## PENGARUH  WAKTU DAN PUTARAN AGITASI  TERHADAP PENYERAPAN ION TIMBEL OLEH  RESIN LEWATIT K-2621

## Cheppy Asnadi, Sri Redjeki S., Dewi Pujo Ningsih
Politeknik AKA Bogor, Tanah Baru, Bogor, 16154, Indonesia

## Abstrak
Resin  penukar  ion  adalah  salah  satu  teknik  pemisahan  yang  berkembang  yang  digunakan  untuk penghilangan  logam  dalam  suatu  sampel  berupa  larutan.  Salah  satu  resin  yang  penggunaannya  luas  adalah resin lewatit yang mempunyai sifat pertukaran yang selektif untuk beberapa ion logam. Resin lewatit  dapat menyerap  ion  logam  timbel  (Pb 2+ )  yang  dipengaruhi  oleh  putaran  agitasi  dengan  variasi  kecepatan  yang dicobakan  50,  100  dan  150 rpm  dan  dikombinasi  dengan  variasi  waktu  agitasi    yaitu  30,  60 dan  90  menit. Penyerapan ion logam Pb 2+ dengan kecepatan agitasi 50rpm pada waktu agitasi masing – masing 30, 60 dan 90 menit sebesar 0.4695, 0.6428, 1.001 ppm. Penyerapan ion logam Pb 2+ dengan kecepatan agitasi 100 rpm pada waktu agitasi  masing  – masing 30, 60 dan 90 menit sebesar 2.0812, 2.1563, 2.6935 ppm.  Penyerapan ion logam Pb 2+ dengan kecepatan agitasi 150 rpm pada waktu agitasi masing  – masing 30, 60 dan 90 menit sebesar 4.0221, 4.6749, 5.000 ppm.
Kata kunci :  teknik pemisahan, ion Pb, resin Lewatit K-2621

## Abstract
Ion exchange resins is one of the evolving separation techniques used for the removal of metals in a solution sample. Ones of resins  which has wide usage is the Lewatit resin. That resins has selective exchange characteristic  for  same metal ions. Lewatit  resin can absorb lead metal ion (Pb2 +) which is influenced  with round of  agitation at the speeds of 50, 100 and 150 rpm resfectively and  combined with with the variatieties of agitatio  times  resfectively  at    30,  60  and  90  minutes.  The  absorption  of    metal  ions  Pb2+  with  the  speed  of agitation 50 rpm at  agitation times of 30, 60 and 90 minutes were 0.4695, 0.6428, 1.001ppm. The absorption of metal  ions  Pb2+  with  the    speed  of  agitation  100  rpm  at    agitation  time  30,  60  and  90  minutes  were  2.0812, 2.1563, 2.6935 ppm. The absorption of metal ion Pb2+ wih the speed of agitation 150 rpm at  agitation times 30, 60 and 90 minutes were 4.0221, 4.6749, 5,000 ppm.
Key words: separation technique, Pb ion, Lewatit K-2621 resin

## PENDAHULUAN
Teknik  pemisahan  adalah  salah  satu metode  dalam  analisis  kimia  untuk menghilangkan  atau  memisahkan  suatu analit  dalam  suatu  matriks  sampel.  Dalam kimia  analitik  ada  beberapa  teknik pemisahan yang bersifat konvensional dan instrumentasi.  Beberapa  teknik  pemisahan yang  dikenal  adalah  teknik  ekstraksi  yang meliputi ekstraksi cair-cair (Dapaah, et al., 1999),  ekstraksi  padat  cair  (Zhu  et  al.,
2009;  Barbosa.,  2007),  pertukaran  ion (Ngah and Fatinathan, 2010),
prakonsentrasi  (Wang  and  Hansen,  2002) dan molecular  imprinted  polimer  /ion imprinted polimer ( Liu et al ., 2011).
Berbagai  teknik  pemisahan  tersebut dapat  diaplikasikan  untuk  pemisahan  ion timbal.  Masing-masing  metode  memiliki kekurangan  seperti  menggunakan  pelarut organik dalam jumlah besar tetapi memiliki kelebihan dengan tingkat efisiensi yang cenderung besar. Ion timbal
dapat  dipisahkan  dengan  metode-metode tersebut  dengan  melihat  kondisi  matriks, jumlah  analit,  efisiensi  dan recovery .  Ion timbal  dapat  dipisahkan  menggunakan bahan penyerap zeolit.
Teknik  yang  akan    dikembangkan untuk    penghilangan  ion    logam    timbal pada  penelitian  ini  adalah  pemisahan dengan pertukaran ion menggunakan resin. Penggunakan  resin  ini  karena  memiliki luas permukaan, kapasitas pertukaran yang besar  dan  dapat  digunakan  lagi  melalui regenerasi  resin  (Pavon  et  al.  2014; Alguacil  and  Escudero,  2018;  Malieou  et al., 1992).
Resin  adalah  senyawa  hidrokarbon terpolimerisasi  sampai  tingkat  yang  tinggi yang  mengandung  ikatan-ikatan  hubung silang  ( cross-linking )  serta  gugusan  yang mengandung ion-ion yang dapat dipertukarkan  (Lestari,  2007).    Sifat pertukaran  ion  tersebut  selektif  terhadap ion tertentu yang tergantung pada sifat dari ion yang akan dipisahkan. Sifat pertukaran ion  yang  terjadi  berlangsung  secara stoikiometri  dan  dapat  balik  ( reversible ) dan memenuhi hukum kerja massa. Faktor yang  menentukan  selektivitas  terutama adalah  gugus  ionogenik  dan  derajat  ikat silang.
Secara  umum  selektivitas  penukar ion  dipengaruhi  oleh  muatan  ion  dan  jari- jari  ion.  Selektivitas  resin  penukar  ion
menentukan dapat  atau tidaknya suatu ion dipisahkan  dalam  suatu  larutan  apabila terdapat ion-ion lain dengan muatan sama, demikian  juga  dapat  atau  tidaknya  ion yang  telah  terikat  tersebut  dilepaskan. Banyak  resin  yang  digunakan  untuk penghilangan logam berat seperti penghilangan  logam  Cd  menggunakan Amberlite (Bai et al , 2009), prakonsentrasi rodium (III) menggunakan Amberlite xad- 4 (Kalal et al , 2012).
Resin  Lewatit  K2621  adalah  resin berbasis polimer asam kuat yang memiliki kapasitas  2  eq/L,  stabil  pada  suhu  –2  – 40 o C  dan  volume  penukaran  10%.  Resin Duolit  adalah  resin  berbasis  stirena difenilbenzena kopolimer, anion resin basa lemah,  memiliki  kapasitas  2  eq/L,  lebih mudah  digunakan  pada  enzim.  Resin Amberlit  adalah  resin  berbasis  stirena difenilbenzena  berbentuk  gel,  kation  basa kuat  dengan  volume  penukaran  8%,  suhu operasi maksimum 150 o C. (Ully, 2010)
Salah satu resin yang dapat digunakan  untuk  pemisahan  kation  adalah resin lewatit. Resin ini biasanya digunakan untuk  menghilangkan  logam  kalsium  dan magnesium  dari  air.  Resin  ini  mempunyai sifat laju alir yang tinggi selama regenerasi dan  pemanfaatan  yang  baik  dari  total kapasitas  dan  kebutuhan  air  bilasan rendah. Untuk melihat kemampuan penyerapan  resin  sangat  tergantung  pada
kondisi  pH  (Sharma et  al ,  2014).
Kapasitas  resin  optimum  pada  konsentrasi 0,2  g/L  dengan  efisiensi  penyerapan sebesar  96,03%  dan  efisiensi  penyerapan ion  timbel  oleh  resin  Lewatit  K-2621 optimum  pada  pH  5  dengan  efisiensi penyerapan  sebesar  99,80%.  (Cheppy, 2019).
Faktor  yang  mempengaruhi  proses penukaran  ion  adalah  pH  limbah  cair, kecepatan  aliran,  konsentrasi  senyawa dalam  limbah  cair,  tinggi  media  penukar ion  dan  perubahan  suhu.  Kecepatan  aliran kemungkinan dapat diganti dengan kecepatan  putaran  agitasi.  Kemudian diperlukan panjang lintasan jika digunakan kecepatan aliran, sebagai gantinya
digunakan lama waktu kontak.

## Perumusan Masalah
Resin  penukar  ion  adalah  salah  satu teknik  pemisahan  yang  berkembang  dan digunakan  untuk  penghilangan  logam dalam  suatu  sampel  berupa  larutan.  Salah satu resin yang penggunaannya luas adalah resin  Lewatit  yang  mempunyai  sifat pertukaran  yang  selektif  untuk  beberapa ion logam. Telah dicoba penelitian serapan maksimum  terhadap  timbel  terjadi  pada penambahan  resin  Lewatit  yaitu  0,2  gram dan  pada  pH  5  (Cheppy,  2019).  Pada penelitian  ini  dicoba  pengaruh  waktu  dan putaran agitasi terhadap penyerapan timbal oleh  resin  Lewatit  K-2621.  Semakin  lama
waktu  kontak  dan  semakin  cepat  putaran agitasi  terhadap  resin  Lewatit  akan semakin  besar  konsentrasi  Pb  yang berkurang  dalam  limbah.  Namun  pada batas waktu tertentu dan kecepatan tertentu resin  Lewatit  akan  menunjukkan  kondisi jenuh.

## Tujuan Penelitian
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melihat pengaruh  putaran  agitasi  dan  waktu agitasi  terhadap  pemisahan  ion  timbel dengan  menggunakan  resin  lewatit  K- 2621.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Timbal (Pb)
Timbal merupakan salah satu unsur kimia  yang  tergolong  logam  berat  dan memiliki  nomor  atom  82  pada  tabel periodik.  Logam  timbal  berwarna  biru keabu-abuan,  bersifat  lunak,  tidak  berbau dan  kelarutannya  di  dalam  air  dapat diabaikan.  Logam  timbal  termasuk  ke dalam  golongan  logam  yang  cukup  stabil dan  berperan  sebagai oxidizing  agent dalam  bentuk  PbO2  dan  sebagai  reduktor dalam  bentuk  Pb,  memiliki  titik  didih 3164 0 F  dan  titik  leleh  622 0 F  (MSDS, 2008). Timbal ditemukan dalam valensi +2 dan +4 yang memiliki 4 isotop alami: 204,
205,  206,  207  dan  208.  Senyawa  timbal
anorganik  dimiliki  oleh  logam  timbal dengan valensi +2 yang memiliki kemiripan  dengan  logam  alkali  tanah seperti  berilium,  magnesium,  kalsium, stronsium dan barium (Carcinogens group, 2003).
Timbal  termasuk  ke  dalam  logam berat  yang  tidak  mudah  terkorosi  dan mudah  diekstrak  dari  bijihnya  untuk mendapatkan logam timbal murni. Sumber mineral  yang  paling  lazim  ditemui  untuk logam  timbal  adalah  timbal  sulfida  (PbS). Ekstraksi yang dilakukan untuk memperoleh  logam  Pb  murni  dari  sumber mineral  dapat  dilakukan  dengan  cara berikut ini.
1. Reaksi  pembakaran  timbal  sulfida  PbS + 3O 2 → 2PbO + 2SO 2
2. Mereduksi  timbal  oksida  dengan  unsur karbon

## 2PbO + C → 2Pb + CO 2
Timbal  yang  ditemukan  dalam  bentuk senyawa  memiliki  warna  dari  putih  ke kuning  hingga  merah  dan  hitam  yang sebagian  besar  tidak  berubah  di  bawah sinar  matahari  dalam  waktu  cukup  lama. Timbal di udara terbuka mudah teroksidasi dengan  cepat  menghasilkan  Timbal  (II) Oksida  dan  dapat  bereaksi  dengan  Timbal
(II)  Sulfida  menghasilkan  logam  timbal seperti reaksi berikut ini (Thornton, 2001).
2PbO + PbS → 3Pb + SO 2
Tetra  Ethyl  Lead (TEL)  dan Tetra Methyl  Lead (TML)  adalah  senyawa timbal organik terkandung di dalam bensin sebagai  bahan  bakar.  Logam  Pb  yang terkandung dalam bensin sangat berbahaya disebabkan pembakaran bensin akan mengemisikan 0,09 gram timbal tiap 1 km. Salah  satu  bahaya  yang  ditimbulkan  oleh emisi  timbal  adalah  kemunduran  IQ  dan kerusakan  otak  yang  ditimbulkan  dari emisi  timbal  ini.  Keracunan  logam  timbal pada  manusia  ditandai  dengan  pusing, kehilangan  selera,  sakit  kepala,  anemia, sukar tidur, lemah, dan keguguran kandungan.  Selain  itu  timbal  berbahaya karena  dapat  mengakibatkan  perubahan bentuk  dan  ukuran  sel  darah  merah  yang mengakibatkan tekanan darah tinggi (Gusnita, 2012).
Logam  timbal  yang  mencemari udara  terdapat  dalam  dua  bentuk,  yaitu dalam  bentuk  gas  dan  partikel-partikel. Gas timbal terutama berasal dari pembakaran  bahan  aditif  bensin  dari kendaraan bermotor yang terdiri dari tetraetil  Pb  dan  tetrametil  Pb.  Partikel- partikel  Pb  di  udara  berasal  dari  sumber- sumber lain seperti alkil Pb dan Pb oksida, pembakaran  arang  dan  sebagainya.  Polusi
Pb  yang  terbesar  berasal  dari  pembakaran bensin, dimana dihasilkan berbagai komponen  Pb,  terutama  PbBrCl  dan PbBrCl.2PbO (Fardiaz, 1992).
Logam Pb terdapat di perairan baik secara  alamiah  maupun  sebagai  dampak dari  aktivitas  manusia.  Logam  ini  masuk ke  perairan  melalui  pengkristalan  Pb  di udara dengan bantuan air hujan. Selain itu, proses  korofikasi  dari  batuan  mineral  juga merupakan  salah  satu  jalur  masuknya sumber  Pb  ke  perairan  (Palar,  1994). Logam Pb yang terdapat di dalam perairan menimbulkan dampak negatif bagi ekosistem perairan diantaranya mengganggu reaksi kimia dan menghambat  absorbsi  dari  nutrien-nutrien yang esensial.
Logam  Pb  dalam  limbah  cair industri  dapat  dihilangkan  dengan  cara penyerapan pada proses biosorbsi menggunakan  Jar  Test  dengan  kecepatan pengadukan  250  rpm  selama  2  jam.  Ion- ion pada dinding sel mikroorganisma akan digantikan  ion-ionlogam  berat.  Setelah penyaringan
diperoleh
filtratnya
didestruksi terlebih dahulu sebelum
dilakukan  pengukuran  logam  Pb  dengan AAS.  (Emmy et. al., 2011)
Timbal  di  dalam  air  limbah  dapat dihilangkan  dengan  cara  pengendapan sebagai  sulfida  pada  pH  7,5  –  8,5,  selain itu dapat juga diendapkan sebagai karbonat pada  pH  7,5  –  8,5.  Timbal  kabonat
(PbCO 3 )  cenderung  membentuk  endapan seperti kristal dibandingkan dengan timbal hidroksida Pb(OH) 2 sehingga lebih mudah dilakukan penyaringan. Penghilangan logam  timbal  di  dalam  air  dapat  juga secara lebih efektif dapat dilakukan dengan proses pertukaran ion. (Nusa, 2010)
Resin Penukar Ion ( Ion Exchange )
Resin    adalah    senyawa    hidrokarbon terpolimerisasi    sampai    tingkat    yang tinggi  yang  mengandung  ikatan-ikatan hubung silang ( cross-linking ) serta gugusan  yang  mengandung  ion-ion  yang dapat dipertukarkan (Lestari 2007). Berdasarkan  gugus  fungsionalnya,  resin penukar ion terbagi menjadi dua yaitu resin penukar  kation  dan  resin  penukar  anion. Resin  penukar  kation  mengandung  kation yang  dapat  dipertukarkan  sedangkan  resin penukar  anion  mengandung  anion  yang dapat  dipertukarkan.  Menurut  Lestari (2007),  sifat-sifat  penting  dari  resin penukar anion adalah sebagai berikut:
a. Kapasitas penukar ion
Sifat    ini    menggambarkan    ukuran kuantitatif    jumlah    ion-ion    yang    dapat dipertukarkan  dan  dinyatakan  dalam  mek (milliekivalen)  per  gram  resin  kering dalam  bentuk  hidrogen  atau  kloridanya atau  dinyatakan  dalam  milliekivalen  tiap milliter resin (meq/ml).
b. Selektivitas
Sifat  ini  merupakan  suatu  sifat  resin penukar  ion  yang  menunjukkan  aktifitas pilihan atas ion tertentu. Hal ini disebabkan karena penukar ion merupakan suatu  proses  stoikiometri  dan  dapat  balik (reversibel)  dan  memenuhi  hukum  kerja massa.
Faktor yang
menentukan
selektivitas terutama adalah gugus ionogenik  dan  derajat  ikat  silang.  Secara umum selektivitas penukar ion dipengaruhi oleh muatan  ion  dan  jari-jari  ion.  Selektivitas resin  penukar  ion  akan  menentukan  dapat atau  tidaknya  suatu  ion  dipisahkan  dalam suatu  larutan  apabila  terdapat  ion-ion bertanda  muatan  sama,  demikian  juga dapat  atau  tidaknya  ion  yang  telah  terikat tersebut dilepaskan.
c. Derajat ikat silang ( crosslinking)
Sifat ini menunjukkan konsentrasi jembatan  yang  ada  pada  polimer.  Derajat ikat  silang  tidak  hanya  dipengaruhi kelarutan  tetapi  juga  kapasitas  pertukaran, perubahan  volume,  selektivitas,  ketahanan kimia dan oksidasi.

## d. Porositas
Nilai  porositas  menunjukkan  ukuran pori-pori  saluran-saluran  kapiler.  Ukuran saluran  ini  biasanya  tidak  seragam.
Porositas  berbanding  langsung  dengan derajat  ikat  silang,  walaupun  ukuran saluran-saluran  kapilernya  tidak  seragam. Jalinan resin penukar mengandung rongga- rongga,  tempat  air  terserap  masuk. Porositas  mempengaruhi  kapasitas  dan keselektifan.  Bila  tanpa  pori,  hanya  gugus ionogenik dipermukaan saja yang aktif.

## e. Kestabilan resin
Kestabilan penukar ion ditentukan juga oleh mutu produk sejak dibuat. Kestabilan fisik  dan  mekanik  terutama  menyangkut kekuatan dan ketahanan gesekan. Ketahahan  terhadap  pengaruh  osmotik, baik  saat  pembebasan  maupun  regenerasi, juga  terkait  jenis  monomernya.  Kestabilan termal jenis makropori biasanya lebih baik daripada  yang  gel,  walaupun  ikat  silang serupa.  Akan  tetapi  perlakuan  panas  pada penukar  kation  makropori  agak  mengubah struktur kisi ruang dan porositasnya.
Proses  penukar  ion  merupakan  reaksi kimia  antara  ion  dalam  fase  cair  dan  ion dalam fase padat. Misalnya dalam pelunakan  air  sadah  dengan  penukar  ion, maka  ion  Mg  dan  Ca  dalam  larutan  akan dipindahkan oleh natrium. Material penukar ion secara komersial yang pertama kali  digunakan  adalah  zeolit  alam  untuk pelunakan  air  sadah,  namun  dengan perkembangan  teknologi,  maka  banyak digunakan  senyawa  organik  penukar  ion
sintetik.  Penggantian  zeolit  alam  dengan zeolit sintetik karena resin penukar organik sintetik  memiliki  kapasitas  penukar  ion yang  lebih  besar.  Resin  penukar  kation sintetik  adalah  material  polimer  dengan gugus  reakstif  misalnya  sulfonik,  fenolik dan karbosiklik. Proses penukar ion berlangsung  pada  proses batch atau fluidized bed  reactor atau  dalam  kolom, namun  proses batch lebih  sederhana  jika dibandingkan  dengan  proses  penukar  ion dalam kolom.
Resin  dibedakan  atas  resin  sintetik  dan resin alam. Resin alam misalnya zeolit, pasir hijau  ( green  sand )  dan  natrolites.  Zeolit adalah  senyawa  kompleks  silikat.  Zeolit alam mampu menukar ion Na + dengan Ca 2+ ,
Mg 2+ ,  Mn 2+ dan  Fe 2+ dalam  larutan.
Contoh reaksi kimia:
Ca(HCO 3 ) 2 + Na 2 Z ↔ 2NaHCO 3 + CaZ
Keterangan: Z = zeolit
Kation  zeolit  mampu  menghilangkan kesadahan  dalam  air.  Jka  zeolit  sudah jenuh  dapat  diregenerasi  kembali  dengan cara  mengalirkan  balik  air  dan  larutan garam dapur (NaCl)
Reaksi kimia regenerasi zeolit
CaR 2 + 2NaCl
2NaR + CaCl 2
Resin sintetik adalah resin  yang dibuat oleh banyak matriks polimer dengan gugus fungsional ionik  yang larut dan menempel pada  rantai  polimer.  Resin  terdapat  dalam bentuk  gel  atau  resin  makroporous.  Resin makroporous  mempunyai  volume  lebih kecil  jika  dibandingkan  dengan  resin bentuk  gel.  Resin  penukar  ion  terdapat dalam  bentuk  granular  atau  manik-manik ( Shaped) dengan  ukuran  0,10  sampai  1,0 mm ( Suharto, 2011).
Efisiensi regenerasi resin adalah perbandingan  jumlah  ekivalen  ion-ion yang  dipertukarkan  total  dengan  jumlah ion  yang  terdapat  dalam  regenerasi. Pembilasan resin ( rising ) dilakukan dengan  menggunakan  air  demineralisasi. Proses  pembilasan  meliputi  pembilasan cepat  untuk  mencuci  sisa-sisa  ion  dan pembilasan lambat untuk mendesak regenerasi keluar dari resin dan membuang sisa-sisa  pembilasan  yang  bergabung dengan garam dari regenerasi.
Salah  satu  jenis  resin  adalah  resin original dengan merk Lewatit dari pabrikan  Lanxess  Jerman,  adalah  bahan kimia yang terbuat dari polipropilena yang mampu  menukar  ion.  Jenis  ion  yang dipertukarkan  meliputi  ion  positif  (kation) dab  ion  negatif  (anion).  Penukar  kation akan  menukar  ion-ion  positif  antara  lain Ca 2+ dan Mg 2+ penyebab utama kesadahan
air.  Penukar  anion  yang  digunakan  untuk proses demineralisasi.
Fungsi  Resin  Kation  adalah  untuk menghilangkan
kandungan kapur (CaCO 3 ),  Magnesium  (Mg),  Calsium  (Ca) di air minum atau air tanah atau air PDAM atau  air  gunung.  Resin  kation  biasa digunakan  untuk  softener  (pelembut) terhadap  air  dengan  tingkat  kesadahan tinggi (total hardness). Air dengan kesadahan  tinggi akan  menyebabkan fungsi  air  untuk  proses  pencucian  atau pembersihan  menjadi  terganggu.  Sebagai contoh jika digunakan untuk mencuci baju dengan detergen maka sabun atau deterjen tidak  dapat  menghasilkan  busa  yang banyak  dengan  kata  lain  busanya  sedikit. Demikian juga jika digunakan untuk mandi menggunakan  sabun  mandi  maka  busanya pun sedikit dan terasa licin. Hal yang sama terjadi  bila  digunakan  untuk  mencuci rambut  menggunakan  shampo  pembersih rambut.  Oleh  karena  itu  air  dengan kesadahan tinggi seperti ini perlu diperbaiki dahulu (softener/pelembut) dengan  menggunakan  resin  kation.  Air dengan  kesadahan  tinggi  ini  juga  tidak dapat disaring dengan menggunakan membran  RO,  oleh  karenanya  perlu menggunakan softener resin kation sebelum  diproses  melalui  mesin  RO ( Reverse  Osmosis ).  Hal  ini  dilakukan
dengan  tujuan  supaya  kerja  membran  RO
( reverse  Osmosis )  tidak  cepat  mampet.
Bersama-sama  dengan  resin  anion  maka resin  kation  digunakan  untuk  keperluan demin (demineralisasi) yaitu untuk menghasilkan  air  dengan  tingkat  mineral sangat  minim.  Biasanya  proses  demin dilakukan sebelum air masuk ke mesin RO ( Reverse Osmosis ) sehingga kerja membran RO tidak terlalu berat. Proses ini dilakukan  dengan  tujuan  menghasilkan  air murni  dengan  tingkat  TDS  mendekati  0, dimana  air  murni  ini  sering  dibutuhkan untuk  keperluan  kesehatan  seperti  air  oxy dan  lain-lain.  Air  murni  ini  juga  biasa digunakan  didalam  mesin  industri  ketel uap maupun industri mesin-pengolahan air susu  dan lain-lain. Prinsip  kerjanya adalah sebagai  berikut  :  di  dalam  kolom  resin penukar kation, garam-garam yang terlarut di  dalam  air  dikonversi  menjadi  asam- asam  mineral  masing-masing  melalui pertukaran  kation-kationnya  dengan  ion H+. Dari sini terbentuk asam karbonat dari kesadahan  karbonat  ( carbonat  hardness ).
Asam  karbonat  pecah  menjadi  air  dan karbon  dioksida  bebas.  Mekanisme  reaksi yang  terjadi  dalam  kolom  resin  penukar kation adalah sebagai berikut:
Lewatit-2H + + Ca(HCO 3 ) 2 →Lewatit-Ca +
2H 2 CO 3 H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2 ↑
Lewatit-2H + +  MgSO 4 →  Lewatit-Mg  +
H 2 SO 4 Lewatit-2H + + CaCl 2 →  Lewatit-Ca
+ 2HCl

## Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrometri   merupakan   suatu   metode analisis   kuantitatif   yang pengukurannya berdasarkan banyaknya radiasi yang dihasilkan  atau  yang  diserap  oleh  spesi atom  atau  molekul  analit.  (Skoog  et.  al., 2000).  Sejarah  SSA  berkaitan  erat  dengan observasi  sinar  matahari.  Pada  tahun  1802 Wollaston  menemukan  garis  hitam  pada spektrum  cahaya  matahari  yang  kemudian diselidiki lebih lanjut oleh Fraunhofer pada tahun  1820.  Brewster  mengemukakan pandangan  bahwa  garis  Fraunhofer  ini diakibatkan  oleh  proses  absorpsi  pada atmoser  matahari.  Prinsip  absorpsi  ini kemudian mendasari Kirchhoff dan
Bunsen  untuk  melakukan  penelitian  yang
sistematis  mengenai  spektrum  dari  logam alkali  dan  alkali  tanah.  Kemudian  Planck mengemukakan  hukum  kuantum  dari absorpsi dan emisi suatu cahaya. Menurutnya,  suatu  atom  hanya  akan menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu (frekuensi), atau dengan kata lain ia hanya akan mengambil dan melepas suatu jumlah energi tertentu, (ε = hv = hc/λ).
Prinsip  Dasar  SSA  adalah  cuplikan atau  larutan  cuplikan  dibakar  dalam  suatu nyala  atau  dipanaskan  dalam  suatu  tabung khusus  (misal  tungku  api)  seperti  pada Gambar 2. Dalam setiap atom tersebut ada sejumlah  tingkat  energi  diskrit  yang ditempati oleh elektron. Untuk mengeksitasi atom, satu atau lebih elektron harus  berpindah  ke  tingkat  energi  yang lebih tinggi dengan cara penyerapan energi oleh atom itu.
Gambar 1. Skema Spektrofotometri Serapan Atom (Filho, I.J.H, 2012)
Energi  dapat  disuplai  oleh  foton  atau dari  peristiwa  tabrakan  yang  disebabkan
oleh  panas.  Dengan  peristiwa  itu,  elektron terluar  akan  menjauhi  inti  paling  tidak
adalah  ke  tingkat  energi  pertama  E1. Energi  yang  dibutuhkan  adalah  setara dengan  selisih  dari  energi  tingkat  satu dengan energi dasar.
E=E 1 –E 0
Energi  yang  dibutuhkan  untuk  transisi elektron itu dapat dipenuhi oleh foton atau cahaya yang setara dengan :
E = hv
Dengan  h  =  tetapan  Planck  dan  v  = frekuensi
Komponen – komponen dalam SSA adalah sebagai berikut :
 Sumber sinar. 
Merupakan  sistem  emisi  yang diperlukan  untuk  menghasilkan sinar  yang  energinya  akan  diserap oleh  atom  bebas.  Sumber  radiasi haruslah  bersifat  sumber  yang kontinyu. Seperangkat sumber yang dapat memberikan garis emisi yang  tajam  dari  suatu  unsur  yang
spesifik tertentu dengan
menggunakan  lampu  pijar  Hollow cathode.  Lampu  ini  memiliki  2 elektroda, satu diantaranya berbentuk  silindris  dan  terbuat  dari unsur  yang  sama  dengan  unsur yang akan dianalisis. 
 Sistem Pengatoman 
Merupakan  bagian  yang  penting karena  pada  tempat  ini  senyawa akan dianalisis Pada sistem pengatoman, unsur-unsur yang akan  dianalisis  diubah  bentuknya dari  bentuk  ion  menjadi  bentuk atom  bebas.  Ada  beberapa  jenis sistem  pengatoman  yang  lazim digunakan  pada  setiap  alat  AAS, antara lain : 
a. Sistem pengatoman dengan nyala api,  menggunakan  nyala  api untuk mengubah larutan berbentuk  ion  menjadi  atom bebas. Ada 2 bagian penting pada sistem  pengatoman  dengan  nyala api, yaitu sistem pengabut (nebulizer)  dan  sistem  pembakar (burner),  sehingga  sistem  ini sering disebut sistemburner- nebulizer.  Sebagai  bahan  bakar yang menghasilkan api merupakan  campuran  dari  gas pembakar  dengan  oksidan  dan penggunaannya  tergantung  dari suhu nyala api yang dikehendaki. b. Sistem pengatoman dengan tungku grafit Spektrometri Serapan Atom (SSA).
Keuntungan sistem ini jika dibandingkan dengan sistem pengatoman  nyala  api  adalah sampel yang dipakai lebih sedikit,  tidak  memerlukan  gas
pembakar, suhu yang ada diburner  dapat  dimonitor  dan lebih peka.
c. Sistem pengatoman dengan pembentukan  hidrida  Sistem  ini hanya  dapat  diterapkan  pada unsur-unsur yang dapat membentuk hidrida, dimana senyawa  hidrida  dalam  bentuk uapnya akan menyerap sinar dari HCL. Sistem ini biasanya dilakukan  dengan  mereduksi unsur  sehingga  menjadi  valensi yang  lebih  rendah,  kemudian dibentuk sebagai hidrida. Sistem ini  banyak  dilakukan  untuk analisis  unsur-unsur  seperti  As, Bi dan Se.
d. Sistem  pengatoman  dengan  uap dingin Sistem ini hanya
dilakukan  untuk  analisis  unsur Hg,  karena  Hg  mempunyai tekanan uap yang tinggi,
sehingga  pada  suhu  kamar  Hg akan berada pada kesetimbangan antara  fasa  uap  dan  fasa  cair. Cara  menganalisis  Hg  dengan mereduksi merkuri (Hg 2+ )
menjadi  merkuro  (Hg 2 2+ ),
kemudian uapnya dialirkan secara  kontinu  kedalam  sel serapan yang ditempatkan diatas burner  (tidak  dipanaskan)  dan
penyerapan  terjadi  karena  Hg berbentuk uap.

##  Sistem pengatoman sampel padat 
Sistem  ini  dilakukan  pada  sampel dengan  potensial  eksitasi  yang rendah  atau  dengan  energi  yang rendah  sudah  bisa  tereksitasi  dan unsur  tersebut  berada  pada  sampel yang  sederhana  yang  ikatannya mudah lepas. Pengatoman biasanya dilakukan  dengan  menaruh  sampel kedalam  suatu  wadah  sampel, kemudian dipanaskan dengan nyala api  dan  uap-uap  yang  terbentuk dialirkan  kedalam  sel  serapan seperti dilakukan pada Hg. Monokromator  berfungsi  untuk mengisolasi salah satu garis resonansi/radiasi resonansi dari sekian  banyak  spektrum  yang dihasilkan  oleh  lampu  pijar  hollow cathode. 
 Detektor. 
Fungsi  detektor  adalah  mengubah energi  sinar  menjadi  energi  listrik, dimana energi listrik yang dihasilkan digunakan untuk mendapatkan  data.  Detektor  SSA tergantung pada jenis
monokromatornya, jika
monokromatornya  sederhana  yang biasa  dipakai  untuk  analisis  alkali, detektor  yang  digunakan  adalah
barier  layer  cell .  Tetapi  pada umumnya  yang  digunakan  adalah detektor photomultiplier tube.
Metode  SSA  sangat  tepat  untuk analisis zat pada konsentrasi rendah. Logam-logam  yang  membentuk campuran kompleks dapat dianalisis dan selain itu tidak selalu diperlukan  sumber  energi  yang besar. Sensitivitas dan batas deteksi merupakan  parameter  yang  sering digunakan  dalam  SSA.  Keduanya dapat  bervariasi  dengan  perubahan temperatur  nyala,  dan  lebar  pita spektra.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Data
Data yang digunakan adalah data primer menggunakan dana penelitian dosen Politeknik  AKA  Bogor  tahun  2020. Sampel  uji  yang  digunakan  adalah  larutan PbSO4  dan  .  dengan  perlakuan  yang dicobakan  adalah  kombinasi  taraf  dari kecepatan  agitasi  (50,  100  dan  150  rpm) dan waktu agitasi (30, 60, dan 90 menit)

## Waktu dan Tempat
Penelitian  dilakukan  di  Politeknik AKA Bogor, Jl. Pangeran Sogiri No.283 Bogor,  dari  bulan  Mei  -  November 2020.

## Alat dan Bahan
Alat – alat yang digunakan meliputi: Spektrofotometer  Serapan  Atom,  pH meter, Vibrator, piala gelas, labu takar, erlenmeyer dan peralatan gelas lainnya.
Bahan-bahan yang digunakan antara lain: Resin  Lewatit  K-2621,  PbSO 4 ,  HCl,
NaOH,  indikator  pp,  kertas  saring,  air suling.

## Metode Penelitian
Penentuan  Pengaruh  waktu  dan  Putaran Agitasi Terhadap Penyerapan Ion Timbel Oleh Resin Lewatit K- 2621
Larutan  Pb  5  mg/L  dipipet  100  mL ke  Erlenmeyer  (sebanyak  9  buah), kemudian  masing-masing  ditambahkan 0,2 g resin Lewatit K-2621. Selanjutnya 3  buah  piala  diagitasi  pada  50,  100  dan 150  rpm  selama  30menit  dan  3  buah piala gelas berikutnya diagitasi pada 50, 100 dan 150 rpm selama 60 menit. Tiga buah  piala  terakhir  diagitasi  pada  50, 100  dan  150  rpm  selama  90  menit. Setelah  disaring  ke  dalam  vial  diukur kandungan  timbel  nya  menggunakan Atomik  Absorption  Spektrofotometer Serapan Atom.

## Perhitungan:
Abs sampel Kadar Pb % = ---------------- x 100% Abs standar

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan dilakukan dengan
mengombinasikan  taraf  dari  kecepatan agitasi  (50,  100  dan  150  rpm)  dan  waktu
agitasi (30, 60, dan 90 menit). Pengambilan contoh  dilakukan  secara  simplo.  Besarnya penyerapan  ion  Pb  menggunakan  resin Lewatit  K-2621  dapat  dilihat  pada  Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan Waktu Agitasi dan Kecepatan (RPM) Terhadap Penyerapan Ion Pb oleh Resin Lewatit
Berdasarkan  Gambar  2,  dapat  diamati bahwa penyerapan Ion Pb sebanding dengan kecepatan dan waktu agitasi. Misalnya pada seri berwarna biru dengan kecepatan agitasi 50rpm,  semakin  lama  waktu  agitasi  maka banyaknya  ion  Pb  yang  terserap  semakin bertambah.    Besarnya  ion  Pb  yang  terserap pun  semakin  bertambah  ketika  kecepatan agitasinya  dinaikkan.  Penambahan  ion  Pb yang  terserap  pada  variasi  kecepatan  dan waktu agitasi dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Proporsi ion Pb (%) yang terserap pada variasi kecepatan dan waktu agitasi
Waktu  Agitasi (Menit) Kecepatan Agitasi (rpm) Rata- rata 50 100 150 30 9.4% 41.6% 80.4% 43.8% 60 12.9% 43.1% 93.5% 49.8% 90 20.0% 53.9% 100.0% 58.0% Rata-rata 14.1% 46.2% 91.3%
Besarnya konsentrasi Pb awal pada larutan yaitu  sebesar  5  ppm.  Pada  Tabel  1  dapat dilihat  rata-rata  ion  Pb  yang  terserap  pada waktu  agitasi  30,  60,  dan  90  menit berturut-turut  sebesar  43.8,  49.8  dan 58.0%. Pada kecepatan agitasi 50, 100 dan 150  rpm  rata-rata  ion  Pb  yang  terserap yaitu  14.1,  46.2,  dan  91.3  %.  Berdasarkan data  diatas  penyerapan  Pb  sebanding dengan  waktu  dan  kecepatan  agitasi  akan tetapi  penyerapan  ion  Pb  lebih  besar  pada saat kecepatan agitasinya dinaikkan dibandingkan  penambahan  waktu  agitasi. Sedangkan  penyerapan  ion  Pb  secara optimum  sebesar  100%  terjadi  pada kecepatan  agitasi  150  rpm  dengan  waktu agitasi selama 90 menit.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini,  dapat disimpulkan:
1. Banyaknya  ion  Pb  yang  terserap menggunakan  resin  Lewatit  K- 2621  sebanding  dengan  waktu agitasi dan kecepatan agitasi
2. Perubahan  kecepatan  agitasi  (50, 100,  dan  150  rpm)  memberikan perubahan  penyerapan  ion  Pb dibandingkan perubahan waktu
agitasi (30, 60, 90 menit)
3. Penyerapan ion Pb secara optimum sebesar 100% terjadi pada
kecepatan  agitasi  150  rpm  dengan waktu agitasi selama 90 menit

## DAFTAR PUSTAKA
Alguacil,  F.J.,  Escudero  E.,  2018, Removal  of  Arsenic  from  Aqueous Waste  by  ion  Exchange  with Lewatit  MP64  Resin,  Desalination and  Water  Threatment,  133,  257- 256.
Bai,  Y.,  Bartkiewicz,  B.  (2009)  : Removal of Cadmium from wastewater  Using  Ion  Exchange Resin  Amberjet  1200  H  Columns , Polish.  J.  of  Environ , 18 (6),  1191- 1195.
Barbosa,  A.F.,  Segatelli,  M.G.,  Pereira A.C.,  Santos,  A.R.,  Kubota  L.T, Luccas,  P.O.,  Tarley,  C.R.T.,  2007,
Solid-Phase  Extraction  System  for
Pb  (II)  Ions  Enrichment  Based  on Multiwall Carbon Nanotubes Couple on-line Flame Atomic
Absorption  Spectrometry,  Talanta, 71, 1512-1519
Carcinogens  group.  (2003). Report  on Carcinogens Background Document for  Lead  and Lead  Compounds ,
Technology Planning and Management Corporation
Canterbury Hall , Durham, 2-4. Chan-Park,  Hyun-Soo  Kim,  dan  Ki- Won Cha. (1999) : Spectrophotometric Deternination of Copper  after  Selective  Extraction with  α- ( 2-benzimidazolyl) α ,α”-  (
N  –  5  nitro-2  pyridyl  hydrozone)- toluene  in  Presence  of  Brij  58, Bull Korean Chep. Soc , 20 , 3.
Cheppy,  A.  (2016):  Pemisahan  Ion
Tembaga Menggunakan Resin Lewatit K-2621, Warta AKAB Politeknik AKA Bogor , 36, 2
Cheppy, A. (2019): Kajian Analitik Pada Pemisahan  Ion  Timbel  Menggunakan Resin  Lewatit  K-2621,  Warta  AKAB Politeknik AKA Bogor , 42, 2 Day and Underwood. (1991) : Quantitative Analysis Fourth
Edition ,  Practice  Hall  International,
New Jersey.
Dapaah, A.R.K., Takano, N., Ayame, A.,
1999, Solven  Extraction  of  Pb  (II)
from Acid Medium with Zink Hexamethyleneidthiocarbamate followed  by  Back-extraction  and Subsequents  Determination  by  FAAS , Analitica  Chimica  Acta,  336,  281- 286.
Emmy  R.,  Sri  Puji  Rahayu,  Retno Yulinawati dan Bumiarto Nugrohojati, 2011, Pengurangan Logam Berat pada Limbah  Cair  Industri  Percetakan dengan  Teknologi  Biosorpsi.  Balai Besar Kimia dan Kemasan, Kementerian  Perindustrian,  Jakarta, Jurnal  Kimia  Kemasan  Vol.  33  No  2 Oktober 2011: 143 – 151 Fardiaz,  S.  (1992)  : Mikrobiologi  Pangan I . Gramedia Pustaka Utama, Jakarta
Fisher  Scientific.  (2008)  :  Material  Safety Data Sheet ( Lead MSDS )
Gusnita, D. (2012). Pencemaran Logam Berat  di  Udara  (Pb)  dan  Upaya Penghapusan Bensin Bertimbal,
Berita Dirgantara , 13 , 3.
Helcio,  J.I..,  Rodrigo,  F.  D.S.S.,  Maria, D.  R.  C,  Angelo,  C.N.,  Marco, A.K.D.A.,  dan  Andre,  L.D.C.P.
(2012) : State-of-the-Art and Trends in Atomic Absorption, Review . Kalal,  HS., H.A  Panahi,  H  Hoveidi,  M Taghiof,  MT  Menderjani.  (2012)  : Synthesis and application of Amberlite  xad-4  funtionalized  with alizarin  red-s  for  preconcentration and adsorption of rhodium (III), Iran Journal  of  Environmental  Health science &Engineering , 1-9.
Lestari,D.E.  dan  Utomo,S.B.  (2007)  : Karakterisasi  Kinerja  resin  penukar Ion  pada  Sistem  Air  bebas  mineral (GCA  01)  RSG-GAS, Seminar nasional  III  SDM  teknologi  nuklir , 95-104.
Liu,  Y.,  Liu,  Z.,  Gao,  J.,  Dai,  J.,  Ham,  J., Wang,  Y.,  Xie,  J.,  Yan,  Y.,  2011, Selective  Adsorption  Behavior  of  Pb (II)  by  Mesoporous  Silica  SBA-15- Supproted  Pb  (II)-  Imprinted  Polymer based on Surface Molecularly Impuriting  Technique,  Journal  of Hazardous Material, 186, 197-205
Maliou,  E.,  Malamis,  M.,  Sakellarides,
P.O.,  1992,  Lead  and  Cadmium Removal  by  Ion  Exchange  Water Research technology, 25(1), 133-138. Ngah, W.S.W., Fatinathan, S, 2010, Pb(II)
Biosorption using Chitosan and Chitosan Derivates Beads. Equilibrium, Ion Exchange and
Mechanism Studies, Journal of Environmental  Sciences,  22  (3),  338- 346 Nusa Idaman Said, 2010, Metode Penghilangan  Logam  Berat  (As,  Cd,
Cr,  Ag,  Cu,  Pb,  Ni  dan  Zn)  di  dalam Air  Limbah  Industri,  Pusat  Teknologi Lingkungan, BPPT, Jakarta, JAI Vol. 6 No. 2, 2010:137 - 148
Palar,  H.  (1994)  : Pencemaran  dan
Toksikologi  Logam  Berat ,  Rineka
Cipta, Jakarta.10-11 dan 74 – 75.
Sharma, U., Agrawal, S., Shrivastaw, K.
(2014) : An Analytical Approach for
Removal  of  Heavy  Metals  from Aquous Solution by Inorganic Basic Lead  Molybdate  Ion  Exchanger  8- hydroxyquinolin. Chemical  Science
Transactions , 312 , 341-349
Skoog  D.A.,  West  D.M.,  Holler  F.J.
(1996)  : Fundamental  of  Analytical
Chemistry ,  7 th Edition ,  Saunders
College Publishing, Philadelphia .
Suharto.  (2011)  : Limbah  Kimia  dalam pencemaran Udara dan Air,
Penerbit ANDI, Yogyakarta,
Thornton, I., Rautiu, R., Brush, S. (2001) :
LEAD  the  facts, IC  Consultants  Ltd,
London. Ully Lufhtiana, 2010,
Optimasi Penggunaan  Resin  Duolite  C-20  pada Unit  Water  Softener  di  Central Gathering  Station  1  Duri  Field  PT. Caltex  Pasific  Indonesia    Universitas Indonesia.  Fakultas  Teknik  2010, Skripsi