J. Kartika Kimia , May 2023, 6, (1), 38-44 Journal homepage : http://jkk.unjani.ac.id/index.php/jkk P-ISSN: 2655-1322     E-ISSN: 2655-0938

## Pembuatan dan Penggunaan Bulir Kalsium Alginat-PVA (Polivinil Alkohol) untuk Adsorpsi Ion Cd(II)

## Preparation and Application of Calcium Alginate-PVA (Polyvinyl Alcohol)
Beads for Cd(II) Ions Adsorption
Rusnadi * , Irin Safitri
Kelompok Keilmuan Kimia Analitik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesa No. 10, Bandung, Indonesia
*E-mail: rusnadi205@itb.ac.id
DOI: https://doi.org/10.26874/jkk.v6i1.200
Received : 1 Dec 2022, Revised : 10 Jan 2023, Accepted : 17 Jan 2023, O nline : 29 May 2023

## Abstrak
Kadmium banyak digunakan dalam bidang penyepuhan logam, baterai, plastik, serta industri cat. Logam ini  bersifat  toksik  bagi  manusia  dengan  dampak  buruk  terhadap  ginjal  dan  rangka.  Adsorpsi  telah diketahui  sebagai  salah  satu  metode  yang  mudah,  efektif,  dan  murah  untuk  proses  penghilangan  ion logam dalam limbah cair. Pada penelitian telah dibuat bulir kalsium alginat-PVA sebagai adsorben ion Cd(II).  Karakterisasi  adsorben  dilakukan  dengan  menggunakan Fourier  Transform  Infrared Spectroscopy (FTIR) dan Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS). Penentuan  kondisi  optimum  adsorpsi  meliputi  komposisi  adsorben,  pH,  waktu  kontak,  dan  massa adsorben. Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa  kondisi  optimum  adsorpsi  pada  pH  4,  waktu  kontak  4 jam, dan massa adsorben 0,2 gram menggunakan sistem batch . Proses adsorpsi ion Cd(II) mengikuti model isoterm Langmuir dan model kinetika orde dua semu.
Kata kunci: adsorpsi, alginat, kadmium, Polivinil Alkohol

## Abstract
Cadmium is widely used in electroplating, batteries, plastics, and paints. Cadmium is a toxic element for  humans,  affecting  mainly  the  kidneys  and  the  skeleton.  Adsorption  is an  easy,  effective,  and inexpensive  method  for  removing metal  ions  in  wastewater.  In  this  research,  we  have  synthesized calcium alginate-PVA beads as Cd (II) ion adsorbent. The adsorbent characterization was carried out using  Fourier  Transform  Infrared  Spectroscopy  (FTIR)  and  Scanning  Electron  Microscopy-Energy Dispersive  Spectroscopy  (SEM-EDS).  Determination  of  the  adsorption  conditions  includes  the composition  of  the  adsorbent,  pH,  contact  time,  and  adsorbent  mass.  The  results  showed  that  the optimum adsorption conditions on adsorbent composition are pH 4, contact time 4 hours, and mass of adsorbent 0.2  grams  using  a  25  mL  volume  solution  in  a  batch  system. The  Cd(II)  ion  adsorption  is followed by the Langmuir isotherm model and the pseudo-second-order kinetics model.

## Keywords: adsorption, alginate, cadmium, Polyvinyl Alcohol
1 Pendahuluan
Pencemaran  ion  logam  berat  telah  menjadi masalah  lingkungan  yang  sebarannya  diyakini makin  luas  dalam  beberapa  tahun  terakhir  dan
menjadi  ancaman  serius  bagi  kesehatan  manusia serta  kerusakan  ekosistem.  Hal  tersebut  disertai dengan  semakin  meningkatnya  pertumbuhan industri secara global yang membuat pencemaran
ion  logam  berat  semakin  meluas  seiring  dengan masifnya  cemaran  dari  pembuangan  air  limbah [1].  Kadmium  (Cd)  adalah  salah  satu  polutan paling  beracun  dalam  sistem  akuatik  [2]. Kadmium  dapat  terakumulasi  dalam  tubuh manusia  melalui  rantai  makanan  [3].  Kadmium banyak  digunakan  dalam  industri  cat,  plastik, pewarna, baterai Ni-Cd, serta pupuk pertanian [4]. Paparan  kadmium  melalui  konsumsi  air  minum, pernapasan,  dan  kontak  dengan  kulit  dapat menyebabkan  kerusakan  pada  paru-paru,  ginjal, hati,  dan  organ  reproduksi  serta  bahkan mengakibatkan kematian jika terakumulasi dalam jumlah  yang  berlebihan  [5].  Oleh  karena  itu, penghilangan ion kadmium dari air limbah sangat penting untuk dilakukan.
Beberapa metode yang umumnya digunakan untuk  menghilangkan  ion  logam  berat  dari  air limbah  antara  lain  koagulasi,  presipitasi  kimia, filtrasi  membran,  pertukaran  ion,  adsorpsi, osmosis balik dan flokulasi [6]. Sejumlah metode tersebut tidak ekonomis karena memerlukan biaya perawatan  dan  pengoperasian  yang  tinggi. Adsorpsi  adalah  salah  satu  metode  yang  paling banyak  digunakan  saat  ini  karena  biaya  yang murah, pengoperasian yang mudah, efisiensi yang tinggi, dan regenerasi  yang  mudah  [7].  Beberapa adsorben  yang  dapat  digunakan  antara  lain kitosan, selulosa, dan alginat. Kitosan merupakan bentuk  derivatif  deasetilasi  dari  kitin,  selulosa merupakan  polisakarida  yang  berfungsi  sebagai komponen  struktural  utama  dinding  sel  dari tanaman, sedangkan alginat merupakan polisakarida  yang  dapat  diperoleh  dari  ganggang coklat. Alginat telah banyak dimanfaatkan sebagai adsorben yang dimodifikasi dan dirancang dalam berbagai bentuk seperti bubuk, butiran, membran, dan serat. Sylwia Kwiatkowska-Marks dan Marek Wojcik  telah  mempelajari  adsorpsi  ion  Cd(II) menggunakan bulir kalsium alginate [4].
Pembuatan komposit alginat dapat dilakukan dalam  upaya  pembuatan  berbagai  adsorben  ion- ion  logam.  Pada  penelitian  ini  telah  dibuat  bulir komposit  alginat  dan  polivinil  alkohol  yang digunakan  sebagai  adsorben  ion  Cd(II).  Alginat merupakan  suatu  polimer  alam  yang  banyak bersumber  dari  rumput  laut  coklat  seperti Sargassum  sp. dan Turbinaria  sp. yang  banyak ditemukan  di  perairan  laut  Indonesia.  Alginat telah  lama  dimanfaatkan  baik  dalam  bidang pangan  maupun  non  pangan.  Alginat  merupakan polisakarida  yang  tersusun  oleh  dua  jenis  asam uronat.  Unit  monomer  alginat  terdiri  dari  asam guluronat  (G)  dan  asam  manuronat  (M)  yang terusun  dalam  tiga  jenis  pengelompokan  yaitu,
kelompok yang terdiri dari residu manuronat dan guluronat  yang  berselang-seling,  kelompok  asam guluronat, dan kelompok asam manuronat [8].
Polivinil  alkohol  (PVA)  adalah  polimer sintetis yang memiliki kelarutan yang cukup tinggi dalam  air,  stabilitas  kimia  dan  mekanik  yang tinggi, serta difusivitas tinggi [9]. PVA dihasilkan dari  hidrolisis  polivinil  asetat.  PVA  dapat  larut dalam  air  dengan  mudah  karena  adanya  gugus hidroksil dalam struktur kimianya [10]. PVA telah banyak  digunakan  sebagai  adsorben  logam  berat yang  efisien  karena adanya  gugus  hidroksil  yang reaktif [11]. Penambahan PVA memberikan nilai tambah  dalam  peningkatan  kekuatan  fisik  serta ketahanan  dalam  lingkungan  asam.  PVA  adalah polimer  sintetis  yang  cocok  untuk  formulasi campuran dengan polimer alami [12].
Penelitian  ini  mempelajari  pembuatan  bulir adsorben komposit alginat-PVA serta karakterisasinya  menggunakan  spektrofotometer FTIR  dan  SEM-EDS.  Penelitian  juga  telah mempelajari pengaruh sejumlah parameter terhadap kinerja adsorpsi dalam sistem batch yang meliputi  pH,  waktu  kontak,  dan  massa  adsorben serta studi kinetika adsorpsi dan isoterm adsorpsi.

## 2 Metode Penelitian

## 2.1 Alat dan bahan
Peralatan yang digunakan meliputi peralatan gelas laboratorium  standar,  plat  pemanas, neraca analitik,  pH  meter,  shaker,  SEM  EDS  dan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS).
Bahan-bahan  yang  digunakan  memiliki kriteria  pro  analis  (p.a)  yang  meliputi  natrium alginat, polivinil alkohol (PVA), Cd(NO 3 ) 2 .4H 2 O, Pb(NO 3 ) 2 ,  Zn(NO 3 ) 2 .4H 2 O,  asam  asetat,  NaOH, CaCl 2 dan H 3 BO 3 .

## 2.2 Pembuatan Adsorben Komposit Kalsium Alginat-PVA
Larutan  natrium  alginat  6%  (b/v)  dibuat dengan melarutkan 3 gram serbuk natrium alginat dalam  50  mL  air  demineralisasi  dan  diaduk menggunakan pengaduk magnet sampai homogen.  Larutan  polivinil  alkohol  2%  (w/v) dibuat dengan melarutkan 1 gram serbuk polivinil alkohol dalam 50 mL aqua dm dan diaduk dengan menggunakan pengaduk magnet sampai homogen. Larutan natrium alginat 6% dan larutan polivinil  alkohol  2%  kemudian  dicampur  dan diaduk menggunakan pengaduk magnet selama 2 jam. Campuran tersebut kemudian dimasukkan ke dalam campuran larutan CaCl 2 2% dan asam borat 6%  tetes  demi  tetes  hingga  terbentuk  butiran kalsium  alginat-PVA.  Butiran  kalsium  alginat-
PVA  tersebut  kemudian  direndam  selama semalam,  lalu  dicuci  dengan  air  demineralisasi. Butiran  kalsium  alginat-PVA  tersebut  kemudian dikeringkan dalam suhu ruang.

## 2.3 Karakterisasi Komposit Kalsium Alginat- PVA
Karakterisasi  menggunakan  spektroskopi Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) dilakukan  untuk  mengidentifikasi  gugus  fungsi yang terdapat pada adsorben sebelum dan sesudah dikontakan  dengan  larutan  ion  Cd(II).  Butiran kalsium  alginat-PVA  sebelum  dan  sesudah digunakan  untuk  proses  adsorpsi  masing-masing dicampurkan  KBr  dengan  perbandingan  1:10 (w/w).  Campuran  kemudian  digerus  hingga homogen  dan  ditekan  menggunakan  alat  pompa hidrolitik  membentuk  pellet  yang  transparan. Pellet  diukur  pada  daerah  bilangan  gelombang 400-4000 cm −1 . Karakterisasi menggunakan Scanning Electron  Microscope-Energy  Dispersive  X-ray Spectroscopy (SEM-EDS) dilakukan unutk mengidentifikasi  morfologi  permukaan  dan komposisi unsur yang terdapat di dalam adsorben sebelum  dan  setelah  digunakan  untuk  proses adsorpsi.  Proses  karakterisasi  menggunakan SEM-EDS  dilakukan  dengan  pembesaran  3000× dan 5000× pada tegangan 10 kV.

## 2.4 Adsorpsi ion Cd(II) dengan sistem batch.
Sebanyak  25  mL  larutan  Cd(II)  100  ppm dimasukkan  ke  dalam  labu  Erlenmeyer  100  mL. 0,1  g  adsorben  kemudian  ditambahkan  ke  dalam labu.  Campuran  kemudian  diaduk  menggunakan shaker .  Sejumlah  parameter  adsorpsi  yang dipelajari  antara  lain  pH,  waktu  kontak  dan konsentrasi awal  ion  Cd(II).  Adsorben  kemudian dipisahkan  dari  larutan  ion  Cd(II),  kemudian konsentrasi  ion  Cd(II)  yang  tersisa  dalam  filtrat ditentukan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
Jumlah  ion  logam  Cd(II)  yang  teradsorpsi oleh adsorben ditentukan dengan Pers. 1.
𝑞 = (𝐶 𝑖 −𝐶 𝑒 ) 𝑚 𝑥 𝑉 (Persamaan 1)
dengan q =  jumlah  ion  Cd 2+ yang  teradsorpsi  oleh adsorben (mg/g); C i = konsentrasi awal ion Cd 2+ dalam larutan (mg/L); C e = konsentrasi ion Cd 2+ dalam larutan setelah setimbang (mg/L); V = volume larutan ion Cd 2+ (L); dan m = massa adsorben (g).
Kemudian  nilai  persen  adsorpsi  ditentukan oleh Pers. 2.
% 𝑎𝑑𝑠𝑜𝑟𝑝𝑠𝑖 = (𝐶 𝑖 −𝐶 𝑒 ) 𝐶 𝑖 𝑥 100 (Persamaan 2)
Model  kinetika  adsorpsi  yang  digunakan pada penelitian ini adalah model kinetika adsorpsi orde satu semu dan model kinetika adsorpsi orde dua semu.
Persamaan  linier  model  kinetika  adsorpsi orde satu semu dinyatakan dalam Pers. 3,
log(𝑞 𝑒 − 𝑞 𝑡 ) = 𝑙𝑜𝑔𝑞 𝑒 − 𝑘 1 2,303 𝑡 (Persamaan 3)
Sedangkan untuk persamaan linier model kinetika adsorpsi orde dua semu dinyatakan dalam Pers. 4.
𝑡 𝑞 𝑡 = 1 𝑘 2 𝑞 𝑒 2 + 1 𝑞 𝑒 𝑡 (Persamaan 4)
dengan  q e =  jumlah  ion  Cd 2+ yang  diadsorpsi  saat kesetimbangan  (mg/g);  q t =  jumlah  ion  Cd 2+ yang diadsorpsi pada waktu tertentu (mg/g); k 1 = konstanta kinetika  adsorpsi  orde  satu  semu;  k 2 =  konstanta kinetika  adsorpsi  orde  dua  semu;  t  =  waktu  kontak (menit)
Interaksi  antara  adsorben  dan  adsorbat  pada kesetimbangan  dianalisis  menggunakan  model isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich. Model isoterm  adsorpsi  Langmuir  dalam  bentuk  linier dapat dinyatakan dalam Pers. 5.
𝐶 𝑒 𝑞 𝑒 = 𝐶 𝑒 𝑞 𝑚 + 1 𝑞 𝑚 𝐾 𝐿 (Persamaan 5)
dengan q e = jumlah ion Cd 2+ yang teradsorpsi per gram adsorben  pada  kesetimbangan  (mg/g); q m =  kapasitas adsorpsi  maksimum  (mg/g); K L =  konstanta  isoterm Langmuir  (mg/L); C e =  konsentrasi  ion  Cd 2+ dalam larutan setelah setimbang (mg/L)
Sedangkan isoterm Freundlich dalam bentuk persamaan linier seperti diperlihatkan dalam Pers. 6,
𝑙𝑜𝑔𝑞 𝑒 = 𝑙𝑜𝑔𝐾 𝐹 + 1 𝑛 𝑙𝑜𝑔𝐶 𝑒 (Persamaan 6)
dengan q e = jumlah ion Cd 2+ yang teradsorpsi per gram adsorben  pada  kesetimbangan  (mg/g); K f =  konstanta isoterm  Freundlich  (mg/g); C e =  konsentrasi  ion  Cd 2+ dalam larutan setelah setimbang (mg/L); n = intensitas adsorpsi.

## 3 Hasil dan Diskusi
3.1 Bulir Komposit Kalsium Alginat-PVA
Pada  pembuatan  bulir  komposit  Alginat- PVA, asam borat merupakan  pengikat silang pada PVA sedangkan larutan CaCl 2 merupakan sumber
ion Ca 2+ yang merupakan pengikat silang alginat [4]. Gambar  1 menunjukkan  butiran  komposit kalsium  alginat-PVA.  Bulir  basah  berwujud butiran transparan yang memiliki kisaran diameter 3-4  mm,  sedangkan  bulir  kering  berwarna  putih kekuningn yang memiliki diameter berkisar 1 mm. Kekuatan  fisik  bulir  alginat  dipengaruhi  oleh waktu  pematangan  saat  direndam  dalam  larutan CaCl 2 /asam borat.  Hilangnya  air  yang  terhubung dengan  ikatan  hidrogen  maupun  interaksi  dipol- dipol  dengan  rantai  polimer  alginat  serta  pva secara  perlahan  disertai  mengecilnya  ukuran butiran komposit.
(A)                                (B)
Gambar 1 Bulir komposit kalsium alginat-PVA basah (A) dan kalsium alginat-PVA kering (B)

## 3.2 Karakterisasi dengan FTIR
Spektrum  IR    bulir  adsorben  sebelum  dan sesudah  mengadsorpsi  ion  Cd(II)  ditampilkan pada Gambar  2 .  Spektrum  FTIR  menunjukkan sejumlah  pergeseran  bilangan  gelombang  yang teramati pada pita serapan khas gugus fungsi O-H (hidroksil)  yakni  sebelum  adsorpsi  berada  pada 3217,27  cm −1 menjadi  3427,51  cm −1 setelah adsorpsi,  kemudian  gugus  fungsi  C=O  sebelum adsorpsi  1614,44  cm −1 menjadi  1606,70  cm −1 . Pergeseran gugus fungsi ini terjadi karena adanya interaksi  ion-dipol  antara  ion  Cd(II)  dengan sejumlah atom donor pada bulir adsorben, seperti pada gugus hidroksil maupun karboksil.
Gambar 2 Spektrum Inframerah adsorben komposit kalsium alginat-PVA
3.3 Karakterisasi dengan SEM-EDS Karakterisasi menggunakan Scanning Electron  Microscopy (SEM)  berguna  untuk mengetahui morfologi permukaan adsorben. Pada penelitian  dilakukan  karakterisasi  SEM  dengan perbesaran  3000×  pada  adsorben  sebelum digunakan untuk adsorpsi dan adsorben yang telah digunakan  untuk  proses  adsorpsi.  Hasil  yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 3 .
(A)                                           (B)
Gambar  3 Citra  SEM  adsorben  sebelum  kontak (A) dan setelah kontak (B)
Berdasarkan Gambar  3 terlihat  bahwa morfologi permukaan adsorben sebelum digunakan  untuk  proses  adsorpsi  lebih  halus, sedangkan morfologi permukaan adsorben setelah digunakan  untuk  proses  adsorpsi  menjadi  lebih banyak  berongga  dan  retakan  yang  tidak  teratur. Hal  ini  terjadi  karena  polimer  berbasis  gugus- gugus  hidrofil  yang  berinteraksi  dengan  baik terhadap lingkungan berair, sehingga mengubahn struktur fisisnya setelah adsorpsi.
Analisis  EDS  dilakukan  untuk  mengetahui komponen  yang  terdapat  pada  permukaan adsorben. Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 1 .
Tabel 1 Hasil analisis EDS adsorben  kalsium alginat- PVA
Unsur % massa Sebelum kontak  Setelah kontak C 22,09 38,34 O 72,35 51,66 Na 3,31 8,36 Cl 1,18 0 Ca 1,07 0 Cd 0 1,64 Berdasarkan Tabel 1 terlihat bahwa kadmium  tidak  terdeteksi  pada  permukaan adsorben  sebelum  digunakan  untuk  adsorpsi. Sedangkan  setelah  proses  adsorpsi,  kadmium terdeteksi  di  permukaan  adsorben  dengan kandungan 1,64%.
3.4 Penentuan pH Optimum Adsorpsi
pH  larutan  merupakan  parameter  penting dalam proses adsorpsi. Perubahan nilai pH larutan akan berpengaruh terhadap muatan pada permukaan adsorben.  Hasil  yang  diperoleh  dapat dilihat pada Gambar 4 .
Gambar 4 Pengaruh pH terhadap adsorpsi ion Cd(II)
Berdasarkan Gambar 4 terlihat bahwa pada pH  2-4  terjadi  peningkatan  nilai  %adsorpsi  ion Cd(II) yang cukup signifikan. Hal ini dikarenakan pada  pH  rendah,  jumlah  ion  H + dalam  larutan cukup  besar,  sehingga  akan  terjadi  kompetisi antara  ion  H + dengan  ion  logam  untuk  berikatan dengan  gugus  –COO − pada  adsorben  yang merupakan  sisi  aktif  pada  permukaan  adsorben. Kemudian  seiring  dengan  meningkatnya  pH, jumlah  ion  H + berkurang,  sehingga  jumlah  ion Cd(II) yang berikatan dengan gugus –COO − pada adsorben  meningkat  dan  %adsorpsi  ion  Cd(II) meningkat.  Pada  pH  4-6,  %adsorpsi  tidak mengalami  peningkatan  yang  signifikan.  Hal  ini menunjukan  bahwa  pada  pH  4  adsorben  sudah mulai  jenuh  karena  semua  sisi  aktifnya  sudah berikatan  dengan  ion  Cd(II),  dan  hal  ini  serupa dengan hasil pada penelitian Kwiatkowska-Marks [4].

## 3.5 Penentuan Waktu Adsorpsi
Hasil  dari  penentuan  waktu  kontak  dapat dilihat pada Gambar 5 .
Gambar  5 Pengaruh  waktu  kontak  terhadap  adsorpsi ion Cd(II)
Hasil  yang  diperoleh  menunjukan  bahwa semakin  lama  waktu  kontak  maka  persentase adsorpsi juga semakin meningkat. Pada waktu 240 menit,  %adsorpsi  cenderung  mulai  stabil  karena permukaan adsorben telah jenuh, sehingga terjadi gaya tolak-menolak antara ion Cd(II) yang terikat pada adsorben dengan ion Cd(II) yang ada dalam larutan.
3.6 Penentuan Massa Optimum Adsorben
Penentuan massa optimum adsorben digunakan untuk mengetahui dosis adsorben yang tepat  pada  proses  adsorpsi.  Dosis  adsorben merupakan parameter penting karena menentukan kapasitas  adsorben  untuk  konsentrasi  awal adsorbat  yang  diberikan.  Hasil  yang  diperoleh dapat dilihat pada Gambar 6 .
Gambar 6 Pengaruh massa adsorben terhadap adsorpsi ion Cd(II)
Hasil  menunjukan  bahwa  ketika  massa adsorben meningkat, persentase adsorpsi meningkat.  Hal  ini  dikarenakan  semakin  banyak adsorben  yang  digunakan  maka  banyaknya  sisi aktif  adsorben  untuk  menyerap  ion  Cd(II)  juga semakin  meningkat.  Pada  massa  adsorben  lebih besar dari 0,20 g, nilai persen serapan ion Cd(II) cenderung  konstan  karena  seluruh  sisi  aktif adsorben telah terisi sehingga penambahan massa adsorben tidak lagi meningkatkan persen serapan ion Cd(II).
3.7 Studi Kinetika Adsorpsi Ion Cd(II)
Pada penelitian ini digunakan dua pendekatan model kinetika adsorpsi, yaitu model kinetika  adsorpsi  orde  satu  semu  dan  model kinetika  adsorpsi  orde  dua  semu.  Kurva  linier model kinetika adsorpsi orde satu semu diperoleh dengan mengalurkan nilai log (q e -q t ) terhadap nilai t seperti yang terlihat pada Gambar 7 .
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 0 1 2 3 4 5 6 7 % A d sr o p si C d (I I) pH 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 0 100 200 300 400 500 600 % A ds or ps i C d( II ) Waktu Kontak (menit)
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 % A ds or ps i C d( II ) Massa  Adsorben  (gram)

## Gambar 7 Kurva kinetika adsorpsi orde satu semu
Sedangkan kurva kinetika adsorpsi orde dua semu  diperoleh  dengan  mengalurkan  nilai  t/q t terhadap nilai t seperti yang terlihat pada Gambar 8 . Berdasarkan  perbandingan  nilai  R 2 dua  model kinetika  adsorpsi  tersebut,  dapat  disimpulkan bahwa  proses  adsorpsi  ion  Cd(II)  menggunakan bulir  komposit  alginat-PVA  mengikuti  model kinetika adsorpsi orde dua semu. Selain itu nilai q eksperimen juga mendekati nilai q dari pemodelan kinetika orde dua semu, selengkapnya ditampilkan pada Tabel 2 .
Gambar 8 Kurva kinetika adsorpsi orde dua semu
Tabel 2 Parameter kinetika adosrpsi orde satu semu dan orde dua semu Orde satu semu Eksperimen q e (mg.g −1 ) k 1 (min −1 ) R 2 q e (mg.g −1 ) 0,9059 1,8424 x 10 −3 0,0224 21,11 Orde dua semu Eksperimen q e (mg.g −1 ) q e (mg.g −1 ) R 2 q e (mg.g −1 ) 23,2558 21,11 0,9996 21,11

## 3.8 Studi Isoterm Adsorpsi Ion Cd(II)
Studi  isoterm  adsorpsi  digunakan  untuk mempelajari interaksi yang terjadi antara adsorbat dan  adsorben  serta  untuk  memprediksi  proses adsorpsi  yang  terjadi.  Untuk  mengetahui  model
isoterm  adsopsi  yang  diikuti  oleh  adsorpsi  ion Cd(II)  menggunakan  bulir  kalsium  alginat-PVA, digunakan  dua  model  isoterm  adsorpsi,  yaitu model  isoterm  adsopsi  Langmuir  dan  model isoterm  adsorpsi  Freundlich.  Kurva  linier  model isoterm  adsorpsi  Langmuir  diperoleh  dengan mengalurkan  nilai  C e /q e terhadap  C e seperti terlihat  pada Gambar  9 . Sedangkan  kurva isoterm  adsorpsi  Freundlich  diperoleh  dengan mengalurkan  nilai  ln  q e terhadap  ln  C e seperti terlihat pada Gambar 10 .
Gambar 9 Kurva isoterm adsorpsi Langmuir
Gambar 10 Kurva isoterm adsorpsi Freundlich
Berdasarkan Gambar  9 dan Gambar  10 diperoleh  bahwa  nilai  R 2 pada  isoterm  Langmuir lebih  besar  daripada  nilai  R 2 pada  isoterm Freundlich.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  proses adsorpsi  ion  Cd(II)  menggunakan  komposit kalsium  alginat-PVA  mengikuti  model  isoterm adsorpsi  Langmuir  dengan  kapasitas  maksimum adsorpsi  33,90  mg.g −1 .  Model  isoterm  adsorpsi Langmuir mengasumsikan bahwa hanya ada satu jenis  situs  adsorpsi,  semua  situs  permukaan memiliki  aktivitas  yang  sama  dan  bahwa kesetimbangan adsorpsi tercapai dengan pembentukan satu lapisan tunggal serta menunjukan  bahwa  proses  adsorpsi  ion  Cd(II) menggunakan  adsorben  kalsium  alginat-PVA terjadi  pada  situs  pengikatan  di  permukaan adsorben.
y = -0.0008x - 0.0429 R² = 0.0224 -2.50 -2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 0 100 200 300 400 500 600 log ( qe -qt ) t (menit) y = 0.043x + 1.2193 R² = 0.9996 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 0 100 200 300 400 500 600 t/ qe t (menit) y = 0.0295x + 0.4917 R² = 0.9962 0 1 2 3 4 5 6 0 50 100 150 200 C e/q e Ce (ppm) y = 0.4099x + 1.4803 R² = 0.9747 0 1 2 3 4 0 2 4 6 lo g qe log Ce 𝑞 𝑚𝑎𝑥 = 33,90 𝑚𝑔. 𝑔 −1
𝐾 𝐿 = 0,0560
4 Kesimpulan
Pada  penelitian  ini  telah  berhasil  disintesis adsorben  komposit  kalsium  alginat-PVA  yang dibuktikan dengan hasil karakterisasi menggunakan  FTIR  dan  SEM-EDS.  Komposit kalsium  alginat-PVA  ini  digunakan  sebagai adsorben  ion  Cd(II).  Pada  penentuan  kondisi optimum  adsorpsi  diperoleh  pada  pH  larutan  4, waktu  kontak  4  jam,  dan  massa  adsorben  0,2  g. Proses adsorpsi ion Cd(II) oleh komposit kalsium alginat-PVA  mengikuti  model  isoterm  Langmuir dengan  kapasitas  maksimum  adsorpsi  33,90 mg.g −1 . Hasil studi kinetika adsorpsi menunjukan bahwa proses adsorpsi  mengikuti  model  kinetika adsorpsi orde dua semu.

## Daftar Pustaka
[1]. Zhang X, Dou Y, Gao C, He C, Gao J, Zhao S, et  al.  2019.  Removal  Of  Cd(II)  By Modified  Maifanite  Coated  With  Mg- Layered Double Hydroxides In
Constructed  Rapid  Infiltration  Systems.
Sci Total  Environ ,  685:951–62.  Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019. 06.228
[2]. Tu  Y-J,  You  C-F,  Chang  C-K.  2012.
Kinetics And Thermodynamics Of Adsorption For Cd On
Green Manufactured  Nano-Particles. J  Hazard Mater ,  235–236:116–22.  Available  from: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.0 7.030
[3]. Wang  H,  Jia  Y,  Wang  S,  Zhu  H,  Wu  X.
2009. Bioavailability Of Cadmium Adsorbed On Various Oxides Minerals To Wetland Plant Species Phragmites Australis. J Hazard Mater , 167(1–3):641– 6. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.0
1.012
[4]. Kwiatkowska-Marks  S,  Wójcik  M.  2014. Removal  Of  Cadmium(II)  From  Aqueous Solutions By Calcium Alginate Beads. Sep Sci  Technol ,  49(14):2204–11.  Available from: http://dx.doi.org/10.1080/01496395.2014. 912223
[5]. Huang  Y,  Keller  AA.  2015.  EDTA Functionalized  Magnetic  Nanoparticle Sorbents  For  Cadmium  And  Lead Contaminated  Water  Treatment. Water
Res , 80:159–68. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2015.05
.011
[6]. Shang  Z,  Zhang  L,  Zhao  X,  Liu  S,  Li  D. 2019.  Removal  Of  Pb(II),  Cd(II)  And Hg(II)  From  Aqueous  Solution  By
Mercapto-Modified Coal Gangue. J Environ  Manage ,  231:391–6.  Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2018. 10.072 [7]. Visa M, Chelaru A-M. 2014.
Hydrothermally  Modified  Fly  Ash  For Heavy  Metals  And  Dyes  Removal  In Advanced  Wastewater  Treatment. Appl Surf  Sci ,  303:14–22.  Available  from:
http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.02 .025
[8]. Subaryono. 2010. Modifikasi Alginat Dan
Pemanfaatan Produknya. Squalen 5:1–7.
[9]. Lee  TC,  Aizat  Ahmad  AN,  Mohd  Pu’ad NAS,  Manap  N,  Abdullah  HZ,  Idris  MI. 2018. Adsorption Efficiency Of Polyvinyl Alcohol  -Alginate  Beads  On  Cr  (VI): Effect  Of  PH  And  Temperature. Int  J Integr Eng 10:43–7.
[10].   Kadajji  VG,  Betageri  G  V.  2011.  Water Soluble  Polymers  For  Pharmaceutical Applications. Polymers (Basel) , 3(4):1972–2009. Available from: http://dx.doi.org/10.3390/polym3041972 [11].   Sun X, Yang L, Li Q, Liu Z, Dong T, Liu H. 2015. Polyethylenimine-Functionalized Poly(Vinyl Alcohol) Magnetic Microspheres  As  A  Novel  Adsorbent  For Rapid Removal Of Cr(VI) From Aqueous Solution. Chem Eng J , 62:101–8. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2014.09.04 5
[12].   Majidnia  Z,  Fulazzaky  MA.  2017. Photocatalytic  Reduction  Of  Cs(I)  Ions Removed  By  Combined  Maghemite- Titania PVA-Alginate Beads From
Aqueous  Solution. J  Environ  Manage , 191:219–27. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2017. 01.019