## PENYERAPAN LOGAM MAGNESIUM DENGAN MENGGUNAKAN BUBUK ALGA MERAH (GRACILARIA SP)
Rahmania Nursy Indah 1)* , Sayu Putu Silvana Saraswati 2) , Susilowati 3)
1) 2) 3) Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jawa Timur, Jalan Raya Rungkut Madya Gunung Anyar, Surabaya 60249, Indonesia Telepon (031) 8782179, Faks (031) 8782257,
*Email : rnursy05@gmail.com

## Abstrak
Garam banyak dikonsumsi oleh masyarakat namun ironisnya kualitas garam rakyat belum merata. Magnesium  merupakan  salah  satu  unsur  yang  dapat  menurunkan  kualitas  garam  karena  dapat menurunkan  kadar  NaCl.  Upaya  peningkatan  kualitas  garam  dapat  dilakukan  dengan  pengendalian bahan baku yaitu air laut melalui metode adsorpsi bahan pengotor berupa magnesium. Alga diketahui memiliki  kemampuan  mengadsorpsi  logam.  Salah  satu  alga  yang  berpotensi  sebagai  adsorben  adalah alga merah Gracilaria sp. yang memiliki pori-pori pada permukaannya  sehingga memberikan peluang untuk terjadinya proses adsorpsi. Penelitian ini untuk membuktikan teori bahwa alga yang telah diaktivasi dapat  digunakan  untuk  menurunkan  logam  serta  untuk  menentukan  model  persamaan  adsorpsi  yang sesuai dalam proses adsorpsi ini. Hasil penelitian  menunjukkan bahwa persentase penyerapan  terbaik yaitu sebesar 98,236% pada penggunaan 15 gram adsorben  Gracilaria teraktivasi dan dengan ukuran partikel  80  mesh.  Proses  adsorpsi  ini  memenuhi  persamaan  adsorpsi  Langmuir.  Model  persamaan adsorpsi Langmuir yang diperoleh ialah C/Qe = 0,02391K – 0,00685.
Kata kunci: adsorpsi; Gracilaria sp; magnesium;

## ADSORPTION OF MAGNESIUM USING RED ALGAE POWDER (GRACILARIA SP.)

## Abstract
Salt  is  widely  consumed  by  the  community,  but  ironically  the  traditional  salt  is  not  uneven  in quality. Magnesium is one of elements that can reduce the quality of salt because it reduces the level of NaCl.  To  increase  the  quality  of  salt  can  be  done  by  controlling  the  raw  material,  sea  water  through adsorption of the salt’s impurity, which is magnesium. Algae has an ability to adsorb metals. One of the algae that is considered as adsorbent is red algae Gracilaria sp. which has pores on its surface so that it provides an opportunity for the adsorption process to occur. The purpose of this research is to prove the theory  that activated algae can be used  to  adsorp  metals  and  to determine the appropriate adsorption equation model in this adsorption process. The results showed that the best adsorption percentage was 98.236%. The best condition reached when using 15 grams of 80 mesh activated Gracilaria as adsorbent. This  adsorption  process  fulfills  the  Langmuir  adsorption  equation.  The  Langmuir  adsorption  equation model is C / Qe = 0.02391K - 0.00685.
Key words: adsorption; Gracilaria sp; magnesium

## PENDAHULUAN
Garam  sudah  menjadi  kebutuhan  masyarakat dan  sebagian  besar  masyarakat  mengkonsumsinya. Ironisnya  kebutuhan  industri  yang  memerlukan garam dengan kualitas tinggi yang mencapai 61,5%, hanya sekitar 31% yang bisa dipenuhi oleh kebutuhan
garam yang dihasilkan di dalam negeri.  Berdasarkan KKP  (2015)  ditunjukkan  bahwa  kualitas  yang dihasilkan  oleh  petani  garam  tidak  seragam.  Salah satu  upaya  peningkatan  kualitas  garam  dapat dilakukan dengan pengendalian air laut sebagai bahan baku garam melalui metode adsorpsi bahan pengotor berupa magnesium.
Rahmania nursy indah 1)*, Sayu putu silvana saraswati 2), Susilowati 3): Penyerapan logam magnesium dengan menggunakan bubuk alga merah (gracilaria sp)
Kandungan  Mg  (magnesium)  pada  garam dapat  menjadi  penyebab  kualitas  garam  dianggap rendah  oleh  pembeli.  Kandungan  Mg  dapat menurunkan  kadar  NaCl  dari  garam  serta  mem- berikan  rasa  pahit.  Keberadaan  Mg  tersebut sebenarnya dibutuhkan oleh tubuh manusia dan dapat dibuktikan  dengan  ada  beberapa  pembeli  yang mensyaratkan  kandungan  Mg  pada  konsentrasi tertentu. Tetapi pada kadar yang berlebih, keberadaan Mg  akan  merugikan,  salah  satunya  menurunkan kualitas  garam  dan  jika  mengkonsumsi  magnesium berlebihan akan mengakibatkan Hipermagnesia.
Sebuah  penelitian  mengatakan,  magnesium dapat  diadsorpsi  dengan  menggunakan  silica  gel. Silika  gel  yang  memiliki  gugus  silanol  bebas  dan gugus  siloksan  diketahui  mampu  mengadsorpsi  ion logam  keras,  seperti  Na+,  Mg2+,  Ca2+,  dan  Fe3+ (Azmiyawati, 2006)
Alga  diketahui  memiliki  kemampuan  meng- adsorpsi  logam. Keberadaan  alga  melimpah, khususnya  di  Indonesia.  Sehingga  alga  dapat mempunyai  potensi  untuk  menjadi  alternative adsorben  dalam  rangka  pencemaran  air  oleh  logam. Alga  memiliki  sejumlah  situs  aktif  pada  dinding selnya (polisakarida dan protein) yang dapat menjadi binding  sites  ion-ion  logam.  Alga  merah  memiliki pori-pori  pada  permukaannya  yang  memberikan peluang untuk terjadinya proses adsorpsi secara fisik. Namun untuk memperoleh adsorben dengan kemam- puan  adsorpsi  yang  lebih  tinggi  perlu  dilakukan pengaktifan  dengan  menggunakan  asam.  Aktivasi bertujuan  untuk  menghasilkan  sifat-sifat  kimia  dan fisika yang lebih baik seperti keasamaan permukaan Penelitian sebelumnya dilaporkan bahwa alga merah dapat menyerap logam tembaga. Teknik yang digunakan  yaitu  dengan  mencampur  bubuk  alga merah yang sebelumnya telah diaktivasi dengan HCl 0,1  M  ke  dalam  sampel  yang  akan  diuji.  Kapasitas adsorpsi  logam  berat  (tembaga)  oleh  alga  merah ( Gracilaria  sp . ) dalah  sebesar  0.07  mg/g  dengan variabel  yang  digunakan  yaitu  waktu  kontak  antara alga dengan sampel serta jumlah dari adsorben yang digunakan (Lavania-Baloo dkk, 2017).
Gracilia  sebelumnya  telah  digunakan  untuk penelitian  sebagai  penyerap  ion  magnesium  dan calcium  dalam  air  tambak  garam.  Penelitian  ini menggunakan  teknik  penanaman.  Hasil  penelitian menunjukan bahwa pemeliharaan gracilaria pada hari ke-75  hanya  dapat  menyerap  ion  magnesium sebanyak kurang lebih 36,10 mg/100g. (Soleh, 2014)
Pada  penelitian  ini  diharapkan  dengan menggunakan  adsorben  alga  merah  ( Gracilaria ) dengan variabel massa dan ukuran partikel Gracilaria dapat menurunkan kadar Magnesium dalam air laut.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  me- nurunkan  kadar  logam  magnesium  menggunakan metode  adsorpsi  dengan  memanfaatkan  alga  merah ( Gracilaria sp ) sebagai adsorben

## METODE PENELITIAN
Bahan
Alga merah ( Gracilaria sp .) dari Sidoarjo, air laut dari Pantai Kenjeran sebagai larutan sampel, dan HCl 0,1 M

## Alat
Magnetic stirrer dan beaker glass.

## Gambar 1. Rangkaian alat penelitian
Prosedur Persiapan Adsorben (Aktivasi Adsorben) Gracilaria  sp .  dicuci  dengan  air  bersih. Dilakukan  pengeringan  dengan  dijemur  di  bawah matahari.  Setelah  kering,  dihaluskan  lalu  diayak sesuai  variabel  ukuran  partikel  (20,  40,  60,  80,  100 mesh). Gracilaria diaktivasi  menggunakan  HCl  0,1 M  dengan  perbandingan  massa Gracilaria :  volume HCl  yaitu  1  :  5.  Kemudian  dilakukan  pengadukan selama  2  jam  kemudian  disaring  dan  dicuci  dengan aquadest. Gracilaria powder  teraktivasi  kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 105 o C selama 3 jam.

## Proses Adsorpsi
Percobaan  adsorpsi  dilakukan  dengan menggunakan  500  ml  air  laut,  ditambahkan  serbuk Gracilaria teraktivasi sejumlah variabel yang ada (5, 10,  15,  20,  25  gram)  lalu  dilakukan  pengadukan selama  2  jam  setelah  itu  saring  dengan  kertas Whatman.  Analisa  hasil  sampel  untuk  mengetahui jumlah kadar Magnesium yang telah terserap dengan metode SSA

## Pengolahan Data
Setelah  seluruh  percobaan  dilakukan  dan didapat  hasil  analisa,  dilakukan  penyusunan  data dalam tabel untuk hasil dari percobaan berupa kadar Mg  akhir  yang  berada  pada  air  laut  berdasarkan variasi  ukuran  partikel  dan  massa Gracilaria .  Dari penyusunan data tersebut didapat persentase kemam- puan penyerapan adsorben Gracilaria terhadap logam Mg.  Lalu  dilakukan  perhitungan  mencari  nilai konstanta  persamaan  adsorpsi  Langmuir  dan Freundlich.  Untuk  perhitungan  mencari  nilai konstanta  persamaan  adsorbsi  Langmuir,  pertama mencari  tahu  lebih  dahulu  nilai  massa  yang teradsorbsi, Qe atau X/M, dan C/Qe. Kedua membuat grafik  hubungan  antara  C/Qe  dan  konsentrasi  Mg akhir dalam air laut sehingga didapat nilai slope dan intercept untuk mencari nilai konstanta a dan b. Untuk
perhitungan  mencari  nilai  konstanta  persamaan adsorbsi  Freundlich,  pertama  mencari  tahu  lebih dahulu  nilai  massa  yang  teradsorbsi,  X/M,  log  X/M dan  log  C.  Kedua  membuat  grafik  hubungan  antara log X/M dan log C sehingga didapat nilai slope dan intercept untuk mencari nilai konstanta k dan n.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 2. Hubungan Massa Adsorben dengan Daya Serap Logam Mg pada Kondisi Ukuran Partikel Adsorben yang Bervariasi.
Dapat dilihat dari Gambar 2. bahwa logam Mg yang teradsorpsi semakin meningkat setiap pertambahan  massa  adsorben.  Menurut  Nalini  dan Nagarajan  (2013),  bahwa  kemampuan  adsorpsi meningkat  dengan  meningkatnya  jumlah  adsorben yang digunakan, hal ini disebabkan oleh peningkatan situs  aktif  pada  adsorben  dan  dengan  demikian membuat  ion  logam  lebih  mudah  ke  situs  adsorpsi. Persentase kemampuan daya serap tertinggi tercapai pada massa adsorben 15 gram dan ukuran partikel 80 mesh yaitu sebesar 98,236%.
Ukuran  partikel  juga  mempengaruhi  proses adsorpsi, semakin besar ukuran mesh maka semakin kecil ukuran adsorben. Terlihat bahwa semakin kecil ukuran  adsorben  maka  daya  serap  terhadap  logam magnesium  semakin  tinggi  pula.  Menurut  Raya  dan Ramlah  (2012),  hal  tersebut  terjadi  dikarenakan pengaruh luas permukaan adsorben. Luas permukaan yang  lebih  besar  akan  lebih  baik  dalam  menyerap logam.  Luas  permukaan  berkaitan  dengan  strukur pori,  makin  kecil  pori-pori  adsorben  makan  makin besar  pula  luas  permukaannya  yang  menyebabkan meningkatnya kemampuan adsorpsi.

## Metode Isotherm Adosrpsi Langmuir
Gambar 3. Grafik Persamaan Isotherm Langmuir
Pada penelitian ini, secara umum nilai R 2 yang didapatkan  mendekati  1.  Dikutip  dari  penelitian Nalini dan Nagarajan (2013) bahwa jika nilai R 2 yang diperoleh sebesar 0 < R 2 < 1 maka jenis isothermis ini adalah  baik.  Selain  itu  persamaan  dari  Gambar  3 digunakan  untuk  menentukan  kapasitas  adsorpsi (Qm) yang ditampilkan pada tabel dibawah ini :

## Tabel 1. Kapasitas isotherm adsorpsi Langmuir
Massa Adsorben (gr) Qm K 5 125 -2.4242424 10 62.5 -2.7586207 15 41.823505 -3.4905109 20 31.426776 -3.8153477 25 25.176234 -4.0990712
Berdasarkan perhitungan Tabel 1. didapatkan nilai  kapasitas  adsorpsi  tertinggi  sebesar  125  mg/g dan  terlihat  bahwa  nilai  Qm  menurun  seiring bertambahnya  massa  adsorben  yang  digunakan.  Hal ini  menunjukkan  kapasitas  adsorpsi  monolayer adsorben  semakin  kecil.  Menurut  Aisyahlika  dkk (2018),  hal  ini  dikarenakan  penambahan  berat adsorben akan meningkatkan jumlah partikel dan luas permukaan adsorben sehingga menyebabkan permukaan  adsorben  yang  mengikat  logam  semakin bertambah. Namun ketika jumlah adsorben melebihi berat  optimum,  kemampuan  adsorpsi Gracilaria menurun.  Terjadi  penggumpalan  pada  adsorben sehingga  tidak  ada  perubahan  yang  signifikan  pada hasil  adsorpsi.  Nilai  konstanta  energy  adsorpsi  (K) yang  didapatkan  juga  dapat  dilihat  bahwa  seiring bertambahnya massa adsorben yang digunakan, nilai K secara umum semakin kecil, hal ini menunjukkan kapasitas  energy  adsorpsi  semakin  kecil  seiring pertambahan massa adsorben.
97 97.2 97.4 97.6 97.8 98 98.2 98.4 0 10 20 30 Ke mampu an Daya S erap ( % ) Massa Adsorben (gr)
30 mesh 40 mesh 60 mesh 80 mesh 100 mesh
y = 0.02391x - 0.00685
R² = 0.9999 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 8 16 C/ Qe C
Metode Isotherm Adosrpsi Freundlich
Gambar 4. Grafik Persamaan Isotherm Freundlich
Persamaan garis digunakan untuk menentukan  faktor  intensitas  (n)  dan  nilai  faktor kapasitas  adsorpsi  (K)  yang  ditampilkan  pada  tabel IV.8  dengan  menggunakan  persamaan  isotherm adsorpsi freundlich sebagai berikut :
𝐿𝑜𝑔 𝑞 𝑒 = log 𝐾 + 1 𝑛 log 𝐶

## Tabel 2. Kapasitas isotherm adsorpsi Freundlich
Massa Adsorben (gr) n K 5 -52.356021 110.99413 10 -55.865922 69.502432 15 -60.606061 45.919801 20 -63.291139 34.347885 25 -68.027211 27.422055
Pada  Tabel  2. diperoleh  nilai  K  dan  n.  Pada isotherm  adsorpsi  freundlich  diperoleh  hasil  bahwa seiring bertambahnya massa adsorben yang digunakan,  nilai  K  mengalami  penurunan,  sama seperti  pada  isotherm  Langmuir,  kapasitas  adsorpsi terjadi  karena  adanya  penggumpalan  sehingga  tidak ada  perubahan  yang  signifikan  pada  hasil  adsorpsi. (Aisyahlika dkk, 2018). Didapat juga bahwa nilai 1/n kurang  dari  1,  dimana  proses  adsorpsi  yang  terjadi adalah  proses  adsorpsi  secara  kimia,  sedangkan proses adsorpsi yang menguntungkan memiliki nilai 1/n  lebih  dari  1.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  pada penelitian  ini,  persamaan  freundlich  tidak  sesuai karena nilai 1/n yang didapat kurang dari 0.
Pada  penelitian  ini,  terlihat  bahwa  adsorpsi logam  magnesium  oleh Gracilaria lebih  cenderung mengikuti  model  isotherm  Langmuir  daripada isotherm  Freundlich,  karena  nilai  (R 2 )  untuk  kurva model isotherm Langmuir memiliki nilai yang lebih
tinggi yaitu 0.9999 dan hasil nilai 1/n pada persamaan freundlich kurang dari 0, dimana hal ini menunjukkan bahwa  persamaan  freundlich  tidak  sesuai  dengan adsorpsi  logam  magnesium  dengan Gracilaria . Dengan  demikian  dapat  diasumsi  bahwa  proses adsorpsi  logam  magnesium  ini  terjadi  pada permukaan adsorben dan adsorbat teradsorpsi dalam bentuk  tunggal  (monolayer)  yaitu  pada  permukaan adsorben  terdapat  sejumlah  tertentu  sisi  aktif  yang sebanding dengan luas permukaan dan setiap sisi aktif hanya  ada  1  molekul  yang  dapat  diadsorpsi. (Murtihapsari dkk, 2012)

## SIMPULAN
Dari  hasil  penelitian,  diketahui  adsorben Gracilaria  sp .  persentase  kemampuan  daya  serap tertinggi sebesar 98,236% dengan massa adsorben 15 gram  dan  ukuran  partikel  80  mesh.  Model  isotherm adsorpsi  yang  cocok  dalam  penelitian  ini  adalah model isotherm adsorpsi Langmuir, didapat persamaan matematis yaitu y = 0,02391x  – 0,00685 dengan R 2 =0,9999

## SARAN
Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut, untuk melihat pengaruh waktu aktivasi adsorben pada daya adsorpsi dari adsorben.

## DAFTAR PUSTAKA
Aisyahlika, S.Z., Firdaus, M.L., dan Elvia, R. (2018) ‘Kapasitas  Adsorpsi  Aarang  Aktif  Cangkang Bintaro (Cerbera odollam) Terhadap Zat Warna Sintesis  Reactive  RED-120  Dan  Reactive BLUE-198’, Jurnal  Pendidikan  Dan  Ilmu Kimia , 2(2), pp. 148–155.
Amiliya, M. (2013) Adsorpsi Kalium dan Magnesium dalam  Limbah  Air  Tambak  Garam  Menggu-- nakan  Bentonit  Teraktivasi  Asam  Sulfat . Universitas Jember.
Azmiyawati, C. (2006) ‘Kajian Kinetika Adsorpsi Mg (  II  )  Pada  Silika  Gel  Termodifikasi  Gugus Sulfonat’, (Ii), pp. 35–39.
Lavania-Baloo et al. (2017) ‘The use of macroalgae (Gracilaria changii) as bio-adsorbent for Copper (II)  removal’,  in IOP  Conference  Series: Materials  Science  and  Engineering .  doi: 10.1088/1757-899X/201/1/012031.
Murtihapsari, Mangallo, B. and Handyani, D. (2012) ‘Model Isoterm Freundlich dan Langmuir oleh Adsorben  Arang  Aktif  Bambu  Andong  (  G  . verticillata  (  Wild  )  Munro  )’, Jurnal  Sains Natural Universitas Nusa Bangsa , 2(1), pp. 17– 23.
Nalini, T. and Nagarajan, P. (2013) ‘The Removal of Copper from Aqueous Solution Using Commercially Activated Carbon’, Der Chemica Sinica , 4(2), pp. 152–158.
y = -0.0197x + 1.4449 R² = 0.9998 1.4088 1.409 1.4092 1.4094 1.4096 1.4098 1.41 1.4102 1.76 1.78 1.8 1.82 1.84 Lo g Q e Log C
Pusat Riset Kelautan - BRSDM KP (2015) Air Laut dan  Garam .  Kementerian  Kelautan  dan
Perikanan. Available at: http://pusriskel- .litbang.kkp.go.id/index.php/litbang/air-laut- dan-garam/2015.
Raya, I. and Ramlah, R. (2012) ‘The Bioaccumulation of Cd(II) Ions On Euchema Cottoni Seaweed’,
Marina Chimica Acta , 13(2), pp. 13–18. Soleh,  U.  (2014) Pemanfaatan  Rumput  Laut (Gracilaria  sp)  sebagai  bioabsorben  pada tambak garam . Universitas Indonesia.