Submitted : 17 April 2017 Revised : 16 May 2017 Accepted : 23 May 2017

## ADSORBEN DARI KORAN BEKAS DENGAN MODIFIKASI ASAM SITRAT
Pratiwi Pudyaningtyas 1 , Hamdania Gamu 1 , Rinaldy 1 , Mardiah 1* 1 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman Samarinda Jalan Sambaliung 9 Samarinda Kalimantan Timur 75119 Indonesia
* Email: mardiah@ft.unmul.ac.id

## Abstrak
Logam berat pada umumnya banyak ditemukan dalam limbah di beberapa industri. Logam berat yang dihasilkan oleh limbah industri harus melalui proses pengolahan sehingga limbah dari pabrik tidak mencemari lingkungan. Oleh  karena  itu  dilakukan  penelitian  pembuatan  adsorben  dengan  bahan  baku  koran  bekas  yang  akan  diolah terlebih dahulu dengan asam sitrat. Pemanfaatan koran bekas dapat digunakan sebagai adsorben dengan biaya yang  murah  serta  metode  pembuatannya  yang  relatif  mudah.  Parameter  yang  digunakan  yaitu  dosis  adsorben dan  konsentrasi  larutan  awal  terhadap  penyerapan  logam  Cu. Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  untuk mengetahui  kemampuan  penyerapan  adsorben  dari  koran  bekas  yang  telah  dimodifikasi  dengan  asam  sitrat terhadap  larutan  yang  mengandung  logam  Cu.  Berdasarkan  hasil  percobaan,  kemampuan  adsorben  menyerap logam  memiliki  beberapa  faktor,  antara  lain  yaitu  dosis  adsorben  serta  konsentrasi  larutan.  Penyerapan maksimum dari adsorben koran yang telah diberi asam sitrat yaitu pada dosis adsorben terbanyak yaitu 1 gram, dimana hasil persen removalnya sebesar 55,293 %.
Kata Kunci : Adsorbsi, Kertas Koran Bekas, Asam Sitrat

## Abstract
Heavy metals are commonly found in waste in some industries. Heavy metals produced by industrial waste must go through  the  processing  process  so  that  the  waste  from  the  factory  does  not  pollute  the  environment.  Therefore, research  on  making  adsorbent  with  raw  materials  used  newspapers  that  will  be  processed  first  with  citric  acid. Utilization of used newspapers can be used as an adsorbent with low cost and relatively easy making method. The parameters used are dose of adsorbent and the concentration of the initial solution on the absorption of Cu metal. The purpose of this research is to determine the ability of adsorbent absorption from old newspapers that have been modified  with  citric  acid  to  a  solution  containing  Cu  metal.  Based  on  the  experimental  results,  the  ability  of adsorbent  absorb  metal  has  several  factors,  among  others,  the  dose  of  adsorbent  and  the  concentration  of  the solution.  The  maximum  absorption  of  newspaper  adsorbents  that  have  been  given  citric  acid  is  at  the  dose  of  the largest adsorbent is 1 gram, where the percentage of removal is 55,293%
Keywords : Adsorbtion, Used News Paper, Citric Acid

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  industri  dan  aktivitas  manusia telah meningkatkan pembuangan limbah industri yang mengandung  logam  berat  ke  dalam  lingkungan. Logam-logam  seperti  tembaga,  seng,  kadmium, kromium,  timah,  dan  nikel  apabila  tidak  diolah  maka akan  menimbulkan  permasalahan  yang  besar  bagi lingkungan.  Apabila  logam-logam  tersebut  masuk kedalam  sistem  rantai  makanan  maka  akan  terjadi akumulasi  logam  pada  tingkatan  terakhir,  dalam  hal ini  pada  umumnya  yaitu  manusia.  Logam-logam  yang terakumulasi akan bersifat neurotoksik yang berpotensi  menyebabkan  bahaya  kesehatan  serius iritasi,  gatal-gatal,  penyakit  kulit,  kanker  hati,  ginjal dan paru-paru. (Pitsari dkk, 2013)
Sehingga  diperlukan  metode  penanganan  limbah yang dapat mengatur kadar logam sebelum dibuang ke lingkungan.  Metode  tersebut  antara  lain  seperti adsorpsi, koagulasi, pengendapan kimia, oksidasi atau reduksi,  ultrafiltrasi,  pemisahan  membrane,  dll.  Di antara berbagai metode tersebut, adsorbsi merupakan metode yang paling efektif dengan biaya operasi yang rendah  serta  bahan  konvensional  yang  banyak tersedia seperti lignoselulosa. (Pitsari dkk, 2013) Kertas  seperti  koran  bekas  masih  mengandung selulosa  yang  dapat  digunakan  sebagai  adsorben logam berat.  Pulp kertas koran adalah bahan selulosa kompleks  yang  terdiri  dari  bubur  termo-mekanik, dimana  memiliki  kemampuan  penyerapan  logam. Kemudian  keuntungan  lain  menggunakan  koran sebagai  adsorben  yaitu  sebanyak  80%  Cu  teradsorbsi pada  adsorben  pulp  koran  dapat  diperoleh  kembali dengan  melarutkan  adsorben  ledalam  HCL.  Oleh karena itu adsorben dapat digunakan lagi. (Chakravarty dkk, 2008)
Vaughan et al menemukan bahwa kayu pinus yang dimodifikasi  dengan  asam  sitrat  menunjukkan peningkatan  penyerapan  Cu  dan  Pb.  ( Lehrfeld  1997) menggunakan  tongkol  jagung  yang  dimodifikasi dengan  asam  sitrat  atau  asam  fosfat  memiliki  daya serap  yang  secara  signifikan  mampu  untuk  menyerap ion  logam  berat  seperti  nikel,  kadmium,  seng  dan tembaga. Karbon aktif komersial tersedia juga dengan modifikasi  asam  sitrat  untuk  meningkatkan  adsorpsi ion tembaga.

## 2. PERCOBAAN
Penelitian  ini  dilakukan  dalam  tiga  tahap,  yang pertama  untuk  menghasilkan  adsorben  dari  koran bekas.  Koran  dipotong  kecil-kecil  dan  seragam ukurannya,  kemudian  dilarutkan  dalam  larutan natrium  bikarbonat  10%  M  dan  diaduk  selama  dua jam  untuk  menghilangkan  berbagai  kotoran  seperti debu dan tinta. Koran kemudian disaring menggunakan  kertas  saring  dan  dicuci  dengan  air suling sampai pH 6,5 - 7. Kemudian dikeringkan dalam oven  hingga  beratnya  konstan,  lalu  dipotong  kecil- kecil.
Tahap kedua, adsorben yang diperoleh dari tahap pertama  dilarutkan  dengan  larutan  asam  sitrat  10%. kemudian  disaring,  dicuci  dengan  air  suling  sebanyak 200  ml,  dan  dioven  seperti  pada  tahap  pertama.
Adsorben yang diperoleh dari tahap kedua, kemudian dipotong  dengan  ukuran  kecil  dan  seragam  untuk kemudian digunakan sebagai adsorben.
Pada  tahap  ketiga,  yaitu  tahap  adsorbsi  dengan larutan  CuSO 4.5 H 2 Odengan  berbagai  variabel.  Pada tahap ini, parameter yang diuji adalah dosis adsorben dan konsentrasi larutan. Jenis larutan yang digunakan CuSO 4 . 5 H 2 O.  Pada  variabel  dosis  (larutan  5  ml), digunakan  adsorben  dengan  dosis  0,05,  0,1,  0,25,  0,5 dan  1  g  dengan  waktu  kontak  selama  60  menit.  Pada variabel  konsentrasi  yang  digunakan  yaitu  larutan CuSO 4 . 5 H 2 O dengan konsentrasi 20, 100, 150 dan 200 mg/l dengan  berat  adsorben sebanyak 1 g. Kemudian setelah proses adsorbsi, larutan disaring dan dianalisis menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom.
Persen removal (%) Cu (II) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
% removal =                x 100 ....................(1)
Kapasitas adsorpsi Cu (II) per unit massa adsorben dihitung sesuai dengan persamaan berikut :
.......................................(2)
Dimana Ci dan Ce adalah konsentrasi Cu (II) awal dan akhir (mg L -1 ), qe adalah jumlah Cu (II) teradsorbsi ke adsorben (mg g -1 ), V adalah volume total larutan (L), dan m adalah dosis adsorben (g)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini,  adsorben  diproduksi  dari koran  bekas  yang  dilarutkan  dalam  larutan  10% NaHCO 3 untuk menghilangkan tinta dan kotoran pada koran.  Proses  perendaman  dilakukan  selama  2  jam, untuk  menghindari  degradasi  selulosa,  dimana selulosa  ini  berperan  penting  dalam  proses  adsorbsi. Yield yang  terbentuk  dari  adsorben  berbahan  dasar koran yaitu sekitar 80%.
Gambar 1 menunjukkan pengaruh dosis adsorben terhadap  konsentrasi  Cu  akhir.  Kemudian  pada gambar 2 menunjukkan pengaruh konsentrasi larutan artifisial terhadap Cu akhir.
Gambar 1. Pengaruh dosis adsorben terhadap konsentrasi Cu akhir
Gambar 2. Pengaruh konsentrasi awal Cu terhadap konsentrasi Cu akhir setelah adsorbs larutan artifisial
Konsentrasi akhir dari ketiga variabel yaitu dosis, serta  konsentrasi  larutan  telah  ditunjukkan  pada grafik  diatas.  Pada  variabel  dosis,  digunakan  sampel dosis  sebanyak  0,05;  0,1;  0,25;  0,5;  dan  1  gram. Berdasarkan  grafik  pada  gambar  1,  semakin  besar dosis  yang  ditambahkan  pada  suatu  sampel  maka konsentrasi  akhir  akan  semakin  kecil.  Cu  akhir  yang terendah  yaitu  10,404  mg/l.  Hal  ini  dikarenakan logam  Cu  yang  terkandung  dalam  larutan  akan teradsorbi  lebih  banyak  oleh  adsorben  yang mengandung  selulosa  serta  mengandung  asam  sitrat, dimana  asam  sitrat  sendiri  akan  memperkuat  daya adsorb dari suatu adsorben.
Pada  gambar  2  yaitu  pengaruh  konsentrasi  awal Cu  terhadap  konsentrasi  Cu  akhir  setelah  adsorbsi dengan  konsentrasi  larutan  masing  masing  yaitu  20, 100,  150,  200  mg/l  dengan  massa  adsorben  konstan yaitu  sebesar  1  gram.  Berdasarkan  grafik,  semakin besar  konsentrasi  awal  larutan  maka  Cu  akhir  yang diperoleh  juga  semakin  besar.  Hal  ini  dikarenakan massa  adsorben  yang  konstan  atau  tidak  bertambah seiring dengan pertambahan konsentrasi logam maka hal ini menyebabkan proses penyerapan menjadi tidak maksimal. Sehingga Cu akhir akan semakin tinggi jika Cu  mula-mula  ditingkatkan.  Dari  hasil  penelitian diperoleh Cu akhir yaitu  1,623; 9,190; 14,196; 20,349 mg/l.
Gambar  3  dan  4  menunjukkan  pengaruh  dosis adsorben terhadap % removal dan kapasitas absorbsi. Pada gambar 3 dapat dilihat bahwa penambahan dosis adsorben  akan  memperbesar  persen  removal, sehingga  akan  semakin  besar  pula  logam  Cu  yang terserap  oleh  adsorben.  Hal  ini  karena  semakin  besar dosis  adsorben  maka  semakin  banyak  selulosa  yang mampu  menyerap  logam  sehingga  nilai  persen removal  akan  semakin  tinggi.  Berdasarkan  penelitian yang  telah  dilakukan,  hasil  persen  removal  tertinggi yaitu 55,293 %.
Kemudian  pada  gambar  4,  yaitu pengaruh  dosis adsorben  terhadap  kapasitas  adsorbsi.  Dengan variabel  dosis  yaitu  0,05;  0,1;  0,25;  0,5;  dan  1  gram.
Dengan  dosis  adsorben  yang  semakin  banyak  maka kapasitas  adsorbsi  yang  dihasilkan  akan  semakin menurun.  Hal  tersebut  dapat  dilihat  dari  hasil percobaan  yang  menunjukkan  penurunan  nilai kapasitasi adsorbsi.
Gambar 3. Pengaruh dosis adsorben terhadap % removal Cu
Gambar 4. Pengaruh dosis adsorben terhadap kapasitas adsorbsi Cu
Gambar  5  dan  6  menunjukkan  pengaruh  variasi konsentrasi  awal  Cu  terhadap  %  removal  dan kapasitas  adsorbs Pada  gambar  5,  diperoleh konsentrasi  mula-mula  Cu  (II)  yaitu  sebesar  4,195; 23,272; 35,404; dan 42,416 mg/l. Konsentrasi Cu awal yang  semakin  besar  menyebabkan  persen  removal akan  menurun.  Hal  ini  berdasarkan  hasil  dari percobaan  yang  telah  dilakukan.  Ini  menunjukkan bahwa  semakin  tinggi  konsentrasi  maka  persen removal akan semakin menurun.
Kemudian  pada  gambar  6,  pengaruh  konsentrasi awal  Cu  terhadap  kapasitas  adsorbsi.  Cu  mula-mula
yang semakin tinggi konsentrasinya maka hal ini akan berbading  lurus  dengan  kapasitas  adsorbsi.  Cu  mula- mula  yang  di  gunakan  yaitu  sebesar  4,195;  23,272; 35,404; dan 42,416 mg/l. berdasarkan hasil percobaan yang  telah  dilakukan,  nilai  kapasitas  adsorbsi  yang dihasilkan yaitu 0,128; 0,704; 1,060; dan 1,103
Gambar 5. Pengaruh variasi konsentrasi Cu awal terhadap % removal Cu
Gambar 6. Pengaruh konsentrasi awal Cu terhadap
kapasitas adsorbsi

## 4. KESIMPULAN
Limbah  kertas  koran  yang  diberi  perlakuan dengan  asam  sitrat  secara  efektif  dapat  digunakan sebagai  adsorben  penyerap  logam  Cu  yang  terdapat dalam suatu larutan. Kemampuan adsorben menyerap logam  memiliki  beberapa  faktor,  antara  lain  dosis adsorben  serta  konsentrasi  larutan.  Penyerapan maksimum  dari  adsorben  koran  yang  telah  diberi
asam sitrat yaitu pada dosis adsorben terbanyak yaitu 1  gram,  dimana  hasil  persen  removalnya  sebesar 55,293 %.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Chakravarty,  S.;  Pimple,  S.;  Chaturvedi,  H.T.;  Singh,  S.; Gupta,  K.K.,  Removal  of  copper  from  aqueous solution  using  newspaper  pulp  as  an  adsorbent:
Journal  of  Hazardous  Materials,  2008,  159,  396–
403.
Lehrfeld,  J.,  Cation  exchange  resins  prepared  from phytic acid, J. Appl. Polym. Sci. 1997, 66, 491–497. Marshall,  W.E.;  Wartelle,  L.H.;  Boler,  D.E.;  Toles,  C.A.,
Metal  ion  absorption  by  soybean  hulls  modified with citric acid: a comparative study , 2009.
Pitsari,  S.;  Tsoufakis,  E.;  Loizidou,  M.,  Enhanced  lead adsorption  by  unbleached  newspaper  pulp modified  with  citric  acid,  Chemical  Engineering Journal, 2013, 2013.02.105.
Vaugan,  T.;  Seo,  C.W.;  Marshall,  W.E.,  Removal  of selected  metal  ions  from  aqueous  solution  using modified  corncobs,  Bioresour.  Technol,  2001,  78 133‐139.