## EFISIENSI PENYERAPAN KULIT BUAH ATAP (Arenga pinnata) MENGIKAT ION-ION LOGAM KROMIUM DALAM LARUTAN
Dian Arrisujaya
Program Studi Kimia FMIPA Universitas  Nusa Bangsa Bogor Jl. Baru Km 4 Cimanggu Tanah Sareal Bogor 16166 e-mail : d1anarrisujaya@gmail.com

## ABSTRACT

## The Adsorption Efficiency of Atap Fruit Shell (Arenga pinnata Merr) on remove Chromium Metal Ions from aSolution
Arenga pinnata fruit shell was dried, pulverized, and used for biosorption of Cr(III) and Cr(VI) from a solution.  Column  experiments  were  conducted  to  investigate the  affected  parameters of  pH  solution, particle  size, chromium metal ion concentration,  flow  rate and  amount  of mass biosorbent. The  maximum adsorption efficiency of metal ions Cr(III) and Cr(VI), was 47.79% and 41.47% respectively, initial metal ion concentrations of 75-100 mg/L at initial pH of 3 for Cr(VI) and initial pH of 4 for Cr(III) with the particlesize ≤180μm and flow rate of 1-2 mL/min. Adsorption capacity will increase with increasing the number of mass biosorbent, however adsorption efficiency will decrease. An FTIR examination revealed changes between the natural and heavy metals-loaded biomaterial. Scanning electron micrograph (SEM) also revealed changes in the surface morphology of thebiomass as a result of heavy metal adsorption. Based on these results, it could be  concluded  that  the Arenga  pinnata was  effective  in  removing heavy  metal from  aqueous  solution  and needed consideration for scaled-up apllication.
Keywords : Arenga pinnata, heavy metals, biosorption, fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscope (SEM)

## ABSTRAK
Kemampuan penyerapan kulit buah  atap  (Areng  pinnata)  terhadap  ion  logam  Cr(III) dan  Cr(VI) dalam  larutan. Metoda  kolom  digunakan  dalam  proses  biosorpsi  dengan  parameter  yang  mempengaruhi efisiensi penyerapan  yaitu pH larutan, ukuran partikel, konsentrasi ion logam, laju alir dan massabiosorben. Efisiensipenyerapan  maksimum  ion  logam  Cr(III) dan Cr(VI)  oleh  kulit  buah  atap  masing-masing  adalah 47.79%  dan  41.47  % dengan  konsentrasi  ion  logam  75-100  mg/L  pada  pH  3  untuk  Cr(VI) dan pH  4  untuk Cr(III), ukuran  partikel  biosorben ≤1 80µm serta  pada  laju  alir  1-2  mL/menit.Efisiensi penyerapan akanmeningkatdenganpenambahanmassa biosorben, namunkapasitas penyerapannya akan menurun. Analisis FTIR (Fourier Transform Infra Red)digunakan untuk mengetahui membandingkan biomaterial sebelum dan sesudah berikatan dengan ion-ion logam berat.perubahan gugus fungsi pada kulit buah atap dianalisis dengan FTIR  (Fourier  Transform  Infra Red). Sedangkan  untuk  melihat  perubahan  permukaan  pada  kulit  buah  atap digunakan  SEM  (Scanning  Electron  Microscope).Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa bahan biomaterial kulit buah atap efektif dalam menyerap logam berat dalam larutan dan biomaterial ini dapat dipertimbangkan untuk skala yang lebih lanjut.
Kata  kunci  :  Buah  atap,  Arenga  pinnata,  logam massa,  biosorpsi, fourier  transform  infrared  spectroscopy (FTIR), dan scanning electron microscope (SEM)

## PENDAHULUAN
Pada  saat  ini  pencemaran  berlang- sung  di  mana-mana  dengan  laju  begitu cepat  yang  tidak  pernah  terjadi  sebe- lumnya.Kecenderungan pencemaran akhir-akhir  ini  salah  satunya  mengarah kepada  meningkatnya  penggunaan  bahan
berbahaya  beracun  (B3)  oleh  berbagai kegiatan  industri  dengan  pembuangan limbahnya kelingkungan (Achmad,
2004).  Pencemaran  perairan  oleh  logam massa merupakan  isu  lingkungan  yang mendapat  perhatian  serius  (Vasuderan et al., 2003).
Berbagai  metoda  seperti  pengenda- pan  secara  kimia,  elektrodeposisi,  pertu- karan  ion,  pemisahan  dengan  menggu- nakan  membran  dan  adsorbsi  telah digunakan untuk menyerap logam massa. Adsorbsi  adalah  cara  alternatif  yang memberikan  prospek  yang  lebih  baik, karena metoda ini efektif untuk menyerap logam massa dengan  konsentrasi  yang sangat  sedikit  dari  buangan  limbah. Teknik  adsorbsi  dengan  menggunakan resin  polimer  telah  banyak  dijual di  pa- saran  dan  digunakan  dalam  kimia  ana- lisis,  tetapi  harganya  relatif  mahal.
Karena itu beberapa biomaterial dari limbah  hasil  pertanian  atau  pun  material biologi lain saat ini sedang diteliti secara intensif.  Dan beberapa  diantaranya  dapat
menjadi  alternatif  bahan  penyerap  (bio- sorpsi) yang mengurangi tingginya konsentrasi  logam massa.  Bahan  pe- nyerap  yang  terbuat  dari  limbah  hasil pertanian  ini  sangat  efektif  dan  efisien dengan biaya yang murah.
Mekanisme penyerapan logam massa oleh  biometerial  adalah  karena pada  biomaterial    komposisi  kandungan kimia yang umum yaitu senyawa selulosa dan  lignin.  Lignin  merupakan  senyawa polimer  aromatik  yang  berfungsi  untuk membawa  air  dari  akar  ke  daun  dan untuk memproteksi tanaman supaya tidak terdegradasi.Gugus  fungsi  yang  terdapat pada lignin yaitu alkohol, aldehid, keton, karboksilat, fenol dan eter.
A B C D
Gambar 1. Buah  Atap  (Arenga  pinnata)(A),  Bentuk  Kulit  dan  Isi  dari  Buah  Atap(B),    Limbah  Pertanian Kulit Buah Atap(C), Biomaterial Kulit Buah Atap yang Sudah Dibersihkan dan Dihaluskan(D).
Berbagai  metoda  seperti  pengenda- pan  secara  kimia,  elektrodeposisi,  pertu- karan  ion,  pemisahan  dengan  menggu- nakan  membran  dan  adsorbsi  telah digunakan untuk menyerap logam massa. Adsorbsi  adalah  cara  alternatif  yang memberikan  prospek  yang  lebih  baik, karena metoda ini efektif untuk menyerap logam massa dengan  konsentrasi  yang sangat  sedikit  dari  buangan  limbah. Teknik  adsorbsi  dengan  menggunakan resin  polimer  telah  banyak  dijual di  pa- saran  dan  digunakan  dalam  kimia  ana- lisis,  tetapi  harganya  relatif  mahal.
Karena itu beberapa biomaterial dari limbah  hasil  pertanian  atau  pun  material biologi lain saat ini sedang diteliti secara intensif.  Dan beberapa  diantaranya  dapat
menjadi  alternatif  bahan  penyerap  (bio- sorpsi) yang mengurangi tingginya konsentrasi  logam massa.  Bahan  pe- nyerap  yang  terbuat  dari  limbah  hasil pertanian  ini  sangat  efektif  dan  efisien dengan biaya yang murah.
Mekanisme penyerapan logam massa oleh  biometerial  adalah  karena pada  biomaterial    komposisi  kandungan kimia yang umum yaitu senyawa selulosa dan  lignin.  Lignin  merupakan  senyawa polimer  aromatik  yang  berfungsi  untuk membawa  air  dari  akar  ke  daun  dan untuk memproteksi tanaman supaya tidak terdegradasi.Gugus  fungsi  yang  terdapat pada lignin yaitu alkohol, aldehid, keton, karboksilat, fenol dan eter.
A
B C D
Gambar 1. Buah  Atap  (Arenga  pinnata)(A),  Bentuk  Kulit  dan  Isi  dari  Buah  Atap(B),    Limbah  Pertanian Kulit Buah Atap(C), Biomaterial Kulit Buah Atap yang Sudah Dibersihkan dan Dihaluskan(D).
Berbagai  metoda  seperti  pengenda- pan  secara  kimia,  elektrodeposisi,  pertu- karan  ion,  pemisahan  dengan  menggu- nakan  membran  dan  adsorbsi  telah digunakan untuk menyerap logam massa. Adsorbsi  adalah  cara  alternatif  yang memberikan  prospek  yang  lebih  baik, karena metoda ini efektif untuk menyerap logam massa dengan  konsentrasi  yang sangat  sedikit  dari  buangan  limbah. Teknik  adsorbsi  dengan  menggunakan resin  polimer  telah  banyak  dijual di  pa- saran  dan  digunakan  dalam  kimia  ana- lisis,  tetapi  harganya  relatif  mahal.
Karena itu beberapa biomaterial dari limbah  hasil  pertanian  atau  pun  material biologi lain saat ini sedang diteliti secara intensif.  Dan beberapa  diantaranya  dapat
menjadi  alternatif  bahan  penyerap  (bio- sorpsi) yang mengurangi tingginya konsentrasi  logam massa.  Bahan  pe- nyerap  yang  terbuat  dari  limbah  hasil pertanian  ini  sangat  efektif  dan  efisien dengan biaya yang murah.
Mekanisme penyerapan logam massa oleh  biometerial  adalah  karena pada  biomaterial    komposisi  kandungan kimia yang umum yaitu senyawa selulosa dan  lignin.  Lignin  merupakan  senyawa polimer  aromatik  yang  berfungsi  untuk membawa  air  dari  akar  ke  daun  dan untuk memproteksi tanaman supaya tidak terdegradasi.Gugus  fungsi  yang  terdapat pada lignin yaitu alkohol, aldehid, keton, karboksilat, fenol dan eter.
A
B C D
Gambar 1. Buah  Atap  (Arenga  pinnata)(A),  Bentuk  Kulit  dan  Isi  dari  Buah  Atap(B),    Limbah  Pertanian Kulit Buah Atap(C), Biomaterial Kulit Buah Atap yang Sudah Dibersihkan dan Dihaluskan(D).
Penelitian tentang penyerapan logam massa telah banyak dikembangkan dalam penggunaan  biomaterial  belakangan  ini. Beberapa  tahun  terakhir  misalnya,  peng- gunaan  daun  jagung  (Babarinde et  al., 2006), biomassa seperti alga (Jafari et al., 2012  dan  Yalcin et  al.,  2012),  ragi, bakteri  (Nagase et  al.,  2005;  Ranjan et al.,  2009),  lumut  (Acar et  al.,  2005), jamur  (Preetha  dan  Virutaghiri,  2005), asam alginat, selulosa, tanin (Ogata et al., 2004),  chitin  dan  chitosan  (Baba et  al., 2004  dan  Prakash et  al.,  2011),  tin (Gupta et al., 2012), Sukun (Linda et al., 2012),  kembang  sepatu  (Vankar et  al., 2011)  serta  kulit  manggis  (Zein  et  al., 2010)  dan  yang  berbasiskan  geomaterial seperti  tanah  liat  dan  perlit  (Dyer et  al., 2004  dan  Prakash et  al.,  2012).  Dimana biomaterial  ini  mudah  didapat  dan harganya  relatif  murah.Pengembangan biomaterial  limbah  pertanian  seperti  ini menjadi  alternatif  dalam  mengatasi  ma- salah lingkungan.
Kulit  Buah  Atap  merupakan  limbah dari indusrti rumah tangga kolang-kaling yang  hanya  dibuang  dan  dijadikan sebagai  kompos  alami.Namun  membu- tuhkan  waktu  yang  lama  untuk  men- jadikannya  kompos.  Oleh  karena  itu, pemanfaatan  kulit  buah ini  sebagai adsorben  logam massa,  menjadikan  kulit buah  Atap  lebih  bermanfaat  untuk  me- nyerap  logam massa selain  dijadikan kompos.
Dalam  penelitian  ini  dipelajari  ten- tang  penggunaan  kulit  buah  Atap  dalam penyerapan ion logam Cr(III) dan Cr(VI). Telah dilakukan  pendekatan  dengan  me- libatkan pengaruh variasi ukuran partikel, pH  larutan,  kecepatan  laju  alir  dan  kon- sentrasi ion logam serta massa biosorben kulit buah atap. Ion logam diukur dengan menggunakan Spektroskopi Serapan
Atom  (Atomic  Absorption  Spectrometer/
AAS).Untuk mengetahui perubahan
gugus aktif dari kulit buah atap dianalisis dengan  FTIR  (Fourier  Transform  Infra Red). Sedangkan  untuk  melihat  peruba- han  permukaan biosorben  menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope).

## BAHAN DAN METODA

## Perlakuan terhadap Kulit Buah Atap
Kulit  Buah  Atap (Gambar  1) yang diambil  di  Puncak  Pato-Sumatera  Barat, dibersihkan dari batuan dan lumpur yang menempel,  dicuci dengan  air  bersih  dan dijemur  di  udara  terbuka.  Setelah  kering dihaluskan dengan cara ditumbuk dengan alu  dan  diayak  dengan  ayakan  berda- sarkan ukuran partikel yang akan dipakai (150µm,  180µm,  250µm,  425µm).  Kulit Buah  Atap  dengan  ukuran  tersebut  di- rendam dalam  larutan  HNO 3 0,1  M  se- lama 2 jam sambil sesekali diaduk. Hasil rendaman  disaring  kemudian  dicuci  de- ngan  aquades.  Setelah  itu  direndam  de- ngan  etanol  selama  2  jam,  kemudian  di- keringkan kembali.

## Alat dan Bahan
Semua  reagen  yang  digunakan  me- rupakan  produksi  dari Merk  (Darmstad, Germany).  Alat: Field  Emission  Scan- ning Electron Microscope/FE-SEM (Inspect  F50,  FEI  Company,  USA), Spektofotometer  serapan  atom  (Raylight WFX-320, BRAIC, China), FTIR (FT/IR-460  Plus,  Jasco,  Japan),  neraca digital  (KERN  220-4M,  Germany) pH Universal (Merck), blender, kertas saring, dan  per-alatan  gelas  kolom  (i.d 1×15 cm).

## Pengukuran FTIR Kulit Buah Atap
Sebelum  penyerapan: biosorben di- panaskan selama 30 menit dengan tempe-
ratur 50°C.  Setelah  itu  sampel  didingin- kan dan disimpan dalam desikator, kemu- dian sampel diukur dengan FTIR.Setelah penyerapan:  biosorben  kering  yang  telah digunakan  untuk  menyerap  ion  logam disimpan  didalam  desikator  kemudian diukur dengan FTIR.

## Pengukuran SEM Kulit Buah Atap
Sebelum Penyerapan:  biomaterial dipanaskan  selama  30  menit  dengan temperatur 50°C.  Setelah  itu  sampel  di- dinginkan dan disimpan dalam desikator, kemudian  sampel  diukur  dengan  FE- SEM. Setelah  penyerapan biosorben  ke- ring  yang  telah  digunakan  untuk  menye- rap  ion  logam  disimpan  didalam  desika- tor kemudian diukur dengan FE-SEM.

## Penelitian Biosorpsi Sistem Kolom
Efisiensi penyerapan dari kulit buah atap  diukur  melalui  memvariasikan beberapa  parameter  yang  diantaranya adalah  pH,  konsentrasi  adsorbat,ukuran partikel  dan  jumlah  massa  adsorben. Variasi pH absorbat adalah: 2,3,4,5,6 dan
8.  Sedangkan  variasi  konsentrasinya 5, 10,  25,  50,  75 dan  100  mg/L.  Dengan ukuran  partikel  adsorben 150,  180,  250 dan  425µm.  Massa  kulit  buah  atap berkisar 0,5; 1; 1,5; dan 2 gram.
Kolom yang digunakan dalam penyerapan  logam  kromium  berukuran panjang  15  cm  dengan  diameter  1  cm. Serbuk kulit  buah  atap dimasukkan  ke dalam  kolom kemudian  ditambahkan  20 mL larutan logam Cr(III) kedalam kolom dengan  kecepatan  laju  alir 1 mL/menit. Perlakuan  yang  sama  untuk  larutan logam Cr(VI).

## Evaluasi Data
Untuk  mengetahui efisiensipenye- rapan ion  logam Cr(III) dan Cr(VI)oleh Kulit  Buah  Atap  dihitung  dengan  meng- gunakan persamaan berikut:
E = × 100%
Ket: E :Efisiensi penyerapan (%);
Ci: konsentrasi  awal  ion  logam
(mg/L);
Cf: konsentrasi akhir(mg/L);
Gambar 2. Spektrum FTIR Kulit Buah Atap Sebelum (A) dan Sesudah (B) Penyerapan Ion Cr(III)
ratur 50°C.  Setelah  itu  sampel  didingin- kan dan disimpan dalam desikator, kemu- dian sampel diukur dengan FTIR.Setelah penyerapan:  biosorben  kering  yang  telah digunakan  untuk  menyerap  ion  logam disimpan  didalam  desikator  kemudian diukur dengan FTIR.

## Pengukuran SEM Kulit Buah Atap
Sebelum Penyerapan:  biomaterial dipanaskan  selama  30  menit  dengan temperatur 50°C.  Setelah  itu  sampel  di- dinginkan dan disimpan dalam desikator, kemudian  sampel  diukur  dengan  FE- SEM. Setelah  penyerapan biosorben  ke- ring  yang  telah  digunakan  untuk  menye- rap  ion  logam  disimpan  didalam  desika- tor kemudian diukur dengan FE-SEM.

## Penelitian Biosorpsi Sistem Kolom
Efisiensi penyerapan dari kulit buah atap  diukur  melalui  memvariasikan beberapa  parameter  yang  diantaranya adalah  pH,  konsentrasi  adsorbat,ukuran partikel  dan  jumlah  massa  adsorben. Variasi pH absorbat adalah: 2,3,4,5,6 dan
8.  Sedangkan  variasi  konsentrasinya 5, 10,  25,  50,  75 dan  100  mg/L.  Dengan ukuran  partikel  adsorben 150,  180,  250 dan  425µm.  Massa  kulit  buah  atap berkisar 0,5; 1; 1,5; dan 2 gram.
Kolom yang digunakan dalam penyerapan  logam  kromium  berukuran panjang  15  cm  dengan  diameter  1  cm. Serbuk kulit  buah  atap dimasukkan  ke dalam  kolom kemudian  ditambahkan  20 mL larutan logam Cr(III) kedalam kolom dengan  kecepatan  laju  alir 1 mL/menit. Perlakuan  yang  sama  untuk  larutan logam Cr(VI).

## Evaluasi Data
Untuk  mengetahui efisiensipenye- rapan ion  logam Cr(III) dan Cr(VI)oleh Kulit  Buah  Atap  dihitung  dengan  meng- gunakan persamaan berikut:
E = × 100%
Ket: E :Efisiensi penyerapan (%);
Ci: konsentrasi  awal  ion  logam
(mg/L);
Cf: konsentrasi akhir(mg/L);
Gambar 2. Spektrum FTIR Kulit Buah Atap Sebelum (A) dan Sesudah (B) Penyerapan Ion Cr(III)
ratur 50°C.  Setelah  itu  sampel  didingin- kan dan disimpan dalam desikator, kemu- dian sampel diukur dengan FTIR.Setelah penyerapan:  biosorben  kering  yang  telah digunakan  untuk  menyerap  ion  logam disimpan  didalam  desikator  kemudian diukur dengan FTIR.

## Pengukuran SEM Kulit Buah Atap
Sebelum Penyerapan:  biomaterial dipanaskan  selama  30  menit  dengan temperatur 50°C.  Setelah  itu  sampel  di- dinginkan dan disimpan dalam desikator, kemudian  sampel  diukur  dengan  FE- SEM. Setelah  penyerapan biosorben  ke- ring  yang  telah  digunakan  untuk  menye- rap  ion  logam  disimpan  didalam  desika- tor kemudian diukur dengan FE-SEM.

## Penelitian Biosorpsi Sistem Kolom
Efisiensi penyerapan dari kulit buah atap  diukur  melalui  memvariasikan beberapa  parameter  yang  diantaranya adalah  pH,  konsentrasi  adsorbat,ukuran partikel  dan  jumlah  massa  adsorben. Variasi pH absorbat adalah: 2,3,4,5,6 dan
8.  Sedangkan  variasi  konsentrasinya 5, 10,  25,  50,  75 dan  100  mg/L.  Dengan ukuran  partikel  adsorben 150,  180,  250 dan  425µm.  Massa  kulit  buah  atap berkisar 0,5; 1; 1,5; dan 2 gram.
Kolom yang digunakan dalam penyerapan  logam  kromium  berukuran panjang  15  cm  dengan  diameter  1  cm. Serbuk kulit  buah  atap dimasukkan  ke dalam  kolom kemudian  ditambahkan  20 mL larutan logam Cr(III) kedalam kolom dengan  kecepatan  laju  alir 1 mL/menit. Perlakuan  yang  sama  untuk  larutan logam Cr(VI).

## Evaluasi Data
Untuk  mengetahui efisiensipenye- rapan ion  logam Cr(III) dan Cr(VI)oleh Kulit  Buah  Atap  dihitung  dengan  meng- gunakan persamaan berikut:
E = × 100%
Ket: E :Efisiensi penyerapan (%);
Ci: konsentrasi  awal  ion  logam
(mg/L);
Cf: konsentrasi akhir(mg/L);
Gambar 2. Spektrum FTIR Kulit Buah Atap Sebelum (A) dan Sesudah (B) Penyerapan Ion Cr(III)
Gambar 3. Spektrum  FTIR Kulit  Buah  Atap  (Arenga  pinnata)  Sebelum  (A)  dan  Sesudah  (B)  Penyerapan Ion Logam Cr(VI)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis Gugus Fungsi dari Kulit Buah
Atap
Dari  semua  spektrum  FTIR  untuk ion-ion logam {Cr(III) dan Cr(VI)} telah terjadi  ikatan  antara  gugus  fungsi  O – H (alkohol)  pada  panjang  gelombang3300- 3600  cm -1 ,  gugus  fungsi  O – H  (asam) pada  panjang  gelombang  2400-3000  cm - 1 ,  C – O  pada  panjang  gelombang  1000- 1300 cm -1 dan ikatan C – C pada panjang gelombang  1300-3300  cm -1 ,  serta  gugus fungsi C=O (asam) pada panjang gelom- bang 1650-1800 cm -1 . Sedangkan untuk logam  Cr(VI)  terjadi  pada  gugus  fungsi R-NH 2 pada  panjang  gelombang  3400 cm -1 biasanya  lebih  tajam  dari  gugus fungsi  O – H. Spektrum  FTIR  disajikan pada Gambar 2 dan 3 terlihat telah terjadi pergeseran  spektrum  sebelum  dan  se- sudah  yang  menandakan  telah  terjadi interaksi antara gugus-gugus fungsi yang terkandung dalam kulit buah atap dengan ion-ion logam Cr(III) dan Cr(VI).

## Foto FE-SEM Kulit Buah Atap
FE-SEM  (FieldEmission  Scanning
Electron  Miscroscope)  digunakan  untuk melihat  apakah  ion  logam  sudah  terikat pada permukaan Kulit buah atap (Arenga pinnata). Pada pembesaran 100X keadaaan  sebelum  penyerapan  gugus- gugus  fungsi  pada  kulit  buah  atap (Arenga  pinnata)  ditunjukkan  dengan adanya banyak cahaya. Sedangkan setelah  penyerapan  cahayanya  berkurang yang  menandakan  bahwa  gugus-gugus fungsi  telah  berikatan  dengan  logam massa.Pembesaran  5000X  FE-SEM  dari kulit  buah  atap  terjadinya  pelapisan permukaan  setelah  penyerapan.  Dimana permukaannya seperti dilapisi oleh logam massa.  Gambar 4. merupakan  foto  FE- SEM  kulit  buah  atap  yang  berinteraksi dengan larutan logam Cr(III).
Gambar 3. Spektrum  FTIR Kulit  Buah  Atap  (Arenga  pinnata)  Sebelum  (A)  dan  Sesudah  (B)  Penyerapan Ion Logam Cr(VI)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Gugus Fungsi dari Kulit Buah

## Atap
Dari  semua  spektrum  FTIR  untuk ion-ion logam {Cr(III) dan Cr(VI)} telah terjadi  ikatan  antara  gugus  fungsi  O – H (alkohol)  pada  panjang  gelombang3300- 3600  cm -1 ,  gugus  fungsi  O – H  (asam) pada  panjang  gelombang  2400-3000  cm - 1 ,  C – O  pada  panjang  gelombang  1000- 1300 cm -1 dan ikatan C – C pada panjang gelombang  1300-3300  cm -1 ,  serta  gugus fungsi C=O (asam) pada panjang gelom- bang 1650-1800 cm -1 . Sedangkan untuk logam  Cr(VI)  terjadi  pada  gugus  fungsi R-NH 2 pada  panjang  gelombang  3400 cm -1 biasanya  lebih  tajam  dari  gugus fungsi  O – H. Spektrum  FTIR  disajikan pada Gambar 2 dan 3 terlihat telah terjadi pergeseran  spektrum  sebelum  dan  se- sudah  yang  menandakan  telah  terjadi interaksi antara gugus-gugus fungsi yang terkandung dalam kulit buah atap dengan ion-ion logam Cr(III) dan Cr(VI).

## Foto FE-SEM Kulit Buah Atap
FE-SEM  (FieldEmission  Scanning
Electron  Miscroscope)  digunakan  untuk melihat  apakah  ion  logam  sudah  terikat pada permukaan Kulit buah atap (Arenga pinnata). Pada pembesaran 100X keadaaan  sebelum  penyerapan  gugus- gugus  fungsi  pada  kulit  buah  atap (Arenga  pinnata)  ditunjukkan  dengan adanya banyak cahaya. Sedangkan setelah  penyerapan  cahayanya  berkurang yang  menandakan  bahwa  gugus-gugus fungsi  telah  berikatan  dengan  logam massa.Pembesaran  5000X  FE-SEM  dari kulit  buah  atap  terjadinya  pelapisan permukaan  setelah  penyerapan.  Dimana permukaannya seperti dilapisi oleh logam massa.  Gambar 4. merupakan  foto  FE- SEM  kulit  buah  atap  yang  berinteraksi dengan larutan logam Cr(III).
Gambar 3. Spektrum  FTIR Kulit  Buah  Atap  (Arenga  pinnata)  Sebelum  (A)  dan  Sesudah  (B)  Penyerapan Ion Logam Cr(VI)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Gugus Fungsi dari Kulit Buah

## Atap
Dari  semua  spektrum  FTIR  untuk ion-ion logam {Cr(III) dan Cr(VI)} telah terjadi  ikatan  antara  gugus  fungsi  O – H (alkohol)  pada  panjang  gelombang3300- 3600  cm -1 ,  gugus  fungsi  O – H  (asam) pada  panjang  gelombang  2400-3000  cm - 1 ,  C – O  pada  panjang  gelombang  1000- 1300 cm -1 dan ikatan C – C pada panjang gelombang  1300-3300  cm -1 ,  serta  gugus fungsi C=O (asam) pada panjang gelom- bang 1650-1800 cm -1 . Sedangkan untuk logam  Cr(VI)  terjadi  pada  gugus  fungsi R-NH 2 pada  panjang  gelombang  3400 cm -1 biasanya  lebih  tajam  dari  gugus fungsi  O – H. Spektrum  FTIR  disajikan pada Gambar 2 dan 3 terlihat telah terjadi pergeseran  spektrum  sebelum  dan  se- sudah  yang  menandakan  telah  terjadi interaksi antara gugus-gugus fungsi yang terkandung dalam kulit buah atap dengan ion-ion logam Cr(III) dan Cr(VI).

## Foto FE-SEM Kulit Buah Atap
FE-SEM  (FieldEmission  Scanning
Electron  Miscroscope)  digunakan  untuk melihat  apakah  ion  logam  sudah  terikat pada permukaan Kulit buah atap (Arenga pinnata). Pada pembesaran 100X keadaaan  sebelum  penyerapan  gugus- gugus  fungsi  pada  kulit  buah  atap (Arenga  pinnata)  ditunjukkan  dengan adanya banyak cahaya. Sedangkan setelah  penyerapan  cahayanya  berkurang yang  menandakan  bahwa  gugus-gugus fungsi  telah  berikatan  dengan  logam massa.Pembesaran  5000X  FE-SEM  dari kulit  buah  atap  terjadinya  pelapisan permukaan  setelah  penyerapan.  Dimana permukaannya seperti dilapisi oleh logam massa.  Gambar 4. merupakan  foto  FE- SEM  kulit  buah  atap  yang  berinteraksi dengan larutan logam Cr(III).
(A)
(B) (C) (D)
Gambar 4. FE-SEM dari Kulit Buah Atap pada Pembesaran 500X (A), 2000X (B) dan Setelah Penyerapan Logam Cr(III) pada Pembesaran 500 X (C) dan2000X (D)
Efisiensi Penyerapan Ion Logam Cr(III) dan Cr(VI) oleh Biosorben dari Kulit Buah Atap

## pH Adsorbat
Dari  Gambar5. diketahui  bahwa  pH optimum  untuk logam Cr(III) yaitu  pada pH 4, dengan efisiensipenyerapan
30,11%.  Hasil  yang  hampir  sama  untuk pengaruh  pH    juga  dilaporkan  oleh  para peneliti  lain  (Yalcin et  al.,  2012  dan Prakash et  al.,  2011)  dimana  pengaruh pH untuk logam kation pada pH 3-6.
Sedangkan untuk logam Cr(VI) pada pH  3  dengan efisiensipenyerapansebesar 43,98%.  Biosorpsi  ion  logam  tergantung pada protonasi gugus fungsi pada permu- kaan biosorben.  Logam  Cr(VI) merupa- kan anion, sedangkan logam lain merupa- kan  kation.  Penyerapan optimum logam Cr(VI)  pada  pH  rendah  telah  banyak
diteliti  sebelumnya dimana pH optimum berkisar  antara  1,5 – 3(Al Othman et  al., 2011;  Al Othman et  al.,  2012:  Gupta et al.,  2012;  Baykal et  al.,  2012;  Ranjan et al., 2009 serta Linda et al., 2012).
Gambar 5. Pengaruh  pH  Larutan  Ion Logam Cr +3 ( □ ) dan Cr +6 ( ● )terhadap Efisiensi Penyerapan pada Kulit Buah Atap
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 0 pH Larutan E fi s ie n s i P e n y e ra p a n ( % )
Pada  pH  rendah  peyerapan  ion logam rendah dapat dikaitkan pada kom- petisi  yang  terjadi  antara  kation  logam dengan  H + untuk  teradsorbsi  pada  sisi aktif kulit buah atap. Kulit buah atapme- ngandungheteropolisakarida komplek yang  dapat  memberikan  gugus  amino, karboksil,  dan  sulfat.  Pada  pH  rendah, gugus fungsi terprotonasi dan membatasi penyerapan  logam  karena  terjadi  kom- petisi dengan H + . Seiring dengan pening- katan  pH,  gugus  fungsi  seperti  amino, fosfat,  dan  gugus  karboksil akan  terbuka dan  membawa  muatan  negatif  sehingga ion logam akan teradsorpsi (Prakas et al., 2011).

## Ukuran Partikel
Efisiensi penyerapan  ion  logam
Cr(III) dan Cr(VI)dipengaruhi  oleh ukuran  partikel, dimana hal  ini  berhu- bungan dengan luas permukaan. Semakin kecil ukuran partikel, akan semakin besar luas  permukaan  dan  semakin  banyak interaksi pada permukaan partikel dengan gugus  fungsi  hidroksil,  amino,  ester, karboksil  dan  eter,  mengakibatkan me- ningkatnya efisiensi penyerapan.
Gambar 6. Pengaruh Ukuran Partikel Kulit Buah Atap  (1  = ≤150  µm,  2  =  150 – 180
µm,3 = 180 – 250 µm, 4 = 250 – 425 µm) terhadap Penyerapan  Ion Logam Cr +3 ( □ ) dan Cr +6 ( ● ).
Diamati pada  Gambar 6.bahwa efisiensi penyerapan  meningkat  dengan penurunan  ukuran  partikel  biosorben. Peristiwa  adsorpsi adalah fenomena  per- mukaan,  sehingga  tingkat  penyerapan berhubungan  erat  dengan  luas  permu- kaan.  Oleh sebab itu,  semakin  kecil ukuran  partikel,  semakin  besar  penye- rapan  yang  akan  terjadi,  karena  ion-ion akan  menembus  ke  pori-pori  dalam partikel.(Al Othman et  al.,  2012);
(Vankar et al., 2011).

## Konsentrasi Ion Logam
Pada Gambar 7 dapat  dilihat  bahwa efisiensi penyerapan  optimum  ion  logam Cr(VI)  pada  konsentrasi  100  mg/L, sedangkan  ion  logam  Cr(III)  optimum penyerapan pada konsentrasi 75mg/L.
Hubungan  antara  konsentrasi  ion logam  dengan  kapasitas  penyerapan digunakan  Langmuir  isotherm.  Kurva Langmuir  isotherm dari  ion  logam  yang diserap  oleh  kulit  buah  atap  (Arenga pinnata)  bisa dilihat  pada Gambar 8. Kurva ini  menunjukkan  bahwa  semakin besar  konsentrasi  ion  logam  maka semakin besar kapasitas penyerapan.
Gambar 7. Pengaruh  Konsentrasi  Larutan  Ion Logam Cr +3 ( □ ) dan Cr +6 ( ● )terhadap Efisiensi Penyerapan pada Kulit Buah Atap
0 1 2 3 4 5 30 35 40 45 50 Ukuran Partikel (µm) E fi s ie n s i P e n y e ra p a n ( % ) 20 40 60 80 100 10 20 30 40 50 60 0 Konsentrasi Ion Logam (mg/L) E fi s ie n s i P e n y e ra p a n ( % )
Gambar 8. Kurva  Linearitas  Langmuir  untuk Penyerapan  Ion  Logam Cr +3 ( □ ) dan Cr +6 ( ● )
Gambar 8. Pengaruh  Massa  Biosorben  terhadap Kapasitas  Penyerapan  Ion  Logam Cr +3 ( □ ) dan Cr +6 ( ● ).
Gambar 8. Pengaruh  Massa  Biosorben  terhadap Efesiensi  Penyerapan  Ion  Logam Cr +3 ( □ ) dan Cr +6 ( ● ).

## Massa Biosorben
Efisiensi penyerapan didapatkan meningkat  dengan bertambahnyamassa biosorben. Disisi  lain pengaruh massa biosorben kulit  buah  atap  pada  kapasitas penyerapan  logam  per  satuan massa biosorben  menurun  dengan  mening- katnya massa biosorben.Ini  dikarenakan pada massa biosorben  tertinggi  luas permukaan  juga  meningkat.  (Vankar et al, 2011). Pada Gambar 10. dapat dilihat peningkatan efisiensi penyerapan dan pe- nurunan  kapasitas  penyerapan  kulit  buah atap  terhadap  massa  biosorben.  Hasil yang  sama  dilaporkan  oleh  Onwuka (2011) dimana kapasitas penyerapan me- nurun jika massa biosorben diperbesar.

## KESIMPULAN
Kulit  buah  atap  (Arenga  pinnata) efektif  digunakan  sebagai  bahan  penye- rap logam massa {Cr(III), Cr(VI)} dalam larutan  melalui  mekanisme  adsorpsi.  Ini ditandai  dengan  besarnya efisiensi pe- nyerapan  berdasarkan  beberapa  faktor, yaitu:  pH  larutan,  ukuran  partikel,  kon- sentrasi  ion  logam, laju  alir  dan massa biosorben. Efisiensi penyerapan  ion logam  Cr(III)  dan  Cr(VI)  pada  kondisi optimum  masing-masing  adalah: 47.79% dan 41.47  %.  Untuk penelitian  selanjut- nya biomaterial  ini  dapat  ditingkatkan kapabilitas  penyerapannya  seperti peng- gunaan  katalis  dan  memodifikasi gugus fungsi  biosorben  untuk  mempertinggi efisiensi penyerapannya.

## DAFTAR PUSTAKA
Achmad,  R.  2004. Kimia  Lingkungan. ANDI Yogyakarta, Yogyakarta
Acar,  O.,  S.  Ozvatan,  M.  Ilim.  2005. Determination  of  cadmium,  copper,
0.1 0.2 0.3 0.4 5 10 15 20 25 30 0 1/C (L/mg) 1 /Q ( g b io s o rb e n /m g i o n l o g a m ) 0 0.5 1 1.5 2 0.4 0.6 0.8 1 Berat Biosorben (gram) K a p a s it a s P e n y e ra p a n ( m g /g ) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 20 30 40 50 60 70 80 Massa Biosorben (gram) E fi s ie n s i P e n y e ra p a n ( % )
iron,  manganese,  lead  and  zinc  in lichens  and  botanic  samples  by electrothermal  and  flame  atomic absorption  spectrometry. Turk.  J. Chem. 29: 335-344.
Al  Othman  Z.  A.,  M.  Naushad,  R.  Ali. 2012. Kinetic,  equilibrium  isotherm and thermodynamic studies  of Cr(VI)  adsorption  onto  lowcost adsorbent  developed  from  peanut shell activated with phosphoric acid.
Environ  Sci.  Pollut  Res. DOI 10.1007/s11356-012-1259-4
Al  Othman  Z.  A.,A.  Hashem,  M.  A.
Habila.  2011.  Kinetic,  Equilibrium and  Thermodynamic  Studies  of Cadmium (II) Adsorption by Modified Agricultural Wastes. Molecules. 16: 10443-10456 Baba  Y.,  Y.  Aoya,  O.  Kaoru,  S. Nakamura. 2004. Adsorbtive Removal  of  Heavy Metals  on Chitosan  Derivatives  with  Phos-
phonyl  and  Pyridyl  Groups. Asian Pacific  Confederation  of  Chemical Engineering  congress  program  and abstracts. pp.998-. Vol. 2004.
Babarinde  N.A.A.,  J.O  Babalola,  R.A. Sanni.  2006.  Biosorption  of  lead ions from aqueous solution by maize leaf. Inter-national Journal of
Physical Sciences. Vol. 1, 023-026.
Baykal  T.,  I.  A.  Erkaya,  A.  U.  Udoh,  D. Yalcın,  A.  Akbulut,G.  Bayramoglu, M.  Y.  Arica.  2012.  Biosorption  of Cr(VI)  by  free  and  immobilized Pediastrum boryanum biomass: equilibrium,  kinetic,  and  thermo- dynamic studies. Environ Sci. Pollut
Res.19:2983 – 2993
Dyer, A., S. Tangkawanit, K. Rangsriwatananon.  2004. Exchange diffusion  of  Cu 2+ ,  Ni 2+ ,  Pb 2+ and Zn 2+ into analcime synthesized from perlite. Microporous and Mesoporous  Materials.  75:  273 – 279.
Gupta V. K., D. Pathania, S. Agarwal, S. Sharma.  2012.  Removal  of  Cr(VI) onto  Ficus  carica  biosorbent  from water. Environ  Sci.  Pollut Res. DOI
10.1007/s11356-012-1176-6
Jafari N., Z. Senobari. 2012. Removal of Pb (II) ion from aqueous solution by Cladophora  rivularis (Linnaeus)
hoek. The  Scientific  World  Journal, vol. 2012
Linda B., L. Lim, N. Priyantha, D. T. B.
Tennakoon,  M.  K.  Dahri.  2012. Biosorption  of  cadmium(II)  and copper(II) ions from aqueous solution  by  core  of Artocarpus odoratissimus.Environ  Sci.  Pollut
Res. 19:3250 – 3256
Nagase,  H.,  D.  Inthorn,  A.  Oda,  J. Nishimura, Y. Kajiwara, M. Park, K. Hirat,K.  Miyamoto.  2005.  Improve- ment  of  selective  removal  of  heavy metals  in  cyanobacteria  by  NaOH treatment., J. Bioscience and. Bioengineering. 99 (4): 372-377.
Ogata,  T.,  Y.  Nakano.  2004.  Novel Recovery  System  of  gold  from aqueous solutions using a tannin gel, Asian  Pacific  Con-federation  of
Chemical Engineering congress program  and  abstracts, Vol.  2004, pp.666-. Onwuka,  J.  C.,  V.  O.  Ajibola,  J.  A. Kagbu, A. J. Manji. 2011.
Biosorption  of  Cr(VI)  and  Co(II) ions  from  Synthetic  Wastewater using Dead Biomass of Fresh Green Algae Cosmarium
panamanse.
Scholars  Reasearch  Library.  3(6): 191-207.
Prakash  N.,  P.  N.  Sudha.,  N.  G.
Renganathan.  2011.  Copper  and cadmium  removal  from  synthetic industrial  wastewater  using  chitosan and nylon 6. Environ Sci. Pollut Res. 19: 2930-2941.
Prakash N., S. Latha., P. N. Sudha., N. G. Renganathan.  2012. Influence  of clay  on  the  adsorption  of  heavy metals  like  copper  and  cadmium  on chitosan. Environ Sci. Pollut Res.
Preetha,  B.,  T.  Virutaghiri.  2005. Biosorption of zinc (II) by Rhizopus arrhizus:  equilibrium  and  kinetic modelling, African Journal of
Biotechnology. 4 (6): 506-508. Ranjan D., P. Srivastava, M. Talat, S. H. Hasan.  2009.  Biosorption  of  Cr(VI) from  Water  Using  Biomass  of Aeromonas hydrophila: Central
Composite  Design  for  Optimization
of Process Variables. Appl. Biochem Biotechnol .158:524 – 539
Vankar P. S., R. Sarswat, R. Sahu. 2012.
Biosorption  of  Zinc  Ions  from Aqueous Solutions onto Natural Dye Waste  of  Hibiscus  rosa  sinensis: Thermodynamic and Kinetic Studies. Environmental  Progress  & Sustainable Energy. 31, No.1 Vasuderan  P.,  V.  Padmavathy,  S.C. Dhingra. 2003. Kinetics of biosorption  of  cadmium  on  Baker’s yeast. Bioresour.  Technol. 89  (3): 281-287. Yalcin  S.,  S.  Sezer.,  R.  Apak.  2012. Characterization and lead(II), cadmium(II), nikel(II) biosorption of dried  marine  brown  macro  algae Cytoseria  barbata. Environ  Sci.
Pollut Res. 19: 3118-3125.
Zein.  R.,  R.  Suhaili,  F.  Earnestly, Indrawati, E. Munaf. 2010. Removal of  Pb(II),  Cd(II)  and  from  aqueous solution  using  Garcinia  mangostana
L. fruit shell. J. Hazardous Materials. 181: 52-56.