## PENGARUH PENAMBAHAN KARBON AKTIF DARI KULIT SINGKONG TERHADAP PENURUNAN KADAR MANGAN (Mn) DALAM AIR DENGAN BEBERAPA VARIASI KONSENTRASI
1 Darmawati, 2 Syarifah Maulidar, 3 Khairun Nisa 1,2 Akademi Analis Kesehatan Pemerintah Aceh; 3 Program Studi Pendidikan Biologi Fakultas Tarbiyah dan Keguruan UIN Ar-Raniry Banda Aceh Email: darmawati0304@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian yang berjudul “Potensi Pemanfaatan Limbah Kulit Singkong sebagai Bahan Karbon Aktif untuk  Menurunkan  Kadar    Mangan  (Mn)  dalam  Air” bertujuan  untuk  mengetahui  bagaimana kemungkinan pemanfaatan limbah kulit singkong sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif untuk menurunkan kadar Mangan dalam air. Penelitian ini juga ingin melihat pengaruh variasi konsentrasi karbon aktif dari kulit singkong terhadap penurunan kadar Mangan dalam air. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Akademi Analis Kesehatan Pemerintah Aceh dan di UPTD Laboratorium Kesehatan Banda  Aceh  pada  tanggal  3-11  Maret  2016.  Analisa  Mn  menggunakan  metode  persulfat  sedangkan metode  pemeriksaan  Mangan  yang  digunakan  adalah  metode  spektrofotometri.  Sampel  yang digunakan  adalah  sampel  artifisial  dengan  menambahkan  MnSO4  ke  dalam  air.  Variasi  konsentrasi karbon  aktif  yang  ditambahkan  adalah  2  gr,  3  gr,  dan  4  gr.  Setelah  dilakukan  penelitian  dengan penambahan 2 gr karbon aktif diperoleh persentase penurunan Mangan sebesar 70,37 %, penambahan 3 gr karbon aktif persentase penurunan Mangan sebesar 86,59 %, sedangkan penambahan 4 gr karbon aktif persentase penurunan Mangan sebesar 92,33 %. Berdasarkan hasil penelitian dapat dsimpulkan bahwa  semakin  tinggi  konsentrasi  karbon  aktif  yang  ditambahkan,  maka  semakin  tinggi  penurunan kadar Mangan di dalam air.
Kata Kunci: Karbon Aktif, Kulit Singkong, Mangan (Mn)

## ABSTRACT
The  study  aims  to  find  out  about  the  possibility  of  utilizing  cassava  peel  waste  as  raw  material  for making  activated  carbon  to  reduce  levels  of  Manganese  in  water.  This  study  also  wants  to  see  the effect of variations in the concentration of activated carbon from cassava peels on decreasing levels of Manganese in water. This research was conducted at the Laboratory of the Akademi Analis Kesehatan Pemerintah  Aceh  and  at  the  UPTD  Laboratorium  Kesehatan  Banda  Aceh  on  3-11  March  2016. Manganese  was  analysed  using  the  persulfate  method  while  the  Manganese  was  examinated  by  the spectrophotometric method. The sample used is an artificial sample by adding MnSO4 to water. The variation of activated carbon concentration added is 2 gr, 3 gr, and 4 gr. The results are that with the addition  of  2  grams  of  activated  carbon  the  percentage  of  Manganese  reduction  was  70.37%,  the addition  of  3  grams  of  activated  carbon  decreased  Manganese  concentration  by  86.59%,  while  the addition  of  4  grams  of  activated  carbon  reduced  the  percentage  of  Manganese  to  92.33%.  It  can  be concluded  that  the  higher  the  concentration  of  activated  carbon  added,  the  higher  the  decrease  in levels of Manganese in the water.
Keywords: Activated Carbon, Cassava Peel, Manganese (Mn) PENDAHULUAN imbah merupakan hasil kegiatan manusia yang seringkali belum dimanfaatkan secara optimal. Salah satu limbah  yang  banyak  ditemui  di  daerah  Aceh adalah  limbah  kulit  singkong  yang  dihasilkan dari  usaha  pengrajin  keripik  singkong.  Salah satu  potensi  pemanfaatan  limbah  kulit  singkong
tersebut  adalah  sebagai  bahan  karbon  aktif dalam pengolahan air minum. Karbon  aktif  merupakan  absorben  yang yang berasal dari bahan-bahan yang mengandung  karbon,  yang  dapat  menyerap  ion- ion  bebas  di  dalam  air  [1].  Bahan  tersebut diperlakukan  dengan  proses  aktifasi  seperti
Jurnal Biotik, ISSN: 2337-9812, Vol. 7, No. 2, Ed. September 2019, Hal. 96-100
Pengaruh Penambahan Karbon Aktif dari Kulit Singkong Terhadap Penurunan Kadar Mangan (Mn) …
tekanan  dan  suhu  tinggi  sehingga  diperoleh karbon  aktif  yang  memiliki  permukaan  yang luas.  Bentuk  karbon  aktif  biasanya  berupa butiran kristal dan tepung berpori yang berfungsi menjernihkan  dan  menghilangkan  bau  tidak sedap sehingga air menjadi layak pakai dan juga menyerap logam terlarut.
Pada  umumnya  air  di  pegunungan  atau  di hulu  sungai  merupakan  air  yang  bersih  [2], tetapi  sebagian  air  tanah  dapat  mengandung bahan-bahan  logam  terlarut  seperti  kalsium,
magnesium,  besi,  dan  mangan  [3].  Salah  satu logam  terlarut  dalam  air  adalah  Mangan  (Mn) [4].  Mangan  digunakan  dalam  campuran  baja, industri  pigmen,  las,  pupuk,  pestisida,  keramik, dan  elektronik.  Air  yang  mengandung  Mangan (Mn)  memiliki  ciri-ciri  berwarna  kuning kecoklatan  dan  membahayakan  kesehatan  jika dikonsumsi.  Kelebihan  Mangan  dalam  tubuh antara  lain  dapat  menyebabkan  keracunan  dan dalam  jangka  waktu  lama,  dapat  menyebabkan gejala-gejala  kelainan  otak  disertai  penampilan dan  tingkah  laku  abnormal,  yang  menyerupai penyakit Parkinson [5].
Air  yang  baik  adalah  air  yang  tidak tercemar  secara  berlebihan  oleh  zat-zat  kimia yang  berbahaya  bagi  kesehatan  antara  lain kesadahan,  zat  organik,  besi,  mangan  (Mn), derajat keasaman, dan zat-zat kimia lainnya [6].
Berdasarkan  peraturan  Menteri  Kesehatan  RI No.  907/Menkes/SK/VII/2010,  kadar  Mangan yang diperbolehkan dalam air sumur gali adalah 0,5 mg/l, sedangkan menurut Permenkes Nomor 907  tahun  2010,  kadar  Mn  dalam  air  bersih maksimun  yang  diperbolehkan  adalah  0,5  mg/l [7]. Karbon  aktif  dapat  dibuat  dari  beberapa bahan, seperti tempurung kelapa, batu bata, dan kayu.  Kulit  singkong  dapat  dijadikan  sebagai karbon  aktif  karena  mengandung  59,31% karbon.  Berdasarkan  penelitian  Novita  (2015) dengan  penambahan  karbon  aktif  dari  kulit singkong  terjadi  penurunan  kadar  Mangan  pada sampel air sebesar 51.94 %, tetapi belum diteliti tentang  konsentrasi  dari  karbon  aktif  yang bervariasi.  Oleh  karena  itu,  ingin  diketahui pengaruh  variasi  konsentrasi  karbon  aktif  dari kulit  singkong  terhadap  penurunan  kadar mangan (Mn) dalam air. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  bagaimana  pengaruh  variasi konsentrasi  karbon  aktif  dari  kulit  singkong
terhadap  penurunan  kadar  Mangan  (Mn)  dalam air.

## METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Akademi  Analis  Kesehatan  Pemerintah  Aceh dan    di  UPTD  Laboratorium  Kesehatan  Banda Aceh pada tanggal 3-11 Maret 2016.
Alat dan Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah:  tissue,  aquadest,  kertas saring,  dan  karbon  aktif  dari  kulit  singkong. Reagensia  yang  digunakan  adalah:  reagen khusus  Mangan  (Mn),  larutan  standar  Mangan (Mn), dan Kalium persulfat.
Metode Penelitian Analisa Mn menggunakan metode persulfat  sedangkan  metode  pemeriksaan  yang digunakan adalah  spektrofotometri.
Langkah-langkah Penelitian
a. Pembuatan Sampel
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah  sampel  artifisial  yang  dibuat  dengan menambahkan  MnSO4  ke  dalam  air  sehingga sampel memiliki konsentrasi Mn 0,5 ppm.
b. Pembuatan karbon aktif
Limbah kulit singkong dikeringkan kemudian  dibakar  di  dalam  furnace  pada  suhu 800 ℃ ,  selama  1  jam.  Selanjutnya,  arang  yang dihasilkan  dihaluskan.  lalu  dilakukan  proses aktifasi  karbon  dengan  menggunakan  larutan NaOH  2%  selama  1  jam.  Seterusnya  dilakukan pencucian dengan air suling untuk menghilangkan  kotoran  atau  bahan  ikutan  yang ada  pada  arang  aktif.  Kemudian  dikeringkan kembali pada oven dengan suhu 600 ℃ selama 1 jam (Desby dan Shona, 2010).

## c. Perlakuan sampel
Sebanyak 50 ml sampel air dimasukkan ke
Erlenmeyer,  ditambah  5  ml  reagen  khusus  Mn dan seujung sendok kalium persulfat. Dididihkan  selama  1  menit  hingga  terjadi perubahan  warna  menjadi  merah  muda,  lalu didinginkan.  Selanjutnya  dimasukkan  ke  dalam labu  ukur  50  ml  dengan  corong  dan
ditambahkan  aquadest  hingga  50  ml.  Kemudian dikocok  sampai  homogen,  dan  ditunggu  10 menit  sampai  pembentukan  warna  stabil.
Absorbansi  dibaca  pada  spektrofotometer  pada panjang gelombang 525 nm.

## d. Perlakuan  sampel  dengan  Penambahan Karbon Aktif
Ke  dalam  beaker  glas  dimasukkan  200  ml sampel  air,  lalu  ditambahkan  karbon  aktif  kulit singkong sebanyak 2 gr, dibiarkan selama 1 jam, kemudian  disaring  dengan  kertas  saring.
Selanjutnya  ke  dalam  beaker  glas  dimasukkan 50  ml  filtrat  ditambah  5  ml  reagen  khusus  Mn dan seujung sendok kalium persulfat, dididihkan selama  1  menit  hingga  terjadi  perubahan  warna menjadi merah muda, lalu didinginkan. Dimasukkan  ke  dalam  labu  ukur  50  ml  dengan corong dan ditempatkan 50 ml dengan aquadest, kemudian  dikocok  sampai  homogen,  dan ditunggu  10  menit  sampai  pembentukan  warna stabil. Absorbansi dibaca pada spektrofotometer pada  panjang  gelombang  525  nm.  Demikian pula  untuk  penambahan  karbon  aktif  kulit singkong 3 gr dan 4 gr.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  penelitian  diperoleh  konsentrasi Mangan (Mn) pada sampel artifisial pada sampel sebelum penambahan karbon aktif konsentrasinya  0,3915  mg/L.  Pada  penambahan 2  gr  karbon  aktif,  kadar  Mangan  menurun menjadi 0,116 mg/L dengan persentase 70,37%. Pada  penambahan  3  gr  karbon  aktif  konsentrasi Mn  menjadi  0,0525  mg/L  dengan  persentase 86,59  %.  Selanjutnya,  pada  penambahan  4  gr karbon  aktif  kadar  Mangan  menjadi  0,03  mg/L dengan  persentase  penurunan  kadar  Mangan 92,33 %.
Dari  penelitian  tersebut  terlihat  bahwa semakin  tinggi  kadar  karbon  aktif  yang ditambahkan,  maka  semakin  rendah  konsentrasi Mangan di dalam air.
Kulit  singkong  yang  biasanya  kurang dimanfaatkan  ternyata  memiliki  manfaat  lain sebagai  karbon  aktif.  Berdasarkan  penelitian Ikawati dan Melati (2009), kulit singkong dapat diolah menjadi karbon aktif karena mengandung 59,31%  karbon.  Setelah  diuji  laboratorium, karbon aktif dari kulit singkong ternyata mampu
menyerap  99,98%  kandungan  tembaga  air limbah.  Karbon  aktif  juga  mampu    menyerap 51.94  %  Mn  dalam  air  sumur  gali  [8].  Dengan pori-pori  banyak  dan  besar,  karbon  aktif  kulit singkong  sangat  potensial  menangkap  logam berat  dalam  air.  Karbon  aktif  yang  akan digunakan  berbentuk  bubuk  dan  diaplikasikan dengan  cara  ditambahkan  ke  air  dalam  suatu wadah [9].
Untuk  mendapatkan  karbon  aktif  kulit singkong dapat dilakukan melalui empat tahapan yakni :
1. Langkah pertama, mengupas kulit singkong dari  dagingnya.  Setelah  itu  dikeringkan, bergantung kondisi cuaca dan suhu ruangan. 2. Setelah  kulit  singkong  kering,  tahapan selanjutnya  adalah  membakar  bahan  baku didalam furnace agar menghilangkan senyawa  hidrokarbon  pada  kulit  singkong. Temperatur  yang  digunakan  harus  tinggi, dibakar pada suhu 300 ℃ proses pembakarannya  berlangsung  selama  satu jam. Agar proses pembakarannya sempurna, selain  suhu  diatur  pada  suhu  yang  sangat tinggi, pembakaran kulit singkong dilakukan  pada  ruang  tertutup  supaya  tidak ada  udara  atau  oksigen  (O2)  didalam furnace . Tujuannya  supaya  bahan  baku kering  secara  total  dan  menguapkan senyawa hidrokarbon dalam bahan baku.
3. Arang  yang  berasal  dari  kulit  singkong tersebut  dihaluskan  sehingga  berbentuk bubuk.
4. Kemudian  dilakukan  proses  aktifasi  karbon dengan  menggunakan  larutan  NaOH  atau soda  kimia.  Proses  aktifasi  ini  bertujuan untuk meningkatkan volume dan memperbesar  diameter  pori-pori  karbon. Dengan  demikian,  daya  absorpsi  (serap) karbon  aktif  menjadi  tinggi  terhadap  logam berat dalam air.
Karbon aktif atau sering disebut arang aktif merupakan material yang berbentuk butiran atau bubuk  yang  berasal  dari  bahan-bahan  yang mengandung  karbon.  Proses  aktifasi  seperti perlakuan dengan tekanan dan suhu tinggi, dapat diperoleh karbon aktif yang memiliki permukaan  yang  luas.  Luas  permukaan  karbon aktif  berkisar  antara  300-3500 /gram  dan  ini berhubungan  dengan  struktur  pori  internal. Karbon  aktif  dapat  mengadsorpsi  gas  dan
Pengaruh Penambahan Karbon Aktif dari Kulit Singkong Terhadap Penurunan Kadar Mangan (Mn) …
senyawa-senyawa  kimia  tertentu  atau  sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume  pori-pori  dan  luas  permukaan.  Daya serap karbon aktif sangat besar, yaitu 251.000%. Arang  merupakan  suatu  padatan  berpori yang mengandung 85-95% karbon dan dihasilkan  dari  bahan-bahan  yang  mengandung karbon  dengan  pemanasan  pada  suhu  tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak  terjadi  kebocoran  udara  di  dalam  ruang pemanasan  sehingga  bahan  yang  mengandung karbon  tersebut  hanya  terkarbonisasi  dan  tidak teroksidasi.  Karbon  aktif  adalah  arang  yang sudah  dipanaskan  selama  beberapa  jam  dengan menggunakan uap atau udara panas [10]. Karbon  aktif  dapat  mengadsorpsi  gas  dan senyawa-senyawa  kimia  tertentu  atau  sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume  pori-pori  dan  luas  permukaan.  Luas permukaan  karbon  aktif  berhubungan  dengan struktur pori internal yang menyebabkan karbon aktif  mempunyai  sifat  sebagai  adsorben.
Penambahan  konsentrasi  karbon  aktif  yang dimasukkan  ke  dalam  air  akan  memperbesar luas permukaan karbon aktif. Karbon aktif yang sekarang  banyak  digunakan  berbentuk  butiran (granular)  atau  berbentuk  tepung  (bubuk). Karbon  yang  berbentuk  bubuk  memerlukan waktu kontak lebih sedikit dibandingkan karbon berbentuk butiran.Jika digunakan karbon berbentuk bubuk, bubuk tersebut dapat dimasukkan  langsung  kedalam  air.  Komponen- komponen organik dan anorganik akan terabsorpsi  pada  karbon,  kemudian  dapat dipisahkan dengan menggumpalkan menggunakan bahan kimia tertentu [9]. Ketika  luas  permukaan  karbon  aktif bertambah  besar,  maka  semakin  besar  pula menyerap  Mangan  yang  ada  dalam  air,  dengan demikian  kadar  Mangan  akan  menurun.  Untuk mendapatkan  karbon  aktif  dari  kulit  singkong, maka  arang  yang  berasal  dari  kulit  singkong dihaluskan terlebih dahulu. Setelah itu, dilakukan  proses  aktifasi  karbon  dengan menggunakan  larutan  Natrium  Hidroksida  2  %
(NaOH).  Penggunaan  soda  kimia  dalam  proses
karbon  aktif  yaitu  untuk  mengaktifkan  arang menjadi  karbon  aktif.  Proses  aktifasi  ini bertujuan untuk memperbesar diameter pori-pori karbon. Dengan demikian, daya absorbsi (serap) karbon  aktif  menjadi  tinggi  terhadap  zat  warna, bau dan logam-logam terlarut dalam air. Bahan- bahan  kimia  yang  digunakan  sebagai  aktifator biasanya  hidroksida  logam  alkali  garam-garam karbonat,  klorida,  sulfat,  dan  fosfat  dari  logam alkali  tanah.  Pada  proses  kimia,  kualitas  karbon aktif  yang  dihasilkan  tergantung  dari  bahan kimia yang digunakan.
Sebenarnya logam Mangan juga penting di dalam air karena bermanfaat menjaga kesehatan otak,  tulang  dan  berperan  dalam  pertumbuhan rambut  dan  kuku.  Namun  dalam  jumlah  yang tinggi  logam  ini  dapat  menimbulkan  efek-efek kesehatan  seperti  serangan  jantung,  gangguan pembuluh darah bahkan kanker hati.
Kulit  singkong  yang  biasanya  kurang dimanfaatkan  ternyata  memiliki  manfaat  lain sebagai  karbon  aktif.  Berdasarkan  penelitian Ikawati dan Melati (2009), kulit singkong dapat diolah menjadi karbon aktif karena mengandung 59,31%  karbon.  Setelah  diuji  laboratorium, karbon aktif dari kulit singkong ternyata mampu menyerap  99,98%  kandungan  tembaga  air limbah [9]. Karbon aktif juga mampu  menyerap 51.94  %  Mn  dalam  air  sumur  gali  [8].  Dengan pori-pori  banyak  dan  besar,  karbon  aktif  kulit singkong  sangat  potensial  menangkap  logam berat dalam air.
Penelitian ini menunjukkan semakin tinggi kadar  karbon  aktif  yang  ditambah,  maka semakin  rendah  konsentrasi  Mangan  di  dalam air.  Dengan  demikian,  karbon  aktif  dari  kulit singkong bisa digunakan sebagai adsorben untuk menurunkan  kadar  logam-logam  terlarut  dalam air.  Cara  pembuatan  karbon  aktif  dari  kulit singkong  cukup  mudah  dan  bahan-bahan  yang digunakan  juga  relatif  murah  dan  mudah didapat. Kegunaannya adalah untuk menjernihkan  air  dan  menghilangkan  logam Mangan  terlarut  yang  berlebihan  di  dalam  air, sehingga  meningkatkan  kualitas  air  agari  tidak membahayakan kesehatan.

## KESIMPULAN
Penurunan  kadar  Mangan  (Mn)  pada pemberian karbon aktif kulit singkong sebanyak
2  gr  adalah  sebesar  70,37  %,  pada  pemberian karbon  aktif  kulit  singkong  sebanyak  3  gr
sebesar  86,59  %,  sementara  penurunan  kadar Mangan (Mn) pada pada pemberian karbon aktif kulit  singkong  sebanyak  4  gr  adalah  sebesar 92,33  %.  Dengan  demikian  dapat  disimpulkan
bahwa  semakin  bertambah  konsentrasi  karbon aktif  maka  semakin  besar  penurunan  kadar Mangan (Mn).

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sugiharto. (2002). Dasar-dasar Pengelolaan Air  Limbah. Universitas  Indonesia:
Jakarta. [2]  Achmad,  R.  (2004). Kimia  Lingkungan .
Yogyakarta: Penerbit Andi.
[3]  Winarno.  (2004). Kimia  Pangan  dan  Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta. [4]  Hartini,  E.  (2012). Cascade  Aerator  dan bubble aerator dalam menurunkankadar mangan  air  sumur  gali .  Semarang: Fakultas Kesehatan, 8 (1) : 42-50. [5]  Notoatmodjo.  (2003). Promosi  Kesehatan dalam  Kesehatan  Masyarakat. Jakarta: Penerbit PT Rineka Cipta.
[6] Kusnaedi. (2005). Mengolah air Kotor untuk Air Minum. Jakarta.
[7]    Setiyono,  A.  (2014). Studi  Kadar  Mangan (Mn) pada Air Sumur gali .Tasikmalaya: Komunitas Indonesia. [8]  Novita  (2015). Penurunan  Kadar  Mangan dalam Air dengan Penambahan Karbon Aktif Kulit Singkong. Banda Aceh: KTI. Akademi  Analis  Kesehatan  Pemerintah Aceh. [9]    Ikawati  dan  Melati.  (2009). Pembuatan Karbon  Aktif  dari  Kulit  Singkong. Semarang: Fakultas Teknik. [10]  Sembiring,  MT.  (2003). Arang  Aktif Pengenalan  dan  Proses  Pembuatannya.
Jurusan  Teknik  Industri  Universitas Sumatera Utara.