ADSORPTION Cu 2+ METAL ION OF PECTIN FROM “TONGKA LANGIT” BANANA’S CRUST  ( Musa Speices Van Balbisiana )
Adsorpsi Ion Logam Cu 2+ Pada Pektin Dari Kulit Pisang Tongka Langit ( Musa Speices Van Balbisiana )
I Wayan Sutapa 1* , Victor Petrus Dirk Siahay 2 , M.F.J.D.P. Tanasale 3
1,2,3 Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Pattimura University, Kampus Poka, Jl. Ir. M. Putuhena, Ambon 97134
*Corresponding author, e-mail: wayansutapa@fmipa.unpatti.ac.id
Received:  October 2013 Published: July 2014

## ABSTRACT
The adsorption Cu 2+ metal ion of pectin from “tongka langit” banana’s crust ( Musa Speices van balbisiana ) has been done. Pectin was obtained from extraction “tongka langit” banana’s crust with HCl at temperature 90 o C during 4 hours. Pectin was produced 9.49 grams (10.41%). Identification functional group of pectin before and after  adsorption  use  FT-IR  spectrophotometer  and  defractometer  XRD  while  Cu 2+ metal  adsorption  result  was analized with using AAS. Adsorption Cu 2+ metal was followed adsorption isotherm Freundlich with K F value = 4.33 mg/g and n value = 0.86.
Keywords :Adsorption, Cu 2+ metal, pectin, “tongka langit” banana, extraction, isotherm

## PENDAHULUAN
Di  Indonesia,  terdapat  lebih  dari  230  jenis pisang,  tetapi  yang  umum  dijual  di  pasaran  dan dikonsumsi  adalah:  pisang  barangan,  raja,  raja sereh,  raja  uli,  raja  jambe,  raja  molo,  raja  kul, raja tahun, raja bulu, kepok, tanduk, mas, ambon lumut,  ambon  kuning,  nangka,  kapas,  kidang, lampung,  dan  pisang  tongkat  langit  (Astawan, 2010).
Pisang  merupakan  salah  satu  komoditi pertanian  yang  cukup  penting  di  Indonesia  dan dikenal sebagai tanaman hortikultura berproduksi  tinggi  dengan  prospek  pemasaran yang  cukup  baik  (Soedibyo,  1980).  Buah  pisang banyak disukai untuk dikonsumsi secara langsung  sebagai  buah  atau  diolah  menjadi produk konsumsi lain seperti kripik pisang, selai pisang, dan lain sebagainya.
Kulit  pisang  yang  terbuang  ini  merupakan limbah organik yang masih banyak mengandung karbohidrat  dan  nutrisi  lain.  Karbohidrat  kulit pisang  berbentuk  pati,  serat  kasar  dan  gula reduksi  yang  relatif  cukup  tinggi.  Pemanfaatan daging  buah  pisang  yang  besar  untuk  berbagai makanan,  akan  menghasilkan  limbah  yang berupa kulit pisang (Sofia, 1997).
Menurut hasil penelitian dari Balai Penelitian  dan  Pengembangan  Industri,  tanaman
pisang  mengandung  berbagai  macam  senyawa seperti  air,  gula  pereduksi,  sukrosa,  pati,  protein kasar,  protopektin,  lemak  kasar,  serat  kasar,  dan abu.  Sementara  itu  didalam  kulit  pisang terkandung  senyawa  pektin  yang  cukup  besar (Astawan, 2010).
Pektin  atau  senyawa  pektat  adalah  suatu polisakarida kompleks yang terdapat pada lamela tengah  ( middel  lamella )  atau  ruang  antara  sel dari  jaringan  tanaman  tingkat  tinggi.  Senyawa pektat  polisakarida  dan  serat-serat  selulosa terikat  bersama  membentuk  jaringan  kuat  yang yang berfungsi sebagai perekat antara sel. Buah- buahan  dan  sayuran  banyak  mengandung senyawa ini (Voragen 1991).
Perubahan senyawa-senyawa pektat mempunyai  pengaruh  pada  proses  pematangan dan  pembusukan  buah-buahan.  Senyawa  pektat polisakarida  pada  bua-buahan  yang  masih mentah  terdapat  dalam  bentuk  protopektin  yang merupakan  senyawa  pektat  yang  tidak  larut dalam air. Perubahan protopektin menjadi pektin berlangsung  selama  proses  pemasakan  buah. Pada  buah  yang  terlalu  masak,  pektin  berubah menjadi  asam  pektat  atau  asam  poligalakturonat (Nord, 1958).
Logam  berat  masuk  ke  lingkungan  dapat secara  alamiah dan non alamiah. Secara  alamiah
logam  berat  masuk  ke  lingkungan  akibat peristiwa  alam,  seperti  pengikisan  dari  batuan mineral,  debu  dan  partikel  yang  ada  dalam lapisan  udara  dibawa  turun  oleh  hujan  ke perairan  laut,  sedangkan  secara  non  alamiah logam  berat  masuk  ke  lingkungan  akibat aktivitas  manusia,  seperti  buangan  industri  di darat dan di laut (Azis, 1999).
Akhmalludin  dan  Kurniawan  (2005)  telah mengisolasi  pektin  dengan  cara  ekstraksi  dari limbah  kulit  cokelat  pada  pH  =  2,871  dan menghasilkan  pektin  sebesar  2,836  g.  Selain  itu juga  Satria  dan  Ahda  (2006)  telah  mengisolasi pektin  dari  kulit  pisang  kepok  dengan  cara ekstraksi  dengan  pelarut  HCl  pada  suhu  80 o C dan  lama  waktu  ekstraksi  1,5  jam  menghasilkan pektin  sebesar  21,33%  dari  berat  kulit  pisang. Wong,  et  al.,  (2008)  telah  mengkaji  proses adsorpsi  logam  berat  seperti  Cu(II),  Cd(II), Pb(II), Zn(II) dan Ni(II) oleh pektin termodifikasi dan adsorpsi yang paling baik pada logam  Cu(II)  dengan  persentase  adsorpsi  adalah 98,40%.
Berdasarkan latar
belakang yang dikemukakan,  maka  telah  dilakukan  penelitian “Adsorpsi  Ion  Logam  Cu 2+ Pada  Pektin  dari Kulit  Pisang  Tongka  Langit  ( Musa  Speices van balbisiana )”.

## METODOLOGI
Alat Lumpang, Hot-Plate (Cimarec  2),  Oven
(Memert), Ayakan Tatonas (50 mesh),
Pengaduk,  Pompa  Vakum,  Sentrifuge,  Shaker (SHA-C,  Canstant  Temperature  Oscillator), Seperangkat alat gelas, Spektrofotometer Serapan Atom (Buck Scientifika), Spektrofotometer FTIR (Prestige-21
Shimandzu), XRD (Shimandzu XD-160).

## Bahan
Kulit pisang tongka langit ( Musa Speices van balbisiana ),  Ethanol  95%,  HCl,  Cu(NO 3 ) 2 ,  Air suling.

## Prosedur kerja Persiapan Sampel
Pelepasan  albido  (bagian  dalam  kulit  pisang yang  berwarna  putih)  dilepaskan  dengan  cara mengeroknya memakai sendok. Albido dikeringkan  di  dalam  oven  pada  60 o C  selama
24  jam.  Kemudian,  albido  yang  sudah  kering dihaluskan menggunakan lumpang.
Ekstraksi  Pektin  dari  Kulit  Pisang  Tongka Langit ( Musa Speices van balbisiana )
Albido  ditambahkan  dengan  air  sebanyak  3- 5  kali  berat  albido.  Campuran  diaduk  sehingga menjadi  bubur  encer.  Bubur  encer  ditambahkan dengan  larutan  HCl  1%  sehingga  pH-nya menjadi  1,5.  Hasilnya  disebut  bubur  asam. Kemudian,  bubur  asam  diekstrak  pada  90 o C selama  4  jam.  Hasilnya  disaring  dengan  kertas saring dan didinginkan pada suhu 25 o C. Ethanol 95%  diasamkan  dengan  menambahkan  2  mL HCl pekat dan didiamkan selama 1 jam.

## Pengendapan Pektin
Endapan  seperti  gel  terbentuk,  kemudian larutan  dicuci  2  kali  dengan  ethanol  95%  dan disentrifuge  selama  15  menit  (3000  rpm). Endapan  terbentuk  dan  dikeringkan  dengan pompa  vakum  pada  25 o C  selama  8  jam, kemudian dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer  FTIR.  Pektin  dihaluskan  dan diayak (60 mesh) untuk eksperimen lebih lanjut.

## Biosorpsi Logam Berat
Sebanyak  5  buah  erlemeyer  disiapkan  dan dimasukkan  pektin  sebanyak  0,5  gram  ke  dalam masing-masing erlenmeyer, kemudian ditambahkan  50  mL  larutan  Cu 2+ dengan konsentrasi  5,  10,  15,  20,  25  ppm  pada  setiap erlemeyer.  Selanjutnya  dikocok  menggunakan shaker selama  2  jam  dan  didiamkan  selama  5 menit,  filtrat  kemudian  dianalisis  kadar  Cu dengan menggunakan SSA.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi pektin dari kulit pisang tongka langit ( Musa Species Van Balbisiana )
Pektin dapat diperoleh dengan cara ekstraksi dari kulit pisang tongka langit dengan menambahkan  HCl  pada  suhu  90 0 C  selama  4 jam.  Tujuan  penambahan  HCl  adalah  sebagai pelarut  pektin  (Wigati,  2009).  Setelah  itu hasilnya  disaring  dan  didinginkan  kemudian ditambahkan  etanol  95%  dan  diasamkan  dengan menambahkan  2  mL  HCl  pekat,  didiamkan selama 1 jam, hal ini bertujuan untuk mengambil pektin dari larutan (Wigati, 2009). Selama 1 jam didiamkan  akan  terbentuk  endapan  seperti  gel, kemudian  di  cuci  Cu(II)  dengan  menggunakan etanol  95%  dan  disentrifuge    selama  15  menit. Analisis  menggunakan  spektrofotometer  FT-IR
seperti  pada  gambar    1  di  dapatkan  hasil  seperti Tabel 1:
Gambar 1. Spektrum FT-IR pektin hasil isolasi dari kulit pisang tongka langit
Tabel 1. Data spektrum FT-IR Gugus Fungsi Bilangan Gelombang (cm -1 ) -OH 3335,94 CH 2185,39 C=O 1608,66 -CH 2 1409,99 -CH 3 1316,44 C-O(ester) 1007,62 – 1261,47
Hasil  isolasi  pektin  dari  kulit  pisang  tongka langit  diperoleh  pektin  sebanyak  9,49  gram (10,41%).

## Biosorpsi Logam Cu (II) Pada Pektin
Sebelum melakukan adsorpsi pada campuran larutan  Cu  (II)  dengan  menggunakan  pektin, larutan  standar  Cu  (II)  diukur  absorbansinya seperti yang terlihat pada Tabel 2.
Pada  proses  adsorpsi  logam  Pb,  pektin ditambahkan dalam larutan logam Cu (II) dengan konsentrasi  yang  berbeda  di- shaker selama  2 jam.  Filtrat  yang  dihasilkan  diuji  dengan menggunakan  spektrofotometer  serapan  atom dan diperoleh hasil seperti pada Tabel 3.
Tabel 2. Absorbansi larutan standar Cu (II)
Konsentrasi larutan Cu (II) (ppm) Absorbansi 0 0.000 2.5 0.239 5 0.388 10 0.633 15 0.977 20 1.231
Tabel 3. Absorbansi larutan Cu (II) yang telah diadsorpsi oleh pektin Konsentrasi logam Cu (II) (ppm) Absorbansi 5 0.221 10 0.256 15 0.515 20 0.737 25 0.821
Pektin yang telah teradsorbsi oleh logam Cu (II)  diuji  dengan  spektrofotometer  FTIR, menghasilkan  spektrum  yang  terlihat  pada Gambar 2.
Gambar 2. Spektrum FT-IR Pektin setelah adsorbsi ion logam Cu (II).
Data  XRD  pada  pektin  setelah  adsorbsi bahwa pada sudut 2θ : 14 o, 24 o , 29 o , menunjukan adanya  penyerapan  Cu  (II)  oleh  pektin  yang dapat  dilihat  pada  Gambar  3.  Hal  ini  dibuktikan juga  dengan  standar  penyerapan  XRD  untuk  Cu (II)  berada  pada  sudut  2θ:  15 o ,  25 o ,  dan  36 o (Gambar 4).
p
Gambar 3. Refraktogram XRD Pektin setelah   adsorbsi logam Cu (II).
Gambar 4. Refaktogram XRD logam Cu(II) murni
Analisis  persamaan  biosorpsi  logam  Cu  (II) oleh pektin
Pada  proses  biosorpsi  logam  Cu  (II),  pektin ditambahkan  ke  dalam  larutan  Cu  (II)  dengan konsentrasi  yang  berbeda  kemudian  dikocok dengan  shaker  selama  2  jam.  Filtrat  yang dihasilkan  dianalisis  dengan  menggunakan  SSA untuk  menentukan  konsentrasi  logam  Cu  (II) yang tersisa setelah absorpsi dengan menggunakan pektin seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Konsentrasi logam Cu (II) yang tersisa setelah adsorpsi menggunakan pektin
C o (ppm) A C e (ppm) C ads (ppm) 4,55 0,256 3,38 1,17 9,22 0,515 7,71 1,51 15,22 0,737 11,41 3,81 18,24 0,821 12,81 5,43 24,12 1,083 17,19 6,93
Keterangan :
C o : konsentrasi logam Cu (II) sebelum absorpsi A    : adsorbansi C e : konsentrasi logam Cu (II) yang tersisa
C ads : konsentasi logam Cu (II) yang terabsorpsi Proses  logam  Cu  (II)  oleh  pektin  dapat dijelaskan  dengan  dua  persamaan  isoterm  yaitu isoterm  Langmuir  dan  isoterm  Freundlich,  yang dipakai  untuk  menjelaskan  proses  absorpsi  pada permukaan zat padat. Isoterm Langmuir didasarkan  pada  kurva  hubungan  antara C e terhadap C e /( x / m )  dan  isoterm  Freundlich didasarkan  pada  kurva  hubungan  antara  lon C e terhadap lon ( x / m ). Hasil  adsorpsi logam Cu  (II) oleh  pektin  dan  parameter-parameter  isoterm Langmuir  dan  isoterm  Freundlich  dapat  dilihat pada Tabel 5.
Berdasarkan  data  pada  Tabel  5  dibuat  kurva isoterm Langmuir dan isoterm Freundlich  sesuai Gambar 5 dan 6.
Tabel 5. Parameter-parameter isoterm Langmuir dan isoterm Freundlich.
C o C e C o – C e Q x/m C e / (x/m) ln C e ln (x/m) 4,55 3,38 1,17 25,71 0,117 28,89 1,22 -2,14 9,22 7,71 1,51 16,38 0,151 51,06 2,04 -1,89 15,22  11,41 3,81 25,03 0,381 29,95 2,43 -0,96 18,24  12,81 5,43 29,77 0,543 23,59 2,55 -0,61 24,12  17,19 6,93 28,73 0,693 24,81 2,84 -0,37 Keterangan :
C o = konsentrasi logam Cu (II) sebelum adsorpsi (ppm) C e = konsentrasi logam Cu (II) yang tersisa (ppm)
x/m  = jumlah mol logam Cu (II) yang teradsorpsi oleh pektin (mol)
Nilai x/m diperoleh berdasarkan persamaan :
Dengan V = volume larutan (L) ; m = berat pektin (g) Q = persentasi adsorpsi (%) y = -0.918x + 41.3 R² = 0.4298 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 0 5 10 15 20 C e/ (x/ m ) Ce
Gambar 5. Kurva Isoterm Langmuir
Nilai Q diperoleh berdasarkan persamaan :
Sehingga  dapat  ditentukan  isoterm  adsorpsi logam Cu (II) oleh pektin dengan membandingkan  persamaan  regresi  linier  dan koefisien  korelasi  (r 2 ).  Berdasarkan  koefisien korelasi  (r 2 )  yang  diperoleh  dari  kurva  isoterm Langmuir dan isoterm Freundlich, kecendurungan  adsorpsi  logam  Cu  (II)  oleh pektin  mengikuti  isoterm  Freundlich  yang dikembangkan  untuk  permukaan  adsorben  yang berifat heterogen.
Berdasarkan kurva isoterm Freundlich (Lampiran 1) maka nilai K F dan n dapat dihitung dengan menggunakan persamaan isoterm Freundlipch  sehingga  diperoleh  nilai K F sebesar 4,33  mg/g  dan  nilai n sebesar  0,86.  Nilai K F menunjukan  kapasitas  jerapan  suatu  adsorben. Nilai K F yang    diperoleh  pada  penelitian  ini berbeda  dengan  nilai K F yang  diperoleh Kapressy  (2005)  yaitu  sebesar  2,301  dan n sebesar  1,005  dan  juga  berbeda  dengan  hasil yang diperoleh Tuny (2010) sebesar 9,3371 mg/g dan n sebesar  0,3026  dengan  adsorben  kitosan. Berbeda juga dengan hasil yang diperoleh Samal (2011)  yaitu  nilai K F sebesar  0,5477  mg/g  dan n sebesar -1,6188 dengan adsorben arang aktif. Hal ini  disebabkan  karena  perbedaan  adsorben  yang digunakan. Semakin besar nilai K F maka semakin besar pula kapasitas adsorben menjerap adsorbat (Lynam  et  al.,  1995).  Dengan  demikian  dapat dikatakan  penyerapan  ion  Cu 2+ oleh  pektin  lebih baik,  jika  dibandingkan  dengan  kitosan  dan arang aktif. Karena nilai K F yang diperoleh lebih
besar dari nilai K F yang diperoleh untuk adsorbsi logam Cu oleh kitosan dan arang aktif.
Nilai 1 /n
menunjukkan indikator
ketergantungan  konsentrasi  yang  berhubungan
dengan  adsorpsi.  Nilai n menunjukan  derajat nonlinieritas  antara  konsentrasi  larutan  adsorpsi, yaitu mengukur penyimpangan linieritas adsorpsi dan  biasanya  digunakan  untuk  mengetahui tingkat kebenaran suatu adsorpsi. Dengan nilai n <  1,  maka  dipastikan  bahwa  proses  adsorpsi  ini merupakan proses kimisorpsi dan sebaliknya jika n >  1,  dipastikan  bahwa  adsorpsi  yang  terjadi merupakan  proses  fisiosorpsi  (Ozcan  dkk., 2005).  Adsorpsi  fisik  terjadi  terutama  karena adanya  ikatan  Van  Der  Waals  dan  merupakan sebuah  kejadian  yang  dapat  balik,  sedangkan adsorpsi  kimia  terjadi  reaksi  kimia  antara padatan  dengan  larutan  adsorbat,  reaksi  ang terjadi  tidak  dapat  balik  (Setyowati.,  1998) menurut  Zor  (2004),  jika  nilai n >  1 mengindikasikan  baiknya  penjerapan  adsorbat oleh adsorben.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  maka  dapat disimpulkan bahwa :
1. Kadar  pektin  dalam  kulit  buah  pisang  tongka langit  ( Musa  Speices  van  balbisiana )  adalah 10,41%.
2. Adsorpsi  logam  berat  Cu  (II)  oleh  pektin mengikuti isoterm adsorpsi Freundlich dengan  nilai K F =  4,33  mg/g  dan  nilai n =
0,86.
y = 1.162x - 3.769 R² = 0.9293 -2.50 -2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.00 0.50
1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
ln ( x/ m ) ln Ce
Gambar 6. Kurva Isoterm Freundlich

## DAFTAR PUSTAKA
Akhmalludin  dan  Kurniawan,  2005,  Pembuatan Pektin  dari  Kulit  Cokelat  dengan  Cara Ekstraksi, Makalah ,  Jurusan  Teknik  Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Astawan  Made.,  2010 .  Pisang  Sebagai  Buah Kehidupan . Barangjasa.com Azis,  T.,  1999,  Distribusi  Logam  Berat  Pb,  Cd, Cu,  Zn  dan  Pengaruh  Musim  di  Perairan Barang  Lompo  Paotere,  Pantai  Losari Unjung  Pandang,  Tesis,  Program  Pasca Sarjana Universitas Hasanudin, Makasar. Lynam, M. M., Kilduff, J. E., & Weber, W. J. Jr., 1995.    Adsorption  of  p-Nitrophenol  from Dilute Aqueous Solution. J. Chem. Edu, 72 : 80-84
Nord, F.F., 1958., Advances in Enzymology, vol.
XX. Interscience Pub. New York 341-371
Ozcan,  A.  S.,  Edem,  B.,  dan  Ozcon,  A.,  2005, Adsorption of Acid Blue 193 From Aqueous Solution  onto  BTMA-Bentonite. Colloid Surface . A : Phsycocem  Eng.  Aspects, 266  :
73-81.
Satria,  B.  H.,  dan  Ahda,  Y.,  2006,  Pengolahan Limbah Kulit Pisang Menjadi Pektin dengan
Metode  Ekstraksi, Makalah ,  Jurusan  Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
Setyowati,  E.,  1998.  Uji  kemampuan  Karbon aktif  Ampas  tebu  dengan  Aktivator  ZnCl 2 terhadap  Fenol.  Jurusan  Teknik  Lingkungan FTSP-ITS., Surabaya.
Soedibyo.,  1980. Pisang  Sebagai  Komoditi Ekspor  dan  Beberapa  Hasil  Olahannya.
Warta  Pertanian  No.  60.  Departemen Pertanian, Yogyakarta.
Voragen, A.G.J.,1991., Biotecnological innovation in food processing, butterworth Heinemann.
Wong,  W.  W.,  Abbas,  F.  M.  A.,  Liong,  M.  T., dan  Azhar,  M.  E.,  2008,  Modification  of Durian Rind Pectin for Improved Biosorbent Ability, Int. Food Res. J. , 15 (3) : 363-365.