BIOSORPSI ION LOGAM TEMBAGA (Cu 2+ ) PADA BIOSORBEN RUMPUT LAUT COKLAT ( Padina australis)
Biosorption of Copper Metal Ions (Cu 2+ ) on Brown Seaweed ( Padina australis) Biosorbent

## Catherina M. Bijang*, Jolantje Latupeirissa, Marike Ratuhanrasa
Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Pattimura University-Indonesia
* Corresponding  author:  rina@fmipa.unpatti.ac.id
Received: May 2018 Published: July 2018

## ABSTRACT
The  research  on  the  biosorption  of  Cu 2+ metal  ions  in  brown  seaweed  biosorbent  ( Padina  australis )  has  been done.  This  study aims  to  determine  moisture  content, ash  content,  biomass  content,  pH  and  optimum  contact time  of  Cu 2+ metal  ions absorption  pH  and  optimum  contact  time  of  Cu 2+ metal  ions  absorption.  The method used  is  batch  method.  The  adsorption  result  of  Cu 2+ metal  ions  was  analyzed  by  Atomic  Absorption Spectrophotometer (AAS).  The results showed  that the optimum pH was 7 with  99.8308 % absorption ability of biosorbent and the optimum contact time was 5 hours with 99.5570 % biosorbent absorbency.
Keywords : Biosorption, biosorbent, seaweed, Padina australis, Cu 2+

## PENDAHULUAN
Perkembangan  di  bidang  industri  saat  ini mengakibatkan  banyaknya  aktivitas  manusia yang  kemudian  memberikan  dampak  positif  dan negatif.  Pertambahan  jumlah  industri  dan kepadatan  penduduk  berakibat  negatif  yaitu bertambahnya  pencemaran  lingkungan  yang disebabkan  oleh  pembuangan  limbah  industri secara  sembarangan  ke  lingkungan.  Limbah yang  dihasilkan  dari  industri  jika  tidak  diolah dengan  benar  dan  dibuang  ke  lingkungan  akan berdampak  buruk  bagi  lingkungan  sekitarnya, karena mengandung zat-zat beracun dan berbahaya jika terkonsumsi atau bahkan terakumulasi  dalam  sistem  biologis.  Keberadaan logam  berat  di  lingkungan  yang  melebihi ambang  batas  akan  merusak  lingkungan  dan menimbulkan  masalah  kesehatan  bagi  makhluk hidup di lingkungan tersebut.
Adanya  logam  berat  di  perairan  berbahaya baik  secara  langsung  terhadap  kehidupan organisme,  maupun  efeknya  secara  tidak langsung  terhadap  kesehatan  manusia.  Hal  ini berkaitan  dengan  sifat-sifat  logam  berat  yaitu sulit terurai, sehingga mudah terakumulasi dalam lingkungan  perairan  dan  keberadaannya  secara alami  sulit  terurai  (Ika  dkk.,  2012).  Sumber pencemaran  logam  berat  ada  dua,  yaitu  akibat
peristiwa  alam  dan  non  alami.  Akibat  peristiwa alam  seperti  pengikisan  dari  batuan  mineral, debu, dan partikel  yang ada dalam lapisan udara dibawa  turun  oleh  air  hujan  ke  perairan.  Secara non alami, logam berat masuk lingkungan akibat aktivitas manusia, seperti buangan limbah rumah tangga  dan  industri  di  darat  maupun  laut,  alat- alat  rumah  tangga,  dan  galangan  kapal.  Salah satu  logam    yang  terdapat  pada  limbah  hasil kegiatan-kegiatan tersebut adalah logam tembaga.
Tembaga  adalah  konduktor  terbaik  dari panas  dan  listrik,  serta  merupakan  komponen penting  pada  berbagai  enzim.  Logam  ini merupakan logam berat esensial yang dibutuhkan  oleh  tubuh  makluk  hidup  dalam jumlah  yang  sangat  kecil.    Kelebihan    logam berat    ini    mengakibatkan    penyakit    perut    dan usus,  kerusakan    hati,    kerusakan    ginjal, menurunnya    tingkat    intelegensia    anak-anak dalam  masa  pertumbuhan,  kerusakan  otak, pendarahan pada gastrointestinal,  penyakit kuning,  anemia,  dan  bahkan  bisa  menyebabkan kematian.  Manusia  biasanya  terpapar  melalui tanah,  debu,  makanan,  serta  minuman  yang tercemar  logam  ini.  Keracunan  logam  berat bersifat  kronis  dan  dampaknya  baru  terlihat setelah  beberapa  tahun  (Widowati  dkk.,  2008, Sutapa  dkk.  2014).  Untuk  itu  pencemaran
lingkungan  oleh  logam  ini  harus  mendapat perhatian kita semua. Bahayanya harus dikurangi atau bahkan ditiadakan (Male dkk, 2017).
Berbagai  macam  metode  telah  digunakan untuk  menanggulangi  pencemaran  lingkungan oleh  logam  berat  seperti  penjerapan,  presipitasi, elektrodeposisi,  penukar  ion  dan  pemisahan secara  membran  telah  dilakukan  (Bijang  dkk. 2014).  Di antara metode-metode ini, pengolahan limbah  menggunakan  metode  penjerapan  adalah yang  banyak  dilakukan.  Penjerapan  atau  disebut juga adsorpsi merupakan metode yang melibatkan adsorben sebagai penjerap. Beberapa biosorben yang dapat digunakan dalam penanganan  limbah   adalah  serbuk  gergaji, hasil samping  pertanian,  limbah  industri  makanan, bakteri, mikroalga, dan rumput laut. Keunggulan biosorben  ini  adalah  mudah  didapat,  ramah lingkungan, dan dapat diperbaharui.
Rumput  laut  merupakan  salah  satu  sumber daya  hayati  kelautan  yang  dimiliki  Indonesia. Rumput  laut  dibedakan  atas  empat    kelas,  yaitu Rhadophyceae (rumput laut merah),
Phaeophyceae (rumput
laut cokelat), Chlorophyceae (rumput laut hijau) dan Cyanophyceae (rumput  laut  hujau  biru)  (Munaf, 2000).  Seiring  dengan  perkembangan  teknologi rumput  laut  telah  ditingkatkan  pemanfaatannya sehingga  memberikan  nilai  yang  lebih  tinggi. Salah  satu  pemanfaatannya  adalah  sebagai biosorben  dalam  proses  biosorpsi.  Khususnya rumput  laut  coklat  sampai  saat  ini  belum optimalkan  penggunaannya,  bila  dibandingkan dengan  jenis  rumput  laut  merah  maupun  hijau. Di  daerah  perairan  laut  Maluku,  diantaranya adalah  di  pulau  Kisar  sangat  banyak  ditemukan rumput  laut  coklat  yang  terbuang  percuma  di pesisir  pantai,  khususnya  rumput  laut  coklat Padina australis.
Rumput  laut  coklat Padina  australis memiliki  banyak  potensi,  sebagai  penghasil alginat, fukosantin, antioksidan, dan antibakteri  yang  sangat  berguna  bagi  industri farmasi,  pangan,  obat-obatan,  dan  kosmetika, serta  dapat  menjerap  logam  karena  memiliki gugus-gugus  fungsional  seperti  karbonil  (CO), karboksil  (COOH),  amina  (-NH 2 ),  dan  hidroksil (-OH) yang berperan sebagai situs aktif pengikat ion logam. Di Maluku rumput laut coklat Padina australis belum  dimanfaatkan  secara  optimal. Rumput  laut  ini  tidak  dikonsumsi  oleh masyarakat sehingga terbuang percuma di pesisir
pantai  dan  merupakan  sampah.  Oleh  karena  itu, sampah      rumput  laut  coklat Padina  australis ini  perlu  dikembangkan  untuk memberikan nilai tambah baik secara ekonomi maupun pemecahan masalah-masalah lingkungan terutama pencemaran oleh limbah logam berat. Penggunaan rumput laut coklat sebagai biosorben telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Indriani dan Suzuki (1998) menggunakan  rumput  laut  coklat  sebagai biosorben,  hasil  penelitiannya  menunjukkan bahwa  kapasitas  adsorpsi  rumput  laut  coklat terhadap  logam  berat  sangat  dipengaruhi  oleh pH.  Wewra  (2011)  mengisolasi  alginat  dari rumput  laut  coklat Sargassum  policystum sebagai  biosorben  ion  Cd(II).  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  pH  optimum  biosorpsi adalah pH 5 dan waktu kontaknya selama 36 jam dengan  kapasitas  biosorpsi  terhadap  ion  logam Cd(II)  sebesar  0,588  mg/g.   Tentua  (2011)  juga melakukan  penelitian  yang  sama  terhadap rumput  laut  coklat Turbinaria  ornatta ,  hasil penelitiannya  menunjukkan    bahwa  dengan waktu    kontak    yang  sama  pH  optimum biosorpsi  adalah  pH  4  dengan  kapasitas biosorpsinya sebesar 0,55 mg/g.
Jumlah  rumput  laut  coklat Padina  australis yang  melimpah  dan  mudah  diperoleh  di  pesisir pantai  dan  berpotensi  sebagai  sampah,  maka potensi  rumput  laut  ini  perlu  dikembangkan untuk  pemanfaatannya  sebagai  adsorben  logam berat  Cu  dalam  upaya  mengurangi  tingkat pencemaran  lingkungan.  Berdasarkan  latar belakang  tersebut  telah  dilakukan  biosorpsi  ion logam  tembaga  (Cu 2+ )  pada  biosorben  bumput laut coklat ( Padina australis) .

## METODOLOGI

## Bahan
Bahan-bahan  yang  digunakan  antara  lain: Rumput  laut  coklat Padina  australis, larutan standar ion logam C u 2 + dari larutan CuSO 4 .5H 2 O,  akuades,  KCl  (p.a  Merck),  HCl (p.a  Merck),  asam  asetat  (p.a  Merck),    Natrium asetat  (p.a  Merck),  C 8 H 5 KO 4 (p.a  Merck), Na 2 HPO 4 (p.a  Merck),  NaH 2 PO 4 (p.a  Merck), kertas saring.

## Alat
Alat-alat  yang  digunakan  antara  lain: Seperangkat  alat  gelas  (Pyrex),  blender,  ayakan 100  mesh,  oven  (Memmert),    desikator,    cawan
porselin,    neraca  analitik  (Ada  210/LE),  tanur listrik,  indikator  universal,  sheker  GFL  3005, Spektrofotometer    Serapan  Atom,  6300  A, Shimadzu, spektrofotometer FTIR.

## Prosedur Kerja Penyiapan biosorben
Rumput laut coklat Padina australis dicuci hingga  bersih  dan  dibilas  dengan  akuades, kemudian  dikeringkan.  Setelah  kering,  rumput laut  diblender  dan diayak menggunakan ayakan 100  mesh.  Serbuk  rumput  laut  tersebut dikeringkan  dalam  oven  dengan  suhu    100 o C selama  1  jam  agar  benar-benar  kering, kemudian disimpan di dalam desikator.

## Penentuan kadar air
Cawan porselin bersih dan kering ditimbang beratnya  untuk bobot wadah kosong. Serbuk  rumput  laut  coklat  Padina  australis ditimbang  sekitar  3  g,  selanjutnya  dimasukkan ke  dalam  cawan  porselin  dan  dimasukkan  ke dalam oven selama 4-6 jam dengan suhu 105 o C kemudian  ditimbang  kembali  hingga  dicapai berat  konstan.  Proses  ini  dilakukan  secara duplo.

## Penentuan kadar abu
Cuplikan  yang  diperoleh  dimasukkan  ke dalam  tanur  listrik  dengan  suhu  400-600 o C. Setelah  itu  abu  sampel  dikeluarkan  dan didinginkan    dalam  desikator    dan    dibiarkan kira-kira 1 jam sampel  ditimbang kembali.
Pembuatan larutan standar Cu 2+ Timbang 0,1255 g kristal CuSO 4 kemudian  dimasukkan  ke  dalam  labu takar  500 mL,  tambahkan  akuades  sampai  tanda  batas, diperoleh  larutan  induk  Cu 2+ 100  ppm.  Untuk membuat  larutan  standar  Cu 2+ 50  ppm  dengan pH  2,  diambil  25  mL  larutan  induk  Cu 2+ 100 ppm,  dimasukkan  ke  dalam  labu  takar  50  mL dan ditambahkan  25  mL  larutan  buffer  pH  2. Untuk  membuat  larutan  Cu  Cu 2+ 50  ppm dengan pH 3, pH 4, pH 5, pH 6, dan pH 7 dibuat dengan cara yang sama di atas.

## Penentuan pH optimum
Ke  dalam  6  buah  erlenmeyer  100  mL, dimasukkan  masing-masing  0,50  g  serbuk rumput  laut  dan  ditambahkan  25  mL  larutan standar Cu 2+ 50 ppm dengan pH larutan masing-
masing    2,  3,  4,  5,  6,  dan  7  yang  diatur menggunakan  buffer.  Buffer  yang  digunakan untuk pH berturut turut yaitu : KCl 0,2 M, HCl 0,2  M  ;  C 8 H 5 KO 4 0,1  M,  HCl  0,1  M  ;  Asam asetat,  Natrium  asetat;      Na 2 HPO 4 0,1  M, NaH 2 PO 4 0,1  M,  akuades  dengan  perbandingan volume  masing-masing  berbeda  untuk    tiap buffer.  Kemudian  campuran  dishaker  dengan kecepatan    250    rpm  selama  5  jam.  Setelah  itu campuran disaring, filtratnya dianalisis menggunakan SSA dan filtrannya diuji menggunakan spektrofotometer FTIR.

## Penentuan waktu kontak optimum
Sebanyak  0,50  g  serbuk  rumput  laut dimasukkan  ke  dalam  5  buah  erlenmeyer  100 ml  dan  ditambahkan  25  ml  larutan    Cu 2+ 50 ppm  dengan  pH  optimum  yang  diperoleh. Campuran kemudian dishaker dengan kecepatan  250 rpm  selama  3,  4,  5,  6,  dan  7 jam.  Setelah  itu  campuran  disaring,  filtratnya dianalisis  menggunakan  SSA  dan  filtrannya diuji menggunakan spektrofotometer FTIR.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengambilan Sampel
Rumput    laut    coklat    ( Padina    australis ) diambil    dari    pantai    Litti    Pulau  Kisar, Kabupaten Maluku Barat Daya. Sampel diambil pada  tanggal  7  Juni  2016  keadaan  cuaca  pada saat itu  cerah  namun keadaan lautnya bergelombang, karena sudah peralihan/ pergantian  musim  sehingga  tiupan  angin  dari arah timur  (musim timur). Tempat pengambilan sampel  jaraknya  1,5  km  dari  pemukiman masyarakat  yang ditempuh dalam perjalanan  30 menit.  Tempat  pengambilan  sampel  adalah tempat      yang    kosong      yang    tidak    dihuni oleh  masyarakat  dan  tidak  ada  hunian.  Tempat pengambilan sampel dapat dilihat pada Gambar 1.

## Penyiapan Biosorben
Sampel rumput laut coklat (Padina australis) yang  diambil  dari  pantai  Litti  Pulau  Kisar, Kabupaten  Maluku  Barat  Daya  dibawa  ke laboratorium.  Sampel  dibilas  dengan  akuades hingga  bebas  garam  klorida  (Uji  AgNO 3 ). Sampel  yang  telah    bersih    dikeringkan    dalam oven    dengan    suhu    60-68 o C selama    2    hari, digunakan  suhu  60-68 o C  agar  gugus  fungsi  dari
rumput  laut  ini  tidak  rusak.  Setelah    kering sampel  dihaluskan  hingga  menjadi  serbuk  dan diayak  dengan ayakan 100 mesh yang bertujuan untuk memperbesar luas permukaan biosorben.
Serbuk  biosorben  selanjutnya  dikeringkan dalam  oven  dengan  suhu  100 o C  selama  1  jam untuk  menghilangkan  kadar  air  agar  sel-sel rumput  laut  yang  masih  hidup  cepat  mati  dan mencegah pertumbuhan mikroorganisme. Setelah dikeringkan,  serbuk  biosorben  siap  diaplikasikan untuk  penentuan  pH  optimum  dan  waktu  kontak optimum.  Untuk  mengetahui  kadar  logam  Cu dalam  sampel  rumput  laut,  sampel  didestruksi basah  dan  hasilnya  di  uji  menggunakan  SSA. Dari hasil uji  SSA  menunjukan  bahwa  sampel rumput    laut    tidak    terdeteksi    logam    Cu. Artinya    sampel    bebas    logam    Cu.    Hal    ini didukung  oleh  lokasi  pengambilan sampel yang sangat jauh dari pemukiman warga.

## Penentuan  Kadar  Air,  Kadar  Abu,  dan Kadar Biomassa
Pada  penelitian  dilakukan  penentuan  kadar air,  kadar  abu,  dan  kadar  biomassa  terhadap
biosorben  rumput  laut  coklat Padina  australis . Proses  ini  diawali  dengan  penentuan  kadar  air. Kadar air adalah banyaknya air yang terkandung dalam  bahan  yang  dinyatakan  dalam  persen.
Kadar air dalam bahan pangan  ikut  menentukan kesegaran  dan  daya  awet  bahan  pangan tersebut.  Kadar  air  yang  tinggi  mengakibatkan mudahnya  bakteri,  kapang,  dan  khamir  untuk berkembang    biak    sehingga    akan    terjadi perubahan    pada    bahan    pangan.    Pada  proses ini  cawan  porselin  kosong dipanaskan  di  dalam oven  pada  suhu  105  °C  selama  1  jam. Pemanasan  ini  bertujuan  menguapkan  kadar  air yang  melekat  di  permukaan  cawan.  Selain  itu, dimasukkannya cawan ke dalam desikator untuk mencegah  cawan  terkontaminasi  uap  air  dan udara.
Setelah  diketahui  bobot  cawan  kosong maka  dilakukan  proses  pemanasan  terhadap sampel  biosorben  rumput  laut  coklat Padina australis .      Proses      pemanasan      menggunakan suhu 105  °C. Pemanasan   dilakukan   sebanyak 5      kali      pengulangan      dengan      total      waktu pemanasan  9  jam  hingga  diperoleh  berat  yang
Gambar  1  Tempat  pengambilan  sampel  (a.  Peta Kabupaten  Maluku  Barat  Daya; b. Peta Pulau Kisar; c. Pantai Litti)
konstan.  Dari  hasil  perhitungan,  diperoleh  data kadar  air  biosorben  rumput  laut  coklat Padina australis seperti pada Tabel 1.
Tabel  1  Data  kadar  air,  kadar  abu,  dan  kadar biomassa  pada  biosorben  rumput laut coklat Padina australis
Dari data Tabel 1 diketahui rata-rata kadar air rumput laut coklat Padina australis 12,1886 %.  Kadar  air  sangat  berpengaruh  terhadap kualitas  biosorben.  Hilangnya  molekul  air  yang ada  pada  biosorben  menyebabkan  pori-pori pada biosorben semakin besar sehingga semakin besar  luas  permukaannya.  Bertambahnya  luas permukaan ini mengakibatkan semakin meningkatnya kemampuan adsorpsi dari biosorben.
Proses  selanjutnya  adalah  penentuan  kadar abu.  Abu  merupakan  bahan  tersisa  hasil pembakaran  yang  merupakan  zat-zat  anorganik berupa  mineral.  Hal  tersebut  terjadi  karena proses pembakaran menyebabkan zat-zat organik  pada  bahan  akan  terbakar  dan menyisakan  abu.  Nilai  kadar  abu  suatu  bahan pangan  menunjukkan  besarnya  jumlah  mineral yang  terkandung  dalam  bahan  pangan  tersebut. Bahan makanan sebagian besar, yaitu sekitar 96 %  terdiri  dari  bahan  organik  dan  air,  sisanya terdiri  dari  mineral.  Dalam  proses  pembakaran, bahan-bahan  organik  terbakar tetapi zat anorganiknya  tidak.  Rumput  laut  merupakan bahan  yang  kaya  akan  mineral  seperti  Na,  K, Ca,  dan  Mg.  Pada  proses  penentuan  kadar  abu ini digunakan  sampel hasil proses kadar air, hal ini  dikarenakan  sampel  biosorben  ini  telah dihilangkan  airnya  sehingga  mempermudah untuk menghilangkan bahan-bahan organik dari sampel  biosorben  rumput  laut  coklat Padina australis .  Proses  ini  menggunakan  suhu  tanur 600  °C  dengan  waktu  pemanasan    selama  4 jam  hingga  menjadi  abu.    Dibiarkan    kurang lebih  1  jam  didalam    tanus    Sebelum dimasukkan    ke    desikator.    Dari    hasil perhitungan, diperoleh data kadar abu biosorben  rumput  laut  coklat Padina  australis
seperti  pada  Tabel    1  dan    diketahui    rata-rata kadar  abu    biosorben    rumput    laut  coklat Padina australis adalah 29,1659 %.
Data  berat  kering  dan  berat  abu  sampel dapat  dipergunakan  untuk  menghitung  kadar biomassa  dari  biosorben  rumput  laut  coklat Padina australis . Biomassa adalah semua bahan yang  dihasilkan  dari  melalui  fotosintesis, dengan  kata  lain,  tanaman  atau  komponen utamanya  (selulosa,  pati,  gula).      Beberapa Biomassa  dapat  digunakan  langsung  sebagai bahan  bakar.  Biomassa  lain  juga  dapat diubah  menjadi  gas,  cairan  atau  padatan utuk  digunakan  sebagai  bahan  bakar  atau bahan  baku  (Petrucci.,  1987).  Biomassa meliputi  limbah  kayu,  limbah pertanian, limbah perkebunan,  limbah  hutan,  dan  komponen organik  dari  industri  maupun  rumah  tangga. Biomassa  terdiri  atas  beberapa  komponen  yaitu kandungan  air (moisture  content) ,  zat  mudah menguap (volatile  matter) ,  karbon  terikat (fixed carbon) ,  dan  abu (ash). Dari  hasil  perhitungan, diperoleh  data  kadar  biomassa  biosorben rumput laut coklat Padina australis seperti pada Tabel  1  dari  hasil  perhitungan  yang  ada  juga, diperoleh  rata-rata  biomassa  biosorben  rumput laut  coklat Padina  australis sebesar  66,7857 %,    yang  didalamnya  terdapat    gugus-  gugus fungsi yang berperan dalam proses adsorpsi.

## Penentuan pH Optimum
Nilai  pH  adalah  salah  satu  variabel utama  yang  mempengaruhi  proses adsorpsi  ion logam    karena langsung mempengaruhi kelarutan    ion    logam    atau  derajat  disosiasi kelompok fungsional yang terletak di permukaan biosorben  (Al- Homaidan dkk, 2014). Penentuan pH  optimum  dilakukan  untuk  mengetahui  pH interaksi  ion  logam  Cu 2+ dimana  biosorben menyerap  biosorbat  secara  maksimum.  Pada penentuan    pH    optimum,    perlakuan    yang diberikan      adalah  mereaksikan  serbuk  rumput laut  (biosorben)  dengan  larutan  logam  Cu 2+ 50 ppm pada pH 2, 3, 4, 5, 6, dan 7 yang kemudian dishaker  dengan  kecepatan  250  rpm.  Setelah  itu larutannya  disaring  dan  filtratnya  dianalisis dengan spektrofotometer serapan atom. Konsentrasi  logam  tersisa  setelah  penyerapan dapat dilihat pada Tabel 2.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, ion Cu 2+ yang diadsorpsi oleh rumput  laut coklat Padina australis pada  pH  2  adalah  49,8246  ppm.
Jumlah ini naik pada pH  3  dan  kemudian  turun kembali  pada  pH  4,  naik  lagi  pada  pH      5, turun  lagi  pada    pH    6.    Pada    pH    7    jumlah ion  yang  diadsorpsi  naik  lagi.  Hal  ini  dapat dijelaskan  dari  hasil  pengamatan  secara  visual yang  menunjukkan  adanya  endapan  yang terbentuk  pada  pH  tersebut.  Hal  ini  didukung oleh  Svehla  (1990)  bahwa  C u 2 + mulai membentuk  endapan  Cu(OH) 2 pada  pH  sekitar 5,6  dan  mengendap  sempurna  pada  pH  7,1. Adanya  endapan  menyebabkan  jumlah  ion Cu 2+ yang  terdapat  dalam  larutan  berkurang dan  sebagian  ion  tersebut  hilang  karena  terikat pada gugus –OH membentuk endapan Cu(OH) 2 , sehingga analisis SSA memberikan  konsentrasi ion    yang    lebih    kecil    daripada    yang sebenarnya dalam larutan.
Tabel 2 Adsorpsi logam Cu 2+ pada beberapa pH dengan Co = 50 ppm
Dimana: Co         = konsentrasi Cu awal Ce         = konsentrasi Cu tersisa Co-Ce   = konsentrasi Cu terserap Q          = persentase penjerapan ion logam Cu
pH  optimum  hasil  penyerapan      adalah pada  pH  7  karena  pada  pH  ini  terjadi penyerapan  logam  Cu 2+ terbanyak      yaitu sebesar  49,9154      ppm,  dapat  dilihat  dari konsentrasi  Cu 2+ yang  tersisa  sangat  sedikit yaitu  0,0846  ppm.  Hasil  ini  didukung  oleh penelitian  dari  Al-Homaidan  dkk  (2014)  yang memanfaatkan  biomassa Spirulina  platensis untuk  menyerap  logam  Cu 2+ dan  diperoleh  pH optimumnya  adalah  pH  7.  Setelah  pH  optimum diperoleh selanjutnya digunakan untuk penentuan waktu kontak optimum.
Penjerapan  logam  pada  dinding  sel  terjadi akibat  adanya  berbagai  senyawa  pembangun dinding  sel  seperti  senyawa  polisakarida  serta ligan-ligan  ionik  seperti  asam      karboksilat,
amino,      fosfat.      Senyawa-senyawa      ini dianggap      sebagai  komponen  aktif  yang membentuk senyawa-senyawa kompleks dengan logam. Karena senyawa-senyawa ini dipengaruhi oleh pH, karena pH mempengaruhi permukaan biosorben (Ramadhan dan Handajani, 2010 dalam Tentua, 2010).  Biosorben  rumput  laut  coklat Padina australis merupakan  biosorben  yang  efektif untuk  adsorpsi  ion  logam  Cu 2+ ,  dimana kemampuan serap biosorben ini adalah 99,6426 - 99,8308%.

## Penentuan Waktu Kontak Optimum
Penentuan waktu kontak dilakukan dengan  mereaksikan  biosorben  dengan  ion logam  C u 2 + yang  telah  diketahui  pH optimumnya  yaitu  pH  7  pada  penentuan sebelumnya  dengan  waktu  kontak  3,  4,  5,  6, dan  7  jam,  kemudian  dishaker  dan  filtratnya diuji  menggunakan  spektrofotometer  serapan atom.  Konsentrasi  logam  tersisa  setelah penyerapan dapat dilihat pada Tabel 3 .
Penentuan  waktu  kontak  bertujuan  untuk mengetahui  waktu  yang  dibutuhkan  biosorben rumput  laut  coklat Padina  australis dalam menjerap  ion  logam  C u 2 + secara  maksimum. Betambahnya waktu diperlukan untuk molekul-  molekul    adsorbat    bergerak mencapai    sisi    aktif    (kemisorpsi)    dan menempati  pori-pori  biosorben  rumput  laut coklat Padina australis (fisisorpsi).
Tabel 3 Adsorpsi logam C u 2 + pada beberapa waktu kontak  dengan Co = 50 ppm
Data  hasil  penelitian  Tabel  3  menunjukkan bahwa kemampuan menjerap C u 2 + oleh biosorben  rumput  laut  coklat Padina  australis meningkat  seiring  berjalannya  waktu,  tetapi penjerapannya  tidak  terlalu  signifikan.  Pada waktu  kontak  3  jam,  4  jam,  dan  5  jam    terjadi penjerapan  yang  baik,  tetapi  pada  waktu  kontak
6  jam  dan 7   jam kemampuan untuk   menjerap logam  C u 2 + berkurang.
Berdasarkan  data  yang  diperoleh  maka waktu  kontak  optimum  penjerapan  ion  logam
Cu 2+ oleh  biosorben  rumput  laut  coklat    Padina australis  adalah  waktu  kontak  5  jam.  Karena pada  waktu  kontak  5  jam  penjerapannya  naik 0,2226 % dari sebelumnya.
Gambar 2 Spektrum FTIR Biosorben Rumput Laut Coklat Padina australis Sebelum  dan  Sesudah  dikontakkan  dengan  Logam Cu 2+ untuk pH
( (a) Tanpa perlakuan; (b) pH 2 ; (c) pH 7) )
Di  atas  waktu  kontak  optimum  (5  jam) sebagian  besar  sisi  aktif  dan  pori-  pori biosorben  rumput  laut  coklat Padina  australis telah ditempati oleh adsorbat sehingga penambahan  waktu  tidak  berpengaruh  secara signifikan.  Waktu  kontak  optimum  juga dipengaruhi  oleh  konsentrasi  adsorben.  Proses adsorpsi  rumput  laut  coklat  Padina  australis pada konsentrasi logam Cu 2+ 100 ppm dengan waktu  kontak  yang  dipakai  adalah  waktu kontak 1, 3, dan 5 jam, hasilnya menunjukkan bahwa  kemampuan  adsorpsi  biosorben  ini menurun  dari  1-5  jam.  Dengan  bertambahnya waktu  kontak,  jumlah  adsorbat  yang  terserap pada permukaan adsorben semakin meningkat  hingga  tercapai  titik  setimbang. Pada  saat  tercapai  kesetimbangan,  permukaan adsorben  telah  penuh  tertutupi  oleh  adsorbat yang  diserap  dan  adsorben  mengalami  titik jenuh sehingga adsorben tidak dapat menyerap adsorbat lagi.
Karakterisasi FTIR Biomassa Rumput Laut Coklat Padina australis
Gugus  fungsi  merupakan  bagian  penting untuk  diketahui  pada  proses  biosorpsi  logam oleh  biosorben.  Interaksi  biosorpsi  terjadi melalui  pengikatan  logam  oleh  pada  biosorben. Ganggang  coklat  mengandung  pikmen  klorofil a,  b,  dan  c; β-karoten;  violasantin  dan fukosantin;  pirenoid  dari  filakoid (lembaran fotosintesis)  (Indriani  dan  Suminarsih,  2003). Dinding  sel  rumput  laut  coklat  mengandung jumlah  polisakarida  yang  berbeda  yaitu  antara lain  alginat,  laminarin,  dan  fukoidan.  Senyawa kimia    yang    paling    banyak    dalam    rumput laut    coklat    adalah    alginat  (40%).  Sedangkan senyawa  lain  dalam  jumlah  kecil  diantaranya fukoidan,  laminarin,  selulosa,  manitol  dan senyawa bioaktif lainnya. Selain itu rumput laut coklat  juga  mengandung  protein,  lemak,  serat kasar,  vitamin  serta  mineral  (Bilan,  2006  ; Yunizal, 2004 dalam Sinurat, 2011).
Karakterisasi gugus fungsi  dilakukan dengan  menggunakan  spektrofotometer  FTIR. Karakterisasi  ini  dilakukan  pada  biosorben rumput laut coklat Padina australis . Karakterisasi  ini  dilakukan  untuk  memperoleh informasi  tentang  perkiraan  gugus  fungsi  apa yang  bertanggungjawab  dalam  mengikat  ion logam C u 2 + .  Karakterisasi  terhadap  biosorben rumput  laut  coklat Padina  australis dilakukan
sebelum  (tanpa  perlakuan)  dan  sesudah  proses biosorpsi.  Untuk  biosorben  sesudah  biosorpsi diuji untuk  pH  2,  pH  7,  waktu  kontak  3  dan  5 jam.  Spektrum  FTIR  dari  biosorben  sebelum dan  sesudah  proses  biosorpsi  disajikan  pada Gambar 2 dan  Gambar 3.
Spektrum  FTIR  biosorben  rumput  laut coklat Padina australis memperlihatkan serapan yang  beragam  dari  gugus  fungsi yang terkandung  didalamnya.  Data  spektrum  FTIR dari  biosorben  tanpa  perlakuan  dapat  dilihat pada Tabel 4.
Spektrum  biosorben  rumput  laut  coklat Padina  australis menunjukkan  serapan  pada daerah  3414  cm -1 untuk  gugus  hidroksil,  pita lebar dan kuat pada 2717,70 cm -1 menunjukkan  asam  karboksilat,  dan  serapan yang  tampak  pada  daerah  1643,35    cm -1 menunjukkan    gugus    karbonil,    sedangkan 1423,47    cm -1 menunjukkan  ikatan  C–O–H serta  terlihat  adanya  ikatan  C–O–C  dan –COOH pada daerah 1076,28 dan 1056,99 cm -1 . Hal  ini  sesuai  dengan  yang  dikemukakan  oleh Moe  dkk.,  (1996)  dalam  Mushollaeni  dan Rusdiana (2011) bahwa adanya alginat ditunjukkan  oleh  vibrasi  hidroksil,  karboksil, karbonil  dan  ikatan  antar  karbon    –COOH   dan C–O–C.    Spktrum    khas    daerah    sidik    jari guluronat  juga  muncul  pada      daerah  904,12 cm -1 dan   manuronat   muncul   pada   bilangan gelombang  856,39  dan  819,75  cm -1 .  Hal  ini didasarkan  pada  puncak  serapan  900-890  cm -1 yang  menunjukkan  daerah  khas  sidik  jari guluronat, sedangkan
850-810
cm -1 menunjukkan  daerah  khas  sidik  jari  manuronat (Ashar  dan  Wahab,  2013).  Spektrum  FTIR biosorben  rumput  coklat  padina  australis  mirip dengan  spektrum  FTIR    natrium    alginat    hasil ekstraksi.
Spektrum  FTIR  sesudah  proses  biosorpsi ion  C u 2 + oleh  biosorben  rumput  laut  coklat Padina  australis menunjukkan  ada  beberapa pita  serapan  yang  mengalami  pergeseran bilangan  gelombang.  Spektrum  FTIR  sesudah proses  adsorpsi  untuk  pH  dapat  dilihat  pada Tabel  5  dan  waktu  kontak    dapat  dilihat  pada Tabel 6.
Berdasarkan  data  pada  Tabel  5  dan  6  dapat dilihat bahwa ada pergeseran bilangan gelombang yang mengindikasikan bahwa adanya interaksi  ion  C u 2 + dengan  gugus-gugus  fungsi diatas.  Intensitas  serapan  yang  berbeda  antara
biosorben  sebelum  dan  sesudah  dikontakkan dapat  memberikan  informasi  tentang  gugus fungsi      yang    bertanggung      jawab      dalam mengikat   ion   logam   C u 2 + . Penjerapan logam
Gambar  3  Spektrum  FTIR  Biosorben  Rumput Laut  Coklat Padina  australis
Sebelum dan Sesudah dikontakkan dengan Logam Cu2+  untuk Waktu Kontak ( (a) Tanpa perlakuan; (d) 3 Jam ; (e) 5 Jam) )
terjadi  pada  sisi  aktif  hidroksil  (-OH)  dan karboksil  (–COOH), hal  ini  dapat  dilihat  pada perubahan bilangan
gelombang gugus hidroksil  dan gugus karboksil.
Pergeseran  yang  menonjol  dari  spektrum FTIR  biosorben  rumput  laut  coklat Padina
Tabel 4 Data Spektrum  Biosorben Rumput Laut Coklat Padina australis tanpa perlakuan
Tabel 5 Data Spektrum  Biosorben Rumput Laut Coklat Padina australis untuk pH
Tabel 6. Data Spektrum  Biosorben Rumput Laut Coklat Padina australis untuk Waku Kontak
australis adalah  pada  daerah  serapan  3414,00 cm -1 bergeser ke bilangan gelombang (3419,79;  3442,94;  3444,87)  cm -1 dan  pada bilangan  gelombang  2717,70    cm -1 bergeser ke  bilangan    gelombang  ( 2719,63;  2721,56 ) cm -1 dengan  intensitas  tertentu.  Pada  daerah sidik  jari,  bilangan  gelombang  1249,87    cm -1 bergeser    dengan    intensitas    tertentu    menjadi 1251,80  cm -1 dan  pada  bilangan  gelombang 567,07 cm -1 bergeser menjadi (563,21; 561,29) cm -1 yang  mengindikasikan  bahwa  terjadi interaksi  antara  ion  logam  C u 2 + dengan atom oksigen (regangan  Cu-O)  (Gatial  dkk., 2014).  Berdasarkan  hasil  analisis  FTIR, interaksi    diperkirakan    terjadi    antara    gugus fungsi    hidroksil    (-OH)    dan  karboksil ( –COOH) yang berasal dari alginat dengan ion Cu 2 + .
Rumput  laut  coklat  sendiri  merupakan sumber  alginat.  Alginat  merupakan  polimer organik    polisakarida    yang    tersusun    oleh    2 unit  monomer  D-asam guluronat  dan   L-asam manuronat    atau    selang    seling  keduanya. Bagian-bagian yang aktif untuk menjerap logam pada  alginat  adalah  gugus  karboksil  dan hidroksil.  Struktur  alginat  dapat  dilihat  pada Gambar 4.
Gambar 4 Struktur alginat (Rasyid, 2005)
Dilihat  dari  strukturnya  alginat  berpotensi cukup  besar  untuk  dijadikan  sebagai  penjerap karena  gugus  hidroksil  dan  karboksil  yang terikat  dapat  berinteraksi  dengan  komponen adsorbat.
Hal  ini  ditunjukkan  dengan  adanya pergeseran  bilangan  gelombang  dari  gugus fungsi tersebut. Mekanisme serapan yang terjadi antara  gugus  OH  yang  terikat  pada  biosorben dengan  ion  logam  yang  bermuatan  positif (kation) merupakan mekanisme  pertukaran   ion
sebagai berikut (Yantri,1998 dalam Latuihamallo, 2012).
M + dan M 2+ adalah  ion  logam,  –OH  adalah gugus  hidroksil  dan  Y  adalah  matriks  tempat gugus –OH terikat.   Interaksi antara gugus –OH dengan ion logam juga  memungkinkan  melalui mekanisme  pembentukan  kompleks  koordinasi karena  atom  oksigen  (O)  pada  gugus  OH mempunyai pasangan elektron bebas, sedangkan ion  logam  mempunyai  orbital d kosong. Pasangan elektron bebas tersebut akan menempati  orbital  kosong  yang  dimiliki  oleh ion  logam,  sehingga  terbentuk  suatu  senyawa atau ion kompleks.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa biosorben  rumput  laut  coklat Padina  australis mampu menjerap ion logam C u 2 + dengan baik. Kadar  air,  kadar  abu  dan  kadar  biomassa  dari biosorben rumput laut  coklat Padina  australis berturut-turut  adalah  12,1886  %,  29,1659  %, dan  66,7857  %.  pH  optimum  dari  penjerapan ion logam C u 2 + oleh rumput laut coklat Padina australis adalah pada pH 7 dengan kemampuan serap  biosoben  99,8308  %  dan  waktu  kontak optimumnya  adalah  pada  waktu  kontak  5  jam dengan kemampuan serap biosorben 99,5570 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Al-Homaidan,  A.  A.,  Al-Houri,  H.  J.,  Al- Hazzani,  A.  A.,  Elgaaly,  G.,  Moubayed,  N. M.S.,  2014,  Biosorption  of  Copper  Ions From  Aqueous  Solutions  by Spirulina platensis Biomass. Arabian  Journal  of Chemistry , 7, 57–62.
Bijang,  C.M.,  Sekewael,  S.,  Koritelu,  J.,  2014, Base Activated Clay And Its Application As Cation Exchanger To Reduce The Mg 2+ and Ca 2+ Ions  Concentration  In  The  Well, Indonesian  Journal  Of  Chemical  Research,
1 (2), 93-98.
Gatial,  A.,  Mudra,  M.,  Moncol,  J.,  Dankova,
M.,  Peter,  L.,  Breza  Martin.,  2014, Structure  and    Vibrational      Spectra    of Copper (II) 2-pyridylmethanolate
tetrahydrate. Chemical  papers ,  68(7),  940- 949.
Ika,  Tahril,  Said,  I.,  2012,  Analisis  Logam
Timbal  (Pb)  dan  Besi  (Fe)  dalam  Air  Laut di  Wilayah  Pesisir  Pelabuhan  Ferry  Taipa Kecamatan  Palu  Utara, Jurnal  Akademi Kimia , 1(4),181-186.
Indriani,  H. ,   Suminarsih,  E.,  2003, Budi Daya, Pengolahan dan Pemasaran
Rumput  Laut. Cetakan  9,  Penerbit  Penebar Swadaya, Jakarta.
Indriani, S. H., Suzuki, A., 1998, Biosorption Of Heavy  Metal  Ions  to  Brown  Algae,
Macrocystis pyrifera,
Kjellmamiella Crassiforia, And Undaria Pinnatifida . Jurnal
Of Colloid and Interface Science, 206, 297- 301.
Latuihamallo,  M.,  2012,  Biosorpsi  Logam Timbal  (Pb)  oleh  Biosorben  Rumput  Laut ( Gelidium  amanssi ). Skripsi .  Program  Studi Pendidikan  Kimia,  Fakultas  Keguruan  dan Ilmu  Pendidikan,  Universitas  Pattimura: Ambon.
Male,  Y.,  Malle,  D.,  Bijang,  C.M.,  Fransina,  E.,
Seumahu,  C.,  Dolaitery,  L.,  Landu,  S., Gaspersz,  N.,  2017,  Analysis  of  Cadmium (Cd)  and  Lead  (Pb)  Metals  Content  On Sediment Inner
Part of Ambon
Bay. Indonesian  Journal  Of  Chemical Research, 5 (1), 434-443
Munaf,  D.  R.,  2000, Rumput  Laut  Komoditi Unggulan, Pusat Dokumentasi dan Informasi Ilmiah, LIPI, Jakarta. Mushollaeni, W., Rusdiana, E., 2011, Karakterisasi Natrium Alginat dari Sargassum  sp.,  Turbinaria  sp.,  dan  Padina sp.  Jurnal  Teknol.  dan  Industri  Pangan,
22(1), 26-31. Petrucci  R.  H.,  1987, Kimia  Dasar,  Prinsip  dan Terapan  Modern, Penerjemah:  Suminar, Jilid 3 Edisi IV, Penerbit Erlangga-Jakarta.
Rasyid,  A.,  2005,  Beberapa  Catatan  Tentang
Alginat. Oseana , 30(1), 9-14.
Sinurat,  E.,  2011,  Isolasi  dan  Karakterisasi serta  Uji  Aktivitas  Fukoidan  sebagai Antikoagulan  dari  Rumput  Laut  Coklat ( Sargassum  crassifolium ), Tesis ,  Program
Magister  Ilmu  Kimia  Fakultas  Matematika dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Universitas Indonesia-Depok.
Stumm,  W.,  Morgan  J.J..  1996. Aquatic Chemistry : Chemical  Equilibria  and  Rates
In Natural Waters, 3rd edition,
JhonWileys  and  Sons, Inc., New  York. Sutapa,  I.,  Siahay,  V.,  Tanasale,  M.F.J.D.P.,
2014,  Adsorption  Cu 2+ Metal  Ion  Of  Pectin From  “Tongka  Langit”  Banana’s  Crust (Musa  Speices  Van  Balbisiana), Indonesian Journal Of Chemical Research, 1 (2), 72-77. Svehla,  G.,  1990, Vogel:  Buku  Teks  Analisis
Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro  Bagian  I, PT.  Kalman  Media Pusaka, Jakarta.
Trihatmoko,  K.,  2015,  Padina  Australis  (Alga Coklat). http:  //  www.  kompasiana.  com/ kharisrama  /  padina-australis-alga-coklat 5530211c6ea83423318b45a5 ,  diakses  pada tanggal 13 Januari 2016.
Tentua, M. K., 2011, Isolasi Alginat dari Rumput Laut Coklat Turbinaria  ornatta dan Pemanfaatannya  sebagai  Biosorben  Ion Cd(II), Skripsi ,  Jurusan  Kimia  Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam, Universitas Pattimura-Ambon.
Wewra,  S.    C.,    2011,  Isolasi    Alginat    dari Rumput  Laut  Coklat Sargasum policystum dan  Pemanfaatannya  sebagai    Biosorben Ion  Cd(II), Skripsi , Jurusan Kimia Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam, Universitas Pattimura-Ambon.
Widowati  W.,  Sastiono  A.,  Jusuf  R.,  2008 ,  Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran, Penerbit Andi, Yogyakart