205
ANALISIS ION Cd(II) MENGGUNAKAN RESIN TERMODIFIKASI ABU KULIT
SINGKONG - Ca - ALGINAT SEBAGAI BAHAN PENGISI KOLOM DALAM TAHAPAN
PRAKONSENTRASI
Rientha Septiana*, Aman Sentosa Panggabean, Bohari Yusuf
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Mulawarman, Kampus Gunung Kelua, Samarinda Kalimantan Timur 75123, Indonesia
Corresponding Author : rientha22@gmail.com
ABSTRACT
Ca-Alginate (CAA) resins modified by ash of cassava roots bark (ACRB) and utilized as material for column filler in ion preconcentration stage has been carried out. Preconcentration method was carried out by off-line method, sample poured into column by down flow, eluted by 1,0 M HCl and measured by Atomic Absobtion Spectrofotometer (AAS). Optimum component to produce modified microcapsule ACRB-CAA in mixture of 1% Na-Alginate, 1M CaCl2 and 0,05 gr of ACRB. The result revealed that ion Cd(II) retention in pH 4, sample volume and eluent HCl were 10 mL and 4 mL respectively and retention capacity 1,3705 mg Cd/gr resins. This method achieved a good result for Cd ion analysis with limit of detection 0,0101 mg/L and 1,29% of %CV and can be applied for ion Cd analysis of sample water from environment with percent of recovery >95% by spike method. Environmental sample taken from Mahakam River, well-water, ex coal excavation site.
Keywords : Preconcentration, Modified resins Ash of Cassava Roots bark - Ca - Alginate PENDAHULUAN
Kadmium (Cd) adalah salah satu logam yang dikelompokkan dalam jenis logam berat non-esensial. Logam ini jumlahnya relatif kecil, tetapi dapat meningkat jumlahnya dalam lingkungan karena proses pembuangan sampah industri maupun penggunaan minyak sebagai bahan bakar (Pacyna, 1987). Di samping itu daerah pertambangan seperti pertambangan seng (Zn), timbal (Pb) maupun tembaga (Cu) selalu mengandung kadmium sebagai bahan sampingan. Baik kadmium maupun seng mempunyai daya gabung yang tinggi terhadap sulfur (S), sehingga sumber kadmium dan seng yang paling utama adalah mineral sulfida, dimana kandungan kadmium dalam mineral tersebut dapat mencapai 5% (Winter, 1982). Kadmium digunakan secara intensif dalam proses electroplating (pelapisan elektrik), pembuatan baterai, plastik, galvanasi karena Cd memiliki keistimewaan nonkorosif. Digunakan pula dalam pembuatan alloy, pigmen warna cat, keramik, percetakan tekstil dan pigmen untuk gelas dan email gigi. Bagi manusia kadmium sebenarnya merupakan logam asing, tubuh sama sekali tidak memerlukan dalam proses metabolisme (Widowati, 2008).
Kulit singkong selama ini sering disepelekan dan dianggap sebagai limbah dari tanaman singkong. Padahal, kulit singkong ini memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi yang
dapat dikonsumsi pula oleh manusia. Limbah kulit singkong dapat dimanfaatkan sebagai bahan yang mampu mengurangi kadar logam berat berbahaya. Berdasarkan beberapa hasil penelitian menyatakan bahwa kulit singkong memiliki kandungan protein, selulosa non-reduksi, serat kasar yang tinggi dan HCN (asam sianida). Komponen-komponen tersebut mengandung gugus –OH, – NH2, –SH dan –CN yang dapat mengikat logam. Kulit singkong mengandung C (Karbon) sebesar 59,31% yang berarti terdapat carbon yang tinggi, H (Hidrogen) sebesar 9,78%, O (Oksigen) sebesar 28,74%, N (Nitrogen) sebesar 2,06 %, S (Sulfur) sebesar 0,11% dan H2O (Air) sebesar 11,4%. Selain itu, menurut Hanifah dkk (2010), kulit singkong juga mengandung 459,56 ppm HCN (asam sianida) (Hasrianti, 2012). Studi pendahuluan telah dilakukan dan didapatkan hasil bahwa abu kulit singkong dapat menyerap logam kadmium (Cd), tembaga (Cu) dan timbal (Pb) dengan penyerapan masing-masing secara berturut-turut sebesar 73,91%; 70,37% dan 69,16%.
Salah satu teknik dalam penentuan konsentrasi ion-ion logam dalam sampel air alam adalah teknik prakonsentrasi. Penggunaan metode prakonsentrasi sebagai tahap awal analisis instrumental untuk menentukan konsentrasi logam renik di dalam air telah banyak dilakukan. Prakonsentrasi sendiri pada prinsipnya berfungsi
206
untuk memisahkan sampel logam dengan matriks pengganggu dan mengurangi efek dari matriks. Pembentukan kompleks logam dengan agen khelat yang kemudian diekstraksi oleh pelarut organik merupakan salah satu metode prakonsentrasi yang berkembang. Teknik prakonsentrasi memberikan solusi terhadap keterbatasan kepekaan instrumen dalam penentuan logam berat pada konsentrasi yang sangat rendah.
Berdasarkan uraian di atas, maka pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan resin berbasis mikrokapsul Ca-alginat yang dimodifikasi dengan penambahan abu kulit singkong. Resin yang diperoleh akan digunakan sebagai bahan pengisi kolom untuk tahapan prakonsentrasi ion Cd(II) dan digunakan pula aliran kolom dari atas ke bawah (down flow) karena lebih mudah pengoperasian laju alirnya, serta dideteksi menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA). Dalam tahap ini akan dipelajari komposisi pembuatan resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-alginat yang optimum serta optimasi prakonsentrasi dan kinerja analitik. Metode ini diharapkan dapat memberikan kapasitas retensi dan % recovery yang baik untuk ion Cd(II) dan dapat memberikan manfaat yang sangat besar untuk menanggulangi keterbatasan yang dimiliki oleh instrumen analisis dalam analisis runut.
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik retensi resin termodifikasi Abu Kulit Singkong - Ca - Alginat yang digunakan pada teknik prakonsentrasi ion Cd(II) pada tingkat analisi runut yang dapat diaplikasikan untuk mendeteksi ion logam tersebut pada sampel air dari lingkungan.
Pembuatan Abu Kulit Singkong
Pada penelitian ini kulit singkong yang digunakan adalah kulit singkong bagian dalam (berwarna putih) dari beberapa pohon yang kemudian dikumpulkan dan dibersihkan dengan air yang mengalir. Kemudian kulit singkong yang telah bersih, dipotong-potong dan dikeringanginkan. Selanjutnya abu kulit singkong dibuat dengan membakar kulit singkong sebanyak 300 gr yang telah dikeringanginkan pada tungku furnace pada suhu 600°C selama 4 jam. Kemudian abu yang telah terbentuk digerus hingga halus.
Pembuatan Mikrokapsul Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat
Larutan CaCl2 0,5 M sebanyak 50 mL dimasukkan ke dalam beaker glass, kemudian ditambahkan dengan 0,05 gram abu kulit singkong. Selanjutnya larutan Na-alginat 1% ditambahkan setetes demi setetes dengan buret sambil diaduk dengan magnetik stirer hingga terbentuk mikrokapsul termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat, diatur pula laju alir pada buret serta kecepatan putar dari magnetik stirer. Setelah terbentuk mikrokapsul termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat, dikeringkan pada suhu ruang ± 24 jam. Selanjutnya resin yang telah kering dapat ditentukan retensinya terhadap ion Cd(II).
Retensi Mikrokapsul Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca Alginat Terhadap Ion Cd(II)
Mikrokapsul Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat yang telah kering ditimbang sebanyak 0,1 gram dimasukkan ke dalam botol film plastik. Kemudian resin tersebut direndam ke dalam 10 mL larutan Cd(II) 2 mg/L dan didiamkan selama ± 24 jam, diukur absorbansi Cd(II) dalam filtrat menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom pada λ = 228,8 nm.
Optimasi Resin Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat
Pengaruh pH
Pada tahap ini digunakan metode batch, sebanyak 0,1 gram resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat yang paling bagus penyerapannya dimasukkan ke dalam botol film plastik. Direndam ke dalam 10 mL larutan asam optimum dengan variasi pH 1-8. Perendaman dilakukan selama 24 jam, disaring dan dikeringkan. Kemudian 10 mL larutan Cd(II) 2 mg/L dimasukkan ke dalam botol film plastik yang berisi resin tersebut dan diaduk perlahan. Direndam selama 24 jam lalu disaring, diukur absorbansi filtrat dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom. Dari hasil pengukuran akan didapatkan pH optimum dari resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat dalam menyerap ion logam Cd(II).
Kapasitas Retensi Resin Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat
Pada tahap ini digunakan metode batch, dimana 0,1 gram resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat direndam ke dalam 10 mL larutan Cd(II) dengan variasi konsentrasi 1, 2, 4,
207 6, 8, 10, 12, 15, 20, 30 dan 40 mg/L pada kondisi
pH optimum. Perendaman dilakukan selama 24 jam dan diukur absorbansi Cd(II) menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom.
Optimasi Prakonsentrasi Pembuatan Kolom
Kolom resin dibuat dengan cara menyiapkan kolom berisi resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat sebanyak 2 gram. Kolom disangga oleh statif yang terdapat pada tiang.
Pengaruh Konsentrasi Eluen
Ke dalam kolom yang telah berisi resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat dimasukkan 10 mL larutan standar Cd(II) 2 mg/L. Cd(II) yang terdeteksi selanjutnya dielusi oleh 10 mL HCl dengan berbagai variasi konsentrasi 0,5-2,0 M. Eluat yang ditampung diukur absorbansinya menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom. Dari hasil pengukuran akan didapatkan konsentrasi optimum eluen.
Pengaruh Volume Cd(II)
Ke dalam kolom yang telah berisi resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat dimasukkan larutan standar Cd(II) 2 mg/L dengan berbagai variasi volume 2-16 mL. Cd(II) yang teretensi selanjutnya dielusi oleh 10 mL HCl 1,0 M. Eluat yang ditampung diukur absorbansinya menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom. Dari hasil pengukuran akan didapatkan volume optimum larutan Cd(II).
Pengaruh Volume Eluen
Ke dalam kolom yang telah berisi resin termodifikasi abu kulit singkong-Ca-Alginat dimasukkan larutan standar Cd(II) 2 mg/L dengan volume 10 mL. Cd(II) yang teretensi selanjutnya dielusi oleh HCl 1,0 M dengan berbagai variasi volume 1-12 mL. Eluat yang ditampung diukur absorbansinya menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom. Dari hasil pengukuran akan didapatkan volume optimum eluen.
Kinerja Analitik Kebolehulangan
Sebanyak 10 mL larutan Cd(II) 0,1 mg/L diukur absorbansinya dengan dilakukan secara berulang kali (n=7) dengan kondisi optimum dengan prosedur yang sama seperti di atas.
Linearitas
Sebanyak 10 mL larutan Cd(II) dengan variasi konsentrasi 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 dan 0,6 mg/L dengan kondisi optimum dan prosedur yang sama seperti di atas kemudian diukur absorbansinya. Dengan memplotkan absorbansi vs konsentrasi Cd(II) akan diperoleh persamaan garis regresi.
Batas Deteksi atau LOD (Limit of Detection) Dalam penelitian ini LOD ditentukan dengan mengukur harga absorbansi dari konsentrasi Cd terkecil yang masih dapat ditentukan dan dibedakan dari absorbansi yang diberikan oleh blanko dengan beberapa kali pengukuran. Limit deteksi dinyatakan sebagai perbandingan absorbansi standar (S) terhadap absorbansi blanko (N) atau S/N=3 (LIPI, 2003). Aplikasi Terhadap Sampel dari Alam
Pengaruh Matriks
Untuk menentukan pengaruh matriks terhadap penentuan Cd(II) dalam sampel air dari alam, dilakukan penentuan % recovery dengan metode spike. Pada metode ini sejumlah tertentu volume standar Cd(II) dipipet lalu diencerkan dengan sampel air. Perlakuan selanjutnya dilakukan dengan kondisi pengukuran optimum dan absorbansinya diukur.
Penentuan Konsentrasi Cd(II) pada Sampel Air dari Alam
Penentuan konsentrasi Cd(II) dalam sampel air dilakukan berdasarkan kondisi optimum seperti yang telah dilakukan pada prosedur sebelumnya. Sampel air diambil dari Sungai Mahakam, Air Sumur dan Air Bekas Galian Batu Bara.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kurva Kalibrasi (Sebelum Prakonsentrasi) Kurva kalibrasi dibuat untuk mencari daerah linieritas suatu pengukuran antara konsentrasi analit dalam sampel dengan daerah ukur yang diberikan. Linieritas dievaluasi dari grafik yaitu dengan memplotkan absorbansi sebagai fungsi dari konsentrasi analit, yang biasa disebut kurva kalibrasi.
208
Gambar 1. Kurva Kalibrasi Ion Logam Cd(II) (Sebelum Prakonsentrasi)
Diperoleh persamaan garis regresi y = 0,1519x + 0,0002 dengan koefisien korelasi (R) = 0,9975 dengan rentang konsentrasi 0,4-2,0 mg/L.
Rendemen Abu Kulit Singkong
Penetapan rendemen karbon aktif bertujuan untuk mengetahui jumlah karbon aktif yang dihasilkan dari proses karbonisasi dan aktivasi. Perhitungan rendemen didasarkan pada bobot kering oven bahan baku. Rendemen karbon aktif yang dihasilkan dipengaruhi oleh cara pengaktifan. Rendemen abu kulit singkong yang dihasilkan pada penelitian ini adalah sebesar 1% - 1,3%.
Teori kinetika menyebutkan bahwa semakin tinggi suhu reaksi maka laju reaksi akan bertambah cepat. Peningkatan suhu akan mempercepat laju reaksi antara karbon dan uap air sehingga banyak karbon yang terkonversi menjadi H2O dan CO2 dan semakin sedikit karbon yang tersisa. Hal ini mengakibatkan rendemen karbon aktif rendah (Hudaya & Hartoyo, 1990). Peningkatan waktu karbonisasi cenderung dapat menurunkan hasil rendemen. Hal ini disebabkan oleh dengan semakin lama waktu karbonisasi maka kemungkinan terjadinya reaksi antara arang dengan zat pengoksidasi atau pengaktif membentuk CO, CO2, dan H2 juga semakin meningkat sehingga karbon aktif yang terbentuk berkurang.
Pembuatan Mikrokapsul Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat
Dari gambar 2 dapat dilihat bahwa pada pembuatan resin dengan merubah konsentrasi CaCl2 semakin besar maka akan menaikkan tingkat daya retensinya terhadap ion logam Cd(II),
terlihat pada konsentrasi 0,5 M memberikan penyerapan tertinggi sebesar 50,42%.
Gambar 2. Pengaruh Konsentrasi CaCl2
Gambar 3. Pengaruh Konsentrasi Na-Alginat Resin yang terbentuk pada konsentrasi Na-Alginat 0,5% memiliki bentuk yang tidak cukup baik, berbentuk berupa lembaran tipis bukan berbentuk mikrokapsul. Hal ini disebabkan karena konsentrasi Na-Alginat yang kecil sehingga tidak terbentuk resin yang baik. Sedangkan pada Na-Alginat dengan konsentrasi 1,5% resin yang terbentuk cukup baik namun memiliki ukuran yang cukup besar, hal ini berpengaruh pada luas daerah kontak antara resin dan sampel sehingga kemampuan retensi dari resin menurun. Pada konsentrasi Na-Alginat 1,0%, resin yang terbentuk memiliki ukuran dan bentuk yang baik, luas interaksi resin dan sampel cukup luas, sehingga kemampuan retensi dari resin meningkat. y = 0,1519x + 0,0002 R = 0,9975 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Ab so rb a n si Standar Cd (mg/L) 0 10 20 30 40 50 60 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 % Pe n y er a p a n Konsentrasi CaCl2 (M) 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 0 0,5 1 1,5 2 % P en y er a p a n Konsentrasi Na-Alginat (%)
209 Gambar 4. Pengaruh Penambahan Abu Kulit
Singkong
Dari gambar 4 dapat dilihat persen penyerapan mikrokapsul pada berat abu kulit singkong 0,005 gr berada pada 32,72% dan pada berat abu kulit singkong 0,05 gr berada pada 51,28%, pada berat abu kulit singkong 0,15 gr dan 0,25 gr persen penyerapan masing-masing adalah sebesar 37,45% dan 20,48%. Dari hasil di atas dapat diketahui penyerapan optimum mikrokapsul termodifokasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat berada pada berat abu kulit singkong 0,05 gr. Pengikatan Resin Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat Terhadap Ion Logam Cd
Kandungan silika pada abu kulit singkong akan membantu Ca-Alginat untuk menyerap ion logam Cd, sehingga akan meningkatkan persen penyerapan dari ion logam Cd. Ikatan yang terjadi antara resin termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat dengan ion logam Cd adalah berupa ikatan Van Der Walls, dalam hal ini logam diikat melalui pembentukan ikatan lemah dengan gugus O pada pasangan elektron bebasnya pada senyawa pembentuk alginat (Fuks, dkk, 2006). Sehingga gugus O yang memiliki elektron pasangan bebas mampu mengikat ion logam Cd pada gugus O yang tidak terikat oleh Ca dan silika pada abu kulit singkong dalam pembentukan gel. Pengikatan secara lemah antara logam Cd dan resin termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat inilah yang digunakan sebagai teknik sorpsi-desorpsi metode prakonsentrasi pada penelitian ini.
Optimasi Resin Termodifikasi Pengaruh pH
Pada penentuan pengaruh resin terhadap pH digunakan metode Batch, pengukuran konsentrasi larutan ion logam Cd(II) dengan memvariasikan larutan asam pH 1–8.
Gambar 5. Pengaruh pH pada Mikrokapsul Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat
Pada gambar 5 dapat dilihat bahwa pada pH 4 resin termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat memberikan hasil penyerapan yang baik dimana pada pH tersebut ion logam Cd(II) yang terserap sebesar 78,24%. Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa pada kondisi pH 1-4 dipilih sebagai suasana pengkondisi resin mikrokapsul ini. Sedangkan pada pH 5-8 terjadi penurunan % penyerapan, hal ini disebabkan apabila pada kondisi basa (pH > 5) maka ion logam Cd(II) akan membentuk dalam bentuk hidroksidanya sehingga alat sudah tidak dapat mendeteksi keberadaan ion logam Cd(II) dengan baik. Pada pH basa juga memberikan efek terhadap stabilitas bentuk manik-manik mikrokapsul menjadi fasa cair (kembali larut). Untuk pengerjaan selanjutnya akan digunakan larutan pH 4 untuk mengkondisikan resin agar dapat memaksimalkan proses penyerapan logam Cd(II).
Kapasitas Retensi
Kapasitas retensi adalah kemampuan Resin Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat tersebut dalam menyerap ion logam Cd(II). Semakin banyak jumlah ion logam Cd(II) yang diserap, semakin besar kapasitas retensinya. Pengukuran kapasitas retensi dapat dilakukan dengan metode batch.
Gambar 6. Penentuan Kapasitas Retensi 0 10 20 30 40 50 60 0 0,1 0,2 0,3 % Pen y er a p a n
Massa Abu Kulit Singkong (gr)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 2 4 6 8 10 % P eny er a pa n pH 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 0 10 20 30 40 50 Ka p a si ta s R et en si ( m g /g R esi n ) Konsentrasi Cd (mg/L)
210
Akan terdapat dua persamaan garis regresi antara kapasitas retensi –vs- konsentrasi, yaitu : y = 0,0694x + 0,0345 dan y = 0,0682x + 0,0576 , dimana perpotongan antara kedua garis ini merupakan kapasitas retensi optimum dari resin termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat yaitu sebesar 1,3705 mg/g.
Optimasi Prakonsentrasi Pengaruh Konsentrasi Asam
Gambar 7. Pengaruh Konsentrai Eluen HCl Konsentrasi eluen HCl yang digunakan adalah sebesar 1,0 M. Karena pada kondisi konsentrasi HCl 1,0 - 2,0 M memberikan hasil yang tidak begitu jauh berbeda, sehingga dapat disimpulkan bahwa pada konsentrasi HCl 1,0 M sudah mampu memberikan hasil yang optimum untuk mengelusi logam Cd(II).
Pengaruh Volume Cd (II)
Gambar 8. Pengaruh Volume Ion Logam Cd(II) Semakin banyak volume ion logam Cd(II) yang digunakan semakin tinggi juga konsentrasi ion logam Cd(II) yang terelusi oleh eluen HCl 1 M, namun pada volume 12 mL Cd(II) yang terelusi mengalami penurunan. Dari grafik di atas dapat ditentukan volume Cd(II) optimum berada pada volume 10 mL.
Pengaruh Volume Asam
Gambar 9. Pengaruh Volume Eluen HCl Ion logam Cd(II) yang terelusi meningkat hingga volume 4 mL, kemudian ion logam Cd(II) yang terelusi menurun seiring meningkatnya volume eluen. Dari hasil di atas dapat ditentukan volume eluen HCl optimum berada pada volume 4 mL.
Kinerja Analitik
Presisi (Kebolehulangan)
Tingkat kebolehulangan yang dinyatakan dengan koefisien variasi (KV) yang diperoleh dari hasil pengukuran di atas adalah sebesar 1,29%. Hasil ini cukup baik mengingat % KV yang masih diperbolehkan adalah ≤ 5 % (LIPI, 2003).
Linieritas
Linieritas adalah kemampuan metode untuk menunjukkan bahwa nilai hasil uji langsung atau setelah diolah secara matematika, sebanding dengan konsentrasi analit pada batas rentang konsentrasi tertentu. Pada penelitian kali ini, dilakukan pembuatan kurva kalibrasi dengan melewatkan standar ion logam Cd(II) melalui kolom yang berisikan resin termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat dengan berbagai variasi konsentrasi.dari hasil yang diperoleh persamaan garis regresinya y = 0,1675x + 0,0557 dengan koefisien korelasinya R = 0,9982 dengan rentang konsentrasi antara 0,05 - 0,6 M. Dalam suatu penetapan, harga regresi yang baik sebaiknya > 0,99 (Miller dan Miller, 1975).
0,0000 0,1000 0,2000 0,3000 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Cd T er el usi (m g /L ) Konsentrasi HCl (M) 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 Cd T er e lusi (m g /L ) Volume Cd (mL) 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000 1,4000 1,6000 0,0 5,0 10,0 15,0 C d T er el u si (m g /L) Volume HCl (mL)
211 Gambar 10. Kurva Kalibrasi Ion Logam Cd(II)
(Setelah Prakonsentrasi) Limit Deteksi
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan untuk prakonsentrasi ion logam Cd(II) dengan menggunakan resin termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat, batas deteksi yang diperoleh sebesar 0,0101 mg/L. Sedangkan untuk nilai LOD sebelum prakonsentrasi didapatkan nilai 0,0191 mg/L. Sehingga didapatkan peningkatan limit deteksi sebesar 1,89 kali.
Perolehan Kembali (% Recovery) dari Sampel Alam
Perolehan kembali (% recovery) menunjukkan tingkat keakurasian dari metode yang digunakan. Perolehan kembali dilakukan dengan membandingkan nilai konsentrasi analit yang terukur dengan konsentrasi analit yang terhitung, yaitu melakukan analisis spike sampel (sampel buatan) yang telah diketahui konsentrasinya. Akuarsi metode dikatakan baik, jika didapatkan % recovery antara 95-105% atau ada pula rentang % recovery yang bisa diterima yaitu 90-110% (Sumardi, 1993).
Dari hasil penelitian yang dilakukan untuk pengukuran % perolehan kembali ion logam Cd setelah dilewatkan resin Ca-Alginat termodifikasi abu kulit singkong maka pengaplikasian terhadap sampel alam dapat dilihat pada tabel 1 di bawah ini :
Tabel 1. Pengukuran Metode Spike Terhadap sampel Alam
Dari hasil penelitian diperoleh hasil perolehan kembali dari sampel air Sungai Mahakam sebesar 99,52 %, air sumur sebesar 98,25 % dan air bekas galian batu bara sebesar 102,91 %. Hasil tersebut menunjukan bahwa metode yang dilakukan memiliki tingkat akurasi yang baik untuk analisis ion logam Cd(II).
KESIMPULAN
Abu Kulit Singkong cukup baik untuk dapat dimodifikasi sebagai bahan pengisi mikrokapsul termodifikasi berbasis Ca-Alginat. Kondisi optimum untuk kinerja metode prakonsentrasi menggunakan resin Termodifikasi Abu Kulit Singkong-Ca-Alginat sebagai resin pengisi kolom adalah dengan keadaan pH 4, konsentrasi eluen HCl 1 M, volume ion logam Cd(II) 10 mL, volume eluen HCl 4 mL serta kapasitas retensi sebesar 1,3705 mg/gr resin. Tingkat kebolehulangan metode ini yang ditunjukkan dengan % KV sebesar 1,29 %, nilai
batas deteksi sebesar 0,0101 mg/L serta persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi, yaitu y = 0,1675x + 0,0557 dengan R = 0,9982. Nilai perolehan kembali (% recovery) metode ini cukup baik yaitu > 95 %, dimana metode spike yang dilakukan untuk matriks sampel dari Sungai Sungai Mahakam, Air Sumur dan Air Bekas Galian Batu Bara tidak mengganggu hasil pengukuran.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Achmad, R. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta : Penerbit Andi.
[2] Adegbola, A. A. dan O. Asaolu. 1986. Preparation of Cassava Peels for Use in Small Ruminant Production in Western Nigeria. In: T. R. Preston and M. Y. Nuwanyakapa (eds), Towards Optimal Feeding of Agricultural by-product to Livestock in Africa Processing of a Workshop. At University of Alexandria,
y = 0,1675x + 0,0557 R = 0,9982 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0 0,2 0,4 0,6 0,8 A b so rb a n si Konsentrasi Cd(mg/L)
No. Sampel Alam Cd Terukur Spike Cd % Recovery
Terukur Standar
1 Air Sungai Mahakam 0,9637 0,9183 0,05 99,52
2 Air Sumur 0,8894 0,8552 0,05 98,25
3 Air Bekas Galian Batu
212
Agypt, October 1985, ILCA, Addis Ababa, Ethiophia, 1986 : 109-115.
[3] Austin, G. T. 1996. Industri Proses Kimia Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga.
[4] Darmono. 1999. Kadmium (Cd) dalam Lingkungan dan Pengaruhnya Terhadap Kesehatan dan Produktivitas Ternak. Wartazoa Vol. 8, No. 1, Th. 1999.
[5] Deasy, B. P. 1984. Microencapsulation and Related Drug Processes. New York : Marcel Dekker. 1-14.
[6] Furia, T. E. 1972. Handbook of Food Additives 2nd Ed. CRC Pres Inc. USA. Pp. 653.
[7] Hasrianti. 2012. Adsorpsi Ion Cd2+ dan Cr6+ pada Limbah Cair Menggunakan Kulit Singkong. Program Pasca Sarjana. Universitas Hasanuddin. Makasar.
[8] Karthikeyan, G., K. Anbalagan dan N. M. Andal. 2004. Adsorption Dynamics and Equilibrium Studies of Zn(II) into Chitosan. Indian J. Chem. Sci., 116, 2, pp : 119-127. [9] Khopkar, S. M. 2008. Konsep Dasar Kimia
Analitik. Jakarta : UI-Press.
[10] Kusumawati, W. 2013. Pemanfaatan Resin PSDVB-EDTA sebagai Material Pengisi Kolom dalam Tahapan Prakonsentrasi Ion Mn(II) dalam Sampel. Skripsi Sarjana Sains. Universitas Mulawarman. Samarinda.
[11] LIPI. 2003. Kursus Ketelusuran Pengukuran dan Validasi Metode. Bandung : Pusat Penelitian Kimia.
[12] Moldovan, Z. 2002. Spectrofotometric Determination of Trace Iron(III) in Natural Water after Its Preconcentration with Chelating resin. J. Serb. Chem. Soc., Vol. 10, 669-676.
[13] Pacyna, J. M. 1987. Atmospheric Emissions of Arsenic, Cadmium, Lead and Mercury from High Temperature Processes in Power Generation and Industry. In : Lead, Mercury, Cadmium and Arsenic in The Environment. Hutchinson and Meema (Ed). John Willy & Sons, 69-87.
[14] Rasyid, A. 2003. Algae Coklat (Phaeophyta) sebagai Sumber Alginat. Oseana. Vol. XXVIII, No. 1, Th. 2003 : 33-38.
[15] Rukmana, R. 2012. Ubi Kayu : Budi Daya dan Pascapanen. Yogyakarta : Kanisius.
[16] Sari, I. Y. L. 2012. Prakonsentrasi Ion Cu(II) Menggunakan Resin Berbasis Mikrokapsul Ca-Alginat dengan Mnggunakan Metode Kolom. Skripsi Sarjana Sains. Universitas Mulawarman. Samarinda.
[17] Sohilait, H. J., T. H. Pentury, J. A. Rupilu, A. Bandjar dan R. Hutagalung. 2010. Kontribusi untuk Pengembangan Pendidikan, Biodineritas dan Metigai Bencana pada Daerah Kepulauan. Seminar Nasional basic Science II. ISBN : 978 : 602 : 97522-0-5. Universitas Pattimura. Ambon. [18] Sudarmadji, J. Mukono dan Corrie I. P. 2006. Toksikologi Logam Berat B3 dan Dampaknya Terhadap Kesehatan. Jurnal Kesehatan Lingkungan, Vol. 2, No. 2, Januari 2006 : 129-142.
[19] Suwarsa, S., Buchari dan A. S. Panggabean. 2008. Pengembangan Metode Prakonsentrasi dengan Teknik Injeksi Alir untuk Analisis Cu2+ dan Pb2+ dalam Air Aliran Sungai Citarum dan Waduk Saguling. Jurnal Matematika dan Sains. September 2008, Vol. 13, No. 3.
[20] Svehla, G. 1990. Buku Ajar Vogel : Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian I. Jakarta : Kalman Media Pusaka.
[21] Underwood, A. L. dan R. A. Day. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga.
[22] Winter, H. 1982. The Hazards of Cadmium in Man and Animals. J. App. Toxicol. 2(2) : 61-67.
