## PREPARASI ADSORBEN RAMAH LINGKUNGAN BERBASIS KAOLIN ALAM DENGAN SURFAKTAN ANIONIK DAN TEKNOLOGI ULTRASONIKPREPARASI
Alfian Putra 1* , Teuku Rihayat 1 , Nurhanifa Aidy2
1 Teknik Kimia, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Jl. Banda Aceh-Medan Km. 280,3, Buketrata, Mesjid Punteut, Blang Mangat, Kota Lhokseumawe, Aceh 24301, Indonesia
2 Teknik Energi Terbarukan, Universitas Malikussaleh, Tengku Nie, Cot Rd, Reuleut Tim., Muara Batu, Kabupaten Aceh Utara, 24355, Aceh, Indonesia. *Email: alfianputra2021@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian adsorpsi dari bahan alam telah banyak dilakukan dari berbagai bahan baku seperti ampas tebu, ampas kopi, bentonit  dan  lainnya.  Namun persyaratan  mekanis  dan  pengolahan  dari  berbagai  aplikasi  belum  dapat  dipenuhi.  Pada studi ini telah  dilakukan pengolahan adsorben berbahan kaolin menggunakan teknologi ultasonik untuk meningkatkan daya  serapnya  untuk  mereduksi  logam  dalam  air  dengan  cara  memodifikasi  kaolin  dengan  surfaktan  anionik  dan diiradiasi  ultraonik.  Tujuannya  adalah    mengoptimalisasi    penyerapan    logam    yang  lebih  sepesifik  dalam  menyerap logam Fe dan Mg dalam air menggunakan  kaolin  yang  telah  dimodifikasi.  Kaolin dihaluskan sampai dengan 100 mesh dan dicampurkan dengan surfaktan anioinik sebanyak  45%, dari berat total adsorben  yaitu  200  gram.  Proses adsorpsi  dilakukan  menggunakan  kaolin  modifikasi  surfaktan  dan  tanpa  modifikasi  surfaktan  dengan  memvariasikan waktu    iradiasi    yaitu   5,  10, 15,  30,    50    dan    80    menit   pada  suhu  55  °C.  Konsentrasi  logam  diukur  menggunakan Atomic  Absortion  Spectrofotometers  (AAS)  serta  dilakukan  perhitungan  kinetika  adsorbsi.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  efisiensi  penyisihan  tertinggi  terjadi  pada  kaolin  yang  dimodifikasi  dengan  surfaktan  anionik. Hasil  yang  paling  signifikan  yaitu  untuk  Fe  efisiensi  penyisihannya  mencapai  72,81  %  pada  waktu  iradiasi  5  menit, sedangkan untuk Mg efisiensi penyisihannya mencapai 65,1% pada waktu iradiasi 5 menit.

## Kata kunci: Adsorpsi, Adsorben, Kaolin, Ultrasonik, Surfaktan

## ABSTRACT
Research  on  adsorption  of  natural  materials  has  been  carried  out  from  various  raw  materials  such  as  bagasse,  coffee grounds, bentonite and others. However, the mechanical and processing requirements of various applications have not been met. In this study, an adsorbent made from kaolin has been processed using ultrasonic technology to increase its absorption to reduce metals in water by modifying kaolin with anionic surfactants and ultrasonic irradiation. The aim is to  optimize  metal  absorption  which  is  more  specific  in  absorbing  Fe  and  Mg  metals  in  water  using  modified  kaolin. Kaolin was mashed up to 100 mesh and mixed with an anionic surfactant as much as 45%, of the total weight of the adsorbent, which was 200 grams. The adsorption process was carried out using surfactant modified kaolin and without surfactant  modification  by  varying  the  irradiation  time,  namely  5,  10,  15,  30,  50  and  80  minutes  at  55  °C.  Metal concentrations  were  measured  using  Atomic  Absorption  Spectrophotometers  (AAS)  and  adsorption  kinetics  were calculated. The results showed that the highest removal efficiency occurred in kaolin modified with anionic surfactants. The most significant result is that for Fe the removal efficiency reaches 72.81% at 5 minutes of irradiation, while for Mg the removal efficiency reaches 65.1% at 5 minutes of irradiation.
Keywords: poly lactid acid, polikaprolakton, ZnO katalis, catechin, kitosan

## PENDAHULUAN
Keberadaan  logam  dalam  air  seringkali  menjadi masalah  bagi  kesehatan  manusia.  Terutama  logam  berat yang  memiliki  sifat  sukar  terdegradasi,  beracun,  dan akumulatif  (Alfanaar,  2017).  Untuk  menghilangkan logam,  metode  adsorpsi  dianggap  sebagai  salah  satu proses  yang  paling  efisien  dan  ekonomis  dalam menghilangkan  ion  logam  berbahaya,  karena  biaya  dan operasionalnya  yang  rendah  (Leal,  2017).  Salah  satu adsorben    yang  sering  digunakan  pada  proses  adsorpsi ion  logam  adalah    kaolin.    Kaolin  merupakan  partikel halus yang tersusun dari satu lapisan tetrahedral oksigen silikat  (SiO4)  dan  satu  lapisan  oktahedral  alumina dengan perbandingan 1:1 (Emam, 2017).
Kaolin  sangat  berpotensi  sebagai  adsorben  karena harganya  murah,  aman  dan  mudah  di  dapat.  Namun, kemampuan  daya  serap  kaolin  sebagai  adsorben  masih sangat  rendah  jika  dibandingkan  dengan  zeolit,  arang aktif dan bentonit, sehingga  perlu  adanya  upaya untuk meningkatkan    daya    serap    kaolin,  salah    satunya dengan    melakukan  modifikasi  menggunakan  senyawa organik seperti surfaktan (Olaremu dkk, 2015).
Kaolin  adalah  mineral  yang  terdapat  pada  batuan sedimen  dikenal  dengan  nama  batulempung.  Kaolin merupakan  massa  batuan  yang  tersusun  dari  material lempung  berkualitas  tinggi  dengan  komposisi  kimia hydrous  alumunium  silicate  (Al2O3.2SiO2.2H2O)  dan berwarna  putih,abu-abu  putih,  kuning  jingga,  abu-abu atau  kemerahan.  Kaolin  ini  mengandung  butiran  yang sangat  halus,  lunak  dan  kurang  plastis  bila  bercampur dengan  air  (Khamdahsag  dkk,  2017).  Potensi  dan cadangan  kaolin  yang  besar  di  Indonesia  terdapat  di Kalimantan  Barat,  Kalimantan  Selatan,  Pulau  Bangka dan  Belitung,  serta  potensi  lainnya  tersebar  di  Pulau Sumatera  khususnya  Sumatera  Utara,  Pulau  Jawa,  dan Sulawesi Utara (Daud,2015).
Proses  pelapukan  pada  pembentukan  kaolin  terjadi pada atau dekat dengan permukaan tanah yang sebagian besar terjadi pada batuan beku. Sementara proses alterasi hidrothermal terjadi karena larutan hidrothermal mengalir  melalui  rekahan,  patahan,  dan  daerah permeabel  lainnya  sambil  mengubah  batuan  gamping menjadi  endapan  kaolin  (Sharifpour  dkk,  2017). Endapan  kaolin  terdiri  dari  dua  macam,  yaitu  residual dan  sedimen.  Kaolin  residual,  jenis  ini  ditemukan ditempat  terbentuknya  bersama  batuan  induknya,  belum mengalami  perpindahan,  kristal  teratur,  dan  jarang terjadi  substitusi  ion.  Kaolin  sedimenter,  sudah mengalami  perpindahan  oleh  air,  angin,  gletser, diendapkan  dalam  cekungan,  dan  kristal  tidak  teratur. Adapun struktur kaolin dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Struktut Kaolinit (Awad, 2017)
Bagian  permukaan  dari  kristal  kaolinit  mempunyai muatan  negatif  yang  tetap  dan  tidak  bergantung  pH (permanent charge). Muatan negatif tersebut berasal dari subtitusi  atom  dalam  struktur  kristal  yang  tidak mempengaruhi struktur kristal tersebut, misalnya dengan adanya atom Al yang bermuatan +3 yang menggantikan atom  Si  yang  bermuatan  +4  menyebabkan  kerangka kaolinit  kekurangan  muatan  positif  atau  kelebihan muatan negatif (Awad, 2017).
Surfaktan    terdiri    dari    dua  bagian  yaitu    kepala  dan ekor.    Bagian  kepala  bermuatan    positif    dan  bersifat hidrofilik  sedangkan  bagian  ekor  tidak  bermuatan  dan bersifat hidrofobik. Sebelumnya, telah mencoba melakukan  modifikasi  kaolin  menggunakan  surfaktan anionik  untuk  menyerap  ion  logam  Pb  dalam  air  . Meskipun  kemampuan  penyerapan  kaolin  yang  telah dimodifikasisurfaktan  menjadi  lebih  baik  dibandingkan dengan kaolin alami, namun efisiensi penyerapan logam masih  belum  maksimal  yaitu  hanya  mencapai  78%. Peningkatan  kemampuan  penyerapan  adsorben  masih dapat  ditingkatkan  dengan bantuan  teknologi  ultrasonik. Teknologi  ultrasonik  memiliki  keunggulan  karena  biaya operasional  yang  murah  dan  tidak  berdampak  negatif terhadap  lingkungan.  Pada  Penelitian  penyerapan  logam Fe(II) menggunakan zeolit aktivasi sebagai adsorben dan iradiasi  ultrasonik  dipelajari  dengan  variasi  waktu kontak,  pH,  dan  suhu.    Hasil  menunjukkan  bahwa kondisi optimum adsorpsi ion Fe (II) adalah pada waktu kontak  15  menit,  pH  4,  dan  suhu  30oC  (Rismiarti, dkk.,2016).  Menurut  Santi  (2014),  kapasitas  adsorben yang telah diaktivasi dan diiradiasi gelombang ultrasonik meningkat  hingga  dua  kali,  karena  iradiasi  ultrasonik dapat  memperbesar  luas  permukaan  adsorben  secara spesifik.
Modifikasi kaolin dengan surfaktan  bertujuan  untuk mengikat    surfaktan  pada  permukaan  kaolin  yang bersifat  hidrofobik.  Adsorpsi  surfaktan  pada  permukaan adsorben  mengikutsertakan    interaksi    molekul    dengan permukaan    dan  antar  molekul.  Interaksi  tersebut  dapat mempengaruhi  material  surfaktan  yang  terbentuk, material  tersebut  ditentukan  oleh  konsentrasi  surfaktan. Semakin  besar  konsentrasi  surfaktan  maka  interaksi antar  molekul  semakin  besar  sehingga  material  yang terbentuk  menjadi  meningkat.  Material  yang  terbentuk dapat  menentukan  sifat  permukaan  adsorben  yang diikatnya dan akan mengadsorpsi anion lebih banyak.
Proses  adsorpsi  berlangsung  jika  suatu  permukaan padatan dan molekulmolekul gas dan cairan dikontakkan dengan  molekul-molekul  tersebut,  maka  didalamnya terdapat  gaya  kohesif  termasuk  gaya  hidrostatik  dan gaya  ikatan  hydrogen  yang  bekerja  di  antara  molekul seluruh  material.  Gaya-gaya  yang  tidak  seimbang  pada batas  fasa  tersebut  menyebabkan  perubahan-perubahan konsentrasi molekul pada interface solid/fluida.
Ultrasonik adalah suara atau getaran dengan frekuensi yang  terlalu  tinggi  untuk  bisa  didengar  oleh  telinga manusia, yaitu kira-kira di atas 20 kiloHertz. Gelombang ultrasonik dapat merambat pada medium padat, cair dan gas.  Reflektivitas  dari  gelombang  ultrasonik  ini  di permukaan  cairan  hampir  sama  dengan  permukaan padat,  tetapi  pada  tekstil  dan  busa,  maka  jenis
gelombang  ini  akan  diserap.  Secara  umum,  teknologi ultrasonik  digunakan  untuk  meningkatkan  efisiensi transfer  massa.  Fenomena  ini  disebabkan  oleh  kavitasi dan variasi tekanan tinggi yang diinduksi selama iradiasi ultrasonik.  Selain  itu,  fenomena  fisik  mikro-turbulensi, microstreaming,  gelombang  akustik  dan  jet  mikro  dapat meningkatkan  reaktivitas  kimia  partikel  larutan  dengan membuattabrakan  antar  partikel  yang  efektif.  Selain  itu pada  reaksi  menggunkan  bahan  padat  ,  pengunaan ultrasonik  dapat  memecah  padatan  dari  energi  yang ditimbulkan  akibatnya  pecahnya  kavitasi.  Efeknya adalah  memberikan  komponen  reaktan  padat  luas permukaan  yang  lebih  besar  untuk  meningkatkan  laju reaksi (Purnama dkk, 2014). Penggunaan ultrasonik telah terbukti  dapat  menjadi  alat  yang  sangat  berguna  untuk mempercepat  adsorpsi  ion  logam  dan  zat  warna  pada adsorben  dengan  meningkatkan  afinitas  antara  adsorbat dan adsorben (Gupta dkk, 2016).
Penggunaan  teknologi  ultasonik  pada  proses  adsorpsi telah  banyak  dilakukan  antara  lain  pada  proses  adsorspi ion logam Cu(II) menggunakan karbon aktif dari sekam padi (Aqbar,dkk., 2014) dan ion logam Pb(II), penerapan metode  sonifikasi  terhadap  adsorpsi  Fe  (III)  pada  zeolit alam  teraktivasi,    dan  Penggunaan  ultrasonik  untuk menyerap  ion  logam  berat  dan  zat  warna  (Jorfi  dkk, 2017) .
Adapun  dalam  studi    ini  bertujuan  mempelajari  dan mengkaji  tentang  optimalisasi    daya    serap    kaolin sebagai  adsorben    dengan    cara    modifikasi    kaolin dengan    surfaktan  alkyl  benzene  sulfonate  (ABS)  dan iradiasi ultasonik dalam  menyerap  logam  Fe dan Mg di dalam  air,  dengan  menggunakan  teknologi  ultrasonic dapat  menjadi  salah  satu  alternatif  ramah  lingkungan dalam  upaya  peningkatan  daya  serap  absorben khususnya  kaolin.  Investigasi  adsorben  dilakukan pengujian  dengan  melakukan  uji  Atomic  Absorption Spektrophotometry (AAS). Tujuan lain adalah memanfaatkan  bahan  alam  (clay)  sebagai  adsorben dalam  menyerap  ion  logam-logam  yang  berbahaya dalam  air  yang  merupakan  sumber  potensi  yang menjanjikan  dalam  aplikasi  penyerapan  bahan-bahan berbahaya dalam air serta ramah lingkungan.

## METODE PENELITIAN
. Alat dan Bahan
Bahan-bahan  yang  diperlukan  dalam  penelitian  ini yaitu  kaolin  alam,  alkil  benzene  sulfonate,  limbah artifisial Mg2SO4, limbah artifisial Fe2SO4, larutan HCl dan  aquadest.  Sedangkan  peralatan  yang  diperlukan dalam  penelitian  ini  yaitu  ultrasonic,  beaker  glalss, Erlenmeyer, oven, pH meter, pipet ukur dan pipet tetes.

## Persiapan Kaolin
Kaolin  diambil  dari  wilayah  Aceh  Utara  dihancurkan dan  diayak  hingga  berukuran  100  mesh.  Kaolin  yang sudah  berukuran  100  mesh  di  panaskan  menggunakan oven  dengan  suhu  105oC  selama  3  jam.  Dicampurkan dengan  HCL  1,0  N  dan  didiamkan  selama  1  jam. Kemudian dicuci denganaquadest hingga netral (pH = 7). Padatan kaolin di simpan dalam desikator.
Modifikasi Kaolin dengan Surfaktan
Padatan      kaolin      dicampurkan      dengan      larutan surfaktan      dengan  perbandingan  45%  dari  berat  total. Campuran di aduk dan didiamkan selama 2 jam. Setelah itu  endapan  di  saring  dan  di  cuci  dengan  aquabides hingga  netral  (pH  =  7).  Dikeringkan  pada  suhu  kamar. Organokaolin disimpan dalam desikator dan selanjutnya dia analisa menggunakan AAS.

## Proses Pembuatan Limbah Artifisial Fe2+ (100 mg/l)
Ditimbang  FeSO4  sebanyak  497,85  mg.  Fe2SO4 yang telah ditimbang, dimasukkan kedalam labu takar 1 L dan  dilarutkan dengan aquadest sampai tanda batas.
Proses Adsorbsi
pada Limbah
Artifisial

## Menggunakan Ultrasonik
Masukkan  sebanyak  5  gram  organokaolin  kedalam erlenmeyer.  Sebanyak  100  ml  sampel  limbah  artifisial dimasukkan  ke  dalam  elenmeyer  250  ml  dan dicampurkan dengan organokaolin dengan rasio tertentu. Setelah  itu  di  tutup  dengan  menggunakan  aluminium foil. Kemudian di masukkan ke dalam ultrasonik dengan suhu iradiasi  55oC. Lalu sampel diambil selama  waktu iradiasi 5 , 15 , 30, 50 dan 80 menit. Kemudian     sampel tersebut dianalisa     dengan     menggunakan AAS.

## Prosedur Analisa Data
Analisa  data  dilakukan  dengan  kinetika  adsorpsi menggunakan  persamaan  lagergren.  Persamaan  ini terdiri  dari  model  kinetika  orde  pertama  dan  model kinetika  orde  kedua.  Untuk  dapat  menghitung  kinetika adsorpsi digunakan bentuk linear  dari persamaan orde 1 dan orde 2.
t k q q q e t e 1 ln ) ln( − = − (3.1)
Dengan  membuat  plot  (qe-qt)  terhadap  t  atau  plot  ln (qe-qt)  terhadap  t,  akan  diperoleh  kurva  linear  dengan slope = k1/2,303 atau k, dan intersep = ln qe seghingga parameter kinetika  k1 dan qe dapat dihitung.
Bentuk  linear  dari  lagergren  orde  2  adalah  sebagai berikut :
t qe qe k qt t 1 1 2 2 + = (3.2)
Dengan  membuat  plot  t/qt  terhadap  t,  akan  diperoleh kurva linear dengan slope= 1/qe dan intersep = 1/k2qe2, sehingga parameter qe dan k2 dapat dihitung 5 , 15 , 30, 50  dan  80  menit.  Kemudian          sampel          tersebut dianalisa     dengan     menggunakan, AAS.
Pengujian  kadar  sampel  Fe  (SNI  06-6989.4-2004) secara  langsung  dilakukan  pada  panjang  gelombang 248,3  nm.  Sebanyak  50  ml  contoh  uji  dimasukkan kedalam  erlenmeyer  berukuran  100  ml.  Kemudian dihubungkan dengan pipa kapiler pada alat AAS.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Hasil Kemampuan Adsorben Dalam
Menyisihkan  Konsentrasi  Logam  Fe  dan  Mg Menggunakan AAS
Keberadaan  logam  dalam  air  seringkali  menjadi masalah  bagi  kesehatan  manusia.  Terutama  logam  berat yang  memiliki  sifat  sukar  terdegradasi,  beracun,  dan akumulatif.  Oleh  karena  itu  penggunaan  adsorben modifikasi kaolin dengan surfaktan anionik (organokaolin)  dan  iradiasi  ultrasonik  digunakan  untuk meningkatkan  efisiensi  penyerapan  logam  Fe  dan  Mg yang  terkandung  didalam  air.  Hasil  analisa  dari penelitian  yang  telah  dilakukan,  memperlihatkan kemampuan  adsorben  kaolin  yang  dimodifikasi  dengan surfaktan anionik (organokaolin) dan diiradiasi ultrasonik dalam  menyisihkan konsentrasi logam Fe dan Mg pada limbah artifisial.
Penyisihan  logam  Fe  dengan  menggunakan  adsorben kaolin yang diiradiasi ultrasonik menunjukkan perubahan  konsentrasi  Fe  pada  limbah  artifisial  setelah proses  adsorpsi,  seperti  terlihat  pada  gambar  di  bawah ini.

## Gambar 2. Efesiensi Penyisihan logam Fe terhadap waktu iradiasi dengan suhu 55 ◦C
Dari  Gambar  2.  terjadi  penyisihan  logam  besi  (Fe) yang  maksimal  untuk  kaolin  tanpa  modifikasi  terjadi pada waktu iradiasi 30 menit dengan penyisihan  sebesar 61,28%  .  Namun,  pada  waktu  iradiasi  50  dan  80  menit efisiensi  penyisihan  semakin    berkurang.    Efisiensi penyisihan    pada    waktu  iradiasi    50    menit    sebesar 61,23%    dan    pada    waktu    iradiasi  80    menit    sebesar 60,47%.    Hal    ini    disebabkan  karena    limbah    artifisial pada    logam    Fe    sudah    terserap    secara    keseluruhan pada    Kaolin,    sehingga    pori-pori    telah    jenuh    dan tidak  mampu  menyerap secara  maksimal.
Untuk kaolin modifikasi surfaktan anionik penyisihan logam  Fe  yang  masksimal  terjadi  pada  waktu  iradiasi  5 menit  dengan  penyisihan  sebesar  72,81%.  Sedangkan untuk  waktu  berikutnya  efisiensi  yang  didapat  semakin menurun  hal  ini  dikarenakan  pemilihan  waktu  iradiasi yang  terlalu  jauh.  Nilai  penyisihan  kaolin  modifikasi surfaktan  lebih  besar  daripada  kaolin  tanpa  modifikasi, hal  ini  dikarenakan  surfaktan    menempel    pada permukaan    kaolin,  sehingga    membentuk    interaksi antar    molekul    pada    kaolin    dan    surfaktan.  Interakasi menyebabkan  terbentuknya  layer  yang  baru,  sehingga membentuk  kumpulan  bilayer  yang    mengakibatkan banyak  ion-ion  logam  terserap. Selain  itu  keberadaan surfaktan    juga    menambah    jumlah    ion    yang    ada    di permukaan    surfaktan,    sehingga    lebih    banyak adsorben    modifikasi  menangkap    ion-ion    yang    ada disekitarnya  pada  air  limbah.
Sedangkan pada penelitian yang dilakukan oleh (Zhang, 2015),  yaitu  adsorpsi  menggunakan  kaolin  modifikasi surfaktan  anionik  di  dapatlah  penyisihan  logam  Pb maksimal pada waktu 90 menit sebesar 78%. Perbedaan waktu  untuk  penyisihan  maksimal  dalam  menyerap logam  disebabkan  karena  menurut  (Jin,  2013), Penggunaan  teknologi  ultrasonik  pada  proses  adsorbsi dapat  memperbesar  luas  permukaan  dan  mempercepat pergerakan  molekul  sehingga  proses  adsorpsi  terjadi lebih cepat.

## Gambar 3.  Efesiensi Penyisihan logam Mg terhadap waktu iradiasi dengan suhu 55 ◦C.
Pada Gambar 3. terjadi penyisihan logam magnesium (Mg)  yang  maksimal  untuk  kaolin  tanpa  modifikasi terjadi  pada  waktu  iradiasi  30  menit  dengan  penyisihan sebesar  61,23%. Kaolin yang telah diaktivasi asam akan melarutkan  senyawa-  senyawa  mineral  yang  terdapat pada kaolin sehingga pori-porinya lebih terbuka. Namun, pada waktu iradiasi 50 dan 80 menit efisiensi penyisihan semakin  berkurang.  Efisiensi  penyisihan  pada  waktu iradiasi    50    menit    sebesar  60,33%    dan    pada    waktu iradiasi 80  menit  sebesar  59,67%. Hal  ini  disebabkan karena  limbah artifisial  pada  logam  Mn  telah  terserap maksimal    pada    kondisi    waktu    30  menit    dan    telah jenuh    pada    kondisi    waktu    berikutnya,    sehingga effisiensi Mg yang terserap pada kaolin menurun.
Sedangkan  penyisihan  logam  Mg  menggunakan kaolin  modifikasi  surfaktan  anionik  di  dapat  efisiensi penyisihan maksimal terjadi pada waktu iradiasi 5 menit sebesar  65,11  %  dan  menurun  untuk  waktu  iradiasi selanjutnya  dikarenkan  adsorben  kaolin  telah  jenuh. Nilai  penyisihan  Mg  pada  kaolin  modifikasi  surfaktan lebih  besar  daripada  yang  tanpa  modifikasi  hal  ini disebabkan  kaolin  yang  dimodifikasi    mempunyai kapasitas    penyerapan    lebih    besar  dibandingkan dengan   kaolin    tanpa  modifikasi.  Maka   dari    pada   itu kaolin    dimodifikasi    dengan    senyawa    organik surfaktan    agar    efisiensi    penyisihan  logam    dalam  air mendapatkan hasil yang maksimal (Ikhwani,2017).

## Kinetika Adsorpsi
Dalam  kasus  adsorpsi  yang  menggunakan  kaolin tanpa modifikasi dan iradiasi ultrasonik untuk menghilangkan  logam  Fe  dan  Mg  dalam  air.  Model kinetika  yang  digunakan  berdasarkan  percobaan  pada masing-masing  kinetika  yaitu  dengan  menggunakan kinetika Lagergren orde 1 dan lagergren orde 2. Data R2 dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 1 . Perbandingan R2 pada model kinetika adsorpsi logam Fe dan Mg
Jenis Logam Nilai R 2 Lagergren orde 1 Lagergren orde 2 Fe 0,239 0,955 Mg 0,203 0,951
Percobaan  dilakukan  dengan  memplotkan  masing- masing data yang diperlukan untuk tiap-tiap jenis model kinetika, yang diambil dari  data pada tabel 1 dan diolah menjadi  data  yang  dapat  digunakan  untuk  membuat persamaan garis linier. Dilihat dari persamaan dan harga R2 yang paling mendekati angka 1, maka model kinetika tersebut  yang  digunakan  untuk  percobaan  kinetika adsorpsi.
Untuk  percobaan  yang  menggunakan  kaolin  sebagai adsorben  setelah  pengujian  dan  pengolahan  data,  maka dapat ditentukan bahwa model kinetika yang lebih cocok digunakan pada adsorpsi dengan kaolin tanpa modifikasi pada  penyisihan  logam  Fe  dan  logam  Mg  adalah  model lagergren orde 2 karena nilai R2 yang lebih tinggi.

## Koefisien Kinetika Adsorpsi
Kinetika  adsorpsi  yang  merupakan  laju  (rate) perubahan  konsentrasi  solute  (sorbat)  terhadap  waktu. Pada  percobaan  ini  akan  dibahas  model  kinetika Lagergren  orde  1  dan  Lagergren  orde  2  yang  telah digunakan  untuk  menentukan  kinetika  dari  proses adsorpsi  dengan  menggunakan  kaolin  dan  iradiasi ultrasonik    pada  penyerapan  logam  (Fe  dan  Mg)  dalam air.
Pada  penyerapan  Logam  Fe  dan  Mg  model  kinetika yang digunakan yang kinetika Lagergren  orde 2 dimana penentuan  titik  pada  grafik  tersebut  adalah  dengan memplotkan data antara t/Qt Vs  t.

## Gambar 4. Kinetika adsorpsi Lagergren orde 2 Logam Fe pada limbah artifisial
Pada  Gambar  4.  yang    menggambarkan    grafik Lagergren  orde  2  dengan    persamaan-persamaan    yang digunakan    untuk    menentukan    nilai  konstanta    dari model    kinetika    Lagergren  orde  2.    Untuk    persamaan garis  lurus pada kaolin tanpa modifikasi diperoleh nilai R2 sebesar 0,955.
Pada  Gambar  5.  yang    menggambarkan    grafik lagergren  orde  2  untuk  logam  Mg  dengan    persamaan- persamaan    yang    digunakan    untuk    menentukan    nilai konstanta  kinetika    dari    model    kinetika    adsorpsi lagergren  orde  2.Pada  gambar  4.3  dapat  dilihat  bahwa
nilai  R2  menunjukkan  garis linier  pada  kaolin  tanpa modifikasi dengan nilai R2 sebesar 0,951.

## Gambar 5. Kinetika adsorpsi Lagergren orde 2 Logam Mg pada limbah artifisial
Dari  pengolahan  data  yang  didapat  dari  kurva  linier kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde  2,  maka  didapat  slope dan  intersept  dari  kurva  linier  tersebut  yang  digunakan untuk mendapatkan nilai k dan Qe seperti pada tabel 2.
Tabel 2 . Perbandingan R2 pada model kinetika adsorpsi logam Fe dan Mg
Jenis Logam K 2 Qe R 2 Persamaan Regresi Linear Fe 0,239 0,0657 0,955 y=15,23x – 16,07 Mg 0,203 0,0651 0,951 y=15,36x – 16,15 Nilai konstanta kinetika menjelaskan bahwa banyaknya  larutan  atau  logam  yang  terserap  dalam satuan  mg  per  1  Liter  dalam  1  menit.  Maka  konstanta kinetika  dibuat  berdasarkan  persamaan  garis  linier  dari kurva kinetika adsorpsi Lagergren orde 2 pada Gambar 4 dan  Gambar  5  dengan  persamaan  kemiringan  (slope)  = 1/qe  dan  persamaan  tinggi  (intercept)  =  1/k2qe2. Sehingga nilai k didapat dengan persamaan tersebut dan sebagai nilai konstanta kinetika.
Dari  Tabel  2  dapat  dilihat  bahwa  nilai  konstanta kinetika  yang  diperoleh  pada  penyisihan  logam  Fe menggunakan kaolin tanpa modififikai yaitu sebesar k = 14,41  dengan  nilai  qe  =  0,0657,  sedangkan  nilai konstanta kinetika untuk penyisihan logam Mg sebesar k = 14,61 dengan nilai qe = 0,0651.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  dapat  disimpulkan bahwa  penggunaan  iradiasi  ultrasonik  berpengaruh terhadap  penyisihan  logam  Fe  dan  Mg,  dimana  waktu adsorpsi  untuk  mencapai  penyerapan  maksimal  terjadi lebih  cepat  daripada  yang  tanpa  iradiasi  ultrasonik. Penyisihan  logam  Fe  dan  Mg  dipengaruhi  oleh  waktu iradiasi,  dimana  setelah  mencapai  waktu  iradiasi  untuk penyerapan  maksimal  penyisihannya  akan  semakin berkurang. Perbedaan jenis logam berpengaruh terhadap penyisihan logam Fe dan Mg yaitu adsorben kaolin lebih efektif  dalam  menyerap  logam  Fe  sebesar  72,81%,
sedangkan  untuk  penyisihan  Mg  sebesar  65,11%  . Model  kinetika  adsorpsi  yang  cocok  untuk  menghitung daya serap adsorben dalam penyisihan logam Fe dan Mg menggunakan  kaolin  tanpa  modifikasi  yaitu  kinetika Lagergren orde 2.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Alfanaar, R., Yuniati, Y., Rismiarti, Z.  2017. Studi kinetika  dan  isoterm  adsorpsi  besi(iii)  pada  zeolit alam dengan bantuan gelombang sonikasi. EduChemia, Vol.02. No: 01
[2]  Aqbar,  M.,  Maming,  Hala,  Y.,  Zakir,  M.  2014. Kondisi  optimum  adsorspi  ion  logam  cu  (II) menggunakan karbon aktif dari sekam padi dengan iradiasi  gelombang  ultrasonik  .  Universitas Hasanuddin
[3]  Awad,  M.  E.,  Galindo,  A.  L.,  Setti,  M.,  El- Rahmany,  M.,  Iborra,  C.  V.  2017.  Kaolinite  in pharmaceutics  and  biomedicine.  International Journal of Pharmaceutics, Vol.533. Hal: 34-48
[4]  Daud, D. 2015. Kaolin sebagai bahan pengisi pada pembuatan  kompon  karet:  pengaruh  ukuran  dan jumlah  terhadap  sifat  mekanik-fisik.  Jurnal Dinamika Penelitian Industri, Vol.26. Hal: 41-48
[5]  Emam,  A.  A,  L.F.M.  Ismail,  M.A.  AbdelKhalek ,AzzaRehan.  2017..  Adsorption  Study  of  Some Heavy  Metal  Ions  on  Modified  Kaolinite  Clay.
International Journal Of Advancement In Engineering Technology, Vol.03. Hal: 152-163
[6]  Gupta,  V.K.,  Tyagi,  I.,  Agarwal,  S.,  Moradi,  O., Sadegh,  H.,  ShahryariGhoshekandi,  R.,Makhlouf, A.S.H.,  Goodarzi,  M.,  Garshasbi,  A.,  2016.  Study on  the  removal  of  heavy  metal  ions  from  industry waste  by  carbon  nanotubes:  e ﬀ ect  of  the  surface modiﬁcation  a  review.  Critic  Rev  Environ  Sci Technol. 46 (2). Hal: 93–118
[7]  Ikhwani, R. 2017. Penyisihan senyawa organik dan logam  Fe  dalam  air  gambut  dengan  menggunakan organik  kaolin.  Tugas  Akhir  Teknik  Kimia. Politeknik Negeri Lhokseumawe.
[8]  Jin, X., Jiang, M., Du, J., Chen, Z. 2013.  Removal of    Cr(VI)    from    aqueous  solution  by  surfactant- modiﬁed  kaolinite.  Journal    of    Industrial    and Engineering  Chemistry, Hal: 08
[9]  Jorfi, S., Soltani, R. D. C., Merlin, A., Ahmadi, M., Khataee,  A.,  Safari,  M.    2017.    Sono-assisted adsorption  of  a  textile  dye  on  milk  vetch-derived charcoal  supported  by  silica  nanopowder.  Journal of Environmental Management, Vol187. Hal:  111-
121
[10]  Khamdahsag, P., Thongkao,
W.,
Saowapakpongchai,  A.,  Tanboonchuy,  V.  2017. Kaolin  modified  nano  zero  valent  iron  synthesis via  box-behnken  design  optimization.  Applied Environmental Research, Hal:  55-65.
[11]  Suryani,  H  Agusnar,  B  Wirjosentono,  T  Rihayat,
Nurhanifa.  2018.  Thermal  degradation  of  Aceh’s bentonite  reinforced  poly  lactic  acid  (PLA)  based on renewable resources for packaging application.AIP  Conference  Proceedings  2049  (1), 020040
[12]  Leal,  P.  V.,  Magriotis,  Z.  M.,  Sales,  P.  F.,  Papini, R.  M.,  Viana,  P.  R.  2017.  Effect  of  the  acid treatment  conditions  of  kaolinite  on  etheramine adsorption: A comparative analysis using chemometric  tools.  Journal  of  Environmental Management, Vol.197. Hal: 393-403
[13]  Olaremu, A. G. 2015. Physico-Chemical Characterization  of    Akoko  Mined  Kaolin  Clay. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, Vol.3. Hal: 353-361
[14]  Purnama, H., Musthofa, M., Akhwan, A.H., Dewi, I.K.  2014.  Effect  of    ultrasound  on    zeolite preparation  from  rice husk ash. Proceedings of the 3rd  Applied  Science  for  Technology  Innovatio, Hal:  24-30
[15]  Shaban,  M.,  W.,  Hassouna,  N.  E.,  Nasief,  F.  M., Abukhadra,  M.  R.  2017.  Adsorption  properties  of kaolinite-based  nanocomposites  for  Fe  and  Mn pollutants  from  aqueous  solutions  and  raw  ground water:kinetics  and  equilibrium  studies.  Environ SciPollut Res
[16]  Sharifpour, E., Khafri, H. Z., Ghaedi, M., Asfaram, A., Jannesar, R. 2017.  Isotherms and kinetic study of  ultrasound-assisted  adsorption  of  malachite green  and  pb2+  ions  from  aqueous  samples  by copper sulfidenanorods loaded on activated carbon: experimental
design optimization. UltrasonicsSonochemistry, Vol.17
[17]  Zhang,  Y.,  Liu,  Q.,  Zhang,  S.,  Zhang,  Y.,  Zhang, Y., Liang, P. 2016. Characterization of kaolinite/styrene  butadiene  rubber  composite: Mechanical properties and thermal stabilit. Applied Clay Science, Hal: 167174