## EFEKTIVITAS ADSORPSI KULIT MANGGA, KULIT PEPAYA DAN BATANG PISANG SEBAGAI PENYERAP TIMBAL (Pb) PADA AIR LINDI TPA TAMANGAPA
Hijrah Mustajabah Saiyidah, Ihsan, dan Sahara 1
1 Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Alauddin Makassar Email: hijrahmustajabah@gmail.com, ihsanphysics@uin-alauddin.ac.id, rarafis_uin@yahoo.co.id
Abstract: One threat today is the destruction of the environment waste pollution. Waste of mango peel, papaya peel and banana stem bark can be  used  to  absorb  heavy  metals  in  a  body  of  water  such  as  waste containing  cellulose  and  pectin.  Leachate  is  the  result  of  a  pile  of garbage that have decomposed physical, chemical and biological decay results  contain  harmful  substances such as  heavy metals.  In  this  study attempted an adsorption method using waste mango peel, papaya peel and banana stem as an adsorbent to absorb heavy metals in leachate is adsorbat.    With  adsorption  process  mango  peel,  papaya  peel  and banana stem as adsorbent divided into several mass size is 1, 1.5 and 2 grams  with  a  variety  of  contact  time  of  40,  60  and  80  minutes  as  the independent  variables  in  the  study  and  the  stirring  speed  as  a  fixed variable.  Leachate  used  contain  heavy  metals  Pb  of  1.58  mg/l.  After analysis  using  the  SSA  found  that  the  highest  effectiveness  in  the mango  peel  adsorb  Pb,  namely  the  addition  of  mango  peel  masses  as much  as  1  gram  to  40  minutes  of  contact  time  with  the  absorption efficiency  of  93.67%;  the  highest  effectiveness  in  papaya  peel adsorption of Pb, namely the addition of papaya mass of 1.5 grams with a  contact  time  of  40  minutes  with  the  absorption  efficiency  of  65.82%; the highest effectiveness in the banana stem adsorption of  Pb, namely the  addition  of  banana  stem  mass  1  gram  with  a  contact  time  of  40 minutes with the absorption efficiency of 56.33%.
Keywords : Adsorption, Leachate, Adsorbent.

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Indonesia  merupakan  salah  satu  negara  yang  memiliki  keragaman  jenis tanaman.  Diantara  jenis  tanaman  yang  jumlahnya  banyak  di  Indonesia  yaitu mangga,  pepaya  dan  pisang.  Mangga  merupakan  buah  yang  memiliki  banyak
vitamin dan mineral. Mangga dapat dikonsumsi  sebagai buah segar dan dapat pula dikonsumsi  dengan  cara  diolah  menjadi  berbagai  macam  makanan  dan  minuman seperti  sirup  dan  puding.  Pepaya  merupakan  buah  yang  memiliki  gizi  yang  tinggi. Pisang  merupakan  tanaman  yang  mengandung  banyak  vitamin  A,  B  dan karbohidrat.  Pisang  memiliki  tingkat  konsumsi  yang  tinggi  di  masyarakat  karena besarnya manfaat yang dihasilkan dari buah tersebut karena selain buahnya, dapat pula  dimanfaatkan  daun  dan  batangnya.  Banyaknya  konsumsi  buah  mangga, pepaya  dan  pisang,  maka  banyak  pula  limbah  dari  buah  tersebut  diantaranya  kulit dan  batangnya  yang  seharusnya  perlu  dipikirkan  untuk  dapat  digunakan  alternatif lain.
Kulit  mangga  merupakan  limbah  yang  biasanya  tidak  terpikirkan  untuk dimanfaatkan  lagi,  namun  dapat  dijadikan  sebagai  penyerap  logam-logam  berat karena mengandung selulosa dan pektin. Permukaan selulosa akan menjadi partikel bermuatan  negatif  ketika  dicelupkan  di  dalam  air,  sehingga  akan  terjadi  interaksi coulomb dengan logam berat bermuatan positif yang berada di dalam air.
Bagian  kulit  pepaya  mengandung  banyak  pektin.  Secara  umum,  pektin terdapat  di  dalam  jaringan  dinding  sel  tanaman,  khususnya  di  sela-sela  antara selulosa dan hemiselulosa.
Batang  pisang  memiliki  komposisi  kimia  berupa  selulosa.  Selulosa merupakan senyawa organik. Selulosa mempunyai potensi yang cukup besar untuk dijadikan  sebagai  penyerap  karena  gugus  OH  yang  terikat  pada  selulosa  apabila dipanaskan  pada  suhu  tinggi  akan  kehilangan  atom-atom  hidrogen  dan  oksigen sehingga tinggal atom karbon yang terletak pada setiap sudutnya. Ketidaksempurnaan  penataan  cincin  segi  enam  yang  dimiliki,  mengakibatkan tersedianya  ruang-ruang  dalam  struktur  arang  arang  aktif  yang  memungkinkan adsorbat masuk dalam struktur arang aktif berpori.
Air lindi ( leachate ) merupakan hasil tumpukan sampah yang telah mengalami proses dekomposisi secara fisik, kimia maupun biologis. Hasil pembusukan sampah ini  mengandung  zat-zat  berbahaya  seperti  logam  berat  dan  jika  tidak  dilakukan pengelolaan  yang  tepat  maka  air  akan  meresap  ke  dalam  tanah  sehingga  akan mencemari lokasi air tanah yang berada di sekitar TPA.
Air  lindi  mengandung  bahan  organik  maupun  anorganik  yang  mengandung berbagai  mineral  dan  logam berat  seperti  Pb,  Cu  dan  Cd.  Kandungan  logam  berat yang  terdapat  dalam  air  lindi  dapat  meresap  ke  dalam  tanah  melalui  proses peresapan    dan    pengaliran,    sehingga    dapat    menyebabkan    pencemaran lingkungan terutama pada air sumur yang letaknya dekat dengan TPA.
Adsorpsi  merupakan  proses  pemindahan  molekul  pori-pori  perpindahan molekul  dari  larutan  ke  dalam  pori-pori  adsorben.  Proses  ini  dimulai  dengan terjadinya  peristiwa  difusi  eksternal  yaitu  fase  dimana molekul-molekul  logam  pada larutan berpindah menuju ke permukaan luar adsorben. Molekul-molekul logam yang
terjerap  kemudian  akan  mengalami  difusi  pori  atau  perpindahan  dari  permukaan adsorben  menuju  ke  bagian  yang  dalam  atau  pori-pori  adsorben  (makropori  dan mikropori). Ion logam dengan ukuran yang lebih kecil akan menuju bagian mikropori, sedangkan  sebagian  yang  lainnya  akan  menempati  makropori  adsorben.  Semakin luas volume pori-pori adsorben maka semakin banyak ion logam yang terserap.

## Rumusan Masalah
Rumusan  masalah  pada  penelitian  ini  yaitu  seberapa  besar  efektivitas  kulit mangga, kulit pepaya dan batang pisang dalam  mengadsorpsi timbal (Pb) pada air lindi TPA Tamangapa dengan memvariasikan massa dan waktu kontak?

## Tujuan Penelitian
Mengacu  pada  rumusan masalah  di  atas,  maka  tujuan  penelitian  ini  adalah mengetahui  efektivitas  kulit  mangga,  kulit  pepaya  dan  batang  pisang  dalam mengadsorpsi  timbal  (Pb)  pada  air  lindi  TPA  Tamangapa  dengan  memvariasikan massa dan waktu kontak.

## 2. METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  ini dilaksanakan pada bulan Mei – Agustus 2016 di Laboratorium Kimia UIN Alauddin Makassar.

## Alat
Shaker, oven, ayakan 100 mesh, belender, gelas kimia, neraca analitik, pipet tetes,  erlenmeyer,  labu  ukur  100  ml,  corong,  kertas  saring whatman , spektrofotometer  serapan  atom  (SSA),  pipet  mohr,  labu  ukur  50  ml  dan  kompor listrik.

## Bahan
Kulit  mangga,  kulit  pepaya,  batang  pisang,  air  lindi,  aquades,  larutan  induk timbal (Pb) 1000 mg/l, HNO 3 150 ml dan tissu.

## Prosedur Kerja
Proses  penelitian  diawali  dengan  membuat  adsorben  (serbuk  kulit  mangga, kulit  pepaya  dan  batang  pisang)  yang  dilakukan  dengan  cara  mencuci,  menjemur selama  5 –7  hari,  menghaluskan,  mengoven pada  suhu 108 0 selama  30  menit  dan mengayak  menggunakan  ayakan  100  mesh.  Membuat  larutan  standar  Pb  sebesar 0,1  mg/l,  0,5  mg/l,  1  mg/l,  2  mg/l  dan  4  mg/l  melalui  proses  pengenceran  dengan menggunakan  aquades.  Menyaring  air  lindi  sebelum  diinteraksikan  dengan adsorben menggunakan shaker.
Proses adsorpsi logam Pb dalam air lindi, masing-masing dilakukan dengan menginteraksikan  1,  1,5  dan  2  gram  adsorben  ke  dalam  100  mL  larutan  air  lindi kemudian dikontakkan menggunakan shaker dengan kecepatan 100 rpm selama 40,
60 dan 80 menit.  Menyaring campuran adsorben dan larutan air  lindi untuk diambil filtratnya,  kemudian  mengukur  konsentrasinya  menggunakan  Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Deret Standar Logam Pb
Tabel 1. Deret Standar Logam Pb Sample ID Konsentrasi (ppm) Adsorbansi Cal Zero 0 0,0002 Standard 1 0,1 0,0041 Standard 2 0,5 0,0083 Standard 3 1 0,0124 Standard 4 2 0,0213 Standard 5 4 0,0399
Sumber : Hasil pengukuran di Lab. kimia Fakultas Sains dan Teknologi, 2016.

## Adsorben Kulit Mangga
Grafik 1. Pengaruh waktu kontak terhadap penyerapan logam timbal (Pb) dengan variasi massa kulit mangga.
Pada  grafik  1  dapat  dilihat  bahwa  efisiensi  penyerapan  yang  paling  tinggi terjadi  pada  waktu  kontak  40  menit  sedangkan  efisiensi  penyerapan  yang  paling rendah  terjadi  pada  waktu  kontak  80  menit.  Pada  waktu  kontak  40  menit  terjadi penurunan  efisiensi  penyerapan  dengan  penambahan  massa  adsorben  sebanyak 1,5  dan  2  gram.  Pada  waktu  kontak  60  menit  terjadi  peningkatan  efisiensi
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 E fi s ie n s i P e n y e ra p a n ( % ) Waktu Kontak (Menit) 1 gram 1.5 gram 2 gram
penyerapan dengan penambahan massa adsorben sebanyak 1,5 dan 2 gram. Pada waktu  kontak  80  menit  terjadi  penurunan  efisiensi  penyerapan  pada  penambahan massa  adsorben  sebanyak  1,5  gram  dan  kembali  meningkat  pada  penambahan massa adsorben sebanyak 2 gram.
Dengan  menggunakan  adsorben  kulit  mangga,  waktu  kontak  paling  efektif untuk menyerap logam timbal pada air lindi adalah 40 menit karena jika terlalu lama dapat  menurunkan  tingkat  penyerapan.  Hal  ini  sebabkan  semakin  lama  waktu kontak dapat mengakibatkan desorpsi, yaitu lepasnya ion logam timbal yang sudah terikat  pada  gugus  aktif  adsorben  (Nor  dkk,  2014:  123).  Berdasarkan penambahan massa  adsorben  maka  yang  paling  efektif  adalah  pada  waktu  kontak  60  menit karena semakin banyak massa adsorben yang ditambahkan maka semakin banyak pula  logam  timbal  yang  terserap.  Pada  waktu  kontak  40  dan  80  menit  terjadi penurunan  penyerapan  logam  timbal  pada  saat  penambahan  massa  adsorben. Penurunan  massa  timbal teradsorpsi disebabkan konsentrasi  timbal yang  terserap pada  permukaan  kulit mangga lebih  besar  dibandingkan konsentrasi timbal yang tersisa    dalam  larutan.    Perbedaan    konsentrasi  tersebut    menyebabkan    ion    Pb 2+ yang  sudah    terikat    pada  kulit  mangga akan  terdesorpsi  kembali  ke  dalam  larutan (Irawan dkk: 107).

## Adsorben Kulit Pepaya
Grafik 2. Pengaruh waktu kontak terhadap penyerapan logam timbal (Pb) dengan variasi massa kulit pepaya
Pada  grafik  2  dapat  dilihat  bahwa  efisiensi  penyerapan  yang  paling  tinggi terjadi  pada  waktu  kontak  40  menit  sedangkan  efisiensi  penyerapan  yang  paling rendah  terjadi  pada  waktu  kontak  80  menit.  Pada  waktu  kontak  40  menit  terjadi
0 10 20 30 40 50 60 70 0 20 40 60 80 100 E fi s ie n s i p e n y e ra p a n ( %) Waktu Kontak (Menit) 1 gram 1.5 gram 2 gram
peningkatan efisiensi  penyerapan  dengan  penambahan massa adsorben  sebanyak 1,5,  namun  turun  lagi  dengan  penambahan  massa  adsorben  2  gram.  Pada  waktu kontak  60  menit  terjadi  peningkatan  efisiensi  penyerapan  dengan  penambahan massa  adsorben  sebanyak  1,5  dan  2  gram.  Pada  waktu  kontak  80  menit  terjadi penurunan  efisiensi  penyerapan  pada  penambahan massa  adsorben  sebanyak  1,5 gram dan kembali meningkat pada penambahan massa adsorben sebanyak 2 gram Penggunaan  adsorben  kulit  mangga,  waktu  kontak  paling  efektif  untuk menyerap  logam  timbal  pada  air  lindi  adalah  40  menit.  Penurunan  persentase  ion Pb 2+ teradsorpsi    terjadi    pada    menit    60    dan  80,  hal    ini    karena    semakin banyaknya    ion  Pb 2+ yang    terserap  pada  kulit  pepaya  maka    akan    saling  berjejal dan  luas  permukaan  adsorben  semakin    berkurang    yang    menyebabkan  kulit pepaya tidak mampu  mengadsorpsi   ion Pb 2+ lagi sehingga  ion Pb 2+ yang  sudah terikat pada kulit pepaya  akan  terdesorpsi kembali  ke  dalam  larutan.

## Adsorben Batang Pisang
Grafik 3.  Pengaruh waktu kontak terhadap penyerapan logam timbal (Pb) dengan variasi massa batang pisang
Pada  grafik  3  dapat  dilihat  bahwa  efisiensi  penyerapan  yang  paling  tinggi terjadi  pada  waktu  kontak  40  menit  sedangkan  efisiensi  penyerapan  yang  paling rendah  terjadi  pada  waktu  kontak  80  menit.  Pada  waktu  kontak  40  menit  terjadi penurunan  efisiensi  penyerapan  dengan  penambahan  massa  adsorben  sebanyak 1,5  dan  2  gram.  Pada  waktu  kontak  60  menit  terjadi  peningkatan  efisiensi penyerapan  dengan  penambahan  massa  adsorben  sebanyak  1,5  gram,  namun terjadi  penurunan  efisiensi  penyerapan  dengan  penambahan  massa  adsorben sebnyak  2  gram.  Pada  waktu  kontak  80  menit  terjadi  peningkatan  efisiensi
0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 E fi s ie n s i P e n y e ra p a n ( %) Waktu Kontak (Menit) 1 gram 1.5 gram 2 gram
penyerapan  pada  penambahan  massa  adsorben  sebanyak  1,5  gram  dan  kembali menurun pada penambahan massa adsorben sebanyak 2 gram.
Penggunaan  adsorben  kulit  mangga,  waktu  kontak  paling  efektif  untuk menyerap  logam  timbal  pada  air  lindi  adalah  40  menit.  Setelah  adsorpsi  mencapai titik  optimum  adsorpsi  maka  selanjutnya  akan  terjadi  proses  penguraian  yang disebut  desorpsi.  Kondisi  optimum  ini  disebut  dengan  keadaan  kesetimbangan adsorpsi.  Maka  pada  waktu  kontak  adsorpsi  yang  optimum  kapasitas  logam terserapnya  bernilai  maksimal.  Namun  setelah  melewati  titik  kesetimbangan  itu, logam  Pb  yang  teradsorpsi  pada  batang  pisang  akan  mengalami  proses  desorpsi. Jadi logam terserapnya kembali berkurang (Kristiyani, 2012: 17).

## 4. PENUTUP

## Kesimpulan
1.  Efektivitas  tertinggi  kulit  mangga  dalam  mengadsorpsi  timbal  (Pb)  yaitu  pada penambahan  massa  kulit  mangga  sebanyak  1  gram  dengan  waktu  kontak  40 menit dengan efisiensi penyerapan sebesar 93,67 %.
2.  Efektivitas  tertinggi  kulit  pepaya  dalam  mengadsorpsi  timbal  (Pb)  yaitu  pada penambahan  massa  kulit  pepaya  sebanyak  1,5  gram  dengan  waktu  kontak  40 menit dengan efisiensi penyerapan sebesar 65,82 %.
3.  Efektivitas  tertinggi  batang  pisang  dalam  mengadsorpsi  timbal  (Pb)  yaitu  pada penambahan  massa  batang  pisang  sebanyak  1  gram  dengan  waktu  kontak  40 menit dengan efesiensi penyerapan sebesar 56,33 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Ajila,  C.M.,  Bhat,  S.G.  &  Prasada  Rao,  U.J.S,  2007, Valuable  components  of  raw and ripe peels from two Indian mango varieties . Food Chem.102: 1006-1011.
Irawan,  Candra  dkk,  2012,  Pengaruh  Massa  Adsorben,  Lama  Kontak  Dan  Aktivasi Adsorben  Menggunakan  HCl  Terhadap  Efektivitas  Penurunan  Logam  Berat (Fe)  Dengan  Menggunakan  Abu  Layang  Sebagai  Adsorben, Jurnal ,
Balikpapan: Politeknik Negeri Balikpapan.
Kristiyani, Dyah dkk, 2012, Pemanfaatan Zeolit Abu Sekam Padi Untuk Menurunkan Kadar  Ion  Pb 2+ Pada  Air  Sumur, Jurnal ,  Semarang:  Universitas  Negeri Semarang.
Maisovia, Siti, 2014, Tingkat Pencemaran Logam Berat (Pb, Cu, Cd) dalam Air Lindi di  Tempat  Pembuangan  Akhir  Sampah  Kota  Probolinggo  dan  Pengaruhnya Terhadap  Kualitas  Air  Permukaan  (Sumur), Skripsi ,  Jember:  Universitas Jember.
Muna,  Ai,  Nailil,  2011,  Kinetika  Adsorpsi  Karbon  Aktif  dari  Batang  Pisang  Sebagai Batang  Adsorben  Untuk  Penyerapan  Ion  Logam  Cr(VI)  Pada  Air  Limbah Industri, Skripsi, Semarang: Universitas Negeri Semarang.
Nor,  Fahrizal  dkk,  2014,  Sintesis  Biomassa  Bulu  Ayam  Teraktivasi  NaOH 2 SO 3 Aplikasinya  Penurun  Kadar  Tembaga  Limbah  Elektrolating, Skripsi , Semarang: Universitas Negeri Semarang.
Rohani,  Dian,  Anita,  dkk,  2011,  Pengukuran  Efektivitas  Kulit  Singkong,  Kulit  Ubi Jalar,  Kulit  Pisang  dan  Kulit  Jeruk  Sebagai  Bahan  Penyerap  Besi  (Fe)  dan Mangan (Mn) Pada Air Lindi TPA, Jurnal, Malang: Universitas Brawijaya.
Sofiana,  Heni,  dkk,  2012,  Pengambilan  Pektin  dari  Kulit  Pepaya  Dengan  Cara Ekstraksi, Jurnal , Semarang: Universitas Diponegoro.