Sintesis dan Karakterisasi Lempung Magnetik (Mg/Al-Fe Hydrotalcite) serta Aplikasinya Sebagai Adsorben Asam Fulvat
Irwan Agung Saputro 1 , Karmanto 2
1 Researcher of QA, PT De Glow International
2 Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga irwanagungsaputro@gmail.com

## ABSTRAK
Sintesis  lempung  magnetik  ( Mg/Al-Fe  Hydrotalcite) serta  aplikasinya  sebagai adsorben  asam  fulvat  telah  dilakukan. Mg/Al-Fe  Hydrotalcite disintesis  dengan  cara mereaksikan  larutan  FeCl 2 .6H 2 O  dan  FeSO 4 .7H 2 O  (1:1)  dengan  Mg(NO 3 ) 2 .6H 2 O  dan Al(NO 3 ) 3 .9H 2 O  (2:1)  menggunakan  metode  kopresipitasi  serempak  pada  interval  pH  10-13. Kajian sintesis meliputi kajian karakteristik padatan hasil sintesis menggunakan difraktometer sinar-X dan spektrometer FTIR, uji kemagnetan Mg/Al-Fe Hydrotalcite menggunakan medan magnet  luar  serta  uji  kestabilan Mg/Al-Fe  Hydrotalcite dalam  berbagai  pH  medium.  Asam fulvat diisolasi menggunakan larutan metanol dan dikarakterisasi menggunakan spektroskopi FTIR.  Kajian  adsorpsi  dan  desorsi  asam fulvat  dipelajari  dengan mengkaji  kinetika  adsorpsi asam  fulvat  oleh Mg/Al-Fe  Hydrotalcite serta  pengaruh  waktu  terhadap  konsentrasi  asam fulvat  terdesorpsi  dari Mg/Al-Fe  Hydrotalcite. Hasil  karakterisasi  menunjukkan  karakteristik puncak  serta  gugus  fungsi Mg/Al-Fe  Hydrotalcite dalam  difraktogram  sinar-X  dan  spektra FTIR. Kestabilan Mg/Al-Fe Hydrotalcite cenderung stabil pada pH di atas 3. Berdasarkan data spektra  FTIR,  asam  fulvat  Teluk  Panji  memiliki  gugus  fungsi  utama  yaitu  –COOH  (alifatik dan  aromatik)  dan  gugus  –  OH  fenolat.  Hasil  pola  adsorpsi  asam  fuvat  oleh Mg/Al-Fe Hydrotalcite merupakan  kinetika  reaksi  orde  satu  yang  mencapai  kesetimbangan  dengan konstanta  laju  reaksi  (k 1 )  sebesar  24  x  10 -4 menit -1 .  Hasil  karakterisasi  pasca  adsorpsi menunjukkan  bahwa  asam  fulvat  masuk  ke  dalam  antar  lapis Mg/Al-Fe  Hydrotalcite yang dibuktikan  dengan  peningkatan  harga basal  spacing pada  d 003 yang  merupakan  karakteristik dari hydrotalcite. Pengaruh waktu terhadap konsentrasi asam fulvat terdesorpsi menunjukkan asam fulvat mampu terdesorpsi dari Mg/AlFe Hydrotalcite sebesar 82,83% atau sebesar 18,52 mg/L  dari  konsentrasi  total  22,3556  mg/L.  Kata  kunci: Mg/Al-Fe  Hydrotalcite ,  adsorpsi, desorpsi, asam fulvat.
Kata kunci : adsorpsi; desorpsi; asam fulvat; Mg/Al-Fe Hydrotalcite.

## ABSTRACT
Synthesis of magnetic clay (Mg / Al-Fe Hydrotalcite) and its application as fulvic acid adsorbent  has  been  carried  out.  Mg  /  Al-Fe  Hydrotalcite  was  synthesized  by  reacting FeCl 2 .6H 2 O and FeSO 4 .7H 2 O (1: 1) solutions with Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O and Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O (2: 1)  using  the  coprecipitation  method  simultaneously  at  pH  intervals  10-13.  Synthesis  studies include  the  study  of  the  characteristics  of  solids  synthesized  using  X-ray  diffractometer  and FTIR spectrometers, Mg / Al-Fe Hydrotalcite magnetism test using an external magnetic field and  Mg  /  Al-Fe  Hydrotalcite  stability  test  in  various  medium  pH.  Fulvic  acid  was  isolated using methanol solution and characterized using FTIR spectroscopy. The study of fulvic acid adsorption and desortion was studied by studying the fulvic acid adsorption kinetics by Mg / Al-Fe Hydrotalcite and the effect of time on the concentrated fulvic acid concentration of Mg
/ Al-Fe Hydrotalcite. The characterization results showed the characteristics of the peak and the functional group Mg / Al-Fe Hydrotalcite in X-ray diffractogram and FTIR spectra. The stability of Mg / Al-Fe Hydrotalcite tends to be stable at pH above 3. Based on FTIR spectra data,  Telukpanji  fulvic  acid  has  the  main  functional  groups  namely  -COOH  (aliphatic  and aromatic) and phenoh-OH groups. The results of the adsorption pattern of fuvic acid by Mg / Al-Fe Hydrotalcite are first order reaction kinetics that reach equilibrium with a reaction rate constant  (k1)  of  24  x  10 -4 minutes -1 .  The  results  of  post-adsorption  characterization  showed that  fulvic  acid  entered  into  the  inter-layer  of  Mg  /  Al-Fe  Hydrotalcite  as  evidenced  by  the increase in basal spacing prices in d003 which is a characteristic of hydrotalcite. The influence of  time  on  the  concentrated  fulvic  acid  concentration  showed  that  the  fulvic  acid  could  be desorbed from Mg / Al-Fe Hydrotalcite by 82.83% or 18.52 mg / L from a total concentration of 22.3556 mg / L.
Keywords : Mg/Al-Fe Hydrotalcite, adsorption, desorption, fulvic acid

## PENDAHULUAN
Lempung merupakan salah satu mineral dengan berbagai aplikasi yang luas seperti  keramik,  material  bangunan,  dan juga  dalam  bidang  kimia  mempunyai peranan  yang  penting  khususnya  sebagai adsorben.
Lempung dikelompokkan
menjadi  dua  yaitu  lempung  kationik  dan lempung anionik. lempung anionik mempunyai  kemampuan  mengikat  anion seperti Hydrotalcite.  Hydrotalcite dapat digunakan  sebagai  adsorben  senyawa anorganik maupun senyawa organik karenamemiliki  kemampuan  yang  baik untuk  memisahkan  partikel-partikel  koloid dengan  ukuran  yang  sangat  halus.  Prinsip kerjanya  melalui  pertukaran  ion  pada permukaan  adsorben  maupun  pada  bidang antar  lapisnya  dengan  senyawa  yang  ingin diadsorpsi (Xiao, dkk., 2011).
Hydrotalcite merupakan adsorben yang  baik  dalam  perairan  sehingga  sering digunakan  dalam  proses  pengolahan  air bersih,  khususnya  perairan  yang  memiliki kandungan  senyawa  organik  tinggi.  Air gambut merupakan perairan yang memiliki kadar  senyawa  organik  terlarut  sangat tinggi  berkisar  antara  243-290  mg/L, sedangkan  ambang  batas  maksimum  zat organik  dalam  air  konsumtif  adalah  10 mg/L  (Elfiana  dan  Zulfikar,  2012).Warna keruh  pada  air  gambut  disebabkan  oleh senyawa-senyawa  humus  yang  terkandung di  dalam  air  tersebut.  Kandungan  senyawa humus  yang  terdapat  pada  air  gambut
adalah  asam  humat,  asam  fulvat,  dan humin.
Asarn  fulvat  adalah  fraksi  dari senyawa humat dengan bobot molekul yang kecil,  senyawa  rantai  pendek,  berwarna kuning,  larut  dalam  asam  maupun  basa (Supriyati, 2007). Asam fulvat keberadaannya  di  perairan  dapat  menjadi faktor  penurunan  kualitas  air,  karena  dapat menyebabkan  rasa    asam  yang  tidak  enak serta warna yang keruh pada perairan.
Usaha untuk meminimalkan kandungan  asam  fulvat  dalam  perairan merupakan  langkah  yang  sangat  penting untuk  dilakukan.  Pada  penelitian  ini, Mg/Al Hydrotalcite dimodifikasi dengan penambahan  ion  Fe 2+ dan  Fe 3+ hasilnya adalah  adsorben Mg/Al-Fe  Hydrotalcite yang  diharapkan  memiliki  sifat  magnet sehingga  proses  pemisahan  adsorben  dan adsorbat  pasca  adsorpsi  dapat  dilakukan menggunakan medan magnet eksternal.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Alat digunakan adalah Peralatan yang digunakan  adalah  seperangkat  alat  gelas, pH  meter  (Orion  920A),  termometer, hot plate  and  stirrer ,  neraca  analitik  (BP  110 Sartorius), oven listrik (Heraeus UT 6120), lumpang  dan  mortal  agat,  sentrifuge,
shaker , difraktometer sinar-X
(Shimadzu XRD-6000), Flourier
Transform  InfraRed (FTIR), spectrometer UV-Visible (Hitachi  U2010),  dan  magnet neodium sebagai separator Bahan  yang  digunakan  adalah  feri klorida heksahidrat (FeCl 3 .6H 2 O) buatan E. Merck, fero sulfat heptahidrat (FeSO 4 .7H 2 O) buatan E Merck, magnesium nitrat heksahidrat (Mg(NO 3 ) 2 .6H 2 O) buatan E. Merck, aluminium nitrat nonahidrat (Al(NO 3 ) 3 .(H 2 O) buatan E. Merck, natrium hidroksida (NaOH) buatan E. Merck, Asam Nitrat (HNO 3 ) buatan E. Merck, akuabides buatan PT. Otsuka Indonesia, kertas saring whatman  42,  kertas  pH  dan  asam  fulvat hasil isolasi tanah gambut dari Teluk Panji, Labuhanbatu Selatan, Sumatera Utara.

## Prosedur
a. Isolasi asam fulvat
Sebanyak  50  g    tanah  gambut dimasukkan  ke  dalam  gelas  kimia  1  liter. ditambahkan  500  mL  metanol  (1:10). Campuran kemudian diaduk dengan menggunakan magnetic  stirrer selama  30 menit  dan  didiamkan  selama  24  jam. Supernatan  yang  terbentuk  didekantir, kemudian diasamkan dengan larutan HNO 3 6  N  hingga  mencapai  pH  1.  Campuran didiamkan  kembali  selama  20    jam. Supernatan  yang  terbentuk  diambil  dan diuapkan  pelarutnya  menggunakan hot plate pada  temperatur  70 o C.  Asam  fulvat kering hasil ekstraksi dikarakterisasi menggunakan Flourier  Transform  Infra Red (FTIR).
b. Sintesis Mg/Al -Fe Hydrotalcite Sintesis Mg/Al-Fe Hydrotalcite dilakukan dengan mencampurkan FeCl 3 .6H 2 O  dan  FeSO 4 .7H 2 O  (1:1)  ke dalam  labu  leher  tiga  yang  mengandung larutan Mg(NO 3 ) 2 .6H 2 O dan Al(NO 3 ) 3 .9H 2 O  (2:1)  kemudian  diaduk menggunakan magnetic  stirrer dan  dijaga pada suhu 60˚ C dengan interval pH 10-13 kemudian ditambahkan  0,5 M  NaOH tetes demi tetes. Selanjutnya, campuran dihidrotemal  pada  suhu  110˚C  selama  5 jam. Hasil padatan dicuci dengan akuabides hingga pH filtrat netral, kemudian endapan dikeringkan  dalam  oven  pada  temperatur
110˚C.  Padatan  kristal  yang  diperoleh selanjutnya diidentifikasi dan
dikarakterisasi menggunakan difraktometer sinar-X (XRD)  dan Fourier  Transform Infra Red (FTIR).

## c. Uji kemagnetan Mg/Al -Fe
Hydrotalcite menggunakan medan magnet luar
Gambar 1 Mekanisme Pemisahan
Adsorben  dan  Adsorbat  Pasca  Adsorpsi Menggunakan Medan Magnet Eksternal.
Beberapa  g  serbuk  hasil  sintesis dimasukkan kedalam suatu wadah, kemudian ditarik dengan pengaduk magnet dari  luar  wadah,  diamati  apakah  serbuk tersebut dapat ditarik.Jika padatan Mg/AlFe Hydrotalcite dapat  tertarik  oleh  magnet eksternal, maka pemisahan antara adsorben dan adsorbat dapat menggunakan metode sesuai gambar 1 Keterangan gambar :
A = Adsorbat + adsorben pasca adsorpsi B = Penampung adsorbat C =   Magnet eksternal yang akan menjerat adsorben
D = Jalur pemisahan
E =Penopang

## d. Uji kestabilan Mg/Al-Fe Hydrotalcite terhadap pH
Pelarut  akuabides  dibuat  sederet dengan variasi pH 1, 3, 5, 7, 9, 11 dan 13. Pada  masing-masing  pelarut  tersebut  0,2 g Mg/Al-Fe Hydrotalcite ditambahkan, kemudian  di shaker selama  200  menit.
Selanjutnya, endapan disaring dan dikeringkan  dalam  oven  pada  temperature 100  ˚C.Endapan  kering  ditimbang  dan dibuat  grafik  pH  versus  persen  berat Mg/Al-Fe Hydrotalcite yang tersisa.
2. Kinetika adsorpsi asam fulvat padaMg/Al -FeHydrotalcite Sebanyak 0,05   g Mg/Al-Fe
Hydrotalcite diinteraksikan  dengan  20  mL asam  fulvat  dengan  konsentrasi  50  mg/L dalam  Erlenmeyer  50  mL  pada  pH  5. Waktu  interaksi  ditentukan  pada  waktu  5, 20,  30,  120,  180,  360,  dan  380  menit. Campuran  digojok  menggunakan shaker waterbath kemudian  pemisahan  antara adsorben  dan  adsorbat  dilakukan  dengan cara  menjerat  adsorben  menggunakan medan  magnet  eksternal.  Selanjutnya masing-masing filtrat diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer UV- Visible .

## 3. Kajian desorpsi asam fulvat dari
Mg/Al -FeHydrotalcite
a. Karakterisasi Mg/Al -FeHydrotalcite pasca adsorpsi
Sebanyak 0,7g Mg/Al  -
FeHydrotalcite diinteraksikan  dengan  50 mg/L larutan asam fulvat pada pH 5 selama 6  jam.  Selanjutnya,  adsorbat  dan  adsorben dipisahkan  dengan  cara  menjerat  adsorben menggunakan  medan  magnet  eksternal. Endapan adsorben pasca adsorpsi dikeringkan pada temperatur 70 o C selama 2 jam  lalu  dikarakterisasi  menggunakan Fourier  Transform  InfraRed (FTIR)  dan difraktometer sinar-X (XRD).
b. Desorpsi  asam  fulvat  dari  Mg/Al FeHydrotalcite Sebanyak  0.1g Mg/Al  - FeHydrotalcite fulvat  dilarutkan  dalam  15
mL NaOH 0,5 M dan digojok menggunakan shaker  waterbath dengan variasi waktu 5, 15, 30,
60, 120, dan 240 menit. Mg/Al - FeHydrotalcite pasca  desorpsi  dipisahkan dengan  filtratnya  menggunakan  medan magnet  eksternal.  Masing-masing  filtrat diukur absorbansinya menggunakan gelombang  1712,79  cm -1 yang  merupakan serapan dari gugus karbonil (C=O).
Gambar2 .  Spektra  FTIR asam  fulvat  hasil isolasi
Untuk dapat membuktikan sifat magnetik dari material maka perlu dilakukan  pengujian  dengan  caramenarik padatan
Mg/Al-Fe
Hydrotalcite
menggunakan  medan  magnet  luar.Hasil pengujian  menunjukkan  bahwa  padatan Mg/Al-Fe  Hydrotalcite bersifat  magnetik sehingga dapat tertarik oleh medan magnet luar.  Saat  medan  magnet  luar  ditempelkan

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Interpretasi spektra inframerah
menunjukkan  bahwa  asam  fulvat  hasil isolasi didominasi oleh gugus aktif hidroksil  (–OH)  fenolat  maupun  alkoholat dan  karboksilat  (–COOH).  Gugus  fungsi  – OH  teramati  dengan  puncak  serapan  yang muncul  pada  bilangan  gelombang  sekitar 3425,58  cm -1 ,  sedangkan  gugus  –COOH memiliki serapan pada bilangan gelombang 1381,03  cm -1 diperkuat  dengan  munculnya puncak  serapan  pada  bilangan  gelombang 1712,79 cm -1 yang merupakan serapan dari
gugus  karbonil  (C=O).spektra  FTIR  asam fulvat disajikan padaGambar 2.
Interpretasi spektra inframerah
menunjukkan  bahwa  asam  fulvat  hasil isolasi didominasi oleh gugus aktif hidroksil  (–OH)  fenolat  maupun  alkoholat dan  karboksilat  (–COOH).  Gugus  fungsi  – OH  teramati  dengan  puncak  serapan  yang muncul  pada  bilangan  gelombang  sekitar 3425,58  cm -1 ,  sedangkan  gugus  –COOH memiliki serapan pada bilangan gelombang 1381,03  cm -1 diperkuat  dengan  munculnya puncak serapan pada bilangan Fe Hydrotalcite yang  mula-mula  diam  akan bergerak
kearah magnet.Magnetit menunjukkan  sifat  listrik  dan  magnet  yang
didasarkan  pada  transfer  elektron  di  antara ion  Fe 2+ dan  ion  Fe 3+ pada  sisi  oktahedral (Yan,  dkk.,  2009).  Magnetit  dapat  tertarik medan  magnet  dengan  kuat  namun  sifat kemagnetannya  akan  hilang  setelah  medan magnet  dihilangkan.  Berdasarkan    sifat magnet  yang  dimiliki  material  hasil sintesis, pemisahan  material  adsorben  dari  adsorbat pasca adsorpsi dapat dilakukan menggunakan  medan  magnet  eksternal melalui jalur
pemisahan pada gambar.1(Chang, dkk., 2011).

## 4. Kestabilan Mg/Al-Fe Hydrotalcite terhadap pH
Uji  kestabilan Mg/Al-Fe  Hydrotalcite
dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  pH terhadap stabilitas material, untuk
mengetahuinya  maka  dilakukan  pengujian dengan  menambahkan  0,2  g Mg/Al-Fe Hydrotalcite kedalam
akuades
denganvariasi  pH  1,  3,  5,  7,  9,  11,  dan  13.
Selanjutnya,  larutan  diaduk  menggunakan shaker waterbath selama 200 menit, kemudian endapan disaring dan
dikeringkan  dalam  oven.Setelah  kering endapan  ditimbang  kembali.dibuat  grafik persentase sisa Mg/Al-Fe
Hydrotalcite lawan  pH.  Grafik  kestabilan Mg/Al-Fe Hydrotalcite pada berbagai pH ditunjukkan pada Gambar 3.
Berdasarkan  grafik  kestabilan  material sintesis, padatan Mg/Al-Fe
Hydrotalcite relatif stabil pada pH di atas 3. Mg/Al Hydrotalcite terbentuk pada interval pH  9-13  (Karmanto,  2006).  Akan  tetapi, pada  gambar  3  memperlihatkan  bahwa
pada pH 13 kestabilan Mg/Al-Fe Hydrotalcite mengalami  penurunan.Hal  ini disebabkan karena pada pH tinggi semakin banyak anion OH - dalam larutan yang akan menyebabkan  kompetisi  antara  anion  pada antar  lapis Mg/Al-Fe  Hydrotalcite dengan anion  OH - dalam  larutan  (Chang,  dkk., 2011).Ion OH - terbentuk akibat
penambahan  NaOH  yang  semakin  banyak pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite . Hal yang sama terjadi  pada  rentang  pH  di  bawah  3  yang kurang  stabil.  Pada  pH  di  bawah  3 kandungan  ion  H + cukup  besar  sehingga anion-anion  dalam  bidang  antar  lapis seperti  ion  nitrat  dan  hidroksida  lebih banyak yang berikatan dengan H + membentuk  asam  nitrat  dan  molekul  air. Akibat  berkurangnya  anionanion  tersebut menyebabkan lembar bidang lapis semakin bermuatan  positif  sehingga Mg/Al-Fe Hydrotalcite menjadi tidak stabil.
Hasil  pengujian  kestabilan Mg/Al-Fe Hydrotalcite terhadap  pH  relatif  stabil  pada pH di atas 3 disebabkan karena pada pH di atas  3  jumlah  ion  H + dalam  larutan  kecil, sehingga  tidak  banyak  anion-anion  pada daerah  antar  lapis  ataupun  ion  hidroksida pada  lembar  bidang  lapis Mg/Al-Fe Hydrotalcite yang  mengikat  H + dalam larutan.Data  kestabilan  material  tersebut dapat  digunakan  sebagai  dasar  bahwa Mg/Al-Fe  Hydrotalcite hasil  sintesis,  dapat diaplikasikan langsung pada perairan gambut  yang  pada  umumnya  memiliki rentang  pH  3-5  (Elfiana  dan  Zulfikar, 2012).
.
Gambar 3 .   Grafik   kestabilan Mg/Al - Fe 0 20 40 60 80 100 0 2 4 6 8 - pH
B. Kinetika Adsorpsi Asam Fulvat oleh
Mg/Al-Fe Hydrotalcite Kinetika adsorpsi menyatakan adanya proses  penyerapan  suatu  zat  oleh  adsorben sebagai  fungsi  waktu  (Atkins,  1999), sehingga kinetika adsorpsi asam fulvat pada Mg/Al-Fe  Hydrotalcite dapat  dipelajari dengan  membuat  pola  adsorpsi  antara persentase  asam  fulvat  teradsorpsi  lawan  t (menit).  Grafik  persentase  asam  fulvat teradsorp  lawan  t  (menit)  disajikan  pada Gambar 4.
teradsorp pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite
Gambar 4 menunjukkan bahwa persen asam  fulvat  teradsorp  berbanding  lurus dengan  waktu  yang  artinya  semakin  lama waktu  interaksi  semakin  meningkat  persen asam  fulvat  teradsorp.Terlihat  bahwa  pada interval  waktu  0-30  menit  terjadi  kenaikan jumlah  asam  fulvat terdesorpsi  dari Mg/Al- Fe  Hydrotalcite hingga  akhirnya  tidak terjadi lagi perubahan yang signifikan pada menit  ke120  hingga  akhir  interaksi,  hal tersebut  karena  permukaan  maupun  bagian antar  lapis Mg/Al-Fe  Hydrotalcite mulai penuh terisi oleh asam fulvat teradsorp.
Selanjutnya,  ditentukan  orde  reaksi adsorpsi  asam  fulvat  pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite .Dari  hasil  persamaan  kinetika reaksi  adsorpsi  asam  fulvat  pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite menunjukkan  bahwa  reaksi yang terjadi adalah orde satu.Hal ini dilihat dari  harga  nilai  R 2 pada  orde  satu merupakan  yang  terbesar  dibandingkan
dengan  orde  dua  maupun  tiga.Berikut disajikan  perhitungan  orde  reaksi  pada Table.1.
Tabel.1. Perbandingan nilai koefisien korelasi orde satu, orde dua dan orde tiga.
Orde Reaksi Pers. Reaksi Koef. Korela si (R 2 ) Koef. Laju Reaksi (k) Orde 1 (ln[A] = -kt + ln[A] 0 0,9768 0,0024 min -1 Orde 2 (1/[A] = kt + 1/[A] 0 0,9558 21,160 min -1 Orde 3 (1/2[A] 2 = kt + ½[A] 0 2 ) 0,9003 198800 min -1
Tabel  1  menunjukkan  bahwa  kinetika adsorpsi Mg/Al-Fe  Hydrotalcite mengikuti persamaan  reaksi    orde  satu  dengan  harga R 2 sebesar  0,9768.  Oleh  karena  itu, parameter kinetika (k 1 ) untuk adsorpsi asam fulvat pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite ditentukan berdasarkan persamaan (12) dari penurunan rumusan kinetika orde satu yang mencapai  kesetimbangan  (Santosa  dan Muzakky.  2002).  Kinetika  yang  digunakan ditentukan  dari  persamaan  (12)  dengan membuat  kurva ln 𝐶𝐴0 𝐶𝐴 𝐶𝐴 lawan  t/C A akan diperoleh  harga  K  dan  k 1 dari  intersep  dan slop.  Selain  itu  dibuat  juga  pembanding persamaan  reaksi  orde  satu  umum,  yakni grafik hubungan antara ln(C A /C A0 ) lawan t. Apabila  grafik  yang  didapat  dari  kinetika Santosa  dan  Muzakky  menghasilkan  garis yang  lebih  linear,  maka  dapat  diartikan bahwa  pola  interaksi  asam  fulvat  oleh Mg/Al-Fe  Hydrotalcite melibatkan  proses adsorpsi.
4 Gambar Grafik fulvat asam persen 15 25 35 45 55 65 75 85 5 205 t (menit)
Tabel.2 . Perbandingan nilai koefisien korelasi dari persamaan antara kinetika orde satu Santosa dan Muzakky dan orde satu umum untuk adsorpsi asam fulvat
(ln ([A]/[A] 0 -1 Orde 1 umum
0,9768 0,0024 menit = k 1 t Grafik  kinetika  adsorpsi  orde  satu umum dan orde satu Santosa dan Muzakky
satu (Santosa dan Muzakky) untuk adsorpsi asam fulvat pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite.
Grafik  hubungan  ln  (C A0 /C A )/C A lawan  t/C A pada  gambar  5  adalah  linier, dengan  nilai  R 2 =  0,9868,  harga  konstanta laju  raksi  (k 1 )  =  72,53  menit -1 dan konstanta  kesetimbangan  (K)  bernilai  3  x 10 6 .  Karena  K  merupakan  k 1 /k -1, maka harga konstanta laju desorpsi k -1A = 25,18 x 10 -5 menit 1 .  Hal  ini  sesuai  dengan  asumsi dari  rumusan  kinetika  adsorpsi  (Santosa dan  Muzakky.  2002)  bahwa  adsorpsi  asam fulvat padasuatu kation merupakan adsorpsi orde  satu  yang  mencapai  kesetimbangan. Sebagai perbandingan terhadap data kinetika  adsorpsi  yang  diperoleh  dari rumusan  kinetikaadsorpsi  orde  satu  yang mencapai  kesetimbangan  (Santosa  dan Muzakky.  2002)  maka  telah  dibuat  juga grafik  kinetika  orde  satu  umum  berupa grafik  ln(C A /C A0 )  lawan  t  yang  disajikan pada Gambar 6.
Apabila  adsorpsi  asam  fulvat  oleh Mg/Al-FeHydrotalcite adalah orde satu maka  plot  antara  ln(C A /C A0 )  lawan  t haruslah  menghasilkan  hubungan  yang linier (Atkins, 1999). Gambar 6
menunjukkan  bahwa  grafik  ln(C A /C A0 ) lawan t memberikan hubungan yang linear. Harga  k 1 untuk  reaksi  orde  satu  adalah negatif  dari  nilai  slope.  Perhitungan  slope pada  plot  grafik  ln(C A /C A0 )  vs  t menghasilkan  harga  k 1 sebesar  24  x  10 -4 dan  R 2 sebesar  0,9768,  meskipun  harga konstanta  laju  reaksi  tidak  menunjukkan hasil  yang  sama  dengan  konstanta  laju reaksi  yang  didapat  dari  kinetika  orde  satu (Santosa  dan  Muzakky.  2002).  Maka  dapat dikatakan  bahwa  kinetika  pH  5  merupakan kinetika adsorpsi orde satu dengan orde
satu umum untuk adsorpsi asam fulvat pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite.

## C. Kajian Desorpsi Asam Fulvat dari Mg/Al-Fe Hydrotalcite
1. Karakteristik pasca adsorpsi
Karakterisasi  material  sintesis  pasca adsorpsi  menggunakan  FTIRdan  XRD dilakukan  untuk mengetahui  apakah  terjadi proses  adsorpsi  asam  fulvat  dengan mengamati perubahan pita serapan anionanion  pada  bagian  antar  lapis Mg/Al- Fe  Hydrotalcite serta  pergeseran  puncak pada  spektra  XRD.  Data  FTIR  dan  XRD pasca  adsorpsi  juga  dapat  dijadikan  bukti bahwa  proses  adsorpsi  asam  fulvat  pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite terjadi secara monolayer .  Perubahan  spektra  infra  merah Mg/Al-Fe  Hydrotalcite setelah  proses adsorpsi ditampilkan pada gambar 7.
pada Mg/Al - Fe Hydrotalcite.
Orde Reaksi Pers. Reaksi Koef. Korelasi ( R 2 ) Koef. Laju Reaksi (k) Orde 1 Santosa dan ( Muzakky) [ A A A C C C 0 ln = k 1 t/C A K ] + 0,9868 ,53 menit 72 - 1 disajikan pada G ambar 5   dan  6 . 5 Gambar . orde adsorpsi kinetika Grafik y = 72.538x - 3E+06 R² = 0.9868 0 2000000 4000000 6000000 0 100000 200000 t/CA
satu yang mencapai kesetimbangan.
Gambar 6 Grafik  kinetika  adsorpsi  orde
y = - 0.0024 x - 7,1244 R² = 0,9768 -8.5 -8 -7.5 -7 0 100 200 300 400 t(menit)
Gambar 7 Spektra infra merah (A) Mg/Al- Fe Hydrotalcite-Fulvat dan biru (B) Mg/Al- Fe Hydrotalcite
Gambar 7 menunjukkan bahwa spektra  FTIR Mg/Al-Fe  Hydrotalcite pasca mengadsorpsi  asam  fulvat  mengalami penurunan  dan  pergeseran  intensitas  pita serapan  pada  daerah  3464,15  cm -1 menjadi 3448,72  cm -1 yang  menunjukkan  adanya pengurangan  pada  vibrasi  stretching  gugus hidroksi  dari  molekul  H 2 O  yang  terdapat pada  daerah  antar  lapisnya  karena  adanya interaksi  dengan  gugus  aktif  asam  fulvat. Hal  ini  juga  diperkuat  dengan  bergesernya pita  serapan  pada  bilangan  gelombang 1635,64  cm -1 ke  bilangan  gelombang 1627,92  cm -1 yang  merupakan  vibrasi bending  gugus  hidroksi  dari  molekul  H 2 O. Terdapat  pengurangan  pita  serapan  ion nitrat  (NO 3 - )  pada  daerah  serapan  1381,05 cm -1 akibat  substitusi  anion  pada  daerah antar  lapis  dengan  asam  fulvat.  Selain  itu muncul  juga  pita  serapan  baru  pada bilangan  gelombang  2931,60  cm -1 yang merupakan  karakteristik  dari  C-H  alifatik yang berasal dari struktur asam fulvat.
Gambar 8. Difraktogram (A) Mg/Al-Fe Hydrotalcite (B) Mg/Al-Fe Hydrotalcite- Fulvat
Interpretasi dengan difraktometer sinar-X  dimaksudkan  untuk  mengetahui
apakah  terjadi  adsorpsi  asam  fulvat  pada situs  aktif  adsorben.Perubahan  intensitas yang  terjadi  yang  menunjukkan  adanya perubahan  susunan  ion  dalam  daerah  antar lapis Mg/Al-Fe  Hydrotalcite. Difraktogram Mg/Al-Fe Hydrotalcite sebelum dan setelah mengadsorpsi  asam  fulvat  disajikan  pada Gambar.8.
Harga d kedua spektra pada Gambar.8 memperlihatkan bahwa asam fulvat teradsorp  pada  antar  lapis Mg/Al-Fe Hydrotalcite, ditunjukkan  dengan  adanya perubahan  nilai basal  spacing  (d) setelah adsorpsi.Nilai basal spacing dari Mg/Al-Fe Hydrotalcite pada  d 003 yang  merupakan karakteristik  untuk  senyawa hydrotalcite mengalami kenaikan.Sebelum adsorpsi basal spacing d 003 memiliki nilai d sebesar 7,80Å kemudian setelah adsorpsi mengalami kenaikan menjadi 8,03Å.Pergeseran basal spacing ini disebabkan  karena  masuknya  asam  fulvat ke dalam antar lapis Mg/Al-Fe Hydrotalcite yang menggantikan anion nitrat.
Data  ini  diperkuat  dengan  hasil  FTIR pada  Gambar  7  yang  menunjukkan  adanya penurunan  puncak  serapan  pada  bilangan gelombang  1381,03  cm -1 yang  merupakan karakteristik  dari  anion  nitrat.  Asam  fulvat diasumsikan  memiliki  ukuran  lebih  besar dibandingkan  dengan  anion  nitrat  sehingga dapat menyebabkan kenaikan basal spacing. Pertukaran anion berdimensi kecil oleh  anion  yang  lebih  besar  akan menyebabkan  kenaikan basal  spacing ke arah yang lebih besar (Perez dkk., 2006). Dari kedua data karakterisasi menggunakan FTIR  dan  XRD  dapat  disimpulkan  bahwa terjadi  pergantian  anion  nitrat  yang  ada pada  antar  lapis Mg/Al-Fe  Hydrotalcite dengan  asam  fulvat  yang  membuktikan bahwa interaksi asam fulvat dengan Mg/Al-
Fe Hydrotalcite terjadi secara monolayer.
Tabel  3 Harga d (Å)  /  2θ Mg/Al-Fe Hydrotalcite Sebelum dan Setelah
Adsorpsi Asam Fulvat
d (Å)/2θ Sebelum adsorpsi Setelah adsorpsi 7,80Å / 11,33 o 8,03Å / 11,00 o
3,82Å / 23,22 o
3,97Å / 22,39 o 2,69Å / 33,21 o 2,76Å / 32,41 o 2,52Å / 35,63 o 2,58Å / 34,80 o

## 2. Desorpsi asam fulvat dari Mg/Al-Fe Hydrotalcite
Kajian  desorpsi  pada  penelitian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  kemudahan melepas  asam  fulvat  yang telah  teradsorpsi oleh adsorben Mg/Al-Fe Hydrotalcite .Kajian desorpsi terhadap Mg/Al-Fe Hydrotalcite dilakukan menggunakan  metode Batch yaitu  dengan mempertukarkan asam fulvat dengan anion- anion  lain  yang  sesuai.  Anion  yang digunakan  untuk  desorpsi  asam  fulvat adalah anion OH - dari larutan NaOH 0,5 M. Pemilihan  anion  OH - didasarkan  atas asumsi  bahwa  permukaan hydrotalcite memiliki  sisi  aktif  bermuatan  positif  yang bersifat  sebagai  asam  keras.  Berdasarkan prinsip  HSAB  ( Hard  Soft  Acid  and  Base ), suatu asam keras akan lebih suka berikatan dengan  suatu  basa  keras,  ion  OH - merupakan  salah  satu  jenis  dari  basa  keras sehingga  diharapkan  penggantian  asam fulvat  dengan  OH - akan  lebih  mudah dilakukan.
Percobaan  desorpsi  ini  dilakukan dengan memvariasi waktu desorpsi dari   5- 120  menit.Variasi  waktu  dilakukan  untuk mengetahui  waktu  optimum  desorpsi  asam fulvat dari permukaan Mg/Al-Fe Hydrotalcite .Hasil pengukuran menunjukkan bahwa pada interval waktu 5-
120  menit  terjadi  kenaikan  jumlah  asam fulvat terdesorpsi dari Mg/Al-Fe Hydrotalcite hingga  akhirnya  tidak  terjadi lagi  perubahan  yang  signifikan  pada  menit ke-240. Hal itu disebabkan karena sebagian adsorbat  asam  fulvat  masih  teradsorb  pada adsorben  sehingga  proses  desorpsi  tidak mencapai  100%  dan  relative  konstan  pada interval  waktu  120-240  menit.Hubungan %terdesorpsi  asam  fulvat  dengan  waktu desorpsi disajikan pada Gambar 9. Fulvat dengan Waktu Desorpsi pada Mg/Al-Fe Hydrotalcite

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai beriku:
1. Hasil XRD padatan Mg/Al-Fe Hydrotalcite menunjukkan puncakpuncak  utama  yang  khas  pada sudut  difraksi  11,33˚,  33,21˚  dan 35,63˚. Sedangkan spektra FTIR menunjukkan  adanya  ikatan  Mg-OH, Al-OH  dan  FeOH  serta  adanya  anion nitrat yang mengisi antar lapisnya.
2. Hasil  FTIR  asam  fulvat  menunjukkan bahwa asam fulvat hasil isolasi memiliki gugus aktif –COOH dan –OH fenolat maupun alkoholat.
3. Adsorpsi  asam  fulvat  oleh Mg/Al-Fe Hydrotalcite merupakan kinetika reaksi orde satu yang mencapai
kesetimbangan  dengan  konstanta  laju reaksi  (k 1 )  sebesar  2,4x  10 -3 menit -1 . Desorpsi  asam  fulvat  dari Mg/Al-Fe Hydrotalcite yang  mulai  konstan  pada menit ke-240 dan memiliki nilai persen desorpsi  sebesar  82,23%  atau  18,52 mg/L dari konsentrasi total sebesar 22,35 mg/L
4. Asam fulvat teradsorpsi ke dalam antar lapis hydrotalcite ditunjukkan  dengan peningkatan harga basal spacing d 003 yang  merupakan  karakteristik  dari hydrotalcite .
5. Hasil pengujian  magnet eksternal menunjukkan  hasil  bahwa  material Mg/Al-Fe  Hydrotalcite hasil  sintesis memiliki  sifat  magnetik,  sehingga
Gambar 9 Hubungan %terdesorpsi Asam 68 73 78 83 88 93 98 0 100 200 300
waktu (menit)
pemisahan  antara  adsorben  dan  larutan adsorbat pasca adsorpsi dapat dilakukan menggunakan  bantuan  medan  magnet eksternal.

## DAFTAR PUSTAKA
Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika, Edisi ke- 2. Erlangga. Jakarta.
Chang,  Qing.,  Zhu,  Lihua.,  Luo,  Zhihong.,
Lei,  Min.,  Zhang,  Suicheng.,  dan Tang,  Heqing.  2011.  Sono-Assisted Preparation of Magnetic Magnesium- Aluminum Layered Double Hydroxides and Their Application for Removing Fluoride. Ultrasonics
Sonochemistry. Vol 18. 553-561.
Elfiana  dan  Zulfikar.  2012.  Penurunan
Konsentrasi  Organik  Air  Gambut secara  AOP  (Advanced  Oxidation Processes)  dengan  Fotokimia  Sinar Uv. Politeknik Negeri Lhokseumawe. Lhokseumawe.
Karmanto. 2006.   Sintesis Mg/Al Hydrotalcite Sebagai Adsorben Asam Humat. Skripsi. FMIPA UGM Yogyakarta. Perez,  M.R.,  Pavlovic,  L.,  Barriga,  C.,  dan Cornejo,  J.  2006.  Uptake  of  Cu2+,
Cd2+,  and  Pb2+  on  Zn-Al  Layered Double  Hydroxide  Intercalated  with EDTA.  App.  Clay  Science.  Vol  32. 245-251 Santosa  dan  Muzakky.  2002.  Kinetika
Adsorpsi Logam Berat (Krom, Tembaga, dan Uranium) Oleh Senyawa Humat Dalam Tanah Gambut. Laporan Penelitian, penelitian  dasar.  Lembaga  Penelitian UGM. Yogyakarta. Supriyati,  2007.  Pengaruh  Prebiotik  Asam Fulvat Terhadap Kandungan Kolesterol  Dalam  Daging  Ayam. Balai penelitian ternak. Bogor.
Xiao,  Ying  Kai.,  Liu,  Yu  Ping.,  Xu,  Wan Bang.,  Liang,  Mei  Fang.,  Cheng,
Jian.,  Wan,  Jian  Ping.,  dan  Chen,
Ling  Zhu.  2011.  Synthesis  and structural  analysis  of  a  regular
CuMg-Al
hydrotalcite-like
compound. Turkish Journal of Chemistry. Vol 35. 881-891.
Yan,  Hao.,  Zhang,  Jiancheng.,  You,
Chenxia., Song, Zhenwei., Yu, Benwei.,  dan  Shen,  Yue.  2009.
Influences  of  Different  Synthesis Conditions  on  Properties  of  Fe3O4 Nanoparticles.  Materials  Chemistry and Physics. Vol 113. 46-52.