ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 18 (2) (2015) : 50 – 56
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
Pengaruh H 2 SO 4 pada PVA yang Dimodifikasi pada Campuran Biomassa Tongkol Jagung-Bulu Ayam sebagai Adsorben Campuran Logam Pb 2+ dan Cu 2+
Sitta Noor Fatmawati a , Rum Hastuti a* , Abdul Haris a
a Analytical Chemistry Laboratory, Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang
* Corresponding author: rum.hastuti@live.undip.ac.id
A r t i c l e   I n f o A b s t r a c t
Keywords: corn cob-chicken feathers, metal competition, PVA with H 2 SO 4
Research on the effect of H 2 SO 4 on PVA modified on the biomass mixture of corncob  - chicken  feather as adsorbent  for  the mixture  of Pb 2+ and  Cu 2+ ions  has been done.  The purpose of this study was to obtain data on the preparation of adsorbents from corncob- chicken feathers before modified PVA with sulfuric acid (A 1 ) and after modification (A 2 ) and to determine the adsorption capacity, adsorption equilibrium constant, adsorption energy and the influence of competition of Pb 2+ and Cu 2+ ions. The resulting adsorbents were then characterized using FTIR and BET spectroscopy. The results showed that the addition  of  PVA  with  sulfuric  acid  to  the  biomass  of  corncob-chicken  feathers  was effective to decrease the concentration of Pb 2+ and Cu 2+ ions. This is because the addition of  PVA  with  sulfuric  acid  could  enlarge  the  pores  of  the  corncob-chicken  feathers adsorbent and  increased  the active  OH group.  This was  shown from  the results of  BET analysis showing the increase of surface area by 43.42%, the average pore by 79.55% and total pore volume 2.5 times larger than the adsorbent A 1 .

## A b s t r a k
Kata Kunci: tongkol jagung- bulu ayam, kompetisi logam, PVA dengan H 2 SO 4
Penelitian tentang pengaruh H 2 SO 4 pada PVA yang dimodifikasi pada campuran biomassa dari tongkol jagung - bulu ayam sebagai adsorben untuk campuran ion Pb 2+ dan Cu 2+ telah dilakukan.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  memperoleh  data  mengenai  pembuatan adsorben dari tongkol jagung - bulu ayam sebelum dimodifikasi PVA dengan asam sulfat A 1 dan  setelah  modifikasi  A 2 .  Serta  untuk  menentukan  kapasitas  adsorpsi,  konstanta kesetimbangan adsorpsi, energi adsorpsi dan pengaruh kompetisi campuran ion Pb 2+ dan Cu 2+ . Adsorben yang dihasilkan selanjutnya dikarakterisasi menggunakan spektroskopi FTIR dan BET. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan PVA dengan asam sulfat pada  biomassa  dari  tongkol  jagung  -  bulu  ayam  efektif  untuk  menurunkan  kadar campuran ion Pb 2+ dan Cu 2+ . Hal ini dikarenakan penambahan PVA dengan asam sulfat dapat memperbesar pori-pori adsorben dari tongkol jagung - bulu ayam serta menambah gugus  aktif  OH.  Hal  tersebut  ditunjukkan  dari  hasil  analisis  BET  yang  menunjukkan kenaikan  luas  permukaan  sebesar  43,42%,  rata-rata  pori  sebesar  79,55%  dan  total volume pori 2,5 kali lebih besar dibandingkan adsorben A 1 .

## 1. Pendahuluan
Kandungan  bulu  ayam  terdiri  atas  keratin  yang berupa  protein  serat  yang  mengandung  sulfur.  Keratin dapat digunakan sebagai subtituen adsorben yang murah
dan  sederhana  karena  kandungan  gugus-gugus  N-H, C=O,  O-H,  COOH  dan  S-H  [1].  Sifat-sifat  keratin  yang dikaitkan dengan gugus asam amino dan hidroksil yang terikat,  maka  menyebabkan  sifat  poli  elektrolit  kation
sehingga dapat berperan sebagai penukar ion dan sebagai adsorben terhadap logam berat dalam air limbah.
Penelitian-penelitian  sebelumnya  telah  banyak dilakukan  seperti  halnya  Ramya dkk.  [2]  telah  berhasil melakukan  adsorpsi  logam  Cu  dan  Ni  dengan  adsorben crosslink  chitosan-g-acrylonitrile.  Adsorpsi  zat  warna methylene  blue  dan  ion  logam  Pb 2+ dalam  air  limbah menggunakan  biomassa  bulu  ayam  telah  berhasil dilakukan  untuk  adsorpsi  ion  logam  Cu 2+ dengan biomassa bulu ayam.
Tongkol  jagung  mengandung  senyawa  kimia  salah satunya  selulosa.  Selulosa  dapat  digunakan  sebagai adsorben  karena  gugus  OH  dapat  berinteraksi  dengan komponen  adsorbat.  Mekanisme  serapan  yang  terjadi antara  gugus  OH  yang  terikat  pada  permukaan  dengan ion  logam  yang  bermuatan  positif  merupakan mekanisme  pertukaran  ion.  Beberapa  penelitian  telah dilakukan,  oleh  Fahrizal  [3]  seperti  modifikasi  selulosa pada  tongkol  jagung  yang  mampu  menyerap  biru metilena  dari  limbah  tekstil  dengan  kapasitas  adsorpsi 518.07  μg/g  adsorben.  Penelitian  lain  dilakukan  oleh Sulistyawati  [4]  yang  memodifikasi  tongkol  jagung dengan  larutan  asam  nitrat  dan  memanfaatkannya sebagai adsorben logam Pb(II).
Adsorpsi  ion  logam  oleh  bahan-bahan  biomaterial dapat  ditingkatkan  dengan  mengolah  bahan-bahan tersebut  dengan  suatu  bahan  kimia  tertentu  seperti dengan  penambahan  PolivinilAlkohol  (PVA).  PVA mempunyai gugus OH yang tinggi serta dapat berperan sebagai  porogen  sehingga  adsorben  lebih  banyak menyerap ion logam.
Berdasarkan  uraian  di  atas  adsorben  bulu  ayam- tongkol  jagung  yang  ditambahkan  PVA  dengan  Asam Sulfat  belum  pernah  dilakukan.  Oleh  karena  itu penelitian ini  diharapkan dapat  meningkatkan kemampuan  penyerapan  ion  logam  untuk  mengatasi logam  campuran  Pb 2+ dan  Cu 2+ dalam  limbah  cair industri.

## 2. Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Alat-alat  yang  digunakan  adalah  seperangkat  alat gelas,  kertas  saring,  pemanas  listrik,  magnetic  stirrer, neraca  analitik,  oven,  AAS,  FTIR  dan  BET.  Bahan  yang digunakan  adalah  tongkol  jagung,  bulu  ayam,  asam asetat,  dietil  eter,  pva,  asam  sulfat  p.a,  Pb(NO 3 ) 2 , CuSO 4 .5H 2 O, Aqua DM, NaOH, glutaraldehida dan kertas saring.

## Preparasi Adsorben Bulu Ayam
Bulu  ayam  dilakukan  pencucian,  penggilingan, perendaman  dengan  dietileter  dan  pengeringan  hingga diperoleh serbuk yang halus.

## Preparasi Adsorben Tongkol Jagung
Tongkol  Jagung  dicuci  dan  dikeringkan  hingga kering  selama  ±24  jam  kemudian  dihaluskan  dan disaring  dengan  ukuran  150  mesh  hingga  diperoleh serbuk tongkol jagung.

## Preparasi PVA dengan H

## 2 SO 4
PVA  dilarutkan  dalam  aquades  panas  kemudian dinginkan. Lalu  tambah dengan  asam  sulfat 11M  secara pertetes dan diaduk selama 2,5 jam menggunakan stirrer.
Preparasi Adsorben Tongkol Jagung-Bulu Ayam (A 1 )
Larutan asam asetat 1% dipanaskan pada suhu 80 o C selama  60  menit  kemudian  ditambahkan  adsorben tongkol jagung dan bulu ayam (2:1). Setelah itu diambil dan  direndam  dalam  larutan  NaOH  1  M  selama  24  jam. Kemudian  direndam  kembali  selama  24  jam  dalam larutan pengikat silang glutaraldehid 0,02% (v/v).

## Preparasi Adsorben Tongkol Jagung-Bulu Ayam
Modifikasi PVA dengan H 2 SO 4 (A 2 )
Larutan asam asetat 1% dipanaskan pada suhu 80 o C selama  60  menit  kemudian  ditambahkan  adsorben tongkol jagung dan bulu ayam (2:1) dan 5% PVA dengan H 2 SO 4 . Campuran direndam selama 30 menit dan saring. Residu  hasil  penyaringan  direndam  dalam  NaOH  1M selama 24 jam. Kemudian direndam kembali selama 24 jam dalam larutan pengikat silang gluteraldehid 0,02% (v/v).

## 3. Hasil Dan Pembahasan
Pembuatan Adsorben Tongkol Jagung-Bulu Ayam (A 1 ) Serta Pembuatan Tongkol Jagung-Bulu Ayam Modifikasi PVA dengan H 2 SO 4 (A 2 )
Pembuatan  adorben  A 1 bertujuan  untuk  dapat meningkatkan  kapasitas  adsorpsi.  Adsorben  A 1 dibuat dengan  mencampurkan  adsorben  Bulu  Ayam  dengan adsorben  Tongkol  Jagung  yang  telah  disaring  dengan ukuran  150  mesh.  Ukuran  150  mesh  dipilih  karena semakin  kecil  ukuran  partikel  maka  akan  semakin banyak zat yang akan diadsorpsi [5].
Gluteraldehid  digunakan  sebagai  agen  pengikat silang  untuk  menggabungkan  adsorben  tongkol  jagung dan bulu ayam. Reaksi yang mungkin terjadi:
Gambar 1. Reaksi ikat silang tongkol jagung-bulu ayam oleh gluteraldehid
Adsorben  A 1 selanjutnya  di  modifikasi  dengan perlakuan  penambahan  PVA  dengan  H 2 SO 4 sebagai adsorben  A 2 .  Penambahan  H 2 SO 4 pada  PVA  tidak menghasilkan  gugus  SO 3 H  yang  dapat  berinteraksi dengan ion logam sehingga hanya gugus OH yang dapat berperan  dalam  meningkatkan  kualitas  adsorben.  Hasil karakterisasi FTIR adsorben A 2 tersaji pada (gambar 6).
Reaksi  yang  terjadi  antara  PVA  dengan  H 2 SO 4 , disajikan pada gambar 2.
Gambar 2. Reaksi PVA dengan asam sulfat [6]
Bila  suatu  alkohol  dicampur  dengan  H 2 SO 4 maka akan  berlangsung  reaksi  reversibel  (dapat  kembali kebentuk  semula).  Pada  penelitian  ini  PVA  trermasuk dalam  alkohol  sekunder,  yang  mana  apabila  alkohol sekunder  direaksikan  dengan  asam  sulfat  akan menghasilkan produk alkena [6].
Berdasarkan  perlakuan  tersebut  maka  dilakukan penentuan  gugus  aktif  dalam  adsorben  bulu  ayam  dan adsorben tongkol jagung serta adsorben tongkol jagung- buluayam (A 1 ) dan adsorben tongkol jagung-bulu ayam modifikasi  PVA  dengan  H 2 SO 4 (A 2 )  menggunakan spektrofotometer FTIR dan BET.

## Karakterisasi Adsorben Menggunakan FTIR
Analisis  dengan  menggunakan Fourier  Transform
Infrared
Spectroscopy (FTIR) bertujuan untuk menentukan gugus fungsi yang ada pada adsorben bulu ayam,  adsorben  tongkol  jagung,  adsorben  bulu  ayam- tongkol  jagung  (A 1 )  dan  adsorben  bulu  ayam-tongkol jagung modifikasi  PVA (A 2 ). Hasil  analisis spektra FTIR dari  adsorben  bulu  ayam,  adsorben  tongkol  jagung, adsorben A 1 dan adsorben A 2 dapat dilihat pada gambar 3, 4, 5, 6
Gambar 3. Spektra FTIR adsorben bulu ayam
Dari gambar 2 pada spektra 3294 cm -1 menunjukan rentang  vibrasi  ulur  O-H  simetris  N-H.  Adanya  pita serapan pada daerah 1651 cm -1 yang diidentifikasi sebagai gugus C=O, pada serapan 1234 cm -1 menandai vibrasi ulur rentangan  dari  C-O  asam  karboksilat  [7].  Berdasarkan hasil  spektra  FTIR  dapat  disimpulkan  bahwa  di  dalam bulu ayam terdapat gugus-gugus keratin.
Gambar 4 Spektra FTIR Adsorben tongkol jagung
Dari gambar 2 pada spektra 3410 cm -1 menunjukkan rentang  vibrasi  ulur  OH,  vibrasi  C-H  ulur  muncul  pada serapan 2922 cm -1 , vibrasi C-O ulur muncul pada serapan 1039 cm -1 , vibrasi CH 2 muncul pada serapan 1427 cm -1 [8]. Berdasarkan  hasil  spektra  FTIR  dapat  disimpulkan bahwa  di  dalam  tongkol  jagung  terdapat  gugus-gugus selulosa.
Gambar 5 Spektra FTIR adsorben A 1
Hasil yang diperoleh pada spektra FTIR, baik gambar 5  (adsorben  A 1 )  maupun  gambar  6  (adsorben  A 2 ) menunjukkan  peak  adanya  gugus  yang  mempunyai pergeseran  kimia  seperti  yang  ditunjukan  oleh  spektra FTIR bulu ayam (gambar 3) dan tongkol jagung (gambar 4) sehingga dapat disimpulkan bahwa baik A 1 maupun A 2 mengandung  keratin  dari  bulu  ayam  dan  selulosa  dari tongkol jagung.
Gambar  6  menunujukkan  bahwa  H 2 SO 4 yang ditambahkan  PVA  pada  adsorben  adsorben  A 2 tidak menghasilkan  adanya  spektra  baru  yaitu  S=O  maupun C=C  pada  panjang  gelombang  1369  cm -1 dan  3100  cm -1 . Menurut  Fessenden  dan  Fessenden  [6]  H 2 SO 4 bersifat reversible (dapat kembali kebentuk semula). Jika alkohol pada  PVA  dipanaskan  pada  suhu  100 o C  bersama  asam sulfat pekat akan mengalami dehidrasi (melepas molekul air) membentuk alkena. Dalam penelitian ini H 2 SO 4 tidak bereaksi  dengan  PVA  karena direaksikan  menggunakan suhu  ruang.  Namun,  gambar  6  menunjukan  terjadinya perubahan pada % transmitan.
Berdasarkan spektra di atas, terlihat bahwa %T pada adsorben  A 2 lebih  rendah  yaitu  sekitar  5%  sedangkan pada  A 1 sekitar  11,2%.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa absorbansi  pada  adsorben  A 2 lebih  besar  jika dibandingkan  dengan  adsorben  A 1 .  Ini  membuktikan bahwa  reaksi  PVA  dengan  H 2 SO 4 pada  gambar  2  tidak terjadi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa penambahan H 2 SO 4 pada  PVA  tidak  mempengaruhi  struktur  A 2 . Kualitas adsorben tetap lebih baik karena jumlah gugus OH  meningkat,  sehingga  dapat  memperbaiki  kualitas adsorben A 1 .

## Karakterisasi Adsorben Menggunakan BET
Analisa  dengan  BET  ( Brunauer,  Emmet,  Teller) bertujuan untuk mengetahui luas permukaan, rata- rata pori,  dan  total  volume  pori  adsorben.  Karakterisasi adsorben  A 1 dan  adsorben  dengan  BET  terlihat  pada tabel 1.

## Tabel 1: Hasil analisis BET
Berdasarkan  data  pada  tabel  1  terlihat  adsorben  A 2 mengalami kenaikkan luas permukaan sebesar 43,42%, rata-rata  pori  sebesar  79,55%  dan  total  volume  pori sebesar 2,5 kali lipat lebih besar dibandingkan dengan A 1 . Kenaikan  luas  permukaan  terjadi  karena  penambahan gugus  OH  dari  PVA,  sehingga  kemampuan  adsorpsinya akan semakin besar dalam menyerap ion logam. Dampak dari  pertambahan  ukuran  pori  akan  mempengaruhi kemampuan  adsorben  dalam  melakukan  penyerapan terhadap  ion  logam  campuran  tembaga  dan  timbal sehingga hasil yang diperoleh menjadi maksimal.

## Pengaruh waktu kontak
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menentukan  waktu kontak  terbaik  adsorben  A 1 maupun  A 2 dengan perbandingan larutan ion logam (1:1). Larutan dicampur dengan  0,5  gram  adsorben  A 1 maupun  A 2 kemudian  di homogenasi dengan variasi waktu kontak 30, 60, 90, 120, dan 150 menit dengan menggunyakan pH tetap yaitu 5.
Kecenderungan  adsorpsi  adsorben  A 1 maupun  A 2 pada berbagai  variasi  waktu  terhadap  ion  Pb 2+ dan  Cu 2+ digambarkan dalam grafik sebagai berikut:
Gambar 8. Grafik hubungan berat ion logam Pb 2+ dan Cu 2+ teradsorpsi dengan variasi waktu kontak pada adsorben A 1 (a) dan A 2 (b)
Dari  grafik  diatas  dapat  diketahui  bahwa  semakin lama waktu kontak dengan adsorben baik A 1 maupun A 2 , maka  kemampuan  adsorpsinya  semakin  tinggi.  Proses adsorpsi  terhadap  logam  Cu 2+ memerlukan  waktu  yang lama untuk terjadinya peningkatan kemampuan adsorpsi dibandingkan dengan logam Pb 2+ .
Hal  tersebut  dikarenakan  ion  logam  Pb 2+ memiliki jari-jari  ion  lebih  besar  dibandingkan  dengan  Cu 2+ , sehingga Pb 2+ lebih cepat sampai ke permukaan adsorben dan terserap oleh adsorben dibandingkan Cu 2+ . Kenaikan secara signifikan pada  berat teradsop untuk logam  Cu 2+ dikarenakan adsorben  A 2 memiliki gugus aktif OH yang lebih banyak yang menyebabkan meningkatnya muatan negatif  pada  adsorben dan dapat  mengikat  logam  lebih banyak. Selain itu ditinjau dari data BET, luas permukaan adsorben A 2 lebih besar sehingga data tersebut menjawab bahwa semakin banyak logam yang akan diserap.
Semakin  lama  waktu  kontak  menyebabkan  daya adsorpsi  semakin  besar,  hal  ini  dimungkinkan  karena semakin  banyak  interaksi  antara  adsorben  dengan adsorbat [9]. Waktu kontak antara adsorbat dan adsorben yang  melebihi  waktu  optimum  dapat  menyebabkan desorpsi.  Atkins  [5]  mendefinisikan  desorpsi  sebagai pelepasan adsorbat dari permukaan adsorben. Fenomena ini  terjadi  akibat  jenuhnya  permukaan  adsorben, sehingga molekul adsorbat yang telah terserap kembali ke  dalam  larutan.  Besarnya  kemampuan  adsorpsi  juga dipengaruhi  oleh  banyaknya  adsorben  yang  digunakan. Semakin  banyak  adsorben  yang  digunakan  maka adsorpsinya semakin besar.
Untuk  mengetahui  kompetisi  adsorpsi  ion  logam tunggal Pb 2+ dan Cu 2+ oleh adsorben A 1 maupun A 2 pada kondisi terbaik, masing-masing larutan logam Pb 2+ dan Cu 2+ 10  ppm  sebanyak  50  mL  dengan  pH  5  dicampur dengan  0,5  gram  adsorben  A 1 maupun  A 2 .  Kemudian lakukan pengadukan selama 120 menit untuk adsorben A 1 dan  90  menit  untuk  adsorben  A 2 .  Hasil  yang  diperoleh disajikan pada gambar berikut:
Gambar 9. Grafik adsorpsi ion logam tunggal Pb 2+ dan Cu 2+ dengan Adsorben A 1 dan A 2
Untuk ion logam campuran penentuan kompetisi ion logam  dilakukan  dengan  kondisi  waktu  terbaik  pada waktu  kontak  120  menit  untuk  adsorben  A 1 dan  waktu kontak 90 menit untuk adsorben  A 2 pada perbandingan larutan  (1:1)  10  ppm  sebanyak  50  mL  dengan  berat adsorben 0,5 gram. Hasil adsorpsi ion logam timbal dan tembaga oleh adsorben A 1 maupun adsorben A 2 disajikan pada gambar berikut:
Gambar 10. Grafik adsorpsi ion logam campuran Pb 2+ dan Cu 2+ dengan Adsorben A 1 dan A 2
Berdasarkan gambar 9 dan 10 Pada saat adsorpsi ion logam  tunggal  menggunakan  adsorben  A 1 logam  Pb 2+ mampu  teradsorpsi  sebanyak  0,993  mg  g -1 dan  logam Cu 2+ sebanyak  0,972  mg  g -1 .  Sedangkan  pada  saat menggunakan adsorben A 2 logam Pb 2+ mampu menyerap 0,998 mg g -1 dan logam Cu 2+ sebesar 0,984 mg g -1 . Dan pada  saat  ion  logam  campuran menggunakan  adsorben A 1 , logam Pb 2+ mampu menyerap 0,962 mg g -1 dan logam Cu 2+ mampu  menyerap  0,945  mg  g -1 ,  sedangkan  pada saat  menggunakan  adsorben  A 2 logam  Pb 2+ mampu menyerap  sebanyak  0,979  mg  g -1 dan  logam  Cu 2+ sebanyak 0,975 mg g -1 . Jika dibandingkan adsorpsi pada keadaan  campuran  timbal  dan  tembaga,  terlihat  berat teradsorp  (mg  g -1 )  kedua  ion  logam  mengalami penurunan  baik  pada  adsorben  A 1 maupun  A 2 .  Sehingga dapat  disimpulkan  bahwa  pada  keadaan  campuran  ion logam  timbal  dan  tembaga  menunjukkan  adanya kompetisi  ion-ion  logam  tersebut.  Hal  ini  dapat dijelaskan dengan membandingkan ukuran atom antara kedua  ion  logam  tersebut.  Berdasarkan  ukuran  atom, timbal  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  tembaga  yang dalam  hal  ini  terdapat  dalam  bentuk  terhidrat.  Apabila jari-jari  ion  terhidrat  suatu  atom  turun  maka  akan bertambah  kekuatan  adsorpsi  dari  adsorben.  Suatu
molekulatau atom yang memiliki jari-jari terhidrat yang besar  akan  lebih  sulit  teradsorpsi.  Untuk  ion  divalen urutan jari-jari ion terhidrat adalah sebagai berikut [10]: BA 2 + >  Pb 2+ >  Sr 2+ >  CA 2 + >  Ni 2+ >  Cd 2+ >  Cu 2+ >  Co 2+ >  Zn 2+ > Mg 2+ > UO 2 2+
Ion logam Pb 2+ memiliki jari-jari ion terhidrat 4,01 o A, sedangkan jari-jari ion terhidarat Cu 2+ adalah 4,19 o A. Dengan jari-jari ion terhidrat kecil, maka ion logam Pb 2+ akan  mudah  masuk  kedalam  ruang  antar  selulosa  dari tongkol  jagung  dan  keratin  dari  bulu  ayam  pada permukaan  adsorben  A 1 maupun  A 2 .  Dapat  disimpulkan bahwa ion logam timbal lebih mudah masuk dalam pori- pori adsorben dibandingkan dengan ion logam tembaga.

## Pengaruh Konsentrasi Logam
Uji terhadap pengaruh konsentrasi bertujuan untuk menentukan  kapasitas  adsorpsi.  Kapasitas  adsorpsi maksimal dan energi adsorpsi dapat ditentukan melalui adsorpsi  pada  temperatur  tetap  (isotherm  adsorpsi). Isotherm adsorpsi terhadap Pb 2+ dan Cu 2+ menggunakan isotherm  langmuir  dilakukan  dengan  konsentrasi bervariasi yaitu 10 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm dan 50 ppm pada pH 5 dan waktu untuk adsorben A 1 120 menit dan adsorben A 2 90 menit.
Kapasitas  adsorpsi  maksimum  Pb 2+ dan  Cu 2+ oleh adsorben A 1 maupun A 2 dapat diperoleh dari grafik Ce/q versus Ce.
Gambar 11. Grafik adsorpsi Isotherm ion logam Pb 2+ untuk adsorben A 1 (b) A 2
Gambar 12. Grafik adsorpsi Isotherm ion logam Cu 2+ untuk adsorben (a) A 1 (b) A 2
Data  yang  dihasilkan  di  interpresitasikan  dengan isotherm  adsorpsi Langmuir  [5]  untuk  menentukan kapasitas adsorpsi maksimum  ion  logamPbdan Cu  oleh adsorben A 1 maupun A 2 yaitu :
𝑞𝑒 = 𝑄𝑜. 𝐾. 𝐶𝑒
1 + 𝐾. 𝐶𝑒
di mana :
Qo  = kapasitas adsorpsi maks (mg.g -1 )
Ce  = konsentrasi analit sisa (mg.L -1 )
Qe  = jumlah zat yang teradsorpsi (mg.g -1 )
K = konstanta isotherm
Untuk mengetahui jenis interaksi antara logam dan adsorben  dapat  dilakukan  dengan  menghitung  energy adsorpsi berdasarkan rumus [11]:
𝐸 𝑎𝑑𝑠  =   −∆𝐺 0 𝑎𝑑𝑠  = 𝑅 𝑇 ln 𝐾
K  adalah  tetapan  kesetimbangan  adsorbsi  yang diperoleh  dari  persamaan  Langmuir  dan  energi  total adsorbs  sama  dengan  energy  bebas  Gibbs  [11].  Tabel  2 menunjukkan nilai hasil perhitungan kapasitas adsorpsi (Qo) dan energi adsorpsi (E) pada adsorben A 1 dan A 2 .
Tabel 2: Parameter isotherm adsorpsi langmuir
Berdasarkan data tabel 2 diatas dapat dilihat bahwa kapasitas adsorpsi ion logam Pb 2+ dan Cu 2+ oleh adsorben A 2 lebih  besar  dibandingkan  dengan  adsorben  A 1 . Peningkatan  kapasitas  adsorpsi  pada  adsorben  A 2 disebabkan  oleh  bertambahnya  jumlah  situs  aktif  (OH) yang berperan dalam adsorpsi untuk berinteraksi dengan ion logam. Menurut Langmuir, pada konsentrasi awal ion logam  kecil,  jumlah  ion  logam  yang  teradsorpsi  kecil. Dengan  meningkatnya  konsentrasi  awal  ion  logam, jumlah  ion  logam  yang  teradsorpsi  juga  meningkat karena  ion-ion  menempati  situs-situs  aktif  pada adsorben. Makin banyak ion logam makin banyak situs- situs  adsorben  yang  ditempati  dan  akan  maksimal  jika semua situs pada adsorben telah terisi oleh logam [11].
Tabel  2  menunjukan  bahwa  energi  adsorpsi  dalam larutan campuran ion logam Pb 2+ dan Cu 2+ pada adsorben A 1 sebesar 29,49 kJ mol -1 dan 28,09 kJ mol -1 , sedangkan untuk adsorben A 2 sebesar 31,69 kJ mol -1 untuk ion logam Pb 2+ dan 28,31 kJ mol -1 untuk ion logam Cu 2+ . Berdasarkan data tersebut adsorpsi campuran ion logam Pb 2+ dan Cu 2+ , baik  oleh  adsorben  A 1 maupun  A 2 dikategorikan  sebagai adsorpsi  secara  kimia  (kemisorpsi)  yang  melibatkan ikatan  langsung  antara  adsorbat  dengan  gugus  aktif adsorben.  Seperti  yang  dijelaskan  oleh  Adamson  [12] bahwa adsorpsi kimia (kemisorpsi) terjadi apabila energi adsorpsi lebih dari 20,92 kJ mol -1 .
Setelah  dilakukan  pengamatan  kondisi  terbaik dalam adsorpsi ion logam timbal dan tembaga, dilakukan kembali analisis FTIR untuk melihat perbedaan adsorben A 2 sebelum  dan  sesudah  mengadsorpsi  ion  logam  Pb 2+ dan Cu 2+ .  Hasil adsorbsi  ion  logam  timbal dan  tembaga oleh adsorben A 2 dapat dilihat pada gambar 13.
Gambar 13. Spektra FTIR adsorben A 2 sebelum dan sesudah adsorpsi
Gambar  13  menunjukkan  pada  adsorben  A 2 terjadi peningkatan  %T  dari  5%  (sebelum  adsorpsi)  menjadi 16%  (setelah  adsorpsi).  Peningkatan  %T  terjadi  karena berkurangnya  jumlah  gugus  aktif  bebas  pada  adsorben yaitu gugus – OH, C-O dan C=O. Penurunan jumlah gugus aktif  ini  disebabkan  telah  terikatnya  ion  logam  pada gugus aktif baik dengan pertukaran ion [13]. Akan tetapi untuk  adsorpsi  ion  logam  tembaga  dan  timbal kemungkinan terjadi tidak hanya secara kimia saja tetapi juga  secara  fisik,  hanya  saja  interaksi  kimia  lebih dominan  dibandingkan  interaksi  secara  fisik.  Hal  ini dimungkinkan  karena  selain  adsorpsi  secara  kimia terdapat juga kontribusi adsorpsi secara fisik, sebab pada kenyataannya  hampir  tidak  semua  adsorpsi  hanya mengikuti satu jalur mekanisme saja.

## 4. Kesimpulan
Dari  penelitian diperoleh  hasil  bahwa  penambahan H 2 SO 4 pada  PVA  tidak  menambah  gugus  S=O  dan  C=C pada adsorben tongkol jagung-bulu ayam (A 1 ). Perlakuan PVA  menambah  gugus  OH  pada  adsorben  A 1 ,  sehingga dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi logam. Kapasitas adsorpsi  A 2 dan  konstanta  kesetimbangan  adsorpsi  ion logam Pb 2+ jauh lebih besar dibanding dengan Cu 2+ . Serta energi  adsorpsi  ion  logam  Pb 2+ lebih  tinggi  dibanding energi adsorpsi Cu 2+ yaitu sebesar 31,69 kJ mol -1 dan 28,31 kJ  mol -1 .  Pada  saat  adsorpsi  menggunakan  adsorben  A 2 untuk  campuran  logam  (Pb 2+ dan  Cu 2+ ),  kemampuan adsorpsi Pb 2+ lebih besar daripada Cu 2+ .

## 5. Daftar Pustaka
[1]  Ismael Alejandro Aguayo-Villarreal, Adrián Bonilla- Petriciolet, Virginia Hernández-Montoya, Miguel A. Montes-Morán,  Hilda  E.  Reynel-Avila,  Batch  and column  studies  of  Zn2+  removal  from  aqueous solution  using  chicken  feathers  as  sorbents, Chemical  Engineering  Journal,  167,  1,  (2011)  67-76 http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2010.11.107
[2]  R  Ramya,  P  Sankar,  S  Anbalagan,  PN  Sudha, Adsorption  of  Cu  (II)  and  Ni  (II)  ions  from  metal solution  using  crosslinked  chitosan-g-acrylonitrile copolymer, International  journal  of  environmental sciences, 1, 6, (2011) 1323
[3]  Fahrizal,  Pemanfaatan  tongkol  jagung  sebagai biosorben  zat  warna  biru  metilena,  Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB, Bogor
[4]  Sari  Sulistyawati,  Modifikasi  Tongkol  Jagung Sebagai  Adsorben  Logam  Berat  Pb  (II),  Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB, Bogor
[5]  PW Atkins, Kimia Fisika jilid II. Kartohadiprodjo II, penerjemah; Rohhadyan T, editor, in, Oxford: Oxford University  Press.  Terjemahan  dari:  Physical Chemistry, 1999.
[6]  Ralph J Fessenden, Joan S Fessenden, Kimia Organik Jilid  2, ke-3.  Aloysius  Hadyana  Pudjaatmaka. Penerjemah.  Jakarta:  Erlangga.  Terjemahan  dari:
Organic Chemistry, (1986)
[7]  Hardjono Sastrohamidjojo,
Spektroskopi,
Yogyakarta: Liberty, (1991)
[8]  Robert  Milton  Silverstein,  G.  Clayton  Bassler, Terence  C.  Morrill,  Spectrometric  Identification  of Organic Compounds, 4 ed., Wiley, 1981.
[9]  Upendra Kumar, Manas Bandyopadhyay, Sorption of cadmium  from  aqueous  solution  using  pretreated rice  husk, Bioresource  Technology,  97,  1,  (2006)
104-109 http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2005.02.027
[10] Douglas A Skoog, F James Holler, Stanley R Crouch, Principles  of  instrumental  analysis,  Cengage learning, 1994.
[11]  Oscik,  Adsorption,  First  Edition  ed.,  Ellis  Horwood Limited, England, 1982.
[12] AW  Adamson,  Physical  chemistry  of  surfaces,  John willey and sons Inc, New York, (1990)
[13] Dragana-Linda Mitic-Stojanovic, Aleksandra Zarubica, Milovan Purenovic, Danijela Bojic, Tatjana Andjelkovic,  Aleksandar  Lj  Bojic,  Biosorptive removal of Pb 2+ , Cd2+ and Zn2+ ions from water by Lagenaria vulgaris shell, Water Sa, 37, 3, (2011) 303- 312