## ALCHEMY Journal of Chemistry

## Artikel Penelitian

## Penerapan  Metode  Sonikasi  terhadap  Adsorpsi  Fe(III)  pada  Zeolit  Alam Teraktivasi

## Zuri Rismiarti*, Yuyun Yuniati, Rokiy Alfanaar
Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Ma Chung, Malang, Indonesia
INFO ARTIKEL

## ABSTRAK
Sejarah artikel: Revisi 26 September 2016 Diterima 8 November 2016 Tersedia online 12 November 2016 Iron(III)  is  widely  used  in  the  industries  such  as  water  treatment, sugarcane industry, concrete industry and coal mining. Industrial activity using Fe(III) has potential impact to environmental pollution problems due to some industries produced Fe waste that is one of the hazardous waste. Fe  content  excess  might  toxic  effect  to  human  health  and  the environment. Zeolite as adsorbent has been evaluated extensively for Fe and other heavy metals. Sonication method has been widely developed in polymer  preparation.  The  method  is  more  effective  in  operation  time because the reaction rate increased and also more efficient on the usage of chemical reagents. However, these methods have not been applied in the  adsorption  process.  The  optimization  of  pH,  the  ratio  of  Fe(III)  with activated zeolite , the influence sonication time and temperature has been assessed  for  Fe(III)  adsorption  with  an  activated  zeolite  by  sonication method.  The  formation  of  Fe(III)-SCN  complex  assay  was  used  for determination  of Fe(III)  adsorbed with  using spectrophotometry  method. The results showed a relatively short operation time (15 minutes), pH 4, T=30°C with the ratio of 1:50 (g/mL) for the activated zeolite and Fe(III).
Keywords: zeolite, iron, adsorption, sonication
Besi(III)  banyak  digunakan  dalam  industri  pengolahan  air,  pabrik  tebu, industri  beton  dan  pertambangan  batu  bara.  Aktivitas  industri  yang menggunakan  Fe(III)  berpotensi  menimbulkan  masalah  pencemaran lingkungan  karena  menghasilkan  limbah  Fe.  Limbah  ini  berbahaya karena  kelebihan  kadar  Fe  dalam  tubuh  dapat  berdampak  buruk  bagi kesehatan  manusia  dan  lingkungan.  Pemanfaatan  zeolit  sebagai adsorben  Fe  dan  logam  berat  lain  telah  dikembangkan  secara  luas. Metode  sonikasi  telah  banyak  digunakan  dalam  pengolahan  polimer karena lebih efektif dalam waktu operasi karena meningkatkan laju reaksi dan efisien dalam penggunaan bahan kimia. Akan tetapi, metode tersebut belum  diterapkan  dalam  proses  adsorpsi.  Oleh  sebab  itu,  penelitian  ini fokus pada optimasi pH, rasio Fe(III) dengan zeolit teraktivasi, pengaruh waktu  sonikasi  dan  suhu  adsorpsi  Fe(III)  dengan  zeolit  teraktivasi menggunakan  metode  sonikasi.  Penentuan  adsorpsi  Fe(III)  tersebut dilakukan  dengan  spektrofotometri  melalui  pembentukan  kompleks Fe(III)-SCN.  Hasil  penelitian  menunjukkan  hasil  optimum  pada  waktu yang relatif singkat (15 menit), pada pH 4, T=30 ° C dengan perbandingan 1:50 (g/mL) antara zeolit teraktivasi dan Fe(III).
Kata Kunci: zeolit, besi, adsorpsi, sonikasi
*Penulis korespondensi Email: zuri.rismiarti@machung.ac.id

## 1. Pendahuluan
Besi  (Fe)  di  alam  terdapat  dalam  dua bentuk,  yaitu  Fe(II)  dan  Fe(III).  Fe(III)  banyak digunakan  dalam  industri,  misalnya  senyawa Fe(III)  sulfat  dimanfaatkan  sebagai  koagulan dalam  proses  penjernihan  air,  bahan  aditif semen pada industri beton, untuk menurunkan nilai  COD  ( Chemical  Oxygen  Demand )  limbah cair  pabrik  tebu  yang  mengandung  pigmen cokelat  gelap  (melanoidin).  Selain  itu,  Fe(III) digunakan  sebagai  oksidator  dalam  reduksi sulfur anorganik (pirit) batu bara (Aladin, Syarif, Wiyani, & Rasyid, 2010).
Limbah  Fe  merupakan  salah  satu  jenis limbah berbahaya. Kadar Fe dalam tubuh yang berlebihan  dapat  berdampak  buruk  bagi kesehatan  manusia  seperti  gangguan  pada susunan syaraf, insomnia, kaki dan otot wajah. Selain  itu,  limbah  ini  dapat  menyebabkan pembengkakan  pada  hati  dan  mengurangi kemampuan  tubuh  untuk  menyerap  zat tembaga.  Dosis  Fe  yang  besar  dalam  tubuh dapat  merusak  dinding  usus  yang  sehingga dapat  menyebabkan  kematian.  Kadar  Fe  yang lebih dari 1 mg/L akan menyebabkan terjadinya iritasi  pada  mata  dan  kulit.   Berdasarkan Keputusan  Menteri  Lingkungan  Hidup  Nomor 113 tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah bagi Usaha bahwa kandungan Fe total di dalam limbah  cair  dibatasi  adalah  7  mg/L  (ppm) (Kundari, Susanto, & Prihatiningsih, 2010).
Industri yang menggunakan Fe(III) sebagai bahan  baku  yang  berpotensi  menghasilkan limbah  sehingga  dapat  menimbulkan  masalah pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dilakukan  tindakan  penanganan  limbah.  Ada beberapa metode pengolahan limbah dan salah satunya  adsorpsi  berupa  penyerapan  suatu senyawa (adsorbat) dengan senyawa penyerap (adsorben).
Zeolit  merupakan  mineral  alam  dengan kandungan  dominan  SiO 4 dan  AlO 4 serta memiliki  kemampuan  dalam  penukar  ion, adsorbsi, katalis dan dehidrasi serta penyaring atau  pemisah  (Wang,  &  Peng,  2010). Pemanfaatan zeolit sebagai adsorben Fe telah dikembangkan secara luas (Oztas, Karabakan, &  Topal,  2008;  Kundari  et  al.,  2010;  Aladin  et al., 2010; Munandar, Krisdiyanto, Khamidinal, & Artsanti, 2014). Kemampuan adsorpsinya dapat ditingkatkan  melalui  proses  aktivasi.  Proses
aktivasi  secara  fisika  dilakukan  dengan pemanasan  (kalsinasi)  hingga  450°C  untuk menguapkan air yang terparangkap dalam pori- pori kristal zeolit sehingga jumlah pori dan luas permukaan  spesifiknya  bertambah.  Aktivasi secara  kimia  dilakukan  dengan  HF  1%,  HCl  6 M  dan  NH 4 Cl  1  M  yang  dapat  menghasilkan lebih banyak pori dan kristal zeolit tertata lebih rapi (Buchori & Budiyono, 2003; Lestari, 2010).
Teknik  sonikasi  merupakan  penggunaan ultrasonik  dengan  frekuensi  20  KHz–10  MHz, dan  telah  berhasil  digunakan  dalam  proses preparasi zeolit sintesis. Teknik ini dinilai lebih efektif  dan  efisien  dalam  preparasi  zeolit sintesis karena  memerlukan  waktu  yang  relatif lebih  singkat  dan  tidak  banyak  bahan  kimia yang terbuang. Dari segi keamanan, metode ini tergolong aman karena menggunakan frekuensi  yang  tidak  terlalu  tinggi.  Selain  itu, pada  reaksi  yang  menggunakan  bahan  padat, ultrasonik dapat memecah padatan dari energi yang  ditimbulkan  akibat  pecahnya  kavitasi. Efeknya  adalah  memberikan  komponen reaktan padat luas permukaan yang lebih besar untuk meningkatkan laju reaksi  (Suslick, 1989; Purnama, Musthofa, Akhwan, & Dewi, 2014).
Metode  spektrofotometri  dalam  penentuan Fe(III)  dapat  menggunakan  reagen  tiosianat (SCN)  sebagai  agen  pengompleks.  Senyawa kompleks  tersebut  adalah  Fe(SCN) 6 ] 3 ⁻ yang berwarna merah jingga dan stabil dalam asam (HCl, HNO 3 dan H 2 SO 4 ). Pengukuran kompleks tersebut  pada  panjang  gelombang  480  nm (Rusmawan, Onggo, & Mulyani, 2011).
Berdasarkan  studi  literatur  tersebut,  maka penelitian  ini  menggunakan  teknik  sonikasi terhadap  proses  adsorpsi  Fe(III)  dengan  zeolit yang  telah  teraktivasi  dan  difokuskan  pada optimasi  waktu  kontak,  rasio  Fe(III)  dengan zeolit,  dan  pengaruh  pH,  serta  suhu. Penentuan  Fe(III)  yang  teradsorpsi  oleh  zeolit dengan menggunakan metode spektrofotometri melalui  pembentukan  kompleks  Fe(III)-SCN. Sonikasi  diharapkan  dapat  menjadi  metode alternatif  yang  efektif  dan  efisien  dalam adsorpsi  logam  berat  menggunakan  zeolit teraktivasi.

## 2. Bahan dan metode

## 2.1. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pro analisis (p.a.) antara lain zeolit alam dari Sumbermanjing Wetan Kabupaten Malang. Bahan  lain  yang  digunakan  adalah  FeCl 3 (E- Merck),  KSCN  (E-Merck),  H 2 SO 4 (E-Merck), HCl (E-Merck), HF (E-Merck), NH 4 Cl, (E-Merck) dan akuades.

## 2.2. Preparasi zeolit
Zeolit ditumbuk halus menggunakan mortar kemudian  diayak  dengan  ukuran  100  mesh. Selanjutnya  dicuci  dengan  akuades  dan dikeringkan  dalam  oven  (Binder  ED/BD)  pada suhu  110°C  selama  2  jam  dan  digunakan dalam percobaan selanjutnya
2.3. Aktivasi zeolit
Zeolit  hasil  preparasi  sebesar  20  g direndam  dalam  200  mL  larutan  HF  1% lalu diaduk  dengan  pengaduk  elektrik  selama  120 menit.  Selanjutnya,  campuran  disaring  dengan kertas  saring  Whatman  No.40  dan  dicuci dengan  akuades  hingga  pH  7.  Setelah  itu, zeolit  diaktivasi  kembali  dengan  larutan  HCl  6 M kemudian NH 4 Cl 1 M dengan masing-masing perlakuan sama dengan aktivasi menggunakan larutan  HF  1%.  Kemudian,  zeolit  dipanaskan dalam tanur pada suhu 450°C selama 4 jam.

## 2.4. Optimasi pH
Zeolit hasil aktivasi ditimbang sebesar 0,1 g lalu  dimasukkan  ke  dalam  tabung  reaksi. Kemudian, ditambah 10 mL larutan Fe(III) 1000 ppm. Lalu, masing-masing larutan dikondisikan dengan  pH  media  2;  4;  7;  10;  dan  13 menggunakan  larutan  HNO 3 dan  NaOH. Selanjutnya,  dilakukan  adsorpsi  dengan menggunakan sonikator (Mosinix, USA) selama 15  menit  pada  frekuensi  32  kHz.  Campuran disaring dengan kertas saring Whatman No.40. Kemudian,  filtrat  diambil  dan  dimasukkan  ke dalam labu ukur 10 mL dan ditambah  dengan 1 mL SCN 1000 ppm, 1 mL HNO 3 1 M. Setelah itu,  diencerkan  dengan  akuades  hingga  tanda batas dan dikondiskan larutan hingga pH 2.
Absorbansi  Fe(III)  diukur  menggunakan spektrofotometer  UV-Vis  (Lab  Tech)  pada panjang  gelombang  460  nm.  pH  optimum ditunjukkan  dari  konsentrasi  optimum  Fe(III)
yang  teradsorpsi  oleh  zeolit  dan  hasil  ini digunakan untuk perlakuan selanjutnya.

## 2.5. Penentuan rasio Fe(III) dan zeolit
Pengaruh rasio Fe(III) dan zeolit dilakukan dengan  melakukan  variasi  volume  (mL)  Fe(III) 100  ppm  dan  massa  zeolit  sebesar  0,1  g dengan  rasio  1:10;  1:30;  1:50;  1:70;  1:100 (g/mL) berdasarkan hasil dari optimasi pH ( 2.4 ).

## 2.6. Optimasi waktu sonikasi
Optimasi waktu sonikasi dilakukan dengan melakukan variasi waktu dari 0,5, 1, 5, 10, 15, dan  20  menit  berdasarkan  hasil  dari  optimasi pH  ( 2.4 )  dan  penentuan  rasio  Fe(III)-zeolit ( 2.5 ).

## 2.7. Pengaruh suhu
Pengaruh suhu dilakukan dengan memvariasi suhu dari 25, 30, 40, 50, dan 60°C berdasarkan hasil optimasi pH ( 2.4 ), penentuan rasio  Fe(III)-zeolit  ( 2.5 )  dan  optimasi  waktu sonikasi ( 2.6 ).

## 3. Hasil dan pembahasan

## 3.1. Optimasi pH
Keberadaan spesi Fe(III) pada berbagai pH adalah Fe 3+ pada pH< 5; Fe(OH) 2+ pada pH<6; Fe(OH) 2+ pada  pH  2-9  sedangkan  endapan Fe(OH) 3 pada  pH>8  (Millero,  1998).  Pengaruh pH terhadap adsorpsi Fe oleh zeolit ditunjukkan pada  Gambar  1.  Berdasarkan  Gambar  1 menunjukkan  semakin  besar  pH  (semakin basa)  maka  logam  Fe(III)  yang  teradsorpsi semakin turun. Pada pH yang sangat asam (pH 2)  maka  semakin  banyak  ion  hidrogen  (H + ) dalam  larutan.  Aktivitas  H + yang  terdapat  di dalam  larutan  uji  dapat  berpotensi  menjadi pengganggu  untuk  adsorpsi  Fe(III)  oleh  zeolit. Semakin  banyak  jumlah  H + dalam  larutan sampel  maka  akan  berkompetensi  dengan Fe(III)  untuk  teradsorpsi  dalam  pori-pori  zeolit. Semakin kecil ukuran ion dan semakin banyak jumlah  H + maka  cenderung  teradsorpsi  oleh permukaaan zeolit. Pada pH yang terlalu asam pH  2  daya  serap  Fe(III)  oleh  zeolit  yang teraktivasi  lebih  rendah  dibandingkan  pH  4. Oleh  karena  itu,  pH  4  diambil  sebagai  pH optimum  dan  digunakan  untuk  percobaan selanjutnya.
Gambar  1 . Pengaruh  pH  terhadap  Fe(III)  yang teradsorpsi oleh zeolit teraktivasi.
Pada  rentang  pH  7-13  terjadi  penurunan kemampuan adsorpsi.
Kenaikan pH mengakibatkan  bertambahnya  ion  OHˉ  dalam larutan analit yang dapat menggangu mobilitas kation Fe(III) menuju permukaaan zeolit. Selain itu,  pada  pH  netral  (pH  7),  spesi  Fe(III)  hanya berada  dalam  bentuk  Fe(OH) 2+ yang  dapat terikat oleh zeolit akibat gaya elektrostatis tarik menarik yang sangat kuat antara bagian negatif dari  permukaan  adsorben  zeolit  (AlO 4 ˉ ) sehingga proses adsorpsi masih dapat terjadi.
Penurunan  kemampuan  adsorpsi  terjadi sangat  signifikan  pada  pH  10  dan  13.  Hal  ini dikarenakan  pada  pH  sangat  basa  (pH>8) terbentuk  Fe(OH) 3 dalam  larutan  analit. Akibatnya,  spesi  ion  Fe(III)  dominan  berada dalam  bentuk  endapan  hidroksida  sehingga menghambat proses adsorpsi. Pada kondisi ini efisiensi penghilangan ion Fe(III) dalam bentuk kation  sangat  tinggi.  Hal  ini  berhubungan dengan  kemampuan  pertukaran  ion  dalam bentuk  Fe 3+ ,  Fe(OH) 2+ ,  Fe(OH) 2+ sangat rendah.
3.2.  Penentuan  rasio  Fe(III)  100  ppm  :  zeolit aktivasi
Penentuan rasio Fe(III) 100 ppm dan zeolit disajikan  pada  Tabel  1.  Tabel  1  menunjukkan perbandingan  Fe(III)  100  ppm  dengan  zeolit teraktivasi pada 10:1 hingga 50:1 (mL/g) terjadi penurunan  sisa  hasil  Fe(III)  yang  telah teradsorpsi  oleh  zeolit  sehingga  terjadi peningkatan  kemampuan  adsorpsi.  Adsorpsi ion  Fe(III)  merupakan  akibat  dari  gaya elektrostatis  tarik  menarik  yang  sangat  kuat antara bagian negatif dari permukaan adsorben zeolit dengan bagian positif dari kation Fe(III).
Semakin  besar  jumlah  ion  Fe(III)  dalam larutan analit, maka semakin banyak ion Fe(III) yang  berinteraksi  dengan  situs  zeolit  (AlO 4 ˉ ). Oleh  sebab  itu,  dengan  meningkatnya  volume (mL)  dalam  larutan  analit  maka  semakin banyak  jumlah  ion  Fe 3+ ,  Fe(OH) 2+ ,  Fe(OH) 2+ . Akibatnya, ion-ion tersebut dapat mudah terikat dalam  zeolit  yang  mempunyai  situs  AlO 4 ˉ sehingga  terjadi  peningkatan  kemampuan adsorpsi.  Rasio  Fe(III)  100  ppm  dengan  zeolit teraktivasi  50:1  (mL/g)  merupakan  komposisi optimum  dan  digunakan  sebagai  acuan  pada percoban selanjutnya.
Tabel 1 . Penentuan  rasio Fe(III) 100 ppm : zeolit aktivasi
Rasio Fe(III) 100 ppm : zeolit aktivasi (mL/g) Fe setimbang (ppm) Fe yang teradsorpsi zeolit (%) 10 19,84 80,16 30 14,13 85,87 50 13,83 86,17 70 20,80 79,20 100 33,56 66,44
Pada rasio 70:1 hingga 100:1 antara Fe(III) 100  ppm  dengan  zeolit  teraktivasi  terjadi penurunan kemampuan adsorpsi Fe(III) (Tabel 1).  Hal  ini  dikarenakan  jumlah  zeolit  sebagai situs aktif adsorben sangat sedikit (situs AlO 4 ˉ ) dibandingkan  ion  Fe 3+ ,  Fe(OH) 2+ ,  Fe(OH) 2+ yang  sangat  banyak  dalam  larutan  analit. Jumlah  maksimum  ion  Fe(III)  yang  ditranspor dapat  ditentukan  oleh  jumlah  muatan  (AlO 4 ˉ ) dalam  zeolit.  Dengan  demikian,  semakin banyak komponen zeolit maka semakin banyak situs  AlO 4 ˉ yang  tersedia  untuk  mengikat  ion Fe(III) sehingga dapat terserap ke dalam zeolit.

## 3.3. Optimasi waktu sonikasi
Penentuan  waktu  sonikasi  disajikan  pada Gambar  2  yang  menunjukkan  bahwa  semakin lama  waktu  adsorpsi  maka  semakin  banyak Fe(III) yang teradsorpsi oleh zeolit hingga menit ke-15  dan  mengalami  penurunan  pada  menit ke-20.  Pada  menit  ke-0,5  hingga  menit  ke-15 mengindikasikan  kemampuan  adsorpsi  Fe(III) oleh  zeolit  semakin  meningkat  sebanding dengan  bertambahnya  waktu  sonikasi.  Waktu adsorpsi  yang  terlalu  singkat  dapat  diduga
50 60 70 80 90 0 2 4 6 8 10 12 14 Fe ya ng te ra dsor psi (% ) pH
bahwa  ion  Fe(III)  yang  masuk  untuk berasosiasi  dengan  situs  AlO 4 ˉ pada  zeolit masih  sedikit  sehingga  mempengaruhi kemampuan adsorpsi dan pertukaran kationnya.  Waktu  kesetimbangan  pada penelitian ini adalah 15 menit yang ditunjukkan dari nilai Fe(III) yang terserap sebesar 86,17%.
Medan  ultrasonik  akan  menghasilkan  efek kimia  dan  fisika  yang  diakibatkan  oleh meledaknya  gelembung  kavitasi  mikro  yang disebabkan  getaran  ultrasonik  sehingga  efek tersebut  berdampak  pada  terjadinya  proses sonokimia. Proses ini berdampak pada kinetika kimia. Ultrasonik dapat meningkatkan kereaktifan  kimia  pada  suatu  sistem  yang secara  efektif  bertindak  sebagai  katalis  untuk lebih  mereaktifkan  atom-atom  dan  molekul dalam  sistem.  Oleh  sebab  itu,  terjadi peningkatan  Fe(III)  yang  teradsorpsi  dengan bertambahnya waktu sonikasi.
Pada  menit  ke-20,  kemampuan  adsorpsi sudah  mengalami  penurunan.  Hal  ini dikarenakan  dengan  bertambahnya  waktu adsorpsi, laju transfer massa semakin kecil dan akhirnya  konstan  (Emelda,  Putri,  &  Ginting, 2013). Fenomena tersebut menjelaskan bahwa kemampuan  zeolit  dalam  menyerap  ion  Fe 3+ , Fe(OH) 2+ ,  Fe(OH) 2+ semakin  menurun  hingga pada  waktu  tertentu  zeolit  tidak  dapat menyerap  ion  tersebut  yang  ditunjukkan  dari penurunan  persentase  Fe  yang  terserap  oleh zeolit teraktivasi. Hal  ini  disebabkan  oleh  sisi aktif  zeolit  teraktivasi  sudah  terisi    oleh    ion Fe(III)  hingga  kemampuan  zeolit  sebagai adsorben telah  jenuh  dan  tidak  mampu lagi menyerap Fe(III).

## 3.4. Pengaruh suhu
Pengaruh  suhu  adsorpsi  ditunjukkan  pada Tabel  2.  Berdasarkan  Tabel  2,  kenaikan  suhu akan  menurunkan  kemampuan  adsorpsi  ion Fe(III)  terhadap  zeolit.  Proses  aktivasi  secara fisika  dengan  kalsinasi  pada  suhu  450°C  dan aktivasi secara kimia dengan  penambahan HF 1%,  HCl  6  M  dan  NH 4 Cl  1  M  dapat menghasilkan  lebih  banyak  pori  dan  kristal zeolit  tertata  lebih  rapi  (Buchori  &  Budiyono, 2003;  Lestari,  2010).  Akibatnya,  ketika pemanasan  hingga  60°C,  zeolit  tidak  akan mengalami  degradasi  termal.  Hal  ini  karena zeolit  memiliki  ketahanan  terhadap  suhu  atau memiliki stabilitas termal yang tinggi.

## Tabel 2.
Optimasi suhu adsorpsi
Pada  suhu  25-30°C  terlihat  bahwa  terjadi peningkatan kemampuan  adsorpsi Fe(III) yang tidak  terlalu  signifikan  atau  bahkan  hampir konstan.  Hal  ini  dapat  dijelaskan  bahwa kenaikan  suhu  dapat  memutuskan  interaksi antara  pelarut-terlarut  yaitu  ikatan  van  der Waals,  ikatan  hidrogen  dan  interaksi  dipol sehingga  difusi  ion-ion  Fe(III)  dalam  larutan analit  lebih  cepat  (Ali  et  al.,  2014).  Dengan peningkatan suhu larutan analit maka mobilitas ion-ion  Fe(III)  juga  semakin  meningkat  karena ion-ion  dalam  larutan  menyerap  energi  panas. Oleh sebab itu, suhu adsorpsi optimum adalah pada 25-30°C.
Pada suhu 40-60°C terjadi penurunan daya serap  adsorpsi  Fe(III)  oleh  zeolit.  Hal  ini disebabkan  oleh  sifat  adsorpsi  eksotermis (penurunan  ∆G  dan  ∆H)  oleh  ion  Fe(III)  ke dalam  zeolit  sehingga jumlah ion Fe(III) yang terserap  pada  kondisi  setimbang  semakin sedikit  dengan  meningkatnya  suhu  (Emelda  et al.,  2013).  Selain  itu,  dorongan  penyerapan antara situs aktif zeolit dengan ion logam Fe(III) semakin melemah akibat adsorpsi  berlangsung secara eksotermis. Selain itu, pada suhu tinggi
Suhu ( o C) Fe setimbang (ppm) Fe yang teradsorpsi zeolit (%) 25 13,83 86,17 30 13,78 86,22 40 14,08 85,92 50 15,90 84,10
60 17,86 82,14 10 30 50 70 90 0 5 10 15 20 Fe y an g te ra ds or ps i ( % ) Waktu (menit)
Gambar 2 . Optimasi waktu kontak adsorpsi
juga  dimungkinkan  terjadi  desorpsi,  yaitu pelepasan  kembali  ion  Fe(III)  yang  sudah terikat pada situs aktif zeolit (AlO 4 ˉ ). Akibatnya, kemampuan  adsorpsi  Fe(III)  oleh  zeolit mengalami penurunan.
Faktor  lain  yang  mempengaruhi  adalah terbentuknya  kavitasi  penguapan  yang merupakan  peleburan  antara  gelembung akustik  dengan  gelembung  dari  uap  sehingga terjadi  penurunan  efek  efisiensi  ultrasonik  (Ali, 2014).  Disamping  itu,  peningkatan  suhu  akan meningkatkan  molekul  bebas  air.  Akibatnya, proses  mobilitas  dan  transpor  ion  Fe(III) menuju adsorben zeolit terhambat oleh adanya molekul air bebas tersebut.

## 4. Kesimpulan
Sonikasi  dapat  menjadi  metode  alternatif dalam  proses  adsorpsi  Fe(III)  dengan  zeolit yang telah teraktivasi dengan waktu yang relatif singkat (15 menit), pada pH 4, T=30°C dengan perbandingan  1:50  (g/mL)  antara  zeolit teraktivasi  dan  Fe(III).  Teknik  ini  diharapkan juga  dapat  diaplikasikan  pada  adsorpsi  logam berat lain.

## 5. Ucapan terima kasih
Terima  kasih  ditujukan  kepada  Universitas Ma  Chung  atas  dukungan  dana  penelitian melalui program Penelitian Dosen Pemula.

## 6. Daftar pustaka
Aladin,  A.,  Syarif,  T.,  Wiyani,  L.,  &  Rasyid,  R. (2010). Pengolahan serbuk limbah besi menjadi  besi(III):  tinjauan  kinetika model quasi  steady  state . Reaktor,
13 (2), 74-80.
Ali, F., Reinert, L., Leveque, J.M., Duclaux, L., Muller,  F.,  Saeed,  S.,  &  Shah,  S.S.
(2014).  Effect  of  sonication  conditions: solvent,  time,  temperature  and  reactor type on the preparation of micron sized vermiculite particles. Ultrasonics Sonochemistry, 21 (3), 1002-1009. Buchori, L., & Budiyono. (2003). Aktivasi zeolit dengan menggunakan perlakuan asam dan kalsinasi. Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia. Yogyakarta.
Emelda,  L.,  Putri,  S.M.,  &  Ginting,  S.  (2013). Pemanfaatan  zeolit  alam  teraktivasi untuk  adsorpsi  logam  krom  (Cr 3+ ).
Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, 9 (4), 166-172.
Kundari,  N.A.,  Susanto,  A.,  &  Prihatiningsih, M.C.  (2010).  Adsorpsi  Fe  dan  Mn dalam  limbah  cair  dengan  zeolit  alam. Seminar  Nasional  VI  SDM  Teknologi Nuklir , (pp. 705-710). Yogyakarta. Lestari,  D.  Y.  (2010).  Kajian  modifikasi  dan karakterisasi  zeolit  alam  dari  berbagai negara. Prosiding  Seminar  Nasional
Kimia dan Pendidikan Kimia. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
Millero,  F.  J.  (1998).  Solubility  of  Fe(III)  in seawater. Earth and Planetary Science Letters, 154 (1-4), 323-329.
Munandar,  A.,  Krisdiyanto,  D.,  Khamidinal,  & Artsanti, P. (2014). Adsorpsi logam Pb dan  Fe  dengan  zeolit  alam  teraktivasi asam  sulfat. Seminar  Nasional  dan Pendidikan  Kimia  VI (pp.  138-146).
Surakarta: Universitas Sebelas Maret.
Oztas, N.A., Karabakan, A., & Topal, O. (2008). Removal  of  Fe(III)  ion  from  aqueous solution by adsorption raw and treated clinoptilolite samples. Microporous and Mesoporous  Materials,  111 (1-3),  200- 205.
Purnama,  H.,  Musthofa,  M.,  Akhwan,  A.H.,  & Dewi,  I.K.  (2014).  Effect  of  ultrasound on  zeolite  preparation  from  rice  husk ash. Proceedings  of  the  3 rd Applied Science  for  Technology  Innovation, ASTECHNOVA , (pp. 24-30). Yogyakarta.
Rusmawan,  C.A.,  Onggo,  D.,  &  Mulyani,  I. (2011).  Analisis  kolorimetri  kadar besi(III)  dalam  sampel  air  sumur dengan  metoda  pencitraan  digital. Prosiding  Simposium  Nasional  Inovasi Pembelajaran dan Sains. Bandung. Suslick,  K.  S.  (1989). The  chemical  effects  of ultrasound. Encyclopedia Britannica.
Wang,  S.,  &  Peng,  Y.  (2010).  Natural  zeolites as  effective  adsorbents  in  water  and wastewater treatment. Chemical Engineering Journal, 156 (1), 11-24.