## EFEKTIVITAS LEMPUNG ALAM DAN KULIT PISANG SEBAGAI BAHAN KOMPOSIT UNTUK ADSORPSI METILEN BIRU
1 Indri Susanti, 2 Agus Santoso
1, 2 Program Studi Pendidikan IPA, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Islam Lamongan, Lamongan
1 indri_susanti@unisla.ac.id, 2 agus_santoso@unisla.ac.id
DOI: http://dx.doi.org/10.35261/barometer.v4i2.3803

## I. P ENDAHULUAN
Industri  tekstil  banyak  menggunakan  zat  warna  yang  sulit untuk terdegradasi secara alami serta dapat menyebabkan banyak masalah di lingkungan dan ekosistem air yang terkontaminasi [1]. Salah  satu  zat  warna  yang  banyak  digunakan  dalam  pewarna industri  adalah  metilen  biru.  Konsentrasi  metilen  biru  yang diperbolehkan dalam air adalah 5-10 mg/L [2]. Kelebihan jumlah metilen  biru  pada  air  dapat  memberikan  dampak  negatif  bagi manusia.  Oleh  karena  itu  dibutuhkan  upaya  penanganan  yang serius untuk mengurangi limbah industri tekstil.
Penelitian  sebelumnya  melaporkan  bahwa  metode  yang menjanjikan  untuk  menghilangkan  zat  warna  adalah  teknik adsorpsi  menggunakan  bahan  berpori  [3].  Salah  satu  bahan adsorben yang dapat digunakan untuk mengatasi limbah organik maupun  anorganik  adalah  lempung  alam.  Lempung  alam merupakan  bahan  adsorben  yang  banyak  ditemukan  di permukaan bumi. Lempung memiliki beberapa kelebihan, yakni sifat mudah mengembang, kapasitas tukar kation yang tinggi, luas permukaan  yang  besar,  stabil  secara  kimia  dan  mekanika  [4]. Penelitian  terkait  adsorben  dari  lempung  alam  sampai  saat  ini masih terus dikembangkan untuk  mendapatkan  luas permukaan adsorben optimum dan kinerja adsorpsi yang maksimal.
Salah  satu  upaya  peningkatan  performa  adsorben  lempung alam adalah dengan mengkompositkan lempung alam dan bahan biosorben (adsorben alam) yang lain. Pengggunaan material dari bahan  alam  tidak  memerlukan  biaya  yang  mahal  dan perlakuannya juga mudah. Biosorben tersebut dapat berasal dari limbah  pertanian  atau  perkebunan  yang  masih  banyak  belum dimanfaatkan dengan baik, salah satunya yaitu kulit pisang. Pada kulit  pisang  terdapat  asam  galakturonik  yang  diduga  berperan sebagai senyawa yang dapat mengadsorpsi zat warna [5].
Sebagai  bahan  dasar  pembuatan  komposit,  lempung  alam dan kulit pisang perlu dikaji performanya dalam adsorpsi metilen biru.  Sehingga  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengkaji kemampuan  lempung  alam  dan  kulit  pisang  terhadap  adsorpsi metilen  biru.  Hal  ini  perlu  dilakukan  untuk  mengetahui
kemampuan  lempung  alam  dan  kulit  pisang  dalam  mengurangi kadar zat warna metilen biru.

## II. METODE PENELITIAN
Pada penelitian ini, porsedur penelitian dilakukan melalui 3 tahapan, yaitu:
1. Preparasi lempung alam
Lempung alam dikeringkan di bawah sinar matahari hingga kering.  Kemudian  lempung  alam  ditumbuk  hingga  halus  dan diayak hingga menjadi serbuk lempung alam.
2. Preparasi kulit pisang
Kulit pisang dicuci hingga bersih dan dikeringkan di bawah sinar  matahari.  Kulit  pisang  yang  sudah  kering  dipotong  kecil- kecil  dan  dihaluskan.  Kemudian  diayak  hingga  menjadi  serbuk kulit pisang.
3. Pengujian adsorpsi metilen biru
Pengujian  adsorpsi  metilen  biru  dilakukan  pada  material lempung  alam  dan  kulit  pisang  yang  telah  dipreparasi.  Material adsorben  lempung  alam  dan  kulit  pisang  digunakan  untuk mengadsorpsi 20 mL larutan metilen biru 20 ppm dengan variasi waktu  kontak  10,  20,  30,  40  dna  50  menit..  Selain  itu  adsorpsi metilen  biru  juga  dilakukan  pada  variasi  massa  adsorben  0,05; 0,10;  0,15;  0,20  dan  0,25  gram.  Jumlah  metilen  biru  yang teradsorp diukur menggunakan spektofotometri UV-Vis.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pada  penelitian  ini,  lempung  alam  dan  kulit  pisang  yang telah dipreparasi digunakan sebagai adsorben untuk mengadsorpsi metilen biru yang bertindak sebagai adsorbat.

## A. Material lempung alam dan kulit pisang
Lempung alam diperoleh dari Palangka Raya, Kalimantan Tengah,  yang  memiliki cadangan  lempung alam cukup banyak,

## I N F O  A R T I K E L
Diterima: 18 Juli 2020 Direvisi: 09 Agustus 2020 Disetujui: 02 September 2020
Kata Kunci: Adsorpsi, Kulit pisang, Lempung alam,
Metilen biru

## A B S T R A K
Penelitian ini bertujuan  untuk  mengetahui performa lempung alam  dan  kulit  pisang sebagai bahan dasar pembuatan komposit untuk adsorpsi metilen biru. Preparasi adsorben lempung alam dan kulit pisang dilakukan dengan cara yang sederhana. Lempung alam dan kulit pisang yang telah dipreparasi selanjutnya digunakan sebagai adsorben untuk adsorpsi zat warna metilen biru. Pengujian adsorpsi metilen biru pada  material  lempung alam  dan  kulit pisang  dilakukan pada  variasi  massa adsorben 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 dan 0,25 gram serta variasi waktu kontak 10, 20, 30, 40 dan 50 menit. Adsorbat yang digunakan pada proses adsorpsi adalah metilen biru 20 ppm sebanyak 20 mL. Hasil penelitian menunjukkan adsorpsi metilen biru optimum pada massa adsorben lempung alam dan kulit pisang masing-masing sebesar 0,20 gram. Sedangkan pengaruh waktu kontak menunjukkan nilai presentase metilen biru yang teradsorp optimum pada waktu 50 menit, yaitu 70,15% dengan lempung alam dan 68,55% dengan kulit pisang.

## EFEKTIVITAS LEMPUNG ALAM DAN KULIT PISANG SEBAGAI BAHAN KOMPOSIT UNTUK ADSORPSI METILEN BIRU
yaitu sekitar 8.900.352.000 m 3 [6]. Lempung alam dikeringkan di bawah sinar matahari dengan tujuan untuk mengurangi kadar air yang  terdapat  pada  lempung  alam.  Selanjutnya  lempung  alam dihaluskan dan diayak untuk mendapatkan serbuk lempung alam dengan ukuran yang sama.
Lempung alam yang telah dipreparasi memiliki sifat mudah mengembang,  luas  permukaan  yang  cukup  besar  dan  memiliki kation  yang  dapat  dipertukarkan  [4].  Sifat-sifat  lempung  alam tersebut  menjadikan  lempung  alam  dapat  dimanfaatkan  sebagai adsorben untuk  mengurangi kadar  metilen  biru pada  limbah zat cair
Adapun  kulit  pisang  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah kulit pisang hijau karena pisang hijau banyak terdapat di Indonesia.  Selain  itu,  penggunaan  kulit  pisang  hijau  juga mengacu  pada  penelitian  yang  telah  dilakukan  sebelumnya, dimana hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa kulit pisang hijau  memiliki  luas  permukaan  yang  lebih  besar  dibandingkan kulit  pisang  lainnya  seperti  yang  tercantum  pada  Tabel  1  [7]. Kulit pisang dikeringkan di bawah sinar matahari dengan tujuan untuk  mengurangi  kadar  air  yang  terdapat  pada  kulit  pisang. Kemudian  kulit  pisang  dihaluskan  dan  diayak  untuk mendapatkan serbuk kulit pisang dengan ukuran yang sama.
Kulit  pisang  terdiri  dari  sejumlah  nitrogen,  sulfur  dan komponen  organik  seperti  asam  karboksilat,  selulosa, hemiselulosa, pigmen klorofil dan zat pektin  yang  mengandung asam  galakturonik,  arabinosa,  galaktosa  dan  rhamnosa.  Asam galakturonik  yang  terdapat  pada  kulit  pisang  berperan  sebagai senyawa  yang  dapat  mengadsorpsi  zat  warna  [5].  Komponen pada  kulit  pisang  tersebut  menjadikan  kulit  pisang  dapat digunakan sebagai adsorben untuk mengadsorp zat warna metilen biru yang sering digunakan dalam industri.
T ABEL I P ERBANDINGAN LUAS PERMUKAAN BERBAGAI JENIS KULIT PISANG [7] Jenis Kulit Pisang Luas Permukaan (m 2 /g) Kulit Pisang Hijau 36,2181 Kulit Pisang Susu 35,8378 Kulit Pisang Kepok 35,5531
B. Adsorpsi  metilen  biru  pada  material  lempung  alam  dan kulit pisang
Pengujian  adsorpsi  metilen  biru  pada  material  lempung alam  dan  kulit  pisang  dilakukan  pada  panjang  gelombang maksimum  metilen  biru,  yaitu  664  nm.  Proses  adsorpsi  ini dilakukan  dengan  variasi  waktu  kontak  10,  20,  30,  40  dan  50 menit.  hal  tersebut  bertujuan  untuk  mengetahui  waktu  optimal metilen biru teradsorpsi secara maksimal oleh adsorben kulit.
Kurva  standar  larutan  metilen  biru  dilakukan  pada  variasi konsentrasi  1,  2,  3,  4  dan  5  ppm,  seperti  ditunjukkan  pada Gambar  1.  Kurva  standar  pada  Gambar  1  menunjukkan  bahwa kenaikan  konsetrasi  larutan  metilen  biru  mengakibatkan peningkatan nilai absorbansi. Persamaan regresi yang didapatkan pada kurva tersebut adalah   y = 0,1875x + 0,0155 dengan R 2 = 0,9991, dimana y adalah nilai adsorbansi dan x adalah konsentrasi metilen  biru  dalam  satuan  ppm  (mg/L).  Nilai  koefisien  regresi pada kurva tersebut  mendekati 1,  yang  menunjukkan  hubungan antara konsentrasi metilen biru dengan adsorbansi sesuai dengan hukum  Lambert-Beer. Kurva  yang ditunjukkan pada  Gambar 1
ini digunakan sebagai acuan hasil penelitian adsorpsi metilen biru pada lempung alam dan kulit pisang.

## Gambar 1 Kurva standar metilen biru
Kapasitas adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti massa adsorben dan waktu kontak antara adsorben dan adsorbat. Pada penelitian ini juga membahas pengaruh massa adsorben dan waktu  kontak  terhadap  kapasitas  adsorpi  MB  pada  material lempung  alam  dan  kulit  pisang.  Adapun  penentuan  kapasitas adsorpsi  metilen  biru  pada  material  lempung  alam  dan  kulit pisang  diperoleh  dari  persamaan  (1),  dimana  C 0 merupakan konsentrasi metilen biru sebelum adsorpsi, C t adalah konsentrasi metilen biru setelah proses adsorpsi [8].
% 𝑀𝐵 𝑇𝑒𝑟𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑝 = (𝐶 0 −𝐶 𝑡 ) 𝐶 0 𝑥 100% (1)
Pengaruh  massa  adsorben  lempung  alam  dan  kulit  pisang terhadap  kapasitas  adsorpsi  metilen  biru  ditunjukkan  pada Gambar  2.  Penentuan  pengaruh  massa  adsorben  dilakukan dengan perendaman adsorben dengan variasi massa pada larutan metilen  biru  20  ppm  sebanyak  20  mL.  Kemudian  filtrat  hasil perendaman tersebut diuji menggunakan spektofotometri UV-Vis untuk menentukan % metilen biru yang teradsorb oleh lempung alam dan kulit pisang.
Gambar 2 Pengaruh massa adsorben lempung alam dan kulit pisang terhadap adsorpsi metilen biru
0 1 2 3 4 5 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 A bsor bans i Konsentrasi Metilen Biru (ppm) y = 0,1875x + 0,0155 R 2 = 0,9991 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 45 50 55 60 65 70 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 45 50 55 60 65 70 Massa Adsorben (gram) Kulit Pisang % MB Te rad sor p Lempung Alam
Pada  Gambar  2  tersebut  menunjukkan  bahwa  massa adsorben  lempung alam dan kulit pisang optimum  sebesar 0,20 gram.  Hal  tersebut  dapat  diamati  dari  %  metilen  biru  yang teradsorp  pada  lempung  alam  dan  kulit  pisang  mulai  konstan pada  massa  adsorben 0,20 gram. Jika  massa adsorben  lempung alam dan kulit pisang tersebut ditingkatkan lagi, maka kapasitas adsorpsi  metilen  biru  tidak  mengalami  peningkatan  yang signifikan.  Hal  tersebut  dikarenakan  telah  terjadi  penjenuhan dalam adsorben lempung alam dan kulit pisang.
Selain massa adsorben, waktu kontak antara adsorben dan adsorbat  juga  mempengaruhi  kapasitas  adsorpsi  metilen  biru. Pengaruh waktu kontak terhadap kapasitas adsorpsi metilen biru ditentukan dengan cara perendaman adsorben lempung alam dan kulit pisang dalam larutan metilen biru 20 ppm sebanyak 20 mL selama  waktu  tertentu  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  3. Gambar  3  menunjukkan  bahwa  peningkatan  waktu  kontak adsorpsi  mengakibatkan  %  metilen  biru  yang  teradsorb  juga meningkat.
Gambar 3 Pengaruh waktu kontak adsorpsi metilen biru pada material lempung alam dan kulit pisang
T ABEL II
M ETILEN BIRU YANG TERADSORP PADA LEMPUNG ALAM DAN KULIT PISANG
Waktu (menit) % MB teradsorp Lempung Alam Kulit Pisang 0 0 0 10 60,46 58,52 20 63,43 60,04 30 66,39 64,12 40 68,52 63,96 50 70,15 68,55
Kapasitas  adsorpsi  metilen  biru  pada  lempung  alam  dan kulit  pisang  terus  mengalami  kenaikan  selama  waktu  kontak hingga 50 menit seperti yang tercantum pada Tabel 2. Lempung alam  mampu  menyerap  metilen  biru  20  ppm  sebanyak  20  mL hingga  70,15%  selama  50  menit.  Sedangkan  kulit  pisang  dapat menyerap metilen biru 20 ppm sebanyak 20 mL hingga 68,55% selama 50 menit.
Performa  lempung  alam  dan  kulit  pisang  menunjukkan kemampuan  adsorpsi  metilen  biru  yang  cukup  baik,  sehingga lempung  alam  dan  kulit  pisang  dapat  dijadikan  sebagai  bahan pembuatan material komposit untuk adsorpsi metilen biru. Kulit pisang dapat dijadikan  sebagai  filler  yang  memasuki  komponen lempung alam hingga menjadi material komposit.

## IV. KESIMPULAN
Lempung  alam  dan  kulit  pisang  dapat  digunakan  sebagai bahan  dasar  pembuatan  komposit  untuk  adsorpsi  metilen  biru. Hal  tersebut  dikarenakan  performa  lempung  alam  dan  kulit pisang dalam adsorpsi  metilen  biru cukup  baik.  Proses adsorpsi metilen biru optium tercapai pada massa adsorben lempung alam dan kulit pisang optimum sebesar 0,20 gram. Dengan massa 0,20 gram, lempung alam dan kulit pisang mampu mengadsorp larutan metilen  biru  berturut-turut  hingga 70,15% dan 68,55%.  Dengan kapasitas adsorpsi metilen biru tersebut, lempung alam dan kulit pisang  efektif  untuk  digunakan  sebagai  bahan  dasar  pembuatan material komposit.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  Kementerian Riset dan Teknologi melalui Pendanaan Penelitian Dosen Pemula di Perguruan Tinggi Non-PTNBH No. B/87/E3/RA.00/2020 atas nama  Indri  Susanti.  Selain  itu,  penulis  juga  mengucapkan terimakasih  kepada  Universitas  Islam  Lamongan  dan  semua pihak yang terlibat.

## DAFTAR RUJUKAN
[1] Damayanti,  C.A.,  Wardhani,  S.,  Purwonugroho,  D., Pengaruh  Konsentrasi  TiO2  dalam  Zeolit  terhadap Degradasi Methylene  Blue secara  Fotokatalitik, Kimia Student Journal , volume 1, 2014, pp. 8-14.
[2] Hidayat,  W., Teknologi  Pengolahan  Air  Limbah , Majari Magazine, Jakarta, 2008.
[3] Konwar,  R.  J.,  De,  M.,  Development  of  Templated Carbon by Carbonization of Sucrose-Zeolite Composite  for  Hydrogen  Storage, Int.  J.  Energy  Res , volume 39, 2015, pp. 223-233.
[4] Wiley,  J.,  Clay  Colloid  Chemistry,  for  Clay Technologist,  Geologist,  and  Soil,  Scientist,  2 th ed.  a Wiley-Inter science Publication, New York, 1977.
[5] Fitriani,  D.,  Oktiarni,  D.,  Lusiana,  Pemanfaatan  Kulit Pisang  sebagai  Adsorben  Zat  Warna Methylene  Blue, Jurnal Gradien , volume 11, 2015, pp. 1091-1095.
[6] Sadiana,  I.  M.,  Fatah,  A.  H.,  Karelius,  Sintesis Komposit  Lempung  Alam  Magnetit  sebagai  Adsorben Zat Warna Methylene Blue, Sains dan Terapan Kimia , volume 11, 2017, pp. 90-102.
[7] Purnama,  P.  E.,  Dewi,  I.G.A.K.S.P.,  Ratnayani,  K., Kapasitas  Adsorpsi  Beberapa  Jenis  Kulit  Pisang Teraktivasi  NaOH  sebagai  Adsorben  Logam  Timbal (Pb), Jurnal Kimia, volume 9, (2), 2015, pp. 196-202.
[8] Hikmawati,  D.  I.,  Studi  Perbandingan  Kinerja  Serbuk dan  Arang  Biji  Salak  Pondok  ( Salacca  zalacca )  pada Adsorpsi  Metilen  Biru, Chimica  at  Natura ,  volume  6,
(2), 2018, pp. 85-92.
0 10 20 30 40 50 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 0 10 20 30 40 50 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 % MB Te rad sor p Waktu (menit) Lempung Alam Kulit Pisang