## Pemanfaatan Kayu Gaharu (Aquilaria malaccensis) Sebagai Adsorben dalam Menurunkan Parameter Warna dan pH di dalam Limbah Cair Tekstil Sintetis
Ryan Dwi Prakoso, Rina Noor Hayati, Chandra Suryani Rahendaputri *
Program Studi Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Kalimantan
Email Korespondensi : chandra.suryani03@lecturer.itk.ac.id
Diterima: 29 September 2023
Disetujui: 12 Oktober 2023 Diterbitkan: 30 Oktober 2023

## Kata Kunci:
Adsorpsi, Dosis, Gaharu, Kayu, Remazol Red

## ABSTRAK
Industri tekstil dapat menghasilkan berbagai permasalahan lingkungan, salah satunya adalah pewarna yang dibuang ke badan air. Industri batik shaho di Balikpapan menghasilkan pewarna remazol red yang mencapai 480 Pt-Co, oleh karena itu perlu dilakukan pengolahan. Salah satu pengolahan adalah menggunakan proses adsorpsi, menggunakan adsorben dari kayu gaharu. Pada  penelitian  ini,  divariasikan  dosis  dan  jenis  gaharu  dan  dilihat  pengaruhnya  terhadap efisiensi  penyerapan  warna.  Adapun  metode  yang  digunakan  adalah  adsorpsi  secara  batch yang terdiri dari tahapan pembuatan adsorben, pembuatan limbah sintetis dan proses adsorpsi. Didapatkan  bahwa  seiring  meningkatnya  dosis  adsorben,  maka  meningkat  efisiensi penyerapan warna. Efisiensi penurunan konsentrasi warna berkisar antara 8.6% – 13.9% untuk adsorben  gaharu  dalam  bentuk  serbuk,  sedangkan  dalam  bentuk  karbon  aktif  lebih  tinggi, berkisar antara 9.2%-15.3%. Received: 29 September 2023
Accepted: 12 October 2023 Published: 30 October 2023

## Keywords:
Adsorption, Dose, Agarwood, Remazol
Red

## ABSTRACT
The textile industry can produce various environmental problems, one of which is dyes that are discharged into water bodies. The shaho batik industry in Balikpapan produces remazol red dye that reaches 480 Pt-Co, therefore it needs to be managed. One of the management is using adsorption process, using adsorbent from agarwood. In this study, the dose and type of agarwood were varied and the effect on color absorption efficiency was observed. The method used is batch adsorption which consists of the stages of making adsorbents, making synthetic waste and the adsorption process. It was found that as the adsorbent dose increased, the color absorption efficiency increased. The efficiency of reducing color concentration ranged from 8.6% - 13.9% for agarwood adsorbent in powder form, while in the form of activated carbon it was higher, ranging from 9.2%-15.3%.

## 1. PENDAHULUAN
Industri tekstil adalah industri yang menghasilkan berbagai produk  seperti  serat,  benang,  kain  dan  pakaian.  Salah  satu industri  manufaktur  pakaian  siap  pakai  jadi  adalah  industri batik. Salah satu Industri batik yang berada di kota balikpapan adalah  batik  shaho  Balikpapan.  Industri  batik  Shaho menggunakan  pewarna  sintetis  remazol  dalam  proses produksinya.  Pewarna  remazol  digunakan  sebagai  pewarna sintetik karena menghasilkan  warna yang terang.  Air  limbah tekstil  dapat  menyebabkan  pencemaran  air  dan  visual, sehingga  dapat  menyebabkan  risiko  kerusakan  untuk lingkungan  dan  kesehatan  (Sri  Hartati  et  al.,  2021). Berdasarkan  hasil  uji  laboratorium,  limbah  cair  batik  Shaho memiliki  konsentrasi  TSS  sebesar  295  mg/L,  warna  480  Pt- Co, BOD 6.15 mg/L, COD 281 mg/L, pH 8,9 (Nugraha, 2023).
Nilai  parameter  warna,  COD, dan TSS  dari air limbah  yang terdapat di batik shaho ini melebihi baku mutu dari Peraturan Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor P.16 tahun 2019 mengenai perubahan kedua atas Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 tahun 2014 tentang baku mutu air limbah, dimana baku mutu warna adalah 200 Pt-co, COD 150 mg/L, dan TSS 50 mg/L.
Sebagai  upaya  mencegah  terjadinya  kerusakan,  perlu dilakukan  pengolahan  terhadap  pewarna  Remazol  tersebut, Pengolahan  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  metode adsorpsi.  Proses  adsorpsi  memiliki  kemampuan  dalam menyerap  adsorbat  atau  senyawa  pada  bagian  permukaan adsorben yang dapat berupa senyawa organik, zat warna, serta ion  logam  pada  sebuah  larutan.  Proses  adsorpsi  telah dilakukan  untuk  mengadsorpsi  warna  pada  penelitian terdahulu dengan menggunakan bio adsorben berupa FABA, arang  aktif  batang  ubi  kayu,  arang  kayu  bakau,  arang  kayu

## Envirotek : Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan
Vol. 15, No. 2, Oktober, 2023, pp. 181-185 Halaman Beranda Jurnal: http://envirotek.upnjatim.ac.id/ e-ISSN 26231336  p-ISSN 2085501X
gelam,  arang  tempurung  kelapa  dan  karbon  aktif,  namun belum  ada  yang  menggunakan  kayu  gaharu  sebagai  bio adsorben terhadap limbah pewarna tekstil [Nelda & Nugroho, 2006;Melawaty & Sandapadang, 2018;Nopilda, 2019;Mufrodi et al., 2008].
Pada penelitian Sri Hartati, et al (2019) pemanfaatan bottom ash batubara  dan  kayu  gaharu  dalam  pengolahan  air  limbah produksi  kain  Jumputan  Palembang  dapat  menurunkan parameter BOD 5,98 mg/l, COD 15 mg/l, TSS 22,3 mg/l, pH 7,32,  warna  5  Pt-Co,  dan  kekeruhan  0  NTU.  Kayu  gaharu memiliki  zat  lignolelulosa  yang  terdiri  dari  selulosa, hemiselulosa  dan  lignin.  Menurut  Wardono  (2006)  dalam Arini  (2020),  serbuk  kayu  memiliki  pori  yang  bersifat higrokospik, sehingga air akan dengan mudah mengisi pori – pori  tersebut  (Arini  &  Aminah,  2020).  Kayu  gaharu berkualitas rendah dan sisa kayu gaharu dari industri parfum dapat dijadikan karbon aktif yang digunakan sebagai adsorben dalam pengolahan limbah cair batik.
Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan  adsorben  kayu  gaharu  dalam  penurunan  bahan pencemar seperti warna dan pH. Dosis dan jenis kayu gaharu menjadi  variasi  dalam  mengetahui  adsorben  yang  paling optimum dalam penyerapan bahan pencemar di dalam limbah cair tekstil sintetis.

## 2. METODE
Pada  penelitian  ini  akan  diuji  pengaruh  jenis  dan  dosis adsorben kayu gaharu terhadap efisiensi penurunan warna dan pH dengan menggunakan adsorben kayu gaharu pada limbah cair tekstil sintetis. Adapun tahapan penelitian ini antara lain, pembuatan  limbah  sintetis,  pembuatan  adsorben  dan  proses adsorpsi, dan analisis data.

## 2.1 Pembuatan Adsorben Serbuk Kayu Gaharu
Pada  penelitian  ini,  kayu  gaharu  didapatkan  dari  petani gaharu  di  kelurahan  teritip,  Balikpapan.  Kayu  gaharu  yang digunakan adalah  kayu gaharu  yang mengalami  gagal panen dan tidak terpakai (gambar 1).
Gambar 1. Kayu Gaharu Yang Digunakan Pada Penelitian
Kayu gaharu yang didapatkan kemudian melalui beberapa tahapan.  Pada  tahap  preparasi,  kayu  ditimbang  dan  dicatat beratnya.  Pada  tahap  dehidrasi,  kayu  gaharu  yang  sudah ditimbang dimasukkan kedalam oven dengan suhu 105°celcius  selama  12  jam  untuk  menghilangkan  kadar  air. Selanjutnya  kayu  dihancurkan  menggunakan  kapak  dan dijadikan serbuk. Kayu yang telah menjadi serbuk, kemudian
diayak  menggunakan  ayakan  100  mesh.  Hasilnya  diperoleh adsorben jenis serbuk kayu gaharu tanpa perlakuan apapun.

## 2.2 Pembuatan Adsorben Karbon Aktif  Kayu Gaharu
Pada pembuatan adsorben dengan bentuk karbon aktif, kayu gaharu yang didapatkan kemudian melalui beberapa tahapan. Setelah  tahapan  yang  sama  untuk  menghilangkan  kadar  air, kayu  yang  telah  dipotong  menggunakan  kapak,  kemudian memasuki  tahap  pirolisis.  Pada  tahap  ini,  kayu  gaharu dimasukkan  kedalam  reaktor furnace pada  suhu  450  °C dengan  waktu  1  jam,  kemudian  karbon  aktif  dihaluskan menggunakan ayakan  100  mesh.  Pada  proses  aktivasi, arang direndam dengan larutan H3PO4 10% selama 12 jam. Setelah itu  arang  dicuci  dan  diberi  larutan  basa  KOH  untuk menetralkan pH adsorben karbon aktif yang sudah diaktivasi larutan  asam.  Setelah  pH  adsorben  netral  maka  selanjutnya akan disaring lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 180°C dengan waktu 2 jam (Arianti et al., 2022). Hasilnya diperoleh arang aktif kayu gaharu.

## 2.3 Pembuatan Limbah Sintetis
Pembuatan limbah sintetis dimulai dengan membuat larutan induk dengan konsentrasi 1000 ppm dalam 1 liter dengan cara melarutkan  1,0  gram  Remazol  Red  dalam  air  suling  hingga 1000 ml. Larutan kemudian diencerkan hingga 100 ppm untuk proses adsorpsi.  Parameter karakteristik  awal  limbah  sintetis yang diukur adalah pH dan warna.

## 2.4 Proses Adsorpsi
Percobaan dilakukan dengan metode adsorpsi menggunakan 100 ml sampel air larutan zat warna remazol red dengan konsentrasi awal 100 ppm yang dimasukkan ke dalam beaker  glass  dan  ditambahkan  adsorben  kayu  gaharu  yang divariasikan massa adsorben 3,2 gr, 4 gr, 4,8 gr, 5,6 gr dalam setiap  100  ml  dari  larutan  remazol  red.  Selanjutnya  diaduk dengan  magnetic  stirer  dengan  kecepatan  pengadukan  200 rpm.  Adsorpsi  dilakukan  dengan  waktu  adsorpsi  120  menit (gambar  2).  Proses  adsorpsi  dilakukan  secara  batch.  Setelah proses  adsorpsi  berlangsung,  hasil  adsorpsi  disaring menggunakan kertas saring dan dianalisis engan spektrofotometri.
Gambar 2. Proses Adsorpsi Pada Jenis Adsorben (a) Serbuk Gaharu, (b) Karbon Aktif Gaharu

## 2.5 Analisis Data
Analisis pengaruh dari adsorben terhadap pH dan efisiensi penyerapan  warna  dilakukan  dengan  metode  deskriptif kuantitatif  dan  dibaca  dari  hasil  grafik.  Pada  penelitian  ini, dikarenakan data yang diambil kurang dari 20, tidak dilakukan analisis secara statistik.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Pengaruh  Dosis  dan  Jenis  Adsorben  Terhadap  pH Adsorpsi
Nilai  pH  akhir  setelah  proses  adsorpsi  ditunjukkan  pada gambar 3
Gambar 3. pH Akhir Larutan Setelah Proses Adsorpsi
Pada  adsorpsi  menggunakan  adsorben  karbon  aktif  dan serbuk kayu gaharu menyebabkan nilai pH turun dari nilai pH awal. Pada kedua jenis adsorben, penurunan pH larutan setelah adsorpsi  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  massa adsorben, dan cenderung stabil pada dosis 4 g/ 100 mL dan seterusnya. Namun dapat dilihat pada jenis gaharu yang hanya berupa serbuk, penurunan pH akan lebih tinggi dibandingkan dengan gaharu jenis karbon aktif.

## 3.2 Pengaruh  Dosis  dan  Jenis  Adsorben  Terhadap Efisiensi Penurunan Konsentrasi Warna
Dosis adsorben akan mempengaruhi kemampuan adsorben dalam  mengadsorpsi  zat  warna.  Dalam  penelitian  ini, divariasikan  dosis  dari  serbuk  dan  karbon  aktif  kayu  gaharu sebesar  3,2  gr,  4  gr,  4,8  gr,  5,6 gr  dalam  setiap  100 ml  dari larutan  remazol  red.  Hasil  dari  efisiensi  penyerapan  warna dapat dilihat pada gambar 3 di bawah ini.
Gambar 4. Pengaruh Dosis dan Jenis Adsorben Terhadap Efisiensi Penurunan Konsentrasi Warna
Efisiensi  penurunan  konsentrasi  warna  berkisar  antara 8.6%  –  13.9%  untuk  adsorben  gaharu  dalam  bentuk  serbuk, sedangkan  dalam  bentuk  karbon  aktif  lebih  tinggi,  berkisar antara  9.2%-15.3%.  Dari  gambar  4,  dapat  dilihat  bahwa seiring  dengan  meningkatnya  kadar  dosis  adsorben,  maka efisiensi  penyerapan  warna  juga  semakin meningkat.  Hal  ini disebabkan oleh, dengan meningkatkan dosis, maka semakin tinggi  luas  permukaan  yang  dimiliki  adsorben,  dan meningkatkan  titik  untuk  adsorbate  melekat  pada  adsorben (Namasivayam et al., 2001).
Hal  ini  sesuai  dengan  penelitian  terdahulu  yang menggunakan  serbuk  kayu  dalbergia  untuk  mengadsorpsi pewarna  rhodamine-b,  dimana  pada  variasi  dosis  0.015  g/L hingga  0.035  g/L,  didapatkan  bahwa  seiring  dengan meningkatnya  dosis,  maka  meningkat  juga  efisiensi  dari adsorpsi (Shrestha, 2021). Penelitian yang lain menggunakan kayu  apel  untuk  mengadsorpsi  pewarna Malachite  Green dengan memvariasikan dosis 0.05 hingga 0.4 g pada 100 mL larutan  pewarna,  dan  didapatkan  hasil  yang  sama,  yaitu adsorpsi  meningkat  dengan  menambahkan  dosis  (Sartape  et al., 2017).

## 3.3 Analisis Model Isotherm Adsorpsi
Isotherm  adsorpsi  merupakan  faktor  penting  dalam menentukan kapasitas adsorpsi maksimum (Kaveeshwar et al., 2018).  Model  isotherm  yang  digunakan  untuk  dikaji  dalam penelitian ini adalah model isoterm Freundlich dan Langmuir dengan  waktu  kontak  2  jam  untuk  semua  variasi  dosis adsorpsi. Perhitungan isoterm adsorpsi sama seperti yang telah dijelaskan  pada  penelitian  terdahulu  dengan  memanfaatkan activated spent bleaching earth , untuk mengadsorpsi pewarna rhodamine-B  (Prasidya  et  al.,  2022).  Model  isotherm Langmuir dapat  dilihat  pada  gambar  5 dan  Freundlich  dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 5. Isotherm Langmuir (a) Serbuk Gaharu, (b) Karbon Aktif Gaharu
Gambar 6. Isotherm Freundlich (a) Serbuk Gaharu, (b) Karbon Aktif Gaharu
Gambar  5  dan  gambar  6  menunjukkan  nilai  koefisien korelasi  antara  model  isoterm  Freundlich  dan  Langmuir.  Di antara  kedua  model  Isoterm  tersebut,  koefisien  korelasi
Langmuir  paling  mendekati  dengan  nilai  1  sebesar  0,8867 untuk  adsorben  serbuk  dan  0,8693  untuk  adsorben  karbon aktif,  sehingga  dapat  dikatakan  proses  adsorpsi  warna  pada pewarna remazol red dengan adsorben karbon aktif dan serbuk lebih  dapat  digambarkan  dengan  model  Isoterm  adsorpsi Langmuir  dari  pada  isoterm  Freundlich.  Hasil  ini  sejalan dengan penelitian terhadap penyerapan warna Remazol Black B menggunakan tempurung kelapa yang tidak diaktivasi dan diaktivasi,  keduanya  mengikuti  model  isoterm  langmuir (Sastrawidana,  2022).  Menurut  Sembodo  (2006)  dalam  Miri dkk  (2022),  model  ini  menunjukkan  bahwa  adsorpsi  terjadi melalui ikatan kimia antara adsorben dan adsorbat, juga terjadi secara  monolayer,  dimana  tidak  ada  interaksi  dari  molekul yang teradsorpsi (Miri & Narimo, 2022).

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pembahasan  terkait pemanfaatan kayu gaharu sebagai adsorben dalam limbah cair tekstil  sintetis  yang  telah  dilakukan  dapat  diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Dosis adsorben dan jenis adsorben berpengaruh terhadap proses adsorpsi warna dan tidak berpengaruh pada nilai pH  dalam  air  limbah  tekstil  sintetis  menggunakan adsorben  karbon  aktif  dan  serbuk  kayu  gaharu  dengan efisiensi penyisihan warna sebesar 15,28% karbon aktif dan 13,93% serbuk dan nilai pH sebesar 6,9.
2. Model  isotherm  adsorpsi  warna  dan  pH  menggunakan adsorben  kayu  gaharu  yaitu  model  isotherm  Langmuir yang  mengindikasikan  proses  adsorpsi  terjadi  pada lapisan tunggal (monolayer) dan homogen.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Karya  ini  didukung  oleh  Lembaga  Penelitian  dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Institut Teknologi Kalimantan (LPPM ITK) (Nomor hibah: 3621/IT10.II/PPM.04/2023 ).

## DAFTAR PUSTAKA
Jumlah  sumber  literatur  dalam  satu  artikel  minimal dua puluh  (20 ),  dengan  70%  berasal  dari  artikel  ilmiah  terbitan sepuluh (10) tahun  terakhir.  Penulis  dapat mengikuti contoh penulisan literatur untuk me
Arianti, W., Pramitasari, H., & Widodo, L. (2022). Penyerapan Zat  Warna  Remazol  Red  Menggunakan  Adsorben Arang  Aktif  Batang  Ubi  Kayu. ChemPro , 3 ,  14–19. https://doi.org/10.33005/chempro.v3i1.128
Arini,  G.  A.,  &  Aminah,  S.  (2020).  Pemanfaatan  Serbuk Gergaji  Kayu  Jati  (Tectona  Grandis  L.F)  Sebagai Adsorben Logam Cu (Ii). Media Eksakta , 16 (2), 89–97. https://doi.org/10.22487/me.v16i2.739
Kaveeshwar, A. R., Kumar, P. S., Revellame, E. D., Gang, D. D.,  Zappi,  M.  E.,  &  Subramaniam,  R.  (2018). Adsorption properties and mechanism of barium (II) and strontium (II) removal from fracking wastewater using pecan shell based activated carbon. Journal of Cleaner Production , 193 , 1–13.
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05 .041 Melawaty,  L.,  &  Sandapadang,  S.  (2018). ARANG  KAYU BAKAU SEBAGAI ADSORBEN ZAT WARNA ERYONIL BRILL BLUE . https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226896521
Miri, N. S. S., & Narimo. (2022). Review : Kajian Persamaan Isoterm Langmuir dan Freundlich pada Adsorpsi Logam Berat  Fe  (  II  )  dengan  Zeolit  dan  Karbon  Aktif  dari Biomassa. Jurnal  Kimia  Dan  Rekayasa , 2 (2),  58–71. http://kireka.setiabudi.ac.id
Mufrodi, Z., Widiastuti, N., & Kardika, R. C. (2008). Adsorpsi Zat Warna Tekstil Dengan Menggunakan Abu Terbang (Fly  Ash)  Untuk  Variasi  Massa  Adsorben  Dan  Suhu Operasi. Prosiding  Seminar  Nasional  Teknoin  2008 Bidang Teknik Kimia Dan Tekstil , 90–93.
Namasivayam, C., Radhika, R., & Suba, S. (2001). Uptake of dyes by a promising locally available agricultural solid waste:  coir  pith. Waste  Management , 21 (4),  381–387. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0956- 053X(00)00081-7
Nelda, Al. K. M., & Nugroho, D. F. L. (2006). PENELITIAN KAPASITAS  ADSORPSI  ZAT  WARNA  C.I  REACTIVE ORANGE  16  OLEH  ARANG  KAYU,  ARANG TEMPURUNG  KELAPA  DAN  KARBON  AKTIF DENGAN MENGGUNAKAN  PERSAMAAN ISOTERM
MODEL FREUNDLICH DAN LANGMUIR . https://api.semanticscholar.org/CorpusID:127012843 Nopilda, L. (2019). PEMANFAATAN ARANG KAYU GELAM SEBAGAI  ADSORBEN  UNTUK  MENINGKATKAN KUALITAS  AIR  LIMBAH  ZAT  WARNA  KAIN JUMPUTAN DI SENTRA INDUSTRI KAMPUNG KAIN
KELURAHAN TUAN KENTANG KECAMATAN SEBERANG ULU 1 KERTAPATI KOTA PALEMBANG . https://api.semanticscholar.org/CorpusID:201299506 Prasidya, D. A., Novembrianto, R., Munawar, Jawwad, M. A. S.,  &  Rhomadhoni,  M.  N.  (2022).  Envirotek :  Jurnal Ilmiah  Teknik  Lingkungan. Envirotek :  Jurnal  Ilmiah Teknik Lingkungan , 14 (2), 169–175.
Sartape, A. S., Mandhare, A. M., Jadhav, V. V., Raut, P. D., Anuse,  M.  A.,  &  Kolekar,  S.  S.  (2017).  Removal  of malachite  green  dye  from  aqueous  solution  with adsorption  technique  using  Limonia  acidissima  (wood apple)  shell  as low cost adsorbent. Arabian Journal  of Chemistry , 10 , S3229–S3238.
https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2013.12.019
Sastrawidana,  I.  D.  K.  (2022).  Studi  Efisiensi  dan  Isoterm Adsorpsi Remazol Black B Menggunakan Karbon dari Tempurung  Kelapa  yang  Diaktivasi. Jurnal  Pirolisis , 16 (1), 1–11.
Shrestha,  D.  (2021).  Efficiency  of  wood-dust  of  dalbergia sisoo  as  low-cost  adsorbent  for  rhodamine-B  dye removal. Nanomaterials ,
11 (9). https://doi.org/10.3390/nano11092217
Sri  Hartati,  E.,  Hatta  Dahlan,  M.,  &  Indah  Sari,  T.  (2021).
Utilization of Bottom Ash Coal and Agarwood in Waste Water  Treatment  in  Palembang  Jumputan  Fabric. Indonesian  Journal  of  Fundamental  and  Applied Chemistry , 6 (1), 1–7. https://doi.org/10.24845/ijfac.v6.i1.01