Diterima: 30 November 2019; Direvisi: 1 Desember 2019; Disetujui: 12 Desember 2019 JTERA, Vol. 4, No. 2, Desember 2019

## Adsorpsi Logam Timbal Secara Batch dan Kontinu Menggunakan Karbon Aktif dari Cangkang Kelapa Sawit
Chairul Irawan, Anisa Purwanti, Norhasanah
Program Studi Teknik Kimia, FakultasTeknik, Universitas Lambung Mangkurat Kampus Fakultas Teknik Unlam Jalan Jend. A. Yani KM 35,5, Banjarbaru, 70711, Indonesia cirawan@ulm.ac.id

## Abstrak
Pada  proses  produksi  industri  kain  Sasirangan,  proses  pewarnaan  menghasilkan  limbah  cair  berupa  logam  berat timbal  (Pb).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  waktu  kesetimbangan,  dan  efisiensi  penurunan  konsentrasi logam Pb pada limbah cair Sasirangan dengan proses batch dan kontinu ditinjau dari waktu kontak, dosis adsorben dan ukuran  adsorben  cangkang  kelapa  sawit.  Proses  karbonisasi  berlangsung  selama  4  jam  pada  suhu  105 o C.  Cangkang kelapa sawit yang digunakan sebagai adsorben diaktivasi menggunakan kalium hidroksida ( KOH ) 25% (b/v) selama 24 jam  dengan  variasi  ukuran  355  µm  dan  710  µm.  Proses  adsorpsi  dilakukan  dengan  konsentrasi  awal  Pb  sebesar  151 mg/L, pH 5, kecepatan pengadukan 200 rpm, dan suhu kamar pada variasi waktu tertentu.  Analisa yang dilakukan yaitu Brunauer-Emmett-Teller ( BET ) untuk  mengetahui  luas  permukaan  adsorben  dan Inductively  Coupled  Plasma  Optical Emission  Spectroscopy (ICP-OES)  untuk  mengetahui  kadar  logam  di  dalam  limbah  setelah  dilakukannya  proses adsorpsi.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  s urface area  berdasarkan  analisa  BET  adsorben  dari  cangkang  kelapa sawit sebelum dan setelah aktivasi sebesar 10,125 m 2 /gram dan 16,314 m 2 /gram. Eksperimental proses adsorpsi secara batch menunjukkan bahwa adsorben cangkang kelapa sawit efektif dalam  mengadsorpsi kandungan logam Pb dengan waktu kesetimbangan 24 jam, dosis optimum 2,5 g/L, dan ukuran adsorben 355 µm dengan penurunan konsentrasi dan kadar  Pb teradsorb  1,41  mg/L  dan  98,47  %.  Efisiensi  penurunan  kandungan  logam  Pb  pada  proses  adsorpsi batch sebesar 99,07 %, sedangkan dengan proses adsorpsi secara kontinu sebesar 95,23 %.
Kata kunci: cangkang kelapa sawit, adsorpsi, limbah kain Sasirangan, batch , kontinu

## Abstract
The colouring process in Sasirangan textile would produce wastewater containing heavy metal like lead (Pb). The aims of this research are to know the equilibrium time and efficiency of decreasing the concentration level of Pb metal on Sasirangan textile wastewater using batch process and continue process depend on contact time, dose of adsorbent, and the size of palm oil shell adsorbent. Carbonization process  was conducted  for 4 hours at  temperature of 105 o C. Palm oil shells used as the adsorbent and activated by kalium hydroxide (KOH) 25% (b/v) in 24 hours with some size variation such 355 𝜇 m and 710 𝜇 m. The adsorption process has done with Pb initial concentration of 151 mg/L, pH of 5, stirring speed on 200 rpm, and operated on room temperature with certain time variation. Brunauer-Emmett-Teller (BET)  is  used  as  the  analysis  to  know  the  surface  area  of  adsorbent.  Inductively  Coupled  Plasma  Optical  Emission Spectroscopy  (ICP-OES)  also  used  to  know  the  remaining  Pb 2+ content  after  adsorption  process.  The  experiment results  show  that  based  on  (BET)  analysis  the  changes  of  adsorbent’s  surface  area  are  10,125  m 2 /gram  and  16,314 m 2 /gram, before and after activation respectively. The result experimental batch adsorption process conclude that palm oil shells adsorbent  is effective in  adsorption Pb 2+ metal with equilibrium time reached at  24 hours, optimum dose of 2,5 g/L, and adsorbent size of 355 𝜇 m with a decrease in concentration and level of Pb 2+ of 1,41 mg/L and 98,47%. The efficiency  of  decreasing  Pb  metal  content  in  the  batch  adsorption  process  is  99,07%  and  while  around  95,23%  for continuous adsorption.
Keywords: palm kernel shells, adsorption, Sasirangan textile wastewater, batch, continue

## I. P ENDAHULUAN
Kontaminasi  logam  berat  di  lingkungan  akibat aktifitas  industri  dan  rumah  tangga  merupakan permasalahan  lingkungan  yang  dihadapi  oleh hampir  semua  negara  pada  saat  ini.  Salah  satu komponen  lingkungan  yang  menjadi  perhatian khusus  untuk  kehidupan  adalah  ketersediaan  air bersih.  Ketersediaan  air  bersih  sering  menjadi masalah  karena  banyak  yang  tercemar  akibat aktifitas  industri  dan  rumah  tangga.  Aktifitas industri  terutama  menghasilkan  limbah  cair  dengan kategori  bahan  kimia  yang  berbahaya  dan  beracun seperti logam berat Cr, Cd, Zn, Pb, dan Cu [1].
Salah  satu  contoh  limbah  industri  yang menghasilkan  limbah  cair  yaitu  industri  tekstil dalam  hal  ini  industri  kain  Sasirangan.  Kain Sasirangan  sebagai  salah  satu  hasil  kerajinan tradisional khas Kalimantan Selatan yang memperkaya  khazanah  kebudayaan  Indonesia  yang patut  dilestarikan  seperti  halnya  batik  yang  sudah diakui  oleh  UNESCO  dan  dunia  [2].  Dengan meningkatnya  industri  rumah  tangga  pembuatan kain  Sasirangan  tentunya  akan  semakin  banyak limbah  cair  yang  dihasilkan,  dan  saat  ini kebanyakan  industri  pembuatan  kain  Sasirangan membuang  limbahnya  secara  langsung  ke  saluran drainase  atau  badan  air  tanpa  melalui  pengolahan terlebih  dahulu,  sehingga  mengakibatkan  dapat tercemar,  berbahaya,  dan  bersifat  toksik  (racun). Pada  proses  produksi  pembuatan  kain  Sasirangan dalam  pewarnaannya  akan  menghasilkan  limbah cair  yang  mengandung  logam  kompleks.  Logam kompleks  yang  terkandung  di  dalam  limbah  cair tekstil  termasuk  industri  kain  Sasirangan  terdeteksi logam  timbal  (Pb)  [3].  Pb  merupakan  salah  satu logam  berat  yang  tidak  beracun  dan  cukup  esensial bagi  tubuh  dalam  jumlah  sedikit,  namun  bila kelebihan  atau  terakumulasi  dalam  jangka  waktu cukup lama, logam Pb akan mengganggu kesehatan tubuh manusia.
Berbagai  teknik  dan  proses  telah  dikembangkan untuk  memisahkan  logam  berat  air  limbah,  antara lain  dengan  metode  pengendapan  kimia,  adsorpsi filtrasi,  penukaran  ion,  dengan  media  membran serta teknologi elektrokimia [4]. Adsorpsi merupakan  metode  yang  aman,  tidak  memberikan efek  samping  yang  dapat  berpengaruh  terhadap kesehatan, sederhana dalam peralatan dan perawatan,  serta  mudah  pengoperasianya  baik secara batch maupun  kontinu  [5],  [6].  Pemanfaatan adsorben  yang  berasal  dari  biomassa  pada  proses adsorpsi  merupakan  alternatif  yang  efisien  dan murah  karena  mudah  diperoleh  dan  tersedia  dalam jumlah  yang  cukup  banyak  dan  bervariasi  [6]-[8]. Perkembangan  industri  kelapa  sawit  di  Kalimantan
Selatan semakin pesat, terutama pengolahan minyak kelapa  sawit/ crude  palm  oil (CPO).  Luas  areal tanaman  kelapa  sawit  tahun  2015  di  Kalimantan Selatan  mencapai  1.049.463  ha  dan  pada  tahun 2019  meningkat  menjadi  2.371.829  ha,  dengan kenaikan  rata–rata  per  tahun  sekitar  10,47%  [9]. Meningkatnya  luas  areal  perkebunan  kelapa  sawit mengakibatkan  banyak  pabrik  pengolahan  minyak sawit yang akan menghasilkan produk samping atau limbah  yang  belum  termanfatkan  secara  maksimal berupa  tandan  kosong  kelapa  sawit  (TKKS)  dan cangkang  kelapa  sawit  yang  selama  ini  hanya digunakan sebagai bahan bakar dan pupuk .
Proses adsorpsi khususnya menggunakan karbon aktif  dari  cangkang  kelapa  sawit  untuk  pengolahan limbah cair kain Sasirangan masih jarang dilakukan terutama  proses  secara  kontinu.  Pengolahan sebelumnya,  hanya  melalui  proses  sederhana dengan  jalan  pengendapan  (sedimentasi)  pada  bak penampung  sementara  menggunakan  tawas  dan koagulan  lainnya.  Penelitian  ini  menggunakan metode  adsorpsi  secara batch dan  kontinu  yang bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  waktu operasi,  ukuran  dan  dosis  adsorben  terhadap  hasil adsorpsi  serta  membandingkan  proses  adsorpsi secara batch dan kontinu.

## II. M ETODE P ENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada skala laboratorium di  Laboratorium  Operasi  Teknik  Kimia  Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat, Kalimantan Selatan. Sampel yang digunakan adalah limbah artificial (buatan),  namun  juga  mengukur kandungan  logam  Pb  di  dalam  limbah  cair  kain Sasirangan.  Parameter  yang  akan  di  uji  adalah kemampuan  penyerapan  karbon  aktif  cangkang sawit  terhadap  logam  Pb  sebelum  dan  sesudah proses  adsorpsi.  Kandungan  logam  Pb  dalam larutan  dianalisa  dengan  menggunakan  instrumen ICP-OES system Horiba Jobin  Yvon  ULTIMA 2 Spectrofotometer.

## A. Proses Karbonisasi
Cangkang  kelapa  sawit  (CKS)  diperoleh  dari pembuangan  limbah  pabrik  kelapa  sawit,  dicuci dengan  akuadest  beberapa  kali  dan  juga  alkohol teknis 70% pada bilasan terakhir untuk menghilangkan  impurits  yang  terdapat  pada  CKS. Kemudian,  cangkang  kelapa  sawit  tersebut  dijemur dibawah  sinar  matahari  sampai  kering  (berat kosong).  Sejumlah  cangkang  sawit  yang  telah kering ditimbang sebanyak 1-2 kg, lalu dikarbonisasi  pada  suhu  400ᵒC  selama  4  jam dengan menggunakan alat pirolisis [8].

## B. Proses Aktivasi Cangkang Kelapa Sawit
Karbon  aktif  yang  dihasikan  dari  proses karbonisasi,  digiling  dan  diayak  hingga  diperoleh ukuran  partikel  yang  seragam  yaitu  tertahan  di ayakan  355 𝜇 m  dan  710 𝜇 m.  Untuk  memodifikasi luas  permukaan  adsorben,  karbon  aktif  yang dihasilkan dari proses karbonisasi  direndam dengan aktivator  larutan  KOH  dengan  konsentrasi  25%, dalam  gelas  beker  selama  24  jam  dengan pengadukan lambat 50 rpm. Kemudian karbon aktif disaring  dan  dibilas  dengan  akuades  hingga  pH netral.  Kemudian  karbon  aktif  dikeringkan  dalam oven  dengan  suhu  105ᵒC  selama  4  jam,  kemudian didinginkan dalam desikator.

## C. Penentuan  Waktu  Kesetimbangan  Proses Adsorpsi
Magnetic stirrer diatur pada kecepatan 200 rpm, dilakukan  pengadukan  selama  60  menit.  Sampel  di saring  menggunakan  kertas  saring  dan  filtrat  yang diperoleh kemudian di ambil 50 mL untuk di analisa kandungan  logam  Pb.  Prosedur  diulangi  untuk variasi  waktu  60,  120,  240,  480,  720  dan  1440 menit.  Secara  singkat  proses  adsorpsi  secara batch yang dilakukan dapat digambarkan pada Gambar 1.

## D. Pengaruh  Massa  Adsorben  terhadap  Proses Adsorpsi
Sampel  limbah artificial dengan  konsentrasi tertentu  diambil  sebanyak  200  mL  kemudian dimasukkan  ke  dalam  gelas  beker  250  mL  dan karbon  aktif  dengan  ukuran  355  ditambahkan sebanyak  1,5  gram  pada  gelas  beker.  Stirrer  diatur pada  kecepatan  200  rpm,  diaduk  selama  waktu variasi  yang  telah  ditentukan.  Sampel  di  saring menggunakan  kertas  saring  dan  filtrat  yang diperoleh kemudian di ambil 50 mL untuk di analisa kandungan  logam Pb. Prosedur yang sama diulangi untuk variasi massa 2 gram dan 2,5 gram.

## E. Pengaruh  Ukuran  Partikel  terhadap  Proses Adsorpsi
Sampel  limbah artificial diambil  sebanyak  200 mL  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  gelas  beker 250  mL  dan  karbon  aktif  dengan  ukuran  710 𝜇 m ditambahkan  sebanyak  1  gram  pada  gelas  beker. Stirrer diatur  pada  kecepatan  200  rpm,  diaduk selama waktu variasi yang telah ditentukan. Sampel di  saring  menggunakan  kertas  saring  dan  filtrat yang  diperoleh  kemudian  di  ambil  50  mL  untuk  di analisa kandungan logam Pb.

## F. Proses Adsorpsi Sistem Kontinu
Eksperimen  secara  kontinu  dilakukan  dengan cara  mengalirkan  limbah  menggunakan  pompa peristaltik  pada  kolom  yang  terisi  sebagian  dari tinggi  kolom  yakni  250  gram  adsorben,  adsorben dengan variasi debit 25 mL/menit dan 50 mL/menit. Sampel  diambil  dengan  waktu  yang  sudah ditetapkan.  Setelah  sampel  diambil  dilakukan penyaringan  menggunakan  kertas  saring  dan  filtrat yang  diperoleh  kemudian  di  analisa  kandungan logam  Pb.  Secara  singkat  proses  adsorpsi  secara kontinu yang dapat digambarkan pada Gambar 2.
Gambar 1.  Proses adsorpsi secara batch

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN

## A. Kandungan  Pb  dalam  Limbah  Cair  Kain Sasirangan
Sampel  yang  digunakan  adalah  limbah  cair  kain Sasirangan  yang  diambil  dari  salah  satu  industri tekstil  rumahan  di  kota  Banjarmasin,  Kalimantan Selatan.  Limbah  cair  Sasirangan  ini  setelah dilakukan  uji  diketahui  mengandung  kandungan logam  berat  salah  satunya  logam  timbal  (Pb). Konsentrasi  Pb  yang  berlebih  akan  menimbulkan terganggunya biota perairan dan kesehatan manusia seperti  anemia  berat,  kerusakan  susunan  saraf, terganggunya  fungsi  imun  pada  tubuh,  dan kerusakan  ginjal  [3],  [6].  Hasil  uji  analisa  sampel dapat dilihat pada Tabel 1.
Hasil uji menunjukkan bahwa kandungan logam Pb pada limbah cair Sasirangan melebihi baku mutu maksimum  yang  telah  ditetapkan  dalam  peraturan pemerintah  untuk  dibuang  ke  lingkungan.  Namun hasil  uji  dan  nilai  baku  mutu  hanya  mempunyai nilai yang kecil sebagaimana yang ditunjukkan pada Tabel 1, hal ini menyebabkan digunakannya limbah artificial yang  mengandung  logam  Pb, dengan  cara membuat  larutan  artifisal  dengan  konsentrasi  Pb sebesar  150  mg/L  dari  Pb(NO 3 ) 2 sebagai  sampel penelitian.

## B. Karakteristik  Adsorben  Cangkang  Kelapa Sawit (CKS)
Adsorben  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  adsorben  yang  berasal  dari  CKS.  Cangkang kelapa  sawit  terlebih  dahulu  dikarbonisasi  pada suhu  400°C  dan  selama  proses  karbonisasi,  sampel mengalami  penyusutan  massa  dikarenakan  adanya komponen yang dapat menguap sehingga didapatkan  unsur  karbonnya  saja [10] .  Keberadaan aktivator  KOH  memiliki  hubungan  terhadap kandungan  air,  yakni  sebagai  agen  pendehidrasi yang  dapat  mengikat  molekul  air  yang  terkandung dalam  bahan  baku,  disamping  juga  aktivator berbasis  basa  ini  dapat  memperbesar  pori-pori karbon  aktif  dan  memperluas    permukaan penyerapan  [11],  [12].  Proses  selanjutnya  karbon diaktivasi secara kimia dengan merendam karbon di dalam  larutan  basa  KOH  dengan  konsentrasi  25% (b/v).    KOH    merupakan   basa   kuat   yang   bisa
Tabel 1. Hasil uji kandungan Pb dalam sampel
limbah cair kain Sasirangan Parameter Hasil Pengujian (mg/L) Baku Mutu (mg/L) Timbal (Pb) 0,148 0,1
menghilangkan  zat-zat  pengotor  dan  membuat permukaan  adsorben  menjadi  terbuka  untuk meningkatkan  efisiensi  penyerapan  logam  Pb  total dibandingkan  tanpa  aktivasi  kimia  [13].  Aktivator KOH lebih mudah bereaksi dengan karbon sehingga bahaan baku yang memiliki kandungan karbon yang tinggi lebih baik menggunakan aktivator KOH [10], [14].
Adsorben  yang  telah  diaktivasi  mengalami perubahan  warna  dari  hitam  pekat  menjadi  hitam mengkilap  dibanding  karbon  yang  tidak  diaktivasi sebagaimana  yang  terlihat  pada  Gambar  3.  Karbon yang  terbentuk  dari  proses  karbonisasi  memiliki struktur permukaan yang kasar dengan ukuran yang terlalu besar sehingga dapat mempengaruhi kapasitas  adsorpsi.  Ukuran  partikel  dan  luas permukaan  merupakan  hal  yang  penting  untuk adsorben,  karena  ukuran  partikel  mempengaruhi kapasitas  adsorpsi  [15],  [16].  Luas  permukaan  total mempengaruhi  kapasitas  adsorpsi  total  sehingga meningkatkan efektivitas adsorben dalam penyisihan  senyawa  organik  dalam  limbah  air buangan. Untuk mengetahui luas permukaan karbon dari  CKS  sebagai  adsorben  maka  memerlukan  uji BET.
Analisa Brunauer-Emmet-Teller (BET) dilakukan  untuk  mengetahui  luas  permukaan  pori adsorben  karbon  aktif  dari  CKS.  Dari  hasil  analisa BET ini maka diperoleh data surface area adsorben dari  CKS    sebelum  dan  sesudah  aktivasi  dengan perlakuan  perendaman  menggunakan  KOH  25% (b/v)    selama  24  jam  kemudian  dipanaskan  pada suhu  105 o C  selama  4  jam.  Hasil  analisa  dapat dilihat pada Tabel 2.
Gambar 3. Adsorben karbon aktif sebelum aktivasi (a), karbon aktif setelah aktivasi (b)
Tabel 2. Surface area adsorben dari CKS Sampel Sebelum aktivasi Setelah aktivasi Surface Area (m 2 /g) 10,125 16,314
Gambar 4. Persentase logam Pb yang teradsorpsi (%) pada berbagai waktu kontak, konsentrasi Pb awal = 151,16±0,1 (mg/L), pH 5±0,2, pengadukan 200 rpm pada suhu ruang
Gambar 5. Persentase logam Pb yang teradsorpsi (%) pada b erbagai massa adsorben, konsentrasi Pb awal = 151,16±0,1 (mg/L), pH 5±0,2, pengadukan 200 rpm pada suhu ruang
Dari  Tabel  2  ditunjukkan  bahwa  karbon teraktivasi  mengalami peningkatan luas permukaan dari  10,125  m 2 /g  menjadi    16,314  m 2 /g.  Setelah diaktivasi dengan KOH 25% (b/v)  luas permukaan spesifik  adsorben  dari  CKS  meningkat,  hal  ini menunjukkan  bahwa    KOH  (aktivator)  dapat melarutkan  pengotor  yang  menutupi  permukaan adsorben  dari    CKS  sehingga  pori-porinya  menjadi lebih terbuka dan luas permukaan spesifiknya lebih besar.  Permukaan  adsorben  yang  semakin  luas berdampak  pada  semakin  tingginya  daya  serap terhadap gas atau cairan [15], [17].

## C. Penetapan Waktu Kesetimbangan Adsorpsi
Penelitian  waktu  kesetimbangan  merupakan langkah  awal  sebelum  melakukan  tahap  adsorpsi
secara batch ataupun kontinu. Proses adsorpsi disini menggunakan  6 buah  sampel  limbah  dengan  massa adsorben  1  gram  di  dalam  200  mL  larutan  Pb. Larutan Pb dibuat dari Pb(NO 3 ) 2 ,  dengan konsentrasi awal yang diinginkan sebesar 150 mg/L. Penetapan  konsentrasi  awal  sebesar  150  mg/L dilakukan  untuk  penyeragaman  konsentrasi  awal, dan  diharapkan  saat  melakukan  analisa  awal  kadar logam  Pb  dalam  larutan  tidak  habis  teradsorpsi sehingga  waktu,  massa,  dan  ukuran  optimum selanjutnya  dapat  ditetapkan.  Dari  hasil  pengujian diperoleh  konsentrasi  awal  larutan  Pb  sebesar 151,16  g/mL.  Waktu  kesetimbangan  dapat  dilihat pada Gambar 4.
Waktu adsorpsi (menit) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Pb 2+ t er ads osp si ( mg/ L) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Massa adsorben (g) 1,0 1,5 2,0 2,5 Pe rse n tas e Pb 2+ t er ad so sp si (% ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Gambar 6. Persentase logam Pb yang teradsorpsi (%) pada berbagai ukuran adsorben, konsentrasi Pb awal = 151,16±0,1 (mg/L), pH 5±0,2, pengadukan 200 rpm pada suhu ruang
Gambar 7. Persentase logam Pb yang teradsorpsi (%) pada berbagai debit aliran, konsentrasi Pb awal = 151,16±0,1 (mg/L), pH 5±0,2, pengadukan 200 rpm pada suhu ruang, ukuran adsorben 355 µm
Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa kemampuan  adsorben  dalam  menyerap  logam  Pb mengalami kenaikan dari menit ke 60 hingga menit 1440  menit.  Semakin  lama  waktu  kontak  maka semakin  banyak  logam  yang  teradsorpsi  karena semakin  banyak  kesempatan  partikel  adsorben untuk  beinteraksi  dengan  logam  pada  larutan.  Pada awal  kontak,  banyaknya  sisi  aktif  dari  adsorben menyebabkan  semakin  banyak  logam  yang  terikat di  dalam  pori-pori  adsorben,  namun  dari  menit  ke 720  kenaikan  daya  serap  logam  Pb  tidak  begitu signifikan  dan  cenderung  stabil.  Pada  kondisi  ini terjadi  kesetimbangan  dinamis  antara  laju  adsorpsi dengan  desorpsi  dimana  tidak  ada  lagi  logam  Pb yang  terserap  maupun  terlepas  ke  dalam  adsorbat, semakin  banyaknya  zat-zat  yang  diadsorpsi  maka
pori-pori  adsorben  pada  akhirnya  akan  jenuh sehingga hanya sedikit logam Pb yang dapat diserap saat  waktu  kesetimbangan  telah  tercapai  [6],  [13], [18] . Sedangkan pada menit 1440 adsorpsi berjalan dengan efektif terlihat dari efisiensi daya serap yang tinggi.  Dari  Gambar  3.  terlihat  bahwa  waktu maksimum dicapai pada waktu 1440 menit.

## D. Pengaruh Dosis Adsorben
Kemampuan  penyerapan  suatu  adsorben  dapat dipengaruhi  oleh  dosis  (massa)  adsorben,  dimana semakin  banyak  dosis  adsorben  akan  semakin banyak  pula  logam  yang  akan  terserap  ke permukaan  adsorben.  Untuk  lebih  jelas, kadar logam  Pb  yang  teradsorpsi  (%) dapat  dilihat  pada Gambar 5.
Ukuran adsorben (µm)
355 710 Per se n tas e Pb 2+ t er ad so sp si ( % ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Debit aliran (mL/menit) 25 50 Pe rse n tas e Pb 2+ t er ad so sp si (% ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

## Tabel 3. Nilai efisiensi adsorben dari CKS
Proses Batch Kontinu Efisiensi (%) 99,07 95,23
Adanya  peningkatan  kadar  adsorben  selama penambahan  dosis  adsorben  cenderung  akan meningkatkan  daya  serap  terhadap adsorbat  [15], [16]. Pada Gambar 4 terlihat adanya peningkatan % Pb yang teradsorpsi dengan variasi massa adsorben. Proses  adsorpsi  Pb  mengalami  peningkatan  seiring bertambahnya  massa  adsorben  dari  1  gram  sampai massa  2,5  gram.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa semakin besar massa adsorben semakin banyak pula persentase  Pb  yang  terserap  dikarenakan  luas  dan konsentrasi adsorbat yang semakin besar. Kadar Pb yang  teradsorpsi  maksimum  adalah  99,07%  yaitu pada massa adsorben 2,5 gram.

## E. Pengaruh Ukuran Adsorben
Adsorben  divariasikan  pada  dua  ukuran  yaitu 355  µm  dan  710  µm.  Kemampuan  adsorben mengadsorpsi juga dipengaruhi oleh ukuran partikel yang  digunakan,  dimana  semakin  kecil  ukuran adsorben  akan  semakin  luas  perrmukaannya, sehingga  semakin  besar  daya  serapnya  [6],  [10], [11],  [18]  . Dari  Gambar  6    didapatkan  ukuran adsorben 355 µm memiliki penyerapan logam yang lebih  baik  daripada  710  µm,  hal  ini  dikare nakan luas  permukaan  dari  adsorben  355  µm  lebih  besar daripada  adsorben  ukuran  710  µm  sehingga  daya serapnya terhadap logam Pb lebih besar dibandingkan  dengan  ukuran  partikel  yang  lebih besar.

## F. Pengaruh  Debit  Aliran  Adsorpsi  secara Kontinu
Proses  adsorpsi  secara  kontinu  dilakukan menggunakan  kolom  dengan  diameter  7  cm,  tinggi kolom  30  cm  dan  massa  adsorben  dalam  kolom sebanyak  250  gram..  Proses  dari  adsorpsi  secara kontinu  adalah  mengalirkan  larutan artificial Pb dari  atas  ke  bawah  ( down  flow ),  debit  aliran  diatur dengan  variasi  25  mL/menit  dan  50  mL/menit sampai larutan tersebut melewati adsorben.
Pengambilan  sampel  dan  ukuran  adsorben  pada kolom yang dilakukan dalam penelitian ini mengacu pada  waktu  kontak  dan  ukuran  adsorben  pada proses batch yaitu  selama  1440  menit  dengan ukuran  adsorben  355  µm  sebagaimana  yang  telah dibahas  dan  ditunjukkan  pada  Gambar  4  dan Gambar  6.  Data  hasil  kadar  Pb  teradsorpsi  pada proses kontinu dapat dilihat pada Gambar 7.
Proses  adsorpsi  dimulai  ketika  larutan artificial Pb melewati kolom yang berisi adsorben dari CKS.
Berbeda  dengan  sistem batch yang  mencampurkan adsorben  pada  larutan  yang  tetap  jumlahnya  dan diamati    perubahan  kualitasnya    dengan  selang waktu  tertentu,  pada  proses  kontinu  larutan  selalu dikontakkan    dengan  adsorben  melalui  media  yang mengalir  melalui  adsorben  [16].  Pada  adsorpsi secara kontinu, larutan akan teradsorpsi secara cepat pada  permukaan  lapisan  atas  adsorben,  sedangkan lapisan adsorben selanjutnya akan menyerap larutan dengan  konsentrasi  yang  lebih  rendah,  demikian seterusnya.  Dengan  bertambahnya  waktu  lapisan teratas  akan  mencapai  kondisi  jenuh  dan  berkurang efisiensi penyerapannya sehingga lapisan berikutnya  akan  menggantikan  fungsinya  sebagai adsorben. Terlihat pada Gambar 6.  kadar logam Pb yang  teradsorpsi  (%)  pada  variasi  debit  25 mL/menit  dan  50  mL/menit  berturut-turut  adalah sebesar 94,23 % dan 95,23 %. Dengan meningkatnya  laju  alir,  maka  kadar  Pb 2+ yang teradsorpsi  juga  semakin meningkat, hal ini  terjadi karena dengan bertambahnya laju alir maka tekanan dari aliran akan bertambah, sehingga meningkatkan interaksi  ion  Pb 2+ dengan  adsorben,  selain  itu meningkatnya  laju  alir  akan  memudahkan  ion  Pb 2+ masuk ke dalam pori-pori adsorben [1].

## G. Nilai  Efisiensi  Adsorben  pada  Proses  Adsorpsi secara Batch dan Kontinu
Setelah  melalui  berbagai  proses  adsorpsi,  baik secara batch maupun  kontinu,  maka  diperoleh  nilai efisiensi adsorben pada masing-masing proses yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Berdasarkan  Tabel  3,  pada  proses  adsorpsi secara batch diperoleh  nilai  efisiensi  yang  cukup tinggi  yaitu  99,07%  dengan  konsentasi  akhir  Pb sebesar 1,41 mg/L, sedangkan  pada proses adsorpsi secara  kontinu  diperoleh  efisiensi  sebesar  95,23% dengan  konsentasi  akhir  Pb  sebesar  7,2  mg/L.  Hal ini  menunjukkan  kemampuan  adsorben  dari  kelapa sawit sangat efektif untuk menyerap logam Pb.
Dari  data  hasil  penelitian  ini,  nilai  efisiensi sistem batch memang lebih besar jika dibandingkan dengan  proses  kontinu  karena  pada  proses batch selama  proses  adsorpsi  dengan  adanya  pengadukan yang  konstan  akan  terjadi  kontak  antara  seluruh permukaan  adsorben  dengan  larutan artificial Pb 2+ yang  volumenya  tetap  dimana  tidak  ada  larutan input dan output , proses penjerapan akan berlangsung  baik  jika  semua  permukaan  adsorben terkontak  dengan  larutan  sehingga  penjerapan  akan maksimal  dan  logam  Pb  yang  teradsorp  akan semakin  banyak.  Sedangkan  pada  sistem  kontinu selama  proses  berlangsung  ada  larutan input dan output pada  sistem,  pada  model  ini  larutan  akan teradsorpsi  secara  cepat  pada  permukaan  lapisan atas adsorben, sedangkan lapisan adsorben
selanjutnya akan menyerap larutan dengan konsentrasi yang lebih rendah demikian seterusnya, dengan  bergulirnya  waktu  lapisan  teratas  akan relativ jenuh dan berkurang efisiensi penyerapannya sehingga lapisan berikutnya menggantikan fungsinya.  Dengan  kata  lain  kurangnya  efisiensi sistem  kontinu  dapat  disebabkan  oleh  adanya channeling  flow yang  terjadi  karena  adanya  media berpori  (karbon  aktif)  yang  harus  dilewati  oleh fluida  sehingga  kontak  antara  adsorben  dan  fluida yang  mengalir  tidak  seragam  karena  peristiwa mengalirnya  fluida  hanya  pada  alur  tertentu  saja, atau  tidak  merata  ke  seluruh  bagian  adsorben,  baik aliran  itu  hanya  melewati  bagian  tengah  saja,  atau dari bagian dinding kolom saja, maupun dari bagian atas  ke  bawah . Phenomena channeling  flow ini merugikan,  karena  akan  menurunkan  kinerja adsorben  sehingga  menyebabkan  efisiensi  adsorben menjadi berkurang. Namun pada pengaplikasiannya sistem  kontinu  lebih  menguntungkan  karena  pada umumnya memiliki kapasitas lebih besar dibandingkan  dengan  sistem batch karena  sistem kontinu  lebih  mudah  diaplikasikan  secara  langsung dan sesuai untuk aplikasi dalam skala besar [6], [16]. Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan, kemampuan  (efisiensi)  adsorben  karbon  aktif  dari CKS  dalam  mengadsorpsi  Pb  lebih  baik  dan semakin  efisien  dengan  aktivasi  menggunakan KOH  25%.  Selain  itu,  jika  dibandingkan  dengan hasil penelitian sebelumnya [18] menyebutkan pada proses  adsorpsi  karbon  aktif  dari  cangkang  kelapa sawit  dengan  aktivator  H 3 PO 4 untuk  penyerapan logam  Pb 2+ ,  karbon  aktif  yang  dihasilkan  mampu menyerap logam Pb sebesar 80,13%.

## IV. K ESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa waktu  kesetimbangan  ( equibrilum  time )  tercapai pada  waktu  1440  menit  dengan  konsentrasi  akhir dan  kadar  Pb  teradsorpsi  sebesar  13,39  mg/L  dan 91,14%.  Massa  karbon  aktif  dari  cangkang  kelapa sawit daya serap adsorben akan semakin meningkat, sehingga  pada  massa  2,5  gram  didapatkan konsentrasi  akhir  dan  kadar  Pb  teradsorpsi  sebesar 1,41  mg/L  dan  99,07%.  Semakin  kecil  ukuran partikel  karbon  aktif  cangkang  kelapa  sawit  daya serap  adsorben  akan  semakin  meningkat,  sehingga pada  ukuran  355  mikron  didapatkan  konsentrasi akhir  dan  kadar  Pb  teradsorpsi  sebesar  1,41  mg/L dan 99,07%. Efisiensi penurunan kandungan  logam Pb pada proses adsorpsi batch sebesar 99,07% dan pada  proses  adsorpsi  kontinu  sebesar  95,23%. Penelitian  selanjutnya  yaitu  mempelajari  pengaruh
pH,  temperatur,  dan  konsentrasi  Pb  sehingga  dapat ditentukan model adsorpsi isotermnya.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih  atas  Hibah Penelitian  melalui  Program  Kreativitas  Mahasiswa Penelitian (PKM-PE) yang diberikan oleh DIRJENBELMAWA RISTEKDIKTI.

## R EFERENSI
[1]   T.  C.  Nguyen,  P.  Loganathan,  T.  V.  Nguyen,  S. Vigneswaran,  J.  Kandasamy,  and  R.  Naidu, "Simultaneous adsorption of Cd, Cr, Cu, Pb, and Zn by  an  iron-coated  Australian  zeolite  in  batch  and fixed-bed  column  studies," Chemical  Engineering Journal , Vol. 270, pp. 393-404, 2015.
[2]  UNESCO,  "Decision  of  the  Intergovernmental Committee: 4.COM 13.44", 2009.
[3]   B.  S.  Rossi,  P.  Paryanti,  Y.  Ristianingsih,  and  A. Tuhuloula,  "Penurunan  Konsentrasi  Logam  Pb 2+ dan  Cd 2+ pada  Limbah  CairIndustri  Sasirangan dengan  Metode  Fitoremediasi", Jurnal  Teknologi Agro-Industri , Vol. 41, pp. 41-48, 2015.
[4]   M. Hua, S. Zhang, B. Pan, W. Zhang, L. Lv, and Q. Zhang, "Heavy metal removal from water/wastewater  by  nanosized  metal  oxides:  A review", Journal of Hazardous Materials , Vol. 211- 212, pp. 317-331, 2012.
[5]   J.  Cruz-Olivares,  C.E.  Barrera-Díaz,  G.  Martínez- Barrera,  C.  Pérez-Alonso,  and  G.  Roa-Morales, "Comparative  application  of  an  irradiated  and  non- irradiated  calcite-type  material  to  improve  the removal  of  Pb  in  batch  and  continuous  processes", Journal  of  Environmental  Chemical  Engineering , Vol 6, pp. 6297-6307, 2018.
[6]   F.  Fadzil,  S.  Ibrahim,  and  M.  A.  K.  M.  Hanafiah, "Adsorption  of  lead(II)  onto  organic  acid  modified rubber  leaf  powder:  Batch  and  column  studies", Process Safety and Environmental Protection ,  Vol. 100, pp. 1-8, 2016.
[7]   A.  A.  Ahmad  and  B.H.  Hameed,  "Reduction  of COD  and  color  of  dyeing  effluent  from  a  cotton textile  mill  by  adsorption  onto  bamboo-based activated carbon", Journal of Hazardous Materials , Vol. 172, pp. 1538-1543, 2009.
[8]   S.  T.  Miranti,  "Pembuatan  Karbon  Aktif  dari Bambu  dengan  Aktivasi  Terkontrol  Menggunakan Activating  Agent  H3PO4  dan  KOH", Skripsi Sarjana  Teknik Kimia , Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2012.
[9]   K.P.R.I. Direktorat Jenderal Perkebunan, "Palm Oil Production  by  Province  in  Indonesia,  2015-2019", 2019.
[10]  Y.  Meisrilestari,  R.  Khomaini,  and  H.  Wijayanti, "Pembuatan  Arang  Aktif  dari  Cangkang  Kelapa Sawit  dengan  Aktivasi  secara  Fisika,  Kimia  dan Fisika-Kimia", Konversi , Vol. 2, pp.  46 - 51, 2013.
[11]  J.  Singh,  H.  Bhunia,  and  S.  Basu,  "Adsorption  of CO2 on KOH activated carbon adsorbents: Effect of different  mass  ratios",  Journal  of  Environmental Management, Vol. 250, pp. 109457, 2019.
[12]  H.  Soleimani,  A.H.  Mahvi,  K.  Yaghmaeian,  A. Abbasnia,  K.  Sharafi,  M.  Alimohammadi,  and  M. Zamanzadeh,  "Effect  of  modification  by  five different acids on pumice stone as natural and low- cost  adsorbent  for  removal  of  humic  acid  from aqueous solutions ‐ Application of response surface methodology", Journal  of  Molecular  Liquids ,  Vol. 290, pp. 111181, 2019.
[13]  R. R. Pawar, Lalhmunsiama, H. C. Bajaj, and S. M. Lee,  "Activated  bentonite  as  a  low-cost  adsorbent for  the  removal  of  Cu(II)  and  Pb(II)  from  aqueous solutions:  Batch  and  column  studies", Journal  of Industrial and Engineering  Chemistry ,  Vol.  34, pp. 213-223, 2016.
[14]  M.  O.  Esterlita  and  N.  Herlina,  "Pengaruh Penambahan  Aktivator  ZnCl2,  KOH,  dan  H3PO4
dalam  Pembuatan  Karbon  Aktif  dari  Pelepah  Aren (Arenga Pinnata)", Jurnal  Teknik  Kimia  USU ,  Vol. 4 pp. 47-52, 2015.
[15]  C.  Chiou,  Fundamentals  of  the  Adsorption  Theory, pp. 39-52, 2003.
[16]  A.  B.  Dichiara,  S.  J.  Weinstein,  and  R.  E.  Rogers, "On  the  Choice  of  Batch  or  Fixed  Bed  Adsorption Processes  for  Wastewater Treatment", Industrial & Engineering Chemistry Research , Vol. 54, pp 8579- 8586, 2015.
[17]  T.  Wajima,  "A  new  carbonaceous  adsorbent  for heavy  metal  removal  from  aqueous  solution prepared  from paper  sludge  by sulfur-impregnation and  pyrolysis", Process  Safety  and  Environmental Protection , Vol. 112, pp. 342-352, 2017.
[18]  E.  M.  Gultom  and  M.  T.  Lubis,  "Aplikasi  Karbon Aktif  dari  Cangkamg  Kelapa  Sawit  dengan Aktifator H3PO4 untuk Peyerapan Logam Berat Cd dan Pb", Jurnal Teknik Kimia USU , Vol. 3, pp. 5-10, 2013.