkan dengan alofan dan BioSPaPueira dalam mengadsorp ion logam Cu pada larutan model disajikan pada Gambar 12. Berdasarkan pada Gambar 12, jika dilihat dari harga kapasitas adsorpsi maka perbedaan kapasitas adsorpsi antara alofan dan BioSPaPueira terimobilisasi tidak terlalu signifikan. Dengan demikian kontribusi BioSPaPueira dalam menurunkan konsentrasi ion logam Cu sangat kecil, hal ini disebabkan karena pada adsorben BioSPaPueira terimobilisasi komposisi BioSPaPueira sangat kecil dibandingkan alofan.

0,1513

Gambar 12. Diagram perbandingan kapasitas adsorpsi antara alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap ion logam Cu dalam larutan model

Berdasarkan pada Gambar 12 terlihat bahwa alofan mempunyai kapasitas adsorpsi yang relatif lebih besar dibandingkan dengan BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi (Perhitungan selengkapnya tertera pada Lampiran 15). Berdasarkan pada Tabel 4 terlihat bahwa bilangan keasaman BioSPaPueira terimobilisasi lebih besar daripada alofan tetapi lebih kecil daripada BioSPaPueira. Bilangan keasaman alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi berturut-turut adalah 4,118; 88,235 dan 9,118 mmol/gr. Definisi keasaman diperlukan untuk menerangkan gugus aktif pada padatan tersebut (Trisunaryati, 1986). Dari data bilangan keasaman pada Tabel 4, dengan meningkatnya keasaman BioSPaPueira terimobilisasi maka imobilisasi BioSPaPueira pada alofan telah menambah situs-situs aktif pada BioSPaPueira terimobilisasi. Dengan bertambahnya keasaman/situs aktif pada BioSPaPueira terimobilisasi diharapkan semakin banyak ion logam Cu yang teradsorp dengan cara berikatan dengan situs-situs aktif tersebut. Namun yang terjadi pada penelitian ini tidak demikian.

Luas permukaan merupakan salah satu faktor yang berperan dalam adsorpsi.

Jika dilihat dari luas permukaan berdasarkan Tabel 3, dapat dilihat bahwa alofan

mempunyai luas permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi. Luas permukaan alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi berturut-turut adalah 103,560; 54,845 dan 85,858 m²/gr. Kapasitas adsorpsi alofan lebih besar daripada BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi karena luas permukaan alofan lebih besar daripada BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi. Hal ini sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Johannes (1974) yang mengemukakan bahwa adsorpsi adalah gejala pada permukaan sehingga makin luas permukaan makin banyak pula zat yang teradsorsp. Hal ini juga diperkuat dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Rahmayanti (2006). Dalam penelitiannya, Rahmayanti mengukur luas permukaan adsorben yang digunakan yaitu, biomassa Rhyzopus oryzae aktif dan biomassa terimobilisasi. Luas permukaan biomassa aktif dan biomassa terimmobilisasi sebesar 0,3853 m²/g dan 199,3599 m²/g sedangkan kapasitas adsorpsi biomassa aktif dan biomassa terimmobilisasi pada kondisi optimum sebesar 2,623 mg/g dan 3,775 mg/g. Dari hasil penelitian tersebut, kapasitas adsorpsi adsorben meningkat dengan meningkatnya luas permukaan adsorben.

Alofan merupakan mineral yang berpori dan mempunyai kapasitas tukar kation yang cukup besar. Sejumlah penelitian membuktikan bahwa aktivasi secara kimia terhadap alofan dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi alofan terhadap adsorben. Hal ini disebabkan pengotor-pengotor yang menyumbat pori-pori alofan larut sehingga pori-pori menjadi bersih dan luas permukaan alofan semakin besar.

Dengan demikian pori-pori alofan berperan dalam proses adsorpsi. Pada proses adsorpsi ion logam Cu oleh alofan, dimungkinkan pori-pori alofan berperan dalam mengadsorp ion logam Cu. Selain itu adsorpsi ion logam Cu oleh alofan juga dimungkinkan terjadi karena adanya pertukaran kation dimana ion logam Cu menggantikan kation penyeimbang pada alofan.

Widyaningsih (2008) melakukan variasi jumlah alofan sebagai matriks pengimobilisasi dengan variasi perbandingan berat BioSPaPueira dan alofan sebesar 1:5, 1:7, dan 1:10 serta variasi waktu kontak 24 dan 48 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa luas permukaan spesifik adsorben hasil imobilisasi bila dibandingkan dengan alofan aktif terjadi penurunan luas permukaan. Hal ini

kemungkinan disebabkan karena terjadinya penyumbatan pori-pori alofan oleh partikel-partikel BioSPaPueira. Penurunan luas permukaan spesifik terkecil terlihat pada perbandingan dengan komposisi alofan terbesar yaitu pada perbandingan BioSPaPueira : alofan = 1:10. Hal ini disebabkan karena untuk komposisi alofan yang lebih besar, semakin sedikit pori-pori alofan yang terisi oleh BioSPaPueira sehingga masih terdapat sejumlah pori yang dimungkinkan belum terisi BioSPaPueira. Oleh karena itu, pada proses adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi diduga ion logam Cu masuk ke dalam pori alofan yang belum terisi secara maksimal oleh BioSPaPueira dan juga terikat dengan BioSPaPueira yang masuk ke dalam pori atau menempel pada permukaan alofan. Terikatnya ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi juga dimungkinkan terjadi melalui pertukaran kation dengan kation penyeimbang pada alofan yang tidak tertutup oleh BioSPaPueira.

Adsorpsi, selain bergantung pada luas permukaan, juga bergantung pada sifat zat pengadsorp. Bilangan keasaman juga merupakan salah satu sifat alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi sebagai zat pengadsorp yang berperan dalam proses adsorspi terhadap ion logam Cu. Dari ketiga adsorben yang telah disebutkan di atas, bilangan keasaman BioSPaPueira adalah yang terbesar.

Dengan melihat situs aktif pada BioSPaPueira maka sebenarnya BioSPaPueira juga berpotensi mempunyai daya adsorpsi yang cukup besar. Namun dari hasil penelitian diperoleh bahwa kapasitas adsorpsinya terhadap ion logam Cu lebih kecil dibandingkan alofan dan BioSPaPueira terimobilisasi. Hal ini mungkin karena luas permukaannya kecil. BioSPaPueira merupakan BioSPaPueira jenis rhamnolipid. Berdasarkan pada Gambar 4 maka ion logam Cu yang teradsorp oleh BioSPaPueira kemungkinan terikat secara kimia dengan terbentuknya ikatan antara ion logam Cu dengan gugus-gugus aktif pada BioSPaPueira seperti hidroksi, karbonil dari gugus ester dan juga terikat pada gugus karboksilat.

Berdasarkan berbagai uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa faktor yang lebih berperan dalam proses adsorpsi ion logam Cu oleh BioSPaPueira terimobilisasi adalah luas permukaan. Hal ini sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Johannes (1974) yang menyatakan bahwa faktor pendorong

(driving force) terjadinya adsorpsi adalah luas permukaan spesifik. Kurang efektifnya BioSPaPueira terimobilisasi dibandingkan alofan dapat disebabkan partikel-partikel BioSPaPueira mengisi pori-pori alofan sehingga menurunkan luas permukaannya seperti yang dikemukakan oleh Widyaningsih (2008).

Beberapa penelitian membuktikan bahwa imobilisasi suatu zat pada matrik pengimobil dapat meningkatkan daya adsorpsi terhadap adsorbat. Sebagai contoh, penelitian yang dilakukan oleh Santoso (2005) berhasil meningkatkan daya adsorpsi Aspergillus oryzae yang diimobilisasi pada matrik natrium silikat. Dari hasil penelitiannya daya adsorpsi ion logam Ni oleh Aspergillus oryzae yang diimobilisasi pada matrik natrium silikat lebih besar dibandingkan dengan Aspergillus oryzae dan natrium silikat sebagai matrik pengimobil. Penelitian serupa juga dilakukan oleh Majdiyah (2007) yang melaporkan bahwa kapasitas adsorpsi terhadap logam Ni oleh Rhizopus oryzae yang diimobilisasi pada zeolit lebih besar daripada biomassa Rhizopus oryzae dan zeolit tanpa biomassa. Dengan demikian, di dalam larutan Cu model, imobilisasi BioSPaPueira pada alofan yang telah dilakukan oleh Widyaningsih tidak menghasilkan adsorben baru yang lebih efektif dalam mengadsorpsi ion logam Cu seperti yang diharapkan. Hasil yang serupa juga ditunjukkan oleh penelitian Sehol dkk (2004) tentang imobilisasi asam humat pada kitin. Dalam penelitian tersebut, pada perbandingan asam humat : kitin = 1:10 diperoleh bahwa kapasitas adsorpsi kitin sebagai matrik pengimobil lebih besar daripada asam humat maupun adsorben hasil imobilisasi.

2. Adsorpsi BioSPaPueira Terimobilisasi Terhadap Ion Logam Cu dalam Limbah Pencucian Perak

Kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dalam mengadsorp ion logam Cu dibandingkan alofan dan BioSPaPueira diuji dalam larutan Cu model dan juga diuji dalam limbah yang mengandung ion logam Cu. Pada penelitian ini limbah yang digunakan adalah limbah pencucian perak yang berasal dari Kota Gede, Yogyakarta. Seperti halnya uji kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap ion logam Cu dalam larutan model, uji kemampuan dalam limbah juga dilakukan pada pH 6 dan waktu kontak 20 menit.

Hasil uji kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi dibandingkan dengan alofan dan BioSPaPueira dalam mengadsorp ion logam Cu pada limbah pencucian perak disajikan pada Gambar 13. Lampiran 16 menyajikan perhitungan kapasitas adsorpsi selengkapnya. Dalam limbah pencucian perak, jika dilihat dari harga kapasitas adsorpsi maka perbedaan kapasitas adsorpsi antara alofan dan BioSPaPueira terimobilisasi juga tidak terlalu signifikan seperti hasil uji kemampuan adsorben BioSPaPueira terimobilisasi dibandingkan alofan dalam mengadsorp ion logam Cu pada larutan model.

0,1059

Gambar 13. Diagram perbandingan kapasitas adsorpsi antara alofan, BioSPaPueira dan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap ion logam Cu dalam limbah pencucian perak

Berdasarkan Gambar 13, BioSPaPueira terimobilisasi terlihat mempunyai kapasitas adsorpsi yang lebih besar dibandingkan alofan dan BioSPaPueira.

Kapasitas adsorpsi BioSPaPueira terimobilisasi, alofan, dan BioSPaPueira berturut-turut adalah 0,1205±0,0056 mg/g, 0,1059±0,0082 mg/g dan 0,0370±0,0025 mg/g. Hal ini berbeda dengan hasil uji kemampuan BioSPaPueira terimobilisasi terhadap ion logam Cu dalam larutan model. Perbedaan hasil ini dapat disebabkan karena sistem larutan yang berbeda antara larutan Cu model dan

larutan Cu limbah. Dalam larutan model ion logam Cu hanya terdapat ion logam Cu yang diadsorp sedangkan dalam limbah pencucian perak, selain ion logam Cu, ion logam lain juga diperkirakan ada dalam limbah tersebut.

Menurut Alloway dan Ayres (1997), adsorpsi spesifik yang merupakan suatu bentuk adsorpsi yang lebih kuat, melibatkan beberapa kation logam berat.

Logam yang paling mudah membentuk kompleks hidroksi akan diadsorspi paling banyak. Urutan kenaikan kekuatan adsorpsi spesifik dari logam-logam berat terseleksi yaitu: Cd > Ni > Co > Zn >> Cu > Pb > Hg. Tingkat atau kapasitas ion logam mana yang akan diadsorpsi tergantung pada sifat logam yang terkait (valensi, jari-jari, derajat hidrasi dan koordinasi dengan oksigen), pH, karakter/sifat dasar dari adsorben, konsentrasi dan sifat logam lain yang ada dan keberadaan ligan terlarut di sekitar zat cair. Menurut Suhendrayatna (1999), imobilisasi mikroorganisme khususnya mikroorganisme mati, proses adsorpsinya sensitif terhadap pH dan spesifikasi logam. Ongnes dan Temar (1998) dalam Majdiyah (2007) mengemukakan bahwa adsorpsi zeolit selektif terhadap adsorben. Dari berbagai uraian tersebut dapat ditarik suatu pemikiran bahwa

Dalam dokumen ADSORPSI ION LOGAM Cu OLEH BIOSURFAKTAN HASIL BIOTRANSFORMASI DENGAN MEDIA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA (BioSPaPueira) TERIMOBILISASI PADA ALOFAN (Halaman 44-0)