Volume 10   No. 2 Oktober 2021 ISSN : 2252 - 7311 e-ISSN : 2549 - 6840
Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi
Email :  jurnalkonversi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A
ANALISIS ADSORBEN ARANG AKTIF SEKAM PADI DAN KULIT PISANG KEPOK UNTUK PENGOLAHAN AIR SUNGAI GASING, TALANG KELAPA,

## KABUPATEN BANYUASIN SUMATERA SELATAN
Kiagus Ahmad Roni 1* , Sri Martini 2 , Legiso 3 1, 2,3 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang Jl. Jendral  A. Yani 13 Ulu Palembang 30263 Telp: (0711) 513022
Email : kiagusaroni@gmail.com
ABSTRAK. Air  sungai  adalah  sumber  daya  alam  yang  menjadi  kebutuhan  mahluk  hidup  namun hingga kini banyak terjadi pencemaran yang diakibatkan oleh industri. Tingginya konsentrasi logam besi (Fe) pada air sungai Gasing di Talang Kelapa, kabupate Banyuasin, Provinsi Sumatera Selatan diakibatkan dari pembuangan air limbah yang dihasilkan oleh industri. Masyarakat yang berada di sekitaran  sungai  Gasing  menggunakan  air  sungai  untuk  keperluan  mandi  dan  mencuci.  Untuk mengurangi kandungan logam besi (Fe) dapat dilakukan melalui proses adsorpsi. Pada penelitian ini,  dilakukan  pembuatan  adsorben  karbon  aktif  dari  bahan  sekam  padi  dan  kulit  pisang  kapok secara terpisah. Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh data karakteristik kualitas karbon aktif yang  terbuat  dari  sekam  padi  dan  kulit  pisang  kepok  dengan  variasi  berat  yang  berbeda,  untuk memperoleh data pengaruh keefektifitasan karbon aktif, memperoleh data kadar besi (Fe), TSS, pH setelah  dilakukan  proses  adsorpsi.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  beberapa  tahapan  yaitu persiapan bahan baku, karbonisasi, aktivasi, dan penyerapan kadar air sungai dengan karbon aktif. Berdasarkan hasil penelitian karbon aktif sekam padi dan kulit pisang kepok dengan aktivator H 3 PO 4 pada konsentrasi 0,1N 20%, didapatkan karbon aktif pisang kapok dengan massa 50 gr adalah yang terbaik, yaitu  nilai awal TSS 168,2 ppm mengalami penurunan menjadi 0,42 ppm, kadar besi (Fe) menurun dari nilai 0,568 ppm menjadi 0,00 ppm.
Kata kunci : Air sungai gasing, Karbon aktif, Kulit pisang kepok, Sekam padi,
ABSTRACT. River water is a natural resource that is a necessity for living, but there has been a lot of pollution caused by industry. The high concentration of iron metal (Fe) along the Gasing River in Talang  Kelapa,  Banyuasin  Regency,  South  Sumatra  Province  is  caused  by  the  disposal  of wastewater produced by industry. Communities around the Gasing River use river water for bathing and washing purposes. So we need a way to reduce pollution in Gasing river water by using various adsorbents. In this research, an activated carbon adsorbent was made from rice husk and  Kepok banana peel. The purpose of the study was to obtain data on the quality characteristics of activated carbon of rice husk and banana peel with different weight variations, to obtain data on the effect of the effectiveness of activated carbon, to obtain data on iron (Fe), TSS, pH levels after the adsorption process. This research was carried out in several stages, namely the preparation of raw materials, carbonization, activation, and absorption of river water content with activated carbon. Based on the results of research on activated carbon of rice husks and Kepok banana peels with H3PO4 activator at a concentration of 0.1N 20%, it was found that Kepok banana activated carbon with a mass of 50 g was the best, namely the initial TSS value of 168.2 ppm decreased to 0, 42 ppm, the level of iron (Fe) decreased from a value of 0.568 ppm to 0.00 ppm, with a pH value that is close to neutral.
Keywords: Activated carbon, Gasing river water, Kepok banana peel, Rice husk.

## PENDAHULUAN
Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan  suatu  subtansi  pada  permukaan zat  padat.  Pada  fenomena  adsorpsi,  terjadi gaya tarik  menarik  antara  substansi terserap dan penyerap di mana fasa teradsopsi dalam solid  disebut  adsorbat  sedangkan  solid tersebut  adalah  adsorben.  Proses  adsorpsi dapat  terjadi  karena  adanya  gaya  tarik  atom atau molekul pada permukaan padatan yang tidak  seimbang.  Adanya  gaya  ini,  padatan, baik  fasa  gas  atau  fasa  larutan  kedalam permukaannya. Akibatnya konsentrasi molekul pada permukaan menjadi lebih besar dari  pada  fasa  gas  zat  terlarut  (Martini  et  al, 2021).
Adsorben  dapat  dibuat  dari  bahan alam  seperti  limbah  sekam  padi  dan  kulit pisang  kepok.  Bahan  alam  limbah  tanaman dan pertanian umumnya mengandung beberapa  komponen  biokimia  antara  lain selulosa,  hemiselulosa,  pigmen  klorofil  dan zat  pectin    (Hewwet,  dkk  2014).  Asam galacturonic  menyebabkan  kulit  pisang  kuat untuk  mengikat  ion  logam  yang  merupakan gugus  fungsi  gula  karboksil.  Selulosa  juga memungkinkan  pengikatan  logam  berat. Limbah kulit pisang yaitu salah satunya dapat digunakan  sebagai  ekstraktor  logam  berat (Hewwet, dkk 2014).
Adsorben  yang  berbentuk  arang  aktif merupakan  senyawa  amorf  yang  dihasilkan dari  bahan-bahan  yang  mengandung  karbon atau  arang  yang  diperlukan  secara  khusus untuk  mendapatkan  daya  absorpsi  yang tinggi.  Menurut  Prabarini  (2015)  Daya  serap karbon  aktif  sangat  besar  yaitu  25-1000% terhadap  berat  karbon  aktif.  Sifat  adsorpsi karbon aktif sangat bergantung pada porositas permukaannya,  namun  di  bidang  industri, karakterisasi  karbon  aktif  lebih  difokuskan pada  sifat  adsorpsi  dari  struktur  porinya. Gugus  fungsi  dapat  berbentuk  pada  karbon aktif ketika dilakukan aktivasi,yang disebabkan terjadinya interaksi radikal bebas pada  permukaan  karbon  dengan  atom-atom seperti  oksigen  dan  nitrogen,  yang  berasal dari  proses  pengolahan  ataupun  atmosfer. Gugus  fungsi  ini  menyebabkan  permukaan karbon  aktif  menjadi  reaktif  secara  kimiawi dan mempengaruhi sifat adsorpsinya.
Menurut  Sudirjo  (2013),  oksidasi permukaan dalam produksi karbon aktif akan menghasilkan  gugus  hidroksil,  karbonil  dan karboksilat  yang  memberikan  sifat  amfoter
pada  karbon  sehingga  karbon  aktif  dapat bersifat sebagai asam maupun basa.
Untuk mengetahui efisiensi penurunan kandungan logam besi pada air sungai, maka penelitian  ini  melakukan  uji  eksperimen melalui metode adsorpsi dengan menggunakan  adsorben  yang  masing – masing  terbuat  dari  kulit  pisang  kapok  dan sekam padi, lalu dilakukan analisa perbandingan terhadap keduanya.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Bahan  :  Kulit  pisang  kepok,  sekam  padi, aquadest, H 3 PO 4 .
Alat  :  erlenmeyer,  beaker  glass,  timbangan elektrik,  saringan  arang,  furnace,  pengaduk kaca, pH meter, oven.

## Metode Penelitian
Proses  pembuatan  karbon  aktif  terdiri  atas tiga tahapan yaitu proses persiapan, karbonisasi dan aktivasi.
1). Proses Persiapan.
Dilakukan proses pencucian berulang dengan air  aquadest  lalu  dilanjutkan  dengan  proses pengeringan alami terhadap  sekam padi dan kulit pisang kepok menggunakan panas sinar matahari hingga mencapai berat konstan. 2). Proses Karbonisasi.
Kulit  pisang  kepok  yang  telah  dipersipakan lalu  dimasukan  ke  dalam furnace untuk dikarbonisasi. Proses karbonisasi berlangsung  pada  suhu  450 o selama  ±  50 menit,  lalu  didinginkan  dalam  suhu  ruang. Selanjutnya  dihancurkan  hingga  berbentuk serbuk yang disaring menggunakan saringan berukuran ± 100 mesh.
3). Proses Aktifasi.
Arang  sekam  padi  dan  kulit  pisang  kepok diaktivasi  menggunakan  H 3 PO 4 konsentrasi 0,1  N  dengan  variasi  dosis  yaitu  30,  35,  40, 45,  50  gr  lalu  diaduk  selama  10  menit  dan didiamkan selama 24 jam. Kemudian campuran  tersebut  disaring  dan cake -nya dicuci dengan aquadest. Cake tersebut dicuci hingga  mendapatkan  pH  yang  mendekati netral lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 117 0 C dan didinginkan dalam suhu ruang.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  penelitian,  maka  dapat ditarik beberapa poin penting terkait kadar air pada  adsorben  setelah  proses  adsorpsi. Sebagaimana yang ditampilkan pada gambar
1,  diketahui  bahwa  semakin  banyak  dosis adsorben maka kadar air akan semakin kecil.
Nilai  kadar  air  setelah  adsorpsi menggunakan arang aktif sekam padi dengan jumlah  30-50  gr  mencapai  3,04-2,24%, sedangkan  pada  kulit  pisang  kepok  dengan jumlah 30-50 gr dapat mencapai 2,09-1,12%.
Gambar    1.    Grafik    massa  karbon  aktif terhadap kadar air
Tabel1.  Karakterisasi  awal  sampel  air sungai Gasing
Gambar 2. Grafik jumlah adsorben terhadap kadar abu
Selanjutnya  gambar  2  merefleksikan korelasi  antara  jumlah  karbon  aktif  dengan kadar  abu  adsorben.  Kadar  abu  pada adsorben  sekam  padi  dengan  dosis  30  -  50 gram  mencapai  2,25 –  1,51%,  sedangkan kadar  abu  pada  adsorben  kulit  pisang mencapai 1,25 - 0,86%. Berdasarkan SNI 06 –  3730  –  1995,  syarat  standar  baku  mutu karbon aktif maksimal 10%. Kadar abu rendah
membuat proses adsorpsi berlangsung dengan  lebih  baik.  Dengan  demikian,  maka penelitian  ini  telah  berhasil  memproduksi adsorben  yang  memiliki  kadar  abu  pada adsorben yang memenuhi standar SNI.
Untuk mengetahui berapa jumlah kadar besi, TSS dan nilai pH pada air sungai gasing, maka  dilakukan  analisa  sebelum  perlakuan terhadap  karbon  aktif  sekam  padi  dan  kulit pisang kapok sebagaimana yang ditampilkan pada  tabel  1.    Berdasarkan  tabel  tersebut, diketahui bahwa pH air sungai Gasing berada pada  nilai  5.2.  Hal  ini dapat  disebabkan  oleh beberapa kandungan dari limbah cair industri dan  rumah  tangga  di  sekitar  sungai  yang memberi  pengaruh  asam  Sementara  itu, kadar TSS yang relatif tinggi disebabkan oleh banyaknya zat padat terlarut yang menyebabkan  kekeruhan  warna  air  (Slamet, 2017; Masthura dan Jumiati, 2017).
Analisis  Air  Sungai  Gasing  Setelah Adsorpsi 1. Analisis pH
Hasil  analisa  nilai  pH  setelah  penyerapan dengan karbon aktif memenuhi Standar Baku Mutu Peraturan Gubernur Sumatera Selatan No 16 tahun 2012 yaitu sebesar 6-8.
Berdasarkan  gambar  3,  dapat  dilihat  bahwa perubahan  nilai  pH  air  sungai  Gasing  yang signifikan terjadi pada adsorpsi
menggunakan  arang  aktif  sekam  padi  di mana  terjadi  perubahan  pH  dari  pH  awal sebelum  adsorpsi  yaitu    5,2  menjadi  5,94. Dan pada adsorpsi menggunakan arang aktif dari kulit pisang kepok perubahan pH dari 5,2 – 6,4. Penyerapan menggunakan karbon aktif sekam  padi  dan  kulit  pisang  kepok  dapat meningkatkan  nilai  pH  sehingga  hampir mendekati netral.
Gambar 3. Grafik nilai pH Sungai Gasing setelah Adsorpsi Parameter (unit) Nilai 1.  pH 5,2 2.  TSS (mg/l) 168,2 3.  Besi (mg/l) 0,568 Kad ar ab u ( %) Kad ar air ( %)
Dari gambar diatas, dapat disimpulkan bahwa air  sungai  gasing  yang  sudah  mendapat perlakuan  dengan  karbon  aktif  sekam  padi dan  kulit  pisang  menghasilkan  pH  yang mendekati  netral.  Nilai  pH  mempengaruhi kemampuan sisi aktif biomassa serta berpengaruh  pada  mekanisme  adsorpsi  ion logam.  Ketergantungan  adsorpsi  ion  logam pada  pH  berhubungan  erat  dengan  gugus fungsi  yang  ada  pada  permukaan  massa adsorben  yang  dapat  meningkatkan  daya serap adsorben terhadap logam besi (Martini et al, 2021).
2. Analisis padatan tersuspensi Analisis  padatan  tersuspensi  atau total suspended  solid (TSS)  dilakukan  untuk mengetahui  konsentrasi  padatan  terlarut dalam  bentuk  suspensi  yang  ada  didalam sampel, yaitu air sungai (Megawati et al, 2014; Effendi, 2003).
Kandungan  TSS mempunyai  hubungan erat  dengan  tingkat  kecerahan  perairan. Keberadaan padatan terlarut dapat
menghalangi penetrasi cahaya yang masuk ke dalam air sehingga menggangu kesetimbangan  ekosistem  perairan  pada sungai tersebut. Hasil analisis TSS dalam air sungai gasing yang dilakukan dalam penelitian ini ditunjukan pada gambar 4. Berdasarkan gambar tersebut, dapat dijelaskan  bahwa  terjadinya  penurunan  nilai TSS pada air sungai Gasing disebabkan oleh proses adsorpsi dengan menggunakan arang aktif  sekam  padi  maupun  arang  aktif  kulit pisang  kapok.  Penurunan  nilai  TSS  pada adsorben  sekam  padi  adalah  dari  0,82 menjadi  0,60,  sedangkan  pada  adsoprsi menggunakan  adsorben  kulit  pisang  kapok, nilai penurunan TSS dari  0,65 menjadi 0,42. Penurunan  nilai  TSS  membuat  air  semakin jernih karena konsentrasi padatan tersuspensi  yang  berhubungan  erat  dengan tingkat  kekeruhan  air  menjadi  turun  akibat ikatan  pada  sisi  aktif  pada  permukaan adsorben. Hal ini menunjukan bahwa karbon aktif  efektif  digunakan  pada  penurunan  nilai TSS dan dapat memenuhi baku mutu standar air sungai.

## Gambar  4.  Grafik  nilai  TSS  Sungai Gasing setelah Adsorpsi
3. Analisis Besi
Hasil analisis kadar besi dari air sungai gasing dan hubungannya dengan nilai dosis adsorben  dapat  dilihat  pada  gambar  5.  Pada gambar  tersebut,  dapat  dijelaskan  bahwa terjadi penurunan kadar besi air sungai gasing setelah dilakukan proses adsorpsi.
Arang aktif sekam padi mengalami penurunan kadar  besi  dari  0,568 –  0,26.    Dan  pada adsorpsi memakai kulit pisang kepok mengalami penurunan kadar besi dari 0,568 – 0,00. Dengan demikian bahwa kedua adsorben telah dapat menurunkan nilai kadar besi.
Gambar  5.  Grafik  kadar  besi  Sungai gasing setelah Adsorpsi
Berdasarkan  gambar  5,  diketahui  bahwa penurunan nilai besi terjadi setelah perlakuan dengan  karbon  aktif,  baik  yang  terbuat  dari sekam padi maupun kulit pisang kapok. Hal ini terjadi karena dukungan mengandung komponen  utama  seperti  selulosa  pada
material  alam  tersebut.  Senyawa  tersebut yang  memiliki  kemampuan  mengikat  polutan yang  terlarut  dalam  air  sebagai  media adsorpsi.  Dapat  disimpulkan  pula  bahwa kapasitas  adsorpsi  cenderung  meningkat dengan peningkatan dosis karbon aktif. Hal ini disebakan  oleh  semakin  banyaknya  sisi  aktif pada  permukaan  adsorben  yang  terseia sebagai  media  perangkap  ion  logam  besi (Martini et al, 2021)

## KESIMPULAN
Penelitian  ini  membuktikan  bahwa  limbah sekam  padi  dan  kulit  pisang  kapok  dapat menjadi alternatif bahan pembuatan adsorben untuk menurunkan kandungan logam besi dan TSS  pada  air  sungai.  Data  eksperimen  hasil adsorpsi dengan menggunakan adsorben dari kulit  pisang  menunjukan  hasil  yang  lebih optimal dibanding adsorben yang terbuat dari sekam  padi.  Pada  adsorben  dari  kulit  pisang kapok,  kondisi  operasi  optimum  untuk menurunkan  konsentrasi  TSS  dan  besi  pada air  sungai  terjadi  pada  dosis  adsorben  50 gram dimana nilai awal TSS yaitu 168.2 dapat turun menjadi 0.60 mg/L, sedangkan nilai besi (Fe) mengalami penurunan 100%.  Selain itu, proses  adsorpsi  menyebabkan  peningkatan nilai pH. Pengujian nilai kadar abu dan kadar air  pada  adsorben  setelah  proses  adsorpsi juga  menunjukan  bahwa  adsorben  yang diproduksi telah memenuhi standar SNI.

## DAFTAR PUSTAKA
Achmad, A., Syarfi, dan M. Atikalidia. 2011.
Penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD) dan Produksi Biogas Limbah  Cair  Pabrik  Kelapa  Sawit Dengan  Bioreaktor  Hibrid  Anaerob Bermedia Cangkang Sawit. Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik Kimia  “Kejuangan”  ISSN  1693  – 4393 . Laboratorium Rekayasa
Bioproses  Jurusan  Teknik  Kimia Universitas Riau: 5-6.
Aji Satrio, 2021. analisis adsorben berbagai arang  aktif  untuk  pengolahan  air sungai  kundur,  kec.banyuasin  1  , kab.banyuasin provinsi sumatera selatan. Universitas  Muhammadiyah Palembang.
Masthura  dan  jumiati  ,  2017  . peningkatan kualitas air . Sumatera utara medan
Suripin. 2001. Analisis warna, suhu, pH dan salinitas  air  sumur  bor  dikota  palopo. Universitas Cokroaminoto Palopo
Sri  Martini  dan  Sharmeen  Afroze,  2021.
Current  development  of  sorbent derived from plant and animal waste as  green  solution  for  treating polluted  aqueous  media ,  Jurnal Teknologi, 83, 175-191.
Effendi.  2003. Penentuan  kandungan  zat padat  (total  dissolve  solid  dan suspended  solid)  di  perairan  teluk lampung. Universitas Lampung
Christina  megawati,  Muh.  Yusuf,  Lilik Maslukah, 2014 sebaran kualita perairan  dari  zat,oksigen  terlarut  dan pH . Universitas diponogoro
Achmad.2013. Analisa  Pencemaran  Air Sungai  Tapung  Kiri  Oleh  Limbah Industri  Kelapa  Sawit  PT.  Peputra Masterindo  di  Kabupaten  Kampar . S2,Universitas Diponegoro.
Lubis,  Z  2012. Pengaruh  penambahan tepung kulit pisang (musa paradisiacal). Universitas  Sumatra utara
Castro dkk 2011. Banana pell appied to the solid  phase  extration  of  copper  and lead  from  river  water :industrial  and chemistry  research.  Retrieved  from pubs.acs.org/IECR.  Diakses  15  juni 2018
Badan  Pusat  Statistik  Palembang. 2012.
Jumlah  Penduduk Kota  Palembang ,
Palembang
Badan Lingkungan Hidup Palembang. 2012.
Parameter Pencemar Air Sungai Musi Palembang , Palembang
Chandra, B  2016.  Pengantar Kesehatan Lingkungan,  Buku  Kedokteran  EGC,
Jakarta
Daud.2014  , Kontribusi  Limbah  domestik terhadap kualitas Air . Program Pasca Sarjana Universitas Gajahmada. Yogyakarta.
Fair,  G.M.,  Geyer,J.C.,  and  Okun,  D.A., Element Of Water  Supply and Waste Water Diposal , Second Edition, John Wiley and Sons, New York , 1971.
Hefni  Effendi.  2016. TelaahKualitas Air Bagi  Pengelolaan  Sumber  Daya  dan Lingkungan Perairan . Penerbit Kanisisus, Yogyakarta.
KeputusanPeraturan Gubernur Sumatera Selatan Nomor 16, 2010. Tentang Baku Mutu Air Sungai , Palembang
Hewwet,  dkk 2014..Pengaruh Penambahan  Tepung  Kulit  Pisang Raja. Universitas Suamatera Utara
Makarim. 2017. Jerami Padi : Pengelolaan dan Pemanfaata n. Bogor: Pusat Penelitian  dan Pengembangan Tanaman Pangan.
Nuri,  2021, Proses  adsorbsi  besi  pada  air limbah  pewarnaan  dan  pencucian industri tekstil eco printing
menggunakan karbon aktif dari ampas teh. Universitas
Muhammadiyah
Palembang.
Oscik J & Cooper IL. 1994. Adsorption . Ellis Horwood Publisher, Ltd.Chichester.
Asmadi, 2011. Metoda Praktis penghilangan Zat  besi  Di  Dalam  Air  Minum . Jakarta : Kelair – BPPT
Prabarini 2015. Arang Aktif Pengenalan dan Proses Pembuatannya .Sumatera: Universitas  Sumatera Utara.
Slamet 2017. Pencemaran Air: Sumber, Dampak  dan  Penanggulangannya . Makalah Pribadi. Bogor. IPB.
Siregar, H., 1981. Budidaya Tanaman Padi di  Indonesia .  Sastra  Hudaya,
Bogor.
Sitanggang,  Crismasly.,2010. Pemanfaatan
Arang Sekam Padi Sebagai Adsorben Untuk Menurunkan Kadar  Besi  Dalam  Air  Sumur.
Sumatera: Universitas  Sumatera Utara.