## PENJERAPAN LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DENGAN MENGGUNAKAN LIGNIN HASIL ISOLASI JERAMI PADI
Masruhin 1 , Rismawati Rasyid 1,2 , Syamsuddin Yani 1,2 *
1. Jurusan Magister Teknik Kimia Pascasarjana 2. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Muslim Indonesia Jl Urip Sumoharjo KM 5 Makassar 90231 Email *) : syamsuddin.yani@umi.ac.id

## INTISARI
Adsorpsi  ion  logam  berat  timbal  (Pb)  dengan  menggunakan  lignin  hasil  isolasi  jerami  padi  telah  dilakukan. Kemampuan lignin dari jerami padi untuk menyerap ion timbal telah dievaluasi dengan memvariasikan waktu adsorpsi  dan  pH  larutan.  Konsentrasi  ion  timbal  diukur  dengan  spektrometer  adsorpsi  atom.  Hasil menunjukkan  bahwa  kondisi  optimum  ion  Timbal  (Pb)  oleh  lignin  dicapai  pada  saat  adsorpsi  30  menit,  pH larutan  5,  dan  konsentrasi  tembaga  dari  10  ppm  dengan  adsorpsi  efisiensi  88,765%.  Dalam  penelitian  ini, Diperoleh persamaan Langmuir 1/m = 0,007 1/C  +0,016 dan persamaan Freundlich, Log m = 0,690 log C + 1,697.
Kata kunci : Adsorpsi; timbal; lignin; jerami padi.

## ABSTRACT
Adsorption of heavy metal ions of lead (Pb) by using lignin isolated rice straw has been studied. The lignin ability of rice straw to absorb lead ions has been evaluated by varying of  the adsorption time and the pH solution. The Lead (Pb) ion concentration  estimated with using atom adsorpsion spectrophotometry.  The  result  shows  the  optimum  condition  of    Lead  ion  (Pb)  by  lignin  of adsorpsion time at 30 minutes with pH of solution is 5 and the adsorpsion efeciency is 88.765 % from 10 ppm of  coper concentration. In this research, it obtains Langmuir equation 1/m=0.007 1/C + 0.016 and Freundlich equation Log m = 0.690 log C + 1.697.
Keywords: Adsorption, lead, lignin, rice straw
PENDAHULUAN
Perkembangan ekonomi  di Indonesia menitik-beratkan  pada  pembangunan  di  sektor industri.  Di  satu  sisi,  pembangunan  akan meningkatkan  kualitas  hidup  manusia  dengan
meningkatnya  pendapatan  masyarakat.  Di  sisi lain,  pembangunan juga  bisa  menurunkan  tingkat kesehatan  masyarakat  seiring  dengan  timbulnya pencemaran  lingkungan  yang  diakibatkan  oleh limbah industri dan rumah tangga. Sebagian besar
industri  turut  serta  menyumbang  logam  berat  ke lingkungan  dalam  limbah  mereka.  Timbal  (Pb) merupakan salah satu logam berat yang berbahaya bagi  manusia.  Kadar  maksimum  timbal  pada perairan  yang  dianjurkan  WHO  adalah  kurang dari 0.01 ppm (Ensafi & Shiraz, 2008). Sedangkan kadar  maksimum  timbal  dalam  air  minum menurut SNI 01-3553-2006, adalah 0.005 ppm.
E Mengingat bahaya yang dapat ditimbulkan  oleh  logam  berat,  telah  banyak dilakukan  penelitian  tentang  metode  yang  efektif untuk  mengurangi  konsentrasi  logam  berat  yang akan  dibuang  ke  lingkungan.  Dewasa  ini dikembangkan  metode  lain  yang  dinilai  lebih efektif,  preparasi  dan  pembiayaan  yang  relatif mudah  dan  murah  dibanding  dengan  metode sebelumnya  yaitu  dengan  menggunakan  metode adsorpsi.
Indonesia  merupakan  negara  yang  kaya dengan sumber daya alam. Indonesia yang dikenal sebagai  negara  agraria  terbesar  di  asia  tenggara merupakan  negara  yang  kaya  akan  ladang persawahan.  Ini  terbukti  bahwa  Indonesia memiliki  13,793  juta  ha  luas  lahan  panen  padi. Dari volume produksi padi nasional sebesar 70,831 juta  ton  pada  tahun  2014  (BPS,  2015),  Jumlah total  limbah  jerami  diperkirakan  mencapai  106 juta  ton.  Limbah-limbah  tersebut  hanya tertumpuk  dan  belum  termanfaatkan  secara maksimal.
Jerami  padi  mempunyai  potensi  untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan liginin, dikarenakan  jerami  padi  mempunyai  kandungan lignin yang cukup besar, yaitu 12-16% (Murni dkk, 2013). Keberadaan gugus hidroksil dalam struktur senyawa  lignin  memungkinkannya  digunakan sebagai adsorben logam berat (khususnya timbal).
Jenis  adsorpsi  yang  umum  dikenal  adalah adsorpsi  kimia  (kemisorpsi)  dan  adsorpsi  fisika (fisisorpsi).
1. Adsorpsi Kimia (Kemisorpsi) Adsorpsi  kimia  terjadi  karena  adanya  gaya- gaya  kimia  dan  diikuti  oleh  reaksi  kimia.  Pada adsorpsi  kimia  hanya  satu  lapisan  gaya  yang terjadi. Besarnya energi adsorpsi kimia sekitar 100
kj/mol. Adsorpsi jenis ini menyebabkan terbentuknya ikatan secara kimia sehingga diikuti dengan  reaksi  kimia,  maka  adsorpsi  jenis  ini  akan menghasilkan  produksi  reaksi  berupa  senyawa yang  baru.  Ikatan  kimia  yang  terjadi  pada kemisorpsi sangat kuat mengikat molekul gas atau cairan dengan permukaan padatan sehingga sangat sulit untuk dilepaskan kembali. Artinya pelepasan kembali  molekul  yang  terikat  di  adsorben  pada kemisorpsi sangat kecil (Barrow, 1979).
2. Adsorpsi Fisika (Fisisorpsi)
Adsorpsi  fisika  terjadi  karena  adanya  gaya- gaya fisika. Besarnya energi adsorpsi fisika sekitar 10 kj/mol. Molekul-molekul yang diadsorpsi secara fisika  tidak  terikat  kuat  pada  permukaan,  dan biasanya terjadi proses balik yang cepat, sehingga mudah  untuk  diganti  dengan  molekul  yang  lain. Adsorpsi  fisika  didasarkan  pada  gaya  Van  Der Waals,  dan  dapat  terjadi  pada  permukaan  yang polar dan non polar. Adsorpsi juga mungkin terjadi dengan  mekanisme  pertukaran  ion.  Permukaan padatan  dapat  mengadsorpsi  ion-ion  dari  larutan dengan mekanisme pertukaran ion. Karena itu ion pada  gugus  senyawa  permukaan  padatan adsorbennya  dapat  bertukar  tempat  dengan  ion- ion adsorbat. Mekanisme pertukaran ini merupakan penggabungan dari mekanisme kemisorpsi  dan  fisisorpsi,  karena  adsorpsi  jenis  ini akan  mengikat  ion-ion  yang  diadsorpsi  dengan ikatan  secara  kimia,  tetapi  ikatan  ini  mudah dilepas kembali untuk dapat terjadinya pertukaran ion (Barrow, 1979).
Banyak kasus adsorpsi tidak hanya mengikuti satu jenis tipe adsorpsi tetapi mengikuti kedua tipe adsorpsi tersebut. Beberapa sistem menunjukkan fisisorpsi pada temperatur rendah dan kemisorpsi pada temperatur yang lebih tinggi (Maron & Prutton, 1964) dalam (Handayani, 2010).
Dalam  sistem  cair,  isoterm  adsorpsi menyatakan  variasi  adsorben  dan  adsorbat  yang terjadi  dalam  larutan  pada  suhu  konstan.  Pada kondisi  kesetimbangan  terjadi  distribusi  larutan antara  fasa  cair  dengan  fasa  padat.  Rasio  dari distribusi  tersebut  merupakan  fungsi  konsentrasi dari larutan. Pada umumnya jumlah material yang diserap  persatuan  berat  dari  adsorben  bertambah
sejalan dengan bertambahnya konsentrasi meskipun  hal  tersebut  tidak  selalu  berbanding lurus  (Arthur,  1990)  dalam  (Handayani,  2010). Beberapa  jenis  adsorpsi  isoterm  yang  dikenal adalah :
1) Isoterm Adsorpsi Langmuir Pertama  kali  dikembangkan  untuk  proses penyerapan gas pada permukaan padatan. Isoterm adsorpsi  Langmuir  dibuat  berdasarkan  beberapa asumsi, yaitu :
a. Adsorpsi  maksimum  terjadi  saat  terbentuk lapisan tunggal yang menyeluruh.
b. Energi  adsorpsi  adalah  konstan  dan  tidak tergantung pada sifat permukaan.
c. Adsorpsi terjadi tanpa disertai interaksi antar molekul-molekul adsorbat.
d. Adsorbat  teradsorpsi  pada  lokasi  tertentu sehingga  tidak  dapat  bergerak  pada permukaan padatan dan bersifat irreversible.
Isoterm  adsorpsi  Langmuir  dianggap  bahwa hanya  sebuah  adsorpsi  tunggal  yang  terjadi. Adsorpsi  tersebut  terlokalisasi,  artinya  molekul- molekul  zat  hanya  dapat  diserap  pada  tempat- tempat  tertentu  dan  panas  adsorpsi  tidak tergantung  pada  permukaan  yang  tertutup  oleh adsorben.  Isoterm  adsorpsi  Langmuir  digunakan untuk  menggambarkan  adsorpsi  kimia  (Barrow, 1979).
Proses adsorpsi dapat ditunjukkan dengan sebuah persamaan kimia:
A(g)  +   S → AS. ........................................... (1)
Dimana A adalah adsorbat yang berupa gas, S adalah  situs  kosong  pada  permukaan,  dan  AS menunjukkan molekul teradsorpsi dari A atau situs terisi  pada  permukaan.  Persamaan  ketetapan,  K dapat ditulis:
K =
.................................................. (2)
Dimana AS adalah fraksi mol dari situs terisi pada  permukaan,  Xs  adalah  fraksi  mol  dari  situs kosong  pada  permukaan,  dan  p  adalah  tekanan
gas.  Jika θ =  XAS  dan  Xs  =  (1  – θ )  maka persamaan (2) menjadi:
Kp................................................... (3) Persamaan di atas merupakan persamaan isoterm Langmuir, K adalah ketetapan kesetimbangan adsorpsi.
Untuk  mencari θ maka  persamaan  (3)  dapat ditulis:
Θ =
......................................................(4)
Jika  adsorpsi  terjadi  dalam  larutan  maka  p diganti dengan konsentrasi, C. Sejumlah substansi yang  terserap,  m,  sebanding  dengan θ maka  m= b. θ , dimana b adalah konstanta.
m =
................................................ (5)
Jika persamaan (5) dibalik maka:
............................................. (6)
Dengan membuat plot 1/m terhadap 1/C maka harga konstanta K dan b dapat dihitung dari slope dan intersep grafik (Castellan, 1983).
2) Isoterm Adsorpsi Freundlich Persamaan ini diturunkan secara empirik, dan berlaku untuk gasyang bertekanan rendah. Isoterm adsorpsi Freundlich menggambarkan adsorpsi jenis dimana  adsorpsi  terjadi  pada  beberapa  lapis  dan ikatannya  tidak  kuat.  Asumsi  yang  digunakan pada isoterm adsorpsi Freundlich adalah :
a. Tidak  ada  asosiasi  dan  disosiasi  molekul- molekul  adsorbat  setelah  teradsorpsi  pada permukaan padatan.
b. Hanya  berlangsung  mekanisme  adsorpsi secara fisis tanpa adanya chemisorption.
c. Permukaan padat bersifat homogen.
Bentuk  persamaan  isoterm  adsorpsi  Freundlich adalah :
m = .C (1⁄n) ................................................ (7)
Jika  persamaan  (7)  dilogaritmakan  akan terbentuk persamaan (8).
Log m = log k + 1/n.logC .......................... (8)
Persamaan  Freundlich  berlaku  dengan memuaskan  bila  diterapkan  pada  larutan  encer (Maron  &  Prutton,  1964)  dalam  (Handayani, 2010).
Keterangan :
m  =  massa  zat  teradsorpsi  tiap  satuan  massa adsorben (mg/g)
C    =  konsentrasi  larutan  setelah  proses  adsorpsi (mg/L)
b, K, = Konstanta Langmuir k, n = konstanta Freundlich
Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  analisis terhadap lignin hasil isolasi dari limbah jerami padi sebagai  material  penyerap  logam  Timbal  (Pb). Penyerapan logam Timbal oleh lignin diuji dengan melakukan  variasi  waktu  kontak  dan  pH  larutan serta  konsentrasi  larutan.  Konsentrasi  Timbal ditentukan dengan menggunakan metode spektrofotometri  serapan  atom  (SSA).  Atom Timbal  menyerap  pada  panjang  gelombang  ( λ )  = 283,8 nm (BSN, 2005).
Pemamfaatan  jerami  padi  sebagai  bahan adsorban  telah  banyak  dilakukan.  Wardiyati  & Lubis  (2002)  pada  percobaan  pemanfaatan  jerami untuk  penyerapan  logam  berat  Pb  dalam  air menyimpulkan  bahwa  jerami  yang  termodifikasi oleh campuran 0,2 N H2SO4 dan Formaldehyde 35 %  terbukti  bisa  digunakan  untuk  penyerapan logam berat Pb. Dengan efisiensi penyerapan 95 %. Demikian  juga  Baido  dkk  (2013)  pada  penelitian yang  dilakukan,  disimpulkan  bahwa  adsorben jerami padi modifikasi xanthate dapat meningkatkan  kapasitas  adsorpsi  hingga  2  kali lipat.  Lelifajri  (2010),    pada  hasil  penelitiannya menunjukkan  bahwa  daya  serap  optimum  lignin dari limbah serbuk kayu gergaji adalah pada waktu
kontak  30  menit,  pH  larutan  6  dan  konsentrasi adsorbat  ion  tembaga  20  mg/L  dengan  efisiensi penyerapan 99,3 %. Olehnya itu, tujuan penelitian ini  adalah  untuk  mengetahui  potensi  lignin  hasil isolasi  dari  jerami  padi  sebagai  adsorban  logam berat timbal (Pb).

## METODOLOGI  PENELITIAN
1. Pendekatan Penelitian
Penelitian ini menggunakan peralatan instrumen  Atomic  Absorption  Spectrophotometer (AAS)/SSA untuk mendapatkan data-data kuantitatif  yang  diinginkan  dalam  penelitian  ini, yaitu  konsentrasi  Pb.  Penelitian  ini  dilaksanakan di  Laboratorium  Universitas  Muslim  Indonesia (UMI  Makassar)  dan  Laboratorium  SMK-SMAK Makassar.

## 2. Alat dan Bahan

## Alat/Instrumen
Penelitian  ini  menggunakan  satu  set  alat ekstraksi  yang  terdiri  dari  soxhlet  apparatus, kondensor,  termometer,  pompa  air,  pemanas (hotplat/heating  mantle)  dan  bak  penampung  air. Alat lain yang digunakan adalah mesin penggiling (ball  mill),  ayakan,  oven,  magnetic  stirer, sentrifuse,  labu  ukur  25  ml  15  buah,  beaker  gelas 1000 ml 2 buah, beaker gelas 500 ml 4 buah, buret asam  50  ml,  statif,  klem,  pH  meter,  kain  biasa, kertas  saring  biasa,  kertas  saring  whatman  40, pompa  vakum,  Spektrofotometer  FTIR,  Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS).

## Bahan
Bahan  baku  yang  digunakan  yaitu  limbah  jerami padi yang diperoleh dari Kabupaten Barru. Selain itu, bahan lain yang diperlukan pada penelitian ini adalah,  benzene  1  liter,  etanol  96%  2  liter, Pb(NO3)2, NaOH, H2SO4, HNO3 serta aquades.

## 3. Prosedur Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  beberapa tahapan  yaitu  persiapan  bahan  baku  jerami  padi, pembuatan  serpihan  jerami  padi  bebas  ekstraktif, delignifikasi serpihan jerami padi, isolasi lignin dari
lindi  hitam  jerami  padi,  menghitung  nilai rendemen lignin, menguji gugus fungsi pada lignin dengan menggunakan FT-IR, optimasi penjerapan logam  timbal  oleh  lignin  kemudian  menentukan persamaan  isoterm  adsorpsi  Langmuir  dan Freundlich  pada  proses  penjerapan  logam  timbal oleh lignin.
a. Penyimpanan Adsorben
Bahan  jerami  padi  dibersihkan  dan dikeringkan  diudara  terbuka  (sinar  matahari). Jerami  padi  yang  telah  kering  dipotong  dengan ukuran  panjang  ±  50  mm.  Jerami  tersebut kemudian digiling menggunakan mesin penggiling  (ball  mill).  Hingga  menghasilkan serbuk  jerami  (Jerami  padi  diblender  sehingga menjadi serpihan). Serbuk lalu diekstraksi dengan menggunakan  benzene  :  etanol  96%  (2:1,  v/v) selama  2  jam  pada  soxhlet  apparatus.  Residu hasil  pengeringan  oven  tersebut  diekstraksi kembali dengan menggunakan air pada suhu 100 0C  selama  2  jam  sehingga  didapatkan  serpihan jerami  padi  yang  bebas  zat  ekstraktif.  Serbuk jerami  padi  yang  bebas  ekstraktif  dimasukkan pada  digester  dengan  penambahan  larutan pemasak pada perbandingan 10 : 1 (v/b), dimana komposisi  larutan  pemasak  adalah  etanol  96%  : air  (1:1).  Pada  digester  ditambahkan  katalis NaOH  20%  dari  berat  bahan  baku.  Campuran kemudian  dimasak  pada  digester  dengan  waktu pemasakan 6 jam sehingga diperoleh lindi hitam (lignin  terlarut).  Dilakukan  penyaringan  dengan menggunakan  kain.  Kemudian  dilakukan pengenceran  lindi  hitam  :  air  dengan perbandingan pengenceran 1:1. Lindi hitam yang telah  disaring  (filtrat)  diendapkan  ligninnya dengan  cara  titrasi  oleh  asam  (H2SO4)  dengan konsentrasi  20%  sampai  pH  2  sambil  dilakukan pemanasan pada suhu 60 0C sambil diaduk cepat dengan  magnetic  stirer,  kemudian  didiamkan minimal  selama  8  jam  agar  pengendapan sempurna.  Endapan  lignin  dipisahkan  dari  lindi hitam yang telah diasamkan dengan menggunakan  alat  sentrifuse  (4500  rpm,  20 menit).  Untuk  meningkatkan  kemurnian  lignin, endapan  lignin  tersebut  dilarutkan  kembali dengan  NaOH  1  N,  kemudian  larutan  lignin diendapkan  kembali  dengan  cara  titrasi
menggunakan  asam  sulfat  (H2SO4).  Endapan lignin  dipisahkan  kembali  dengan  menggunakan alat  sentrifuse, kemudian  disaring  dengan kertas saring  sehingga dihasilkan larutan  lignin  dengan kemurnian  yang  lebih  tinggi.  Selanjutnya endapan  dicuci  menggunakan  H2SO4  0,01  N, dilanjutkan  pencucian  dengan  aquades  dan disaring  menggunakan  penyaring  vakum. Endapan  yang  telah  dicuci  dikeringkan  dalam oven  (50  –  60  0C)  selama  24  jam  sampai  berat konstan  sehingga  dihasilkan  lignin  berbentuk serbuk tepung.
Rendemen  lignin  dihitung  berdasarkan perbedaan  berat  antara  lignin  yang  diperoleh setelah dikeringkan dengan berat serpihan jerami padi  yang  digunakan.  Rendeman  dinyatakan dalam  bentuk  persen  berat  (gram)  per  berat serpihan  jerami  padi  (%  b/b).  Isolat  lignin  yang telah didapatkan dikarakterisasi gugus fungsionalnya dengan spektrofotometer FTIR.
b. Optimasi Penyerapan Logam Timbal (Pb) oleh Lignin
Larutan  timbal  (Pb)  10  ppm  dimasukkan kedalam  Erlenmeyer  250  ml.  pH  larutan kemudian  diatur  berdasarkan  pH  yang  telah ditentukan  dengan  menambahkan  NaOH  atau HCl.  Ditimbang  sebanyak  0,5  gram  lignin kemudian dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 250  ml  yang  berisi  larutan  timbal  (Pb)  10  ppm sebanyak  100  ml.  Larutan  sampel  diaduk menggunakan  pengaduk  magnetik  dengan  lama pengadukan  disesuaikan  dengan  waktu  kontak yang  telah  ditentukan.  Masing-masing  Larutan sampel disaring dan filtratnya didestruksi dengan HNO3  pekat,    lalu  larutan  sampel  tersebut dianalisa  dengan  AAS.  Pengujian  dengan  AAS diulang dua kali.
1. Waktu Kontak
2. Variasi waktu kontak 10, 20, 30, 40, dan 50 menit.
3. pH
Variasi pH larutan diatur pada pH 4, 5, 6, 7 dan 9 dengan menambahkan larutan NaOH.
c. Mentukan  Persamaan  Isoterm  Adsorpsi Langmuir  dan  Freundlich  pada  Proses Penyerapan Logam Timbal (Tb) oleh Lignin
Larutan timbal dengan konsentrasi 5, 10, 15,
20  dan  25  ppm  masing-masing  dimasukkan  ke dalam  labu  Erlenmeyer  250  ml.  pH  masing- masing larutan diatur pada pH yang memberikan serapan optimum. Ditimbang sebanyak 0,5 gram lignin  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  masing- masing  labu  Erlenmeyer  yang  berisi  larutan timbal sebanyak 100 ml. Larutan sampel diaduk menggunakan pengaduk magnetik hingga waktu serapan optimum. Masing-masing larutan sampel disaring dan filtratnya didestruksi dengan HNO3 pekat,  lalu  larutan  dianalisa  dengan  AAS.  Hasil pengukuran  dari  AAS  yang  telah  didapatkan, dianalisis lebih lanjut berdasarkan rumus empiris dari persamaan Langmuir dan Freundlich.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini lignin yang diperoleh dari hasil  isolasi  jerami  padi  menghasilkan  rendemen sebesar  9,6993  gram  atau  9,7  %  dari  100  gram sampel.  Rendemen  lignin  yang  diperoleh  pada penelitian  ini  masih  rendah.  Menurut  Murni  dkk (2013)  kandungan lignin dalam jerami padi sebesar 12  –  16%.    Hal  ini  diduga  bahwa  lignin  tidak terekstrak  semua  ke  dalam  pelarut  serta kemungkinan  dipengaruhi  oleh  varian  atau  jenis dari  tanaman  padi  yang  dijadikan  sampel  pada penelitian ini.
Analisis  FTIR  terhadap  lignin  hasil  isolasi diperoleh spektrum seperti pada gambar berikut.
Gambar 1. Spektrum infra merah lignin hasil isolasi Menurut Hergert (1971), senyawa lignin secara umum  diidentifikasi  dengan  munculnya  beberapa gugus  penyusun  seperti  serapan  pada  bilangan gelombang  3400  –  3450  cm-1  untuk  regang  OH, 2820 – 2940 cm-1 untuk regang C–H metil, 1600 – 1515 cm-1 untuk cincin aromatik, 1460 – 1470 cm-1 untuk  regang  C–H  asimetri,  1315  –  1330  cm-1 untuk  regang  cincin  stringil,  1270  –  1280  cm-1 untuk cincin guasil, 1030 – 1085 cm-1 untuk regang eter dan 850 – 875 cm-1 untuk C–H  aromatik.
Berdasarkan  gambar  grafik  FT-IR  pada rentang bilangan gelombang antara 700 – 4000 cm- 1  di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  telah  sesuai  dan relevan dengan gugus umum yang terdapat dalam lignin.  Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa senyawa  tersebut  memang  benar-benar  adalah lignin.
Menurut  hasil  penelitian  Lelifajri  (2010)  serta Yuris  dkk  (2014),    proses  adsorpsi  logam dipengaruhi  oleh  waktu  kontak  antara  lignin dengan larutan logam serta derajat keasaman (pH) dari  larutan  logam.  Olehnya  itu,  dilakukan optimasi  terhadap  waktu  kontak  dan  derajat keasaman (pH).
Pengaruh waktu kontak dan derajat keasaman (pH)  pada  proses  penjerapan  logam  timbal  (Pb) dapat dilihat pada gambar grafik-grafik berikut.
1. pH 4
Gambar 2. Hubungan % Penjerapan dengan waktu kontak pada pH 4
2. pH 5
Gambar 3. Hubungan % penjerapan dengan waktu kontak pada pH 5
3. pH 6
Gambar 4. Hubungan % penjarapan dengan waktu kontak pada pH 6
4. pH 7
Gambar 5. Hubungan % penjarapan dengan waktu kontak pada pH 7 5. pH 9
Gambar 6. Hubungan % penjerapan dengan waktu kontak pada pH 9
Menurut  Chereminisof  (1987)  dan  Khopkar  (1990) waktu  kontak  antara  ion  logam  dengan  adsorben sangat  mempengaruhi  daya  serap.  Semakin  lama waktu  kontak  maka  penyerapan  juga  akan meningkat  sampai  pada  waktu  tertentu  akan mencapai  maksimum  dan  setelah  itu  akan  turun kembali diduga karena terjadi proses desorpsi. Hal ini  merupakan  salah  satu  Fenomena  dalam adsorpsi  fisika  yang  menyatakan  bahwa  proses adsorpsi bersifat reversibel (Sukardjo, 1987). Hasil yang  diperoleh  menunjukkan  bahwa  terjadi peningkatan efisiensi penyerapan dengan meningkatnya  nilai  pH  dan  mencapai  maksimum pada  pH  5.  Pada  pH  yang  lebih  tinggi  terjadi penurunan  efisiensi  penyerapan,  hal  ini  diduga disebabkan  oleh  terbentuknya  endapan  Pb(OH)2
62.942 69.468 74.554  71.767 68.864 50 60 70 80 10 20 30 40 50 % P e n je ra p an Waktu Kontak (menit)
sebagai  akibat dari  bertambahnya  konsentrasi ion OH-  pada  larutan.  Semakin  besar  pH  juga menaikkan jumlah ion OH-. Adanya ion OH- akan berkompetisi  dengan  lignin  untuk  berinteraksi dengan  logam  timbal  (Pb).  Efisiensi  penyerapan terbesar  sebesar  88,765  %  diperoleh  pada  waktu kontak  30  menit  dan  derajat  keasaman  (pH) sebesar 5.
Persamaan  pola  isoterm  adsorpsi  yang  sering digunakan  pada  proses  adsorpsi  dalam  larutan yaitu  persamaan  adsorpsi  Langmuir  dan Freundlich.  Metode  yang  digunakan  untuk mengukur  proses  adsorpsi  logam  timbal  (Pb) adalah metode Spektroskopi Serapan Atom (AAS). Hasil  pengukuran  dari  AAS  kemudian  dianalisis lebih  lanjut  berdasarkan  rumus  empiris  dari persamaan  Langmuir  dan  Freundlich.  Hasil perhitungan seperti terlihat pada Tabel berikut.
Tabel  1.  Jumlah  ion  Pb  yang  teradsorpsi  oleh lignin pada beberapa variasi konsentrasi
Hubungan  antara  konsentrasi  larutan  terhadap massa ion logam Timbal (Pb) yang teradsorpsi per 1  gram  lignin  ditunjukkan  secara  jelas  pada gambar 7.
Gambar  7.  Hubungan  konsentrasi  larutan  dengan massa  ion  loam  Timbal  (Pb)  yang  di  diadsorpsi lignin
Gambar  7  menunjukkan  bahwa  semakin  besar konsentrasi  dari  ion  logam  Timbal  (Pb)  maka semakin  besar  pula  massa  ion  logam  Timbal  (Pb) yang teradsorpsi oleh lignin.
Untuk  konsentrasi  5  ppm  dari  larutan  ion  logam Pb, massa ion logam Timbal (Pb) yang teradsorpsi adalah  9,8184  mg  oleh  1  gram  lignin,  untuk konsentrasi  10  ppm  sebesar  19,2924  mg/gram  dan konsentrasi  15  ppm  sebesar  29,2446  mg/gram lignin.  Pada  konsentrasi  20  ppm  yaitu  sebesar 38,6996  mg  ion  logam  Timbal  (Pb)  yang  terserap oleh  setiap  1  gram  lignin.  Massa  terbesar  dari  ion logam  yang  teradsorpsi  oleh  lignin  adalah  pada konsentrasi  25  ppm  yaitu  sebesar  48,1208  mg  ion logam  Timbal  (Pb)  yang  terserap  oleh  setiap  1 gram  lignin.  Hal  ini  sesuai  dengan  teori  yang menyatakan  bahwa  semakin  besar  konsentrasi larutan, semakin banyak jumlah zat terlarut yang dapat  diadsorbsi  sehingga  tercapai  keseimbangan tertentu.
Pengujian pola isoterm adsorpsi yang sesuai untuk proses  penyerapan  ion  logam  timbal  (Pb)  oleh lignin dilakukan dengan perhitungan menggunakan persamaan Langmuir dan Freundlich.  Uji  persamaan  Langmuir  dilakukan dengan menggunakan persamaan (6). = atau =
Sedangkan  untuk  uji  persamaan  Freundlich dilakukan pengujian menggunakan persamaan (8).

## atau
Nilai  b  dan  k  menunjukkan  kapasitas  dari adsorpsi  ion  logam  timbal  (Pb)  oleh  lignin, makin  besar  nilai  b  pada  persamaan Langmuir  Isoterm  dan  k  pada  persamaan Freundlich  Isoterm  menunjukkan  kapasistas adsorpsi makin besar pula. Nilai 1/b dan log k tentunya sangat dipengaruhi oleh
temperatur  sehingga  mempengaruhi  laju adsorpsi.
Untuk  menentukan  persamaan  isoterm Langmuir  dan  Freundlich  maka  dihitung harga m, 1/m, 1/C, log  ,  [Pb] Setimbang/m, log  1/m,  dan  log  1/C  seperti  yang  terlihat pada tabel 2 dan 3.
Dari tabel 2 dan 3 maka dilakukan pemetaan grafik menggunakan Excel dengan memplotkan  harga  1/m  versus  1/C  untuk mendapatkan  persamaan  Langmuir  dan memplotkan  log  1/m  versus  log  1/C  untuk mendapatkan  persamaan  Freundlich.  Hasil pemetaan dengan grafik seperti terlihat pada gambar 8 dan 9.
Tabel 2. Persamaan Langmuir
Gambar 8. Persamaan Adsorpsi isotherm Langmuir dari 1/m versus 1/C
Tabel 3. Persamaan Freundlich
Gambar  9.  Persamaan  Adsorpsi  isotherm Freundlich dari log m versus C
Pengujian persamaan adsorpsi Langmuir dan juga persamaan adsorpsi Freundlich dibuktikan dengan grafik  linierisasi  yang  baik  dan  mempunyai  harga koefisien  determinasi  R2  ≥  0.9  (mendekati  angka 1).  Dari  Gambar  9  dan  10  terlihat  bahwa persamaan  adsorpsi  ion  timbal  (Pb)  oleh  lignin memenuhi  persamaan  adsorpsi  Langmuir  dengan R2  =  0,952  dan  juga  persamaan  adsorpsi Freundlich  dengan  R2  =  0,952.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  persamaan  Langmuir  dan Freundlich  dapat  diterapkan  pada  proses  adsorpsi ion  logam  timbal  (Pb)  oleh  lignin.  Diperoleh persamaan Langmuir 1/m = 0,007 1/C  +0,016 dan persamaan  Freundlich,  Log  m  =  0,690  log  C  + 1,697.

## KESIMPULAN
1. Dari  hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa daya  serap  optimum  lignin  dari  jerami  padi adalah  pada  waktu  kontak  30  menit dan  pH larutan  5  pada  konsentrasi  adsorbat  ion timbal  (Pb)  10  ppm  dengan  efisiensi penyerapan 88,765 %.
2. Massa  terbesar  dari  ion  logam  timbal  (Pb) teradsorpsi oleh lignin adalah pada konsentrasi 25 ppm yaitu sebesar 48,1208 mg ion  logam  timbal  (Pb)  yang  terserap  oleh  1 gram lignin.
3. Proses  adsorpsi  ion  logam  timbal  (Pb)  oleh lignin  memenuhi  persamaan  isoterm  adsorpsi Langmuir dan Freundlich.
4. Proses  adsorpsi  ion  logam  timbal  (Pb)  oleh lignin  memiliki  persamaan  Langmuir  1/m  = 0,007 1/C    +0,016 dan  persamaan  Freundlich Log m = 0,690 log C + 1,697.
5. Kapasitas  adsorpsi  oleh  lignin  berdasarkan kurva  isoterm  Langmuir  adalah  62,5  dengan konstanta  kesetimbangan  2,2857.  Sedangkan kapasitas  adsorpsi  oleh  lignin  berdasarkan kurva  isoterm  Freundlich  adalah  49,7737 dengan konstanta kesetimbangan 1,4493.

## DAFTAR PUSTAKA
Arthur,  W.  (1990).  Physical  Chemistry  Surfaces. California: John Wiley and Sons, Inc. Badan Standar Nasional Indonesia. (2006). SNI 01- 3553-2006: Air Minum Dalam Kemasan. Baido,  Z.  E.,  Lazuardy,  T.,  Rohmania,  S.,  & Hartati, I. (2013). Adsorpsi Logam Berat Pb Dalam  Larutan  Menggunakan  Senyawa Xanthate Jerami Padi. Prosiding SNST Ke- 4  Tahun  2013.  Semarang:  Fakultas  Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang. Barrow,  G.  (1979).  Physical  Chemistry,  4th  ed.
Tokyo:  Mc  Graw  Hill  International  Book Company.
BPS.  (2015).  Produksi  Padi,  Jagung  dan  Kedelai. Badan Pusat Statistik.
Castellan,  G.  (1983).  Physical  Chemistry,  3th  ed.
California:  University  of  Maryland  The Benjamin  Cumings  Publishing  Company,
Inc.
Cheremenisoff,  O.  N.  (1987)  Carbon  Adsorption Hand  Book,  Science  Publisher  Inc, Michigan, USA.
Ensafi,  A.  A.,  &  Shiraz,  A.  Z.  (2008).  On-line Separation  and  Preconcentration  of  Lead (II)  by  Solid  Phase  Extraction  Using Activated  Carbon  Loaded  with  Xylanol Orange  and  Its  Determination  by  Flame Atomic  Absorption  Spectrofotometry.  J Hazard Mater 150 , 554 - 559.
Handayani,  A.  W.  (2010).  Skripsi:  Penggunaan Selulosa  Daun  Nanas  Sebagai  adsorben Logam  Berat  Cd(II).  Surakarta:  Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam Universitas Sebelas Maret.
Hergert,  H.  L.  (1971).  Infrared  Spectra.  Willey Interscience. 267-297. New York.
Khopkar (1990) Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press, Jakarta.
Lelifajri.  (2010).  Adsorpsi  Ion  Logam  Cu  (II) Menggunakan  Lignin  Dari  Limbah  Serbuk Gergaji.  Jurnal  Rekayasa  Kimia  dan Lingkungan Vol.7 No. 3 , 126-129.
Maron,  S.,  &  Prutton,  C.  (1964).  Principles  of
Physical  Chemistry.  New  York:  The Macmillan Company. Murni,  S.  W.,  Santi  R,  S.  W.,  Budiman,  I., Perwitasari, I., & Tri Anggara, A. A. (2013,
Juni).  Pembuatan  Surfaktan  Berbahan Dasar Jerami Padi. Volume 11 Nomor 1 .
Sukardjo. (1997). Kimia Anorganik . Bina Aksara,
Jakarta Wardiyati,  S.,  &  Lubis,  W.  Z.  (2002). Pemamfaatan  Jerami  Untuk  Penyerapan Logam  Berat  Timbal  (Pb).  Prosiding Pertemuan  Ilmiah  Ilmu  Pengetahuan  dan Teknologi Bahan 2002. Serpong: Puslitbang Iptek Bahan (P3IB) - BATAN.
Yuris,  Cahyani,  C.,  &  Atikah.  (2014).  Kajian Potensi  Lignin  Untuk  Penanganan  Logam Berat Cr (VI). Hasil Penelitian Industri Vol. 27. No. 1 , 10-18.