## JIUBJ
Jurnal Ilmiah Universitas Batanghari Jambi, 21(1), Februari 2021, 14-17

## Penjernihan Air Payau Sungai Serdang dengan Limbah Sekam Padi Sebagai Bahan Dasar Zeolit dalam Menurunkan Kadar Logam Besi (Fe) Dan Mangan (Mn) di Kabupaten Tanjung Jabung Barat
Abul Ainin Hapis * , Mukhlis Sanuddin Program Studi Kesehatan Masyarakat, Stikes Harapan Ibu, Jambi, Indonesia
* Correspondence email: hapis.ns@gmail.com
Abstrak. Abu  sekam  padi  merupakan  limbah  dari  pembakaran  sekam  padi  yang  menimbulkan  polutan  yang  dapat  mencemari lingkungan  sehingga  perlu  dilakukan  pemanfaatan  untuk  meningkatkan  nilai  ekonomisnya  serta  mengurangi  dampak  buruknya terhadap lingkungan salah satunya yaitu dimanfaatkan sebagai bahan dasar untuk pembuatan zeolit. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan  limbah  abu  sekam  padi  sebagai  bahan  dasar  pembuatan  zeolit  yang  digunakan  sebagai  adsorben  untuk menjernihkan  dan  menurunkan  kadar  logam  pada  air  payau.  Penelitian  ini  merupakan  penelitian  eksperimental.  Dimana, penelitian  ini  dilakukan  menggunakan  sampel  air  yang  ada  di  daerah  Serdang  Jaya  Kabupaten  Tanjung  Jabung  Barat,  Jambi. Sampel  air  yang  diambil  sebanyak  10  liter  dilakukan  proses  penjernihan  dengan  menggunakan  dua  cara  penjernihan  yang kemudian proses penyaringan  air dibiarkan  selama 30-60  menit  sampai air terlihat  jernih. Setelah  air  jernih dilakukan uji kadar logam besi (Fe) dan mangan (Mn) menggunakan Spektrofotometri serapan atom untuk melihat penurunan kadar logam yang ada di dalam  air tersebut. Penjernihan  air dilakukan  menggunakan  prosedur terdiri dari air,  batu koral, arang  aktif, zeolit, pasir dan ijuk. Hasil analisa FTIR menunjukkan adanya gugus fungsi Al dan Si yang terbentuk dari zeolit sekam padi. Hasil analisa XRD menunjukkan terbentuknya struktur-struktur senyawa yaitu Aluminium Oksida dan Natrium Silika. Hasil analisa AAS penjernihan air menunjukkan ada penurunan kadar kekeruhan yang lebih efektif dan penurunan kadar logam Besi (Fe) sebelumnya 2.32 mg/l menjadi sebesar 0,1672 mg/l dan logam Mangan (Mn) sebelumnya 0.0307 mg/l menjadi sebesar < 0,01 mg/l. Zeolit yang terbuat dari abu  sekam padi  adalah zeolit  A (Na 2 O.Al 2 O 3. 2SiO 2. 4,5H 2 O) dan Zeolit dari abu  sekam padi dapat digunakan dalam proses penjernihan dalam menurunkan kadar logam Fe 96,71 % dan kadar logam Mangan (Mn) sebesar 98,23 %.
Kata kunci: Abu Sekam Padi; Besi (Fe) dan Mangan (Mn).
Abstract. Rice  husk  ash  is  a  waste  from  burning  rice  husks  which  causes  pollutants  that  can  pollute  the  environment  so  it  is necessary to use it to increase its economic value and  reduce its negative impact on the environment, one of which is used as a basic material for making zeolite. This study aims to utilize rice husk ash waste as a basis for making zeolite which is used as an adsorbent  to purify and reduce metal content in  brackish  water. This study is an experimental  study. Where, this research  was conducted using water samples in the Serdang Jaya area, Tanjung Jabung Barat Regency, Jambi. 10 liters of water samples were taken by a purification process using two purification methods, then the water filtering process was left for 30-60 minutes until the water  looked  clear.  After  the  water  is  clear,  the  iron  (Fe)  and  manganese  (Mn)  levels  are  tested  using  atomic  absorption spectrophotometry to see the decrease in metal levels in the water. Water purification is carried out using a procedure consisting of water, coral, activated charcoal, zeolite, sand and palm fiber. The results of FTIR analysis showed that the Al and Si functional groups  were formed from zeolite of rice husk. The  XRD analysis  results showed the formation  of compound structures, namely Aluminum  Oxide  and  Sodium  Silica.  The  results  of  AAS  analysis  of  water  purification  showed  a  more  effective  decrease  in turbidity levels and a decrease in iron (Fe) levels by 0.1672 mg / l and manganese (Mn) metal by <0.01 mg / l. Zeolites made from rice husk ash are zeolite A (Na2O.Al2O3.2SiO2.4,5H2O) and Zeolites from rice husk ash can be used in the purification process to reduce levels of Fe metal 96.71% and metal content of manganese (Mn) amound 98 , 23%.
Keywords: Rice Husk Ash; Brackish Water; Iron (Fe) and Manganese (Mn).

## PENDAHULUAN
Zeolit  juga  merupakan  mineral  yang  memiliki rongga atau pori yang dapat melakukan filtrasi, Dimana zeolit  memiliki  pori-  pori  yang  cenderung  lebih  kecil sehingga  dapat  melakukan  filtrasi  yang  bersifat  polar (Fish  W  et  al,  2017).  Mineral  zeolit  terbentuk  dari tetrahedral  (Si,Al)  O 4 yang  saling  berhubungan  dengan penggunaan  bersama  atom  hidrogen.  Zeolit  biasanya banyak  terdapat  didalam  abu  sekam  padi  (Furqoni, 2015).  Hasil  penelitian  sebelumnya  telah  di  buktikan bahwa  di  dalam  abu  sekam  padi  mengandung  kadar silika  yang  cukup  tinggi  yaitu  87%  -  97%  yang  dapat dimanfaatkan  sebagai  bahan  dalam  pembuatan  zeolit
yang  digunakan  untuk  proses  penjernihan  air  (Furqoni, 2015).
Air sungai yang terdapat di Tanjung Jabung Barat merupakan air payau dimana memiliki sifat fisika kimia air  berwarna  coklat  kehitaman  dengan  kadar  logam  Fe 2,32 mg/l dan Mn 0,0307 mg/l dengan kadar air tersebut perlu  adanya  cara  untuk  menurunkan  kadar  supaya mendapatkan  air  yang  layak  untuk  digunakan  oleh masyarakat.  Air  payau  berwarna  coklat  kehitaman  yang mengandung  kadar  garam  yang  cukup  tinggi  dapat mengganggu  metabolisme  yang  terjadi  di  dalam  tubuh manusia.  Penggunaan  air  payau  untuk  kebutuhan  air minum  dapat  menyebabkan  seseorang  terkena  penyakit
perut  seperti  diare.  Sedangkan  bila  digunakan  untuk kebutuhan  sehari-hari  seperti  mandi,  dapat  memicu munculnya  penyakit  kulit,  seperti  gatal-gatal  (Agustina, 2015).
Berdasarkan  pemeriksaan  kadar  logam  diatas makan  perlu  adanya  penurunan  kadar  logam  besi  (Fe) dan  mangan  (Mn)  yang  dilakukan  dengan  metode spektrofotometri  serapan  atom  (AAS).  Selanjutnya adsorben  zeolit  dari  abu  sekam  padi  dianalisis  dengan menggunakan  Fourier  Transform  Infra  Red  (FTIR)  dan X-ray  diffraction  (XRD).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui karakteristik zeolit dari abu  sekam padi dan efektivitas  adsorpsi  logam  Fe  dan  Mn  air  payau  sungai serdang.

## METODE
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang  bertujuan  untuk  mengetahui  abu  sekam  padi dapat digunakan  dalam  pembuatan  zeolit  untuk  proses penjernihan  air  dan  menurunkan  kadar  logam  besi  (Fe) dan  mangan  (Mn).  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  cara pencampura natrium silikat dan natrium aluminat hingga diperoleh  serbuk  zeolit.  Karakteristik  zeolit  dilakukan menggunakan  menggunakan  Fourier  Transform  Infra Red  (FTIR)  dan  X-ray  diffraction  (XRD).  Selanjutnya, analisa  kadar  logam  setelah  proses  penjernihan  air menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA/AAS).

## Pembuatan Abu Sekam Padi
Proses  persiapan  abu  sekam  padi  berlangsung alami yaitu sekam padi dibersihkan dari kotoran dengan cara  dicuci  dengan aquadest ,  kemudian  dikeringkan, sekam  padi  bersih  dan  kering  dibakar  menggunakan kaleng  cat  sehingga  diperoleh  arang  sekam  padi berwarna hitam.

## Pembuatan Natrium Silikat
Abu  sekam  padi  berwarna  hitam  sebanyak  30 gram  ditambah  dengan  30gram  NaOH  di  abukan  pada suhu  700 0 C  selama  4  jam  dalam  tanur  maka  diperoleh abu  sekam  padi  berwarna  putih.  Abu  sekam  padi dilarutkan  dengan aquadest 100  mL,  kemudian  disaring dengan  kertas saring.  Filtrat  yang dihasilkan  merupakan larutan silikat ( Pranjoto Utomo dan Isti Yunita, 2014 ).

## Pembuatan Natrium Aluminat
Natrium  aluminat  dibuat  dengan  melarutkan  30 gram  NaOH  dilarutkan  dalam  50  mL aquadest . Selanjutnya  ditambahkan  30  gram  Al 2 O 3 sedikit  demi sedikit  disertai  pengadukan  dan  diencerkan  hingga  50 mL ( Era L, 2016 )

## PembuatanZeolit
Larutan  I  dan  Larutan  II  dicampurkan  kemudian diaduk dengan magnetik stirrer selama 2 jam pada suhu
kamar.  Selanjutnya  sampel  disaring  dengan  kertas saring.  Sampel  kemudian  dikeringkan  pada  suhu  100 0 C selama 2 jam dan dianalisis dengan menggunakan FT-IR dan XRD (Era L, 2016).

## Proses Penjernihan Air Payau
Tabel 1. Proses penjernihan air payau

## Pengujian Logam
Menggunakan  alat  Spektrofotometri  Serapan Atom  yang  bertujuan  untuk  melihat  kadar  yang  ada didalam air payau sungai Serdang.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada analisa menggunakan FTIR untuk mengetahui gugus fungsi silika dan alumina dalam range 4000 – 600 cm -1 . Hasil analisa diperoleh gugus fungsi :
Tabel 2 . Hasil Uji FTIR
Tabel 3 . Hasiluji XRD Aluminium Oksida (Al 2 O 3 )
Tabel 4 . Hasil Uji XRD Sodium Silicat ( Na 2 SiO 2 H 2 O)
Tabel 5 . Hasil uji kadar zat kadar logam air

## Pembahasan
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  proses  penjernihan air payau sungai Serdang dari zeolit yang berbahan dasar abu  sekam  padi.  Abu  sekam  padi  hasil  pemanasan kemudian  dilebur  bersama  NaOH  untuk  membentuk larutan  natrium  silikat.  Penggunaan  NaOH  berfungsi sebagai  aktivator  selama  proses  peleburan.  Proses sintesis  natrium  silikat  dilakukan  dengan furnace pada suhu  700 o C  yang  bertujuan  untuk  menghilangkan komponen organik yang masih ada, dengan reaksi kimia natrium silikat yaitu :
SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O
Selanjutnya pembuatan natrium aluminat mengguakan NaOH dilarutkan dengan akuades ditambahkan  Al 2 O 3 makater  bentuklah  natrium  aluminat yang merupakan sumber Al untuk zeolite sintesis (Era L, 2016).
Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O
Campuran  silika  dan  alumina  kemudian  diaduk menggunakan magnetic  stirrer dalam  suhu  kamar tujuanya untuk menyempurnakan terjadinya polimerisasi ion-ion pembentuk zeolit. Selanjutnya, sampel dikeringkan  menggunakan  oven  pada  suhu  100 0 C bertujuan  untuk  menghilangkan  kadar  air  yang  terdapat pada  sampel.  Reaksi  yang  terjadi  saat  peleburan  adalah (Andarini N et al, 2018).
NaAlO 2 + Na 2 SiO 3 → NaSiO 3 Al 2 O 2 (OH). H 2 O
Pada analisa menggunakan FTIR untuk megetahui gugus  fungsi  silika  dan  alumina  dalam  range  4000-600 cm -1 .  Didapatkan  Hasil  analisa  gugus  fungsi  yaitu  Si- OH, Si-H stretch, Si-O, Si-H bend, Al-OH, Al-O, dan Na- X.
Hasil  analisa  XRD  zeolit  terdapat  dua  senyawa yaitu  Alumunium  Oksida  dan  Natrium  silikat.  Hasil tersebut  menunjukkan  puncak tertinggi  senyawa alumunium  oksida  terdapat  pada  puncak  2θ  =  37,8700 o (d=37,8700 Å), Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan  bahwa  puncak  Natrium  silikat  dapat dilihat dari puncak tertinggi 2θ = 67,1018 o (d=1,39491Å) berdasarkan hasil analisa XRD
menunjukkan  bahwa  zeolit  hasil  sintetis  mirip  dengan zeolit A (Nikmah S, 2008).
Dimana zeolit dapat menyerap warna pada sampel air  dan  mengalami  proses  pertukaran  ion  atau penangkapan  kation  pada  rongga-rongga  kosong    yang ada  pada  zeolit.  Selain  itu,  Zeolit  juga  dapat mempercepat  proses  pengendapan partikel yang  ada  di air  dan  mampu  menyaring  molekul  dengan  ukuran- ukuran tertentu  (Dur S, 2018).  Percobaan I yang terdiri dari komponen Abu sekam padi dan zeolit menunjukkan bahwa  penggunaan  abu  sekam  padi  bisa  digunakan dalam  proses  penyaringan  sehingga  dapat  menjernihkan air  payau  tetapi  jika  abu  sekam  padi  tidak  dibakar  dan diolah  secara  sempurna  dapat  menyebabkan  abu  ikut tersaring  kedalam  air  dan  menyebabkan  air  menjadi terkontaminasi. Percobaan I  yang terdiri dari komponen abu  sekam  padi,  zeolit  dan  media  penyaring  didapatkan bahwa proses penyaringan menggunakan media penyaring  mampu  menurunkan  kadar  kekeruhan  dan warna.
Hasil uji kimia air menggunakan Spektrofotometri Serapan  Atom  didapatakan  hasil  kadar  Fe  sebelum dilakukan  proses  penyaringan  yaitu  2,32  mg/l, sedangkan  setelah  dilakukan  proses  penyaringan didapatkan  hasil  kadar  Fe  pada percobaan yang  terdiri dari air dan zeolit media penyaringan yaitu 0,1672 mg/l, hal tersebut menunjukkan adanya kandungan silika yang mampu mengikat kadar besi pada air yang secara umum media  tersebut  dinyatakan  efektif  dalam  menurunkan logam Fe yang memenuhi baku mutu  sesuai  Permenkes No.32/MENKES/PER/IV/2017 yakni konsentrasi maksimum Besi adalah 1,0 mg/l. Tujuan dari penurunan kadar  Fe  pada  air  yaitu  untuk  mengatasi  berbagai masalah  seperti  korosif  pada  pipa,  mengotori  bak, wastafel,  kloset,  timbulnya  wana,  bau,  dan  rasa  serta menyebabkan  iritasi  pada  mata,  kulit  dan  merusak dinding usus (Purwonugroho N, 2013).
Hasil  kadar  Mn  sebelum  dilakukan  proses penyaringan  yaitu  0,0307  ,mg/l,  sedangkan  setelah dilakukan proses penyaringan didapatkan hasil penurunan  kadar  Mn  terdiri  dari  air  zeolit  media penyaring  yaitu < 0,01 mg/l, hal tersebut   menunjukkan adanya  kandungan  silika  yang  mampu  mengikat  kadar
Mn yang secara umum media tersebut dinyatakan efektif dalam menurunkan kadar logam mangan pada air payau serta memenuhi baku mutu sesuai Permenkes No.32/MENKES/PER/IV/2017 yakni konsentrasi maksimum  mangan adalah 0,5 mg/l. Media  filter zeolit ini  merupakan  senyawa  dengan  kation  aktif  yang bergerak pada umumnya bertindak  sebagai penukar ion, sedangkan  keberadaan  atom  alumunium  di  dalam  zeolit akan  menyebabkan  memiliki  muatan  negatif  yang menyebabkan  zeolit  mampu  mengikat,  zeolit  berfungsi sebagai penukar ion dan adsorben dalam pengolahan air (Purwonugroho  N,  2013).  Tujuan  dari  penurunan  kadar Mn  pada  air  yaitu  untuk  mengatasi  berbagai  masalah kesehatan  salah  satunya  kontaminan  anorganik  yang dapat  menyebabkan  penurunan  kadar  hemoglobin, neurotoksisitas  dan  rasa  tidak  enak  jika  konsentrasi  Mn dalam  air  yang  dikonsumsi  tinggi.  Mangan  juga  dapat merusak  pakaian  dan  menyebabkan  noda  berwarna hitam kecoklatan (J. M. Amin, 2015).

## SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian  tersebut  dapat disimpulkan bahwa :
1. Zeolit yang terbuat dari abu sekam padi adalah zeolit A (Na 2 O.Al 2 O 3. 2SiO 2. 4,5H 2 O)
2. Zeolit dari abu sekam padi dapat digunakan :
a. Proses penjernihan yang dihasilkan dapat menurunkan  kadar  kekeruhan    dalam  air  payau sungai Serdang.
b. Untuk menurunkan kadar logam Mn sekitar 98,23
% dan Fe sekitar 96,71 % .

## DAFTAR PUSTAKA
Fish  W,  Jabon P, Utama  MP, Kusdarwati  R,  Sahidu  M. Pengaruh  Penggunaan  Filtrasi  Zeolit  dan  Arang Aktif  terhadap  Penurunan  Logam  Berat  Timbal  ( Pb  )  Air  Tambak  Kecamatan  Jabon  ,  Sidoarjo Influence  of  Zeolites  and  Carbon  Filtration  to decline  Heavy  Metal  Lead  (  Pb  )  in.  J  Mar  Coast Sci. 2017;6(1).
Furqoni  IY.  Adln-perpustakaan  universitas  airlangga [Internet]. 2015.
Available
from: http://repository.unair.ac.id/68229/3/Fis.S.40.17  . Fur.p - JURNAL.pdf Agustina. air payau. 2015. p. 4–27. Pranjoto  Utomo    isti  yunita.  Sintesis  Zeolit  Dari  Abu Sekam  Padi  Pada  Temperatur  Kamar.  2014.  1-39
p.
Era  L.  Zeolit  sintesis  dari  sekam  padi  dan  aplikasinya dalam  menurunkan  kadar  ion  Fe  (II)  pada  air gambut. JKK. 2016;5(4).
Andarini  N,  Lutfia  Z  dkk.  Sintesis  Zeolit  A  dari  Abu Terbang ( Fly Ash ) Batubara Variasi Rasio Molar Si / Al Synthesis of Zeolite A From Coal Fly Ash with  Variation  of  Si  /  Al  Molar  Ratio. 2018;19(2):105–10.
Nikmah  S.  Pengaruh  Waktu  Dan  Perbandingan  Si/Al Terhadap  pembentukan  Zeolit  Dari  Abu  Dasar Bebas  Karbon  Dari  PLTU  PT.Ipmomi  Dengan Metode Hidrotermal. 2008;7(1):42–52.
Dur S. Utilization Of Zeolits For Water  Filing. Mat dan Terap. 2018;4(2):45–55.
Purwonugroho  N.  Keefektifan  Kombinasi  Media  Folter Zeolit  dan  Karbon  Aktif  Dalam  Menurunkan Kadar  Besi  (Fe)  dan  Mangan  (Mn)  Pada  Air Sumur. 2013;11.
J.M.Amin.  Penurunan  Kadar  Besi  dan  Mangan  Terlarut dalam  Air  Payau  Melalui  Proses  Oksidasi Menggunakan Kalium Permanganat. Lahan
Suboptimal. 2015;4(1):38–46.