PENGARUH KONSENTRASI ION Pb 2+ TERHADAP DAYA SERAP KULIT KACANG TANAH, SEKAM PADI DAN SERBUK GERGAJI
Andi Arif Setiawan e-mail : andiarifs@yahoo.co.id
Dosen Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas PGRI Palembang

## ABSTRACT
This  research  study aims  to assess  the  effect  of Pb 2+ ion concentration on the adsorption bioadsorben derived from waste biomass in  the  form  of peanut  shell, rice husk and  sawdust. This research forms a laboratory experiment with  a completely randomized  design 2 factor. Factor 1: variation  of Pb 2+ ion concentration of 0.1,  1, 10, 100 and 1000 ppm. As well as the 2 factors: the type bioadsorben: peanut shell, rice husk and  sawdust. Examination  of the  amount  of adsorbed Pb 2+ ions using Spectofotometer Atomic Absorption (AAS). Adsorption results showed that the greater the concentration of Pb 2+ ions, the  greater the ions absorbed by bioadsorben. Optimum absorption concentration at each bioadsorben achieved at 10 ppm, with the value of each absorption is greatest in rice husk 4.036 x 10-3 mg/g, followed by sawdust 3,810 x 10-3 mg/g and a peanut  shell 2.819 x 10-3 mg/g.  Analyysis  of 2 factor analysis showed  the  presence  of intereaksi between Pb 2+ ion concentration  variations and types  of adsorbents for Pb 2+ ions are adsorption.
Key words : Consentration, ion Pb 2+ , peanut shell, rice husk and sawdust

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan mengkaji pengaruh konsentrasi ion Pb 2+ terhadap daya serap bioadsorben  yang  berasal  dari  limbah  biomasa  berupa  kulit  kacang  tanah,  sekam padi  dan  serbuk  gergaji.  Bentuk  penelitian ini  berupa eksperiment di  laboratorium dengan Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  2  faktor.  Faktor  1 :  variasi konsentrasi  ion Pb 2+ 0,1;    1;  10,  100  dan    1000  ppm. Serta  faktor  2 :  jenis  bioadsorben  :  kulit  kacang tanah,  sekam  padi  dan  serbuk  gergaji.  Pemeriksaan  besarnya  ion  Pb 2+ terserap  dengan menggunakan Atomic  Absorption  Spectofotometer (AAS).  Hasil  penyerapan menunjukkan bahwa  semakin  besar  konsentrasi  ion  Pb 2+ ,  maka  semakin besar  ion tersebut  terserap  oleh  bioadsorben. Konsentrasi  penyerapan  optimum  pada  masing- masing bioadsorben tercapai pada 10 ppm, dengan nilai masing-masing penyerapan yang terbesar  terjadi  pada sekam  padi  4,036  x  10 -3 mg/g,  kemudian  disusul  serbuk  gergaji 3,810  x  10 -3 mg/g  dan  kulit  kacang  tanah  2,819  x  10 -3 mg/g. Analisis  RAL  2  faktor menunjukan  adanya intereaksi  antara  variasi  konsentrasi  ion  Pb 2+ dan  jenis  adsorben terhadap ion Pb 2+ yang terserap.
Kata kunci : konsentrasi,  ion Pb 2+ , kulit kacang tanah, sekam padi, serbuk gergaji,

## PENDAHULUAN
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi  mempunyai  peranan  yang sangat  besar dalam  memajukan  industri disuatu  negara.  Kemajuan  industri  ini disamping  membawa  dampak  positif bagi  perekonomian.  Namun  disisi  lain berdampak  negatif  berupa  pencemaran. Aktifitas  industri  selain  menghasilkan produk yang dinginkan, juga menghasilkan produk sampingan berupa limbah. Berbagai aktivitas industri besar maupun kecil baik itu berupa : tambang, perkebunan,  pertanian,  rumah  tangga, maupun aktivitas alami berdampak pada biota  perairan  dan  kesehatan  manusia (Wang,  2002  ;  Dautemepuits  C.,  2004 dalam Farombi et  al.,  2007). Limbah tersebut  ada  sebagian  industri    yang langsung  membuang  limbahnya  ke perairan,  ada  juga  yang  melalui  proses pengolahan limbah dan baru dibuang ke perairan. Diantara limbah tersebut berupa logam berat.
Keberadaan  logam  berat  pada tubuh  manusia  masuknya  melalui  rantai makanan  (Kapoor dkk.,  1999;  Perez- Rama dkk.,  2002;  Stemberg  &  Dom, 2002 dalam Mahvi, 2008). Logam berat dihasilkan  dari  penimbunan  sampah sehingga  terjadi  lindih  (leaching),  yang mencemari  air  dan  tanah.  Konsentrasi logam  berat  tersebut  dalam  rantai makanan semakin lama semakin meningkat, penomena ini dikenal dengan  bio-magnifikasi  (Paknikar dkk., 2003 dalam Alluri dkk., 2007).
Logam berat dapat menimbulkan efek  gangguan  terhadap  kesehatan manusia,  tergantung  pada  bagian  mana dari  logam  berat  tersebut  yang  terikat dalam  tubuh  serta  besarnya  dosis paparan.  Efek  toksik  dari  logam  berat mampu menghalangi kerja enzim
sehingga mengganggu metabolisme tubuh,  menyebabkan  alergi,  bersifat
mutagen,  teratogen,  atau  karsinogen bagi manusia maupun hewan (Widowati, Sastiono dan Yusuf. 2008). Salah  satu  bahan  pencemar
tersebut yaitu timah hitam atau plumbum    (Pb).  Kontaminasi  Pb di lingkungan  disebabkan  utamanya  oleh kegiatan  manusia  (anthropogenik),  yang menyebabkan  peracunan    di  lingkungan Salam  and  Adekola, (2005), Yan  and Viraraghavan (2000).  Logam  berat tersebut  berasal  dari  limbah  industri pengolahan  logam,  pewarna,  industri gelas,  bahan  baker,  industri  kulit, pemerosesan bahan kimia, penambangan dan pembuatan baterai. (Igwe,
Nwokennaya dan Nabia, 2005.).
Pb adalah  unsur  yang  bersifat racun kumulatif. Penyerapan unsur yang melebihi  nilai  ambang  batas  oleh  tubuh manusia  akan  mengikat  secara  kuat sejumlah molekul asam amino, hemoglobin,  enzim,  RNA,  dan  DNA. Hal ini akan mengarah kepada kerusakan  saluran  metabolik,  hipertensi darah, hiperaktif, mengurangi kecerdasan  anak  dan  kerusakan  otak (Qaiser et al., 2007). Penelitian ini bertujuan menentukan toksisitas ion  Pb 2+ dari residu  hasil  penyerapan bioadsorben kulit  kacang  tanah,  sekam  padi  dan serbuk gergaji serta menentukan
efektifitas bioadsorben

## BAHAN DAN METODE
1.Alat dan Bahan Alat yang digunakan gelas erlenmyer,  labu  ukur,  gelas  ukur,  pipet volume,  corong  gelas,  oven,  ayakan  40 mesh,  shaker,  pH  meter    dan Atomic Absorption  Spectrofotometre (AAS). Sedangkan  bahan yang digunakan kulit kacang  tanah,  sekam  padi,  serbuk gergaji,  Pb(NO 3 ) 2 dengan  kemurniaan 100% pro  analis (PA),  air  demin,    dan kertas saring.

## 2. Persiapan Bioadsorben
Bioadsorben berupa kulit kacang tanah,  sekam  padi  dan  serbuk  gergaji terlebih  dahulu  dicuci  hinggá  bersih. Lalu bioadsorben dijemur hinggá kering. Setelah  kering  dilakukan  penggilingan hingga  halus  dengan  ukuran  40  mesh. Selanjutnya    bioadsorben  direndam dalam HNO 3 0,1 M selama 24 jam, lalu disaring  dan  dicuci  dengan  air  demin hingga pH netral. Kemudian dikeringkan  dengan  cara  temperatur ruang, setelah kering dilanjutkan dengan pengeringan  dalam  oven  dengan  suhu 105 0 C  untuk  membebaskan  kandungan airnya,  Kandungan  air  maksimum  10% sesuai dengan SII No. 0258-79. Setelah kering  di  simpan dalam  toples  dan ditutup rapat (Qaiser, et al.,  2007).

## 3. Persiapan Larutan Ion Pb 2+
Larutan  ion  Pb 2+ 1000  ppm dibuat dengan cara menimbang
Pb(NO 3 ) 2 sebanyak 1,6 gram (Qaiser, et al,  2007),  dimasukan  kedalam beaker gelas 1000  ml,  Tambahkan  air  bebas mineral (demin), diaduk dengan pengaduk magnetik stirer. Setelah semua Pb(NO 3 ) 2 larut, dimasukan kedalam  labu  ukur  1000  ml. Encerkan hingga batas, lalu dihomogenkan.
Larutan  stok  tersebut  digunakan untuk  membuat  larutan  Pb,    dengan konsentrasi    0,1  ppm,  1  ppm,  10  ppm, 100  ppm  dan 1000  ppm    dengan  cara pengenceran. Untuk  membuat  larutan tersebut digunakan rumus pengenceran
V 1 x C 1 = V 2 x C 2 Dimana V 1 =  Volume  awal  yang  harus  diambil dari larutan stok
C 1 =  Konsentrasi awal ion  Pb 2+ 1.000 ppm V 2 = Volume akhir yang diinginkan C 2 = konsentrasi akhir ion Pb 2+ yang diinginkan

## 4. Cara Kerja
Ditimbang  bahan  bioadsorben kulit  kacang  tanah,  sekam  padi  dan serbuk  gergaji masing-masing  sebanyak 1 gram.  Bahan  bioadsorben  tersebut dibuat masing-masing  dibuat  3  unit sebagai  ulangan.  Lalu masing-masing bioadsorben  tersebut dimasukan  ke dalam  erlenmyer  250  ml.  Kedalam erlenmyer  tersebut  dimasukkan  larutan ion Pb  dengan konsentrasi  ion  Pb 0,1 ppm,      sebanyak  100  ml.  Waktu  kontak antara  bioadsorben  dengan  larutan  ion Pb  berdasarkan  percobaan diperoleh waktu  kontak optimum  dari  percobaan kulit  kacang  tanah  82,5  menit,  sekam padi  .85  menit  dan  serbuk  gergaji  80 menit. Lalu diaduk  dengan  pengaduk shaker  dengan  kecepatan 200 rpm. Setelah waktu kontak dilakukan pemisahan  antara  filtrat  dengan  residu dengan  menggunakan  kertas  saring. Ulangi percobaan tersebut untuk konsentrasi ion Pb 2+ 1, 10, 100 dan 1000 ppm. Filtrat  diukur  kandungan ion Pb 2+ dengan menggunakan AAS.

## 5.Analisis Data
Banyaknya  ion  Pb  terserap dengan  menggunakan  rumus berikut (Qaiser, 2007) :
m C Co V Q ) (   …………….  (1)

## Dimana
Q  =    Kapasitas  daya  serap  bioadsorben (mg/g)
V  =  Volume  larutan    ion  Pb 2+ yang digunakan (ml)
Co  =  Konsentrasi  awal  ion Pb 2+ yang digunakan 1000 (mg/l) C    =  Konsentrasi akhir  penyerapan (mg/l) m    =  banyaknya bioadsorben yang digunakan (g) Untuk  mengetahui  perbedaan daya  serap  ketiga  adsoben  dilakukan
analisis Uji F ANOVA dua arah dengan menggunakan  program  SPSS.  Jika  F hitung  lebih  besar  dari  F  tabel dilanjutkan dengan uji beda berdasarkan nilai Koefisien  Keragaman  (KK).  Jika KK <  5%, maka  uji  lanjut BNT  (beda nyata  terkecil).  Jika  KK  =  5-10%, Duncan dan    jika  KK  >10%,  maka  uji Beda Nyata Jujur (BNJ/Tukey)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh waktu kontak bioadsorben  kulit  kacang  tanah,  sekam padi  dan  serbuk  gergaji  masing-masing sebanyak  1  gram, waktu  kontak masing-masing  82,5;  85  dan  80  menit dengan  variasi  konsentrasi  larutan    ion Pb 2+ 0,1;  1;  10;  100  dan  1000  ppm didapatkan gambar 1  sebagai    berikut  :
Tabel 1 Pengaruh Konsentrasi ion Pb 2+ Terhadap ion Pb 2+ Terserap Jenis/ Pb Awal Pb Akhir Pb Pb Terserap Terhadap Banyak (Co) C Terserap Konsentrasi Awal Bioadsorben mg/l (mg/l) (mg/g) (mg/g) 0.1 0.088 0.001 1.000 x 10 -03 Kulit Kacang 1 0.867 0.013 1.330 x 10 -03 Tanah 10 7.181 0.282 2.819 x 10 -03 1 gram 100 81.509 1.849 1.849 x 10 -03 1000 872.485 12.752 1.275 x 10 -03 0.1 0.071 0.003 3.000 x 10 -03 Sekam Padi 1 0.666 0.033 3.300 x 10 -03 1 gram 10 5.964 0.404 4.036 x 10 -03 100 74.856 2.514 2.514 x 10 -03 1000 761.051 23.895 2.389 x 10 -03 0.1 0.085 0.002 2.000 x 10 -03 Serbuk Gergaji 1 0.765 0.024 2.400 x 10 -03 1 gram 10 6.190 0.381 3.810 x 10 -03 100 75.191 2.481 2.481 x 10 -03 1000 787.980 21.202 2.120 x 10 -03
Pada  tabel  1  tersebut  terlihat bahwa  kenaikan  konsentrasi  ion  Pb 2+ dari  0,1  sampai  1000  ppm  terjadi kenaikan penyerapan ion Pb 2+ (kolom 4)
oleh masing-masing bioadsorben.
Kenaikan ini disebabkan karena semakin besar  konsentrasi  ion  Pb 2+ ,  semakin banyak ion Pb 2+ dalam system penyerapan tersebut. Semakin banyaknya  ion  Pb 2+ ini  memungkinkan semakin  banyaknya  ion  Pb 2+ yang mengalami  kontak  dengan bioadsorben, sehingga semakin banyak ion Pb 2+ yang terserap.
Jika  dilihat  kenaikan  konsentrasi masing-masing  ion  Pb 2+ terhadap  ion Pb 2+ yang diserap, dibandingkan terhadap  konsentrasi    awal  penyerapan 0,1  mg/l  terlihat pada  kolom  5  tersebut diatas, bahwa  konsentrasi  penyerapan optimum  dicapai  pada  konsentrasi  ion Pb 2+ 10    mg/l. Konsentrasi  optimum terbesar  didapatkan  pada  bioadsorben sekam padi 4,036 x 10 -3 mg/g, kemudian disusul serbuk gergaji  3,810 x 10 -3 mg/g dan  kulit  kacang  tanah  2,819  x  10 -3 mg/g.
Peningkatan  konsentrasi ion
Pb 2+ diatas  10  mg/l menunjukan
penurunan penyerapan  ion  Pb 2+ oleh masing-masing  biadsorben. Hal  ini menunjukan  bahwa    pada  peningkatan konsentrasi  dari  0,1  sampai  10  ppm, menyebabkan  semakin  banyak  ion  Pb 2+
yang  terlarut sehingga  semakin  banyak yang mengalami kontak dengan adsorben. Pada adsorben tersebut tempat-tempat  yang  aktif  baik  pori-pori akan  menyerap  lebih  banyak  sedangkan pada    gugus  aktif  akan  mengikat  logam tersebut.
Sedangkan pada peningkatan konsentrasi  diatas  10  ppm  hingga  100 ppm,  kecepatan  penyerapan  ion  Pb 2+ mengalami  penurunan  hal  diakibatkan oleh  tempat-tempat  yang  aktif  pada adsorben  telah  terisi  oleh  ion  Pb 2+ (adsorben mengalami kejenuhan), sehingga dengan peningkatan konsentrasi menyebabkan semakin banyak  ion  Pb 2+ yang  tidak  terserap, sehingga kecepatan penyerapanya mengalami penuruanan. Oscik,  (1982) dalam Amaria dkk., (2007) melaporkan bahwa kenaikan  konsentrasi  diikuti  dengan meningkatnya jumlah zat yang teradsorpsi, sehingga tercapailah keadaan  setimbang.  Pada  permukaan adsorben  terdapat  tempat  aktiv  yang sebanding  dengan  luas  permukaan adsorben.  Pada  permukaan  adsorben
memiliki tempat aktiv yang belum jenuh dengan  adsorbat  akan  menyerap  lebih banyak, akan tetapi setelah tempat aktiv tersebut telah jenuh oleh adsorbat, maka peningkatan  konsentrasi  adsorbat  yang dipaparkan  tidak  akan  meningkatkan jumlah adsorbat yang diserap.
Pada  tabel  1  diatas  terlihat bahwa  sekam  padi  mempunyai  daya serap terbesar disusul serbuk gergaji dan disusul  kulit  kacang  tanah.  Tingginya daya  adsorpsi  sekam  padi  ini  karena pada  serbuk  gergaji  lebih  banyak tersusun    gugus  aktiv  yang  terdiri  dari hidroksi  (-OH),  karboksil  (-COO) yang akan  bereaksi  dengan  logam  berat membentuk  komplek  (  Dupont at  al., 2004)  selain  itu  pada  sekam  padi mengandung  bahan  anorganik  20% silika, Senyawa-senyawa penyusun tersebut mempunyai kemampuan mengikat  kation  logam  (Suemitsu  R,, et al., 1986  and  Low  K  S,, et  a.,l 1997 dalam Kumar  2009)  berupa  senyawa silika  Silanol  Hidrogen  (Toppallar  and Bayrak,  1999).  Aksu et al.,  2001 dalam Mahvi,  (2008)  melaporkan  bahwa  abu sekam  padi  mengandung  95%  silika dengan  porositas  dan  luas  permukaaan besar.
Uji F 2 faktor dengan menggunakan program SPSS didapatkan tabel 2 berikut : Tabel 2 Uji F 2 Faktor antara Konsentrasi dan Jenis Bioadsorben Source Type III Sum of Squares df Mean Square F F 5% Corrected Model 2729.962 14 194.997 67871.313 Intercept 870.021 1 870.021 302822.047 KONSENTR 2526.087 4 631.522 219809.260 2,69 JENIS 47.309 2 23.654 8233.182 3,32 KONSENTR * JENIS156.567 8 19.571 6811.873 2,27 Error 8.619E-02 30 2.873E-03 Total 3600.070 45 Corrected Total 2730.048 44
a  R Squared = 1.000 (Adjusted R Squared = 1.000)
Pada  tabel  2  tersebut  diatas terlihat bahwa nilai F hitung konsentrasi terhadap  jenis  lebih  besar  dari  pada  F tabel,  ini  artinya  ke  2  faktor tersebut antara  faktor  kosentrasi  ion  Pb  dan faktor jenis bioadsorben terdapat interaksi  dalam  menyerap  ion  Pb2+. Karena  ada  faktor  yang  sigifikan  antara waktu dan jenis adsorben dilanjutkan uji beda.  Uji  beda  berdasarkan  nilai koefisien keragaman (KK), hasil
perhitungan KK = 0,407%. Karena nilai
KK<5%,  maka  uji  lanjut  Beda  Nyata
Jujur  (BNJ)  atau tukey, dikarenakan nilai  KK    <  5%  dilanjutkan  dengan  uji beda nyata jujur (tukey).

## Multiple Comparisons
Dependent Variable: PB_TSRP Tukey HSD (I) (J) Mean Difference (I-J) Std. Error 95% Confidence Interval Kons. Kons. Lower Bound Upper Bound Upper Bound Lower Bound 1 2 -.02156 .02527 -9.48480E-02 5.1737E-02 3 -.35367(*) .02527 -.42696 -.28037 4 -2.31944(*) .02527 -2.39274 -2.24615 5 -19.28100(*) .02527 -19.35429 -19.20771 2 1 2.1556E-02 .02527 -5.17369E-02 9.4848E-02 3 -.33211(*) .02527 -.40540 -.25882 4 -2.29789(*) .02527 -2.37118 -2.22460 5 -19.25944(*) .02527 -19.33274 -19.18615 3 1 .35367(*) .02527 .28037 .42696 2 .33211(*) .02527 .25882 .40540 4 -1.96578(*) .02527 -2.03907 -1.89249 5 -18.92733(*) .02527 -19.00063 -18.85404 4 1 2.31944(*) .02527 2.24615 2.39274 2 2.29789(*) .02527 2.22460 2.37118 3 1.96578(*) .02527 1.89249 2.03907 5 -16.96156(*) .02527 -17.03485 -16.88826 5 1 19.28100(*) .02527 19.20771 19.35429 2 19.25944(*) .02527 19.18615 19.33274 3 18.92733(*) .02527 18.85404 19.00063 4 16.96156(*) .02527 16.88826 17.03485 Based on observed means. *  The mean difference is significant at the .05 level. KESIMPULAN 1. Semakin besar konsentrasi ion Pb2+, semakin  besar  ion  Pb2+  yang terserap oleh masing-masing bioadsorben 2. Konsentrasi optimum terbesar didapatkan  pada  bioadsorben  sekam padi  4,036  x  10 -3 mg/g,  kemudian disusul  serbuk  gergaji    3,810  x  10 -3 mg/g dan kulit kacang tanah 2,819 x 10 -3 mg/g.

## DAFTAR PUSTAKA
Alluri H.K., Ronda S.R., Settalluri V. S., Singh J., Bondili, Suryanarayana V.  &  Venkateshwar  P.  2007. Biosorption  :  An  Eco-Friendly
Alternative  for  Heavy  Metal
Removal.  Afr.  J. Biotechnol.,
6(25), 2924-2931. Amaria,  Agustini  R.,  Cahyaningrum S.E., Santosa S.J., Narsito. 2007., Adsorpsi Seng (II) Menggunakan Biomassa Saccharomyces  cerevisiae  yang Dimobilisasi  pada  Silika  Secara Sol Gel. Akta Kimindo 2 (2), 63- 74. Dupont  L.,  Bounda  J.,  Dumonceau  J., Aplincourt M., 2005. Biosorption  of  Cu(II)  and  Zn(II) onto  a  lignocellulosic  substrate extracted  from  wheat  bran.
Environ  Chem  Lett.  2,  165-168.
(www.  google.  Adsorption  of heavy  metal.  Com,  diakses  Mei 2008) Farombi  E.  O.,  Adelowo  A.O.,  Ajmoko Y.R., 2007. Biomarkers of Oxidative  Stress  and  Heavy Metal  Levels  as  Indicators  of Environmental Pollution in African Cst Fish (Clarias gariepinus)  from  Nigeria  Ogun River. Int.  J.  Environ.  Rec. Public Health, 4 (2), 158-165. Igwe C. J., Nwokennaya E.C. and A.A. Abia  A.A.,    2005. TheRole of pH in Heavy Metal Detoxification byBiosorption from Aqueous Solutions
Containing  Chelating  Agents.,
Afr. J.  Biotecnol.,  4, 1109-1112. (www.  google.  Adsorption  of heavy  metal.  Com,  diakses  Mei 2008) Kumar  U.,  2009. Sorption  of  Cadmium from Aqueous Solution by Sodium  Hydroxide  Pretreated Rice  Husk. Proceedings  Of International Conference On Energy And Environment March 19-21. Mahvi  A.  H.,  2008. Review  Peper  : Application of agricultural fibers in pollution removal from aqueous solution. Int. J. Environ. Sci. Tech., 5 (2), 275-285 Salam,  N.A.,  and F.A.  Adekola. 2005,
The Influence of pH and Adsorbent Concentration On Adsorption Of Lead And Zinc On A  Natural  Goethite,    African Journal of Science and Technology  (AJST)Science  and Engineering Series Vol. 6, No. 2, pp. 55 – 66. Topallar H., Bayrak Y., 1999. Investigation of Adsorption Isoterm of Myristic, Palmitic and Stearic  Acid  on  Rice  Hull  Ash.
Turk. J. Chem 23, 193-198.
Qaiser S., R. A. Saleemi, M. M. Ahmad. 2007. Heavy  metal  uptake  by agro  based  waste  materials (online). Journal of Biotechnology.. Department  of Chemical Engineering. University  of  Engineering  and Technology. Pakistan
Widowati W, Sastiono A, Jusuf R. 2008. Efek  Toksik  Logam.  Yogyakarta: Penerbit Andi. Yan  G  and  Viraraghavan  T.,.  2000. Effect  of  Pretreatment  on  the Bioadsorption of Heavy Metal on Mocor  Rouxii.  Water  S  A.,  26
(1) : 119-123.