Optimasi Kadar Awal, Waktu Kontak dan Berat Biomassa pada Proses Biosorpsi Cu 2+ Menggunakan Cangkang Lorjuk
Syarifa Hajar 1 , Noor Erma Nasution Sugijanto 2 , Sugijanto Kartosentono 2 *
1 Program Studi Magister Ilmu Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia
2 Departemen Ilmu Kefarmasian, Fakultas Farmasi, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia
*Corresponding author: sugijanto@ff.unair.ac.id
Submitted: 22 Juli 2020 Accepted: 26 Agustus 2020 Published: 27 April 2021

## Abstract
Background: Kerang pisau (Solen vagina) shell has the potential to  cause environmental pollution, but  can be utilized  as  a  biosorbent  in  the  absorption  of  heavy  metals,  especially  Cu  because  the  shells  generally  contain CaCO 3 and chitin. Several variables determine to influence the biosorption process: initial metal concentration, biosorbent mass, and contact time. Objective: To determine the effect of initial Cu (II) concentration, biosorbent mass, and contact time on the biosorption process through data on the percentage of efficiency and adsorption capacity. Methods: The biosorption process is carried out in a variety of parameters by entering the biosorbent and  Cu  (II)  solution  in  the  column,  according  to  each  variation  that  has  been  determined  and  filtered. Quantitative  determination  of  Cu  (II)  levels  on  the  biosorption  results  using  an  Atomic  Absorption Spectrophotometer  (AAS).  Results:  The  biosorbent  contained  Cu  (II)  0.0220  mg/g  that  used  as  a  correction factor. The optimal initial concentration of Cu (II) is 100 mg/L with an efficiency percentage of (98.47 + 0.19)% and  adsorption  capacity  (630.37  +  1.2)ug/g,  while  the  optimal  result  for  contact  time  is  120  minutes  with  an efficiency percentage of (90.78 + 0.25)%. The optimal biosorbent mass is 2 g based on percentage efficiency of (97.69  +  0.1)%.  Conclusion:  Kerang  pisau  (Solen  vagina)  can  be  used  as  an  effective  biosorbent  for  copper (Cu)  adsorption  from  aqueous  media.  The  best  optimization  results  for  the  factors  used  in  Cu  (II)  biosorption process are an initial concentration of 100 mg/L, 2 g biosorbent mass, and 120 minutes contact time.
Keywords: kerang pisau (Solen vagina), biosorption, copper (Cu 2+ ), AAS

## Abstrak
Pendahuluan :  Cangkang  kerang  pisau  ( Solen  vagina )  dapat  menyebabkan  pencemaran  lingkungan  sekitarnya, tetapi  berpotensi  untuk  dimanfaatkan  menjadi  biosorben  dalam  penyerapan  logam  berat  khususnya  Cu  karena umumnya  cangkang  kerang  mengandung  CaCO 3 dan  kitin.  Beberapa  variabel  yang  berperan  dalam  proses biosorpsi, antara lain: konsentrasi awal logam, massa biosorben, dan waktu kontak. Tujuan : Untuk menentukan pengaruh  konsentrasi  awal  Cu  (II),  massa  biosorben,  dan  waktu  kontak  terhadap  proses  biosorpsi  melalui  data persentase  efisiensi  dan  kapasitas  adsorpsi. Metode :  Proses  biosorpsi  dilakukan  dalam  berbagai  variasi parameter dengan memasukkan biosorben dan larutan Cu (II) dalam kolom, sesuai  masing-masing  variasi  yang telah  ditentukan  dan  dilakukan  penyaringan.  Pengukuran  kadar  Cu  (II)  secara  kuantitatif  dari  hasil  proses biosorpsi  menggunakan Atomic  Absorption  Spectroscopy (AAS). Hasil :  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa biosorben cangkang lorjuk mengandung Cu (II) 0,0220 mg/g. Kadar Cu (II) dalam cangkang tersebut digunakan sebagai  faktor  koreksi.  Hasil  optimal  untuk  parameter  konsentrasi  awal  Cu  (II)  adalah  100  mg/L  dengan persentase  efisiensi  (98,47  +  0,19)%  dan  kapasitas  adsorpsi  (630,37  +  1,2)ug/g.  Hasil  optimal  waktu  kontak adalah  120  menit  dengan  persentase  efisiensi  (90,78  +  0,25)%.  Hasil  optimal  massa  biosorben  berdasarkan persentase efisiensi (97,69 + 0,1)% adalah 2 gram. Kesimpulan : Penelitian ini dapat menunjukkan bahwa serbuk
dari  cangkang  kerang  pisau  ( Solen  vagina )  dapat  dimanfaatkan  sebagai  biosorben  yang  efektif  untuk  adsorpsi tembaga  (Cu)  dari  larutan.  Hasil  optimasi  faktor terbaik  untuk  digunakan  dalam  proses  biosorpsi  Cu  (II)  yaitu konsentrasi awal 100 mg/L, massa biosorben 2 gram dan waktu kontak 120 menit.
Kata kunci : kerang pisau ( Solen vagina ), biosorpsi, tembaga (Cu 2+ ), AAS

## PENDAHULUAN
Permasalahan  lingkungan  khususnya  pencemaran air  masih  terjadi  hingga  saat  ini.  Potensi  pencemaran berasal dari kegiatan industri, pertanian, dan transportasi  yang  menghasilkan  limbah  dengan  kadar melampaui  ambang  batas  (Badan  Pusat  Statistik, 2017).  Di  dalam  limbah  antara  lain  terdapat  logam berat, suatu logam yang memiliki densitas relatif tinggi berkisar  antara  5  g/cm 3 ,  misalnya  tembaga  (Cu)  (Isah &  Yusuf,  2012).  Cu  merupakan  salah  satu  logam esensial  yang  bermanfaat  bagi  tubuh  pada  kadar tertentu.  Sebaliknya,  bila  melebihi  ambang  batas  yang telah ditentukan dapat berbahaya karena bersifat toksik, serta  dapat  membahayakan  manusia  dan  lingkungan (Badan  Pusat  Statistik,  2017).  Fitriyah  dkk.,  (2013) mengungkapkan  bahwa  limbah  yang  mengandung  Cu 2,5  -  3,0  mg/L  dapat  membunuh  ikan.  Salah  satu manifestasi  klinik  akibat  terpapar  Cu  pada  manusia yaitu  menimbulkan  gejala  mual,  muntah,  sakit  perut, dan hemolisis (Rosihan & Husaini, 2017).
Beberapa  permasalahan  seperti  peristiwa  erosi, pertambangan,  industri  pelapisan  logam,  dan  industri tekstil  merupakan  sumber  masuknya  Cu  (II)  dalam perairan  (Purba  dkk.,  2012).  Pada  saat  ini  terdapat beberapa  metode  yang  umum  digunakan  dalam menghilangkan  cemaran  logam  berat,  yaitu ion exchange dan  presipitasi  kimia,    akan  tetapi  biaya perlakuan  ini  relatif  mahal  dan  memiliki  keterbatasan tertentu  (Bhakta  &  Ali,  2020).  Perlu  adanya  metode alternatif  untuk  menghilangkan  logam  berat,  seperti: bioremoval atau  biosorpsi,  fitoremediasi,  dan Advance Oxidation  Processes (AOP)  (Chao  dkk.,  2014). Biosorpsi merupakan suatu proses fisikokimia melibatkan  biomaterial  sebagai  sorben  yang  dapat mengikat kation dan anion (Satya dkk., 2020). Metode alternatif tersebut  sesuai  karena ramah lingkungan dan relatif murah dengan memanfaatkan kemampuan bahan biologis  untuk  mengakumulasi  dan  menghilangkan logam berat dari limbah (Cid dkk., 2020). Hal ini dapat menjadi  alternatif  untuk  meminimalisir  biaya,  dengan memanfaatkan  limbah  makhluk  hidup  ( biowaste ) sebagai  biosorben.  Beberapa  penelitian  yang  telah dilakukan,  misalnya  Usifoh  dkk.  (2019)  menggunakan kulit  kacang  tanah  yang  melewati  berbagai  proses
sebagai  biosorben  ion  logam  Pb  (II)  dan  Eljiedi  dkk., (2019) menggunakan cangkang Orbicularia  orbiculate sebagai biosorben ion Pb, Cu, dan Cd.
Berdasarkan  data  Kementrian  Kelautan  dan Perikanan sesuai dengan Kepmen KP No. 50/Kepmen- KP/2017,  potensi  sumber  daya  ikan  laut  Indonesia sebesar 12,54 juta ton per tahun (Pemerintah RI, 2020). Salah  satu  komoditas  laut  yang  menjadi  unggulan  di Jawa  Timur  adalah  kerang  pisau  ( Solen  vagina )  atau sering  disebut  lorjuk.  Termasuk salah satu  spesies dari kelas Bivalve famili Solenidae (Aylanc  dkk.,  2020), yang  memiliki  nilai  ekonomis  tinggi  dan  dapat ditemukan  di  daerah  tropis  dan  sub-tropis,  contohnya di  Pulau  Madura  (Darriba  &  Tajes,  2011).  Umumnya masyarakat  hanya  mengonsumsi  daging  kerang  saja, sedangkan  limbah  cangkang  tersebut  dibuang  dan berpotensi  mencemari  lingkungan.  Berdasarkan  Du dkk.  (2011),  cangkang  kerang  mengandung  lebih  dari 95% CaCO 3 , SiO 2 , protein, dan kitin. Dalam penelitian Maulani  (2019)  disebutkan  bahwa  kandungan  mineral CaCO 3 dalam  cangkang  kerang  pisau  lebih  besar, mencapai 98%. Kandungan CaCO 3 dan kitin berpotensi dapat  menghilangkan  logam  berat  dalam  air.  Oleh karena  itu  perlu  dilakukan  pengamatan  lebih  lanjut untuk  membuktikan  bahwa  cangkang  kerang  pisau dapat dijadikan biosorben.
Terdapat  beberapa  faktor  yang  mempengaruhi proses  biosorpsi,  yaitu:  pH,  temperatur,  massa biosorben,  konsentrasi  logam,  dan  waktu  kontak (Shamim,  2018).  Penelitian  ini  merupakan  kelanjutan dari penelitian sebelumnya yaitu pemanfaatan cangkang  kerang  simping  dan  lorjuk  serta  isolat kitosannya,  sebagai  biosorben  ion  logam  Pb,  Cu,  dan Cd  dengan  hasil  yang  baik,  yaitu  dapat  menghilangan lebih  dari  90%  logam  berat  pada  konsentrasi  awal logam  10  ppm  dan  waktu  kontak  30  menit  (Maulani, 2019).  Pada  penelitian  Maulani  (2019),  hanya dilakukan pengamatan pada satu konsentrasi dan waktu kontak,  namun  belum  mencakup  pengamatan  pada parameter lainnya. Pada penelitian ini dilakukan proses biosorpsi Cu (II) dengan serbuk cangkang kerang pisau ( Solen  vagina )  pada  berbagai  kondisi  yaitu  variasi konsentrasi  awal,  massa  biosorben,  dan  waktu  kontak. Pengaruh  varian  parameter  terhadap  proses  biosorpsi
diamati  melalui  persentase  efisiensi  biosorpsi  dan kapasitas  penghilangan  Cu  (II)  menggunakan  serbuk cangkang  dengan  membandingkan  hasilnya  untuk memperoleh parameter yang optimal.

## BAHAN DAN METODE
Bahan
Larutan standar tembaga (Cu) ( Merck ) 1000 mg/L, Asam  nitrat 65% ( Merck ), aqua demineralisasi, kerang pisau yang diperoleh dari Kabupaten Bangkalan, Pulau Madura,  yang  telah  diidentifikasi  oleh  Dr.  Moch. Affandi,  M.Si  di  Layanan  Biologi,  Fakultas  Sains  dan Teknologi Universitas Airlangga sebagai Solen vagina.

## Alat
Kolom  gelas 1,7  cm  ×  15  cm,  neraca  analitik (Ohaus TM ),  klem , statif ,  alat-alat  gelas, stopwatch, kertas  saring Whatmann No.  41 ,  Atomic  Absorption Spectroscopy (AAS)  ( Shimadzu AA-7000)  dan  pH meter  ( Beckman )  di  Fakultas  Farmasi,  Universitas Airlangga dengan spesifikasi lebar slit 0,7 nm; laju alir gas  1,8  L/min;  jenis  api  udara-asetilen;  dan  tinggi burner 7,0 mm.

## Metode
Preparasi  dan  penentuan  kadar  tembaga  (Cu) dalam sampel
Kerang  pisau  diperoleh  dari  Pasar  Kabupaten Bangkalan, Pulau Madura. Tahapan preparasi serbuk,dilakukan  dengan  cara  pencucian  kerang dengan  air  suling  beberapa  kali  untuk  menghilangkan pasir,  debu,  dan  kotoran.  Selanjutnya  kerang  pisau direbus  hingga  mendidih  dan  dipisahkan  antara cangkang dengan dagingnya. Cangkang kerang dijemur hingga  kering  dan  dihaluskan.  Cangkang  ditumbuk atau  digiling  menggunakan blender .  Serbuk  hasil penggilingan diayak menggunakan ayakan 100 mesh.
Sebelum  serbuk  cangkang  digunakan  sebagai biosorben,  kadar  tembaga  yang  terkandung  dalam biosorben  cangkang  ditentukan  lebih  dahulu  dengan dilakukan  destruksi  basah  sesuai  dengan  penelitian Mokoena  dkk.  (2019).  Ditimbang  teliti  1  g  serbuk cangkang,  dimasukkan  ke  dalam  labu  alas  bulat, didestruksi menggunakan 10 mL HNO 3 5 mol/L setetes demi  setetes  dan  direfluks,  suhu  180 o C,  2  jam  hingga larutan  jernih.  Larutan  didinginkan  dan  disaring menggunakan  Whatman TM no.  41,  dimasukkan  ke dalam  labu  ukur  dan  ditambah  pelarut  HNO 3 1% hingga  10  mL.  Supernatan  dianalisis  menggunakan AAS  yang  menggunakan  bahan  bakar  udara-asetilen dan Hollow  Cathode  Lamp (HCL)  pada  panjang gelombang 324,8 nm.

## Validasi metode
Validasi  dilakukan  untuk  membuktikan  bahwa metode  memenuhi  persyaratan  yang  telah  ditentukan dengan  hasil  analisis  yang  dapat  dipertanggung jawabkan  (USP,  2011).  Parameter  validasi  yang  diuji meliputi  linearitas,  akurasi,  presisi,  LOD  dan  LOQ dilakukan sesuai Yuwono & Indrayanto (2005).

## Linearitas
Konsentrasi  Cu  (II)  yang  digunakan  untuk  data linearitas 0,1 mg/L - 3,0 mg/L. Analisis masing-masing larutan  menggunakan  AAS  pada  panjang  gelombang 324,8 nm.
Batas deteksi (LOD) dan batas kuantitasi (LOQ)
Perhitungan  LOD  dan  LOQ  menggunakan persamaan  regresi  linear  dari  kurva  kalibrasi.  Hasil Sy/x  dan  slope  akan  dikali  dengan  k  (LOD  =  3  dan LOQ = 10) (Yuwono & Indrayanto, 2005).

## Akurasi
Uji  akurasi  dilakukan  dengan  standar  adisi  sesuai dengan  Harmita  (2004).  Dalam  hal  ini  dibuat  sampel kontrol (HNO 3 1% yang dilewatkan pada kolom berisi serbuk cangkang) lalu ditambahkan larutan standar Cu (II),  yang  dibuat  hingga  mencapai  konsentrasi  80%, 100%  dan  120%  dari  2  mg/L  dengan  masing-masing replikasi  tiga  kali  (Mengacu  kadar  Cu  dalam  Baku Mutu  Air  Limbah  untuk  Industri  Peleburan  Tembaga, Per.  Gub.  Jatim  No.  52,  2014).  Selanjutnya  larutan untuk  uji  akurasi  diamati  menggunakan  AAS.  Data akurasi  yang  diperoleh  berdasarkan  nilai  %  perolehan kembali.

## Presisi
Uji  presisi  dilakukan  pada  larutan  standar  Cu  (II) konsentrasi  2  mg/L  dan  enam  replikasi.  Selanjutnya larutan  untuk  uji  presisi  diamati  menggunakan  AAS. Data  yang  diperoleh  diolah  untuk  memperoleh  nilai koefisien variasi (RSD).
Penentuan  kadar  tembaga  (Cu)  dalam  larutan kontrol
Larutan  kontrol  pada  penelitian  ini  merupakan HNO 3 1%  yang  dialirkan  pada  kolom  yang  berisi serbuk  cangkang  ( Solen  vagina ).  Pengamatan  pertama dilakukan dengan variasi waktu kontak yang digunakan dalam variasi  perlakuan, yaitu  20;  40; 60; 90;  dan  120 menit  dengan  massa  biosorben  1,5  g.  Pengamatan kedua dilakukan dengan variasi massa biosorben, yaitu 1,0;  1,25;  1,5;  1,75;  2,0  gram  pada  waktu  kontak  60 menit  (Xie  dkk.,  2018).  Penentuan  kadar  Cu (II) yang terserap  pada  larutan  kontrol  diamati  menggunakan AAS. Hasil dari pengamatan pertama digunakan untuk faktor  koreksi  efek  waktu  kontak,  sedangkan
pengamatan kedua digunakan untuk faktor koreksi efek massa biosorben.
Proses biosorpsi tembaga (Cu)
Pelarut  yang  digunakan  HNO 3 1%  yang  dibuat dengan cara menambahkan 15,35 mL HNO 3 65% yang diencerkan dengan aquademineralisata hingga 1L. Dari larutan  standar  Cu  (II)  1000  mg/L  dilakukan pengenceran  menjadi  20,  40,  60,  80,  dan  100  mg/L yang  digunakan  sebagai  konsentrasi  awal  Cu  (II).  pH awal larutan Cu (II) diukur menggunakan pH meter.
Pengamatan  pengaruh  variabel  terhadap  efisiensi dan  kapasitas  biosorpsi  yang  diamati  meliputi: konsentrasi awal Cu (II), waktu kontak (20-120 menit) dan  massa  biosorben  (1  -  2  gram)  (Bozbas  &  Boz., 2016). Rancangan variabel yang digunakan tertera pada Tabel  1  masing-masing  replikasi  tiga  kali.  Penentuan kadar Cu (II) hasil dari perlakuan diamati menggunakan AAS.
Tabel 1 . Hasil variasi ketiga parameter (konsentrasi awal Cu 2+ , massa biosorben, dan waktu kontak) terhadap proses biosorpsi Cu 2+ menggunakan serbuk cangkang kerang pisau ( Solen vagina ) melalui persentase efisiensi (%) dan kapasitas adsorpsi (ug/g)
Hasil Variasi Parameter Dalam Proses Biosorpsi Cu (Ii) Menggunakan Cangkang Lorjuk (Solen vagina)
Variasi Parameter Hasil Terukur (*) Konsentrasi (mg/L) Massa Biosorben (Gram) Waktu Kontak (Menit) Co (mg/L) Rerata Ce (mg/L) Rerata % Efisiensi (%) Rerata qe (ug/g) Pengaruh Konsentrasi Awal Cu 2+ 20 1,5 60 19,1881 8,9784 + 0,10 52,37 + 0,53 66,98 + 0,7 40 1,5 60 38,3725 7,7024 + 0,26 79,24 + 0,67 202,64 + 1,7 60 1,5 60 56,0998 6,4230 + 0,13 88,55 + 0,23 331,07 + 0,9 80 1,5 60 81,1122 5,9546 + 0,11 92,72 + 0,14 501,27 + 0,8 100 1,5 60 96,0468 4,0649 + 0,19 98,47 + 0,19 630,37 + 1,2 Pengaruh Massa Biosorben 60 1 60 56,0998 6,3354 + 0,09 88,71 + 0,16 497,45 + 0,9 60 1,25 60 56,0998 8,3564 + 0,03 85,10 + 0,06 381,79 + 0,3 60 1,5 60 56,0998 6,4230 + 0,13 88,55 + 0,23 331,07 + 0,9 60 1,75 60 56,0998 4,7787 + 0,11 91,48 + 0,10 293,18 + 0,6 60 2 60 56,0998 1,2973 + 0,06 97,69 + 0,10 273,94 + 0,3 Pengaruh Waktu Kontak 60 1,5 20 56,0998 7,0314 + 0,04 87,47 + 0,07 327,01 + 0,3 60 1,5 40 56,0998 6,9775 + 0,36 87,56 + 0,64 327,37 + 2,4 60 1,5 60 56,0998 6,4230 + 0,13 88,55 + 0,23 331,07 + 0,9 60 1,5 90 56,0998 6,2105 + 0,20 88,93 + 0,34 332,49 + 1,3 60 1,5 120 56,0998 5,1710 + 0,14 90,78 + 0,25 339,41 + 0,9
Keterangan:
(*) Hasil rerata + SD (Standar deviasi dari n = 3 kali replikasi) Co = Konsentrasi awal Cu 2+
Ce = Konsentrasi sisa Cu 2+ setelah proses biosorpsi qe = kapasitas adsorpsi (ug/g)

## Faktor konsentrasi awal logam
Konsentrasi  awal  logam  yang  digunakan  adalah 20,  40,  60,  80,  dan  100  mg/L.  Prosedur  biosorpsi dilakukan  dengan  memasukkan  1,5  gram  serbuk cangkang Solen  vagina ke  dalam  kolom  dan dimasukkan  larutan  logam  dengan konsentrasi  tertentu sebanyak  10  mL.  Setelah  didiamkan  selama  60  menit, lalu  dibuka  keran  kolomnya,  larutan  ditampung  dan disaring  menggunakan  kertas  saring  Whatmann  41, selanjutnya dianalisis menggunakan AAS.

## Faktor massa biosorben
Massa biosorben yang digunakan adalah 1,0; 1,25; 1,5;  1,75;  2,0  gram.  Dialirkan  larutan  logam  dengan konsentrasi  60  mg/L  sebanyak  10  mL  pada  serbuk cangkang dan didiamkan selama 60 menit. Selanjutnya diproses seperti pada faktor konsentrasi awal logam.

## Faktor waktu kontak
Waktu  kontak  yang  digunakan  adalah  20;  40;  60; 90;  dan  120  menit.  Alirkan  larutan  logam  dengan konsentrasi  60  mg/L  sebanyak  10  mL  pada  1,5  g serbuk  cangkang  dan  didiamkan  sesuai  dengan  waktu kontak  yang  telah  ditentukan.  Selanjutnya  diproses seperti pada faktor konsentrasi awal logam.
Berdasarkan konsentrasi Cu (II) awal dan sisa dari perlakuan,  dihitung  persentase  efisiensi  adsorpsi menggunakan  persamaan  (1)  dan  kapasitas  adsorpsi dengan persamaan (2) (Satya dkk., 2020).
Efisiensi = 𝐶𝑜−𝐶𝑒 𝐶𝑜 𝑥 100% (1)
qe = 𝑉𝑥(𝐶𝑜−𝐶𝑒) 𝑚 (2) qe  adalah  kapasitas  adsorpsi  (mg/g),  Co  merupakan konsentrasi  awal  logam (mg/L), Ce adalah konsentrasi sisa  perlakuan  logam  (mg/L),  v  merupakan  volume larutan  logam  (L),  dan  m  adalah  massa  serbuk cangkang dalam gram.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Validasi Metode Linearit as
Hasil uji linearitas yang dilakukan dengan rentang konsentrasi  0,1  -  3,0  mg/L  menunjukkan    r  =  0,9997; Vx0 = 1,89% dengan persamaan garis y = 0,08522x  – 0,003397.  Hasil  r  dan  Vx0  memenuhi  persyaratan (Yuwono & Indrayanto, 2005).

## LOD dan LOQ
LOD  dan  LOQ  yang  diperoleh  masing-masing adalah 0,0946 mg/L dan 0,2868 mg/L.

## Akurasi
Uji Akurasi dilakukan dengan standar adisi dengan kadar 80%, 100%, dan 120%. Pada Peraturan Gubernur
Jawa  Timur  No.  52  Tahun  2014  dinyatakan  ambang batas  kadar  tembaga  dalam  limbah  industri  peleburan tembaga  adalah  2  mg/L,  dan  batasan  ini  digunakan sebagai  acuan  untuk  kadar  100%  (Gubernur  Jawa Timur,  2014).  Hasil  analisis  perhitungan  % recovery pada kadar Cu (II) 1,6 mg/L (80%), 2mg/L (100%) dan 2,4  mg/L  (120%).  masing  masing  adalah:  (92,67  + 0,27)%; (93,58 + 0,71)%; dan (91,39 + 0,54)% dengan rata-rata (92,55 + 1,10)%. Hal ini menunjukkan bahwa metode  analisis  ini  memenuhi  persyaratan,  sesuai kriteria pada konsentrasi sampel 1-10 mg/L adalah 80- 110% (Horwitz, 2010).

## Presisi
Uji presisi yang dilakukan terhadap larutan Cu (II) 2  mg/L,  diperoleh    koefisien  variasi  atau  RSD  = 1,07%.,  memenuhi  persyaratan  kriteria  RSD  pada konsentrasi  sampel  1  –  10  mg/L  adalah  11  -  7,3% (Horwitz, 2010).
Berdasarkan  hasil  koefisien  korelasi  0,9997  dan Vx0  1,89%;  LOD  0,0946  mg/L;  LOQ  0,2868  mg/L; akurasi  dengan  rata-rata  % recovery (92,55  +  1,10)%; dan  hasil  presisi  (RSD)  1,07%,  maka  metode  yang digunakan  memenuhi  validitas  sesuai  persyaratan AOAC (Horwitz, 2010).
Preparasi  dan  penentuan  kadar  tembaga  (Cu) dalam sampel
Penentuan  kadar  Cu  (II)  dalam  serbuk  cangkang dilakukan  untuk  memastikan  ada  tidaknya  Cu  (II). Serbuk  cangkang  didestruksi  basah  menggunakan HNO 3 sebagai  oksidator  kuat,  suhu  180 o C  untuk mempercepat  pemutusan  ikatan  logam  dan  senyawa organik,  serta  waktu  destruksi  selama  2  jam  hingga seluruh sampel terdekomposisi dan Cu dapat dianalisis tanpa  gangguan  (Mokoena  dkk.,  2019).  Hasil  analisis menunjukkan  bahwa  serbuk  cangkang Solen  vagina mengandung  Cu  0,0220  mg/g.  Adanya  Cu  (II)  dalam cangkang  disebabkan  logam  tersebut  termasuk  logam essensial yang dibutuhkan dan terkandung dalam tubuh makhluk hidup termasuk kerang pisau.
Penentuan  kadar  tembaga  (Cu)  dalam  larutan kontrol
Larutan  kontrol  mengandung  HNO 3 termasuk asam  kuat  yang  memiliki  kemampuan  penyerapan logam  kembali  pada  polisorben  atau  proses  desorpsi, sehingga  perlu  ditentukan  Cu  yang  kemungkinan  ikut terdesorpsi. Desorpsi dipegaruhi oleh waktu kontak dan massa biosorben (Xie dkk., 2018).
Sesuai  dengan  perlakuan  yang  diberikan,  maka dilakukan  pengamatan  larutan  kontrol  pada  parameter waktu  kontak  dan  massa  biosorben.  Variasi  waktu
kontak  yang  digunakan  adalah  20,  40,  60,  90,  dan 120  menit  dengan  massa  biosorben  1,5  gram  dan menunjukkan  hasil  rata-rata  masing-masing  adalah 3,7064;  2,4843;  1,7593;  1,5034;  dan  0,6533  mg/L. Semakin  lama  waktu  kontak  antara  pelarut  dan biosorben  menyebabkan  semakin  menurun  jumlah  Cu (II)  yang  terserap  kembali  pada  pelarut.  Hal  ini menunjukkan bahwa interaksi  yang terjadi telah cukup efektif.  Sehingga  memungkinkan  tidak  terjadi  lagi kesetimbangan dan ion H + tetap terikat pada biosorben (Chorover & Brusseau, 2008).
Pada  percobaan  pengaruh  faktor  variasi  massa biosorben:  1,0;  1,25;  1,5;  1,75;  dan  2,0  gram  dengan waktu  kontak tetap 60 menit  menunjukkan hasil kadar Cu  (II)  sisa  rata-rata  masing-masing  adalah  1,3027; 1,5384;  1,7593;  1,8078;  2,0914  mg/L.  Semakin  besar massa  biosorben  semakin  banyak  jumlah  Cu  (II) yang terserap  dalam  pelarut.  Konsentrasi  Cu  (II)  yang terukur  pada  larutan  kontrol  digunakan  sebagai  faktor koreksi pada hasil perlakuan.

## Proses biosorpsi tembaga (Cu)
Untuk  proses  biosorpsi  menggunakan  metode kolom sesuai dengan penelitin Núñez dkk. (2019) yang menyatakan bahwa penggunaan kolom sering digunakan dalam proses adsorpsi logam khususnya Cu. Metode  ini  lebih  akurat  dan  lebih  mudah  untuk diaplikasikan dalam dunia industri.
pH  awal  berpengaruh  terhadap  proses  biosorpsi karena  dapat  menyebabkan  hidrolisis,  pengendapan kimia,  reaksi  reduksi-oksidasi,  atau  pembentukan kompleks  dengan  mineral  dan  senyawa  organik (Foroutan  dkk.,  2019).  Suasana  asam  tentu  berbeda dengan  suasana  netral  ataupun  basa.  Pengamatan  pH awal  larutan  Cu  (II)  dilakukan  dengan  menggunakan
pH meter dan didapatkan hasil 4,41  + 0,01. Ion  logam memiliki  kapasitas  biosorpsi  rendah  dalam  pH  rendah karena gugus aktif biosorben diprotonasi dan biosorpsi ion  logam  menurun.  Ketika  nilai  pH  meningkat, kapasitas  biosorpsi  akan  meningkat  namun  hanya optimum pada kisaran 4  -  5 (Moghaddam  dkk., 2020); sedangkan Alkherraz dkk. (2020) melakukan penelitiaan  adsorpsi  beberapa  logam  dengan  hasil optimum pada pH 5.

## Faktor konsentrasi awal logam
Konsentrasi  awal  logam  merupakan  salah  satu parameter  yang  berpengaruh  terhadap  proses  biosorpsi (Nithya  dkk.,  2018).  Konsentrasi  Cu  (II)  sisa  setelah proses  biosorpsi  dikurangi  dengan  konsentrasi  Cu  (II) yang  terukur  dalam  larutan  kontrol,  digunakan  untuk perhitungan persentase efisiensi dan kapasitas adsorpsi. Pada  Gambar  1  (a)  menunjukkan  persentase  efisiensi adsorpsi Cu (II) meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi  Cu  (II)  dari  20  –  100  mg/L  pada  massa biosorben  tetap  1,5  gram  dan  waktu  kontak  tetap 60  menit.  Gambar  1  (b)  menunjukkan  kapasitas adsorpsi  meningkat  seiring  dengan  peningkatan konsentrasi  awal  Cu  (II).  Hal  ini  sejalan  dengan penelitian  Bazrafshan dkk.  (2016)  yang  menyatakan bahwa  konsentrasi  awal  yang  lebih  tinggi  dapat memberikan  kekuatan  pendorong  yang  lebih  besar untuk  mengatasi  semua  resistensi  transfer  massa  ion logam antar fase sehingga memungkinkan menghasilkan  tabrakan  yang  lebih  tinggi  antara  ion logam  dan  sorben.  Dalam  hal  ini  konsentrasi  awal  Cu (II)  100  mg/L  memberikan  persentasi  efisiensi  dan kapasitas adsorpsi  terbesar yaitu (98,47  + 0,19) % dan (630,37 + 1,2) ug/g.
Gambar 1. (a) Pengaruh konsentrasi awal Cu 2+ (20, 40, 60, 80, dan 100 mg/L) terhadap persentase efisiensi adsorpsi (%) dan (b) terhadap kapasitas adsorpsi (ug/g) menggunakan serbuk cangkang kerang pisau dengan variabel waktu kontak 60 menit dan massa biosorben 1,5 gram

## Faktor massa biosorben
Massa  biosorben  termasuk  salah  satu  faktor  atau parameter  yang  berpengaruh  dalam  proses  penyerapan atau  adsorpsi  (Kanu  dkk.,  2016).  Persentase  efisiensi
adsorpsi  Cu  (II)  dapat  dilihat  pada  Gambar  2  (a)  yang semakin  meningkat  seiring  dengan  peningkatan  massa biosorben  dari  1  -  2  gram  pada  kondisi  konsentrasi awal  logam  tetap  60  mg/L  dan  waktu  kontak  tetap  60
menit.  Menurut  Strada  (2013)  hal  semacam  ini  dapat terjadi karena terdapat lebih banyak jumlah gugus aktif dan  area  permukaan  biosorben  yang  lebih  besar. Menurut  Ahmed  dkk.  (2016),  pada  massa  yang  lebih sedikit  terjadi  gangguan  antara  gugus  aktif  dan kapasitas  serapan  yang  mengakibatkan  persentase efisiensi adsorpsi rendah. Hasil optimum massa serbuk cangkang  kerang  pisau  dalam  menyerap  Cu  (II) berdasarkan  efisiensi  adsorpsi  terjadi  pada  berat biomassa 2 gram, yaitu (97,69 + 0,1) %.
Pada  Gambar  2  (b)  menunjukkan  kapasitas adsorpsi  menurun seiring  dengan  meningkatnya  massa biosorben.  Hal  ini  memungkinkan  terjadi  akibat agregasi  biosorben  yang  dapat  mempengaruhi  luas permukaan,  sehingga  dapat  mengurangi  akses  ion logam  ke  situs  aktif  untuk  penyerapan  (Imran  dkk., 2019).  Hasil  optimum  massa  serbuk  cangkang  kerang pisau  dalam  menyerap  Cu  (II)  berdasarkan  kapasitas adsorpsi  terjadi  pada  berat  biomassa  1  gram,  adalah (497,45 + 0,9) ug/g.
Gambar 2 . (a) Pengaruh massa biosorben (1,0; 1,25; 1,5; 1,75; dan 2,0 gram) terhadap persentase efisiensi adsorpsi (%) dan (b) terhadap kapasitas adsorpsi (ug/g) menggunakan serbuk cangkang kerang pisau dengan variabel waktu kontak 60 menit dan konsentrasi awal Cu 2+ 60 mg/L Hasil efisiensi dan kapasitas adsorpsi menunjukkan  tren  yang  berlawanan.  Hal  semacam  ini dapat  terjadi,  menurut  Nithya  dkk.  (2018),  karena adanya  hubungan  terbalik  antara  dosis  biosorben dengan kapasitas penyerapan dari persamaan biosorpsi.

## Faktor waktu kontak
Waktu  kontak  termasuk  faktor  yang  diperlukan dalam  proses  penyerapan  logam  berat  (Moghaddam dkk.,  2020).  Variasi  waktu  kontak  yang  digunakan adalah  20,  40,  60,  90,  dan  120  menit  dengan  massa biosorben  tetap  1,5  gram  dan  konsentrasi  awal  logam
berat  tetap  60  mg/L.  Pada  Gambar  3 (a)  menunjukkan terjadinya peningkatan persentase efisiensi adsorpsi Cu (II) pada waktu kontak yang semakin lama. Sementara pada Gambar 3 (b) menunjukkan peningkatan kapasitas adsorpsi  seiring  dengan  peningkatan  waktu  kontak. Semakin  lama  waktu  kontak  menunjukkan  semakin besar  persentase  efisiensi  adsorpsi,  maupun  kapasitas adsorpsinya.  Hal  semacam  ini  menurut  Imran  dkk. (2019)  bisa  terjadi  karena  semakin  kuatnya  gugus fungsi aktif serbuk cangkang mengikat Cu (II).
Gambar 3. (a) Pengaruh waktu kontak (20, 40, 60, 90, 120 menit) terhadap persentase efisiensi adsorpsi (%) dan (b) terhadap kapasitas adsorpsi (ug/g) menggunakan serbuk cangkang kerang pisau dengan variabel konsentrasi awal Cu 2+
60 mg/L dan massa biosorben 1,5 gram
Dalam  penelitian  ini  waktu  kontak  120  menit merupakan  hasil  optimum  serbuk  cangkang  kerang pisau  dalam  menyerap  Cu  (II)  dengan  persentase efisiensi  dan  kapasitas  adsorpsi  sebesar  (90,78  +
0,25)%  dan  (339,41  +  0,9)  ug/g.  Sedangkan,  Núñez dkk.  (2019)  melakukan  penelitian  biosorpsi  Cu  (II) menggunakan  cangkang  kerang Chile menunjukkan
waktu  kontak  optimum  adalah  60  menit  dalam  waktu pengamatan hingga 24 jam.
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan, serbuk  cangkang  kerang  pisau  diharapkan  dapat diaplikasikan  atau  dimanfaatkan  untuk  biosorben terhadap  buangan  limbah  suatu  industri  yang mengandung logam berat Cu.

## KESIMPULAN
Pada  peneltinian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa serbuk  cangkang  kerang  pisau  ( Solen  vagina )  dapat dimanfaatkan  sebagai  biosorben  yang  efektif  untuk adsorpsi  tembaga  (Cu)  dalam  larutan.  Semakin  besar variasi  konsentrasi  awal  Cu  (II)  dan  semakin  lama waktu  kontak,  persentase  efisiensi  dan  kapasitas adsorpsi  juga  semakin  meningkat.  Semakin  besar massa biosorben, persentase efisiensi adsorpsi semakin besar  dan  kapasitas  adsorpsi  semakin  kecil.  Hasil optimasi  faktor  terbaik  untuk  digunakan  dalam  proses biosorpsi  Cu  (II)  adalah  konsentrasi  awal  100  mg/L, massa biosorben 2 gram dan waktu kontak 120 menit.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmed,  A.  S.,  Mohammed-Ridha,  M.  J.  &  Raoof,  N. N.  (2016).  Kinetic,  Thermodynamic,  and Equilibrium  Biosorption  of Pb (II),  Cu  (II),  and Ni  (II)  using  Dead  Mushroom  Biomass  Under Batch  Experiment. Bioremediation  Journal ; 20;
252-261.
Alkherraz, A. M., Ali, A. K. & Elsherif, K. M. (2020). Removal of Pb (II), Zn (II), Cu (II) and Cd (II) from  Aqueous  Solutions  by  Adsorption  Onto
Olive  Branches  Activated  Carbon:  Equilibrium and Thermodynamic Studies. Angewandte Chemie International; 6; 11-20.
Aylanc,  V.,  Ertosun,  S.,  Akyuz,  L.,  Bilican,  B.  K., Gokdag, S., Bilican, I.,  Cakmak, Y. S., Yilmaz,
B.  A.,  &  Kaya,  M.  (2020).  Natural  β-chitin- protein complex film obtained from  waste razor shells
for transdermal capsaicin carrier. International  Journal  of  Biological Macromolecules; 15; 508-515.
Badan  Pusat  Statistik,  I.  (2017). Statistik  lingkungan hidup Indonesia  2017.  Jakarta:  Badan  Pusat Statistik Indonesia.
Bazrafshan,  E.,  Zarei,  A.  A.  &  Mostafapour,  F.  K.
(2016).  Biosorption of  Cadmium  from  Aqueous
Solutions  by  Trichoderma  Fungus:  Kinetic,
Thermodynamic,
and
Equilibrium
Study. Desalination  and  Water  Treatment; 57; 14598-14608.
Bhakta,  J.  N.,  &  Ali,  M.  M.  (2020).  Biosorption  of Arsenic:  An  Emerging  Eco-technology  of Arsenic  Detoxification  in  Drinking  Water. Berlin: Springer.
Bozbaş, S. K. & Boz, Y. (2016). Low-cost Biosorbent:
Anadara Inaequivalvis Shells for Removal of Pb (II) and Cu (II) from Aqueous Solution. Process Safety and Environmental Protection; 103 ;  144- 152.
Chao,  H.  P.,  Chang,  C.  C.  &  Nieva,  A.  (2014). Biosorption  of  Heavy  Metals  on Citrus  maxima Peel,  Passion  Fruit  Shell,  and  Sugarcane Bagasse  in  a  Fixed-Bed  Column. Journal  of Industrial  and  Engineering  Chemistry; 20; 3408-3414.
Chorover,  J.  &  Brusseau,  M.  L.  (2008).  Kinetics  of sorption-desorption. New York: Springer.
Cid,  H.,  Ortiz,  C.,  Pizarro,  J.  &  Moreno-Piraján, J.  C. (2020).  Effect  of  Copper  (II)  Biosorption  Over Light Metal Cation Desorption in the Surface of Macrocystis Pyrifera Biomass. Journal of
Environmental Chemical Engineering; 8; 103729.
Darriba,  S.  C.  &  Tajes,  J.  F.  (2011).  Razor  Clams:
Biology, Aquaculture and Fisheries. Calle Fontiñas: Conselleria do Mar, Xunta de Galicia.
Du,  Y.,  Lian,  F.  &  Zhu,  L.  (2011).  Biosorption  of Divalent  Pb,  Cd,  and  Zn  on  Aragonite  and
Calcite Mollusk Shells. Environmental
Pollution; 159; 1763-1768.
Eljiedi,  A.  A.  A.,  Kamari,  A.,  Sunardi  &  Fatimah,  I.
(2019).  Lala  Clam  ( Orbicularia  orbiculata ) Shell  as  an  Eco-Friendly  Adsorbent  for  Cd  (II), Cu  (II)  and  Pb  (II)  Ions. Arab  Journal  of  Basic and Applied Sciences; 26; 462-475.
Fitriyah,  A.  W.,  Utomo,  Y.  &  Kusumaningrum,  I.  K. (2013).  Analisis  Kandungan  Tembaga  (Cu) dalam  Air  dan  Sedimen  di  Sungai  Surabaya. Jurnal Kimia UNM; 2; 1-8
Foroutan, R., Mohammadi, R., Farjadfard, S., Esmaeili, H.,  Ramavandi,  B.  &  Sorial,  G.  A.  (2019). Eggshell  Nano-Particle  Potential  for  Methyl Violet and Mercury Ion Removal: Surface Study and Field Application. Advanced Powder Technology; 30; 2188-2199.
Gubernur  Jawa  Timur  (2014).  Peraturan  Gubernur
Jawa Timur Nomor 52 Tentang Perubahan Atas Peraturan  Gubernur  Jawa  Timur  Nomor  72
Tahun  2013  Tentang  Baku  Mutu  Air  Limbah Bagi Industri Dan/Atau Kegiatan Usaha Lainnya. Surabaya: Gubernur Jawa Timur. Harmita,  H.  (2004).  Petunjuk  Pelaksanaan  Validasi Metode dan Cara Perhitungannya. Pharmaceutical Sciences and Research; 1; 117-
135.
Horwitz,  W.  (2010). Official  Methods  of  Analysis  of
AOAC  International.  Gaithersburg:  AOAC International.
Imran,  M.,  Anwar,  K.,  Akram,  M.,  Shah,  G.  M., Ahmad, I., Shah, N. S., Khan, Z. U. H., Rashid, M. I., Akhtar, M. N., Ahmad, S., Nawaz, M. & Nawaz,  M.  (2019).  Biosorption  of  Pb  (II)  from
Contaminated  Water  onto Moringa  oleifera Biomass:  Kinetics  and  Equilibrium  Studies. International  Journal  of  Phytoremediation;  21;
777-789.
Isah, U. A. & Yusuf, A. I. (2012).  Adsorption of Lead
Ions  on  Groundnut Shell Activated Carbon. Der Chemica Sinica; 3; 1511-1515.
Kanu,  S.  A.,  Moyo,  M.,  Zvinowanda,  C.  M.  & Okonkwo,  J.  O.  (2016).  Biosorption  of  Pb  (II) from  Aqueous  Solution  Using  Rooibos  Shoot Powder (RSP). Desalination and Water
Treatment; 57; 5614-5622.
Maulani,  D.  (2019). Pemanfaatan  Kitosan  dan  Serbuk Dari  Cangkang  Kerang  Simping  ( Placuna placenta )  dan  Lorjuk  ( Solen  vagina )  sebagai Biosorben Logam Berat . Tesis; Fakultas Farmasi Universitas Airlangga, Surabaya.
Moghaddam,  S.  A.  E.,  Harun,  R.,  Mokhtar,  M.  N.  &
Zakaria,  R.  (2020).  Kinetic  and  equilibrium modeling  for  the  biosorption  of  metal  ion  by Zeolite 13X-Algal-Alginate Beads (ZABs). Journal of Water Process Engineering; 33; 101057.
Mokoena,  D.  P.,  Mngadi,  S.  V.,  Sihlahla,  M.,  Dimpe,
M.  K.,  &  Nomngongo,  P.  N.  (2019).
Development  of  a  Rapid  and  Simple  Digestion Method of Freshwater Sediments for As, Cd, Cr,
Cu, Pb, Fe, and Zn Determination by Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES):  An  Evaluation  of  Dilute  Nitric Acid. Soil  and  Sediment  Contamination:  An International Journal; 28; 323-333.
Nithya, K., Sathish, A., Kumar, P. S. & Ramachandran, T.  (2018).  Fast  Kinetics  and  High  Adsorption
Capacity of Green Extract Capped
Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles for
the  Adsorption  of  Ni  (II)  Ions. Journal  of Industrial  and  Engineering  Chemistry; 59; 230- 241.
Núñez, D., Serrano, J. A., Mancisidor, A., Elgueta, E.,
Varaprasad,  K.,  Oyarzún,  P.,  Caceres,  R.,  Ide, W.  &  Rivas,  B.  L.  (2019).  Heavy  Metal Removal from Aqueous Systems Using Hydroxyapatite  Nanocrystals  Derived  from Clam Shells. RSC advances ; 9; 22883-22890.
Pemerintah  RI.  (2020).  Potensi  sumber  daya  ikan semakin besar.
https://indonesia.go.id/narasi/indonesia-dalam- angka/sosial/potensi-sumber-daya-ikan- semakin-besar. Accessed: 10 Juli 2020.
Purba,  J.,  Sinaga,  M.  &  Damanik,  M.  (2012). Sintesis
Ionofor  Sebagai  Bahan  Aktif  Ion  Selektif Elektroda  (ISE)  Untuk  Analisis  Penentuan  Ion Logam  Berat  Di  Dalam  Sampel  Lingkungan. Jurnal Penelitian Saintika; 13; 94-104.
Rosihan,  A.  &  Husaini,  H.  (2017).  Logam  Berat Sekitar Manusia. Banjarmasin: Lambung Mangkurat University Press.
Satya,  A.,  Harimawan,  A.,  Haryani,  G.  S.,  Johir,  M., Hasan,  A.,  Vigneswaran,  S.,  Ngo,  H.  H.  & Setiadi,  T.  (2020).  Batch  Study  of  Cadmium Biosorption  by  Carbon  Dioxide  Enriched Aphanothece  sp.  Dried  Biomass. Water;  12; 264.
Shamin,  S.  (2018).  Biosorption  of  Heavy  Metals. Biosorption; 2; 21-49.
Strada,  L.,  Martini,  P.,  Boschi,  A.,  Uccelli,  L., Pasquali,  M.,  Duatti,  A.,  Salvini,  A.  &  Groppi, F. (2013). Extraction Techniques of 99mTc from 100Mo Metal Target. Firenze: Università Degli.
Usifoh,  I.,  Odinigwe,  R.  &  Obidiegwu,  M.  U.  (2019). Adsorption  of  Pb  (II)  Ions  from  Aqueous Solution  Using  Functionalized  and  Carbonized Groundnut Shell. International Research Journal  of  Pure  and  Applied  Chemistry;  18; 1- 10.
USP.  (2011).  Validation  of  Compendial  Procedures. Rockville: United States Pharmacopeia.
Xie,  S.,  Wen,  Z.,  Zhan,  H.  &  Jin,  M.  (2018).  An Experimental  Study  on  the  Adsorption  and Desorption of Cu (II) in Silty
Clay . Geofluids; 2018; 1-13.
Yuwono,  M.  &  Indrayanto,  G.  (2005).  Validation  of Chromatographic  Methods  of  Analysis. Profiles of  Drug  Substances,  Excipients  and  Related Methodology; 32; 243-259.