ADSORPSI Hg(II) MENGGUNAKAN Sargassum crassifolium DENGAN ADANYA Pb(II), Cu(II) DAN Fe(II)
Adsorption of Hg(II) by Using Sargassum crassifolium With Presence of Pb(II), Cu(II) And Fe(II)
Nurhadini 1 *, Imelda H. Silalahi 2
1 Chemistry Department, Faculty of Engineering Bangka Belitung University, Jl. Kampus Peradaban, Bangka  33172
2 Chemistry Department, Faculty of Mathematic and Natural Sciences, Tanjungpura University, Jl. Prof. Hadari Nawawi, Pontianak 78132-Indonesia
* Corresponding author, e-mail: nurhadini@ubb.ac.id
Received: October 2016 Published: January 2017

## ABSTRACT
Amalgamation use  mercury  in  mining process especially  small-scale gold  mining  and  it  has  been  impacted on mercury contamination in environment. Mercury is one of heavy metal that toxic and can accumulate in water, soil  and  organism.  Adsorption  method  is  one  of  alternative  option  that  effective  to  remove  heavy  metal.  This method  depends  on  adsorbent  type,  pH,  adsorbent  composition  with  metal  or  presence  of  several  metal  ions. Beside  mercury,  wastewater  of  mining  gold  have  another  metal  ions  such  as  Pb(II),  Cu(II)  dan  Fe(II)  can  be found by human activity or naturally present. This research aim is to study effect of Pb(II), Cu(II), and Fe(II) in Hg(II)  adsorption  by  using Sargassum  crassofolium adsorbent.  Research  stages  are  adsorbent  activation  and mercury adsorption on binary and ternary system respectively in equimass amount of metals ion and equimolar amounts of metals. Based on adsorption analysis is known that Pb(II) and Cu(II) is Hg(II) competitor while Fe (II)  is  not  Hg(II)  competitor  in  adsoption  by  using Sargassum  crassifolium .  On  binary  system  in  equimass amount of metals ion and equimolar amounts of metals that the largest decreasing effect of Hg(II) adsorption in system contain Cu(II).
Keywords : Sargassum crassifolium, Hg(II) adsorption, Pb(II), Cu(II), Fe(II)

## PENDAHULUAN
Kegiatan  pertambangan  dan  industri  dapat meningkatkan  adanya  logam  berat  yang  toksik dan berpotensi mencemari lokasi dan lingkungan.  Salah  satunya  adalah  penambangan emas  rakyat  yang  disebut  penambangan  emas tanpa  izin  (PETI)  yang  menggunakan  merkuri sebagai  pengikat  unsur  emas  dalam  proses amalgamsi.  Pencemaran  tersebut  terjadi  ketika sebagian merkuri yang digunakan sebagai bahan pengikat  unsur  emas  terbuang  bersama  air limbah  pencucian  ke  lokasi  pembuangan  baik  di tanah  maupun  di  air  sungai  (Setiyono  dan Daijah, 2012).
Merkuri  merupakan  salah  satu  logam  berat yang  sangat  beracun  dan  dapat  terakumulasi pada  air,  tanah  dan  organisme.  Merkuri  dapat menyebabkan  kerusakan  otak,  ginjal,  sistem saraf,  penglihatan  dan  pendengaran  (WHO, 2017; Setyono dan Daijah, 2012; Sumantri et al ,
2014). Oleh karena itu perlu dilakukan suatu cara untuk  meminimalisasi  polutan  ion  merkuri sehingga  tidak  berbahaya  bagi  lingkungan  dan organisme.  Menurut  Kementrian  Lingkungan Hidup (2004) dan Peraturan Pemerintah Republik  Indonesia  (2001),  batas  maksimum konsentrasi  di  lingkungan  yaitu  0,005  mg/L untuk  air  limbah  hasil  penambangan  dan  0,001 mg/L untuk air minum.
Adsorpsi merupakan salah satu metode yang dapat  digunakan  untuk  mengurangi  kadar  logam berat.  Metode  ini  bergantung  pada  pemilihan jenis  adsorben  dan  berbagai  parameter  dalam proses  adsorpsi  seperti  keasaman,  perbandingan adsorben  dengan  logam  maupun  keberadaan logam  lain  (Carro et  al .,  2011).  Alga  coklat terutama Sargassum termasuk  jenis  alga  yang diketahui  sebagai  adsorben  logam  berat  yang efektif.  Selain  itu  alga  coklat  merupakan biomassa yang melimpah.
Adsorpsi  merkuri  oleh  berbagai  spesies Sargassum seperti Sargassum  cristaefolium , Sargassum sp    dan Sargassum  muticum telah diteliti  dan  kapasitas  adsorpsi  masing-masing yaitu 0,22  mmol/g, 0,41 mmol/g dan 1,2 mmol/g (Alcantara et  al .,  2007;  Barriada et  al .,  2009; Carro et  al .,  2011).  Selain  itu  kapasitas  adsorpsi Sargassum  crassifolium teraktivasi  terhadap  ion Hg(II) diketahui sebesar 2,90 mmol/g (Silalahi et al , 2012).
Pada  air  limbah  hasil  penambangan  emas terdapat  logam-logam  berat  lain  selain  logam merkuri  baik  yang  dihasilkan  oleh  aktivitas manusia  (non  alami)  maupun  terdapat  secara alamiah misalnya  Pb(II),  Cu(II)  dan  Fe(II). Ion logam  tersebut  dapat  memberikan  efek  sinergis untuk meningkatkan penyerapan  terhadap logam yang akan diadsorpsi atau berkompetisi pada sisi ikatan  dan  mengurangi  interaksi  antara  adsorbat dengan  logam  yang  akan  diadsorpsi.  Selain  itu, ion logam lain juga dapat tidak memberikan efek pada ion logam yang akan diadsorpsi  (Alcantara et al ., 2007; Herero et al ., 2005). Pada penelitian ini dilakukan adsorpsi Hg(II) dengan adanya  ion logam  lain  sehingga  diketahui  efeknya  terhadap adsorpsi  logam  Hg(II)  menggunakan Sargassum crassifolium .

## METODOLOGI
Bahan Bahan-bahan yang digunakan adalah Sargassum  crassifolium dari  Perairan  Pulau Lemukutan  Kabupaten  Bengkayang  Kalimantan Barat, akuades, buffer pH 4, buffer pH 7, HNO 3 pekat,  H 2 SO 4 pekat,  kertas  saring,  padatan CuNO 3 , padatan (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 , padatan HgCl 2 , padatan NaOH dan padatan PbNO 3 .

## Alat
Alat-alat  yang  digunakan  adalah  alat-alat gelas  standar,  botol  plastik  250  mL,  botol semprot,  neraca  analitik  Ohaus  PAJ  1003, oven, pH meter Hanna Instrument model 19208, rotary shaker Ikalabortechnik  KS501  Digital , dan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Shimadzu 6800 dan Perkin Elmer AA700. Prosedur Kerja Preparasi Adsorben Sargassum crassifolium diambil dari
Perairan Pulau Lemukutan, Kabupaten
Bengkayang,  Kalimantan  Barat.  Data  mengenai pH dan kedalaman air dicatat. Sampel
dibersihkan, dideterminasi dan dipreparasi menjadi adsorben (Silalahi et al ., 2012).
Adsorpsi  Hg(II)  Dengan  Adanya  Cu(II), Pb(II) dan Fe(II)
Adsorpsi  Hg(II)  menggunakan Sargassum crassifolium dengn  adanya  Pb(II),  Cu(II)  dan Fe(II)  terhadap  dilakukan  dengan  sistem  dua logam  dan  empat  logam  yang  masing-masing bermassa  logam  sama  dan  bermolaritas  yang sama. Sistem dua logam terdiri dari yaitu Hg(II) –  Pb(II),  Hg(II)  –  Cu(II),    Hg(II)  –  Fe(II)  dan sistem empat logam terdiri dari campuran Hg(II) – Pb(II) – Cu(II) – Fe(II).
Perlakuan  logam  bermassa  sama  adalah sebagai  berikut:  Sebanyak  0,1  gram  adsorben dimasukkan  ke  dalam  botol  plastik  yang  berisi 140  mL  larutan  dengan  sistem  dua  logam  dan empat logam masing-masing dengan konsentrasi larutan  0,5  mg/L  pada  pH  7.  Kemudian  diaduk dengan rotary  shaker pada  kecepatan  200  rpm selama  60  menit.  Selanjutnya  didiamkan  selama 15  menit.  Larutan  campuran  logam  yang  telah diinteraksikan  dengan  adsorben  dipisahkan dengan cara disaring. Konsentrasi Hg(II), Cu(II), Pb(II)  dan  Fe(II)  dalam  filtrat  hasil  penyaringan ditentukan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Semua perlakuan dilakukan secara duplo.
Perlakuan  molaritas  sama  sebagai  berikut: Sebanyak  0,1  g  adsorben  dimasukkan  ke  dalam botol plastik yang berisi masing-masing 140 mL larutan  sistem  dua  logam  dan  empat  logam dengan molaritas larutan 0,0025 mM pada pH 7. Kemudian  diaduk  dengan rotary  shaker pada kecepatan 200 rpm selama 60 menit. Selanjutnya didiamkan  selama  15  menit.  Larutan  yang  telah diinteraksikan  dengan  adsorben  dipisahkan dengan  cara  disaring.  konsentrasi  Hg(II),  Pb(II), Cu(II)  dan  Fe(II)  dalam  filtrat  hasil  penyaringan ditentukan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Semua perlakuan dilakukan secara duplo.
%  Logam Teradsorpsi = x 100%            (1)
Ket: Ci : konsentrasi awal logam (mg/L), Cf : konsentrasi akhir logam (mg/L)
Data yang diperoleh dari hasil Spektrofotometer
Serapan Atom yaitu konsentrasi Hg(II), Pb(II), Cu(II) dan Fe(II) yang teradsorpsi  (selisih  konsentrasi  logam  awal  dan
konsentrasi sisa dalam larutan logam). Persentase  ion  logam  yang  teradsorpsi  dapat dihitung menggunakan Persamaan 1.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada air limbah penambangan emas terdapat beberapa jenis logam lain selain merkuri. Hal ini disebabkan dalam bijih emas terdapat logam lain yang  bercampur  seperti  logam  timbal  (Pb), tembaga  (Cu)  dan  besi  (Fe).  Berdasarkan  data kadar logam di sekitar daerah tambang diketahui bahwa kadar  logam Pb, Cu, Fe dan Hg berturut- turut  mencapai  0,114  mg/L;  0,042  mg/L;  34,6 mg/L dan 0,008 mg/L.
Efek  Pb(II),  Cu(II)  dan  Fe(II)  terhadap adsorpsi Hg(II) menggunakan Sargassum crassifolium dianalisis  dengan  membandingkan persentase  logam  yang  teradsorpsi  dalam  sistem dua  logam  dan  empat  logam  baik  dengan  massa sama maupun molaritas sama.

## Sistem Dua Logam
Sistem dua logam adalah campuran dua ion logam  yang  terdiri  atas    Hg(II)  dengan  logam lain  yaitu  Pb(II),  Cu(II)  dan  Fe(II)  sehingga menjadi Hg(II)-Pb(II), Hg(II)-Cu(II) dan Hg(II)- Fe(II). Sistem ini dilakukan dalam kondisi logam bermassa  dan  bermolaritas  sama.  Campuran sistem  dua  logam  dapat  mengindikasikan pengaruh  langsung  ion  logam  lain  terhadap adsorpsi Hg(II) menggunakan Sargassum crassifolium .
Gambar  1  menunjukkan  bahwa  pada perlakukan logam bermassa dan logam bermolaritas  sama  penurunan  adsorpsi  merkuri pada Sargassum  crassifolium diakibatkan  oleh sistem  yang  mengandung  ion  Cu(II)  dan  Pb(II). Adsorpsi  Hg(II)  terendah  diperlihatkan  pada sistem  yang  mengandung  Cu(II)  pada  kedua perlakuan.  Sedangkan  adsorpsi  Hg(II)  yang mengandung  Fe(II)  menunjukkan  tidak  adanya perubahan  dalam  persentase  merkuri  yang teradsorpsi.    Hal  ini  mengindikasikan  bahwa Hg(II)  berkompetisi  dengan    Pb(II)  dan  Cu(II) dalam  berikatan  dengan  situs  aktif  adsorben. Pada  pH  7  spesi  logam  (Pb  dan  Cu)  berbentuk kation  bebas  M 2+ sedangkan  merkuri  dominan berbentuk  Hg(OH)Cl  sehingga  interaksi  antara spesi  logam  dengan  adsorben  dipengaruhi  oleh efek  elektrostatik  (Carro et  al .,  2011;  Silalahi et al ., 2012).
Penelitian Alcantara, et. al., (2005)
menggunakan Sargassum cristaefolium
mengadsorpsi  Hg(II)  dengan  adanya  logam Cu(II)  dan  Fe(III)  dalam  sistem  dua  logam dengan  kedua  perlakuan  menunjukkan  bahwa Cu(II)  adalah  kompetitor  dengan  afinitas  yang kuat terhadap adsorben sedangkan  Fe(III) bukan kompetitor dalam mengadsorpsi Hg(II).
(a)
(b)
Gambar 1. Persentase (%) logam yang teradsorpsi pada Sargassum crassifolium dalam sistem dua logam (a) Logam bermassa sama dan (b) Logam bermolaritas sama
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  adanya pengaruh  tiga  logam  yaitu  Pb(II),  Cu(II)  dan Fe(II)  terhadap  adsorpsi  Hg(II)  baik  pada perlakuan  massa  maupun  molaritas  sama. Persentase  (%)  logam  teradsorpsi  yang  tertinggi pada kedua perlakuan  adalah Pb(II), diikuti oleh Cu(II),  Hg(II)  dan  Fe(II).  Fenomena  ini  diduga karena  afinitas  Pb(II)  lebih  besar  dibandingkan dengan  logam  lain  sehingga  Pb(II)  lebih teradsorpsi pada dinding sel alga. Afinitas Pb(II) lebih besar dibandingkan logam lain dipengaruhi oleh sifat ionik Pb(II)  yang lebih dominan.  Data ini  juga  menunjukkan  bahwa  interaksi  antara gugus  aktif  adsorben  dengan  ion  logam didominasi  oleh  interaksi  ionik.  Cu(II)  yang teradsorpsi pada sistem empat logam pada massa dan  molaritas  logam  yang  sama  memberikan hasil  yang  tidak  jauh  berbeda  dengan  Pb(II).
0 20 40 60 80 100 Hg-Pb Hg-Cu Hg-Fe Hg Hg Logam Lain % L ogam T er ad sor p si 0 20 40 60 80 100 Hg-Pb Hg-Cu Hg-Fe Hg Hg Logam Lain % L ogam T er ad sor p si
Selain afinitas, ukuran ion logam juga mempengaruhi  proses  adsorpsi.  Ukuran  Cu(II) lebih  kecil  dibandingkan  dengan  logam  lain (Pb(II),  Hg(II)  dan  Fe(II))  sehingga  Cu(II)  lebih mudah berinteraksi dengan gugus aktif adsorben
Gambar 2. Persentase (%) logam yang teradsorpsi pada Sargassum crassifolium dalam sistem empat logam
Pada  Fe(II)  diperoleh  kecenderungan  yang sama baik pada sistem dua logam maupun sistem empat  logam  pada  massa  sama  dan  molaritas sama.  Persentase  (%)  Fe(II)  teradsorpsi  dalam kedua  sistem  lebih  kecil  dibandingkan  dengan ion  logam  yang  lain.  Fenomena  ini  berarti  ion Fe(II)  memiliki  afinitas  paling  rendah  terhadap gugus  aktif  pada  alga.  Hal  ini  disebabkan  ion Fe(II)  bersifat  sangat  reaktif  dan  tidak  stabil sehingga  dapat  teroksidasi  menjadi  ion  Fe(III) yang  cenderung  membentuk  endapan.  Menurut hasil  penelitian  Alcantara et.  al., (2005)  ion Fe(III) dalam sistem dua atau empat logam tidak teradsorpsi dan memiliki afinitas terendah.
Persentase  (%)  Hg(II)  teradsorpsi  dalam sistem  dua  logam  dan  empat  logam  pada  logam bermassa  sama  lebih  rendah  dibandingkan dengan molaritas sama. Hal ini dipengaruhi oleh kerapatan partikel dalam larutan. Pada perlakuan logam  bermassa  sama  kerapatan  partikel  lebih besar  dibandingkan  dengan  perlakuan  logam bermolaritas  sama.  Oleh  karena  itu,  pada perlakuan  logam  bermassa  sama  efek  kompetisi menjadi  lebih  besar  karena  jumlah    ion  logam lain  lebih  besar  dibandingkan  dengan  perlakuan logam  bermolaritas  sama.  Selain  itu  pada perlakuan  massa  efek  tolakan  antar  logam  lebih besar  sehingga  dapat  membatasi  adsorpsi  ion Hg(II) (Mahamadi dan Nharingo, 2010).
Berdasarkan  hasil  analisis  adsorpsi  Hg(II) beserta  logam  lain  diduga  bahwa  interaksi  situs aktif  dalam  adsorben  dengan  logam  didominasi oleh  interaksi  ionik  sehingga  adsorpsi  Hg(II) tidak  sebesar  Pb(II)  dan  Cu(II).  Hal  ini  dapat ditinjau  dari  sifat  keasaman  ion  logam.  Pada umumnya  logam  yang  bersifat  asam  keras  akan berinteraksi  kuat  dengan  basa  keras.  Sebaliknya ion  logam  yang  bersifat  asam  lunak  kuat berinteraksi  dengan  basa  lunak.  Gugus  aktif adsorben  terdiri  atas  gugus  karboksil,  hidroksil yang bersifat basa keras dan gugus sulfonat yang bersifat  basa  madya  (diantara  basa  keras  dan basa  lunak).  Logam  Hg(II)  bersifat  asam  lunak sedangkan Pb(II) dan Cu(II) bersifat asam madya (diantara  asam  keras  dan  asam  lunak).  Hal tersebut  menjelaskan  bahwa  ion  Pb(II)  dan Cu(II)  akan  lebih  mudah  terserap  dibandingkan dengan  ion  Hg(II)  dikarenakan  pada  Pb(II)  dan Cu(II) perbedaan tingkat energi untuk membentuk  ikatan  dengan  gugus  aktif  pada adsorben lebih kecil dibandingkan dengan Hg(II) sehingga    Pb(II)  dan  Cu(II)  lebih  mudah berikatan dengan gugus aktif adsorben dibandingkan  Hg(II).

## KESIMPULAN
Adsorpsi  Hg(II)  menggunakan Sargassum crassifolium pada  sistem  dua  logam  pada  logam bermassa  sama  dan  bermolaritas  sama  diketahui bahwa  Cu(II)  dan  Pb(II)  bertindak  sebagai kompetitor sehingga menurunkan adsorpsi Hg(II)  sedangkan  Fe(II)  tidak  mempengaruhi adsorpsi Hg(II)  dimana efek penurunan adsorpsi Hg(II)  terbesar  dalam  sistem  yang  mengandung Cu(II).  Pada  sistem  empat  logam  pada  logam bermassa  sama  dan  bermolaritas  sama  diketahui bahwa Pb(II) lebih banyak teradsorpsi dibandingkan  dengan  Hg(II),  Cu(II)  dan  Fe(II) yang  dipengaruhi  oleh  afinitas  dan  ukuran logam.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  DIT.LITABMAS DIKTI  yang  telah  menyediakan  dana  penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Alcantara,  R.T.,  Apodaca,  D.C.,  De  Guzman, M.R.,  2007,  The  Effect  of  the  Presence  of Cu 2+ and Fe 3+ Metal  Ions on the  Sorption of
0 20 40 60 80 100 Logam Bermassa S ama Logam
Bermolaritas sama Hg
Pb Cu Fe % L ogam T er ad sor p si
Mercuric Ion (Hg 2+ ) by Sargassum cristaefolium . A. J. Ch. E ., 7: 147-156
Barriada, J.L., Carro, L., Herrero, R., de Vicente, M.E., 2009, Mercury removal: a
physicochemical  study  of  metal  interaction with  natural  materials, J.  Chem.  Technol. Bio , 11: 1688 – 1696
Carro, L., Barriada, J.L., Herrero, R., de Vicente, M.E.,  2011.  Adsorptive  behaviour  of mercury on algal biomass: Competition with divalent  cations  and  organic  compounds, Journal  of  Hazardous  Materials ,  192:  284 – 291.
Kementrian Lingkungan Hidup, 2004,
Keputusan  Menteri  Negara  Lingkungan Hidup Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha  Dan  Pertambangan  Bijih  Emas  atau Tembaga, Jakarta.
Mahamadi,  C.,  Nharingo,  T.,  2010,  Competitive adsorption  of  Pb 2+ ,  Cd 2+ and  Zn 2+ ions  onto Eichhornia  crassipes in  binary  and  ternary system. Bioresource  Technology, 101:  859– 864 Peraturan Pemerintah, 2001, Peraturan Pemerintah  Republik  Indonesia  Nomor  82
Tentang  Pengelolaan  Kualitas  Air  Dan Pengendalian Pencemaran Air, Jakarta.
Silalahi,  I.H.,  Zahara,  T.A.,  Tampubolon,  H.M.,
2012,  Kapasitas  Adsorpsi  Menggunakan Sargassum  crassifolium , Biopropal  Industri , 3: 28-38
Setiyono,  A.,  Daijah,  A.,  2012,  Pengaruh
Konsumsi Ikan dan Hasil Pertanian Terhadap  Kadar  Hg  Darah, Jurnal Kesehatan Masyarakat , 7: 104-110.
Sumantri,  A.,  Laelasari,  E.,  Junita,  N.R., Nasrudin,  2014,  Logam  Merkuri  pada Pekerja  Penambangan  Emas  Tanpa  Izin, Jurnal Kesehatan Masyarakat, 8  398 – 403.
World  Health  Organization,  2017,  Mercury  and Health,  www.who.int,  Diakses  tanggal  10 Agustus 2017.