## ALCHEMY : JOURNAL OF CHEMISTRY

## Artikel Penelitian
Sintesis dan Karakterisasi Poly (Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde) untuk Adsorpsi Ion Pb(II)
Siska Ela Kartika 1* , Muhammad Bachri Amran 2
1 Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim, Malang, Indonesia, 65145
2 Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung, Bandung, Indonesia,
40132 INFO ARTIKEL ABSTRAK Sejarah Artikel Diterima 22 Januari 2021 Direvisi 8 April 2021 Tersedia online 28 Mei 2021 * Penulis korespondensi siskaelakartika@uin-malang.ac.id Besides  having  a  positive  impact,  rapid  industrial  development  also  gives  a negative impact in the form of industrial waste causing environmental pollution. Lead is one of the heavy metal ions that become a primary indicator of pollution according to the United States Environmental Protection Agency (US EPA). The determination of lead directly in environmental samples is often difficult because of the very low concentration of metal ions and the matrix interferences. Therefore, preconcentration  techniques  that  can  simplify  the  matrix  are  required.  Ionic exchange resins, functionalized chelating resins, and ion imprinted polymers are mostly  used  to  preconcentrate  the  trace  elements.  Poly  (anthranilic  acid-co- formaldehyde) is polymer synthesized by mixing anthranilic acid, formaldehyde, and HCl. The poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) was characterized by FTIR and SEM analysis. Characterization results indicate that polymerization reaction has been formed indicated by the vibration of the CH 2 bridge. Poly (anthranilic acid- co-formaldehyde) has a relatively smooth surface with pores. The batch method was applied. The maximum adsorption for Pb(II) ions was 16.37 mg/g at pH 5 with a contact time of 10 minutes.
Keywords: poly (anthranilic acid-co-formaldehyde), adsorption, lead Selain memberikan dampak positif, perkembangan industri yang pesat juga dapat memberikan  dampak  negatif  berupa  limbah  industri  penyebab  pencemaran lingkungan. Timbal merupakan salah satu ion logam berat yang menjadi indikator primer pencemaran menurut United States Environmental Protection Agency (US EPA). Penentuan konsentrasi timbal secara langsung dalam sampel lingkungan seringkali sulit dilakukan karena terdapat pada konsentrasi renik dengan matriks yang rumit. Oleh karena itu, teknik prakonsentrasi yang dapat menyederhanakan matriks sangat diperlukan. Resin penukar ion, resin pengkhelat, dan ion imprinted polymers banyak digunakan untuk prakonsentrasi unsur renik. Poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) merupakan  polimer  yang  disintesis  dengan  cara mencampurkan  asam  anthranilat,  formaldehida,  dan  HCl.  Karakterisasi poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) telah dilakukan menggunakan FTIR dan SEM. Hasil  karakterisasi  mengindikasikan  bahwa  reaksi  polimerisasi  telah  terbentuk yang  ditunjukkan  dengan  adanya  vibrasi  CH 2 bridge . Poly  (anthranilic  acid-co- formaldehyde) memiliki  morfologi  permukaan  yang  relatif  halus  dan  berpori. Metode yang digunakan untuk mempelajari kemampuan adsorpsi adalah metode batch .  Kapasitas  adsorpsi poly  (anthranilic  acid-co-formaldehyde) terhadap  ion Pb(II) adalah 16,37 mg/g pada pH 5 dengan waktu kontak 10 menit.
Kata kunci: poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) , adsorpsi, timbal

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  industri  yang  pesat  selain  memberikan  dampak  positif,  berupa  peningkatan sektor  ekonomi,  juga memberikan dampak negatif berupa limbah industri berbahaya seperti limbah yang mengandung ion logam berat. Adanya ion logam berat beracun di perairan dapat menyebabkan resiko ekologis pada biota air dan secara bertahap terakumulasi dalam tubuh manusia melalui rantai makanan [1]. Timbal merupakan salah satu ion logam berat yang menjadi indikator utama pencemaran lingkungan menurut United States Environmental Protection Agency (US EPA).
Untuk  keperluan monitoring dan  evaluasi  lingkungan, flame  atomic  absorption  spectrometer (FAAS)  merupakan instrumen yang umum digunakan untuk analisis rutin ion logam karena tekniknya yang mudah dan biaya operasionalnya yang  lebih  rendah  bila  dibandingkan  dengan  instrumen  lain  seperti inductively  coupled  plasma-atomic  emission spectrometer (ICP-AES)  dan graphite  furnace  atomic  absorption  spectrometer (GFAAS)  [2].  Walaupun  demikian, sensitivitas FAAS  kurang baik  jika  digunakan untuk  analisis timbal  secara  langsung  dalam  sampel  lingkungan.  Hal  ini disebabkan  karena  konsentrasi  ion  timbal  yang  rendah  dan  adanya  gangguan  matriks.  Oleh  karena  itu,  teknik prakonsentrasi sangat diperlukan.
Berbagai teknik prakonsentrasi untuk analisis renik ion logam telah dilakukan seperti ekstraksi pelarut, pertukaran ion, dan ekstraksi fasa padat [3]. Ekstraksi fasa padat atau solid phase extraction (SPE) memiliki beberapa keunggulan karena memiliki  faktor  prakonsentrasi  tinggi,  perolehan  kembali (recovery) tinggi,  pemisahan  fasa  yang  cepat,  dan  konsumsi pelarut organik yang lebih rendah [4]. Ekstraksi fasa padat menggunakan resin penukar ion atau resin pengkhelat telah banyak digunakan untuk prakonsentrasi unsur renik.
Singh dan Mishra [5] melaporkan sintesis polimer untuk prakonsentrasi ion Cu(II) dengan prekusor asam salisilat dan formaldehida dan berdasarkan penelitian tersebut dihasilkan kapasitas adsorpsi maksimum sebesar 310 µg/g (w/w) dengan  waktu kontak  60  menit.  Asam salisilat  dan  formaldehida  juga telah  digunakan  sebagai  prekusor  polimer  untuk prakonsentrasi  ion  Pb(II)  oleh  Marsita  [6].  Berdasarkan  penelitian  tersebut  dihasilkan  kapasitas  adsorpsi  maksimum sebesar 254,86 µg/g dengan waktu kontak 80 menit. Penelitian serupa yang dilakukan oleh Manurung [7] juga mengenai penggunaan polimer sebagai material fungsional untuk ion Pb(II). Prekusor yang digunakan adalah asam tiosalisilat dan formaldehida. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan asam tiosalisilat sebagai monomer dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi hingga 32,5 mg/g dengan waktu kontak 40 menit.
Pertimbangan inilah yang mendasari bahwa untuk prakonsentrasi ion Pb(II) dapat digunakan poly ( anthranilic acid- co-formaldehyde) yang dibentuk dari kopolimer asam anthranilat dan formaldehida. Asam anthranilat memiliki struktur yang hampir sama dengan asam salisilat hanya saja gugus OH pada asam salisilat digantikan oleh gugus NH 2 . Penelitian ini bertujuan  untuk  mensintesis poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde )  dan  dilanjutkan  dengan  karakterisasi  dan  kajian mengenai sifat adsorpsi poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) terhadap ion Pb(II). Karakterisasi dilakukan dengan fourier transform infrared spectrometer (FTIR) untuk memperoleh informasi tentang gugus fungsi dan interaksi kimia yang mungkin terjadi  serta scanning  electron  microscopy (SEM)  untuk  memperoleh  informasi  tentang  morfologi  permukaan  polimer. Kajian mengenai sifat adsorpsi yang dilakukan meliputi penentuan pH, waktu kontak, kapasitas adsorpsi, serta isoterm adsorpsi.

## 2. Bahan dan Metode

## 2.1. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini memiliki derajat kemurnian pro analisis (p.a). Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah HNO 3 , HCl, NaOH, dan formaldehida 37% dari Merck (Darmstatdt, Germany), asam anthranilat dari Fluka (Buchs, Switzerland), dan EDTA serta Pb(NO 3 ) 2 (Sigma Aldrich).

## 2.2. Sintesis Poly (Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde)
Sebanyak 0,1 mol asam anthranilat dan 0,3 mol formaldehida dicampurkan dengan 20 mL HCl 1 M sebagai katalis. Campuran kemudian direfluks selama 10 jam pada suhu 140±10°C dengan penangas berisi silicon oil dan pengadukan secara kontinyu. Polimer yang dihasilkan dicuci dengan aqua dm dan dikeringkan dalam oven pada suhu 50 ± 2°C. Polimer yang sudah kering digerus dan diayak hingga terbentuk polimer ukuran 60 - 80 mesh .
2.3. Karakterisasi Poly (Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde)

## 2.3.1. Karakterisasi Menggunakan FTIR
Karakterisasi  gugus fungsi poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) dilakukan menggunakan FTIR  dengan metode pelet KBr pada daerah bilangan gelombang 4500 - 400 cm -1 .

## 2.3.2. Karakterisasi Menggunakan SEM
Karakterisasi morfologi permukaan poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dilakukan menggunakan SEM dengan perbesaran 1000 kali dan accelerating voltage 10 kV.

## 2.4. Kemampuan Adsorpsi Poly (Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde) terhadap Ion Pb(II)
2.4.1. Penentuan pH Optimum
Penentuan pH optimum dilakukan menggunakan metode batch yaitu mereaksikan 0,05 g poly ( anthranilic acid-co- formaldehyde) dan 25 mL larutan standar Pb(II) 5 ppm dengan variasi pH 3 hingga 6 selama 24 jam. Campuran kemudian disaring dan filtrat yang diperoleh diukur absorbansinya dengan FAAS.

## 2.4.2. Penentuan Waktu Kontak Optimum
Penentuan waktu kontak optimum dilakukan menggunakan metode batch yaitu mereaksikan 0,05 g poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dan 25 mL larutan standar Pb(II) 5 ppm pada pH optimum dengan variasi waktu kontak dari 1 menit hingga 100 menit. Campuran kemudian disaring dan filtrat yang diperoleh diukur absorbansinya dengan FAAS.

## 2.4.3 Penentuan Kapasitas Adsorpsi
Penentuan kapasitas adsorpsi dilakukan menggunakan metode batch yaitu mereaksikan 0,05 g poly ( anthranilic acid- co-formaldehyde) dan 25 mL larutan standar Pb(II) dengan rentang konsentrasi 5-180 ppm pada pH dan waktu kontak optimum. Kapasitas adsorpsi dihitung menggunakan Persamaan 1 [5, 8].
q e = C i - C e W × V
Dimana  q e adalah  kapasitas  adsorpsi  (mg/g),  C i adalah  konsentrasi  mula-mula  (ppm),  C e adalah  konsentrasi  saat kesetimbangan, W adalah massa adsorben (g), dan V adalah volume larutan ion logam (mL).

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Sintesis Poly (Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde)
Sintesis poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) dilakukan  dengan  cara  mencampurkan  asam  anthranilat  dan formaldehida  dengan  perbandingan  mol  1:3.  Campuran  kemudian  direfluks  selama  10  jam  pada  suhu  140 ± 10°C. Polimerisasi berlangsung melalui reaksi kondensasi. Reaksi polimerisasi dipercepat dengan menambahkan 20 mL HCl 1 M sebagai katalis.
Hasil polimerisasi berupa padatan berwarna kuning yang keras dan kaku. Formaldehida merupakan agen pengikat silang yang berfungsi untuk membentuk jembatan-jembatan dalam polimer sehingga terbentuk senyawa polimer yang rigid . Padatan kuning yang diperoleh memiliki tekstur pori-pori pada permukaannya. Padatan kuning ini dicuci dengan aqua dm untuk  menghilangkan  formaldehida  dan  asam  anthranilat  yang  tidak  bereaksi.  Selanjutnya, poly ( anthranilic  acid-co- formaldehyde) dikeringkan dalam oven pada suhu 50 ± 2°C, kemudian digerus dan diayak hingga diperoleh polimer ukuran 60-80 mesh . Hasil sintesis poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dapat dilihat pada Gambar 1 .
(a) (b)
Gambar 1. (a) Hasil sintesis poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde ) dan (b) poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde ) ukuran 60-80 mesh .
(1)
Reaksi pembentukan poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) didasarkan pada reaksi polimerisasi resin [9, 10] yang ditunjukkan pada Gambar 2 . Poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) hasil sintesis kemudian dikarakterisasi menggunakan FTIR  untuk mengetahui  gugus  fungsi  dan  interaksi kimia  yang mungkin  terjadi  serta  SEM  untuk mengetahui  morfologi permukaan.
NH 2 CH 2 CH 2 COOH NH 2 COOH NH 2 COOH CH 2 +         HCHO HCl
Gambar 2. Reaksi pembentukan poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde)
3.2. Karakterisasi Poly ( Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde)

## 3.2.1. Karakterisasi Menggunakan FTIR
Karakterisasi  gugus fungsi poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) dilakukan menggunakan FTIR  dengan metode pelet KBr pada daerah bilangan gelombang 4500-400 cm -1 . Analisis FTIR dilakukan pada sampel poly ( anthranilic acid-co- formaldehyde) dan asam anthranilat sebagai prekusornya. Berdasarkan spektrum IR tersebut diperoleh puncak serapan yang dapat menunjukkan keberadaan gugus fungsi yang terdapat dalam sampel yang dianalisis. Hasil karakterisasi poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dan asam anthranilat dengan FTIR menunjukkan perbedaan bilangan gelombang untuk beberapa gugus fungsi seperti yang dituliskan pada Tabel 1 .
Tabel 1. Spektrum IR Poly (Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde) dan Prekusornya Vibrasi Asam anthranilat Poly (Anthranilic Acid-Co-Formaldehyde) O-H 3473,80 cm -1 3427,51 cm -1 N-H 3375,43 cm -1 3369,64 cm -1 CH 2 bridge - 1375,25 cm -1 C=O 1672,28 cm -1 1622,13 cm -1 1712,79 cm -1 C-N 1249,87 cm -1 1209,37 cm -1 Sidik jari cincin aromatic 758,02 cm -1 825,53 cm -1 950,91 cm -1
Keberhasilan sintesis poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dapat diketahui dengan membandingkan spektrum IR pada poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dengan spektrum IR asam anthranilat yang merupakan prekusor dari polimer tersebut.  Spektrum  IR  pada Gambar  3 adalah  spektrum  IR  untuk poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) dan  asam anthranilat.
Terbentuknya poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dapat dibuktikan dengan munculnya puncak baru pada bilangan gelombang 1375,25 cm -1 yang merupakan vibrasi CH 2 bridge . Vibrasi CH 2 bridge muncul pada bilangan gelombang 1390- 1370 cm -1 [11]. Vibrasi CH 2 bridge ini mengindikasikan keberadaan jembatan -CH 2 - sebagai penghubung asam anthranilat sehingga  terbentuk poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) .  Pita  serapan  gugus  C=O poly ( anthranilic  acid-co- formaldehyde) muncul pada bilangan gelombang 1622,13 dan 1712,79 cm -1 , sedangkan pada asam anthranilat muncul pada  bilangan  gelombang  1672,28  cm -1 .  Daerah  sidik  jari  cincin  aromatik  asam  anthranilat  muncul  pada  bilangan gelombang  758,02  cm -1 .  Puncak  kuat  pada  bilangan  gelombang  770-735  cm -1 merupakan  vibrasi  cincin  aromatik tersubstitusi  orto.  Adapun  daerah  sidik  jari  cincin  aromatik  pada poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) muncul  pada bilangan gelombang 825,53 dan 950,91 cm -1 . Puncak pada bilangan gelombang 1200-800 cm -1 merupakan vibrasi cincin aromatik tersubstitusi 1, 2, 3, dan 5 [12, 13].
Gambar 3. Spektrum IR poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) dan asam anthranilate.

## 3.2.2. Karakterisasi Menggunakan SEM
Analisis SEM dilakukan untuk mengetahui morfologi permukaan poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) . Morfologi permukaan poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) hasil sintesis dapat dilihat pada Gambar 4 . Hasil SEM menunjukkan bahwa poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) memiliki morfologi permukaan yang relatif halus dan berpori.
Gambar 4. Foto SEM poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dengan perbesaran 1000x.

## 3.3. Kemampuan Adsorpsi  Poly (Anthranilic acid-co-formaldehyde) terhadap Ion Pb(II)
Kajian tentang sifat adsorpsi poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) terhadap ion Pb(II) dilakukan dengan metode batch. Kajian yang dilakukan pada penelitian ini meliputi penentuan pH optimum, waktu kontak optimum, kapasitas adsorpsi, dan isoterm adsorpsi.

## 3.3.1. Penentuan pH Optimum
Nilai pH merupakan salah satu parameter penting yang mempengaruhi adsorpsi ion Pb(II) pada poly ( anthranilic acid- co-formaldehyde) . Sejumlah poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dikontakkan dengan larutan Pb(II) pada pH 3, 4, 5, dan 6. Pengaruh pH terhadap adsorpsi ion Pb(II) dapat dilihat pada Gambar 5 .
Kemampuan  adsorpsi poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  pH  dan mencapai nilai optimum pada pH 5. Pada larutan dengan pH asam terutama pada pH 3, kemampuan adsorpsi sangat rendah.  Hal  ini  terjadi  karena  pada  kondisi  asam  konsentrasi  ion  H 3 O + dalam  larutan  besar  sehingga  memungkinkan terjadinya kompetisi antara ion H 3 O + dan ion Pb(II) dalam berikatan dengan sisi aktif polimer. Kemampuan adsorpsi poly
758,02 cm -1 Ring torsion 1375,25 cm -1 CH 2 bridge 825,53cm -1 950,91 cm -1 Ring torsion Poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde)
Asam anthranilat
( anthranilic acid-co-formaldehyde) mengalami penurunan pada pH diatas 5 karena telah terbentuk hidroksida dari Pb(II) yaitu Pb(OH) 2 . Pb(OH) 2 memiliki nilai kelarutan yang rendah dengan K sp sebesar 1,4 x 10 -20 [14].
Gambar 5. Pengaruh pH terhadap adsorpsi ion Pb(II).

## 3.3.2. Penentuan Waktu Kontak Optimum
Pengaruh waktu kontak terhadap efisiensi adsorpsi ion Pb(II) diselidiki dengan memvariasikan waktu kontak 1-100 menit. Untuk menentukan waktu kontak optimum, sejumlah poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dikontakkan dengan larutan standar Pb(II) pada pH optimum yaitu pH 5. Pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi ion Pb(II) dapat dilihat pada Gambar 6 .
Gambar 6. Pengaruh waktu kontak terhadap adsorpsi ion Pb(II).
Kapasitas adsorpsi poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) cenderung tinggi sejak awal proses adsorpsi bahkan pada menit  pertama  adsorpsi.  Selanjutnya, kemampuan  adsorpsi  meningkat secara  bertahap  dan mencapai  kesetimbangan pada waktu kontak 10 menit. Pada waktu kontak lebih dari 10 menit, poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) sudah tidak efisien lagi mengadsopsi ion Pb(II). Hal ini disebabkan karena poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) sudah jenuh dengan ion  Pb(II),  sehingga  kemampuan  adsorpsinya  relatif  konstan.  Proses  adsorpsi  yang  cenderung  cepat  ini  sangat menguntungkan  dari  segi  efisiensi  waktu  analisis.  Terutama  apabila poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) ini  akan diaplikasikan pada sistem prakonsentrasi on-line berbasis Flow Injection Analysis .

## 3.3.3. Penentuan Kapasitas Adsorpsi
Kapasitas adsorpsi dapat didefinisikan sebagai jumlah maksimum ion logam yang teradsorpsi per unit massa polimer. Kapasitas adsorpsi ditentukan dengan mengontakkan poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) dalam larutan Pb(II) pada rentang konsentrasi 5-180 ppm. Jumlah ion Pb(II) yang teradsorpsi oleh poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) meningkat
seiring dengan meningkatnya konsentrasi awal larutan Pb(II), peningkatan ini terus berlangsung hingga konsentrasi 140 ppm.  Diatas  konsentrasi  140  ppm,  kapasitas  adsorpsi  cenderung  konstan.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  sisi  aktif pengikatan  ion  Pb(II)  pada poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde) telah  mengalami  penjenuhan.  Hubungan  antara pengaruh  konsentrasi  awal  larutan  Pb(II)  terhadap  kapasitas  adsorpsi  dapat  dilihat  pada Gambar  7 .  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) adalah 16,37 mg/g.
Gambar 7. Pengaruh konsentrasi awal larutan Pb(II) terhadap kapasitas adsorpsi.

## 3.3.4. Penentuan Isoterm Adsorpsi
Pada penelitian ini, isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich digunakan untuk mengetahui jenis isoterm yang terjadi pada adsorpsi ion Pb(II) di permukaan poly ( anthranilic acid-co-formaldehyde) . Isoterm adsorpsi yang mengikuti isoterm adsorpsi  Langmuir  memiliki  arti  bahwa  adsorpsi  pada  permukaan  sorben  bersifat  homogen  dan  adsorbat  teradsorpsi dengan membentuk lapisan tunggal (monolayer). Isoterm adsorpsi Langmuir dinyatakan dengan Persamaan 2 .
q e = q m K L C e 1 + K L C e
Dimana q e merupakan  kapasitas  adsorpsi  yaitu  massa  ion  Pb(II)  yang  teradsorpsi  tiap  gram poly ( anthranilic  acid-co- formaldehyde) (mg/g). C e merupakan  konsentrasi  ion  Pb(II)  saat  kesetimbangan  (mg/L),  sedangkan q m dan K L secara berturut-turut adalah kapasitas maksimum monolayer (mg/g) dan tetapan isoterm adsorpsi Langmuir (L/mg). Parameter adsorpsi Langmuir dapat ditentukan dengan mengubah persamaan isoterm Langmuir ke dalam bentuk linear. Bentuk linear dari isoterm adsorpsi Langmuir dapat dilihat pada Persamaan 3 [15]. Kurva isoterm adsorpsi Langmuir dapat dilihat pada Gambar 8 yang diperoleh dengan cara memplotkan C e terhadap C e /q e .
C e q e = 1 q m C e + 1 q m K L
Berdasarkan kurva pada Gambar 8 dapat diketahui bahwa linearitas kurva isoterm adsorpsi Langmuir menunjukkan hasil yang baik (R 2 = 0,934). Nilai q m yang diperoleh dari perhitungan adalah 14,86 mg/g, nilai ini berdekatan dengan nilai q e hasil eksperimen yaitu 16,37 mg/g. Nilai q m dan q e yang berdekatan ini menunjukkan bahwa total sisi monolayer yang telah jenuh sebanding dengan kapasitas adsorpsi poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) .
Ketika  sisi  aktif poly  (anthranilic  acid-co-formaldehyde) telah  jenuh,  maka  sisi  aktif  tersebut  tidak  akan  dapat mengadsorpsi  ion  Pb(II)  lagi.  Fenomena  ini  sesuai  dengan  kurva  kapasitas  adsorpsi  pada Gambar 7 ,  dimana  pada konsentrasi  larutan  awal  Pb(II)  diatas  140  ppm,  kapasitas  adsorpsi poly ( anthranilic  acid-co-formaldehyde )  cenderung konstan karena sisi aktif poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) telah jenuh. Tetapan Langmuir berhubungan erat dengan kekuatan ikatan ion Pb(II) pada permukaan poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) yang menggambarkan afinitas ion Pb(II) untuk teradsorpsi pada poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) .
(2) (3)

## Gambar 8 . Kurva linearisasi isoterm adsorpsi Langmuir
Parameter lain pada isoterm adsorpsi Langmuir yang dapat digunakan untuk menentukan proses adsorpsi adalah parameter kesetimbangan atau dimensi adsorpsi (R L ). Penentuan dimensi adsorpsi dinyatakan dengan Persamaan 4 [16].
R L = 1 1+ K L C i Dimana C i adalah kosentrasi mula-mula Pb(II) dan K L adalah tetapan isoterm adsorpsi Langmuir. Adsorpsi dikatakan kurang baik jika nilai R L > 1, adsorpsi linear jika R L = 1, adsorpsi menguntungkan jika 0 < R L < 1, dan adsorpsi tidak dapat balik ( irreversible ) jika R L = 0. Dalam penelitian ini, nilai R L pada konsentrasi awal Pb(II) yang berbeda (5–180 mg/L) berada pada rentang 0 < R L < 1 yaitu antara 0,085–0,769. Hal ini menunjukkan bahwa poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) menguntungkan untuk adsorpsi Pb(II) dalam kondisi eksperimen yang dipelajari dan mencegah adanya desorpsi [16, 17, 18].
Isoterm  adsorpsi  Freundlich  biasa  digunakan  untuk  menggambarkan  karakteristik  adsorpsi  pada  permukaan adsorben  yang  bersifat  heterogen  dan  adsorbat  teradsorpsi  dengan  membentuk  lapisan  multilayer.  Isoterm  adsorpsi Freundlich dinyatakan dengan Persamaan 5 [19].
q e = K F . C e 1/n
Dimana q e merupakan  kapasitas  adsorpsi  yaitu  massa  ion  Pb(II)  yang  teradsorpsi  tiap  gram  poly  (anthranilic  acid-co- formaldehyde)  (mg/g). C e merupakan  konsentrasi  ion  Pb(II)  saat  kesetimbangan  (mg/L),  sedangkan  K F dan n adalah tetapan Freundlich yang menggambarkan kapasitas adsorpsi dan intensitas adsorpsi. Parameter adsorpsi Freundlich dapat ditentukan dengan mengubah persamaan isoterm Freundlich ke dalam bentuk linear. Bentuk linear dari isoterm adsorpsi Freundlich dapat dilihat pada Persamaan 6 [15, 20]. Kurva isoterm adsorpsi Freundlich dapat dilihat pada Gambar 9 yang diperoleh dengan cara memplotkan ln C e terhadap ln q e .
ln q e = ln K F + 1 n ln C e
Berdasarkan kurva pada Gambar 9 dapat diketahui bahwa isoterm adsorpsi Freundlich cocok untuk proses adsorpsi ion Pb(II) oleh poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) . Hal ini bisa dilihat dari linearitas kurva isoterm adsorpsi Freundlich yang  menunjukkan  hasil  yang  baik  (R 2 =  0,939).  Parameter  isoterm  adsorpsi  Langmuir  dan  Freundlich  selengkapnya dirangkum dalam Tabel 2 .
Tabel 2. Parameter Isoterm Adsorpsi Langmuir dan Freundlich
Langmuir Freundlich q m (mg/g) K L (L/mg) R 2 K F 1/n N R 2 14,86 0,06 0,934 1,08 0,55 1,82 0,939
(4) (5) (6)

## Gambar 9 . Kurva linearisasi isoterm adsorpsi Freundlich.
Nilai n menggambarkan proses adsorpsi, dimana n < 1 menunjukkan terjadinya adsorpsi kimia, n = 1 menunjukkan terjadinya adsorpsi linear, dan n > 1 menunjukkan terjadinya adsorpsi fisika [18, 21]. Pada penelitian ini diperoleh n > 1 (1,82) yang menunjukkan terjadinya adsorpsi fisika. Selain itu, nilai n > 1 juga memberikan informasi bahwa poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) menguntungkan  untuk  adsorpsi  Pb(II)  dalam  kondisi  eksperimen  yang  dipelajari  [16,  17]. Berdasarkan data pada Tabel 2, diketahui bahwa 1/n pada penelitian ini yaitu 0,55, nilai 1/n ini memberikan informasi tentang  kekuatan  proses  adsorpsi,  dimana  1/n  <  1  menunjukkan  adsorpsi  normal  dan  1/n  >  1  menunjukkan  adsorpsi kooperatif. Sementara itu, nilai 1/n pada rentang 0 < 1/n < 1 menunjukkan heterogenitas permukaan dimana semakin dekat 1/n dengan angka 0 maka semakin tinggi heterogenitasnya [18].
Koefisien korelasi (R 2 ) isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich berada pada nilai yang berdekatan yaitu 0,934 dan 0,939. Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi Pb(II) oleh poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) sesuai dengan kedua jenis isoterm  adsorpsi  tersebut.  Nilai  R 2 isoterm  adsorpsi  Freundlich  yang  lebih  tinggi  dari  R 2 isoterm  adsorpsi  Langmuir menggambarkan karakteristik adsorpsi Pb(II) oleh poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) bersifat heterogen dengan sifat heterogenitas yang tidak terlalu tinggi yang ditunjukkan dengan 1/n yang tidak mendekati angka 0. Sementara, nilai n > 1 menggambarkan bahwa adsorpsi yang terjadi merupakan adsorpsi fisika. Adanya lapisan multilayer adsorbat dan tidak adanya keterlibatan adsorpsi kooperatif menegaskan pengaruh pori pada proses adsorpsi ( Gambar 10 ). Hal ini diperkuat dengan hasil karaterisasi morfologi permukaan poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) menggunakan SEM pada Gambar 4 .
Gambar  10. Ilustrasi  adsorpsi  Pb(II)  pada  permukaan  berpori poly  (anthranilic  acid-co-formaldehyde) mengacu  pada penelitian Nandiyanto dkk [18].
Permukaan berpori partikel poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) Interaksi fisika antara adsorbat dan permukaan poly (anthranilic acid-co- formaldehyde) Adsorbat membentuk lapisan multilayer

## 4. Kesimpulan
Pada penelitian ini telah berhasil disintesis poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) melalui polimerisasi kondensasi antara asam anthranilat dan formaldehida dengan penambahan HCl sebagai katalis. Keberhasilan sintesis poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) dapat dibuktikan melalui karakterisasi FTIR dengan adanya vibrasi CH 2 bridge . Poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) memiliki morfologi permukaan yang relatif halus dan berpori. Kajian mengenai sifat adsorpsi yang dilakukan dengan metode batch menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) terhadap ion Pb(II) adalah 16,37 mg/g pada pH 5 dengan waktu kontak 10 menit. Data R 2 menunjukkan bahwa adsorpsi ion Pb(II) pada poly (anthranilic acid-co-formaldehyde) sesuai dengan isoterm adsorpsi Freundlich dan Langmuir. Nilai R 2 isoterm adsorpsi Feundlich (0,939) yang lebih besar dari isoterm adsorpsi Langmuir (0,934) menunjukkan adsorpsi multilayer pada permukaan  heterogen.  Nilai  n  >  1  mengimplikasikan  terjadinya  adsorpsi  fisika.  Keberadaan  multilayer  tanpa  adanya adsorpsi  kooperatif  mengkonfirmasi  efek  struktur  permukaan  (pori-pori) poly  (anthranilic  acid-co-formaldehyde) pada proses adsorpsi.

## Daftar Pustaka
[1] H. S. Kalal, H. A. Panahi, N. Faramarzi, E. Moniri, A. Naeemy, H. Hoveidi, & A. Abhari, “New Chelating Resin for Preconcentration and Determination of Molybdenum by Inductive Couple Plasma Atomic Emission Spectroscopy,” International Journal of Environmental Science & Technology , vol. 8, no. 3, pp. 501-512, 2011.
[2] E. L. Silva & P. D. S. Roldan, “Simultaneous Flow Injection Preconcentration of Lead and Cadmium using Cloud Point Extraction and Determination by Atomic Absorption Spectrometry,” Journal of Hazardous Materials , vol. 161, no. 1, pp. 142-147, 2009.
[3] A. A. Ensafi & A. Z. Shiraz, “On-Line Separation and Preconcentration of Lead(II) by Solid-Phase Extraction using Activated Carbon Loaded  with  Xylenol  Orange  and  Its Determination  by  Flame  Atomic  Absorption Spectrometry,” Journal of Hazardous Materials , vol. 150, no. 3, pp. 554-559, 2007.
[4] R.  Liu  &  P.  Liang,  “Determination  of  Trace  Lead  in  Water  Samples  by  Graphite  Furnace  Atomic  Absorption Spectrometry  after  Preconcentration  with  Nanometer  Titanium  Dioxide  Immobilized  on  Silica  Gel,” Journal  of Hazardous Materials , vol. 152, no.1, pp. 166-171, 2007.
[5] D.  K.  Singh  &  S.  Mishra,  “Synthesis  of  a  New  Cu(II)-Ion  Imprinted  Polymer  for  Solid  Phase  Extraction  and Preconcentration of Cu(II),” Chromatographia , vol. 70, pp. 1539-1545, 2009.
[6] L. Marsita, “Sintesis Pb(II)-Imprinted Polymer (Pb-IP) untuk Ektraksi Fasa Padat dan Prakonsentrasi Pb(II)”, Tesis, Institut Teknologi B andung, Bandung, 2011 .
[7] T.  W.  Manurung,  “Politiosalisilat  Sebagai  Metal  Ion  Imprinted  Polimers  untuk  Ion  Logam  Pb(II),”  Tesis,  Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2013.
[8] X. Shi, L. Fu, Y. Wu, H. Zhao, S. Zhao, & S. Xu, “Functionalized Dithiocarbamate Chelating Resin for the Removal of Co 2+ from Simulated Wastewater,” Applied Water Science , vol. 7, pp. 4351-4360, 2015.
[9] A. M. Surjushe & A. B. Patil, “Green Synthesis and Characterization of Terpolymer Resin Derived from Anthranilic Acid, Salicylic Acid, and Formaldehyde,” RASAYAN Journal of Chemistry ., vol. 8, no. 3, pp. 346-351, 2015.
[10] S.  Arasaretnam  &  U.  P.  D.  Jayarathna,  “Synthesis,  Characterizaton,  and  Metal  Adsorption  Properties  of Formaldehyde-Based  Terpolymeric  Resin  Derived  from  Anthranilic  Acid,  Salicylic  Acid,  and  Catechol,” Hindawi Journal of Chemistry , 1-7, 2020.
[11] R. N. Singru, “Removal of Hazardous Metal Ions from the Polluted Water by Copolymer Resin-III Derived from 8- Hydroxyquinoline 5-Sulphonic Acid, Oxamide, and Formaldehyde,” Archives of Applied Science Research , vol. 3, no. 5, pp. 280-292, 2011.
[12] M. A. R. Ahamed, R. S. Azarudeen, M. Karunakaran, & A. R. Burkanudeen, “Synthesis, Characterization, Metal Ion Binding Capacities and Applications of a Terpolymer Resin of Anthranilic Acid/Salicylic Acid/Formaldehyde,” Iranian Polymer Journal , vol. 19, no. 8, pp. 635-646, 2010.
[13] B. A. Shah, A. V. Shah, & N. B. Patel, “Microwave Assisted Benign Method of Chelating Resin Synthesis Having Different Thermal and Ion Exchange Properties,” Macromolecular Symposia , vol. 274, no. 1, pp. 91-100, 2008.
[14] D.  Marani,  G.  Macchi,  &  M.  Pagano,  “Lead  Precipitation  in  the  Presence  of  Sulphate  and  Carbonate:  Testing  of Thermodynamic Predictions,” Water Research , vol. 29, no. 4, pp. 1085-1092, 1995.
[15] F.  A.  Abuilaiwi,  “Removal  of  Cadmium  (II),  Chromium  (III),  and  Lead  (II)  Heavy  Metal  Ions  from  Water  by  Graft Copolymerization  of  Acrylonitrile  onto  Date  Palm  Fiber  Using  H 2 O 2 /Fe ++ as  an  Initiator,” International  Journal  of Polymer Science , pp. 1-15, 2020.
[16] T. Uddin, A. Rahman, Rukanuzzaman, & A. Islam, “A Potential Low Cost Adsorbent for the Removal of Cationic Dyes from Aqueous Solutions, Applied Water Science , vol. 7, pp. 2831-2842, 2017.
[17] S.  Agarwal,  I. Tyagi,  V.  K.  Gupta,  N.  Ghasemi, M.  Shahivand,  & M.  Ghasemi,  “Kinetics,  Equilibrium  Studies  and Thermodynamics of Methylene Blue Adsorption on Ephedra strobilacea Saw Dust and Modified using Phosphoric Acid and Zinc Chloride,” Journal of Molecular Liquids , vol. 218, pp. 208-218, 2016.
[18] A. B. D. Nandiyanto, G. C. S. Girsang, R. Maryanti, R. Ragadhita, S. Anggraeni, F. M. Fauzi, P. Sakinah, A. P. Astuti, D.  Usdiyana,  M.  Fiandini,  M.  W.  Dewi,  &  A.  Sh.  M.  Al-Obaidi,  “Isotherm  Adsorption  Characteristics  of  Carbon Microparticles Prepared from Pineapple Peel Waste,” Communications in Science and Technology , vol. 5, no. 1, pp. 31-39, 2020.
[19] N. A. A. Salim, M. H. Puteh, M. H. Khamidun, M. A. Fulazzaky, N. H. Abdullah, A. R. M. Yusoff, M. A. A. Z. Zaini, N. Ahmad,  Z.  M.  Lazim,  &  M.  Nuid,  “Interpretation  of  Isotherm  Models  for  Adsorption  of  Ammonium  onto  Granular Activated Carbon,” Biointerface Research in Applied Chemistry , vol. 11, No. 2, pp. 9227-9241, 2021.
[20] J. Zhang, Y. Chen, W. Zhao, & Y. Li, “Arsenik Removal from Aqueous Solution by Diethylenetriamine Functionalized Resin: Isotherm, Kinetics, Selectivity and Mechanism,” Royal Society Open Science , vol. 5, no. 181013, 2018.
[21] E. Ajenifuja, J. A. Ajao, & E. O. B. Ajayi, “Adsorption Isotherm Studies of Cu (II) and Co (II) in High Concentration Aqueous Solution on Photocatalytically Modified Diatomaceous Ceramic Adsorbents,” Applied Water Science , vol. 7, pp. 3793-3801, 2017.