## PENGARUH WAKTU KONTAK DAN KEASAMAN TERHADAP DAYA BIO ADSORPSI LIMBAH SABUT KELAPA HIJAU PADA ION LOGAM TIMBAL(II)
[The Effect of Contact Time and Acidity on The Bio Adsorption Power of Green Coconut Husk Waste on Lead(II) Metal Ions]
Gatut Ari Wardani 1* , Dea Dara Pamungkas 1 , Winda Trisna Wulandari 1 , Fajar Setiawan 1
1) Program Studi S1 Farmasi, Sekolah Tinggi Ilmi Kesehatan Bakti Tunas Husada Tasikmalaya, Indonesia
*)Corresponding Author: : gatutariwardani@stikes-bth.ac.id, Hp. 085228051957
Diterima  9 September 2018, Disetujui 23 September 2018

## ABSTRACT
Heavy  metal  is  one  of  the  water  pollutants  which  is  very  dangerous  for  the  survival  of  living  things. One of the heavy metals that can cause  water pollution is lead  ions. Green coconut fiber waste can be  used  to  adsorb  lead(II)  metal  ions.  The  green  coconut  fiber  used  is  from  the  Cibeureum  area, Tasikmalaya  City.  Green  coconut  husk  is  activated  first  using  5%  NaOH  before  being  used  as  bio adsorbent.  Determination  of  functional  groups  was  carried  out  using  an  FTIR  spectrophotometer, while  to  determine  the  bio  adsorption  power  using  SSA  spectrophotometer.  The  optimum  time  of green coconut fiber to adsorb lead(II) ions is 30 minutes with the amount of ion adsorbed  of 94.34%. The  acidity  conditions  of  the  solution  can  affect  the  amount of  Pb(II)  metal  ions  absorbed. The  best pH condition for green coconut fiber as bio adsorbent is at alkaline pH.
Keywords: green coconut fiber, bio adsorbent, lead(II), contact time, acidity

## ABSTRAK
Logam  berat  menjadi  salah  satu  zat  pencemar  perairan  yang  sangat  berbahaya  bagi  kelangsungan hidup  makhluk  hidup.  Salah  satu  logam  berat  yang  dapat  menimbulkan  pencemaran  air  yaitu  ion timbal . Limbah sabut kelapa hijau  dapat digunakan  untuk mengadsorpsi ion  logam timbal(II).  Sabut kelapa  hijau  yang  digunakan  berasal  dari  daerah  Cibeureum,  Kota  Tasikmalaya.  Sabut kelapa  hijau diaktivasi  terlebih  dahulu  menggunakan  NaOH  5%  sebelum  dimanfaatkan  sebagai  bio  adsorben. Penentuan gugus fungsi dilakukan menggunakan spektrometer FTIR, sedangkan untuk menentukan daya  bio  adsorpsinya  menggunakan  sprofotometer  SSA.  Waktu  optimum  dari  sabut  kelapa  hijau untuk mengadsorpsi ion timbal(II) adalah 30 menit dengan jumlah ion teradsorpsi nya adalah 94,34%. Kondisi  keasaman  larutan  dapat  mempengaruhi  jumlah  ion  logam  Pb(II)  yang  terserap.  Kondisi  pH terbaik untuk sabut kelapa hijau sebagai bio adsorben yaitu pada pH basa.
Kata kunci : sabut kelapa hijau, bio adsorben, timbal(II), waktu kontak, keasaman

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  yang  paling  penting  bagi makhluk  hidup  untuk  bertahan  hidup adalah sumber air. Namun, saat ini sudah banyak  sumber  air  yang  tercemar  oleh polutan, pencemaran limbah industri maupun  limbah  rumah  tangga.  Adapun pencemaran yang berbahaya bagi kelangsungan  hidup  yaitu  salah  satunya pencemaran  yang  ditimbulkan  oleh  logam berat  seperti  Pb(II).  Ion  logam  timbal(II) dapat masuk ke lingkungan melalui limbah industri  seperti  industri  baterai,  bahan bakar,  pengecoran  ataupun  pemurnian dan  industri  kimia  lainnya  (Safrianti  dkk, 2012).
Zat  yang  menyebabkan  pencemaran bagi sistem perairan salah satunya adalah keberadaan logam-logam berat seperti ion timbal  (Wardani  dan  Wulandari,  2017). Aktivitas manusia dalam kehidupan sehari-hari  dapat  menyumbangkan  logam timbal dan persenyawaannya dalam sistem  perairan.  Selain  itu,  ion  logam timbal  dapat  masuk  ke  sistem  perairan secara  alamiah  melalui  pengkristalan  di udara  dengan  bantuan  air  hujan.  Ion logam  timbal  juga  dapat  masuk  malalui proses  korosifikasi  batuan  mineral  yang dikaibatkan  oleh  hempasan  gelombang dan angin. (Palar, 2012).
Pengolahan limbah sangat diperlukan untuk  mengurangi  dampak  negatif  yang ditimbulkan oleh pencemaran logam berat terhadap  sumber-sumber  air.  Proses  ini dapat dilaksanakan sebelum limbah dibuang  ke  lingkungan  bebas  agar  tidak
menyebabkan dampak negatif bagi lingkungan sekitar. Bio adsorpsi merupakan salah satu metode yang dapat digunakan  untuk  mengatasi  masalah tersebut.
Bio adsorpsi merupakan suatu proses pengikatan ion logam berat yang terdapat di  dalam  larutan  dengan  menggunakan padatan  yang  berasal  dari  bahan  alam. Bio  adsorpsi  dapat  digunakan  sebagai alternatif  untuk  mengurangi  ion    logam dari  limbah  perairan  sebab  metode  ini memanfaatkan  bahan  biomaterial  yang mudah  didapat  dan  biayanya  pun  relatif murah (Alluri et al. , 2007). Proses ini tidak membutuhkan  proses  pemindahan  limbah karena dapat dilakukan ditempat.
Keuntungan  lain  dari  pemanfaatan  bio adsorben  diantaranya  adalah  bahan  baku yang melimpah, murah, proses pengolahan limbah yang efisien dan dapat meminimalisasi  lumpur  (Ashraf et  al. , 2010).
Limbah sabut kelapa dapat digunakan sebagai  bahan  yang  mampu  mengurangi beberapa  kadar  logam  yang  terkandung dalam  sistem  perairan.  Pinandari et  al.
(2011)  mengemukakan  bahwa  sabut kelapa ( Cocos nucifera ) dapat dimanfaatkan  sebagai  salah  satu  bahan biomaterial  yang  dapat  menyerap  ion logam.  Serat  sabut  kelapa  mampu menyerap  ion  logam  seng,  tembaga  dan kromium sampai 50% dari konsentrasi ion logam  tersebut  dalam  limbah  pewarna tekstil (Gopalakrishnan et al. , 2009).

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Bahan-bahan yang digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  limbah  sabut kelapa  hijau,  natrium  hidroksida  (NaOH), dapar  asetat,  dapar  fosfat,  dapar  amonia, aqua  destilasi,  Pb(NO 3 ) 2 .  Peralatan  yang akan  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  spektrofotometer  serapan  atom (SSA,  ContrAA  300),  spektrometer  FTIR (Simadzu 8400 a).

## Prosedur Penelitian
Aktivasi  Sabut  Kelapa  Hijau  (Wardani dan  Wulandari,  2017  dan  Wahyuni, 2014)
Sabut  kelapa  hijau  dibersihkan  dari kotoran-kotoran yang menempel.
Kemudian  dicuci  menggunakan  aquades hingga  bersih.  Sabut  kelapa  hijau  yang sudah  bersih  dikeringkan  dibawah  sinar matahari  sampai  kering.  Sabut  kelapa hijau  yang  telah  kering  dihaluskan  dan diayak  menggunakan  ayakan  dengan mesh  60.  Serbuk  sabut  kelapa  hijau kemudian  disimpan  dalam  botol  kedap udara, dan dilakukan analisis gugus fungsi dengan  cara  mengambil  0,125  gram serbuk sabut kelapa hijau dengan menggunakan spektrofotometer FTIR.
Serbuk  sabut  kelapa  hijau  yang  telah dihaluskan, ditambahkan NaOH 5%.
Campuran  kemudian  diaduk    selama  30 menit.  Setelah  itu,  serbuk  sabut  kelapa hijau disaring dan dicuci dengan
menggunakan aquades sampai memperoleh  padatan  netral  kemudian  di oven pada suhu 80  C sampai
mendapatkan  bobot  konstan,  sesudah aktivasi dikarakterisasi dengan FTIR.

## Pengaruh Waktu Kontak terhadap Daya
Bio  Adsorpsi  (Wardani  dan  Wulandari, 2017)
Sebanyak 0,125 gram  serbuk sabut kelapa  hijau    direndam  dengan    25  mL larutan Timbal(II)  10  ppm  pada  pH  netral. Waktu  interaksi  rendaman  divariasikan selama  0,  15,  30,  dan  45  menit.  Filtrat diambil  sebanyak  10  mL  dan  kemudian dianalisis  menggunakan  spektrofotometer serapan  atom  (SSA)  untuk  mengetahui jumlah  ion  Timbal  (II)  yang  tersisa  dalam larutan (Wardani dkk, 2017).

## Variasi pH Sabut Kelapa Hijau (Safrianti et al., 2012)
Sebanyak  0,125  gram  serbuk  sabut kelapa  hijau  direndam  dengan  larutan  Pb sebanyak  25  mL  dengan  konsentrasi  10 ppm  dan  dibuat  sebanyak  3  variasi  pH yang mewakili asam, netral dan basa yaitu 3, 7, 10 dengan menggunakan buffer agar pH  nya  stabil  yaitu  dengan  penambahan dapar asetat untuk pH asam, dapar fosfat untuk  pH  netral,  dan  dapar  amonia  untuk pH  basa.  Kemudian  diamkan  selama  30 menit  lalu  saring  dan  filtratnya  dianalisis menggunakan  spektrofotometer  serapan atom (SSA).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Bio  Adsorben  dari  Limbah  Sabut Kelapa Hijau
Limbah  sabut  kelapa  hijau  yang digunakan untuk mengadsorpsi ion timbal(II)  perlu  diaktivasi  terlebih  dahulu
dengan  tujuan  memperbesar  pori-pori sehingga mampu
meningkatkan kemampuan adsorpsi lebih banyak (Wattimuryi, 2012). Pergeseran- pergeseran serapan menunjukkan adanya perubahan dari kerangkan struktur setelah proses  aktivasi  (Gambar  1).  Spektra  IR menunjukkan adanya bilangan gelombang
gugus  hidroksil  (-OH)  dari  3412,27  cm -1 menjadi  3416,91  cm -1 .  Dengan  demikian, pergeseran  bilangan  gelombang  ke  arah bilangan  gelombang  yang  lebih  panjang menunjukkan terjadinya peningkatan energi  dan  kekuatan  ikatan  (Wardani  dan Wulandari, 2017).
Gambar 1. Spektra FTIR sebelum (atas) dan sesudah (bawah) di aktivasi
Perendaman  dengan  NaOH  juga dapat  memutuskan  lignin  dari  kompleks lignoselulosa. Terbentuknya ikatan kovalen  dengan  kromofor-kromofor  lignin dapat  menutupi  gugus-gugus  hidroksil yang  terdapat  dalam  selulosa  sehingga diperlukan  proses  pemutusan  (Royana dkk,  2016).  Hal  ini  dapat  terlihat  dengan menurunnya serapan gugus C=C aromatis lignin dari 1517 cm -1 menjadi 1510 cm -1 .
Waktu  Optimum  dalam  proses  bio adsorpsi
Waktu  operasi  merupakan  waktu yang  dibutuhkan  saat  bio  adsorben
menyerap ion logam Pb(II) secara maksimal.  Kondisi  terbaik  suatu  bio adsorben  dalam  menyerap  ion  Pb(II) adalah  lebih  dari  30  menit  (Gambar  2). Berdasarkan  Gambar  2,  waktu  paling optimum sabut kelapa hijau mengadsorpsi ion  logam  timbal  yaitu  30  menit  dengan nilai konsentrasi sebesar 94,34%. Semakin  banyak  waktu  interaksi  yang dibutuhkan  pada  saat  proses  penjerapan berbanding  lurus  dengan  berkurangnya jumlah  ion  timbal(II)  yang  tersisa  didalam larutan  residu.  Penyerapan  adsorbat  oleh
adsorben  dipengaruhi  oleh  konsentrasi adsorbat dan situs aktif bio adsorben.
Gambar 2.  Pola  Bio  Adsorpsi  Oleh  Sabut Kelapa  Hijau  terhadap    Waktu
kontak

## Variasi Kondisi Keasaman Larutan
Proses  bio  adsorpsi  dilakukan  pada beberapa kondisi keasaman larutan (asam, netral dan basa) untuk mengetahui kondisi  penjerapan  bioadsorben  terbaik. Konsentrasi ion Pb(II) yang diserap adalah 10 ppm. Pada kondisi asam, bio adsorben mampu  menyerap  ion  logam  Pb(II) sebesar  8,724  ppm.  Pada  kondisi  netral, ion  logam  Pb(II)  yang  mampu  diserap sebanyak  8,283  ppm,  sedangkan  pada kondisi basa sebanyak 9,042 ppm mampu diserap  oleh  bio  adsorben  dari  limbah sabut kelapa hijau (Gambar 3).
Gambar 3. Pengaruh  pH  terhadap  jumlah  ion logam Pb(II) yang teradsorpsi.
Kondisi  basa  dapat  menjerap  suatu ion  logam  lebih  besar  karena  dapat memperbesar suatu pori-pori bioadsorben, sehingga meningkatkan kemampuan adsorpsi  lebih  maksimal  (Wattimuryi, 2012).  Apabila  penjerapan  bioadsorben dilakukan  pada  kondisi  asam  akan  terjadi kompetisi  antara  ion  logam  dengan  ion hidrogen,  sehingga  menghambat  proses ikatan  logam  oleh  dinding  sel  dan membuat penyerapan menjadi tidak optimum (Wallace, 2003). Kompetisi terjadi  karena  banyaknya  ion  hidrogen yang  menghambat  proses  adsorpsi  ion logam pada dinding sel biomassa, sedangkan  bila  penjerapan  bioadsorben berada pada kondisi pH netral menghasilkan nilai absorbansi lebih besar dibandingkan  dengan  absorbansi  pada kondisi basa dan asam yang menunjukkan bahwa  masih  banyak  ion  logam  Pb(II) yang  terdapat  didalam  filtrat.  Menurut Saefudin  dan  Kusnadi  (2000),  pada  pH  7 kemampuan untuk mengikat ion-ion logam menjadi  semakin  kecil  dan  mengurangi kemampuan  penyerapan  karena  adanya pengaruh presipitasi.

## KESIMPULAN
Bioadsorben  ion  logam timbal(II)  oleh sabut kelapa hijau telah berhasil dilakukan dengan  waktu  adsorpsi  optimum  selama 30  menit  dengan  kemampuan  menyerap ion  timba(II)  sebanyak  94,34%.  Kondisi keasaman  terbaik  bio  adsorben  dalam menyerap ion logam pada pH basa. Pada kondisi  basa,  ion  logam  Pb(II)  yang
0 25 50 75 100 0 20 40 60 P er se n t er adso rp Waktu adsorpsi (menit)
0 2 4 6 8 10 3 7 10 pp m te rse rap pH Larutan
terserap sebanyak 9,042 ppm dari konsentrasi awal 10 ppm.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan  terimakasih  disampaikan secara
khusus kepada DRPM Komenristekdikti  yang  telah  mendanai penelitian  ini  melalui  program  hibah Penelitian Dosen Pemula Tahun 2018.

## DAFTAR PUSTAKA
Alluri,  H.K.,  Ronda,  S.R.,  Sttaluri,  V.S.,
Bondili,  J.S.,  Suryanarayan,  V.,  dan Venkateshwar, P., (2007), Biosorption: An Eco-friendly
alternative  for  heavy  metal  removal, Afr.  J.  Biotechnol .,  6  (25)  :  2924 – 2931.
Ashraf,  M.S.,  Maah,  M.J.,  dan  Yusoff,  I..
2010.  Study  of  Banana  peel  ( Musa sapientum )  as  a  Cationic  Biosorben,
American-Eurasian J. Agric & Environ. Sci., 8 (1) : 7 – 17.
Gopalakrishnan  K,  Jeyadoss  T,  dan Manivannan  V.,  2009.  Biosorption  of Zn (II), Cu (II) and Cr (VI) from textile dye  effluent  using  activated  coconut fiber. Indian J. Sci. and Technol., 2(8)
: 57 – 60.
Palar H, 2012. Pencemaran dan Toksikologi  Logam  Berat .  Jakarta; Rineka Cipta.
Pinandari, A. W., Fitriana, D. N., Nugraha, A.,  dan  Suhartono  E..  2011.  Uji
Efektifitas dan Efisiensi Filter Biomassa Menggunakan Sabut
Kelapa  ( Cocos  nucifera )  sebagai Bioremoval  untuk  Menurunkan  Kadar Logam  (Cd,  Fe,  Cu)  Total  Padatan Tersuspensi (TSS) dan Meningkatkan pH  pada  Limbah  Air  Asam  Tambang Batubara. Prestasi . 1 (1): 1-12.
Royana,  I.,  Kurniawan,  R.,Yulianti,  E., Mahmudah  R.  2016.  Pemanfaatan
Biosorben  Batang  Jagung  Teraktivasi
Asam  Nitrat  Dan  Asam  Sukfat  untuk Penurunan  Angka  Peroksida-Asam
Lemak  Bebas  Minyak  Goreng  Bekas. ALCHEMY : J. Chem., 5(1) : 10-18.
Saefudin,  T.P.,  dan  Kusnadi.  2000. Pengaruh  pH  dan  Waktu  Kontak Terhadap  Biosorpsi  Logam  Zn  Oleh Biomassa Aspergillus niger Van Tinenghem  Pada  Larutan  Limbah Pertambangan Nikel. http://file.upi.edu/Direktori/SPS/PROD
I.PENDIDIKAN_IPA/19630701198803
1-SAEFUDIN/Zn_Biosorpsi.pdf
Safrianti,  I.,  Wahyuni,  N.,  dan  Zaharah,
T.A., (2012). Adsorpsi Timbal (II) oleh Selulosa Limbah Jerami Padi
Teraktivasi  Asam  Nitrat  :  Pengaruh pH dan Waktu Kontak . JKK ,1(1) : 1-7.
Wahyuni, Anis Tri. 2014. Sintesis Biosorben Dari Limbah Kayu Jati dan Aplikasinya  Untuk  Menjerap  Logam Pb  Dalam  Limbah  Cair  Artifisial .
http://lib.unnes.ac.id/23149/1/5511311 008.pdf Wallace,  J.  P.,  2003.  Exercise  in Hypertension. Sports Medicine , 33:585-598.
Wardani,  G.  A.,  dan  Wulandari,    W.  T., 2017.  Studi  Kinetika  dan  Isoterm Adsorpsi  Timbal  (II)  pada  Kulit
Jengkol ( Pithecellobium jiringa ) Teraktivasi. KOVALEN ,  3(3)  :  252-
257.
Wardani,  G.  A.,  dan  Wulandari.  W.  T., 2017. Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Daya Adsorpsi Kulit
Jengkol  ( Pithecellobium  jiringa )  pada Ion  Timbal  (II). Prosiding  Seminar Nasional Kimia UNY 2017 , 319-324.
Wattimuryi,  dan  John  H,.  2012.  Studi Adsorpsi  Ion  Logam  Crom  (III) Menggunakan Kulit Pisang Kepok ( Musa  sapientum )  as  a  Cationic Biosorben, American-Eurasian  J . Agric & Environ. Sci., 8(1) : 7-17.