https://doi.org/10.22487/kovalen.2024.v10.i1.16574

## Kinerja Analitik Mikrokapsul Magnetit - Alginat (MNPs-ALG) untuk Analisis Ion Logam Cu(II) dan Aplikasinya pada Sampel Alam

## [Analytical Performance of Magnetite - Alginate Microcapsules (MNPs-ALG) for Analysis of Cu(II) Metal Ions and Their Application in Samples]
Ika Yekti Lianasari  , Aman Sentosa Panggabean, Bohari Yusuf, Alimuddin , Soerja Koesnarpadi
Program Studi S1 Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mulawarman, Jln. Barong Tongkok No. 4 Kampus Gn Kelua, Samarinda, Indonesia
Abstract. Research  has  been  carried  out  regarding  the  synthesis  of  Magnetite-Alginate microcapsules  (MNPs- ALG) and applied to Cu (II) metal ions. The nature of magnetic nanoparticles, Fe 3 O 4 which easily form aggregations can be overcome by this encapsulation process, but a very efficient separation process is also very much needed in the analytical separation process. The process of making magnetite nanoparticle compounds is carried out first using FeCl 2. 4H 2 O and FeCl 3 .6H 2 O and adding concentrated ammonia at a temperature of 90 ο C until the solution becomes  blackish  in  color.  The  dry  magnetite,  Fe 3 O 4 ,  nanoparticles  were  then  dissolved  in  distilled  water  and thickened with Na-Alginate then dropped slowly into a 1 M CaCl 2 solution. The results of characterization using SEM showed that there were differences in morphology before and after contact, and there was 0.98% mass of Cu elements on the EDS results.The microcapsule adsorption optimization test gave results for the best adsorption percentage >90% on a mass variation of magnetite (MNPs) of 0.3 grams; pH 5; contact time of 30 minutes and retention capacity of 185.95 mg/gram, at a Cu(II) concentration of 800 ppm. Analytical performance shows the best results with linearity parameters with a correlation coefficient of 0.999; the detection limit and quantitation limit are 0.0516  ppb  and  0.1720  ppb  with  a  lifetime  of  four  times.  The  application  of  samples  in  the  form  of  river  water samples  shows  a  percent  recovery  value  of  around  >90%,  indicating  that  there  is  no  matrix  that  significantly influences the measurements.
Keywords: Alginate, Magnetite, Nanoparticles, Fe 3 O 4 , Cu(II)
Abstrak . Telah  dilakukan  penelitian  pembuatan  mikrokapsul  magnetit-alginat  (MNPs-ALG)  dan  diaplikasikan terhadap  ion  logam  Cu  (II).    Sifat  nanopartikel  magnetik,  Fe 3 O 4 yang  dengan  mudahnya  membentuk  agregasi dapat  ditanggulangi  dengan  proses  enkapsulasi  ini,  namun proses  pemisahan  yang  sangat  efisien  juga  sangat dibutuhkan dalam proses pemisahan analitik. Proses pembuatan senyawa nanopartikel magnetit dilakukan terlebih dahulu  dengan  menggunakan  FeCl 2 .4H 2 O  dan  FeCl 3 .6H 2 O  serta  penambahan  amonia  pekat  pada  suhu  90 ο C hingga larutan menjadi berwarna kehitaman. Nanopartikel magnetit, Fe 3 O 4 yang sudah kering kemudian dilarutkan dengan akuades dan dikentalkan dengan Na-Alginat kemudian diteteskan secara perlahan ke dalam larutan CaCl 2 1  M.  Hasil  karakterisasi  dengan  SEM  menunjukkan  terdapat  perbedaan  morfologi  sebelum  dan  sesudah dikontakkan,  dan  terdapat  0,98%  massa  unsur  Cu  pada  hasil  EDS.  Pengujian  optimasi  adsorpsi  mikrokapsul memberikan  hasil  untuk  persen  adsorpsi  yang  terbaik  >90%  pada  variasi  massa  magnetit  (MNPs)  sebesar  0,3 gram;  pH  5;  waktu  kontak  30  menit  serta  kapasitas  retensi  sebesar  185,95  mg/gram,  pada  konsentrasi  Cu(II) sebesar  800  ppm.  Kinerja  analitik  menunjukkan  hasil  terbaik  dengan  parameter linieritas dengan  nilai koefisien korelasi sebesar 0,999; limit deteksi dan limit kuantisasi sebesar 0,0516 ppb dan 0,1720 ppb dengan masa pakai sebanyak empat kali. Aplikasi sampel alam berupa sampel air sungai menunjukkan nilai persen perolehan kembali berkisar >90% menunjukkan tidak ada matriks yang mempengaruhi pengukuran secara signifikan.
Kata Kunci: Alginat, Magnetit, Nanopartikel, Fe 3 O 4, Cu(II)
Diterima:  20 September 2023, Disetujui: 25 April 2024
Sitasi:  Lianasari,  I.Y.,  Panggabean,  A.  S.,  Yusuf,  B.,  Alimuddin.,  dan  Koesnarpadi,  S.    (2024)  Kinerja  Analitik  Mikrokapsul  Magnetit  - Alginat (MNPs-ALG) untuk Analisis Ion Logam Cu (II) dan Aplikasinya pada Sampel Alam. KOVALEN: Jurnal Riset Kimia , 10(1): 20-29.
 Corresponding author E-mail: ikayektilsari@gmail.com
https://bestjournal.untad.ac.id/index.php/kovalen

## Lianasari et al.

## LATAR BELAKANG
Magnetit  merupakan  salah  satu  jenis mineral oksida besi yang memiliki kemampuan adsorpsi  cukup  baik.  Salah  satu  kelebihan magnetit  sebagai  adsorben  adalah  sifat ferromagnetitnya  sehingga  selain  mampu mengadsorpsi  ion  logam  melalui  mekanisme ikatan  koordinasi  maupun  ionik,  zat  ini  juga dapat mengadsorpsi melalui kemagnetan yang dimilikinya.  Selain  itu,  magnetit  dapat  secara efektif dan mudah dipisahkan dengan menggunakan medan magnet eksternal.
Menurut  Yuniarti,  (2013)  magnetit  (Fe 3 O 4 ) memiliki  interaksi  yang  lebih  kuat  di  dalam medan magnet (Lianasari dkk., 2023).
Adsorben Fe 3 O 4
memiliki luas permukaan  yang  besar,  kapasitas  adsorpsi yang  besar  dan  mudah  untuk  dipisahkan dengan medan magnet luar dapat menariknya. Namun  kelemahan  adsorben  ini  adalah  cepat teroksidasi  dan  mudah  terjadi  penggumpalan yang  dapat  mengurangi  kapasitasnya  untuk penyerapan, sehingga kelemahan dari adsorben  magnetit  ini  salah  satunya  ialah autoksidasi dan aglomerasi (Raval et al., 2016).
Desai  dan  Park,  (2005)  menyatakan mikroenkapsulasi  adalah  proses  fisik  dimana bahan  aktif  (bahan  inti),  seperti  partikel padatan,  tetesan  air  ataupun  gas,  dikemas dalam  bahan  sekunder  (dinding),  berupa lapisan  film  tipis.  Proses  ini  digunakan  untuk melindungi  suatu  zat  agar  tetap  tersimpan dalam keadaan baik dan untuk melepaskan zat tersebut  pada  kondisi  tertentu  saat  digunakan (Sari, 2014). Lim et al. (2017) melakukan studi penggunaan  mikrokapsul  dari  bahan  alginat mengenai  karakterisasi  tembaga  dengan penggunaan adsorben alginat yang terenkapsulasi secara magnetis. Salah satu ion logam  yang  ada  di  perairan  adalah  Cu.
Tembaga  (Cu)  merupakan  suatu  unsur  yang penting  dan  berguna  untuk  metabolisme.  Cu dapat  mempengaruhi  rasa  pada  air  dan menimbulkan  rasa  yang  tidak  enak  pada konsentrasi diatas 10 mg/L (Panggabean dkk., 2019).
Penelitian  Kroll  dan  Winnik  melaporkan metode  preparasi  dari  alginat  magnetit  ini menggunakan  suatu  ikatan  silang  antara  ion Fe 2+ atau  Fe 3+ sebagai  reaksi  utama  untuk formasi  dari  δ-Fe 2 O 3 .  Llanes,  dkk,  berhasil mensintesis  struktur  nano  magnetik  dari komponen  alginat  maghemit  dengan  wujud nanokristalin,  maghemit  berada  di  dalam matriks alginat. Metode yang digunakan hampir sama yaitu dengan menambahkan oksida besi ke  dalam  hidrogel  dari  larutan  garam  Sodium Alginat dan diteteskan pada larutan klorida (Liu et al ., 2009)
Berdasarkan  penjabaran  di  atas  maka perlu dilakukan penelitian lanjut untuk mengetahui  karakterisasi,  optimasi  adsorpsi, kinerja analitik hingga aplikasi dari mikrokapsul magnetit  -  alginat  (MNPs  -  ALG).  Proses karakterisasi dengan menggunakan SEM-EDS untuk  memastikan  morfologi  dan  komposisi massa unsur Cu saat mikrokapsul sebelum dan sesudah  dikontakkan.  Kondisi  optimum  dari mikrokapsul  terhadap  persen  adsorpsi  ion logam Cu (II) dilihat dari variasi massa magnetit (MNPs),  pH,  waktu  kontak  serta  kapasitas retensi.  Kinerja  analitik  juga  memiliki  peranan penting  dalam  kevaliditasan  suatu  metode sehingga pada penelitian ini parameter seperti linieritas, limit deteksi dan limit kuantitasi serta masa pakai reuseability (keberulangan). mikrokapsul  perlu  dilakukan.  Selanjutnya setelah  parameter  validitas  terpenuhi  maka diharapkan mikrokapsul ini dapat diaplikasikan
Lianasari et al.
langsung pada sampel alam yaitu air sungai, air limbah dan sebagainya.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Bahan-bahan  yang  digunakan  bahan kimia yang berkualitas pro-analisis antara lain: Na-Alginat  1%,  CaCl 2 1  M , SPAN  80, FeCl 2 .4H 2 0,  FeCl 3 .6H 2 O,  CuSO 4. 5H 2 O,  H 2 SO 4
0,1  M,  NaOH  0,1  M,  HCl  1  M,  Amonia  pekat, etanol  95%,  akuades  dan  air  sampel  Sungai Mahakam  Teluk  Lerong,  Sungai  Karang Mumus  Sidodadi,  Sungai  Karang  Mumus Lempake, Danau Folder dan Sungai Mahakam Seberang yang ada di kota Samarinda.
Alat-alat  yang  digunakan  yaitu  neraca analitik, pengaduk magnet ( stirer) , botol plastik, pH meter, spatula, peralatan gelas (gelas piala, gelas  ukur,  labu  ukur,  pipet  ukur,  pipet  tetes, kaca arloji, batang pengaduk dan lain-lain), alat suntik dan jarum, Atomic Absorption Spectrometry (AAS)  Agilent  Technologies  200 series  AA  model  240  FS  dan  SEM  SU  3500 Imaging - EDX Spectrum.

## Prosedur Penelitian

## Pembuatan reagensia
Larutan Standar Cu(II) 1000 ppm dibuat dengan  me larutkan  0,2563  gram  padatan CuSO 4. 5H 2 O ke dalam 50 mL akuades secara perlahan sambil terus diaduk hingga homogen. Kemudian  dipindahkan  secara  kuantitatif  ke dalam  labu  takar  1  liter,  dan  dihomogenkan kembali.
Deret  Larutan  Standar Cu(II) disiapkan dari  larutan  induk Cu  (II) 1000  ppm  pada hari/saat  akan  digunakan  untuk  analisis, karena  larutan  harus  dalam  kondisi  baru. Larutan  disiapkan  dalam  labu  takar  50  mL dengan  konsentrasi  yang  disesuaikan  dengan keperluan penelitian.
Pembuatan  nanopartikel  magnetit  Fe 3 O 4
(MNPs)
Garam  FeCl 2 .4H 2 O  (4,30  gram)  dan FeCl 3 .6H 2 O  (11,68  gram)  dilarutkan  kedalam
200  mL  air  deionisasi  yang  dialirkan  gas nitrogen  dengan  pengadukan  yang  kuat  pada 90˚C.  Setelah  itu  ditambahkan  50  mL  amonia pekat  30%  ke  dalam  larutan.  Warna  larutan akan berubah dengan cepat dari warna orange menjadi hitam. Magnetik kemudian dicuci 2 kali dengan menggunakan air deionisasi. Magnetik yang telah dicuci tersebut disimpan didalam air deionisasi (Santosa et al ., 2021)
Pembuatan  mikrokapsul  magnetit – alginat (MNPs – ALG) Kondisi optimum pembuatan mikrokapsul  Ca-alginat  didasarkan  dari  hasil penelitian sebelumnya dimana variasi konsentrasi CaCl 2 1 M dan Na-alginat 1% (Sari dkk.,  2016).  Larutkan  0,25  gram  padatan  Na- Alginat  ke  dalam  25  mL  aquades  secara perlahan,  dicampurkan  padatan  magnetik  - alginat, ditambahkan beberapa tetes SPAN 80 dan  diaduk  hingga  homogen.  Diteteskan  ke dalam larutan CaCl 2 1 M setetes demi setetes dengan
suntikkan hingga
terbentuk mikrokapsul. Kemudian butiran-butiran mikrokapsul  dikeringkan  pada  suhu  ruang selama ± 24 jam. Selanjutnya yang telah kering dicuci dengan aquades dan HCl 1 M selama 1 jam  secara  bergantian,  kemudian  dikeringkan dan dikarakterisasi dengan SEM-EDS sebelum dan sesudah dikontakkan dengan Cu (II).
Optimasi  mikrokapsul  magnetik –  alginat (MNPs – ALG)
1.  Pengaruh Variasi Massa Magnetik (MNPs):
Dilarutkan  0,5  gram  padatan  Na- Alginat  ke  dalam  50  mL  aquades  secara perlahan,  dicampurkan  ke  dalam  variasi gram padatan magnetik – alginat 0,1 - 0,5

## Lianasari et al.
gram  ;  kemudian  dilakukan  dengan  cara yang  sama  seperti  diatas  (Sari,  2014). Setelah  kering  0,1  gram  mikrokapsul
dengan
berbagai variasi massa dikontakkan dengan , Cu (II) 25 mL dengan konsentrasi    1  ppm  selama  ±  24  jam. Kemudian  diukur  nilai  absorbansinya menggunakan  alat  AAS.  Dari  pengukuran akan  didapatkan  massa  optimum  dari Mikrokapsul  Magnetit –  Alginat  (MNPs  – ALG) dalam menyerap ion logam Cu (II).
2.  Pengaruh pH
Pada  tahap  ini  digunakan  metode
Batch ,  sebanyak  0,1  gram  MNPs –  ALG yang paling bagus penyerapannya dimasukkan  kedalam  botol  plastik  plastic, kemudian  direndam  dengan  larutan  ion logam Cu(II) 1 ppm 25  mL dengan variasi pH 2 – 8  dimasukkan ke dalam botol film tersebut, perendaman  dilakukan selama ± 24 jam (Sari, 2014). Nilai absorbansi diukur menggunakan  alat  AAS. Dari  pengukuran akan didapatkan pH optimum dari
Mikrokapsul  Magnetit –  Alginat  (MNPs  – ALG) dalam menyerap ion logam Cu(II).
3.  Pengaruh Waktu Kontak
0,1 gram MNPs – ALG  dimasukkan kedalam  botol  film  plastik  pada  pH optimum,  kemudian  ditambahkan  25  mL larutan  ion Cu  (II)  1 ppm dengan  variasi
waktu kontak 15 – 120 menit (Sari, 2014) . Kemudian  masing-masing  variasi  kontak diukur  absorbansi  menggunakan  alat AAS.
4.  Kapasitas Retensi
0,1  gram  MNPs –  ALG  dimasukkan kedalam  botol  film  plastic,  kemudian direndam  dengan  25  mL  larutan Cu  (II) dengan  variasi  konsentrasi  10 –  1000 ppm,  pada  pH  optimum  (Sari,  2014).
Perendaman dilakukan pada waktu kontak  optimum  dan  nilai  absorbansi diukur menggunakan alat AAS.

## Kinerja analitik
1.  Kurva Kalibrasi/Linieritas, Limit Deteksi dan Kuantisasi
Penentuan  kurva  kalibrasi,  linieritas, limit  deteksi  dan  kuantisasi  diperoleh dengan mengolah data dari membuat deret larutan standar Cu (II) dengan konsentrasi 0,2  ;  0,5  ;  1  dan  2  ppm.  Sehingga  akan didapatkan  persamaan  y  =  bx  +  a  dan koefisien  korelasi  (r).  Penentuan  limit deteksi  (LOD)  dan  limit  kuantitasi  (LOQ) dilakukan  dengan  perhitungan  statistik melalui  garis  regresi  linier  pada  kurva kalibrasi, dimana konsentrasi (x) berhubungan linier dengan respon instrument (y) (Riyanto. 2017). Perhitungan LOD  dan  LOQ  dapat  dilakukan  dengan format  (Persamaan 1 dan Persamaan 2):
𝐿𝑂𝐷 = 3 ×𝑆𝑑 𝑆𝑙𝑜𝑝𝑒 (1)
𝐿𝑂𝑄 = 10 ×𝑆𝑑 𝑆𝑙𝑜𝑝𝑒 (2)
Keterangan:

## Sd   = Standar deviasi
2. Reuseability (Keberulangan)
Dilakukan  pengukuran  absorbansi larutan ion logam Cu (II) dengan konsentrasi tertentu secara berulang kali (n =  5)  dengan  kondisi  optimum  dengan prosedur  yang  sama  seperti  diatas, kemudian diukur absorbansinya menggunakan alat AAS.

## Aplikasi sampel alam
Penentuan konsentrasi ion logam Cu (II) dalam  sampel  air  dilakukan  berdasarkan kondisi  optimum  seperti  yang  telah  dilakukan pada  prosedur  sebelumnya.  Sampel  air  yang
Lianasari et al.
digunakan adalah air sungai. Untuk menentukan pengaruh matriks terhadap penentuan ion logam Cu (II) dalam sampel air dari  alam,  dilakukan  penentuan  % recovery dengan metode  spike .  Persen  perolehan kembali  (% recovery )  dapat  dihitung  dengan format (Persamaan 3) (Riyanto, 2017):
% 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑣𝑒𝑟𝑦 = 𝐶1−𝐶2 𝐶3 × 100 (3)
Keterangan:
C 1 :  konsentrasi standar + sampel (ppm)
C 2 :  konsentrasi analit dalam sampel (ppm) C 3 :  konsentrasi  dari  standar  yang  ditambahkan kedalam sampel (ppm)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil  Karakterisasi  SEM-EDS  Mikrokapsul Magnetit – Alginat (MNPs – ALG)
Pembuatan mikrokapsul magnetit-alginat
(MNPs - ALG) menggunakan teknik emulsifikasi konvensional dengan menggunakan  stirer.  Fungsi  penambahan
SPAN  80  adalah  sebagai  pembentuk  emulsi agar senyawa magnetik lebih mudah bercampur  dengan  alginat  yang  kental. Gambar  dan  hasil  pengukuran  dengan  SEM- EDS dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. A. Mikrokapsul Magnetik - Alginat (MNPs - ALG) Basah; B. Mikrokapsul Magnetit - Alginat (MNPs - ALG) kering; C dan D MNPs - ALG sebelum kontak dengan larutan Cu(II) (5.000x dan 10.000x) serta E dan F  MNPs - ALG sesudah kontak dengan larutan Cu(II) (5.000x dan 10.000x)
Hasil karakterisasi dengan SEM menunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaaan morfologi  permukaan  saat  mikrokapsul  ini sebelum  dan  sesudah  dikontakkan  dengan Cu(II)  dimana  pada  pori-pori  dan  permukaan mikrokapsul  menjadi  merata,  mengembang
dan  homogen  setelah  dikontakkan  dengan larutan Cu (II), sebaiknya sebelum dikontakkan struktur  morfologi  terlihat  lebih  kasar  dan mengkerut.  Proses  sintesis  ini  dinyatakan berhasil  dengan  terlihatnya  MNPs  yang menempel  di  dalam  pori-pori  alginat  dengan
A B
C
D E
F

## Lianasari et al.
perbesaran  5.000x  -10.000x  dan  secara  aktif mengembang  bersama  yang  menandakan MNPs  juga  aktif  dalam  menyerap  larutan  Cu (II).  Untuk  meyakinkan  hipotesis  apakah terdapat larutan Cu (II) dalam sistem ini maka
diperlukanlah bantuan EDS dalam karakterisasi  selanjutnya.  Hasil  data  EDS dalam  mendeteksi  keberadaan  komposisi massa unsur dapat dilihat seperti Gambar 2.
A B
Gambar 2. A. Data EDS MNPs - ALG sebelum dan B. Data EDS MNPs - ALG sesudah kontak dengan Cu(II)
Hasil pendeteksian dengan EDS, MNPs - ALG  yaitu  komposisi  massa  pada  data  A berturut-turut  untuk  unsur  O,  Fe,  Ca  dan  Cl yaitu  sebesar  39,3%  ;  12,46%;  20,02%  dan 28,3%. Kemunculan unsur Cl diduga pada saat proses  pencucian  mikrokapsul  MNPs  -  ALG kering  dengan  HCl  masih  menyisakan  residu, sedangkan kecilnya massa unsur Fe disebabkan  pada  saat  pendeteksian  dengan alat sensor yang tidak merata pada permukaan
mikrokapsul. Pendeteksian MNPs  -  ALG pada data  B  yaitu  komposisi  massa  berturut-turut untuk unsur O, Fe, Ca, Cl dan Cu yaitu sebesar 42,66% ; 42,33%; 12,046%; 1,87% dan 0,68 %. Bertambahnya  massa  unsur  O,  Fe,  Cu  dan berkurangnya  unsur  Cl  menunjukkan  bahwa mikrokapsul  ini  mampu  bekerja  dengan  baik. Komposisi  persen  massa  Cu  masih  sedikit dikarenakan  belum  dilakukannya  optimasi terhadap mikrokapsul.
Optimasi  Mikrokapsul  Magnetit –  Alginat (MNPs – ALG)
Pengaruh variasi massa magnetit (MNPs)
Untuk mengetahui variasi massa magnetik  (MNPs)    optimum  yang  paling  baik dalam  penyerapannya,  maka  sebanyak  0,1 gram direndam dengan larutan standar Cu (II) 25 mL dengan konsentrasi  1 ppm selama ± 24 jam. Variasi massa yang digunakan adalah 0,1 – 0,5 gram.
Gambar  3. Diagram  pengaruh  variasi  massa MNPs terhadap persen adsorpsi
96.71 96.55 97.63 96.78 96.24 90 92 94 96 98 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Ad s o rp s i (% )
Massa MNPs (gram)

## Lianasari et al.
Dari  data  yang  diperoleh  maka  dapat dijelaskan bahwa variasi massa MNPs terbaik dengan  massa  0,3  gram  dengan  persen adsorpsi sebesar 97,63% (Gambar 3). Semakin sedikit massa MNPs yang ditambahkan  ke  dalam  Alginat  maka  hasil penyerapan  terhadap  ion  logam  baik,  namun belum  maksimum  dalam  proses  adsorpsinya, sedangkan  semakin  banyak  massa  MNPs maka proses adsorpsi pada mikrokapsul  akan mengalami  kejenuhan.  Maka  untuk  kinerja serta penentuan selanjutnya digunakan massa 0,3 gram.

## Pengaruh pH
Untuk  mengetahui  variasi  pH  optimum yang paling baik dalam  penyerapannya maka sebanyak  0,1  gram  mikrokapsul  yang  terbaik massa  MNPs-nya  direndam  dengan  larutan standar Cu  (II)  25  mL  dengan  konsentrasi    1 ppm  selama  ±  24  jam.  Dari  pengukuran diperoleh data dan dihitung persen adsorpsi.
Gambar  4. Diagram  pengaruh  pH  terhadap persen adsorpsi
Dari  pengukuran  inilah  dapat  diketahui pada pH 5 konsentrasi ion logam Cu (II), telah mampu terserap dengan baik oleh mikrokapsul di  bawah  pH  5  kemampuan  resin  dalam menyerap ion logam belum maksimal dikarenakan  persaingan  kation  yang  terjadi, kation  ini  adalah  pembentukan  H 3 O + yang berasal  dari  air  dan  juga  dari  pembentuk keasaman  itu  sendiri  (Gambar  4).  Pada  pH  di
atas 6 dan menuju basa akan terjadi penurunan nilai  absorbansi  yang  sangat  ekstrim  hal  ini disebabkan  apabila  semakin  kondisi  menuju basa  (pH  >  7)  maka  ion-ion  logam  sudah membentuk  hidroksidanya  sehingga  sudah tidak  bisa  terdeteksi  dengan  baik  oleh  alat. Selain  itu  kondisi  pH  yang  terlalu  asam  dan basa juga memiliki pengaruh terhadap kekuatan dari mikrokapsul (Sari. 2014).

## Pengaruh waktu kontak
Pengaruh waktu  kontak  dilakukan  untuk mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan  mikrokapsul  untuk  menyerap  ion logam  Cu  (II)  secara  maksimal.  Dari  hasil pengukuran  dengan  prosedur  yang  sama seperti diatas dengan perbedaan variasi waktu maka diperoleh data dan gambar kurva dengan memplotkan  waktu  kontak  terhadap  persen adsorpsi (Gambar 5) .
Gambar 5. Diagram pengaruh waktu kontak terhadap persen adsorpsi
Dari  pengukuran  inilah  dapat  diketahui pada  waktu  kontak  30  menit  konsentrasi  ion logam  Cu  (II),  telah  mampu  terserap  dengan baik  oleh  mikrokapsul,  yaitu  dengan  persen penyerapan  berkisar  >  95%  dari  penelitian  ini diperoleh  persen  adsorpsi  sebesar  96,55%. Untuk pengerjaan selanjutnya akan digunakan pH dan waktu kontak optimum yang diperoleh untuk mengkondisikan mikrokapsul.
95.63 95.94 96.09 96.17 90.08 94.63 91.93 80 85 90 95 100 2 3 4 5 6 7 8 A ds orps i (% ) pH 94.78 96.55 96.78 96.94 97.09 96.86 92 94 96 98 100 0 15 30 45 60 75 90 105 120 Ad s o rp s i (% )
Waktu (menit)

## Lianasari et al.

## Kapasitas retensi
Kapasitas  retensi/adsorpsi  merupakan salah  satu  faktor  penting  dalam  tahapan  ini karena  akan  menentukan  berapa  banyak mikrokapsul yang diperlukan untuk menghapus secara kuantitatif jumlah tertentu ion logam dari larutan  sampel.  Kapasitas  adsorpsi  diuji mengikuti prosedur Batch . Dari hasil penelitian didapatkan  bahwa  kapasitas  retensi  yang diperoleh  untuk    ion  logam  Cu  (II)  sebesar 185,95  mg/gram  mikrokapsul.  Namun,  dari gambar kurva dibawah  ini dapat dilihat bahwa semakin  tinggi  konsentrasi  ion  logam  Cu  (II) yang  ditambahkan,  maka  semakin  besar  pula kapasitas dari mikrokapsul ini untuk menyerap karena masih belum mencapai kondisi jenuhnya,  sehingga  perlu  dilakukan  penelitian lebih lanjut. Gambar kurva kapasitas ion logam Cu (II) dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.
Gambar  6. Kurva  kapasitas  retensi  ion  logam
Cu (II)

## Kinerja Analitik
Kurva  kalibrasi/linieritas,  limit  deteksi  dan kuantisasi
Kurva kalibrasi dibuat melalui
pengukuran serapan dengan rentan konsentrasi analit 0,2; 0,5; 1 dan 2 ppm larutan ion  logam  Cu  (II).  Hasil  absorbansi  yang diperoleh  diplotkan  dalam  kurva  kalibrasi (Gambar 7).
Gambar 7. Kurva  kalibrasi/  linieritas  ion logam Cu (II)
Dari kurva kalibrasi diperoleh persamaan garis  y  =  0,1299x  +  0,00302  dengan  nilai koefisien korelasi sebesar 0,999. Nilai koefisien korelasi yang mendekati angka 1 menunjukkan kurva  kalibrasi  yang  diperoleh  memenuhi syarat  sehingga  memberikan  linieritas  yang bagus.  Limit  deteksi  dan  limit  kuantitasi diperoleh  dari  persamaan  garis  regresi  kurva kalibrasi.  Hasil  percobaan  dan  perhitungan pada  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada  tabel berikut.
Tabel 1. Hasil uji LOD dan LOQ Perhitungan Hasil Standar Deviasi 2,234 × 10 -7 LOD 0,0156 ppb LOQ 0,1720 ppb
Berdasarkan data diatas didapatkan nilai limit deteksi (LOD) sebesar 0,0156 ppb. Hal ini menunjukan pada konsentrasi tersebut sampel masih  mampu  dideteksi.  Sedangkan  nilai  limit kuantitasi  (LOQ)  sebesar  0,1720  ppb.  Hal  ini menunjukan  hasil  yang  diperoleh  tersebut masih bisa memberikan hasil yang cermat dan seksama.

## Reuseability (keberulangan)
Penggunaan kembali kemampuan dari adsorben  dalam  beberapa  proses  adsorpsi berturut-turut  telah  diuji.  Li et  al. (2022)

## Lianasari et al.
melakukan  penelitian  dengan  Hasil  yang diperoleh  menunjukkan  bahwa  nanopartikel besi  oksida  magnetik  yang  dimodifikasi  dapat digunakan  kembali  untuk  lima  kali  tanpa kehilangan  yang  cukup  besar  dalam  efisiensi adsorpsinya  (Baskar et  al .,  2022).  Begitu halnya dengan memodifikasi nanopartikel besi oksida magnetik dengan alginat. Dengan masa pakai  adsorben  sebanyak  empat  kali  persen adsorpsi yang diperoleh masih berkisar >90%. Dalam penelitian ini proses pembilasan residu dengan menggunakan HCl 1 M .
Tabel 2. Hasil uji reuseability (keberulangan)
Masa Pakai % Adsorpsi Ke-1 97,02% Ke-2 96,94% Ke-3 96,86% Ke-4 96,82% Ke-5 78,85%

## Aplikasi Sampel Alam
Pada penelitian ini, untuk melihat apakah terdapat  pengaruh  matriks  pada  pengukuran maka dilakukan pengukuran persen perolehan kembali  ( %  recovery )  dengan  metode spike . Metode  dikatakan  baik,  jika  didapatkan % recovery antara  95  -  105%  atau  ada  pula rentang % recovery yang bisa diterima yaitu 90 - 110%.
Tabel 3. Aplikasi sampel alam
Sampel Konsen trasi Spike (ppm) Konsen trasi Sampel (ppm) Konsen- trasi Standar (ppm) % Reco- very Kode A Kode B Kode C Kode D Kode E 0,9225 0,9270 0,9455 0,9316 0,9416 0,0145 -0,0148 -0,0256 -0,0248 -0,0109 1 91,10 94,18 97,11 95,64 95,26
Hasil  perolehan  kembali (%  recovery) yang  dihasilkan  untuk  analisis  sampel  air Sungai memberikan nilai >90% yang menunjukkan  bahwa  akurasi  metode  yang dikembangkan ini cukup baik. Berdasarkan hal tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa  metode  ini dapat digunakan untuk menganalisis ion logam Cu  (II)  untuk  sampel  air  di  alam  karena pengaruh  matriks  yang  terdapat  pada  sampel dapat  disederhanakan  melalui  penggunaan metode spike pada penelitian ini.

## KESIMPULAN
Hasil karakterisasi dengan SEM menunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaaan morfologi  permukaan  saat  mikrokapsul  ini sebelum  dan  sesudah  dikontakkan  dengan Cu(II)  dimana  pada  pori-pori  dan  permukaan mikrokapsul  menjadi  merata,  mengembang dan  homogen  setelah  dikontakkan  pada perbesaran  5000x  dan  10.000x  dan  magnetit (MNPs)  menempel  pada  permukaan  alginat, didukung dengan data EDS dengan munculnya komposisi  massa  unsur  Cu  yang  muncul sebesar  0,68%.  Pengujian  optimasi  adsorpsi mikrokapsul  memberikan  hasil  untuk  persen adsorpsi  yang  terbaik  >90%  pada  variasi massa magnetit (MNPs) sebesar 0,3 gram; pH 5;  waktu  kontak  30  menit  serta  kapasitas retensi  sebesar  185,95  mg/gram,  pada konsentrasi  Cu(II)  sebesar  800  ppm.  Kinerja analitik  menunjukkan  hasil  terbaik  dengan parameter  linieritas  dengan  nilai  koefisien korelasi  sebesar  0,999;  limit  deteksi  dan  limit kuantisasi sebesar 0,0516 ppb dan 0,1720 ppb dengan  masa  pakai  sebanyak  empat  kali. Aplikasi sampel alam berupa sampel air sungai menunjukkan  nilai  persen  perolehan  kembali berkisar >90%.

## Lianasari et al.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penelitian  ini  dapat  terlaksana  atas bantuan  dana  dari  Skim  Bantuan  Biaya Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Pendanaan PNBP
Tahun Anggaran  2023  Universitas  Mulawarman, Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan Alam.  Untuk  itu  pada  kesempatan  ini  tim peneliti  mengucapkan  terima  kasih  kepada Universitas Mulawarman yang telah mendanai penelitian  ini.  Peneliti  juga  mengucapkan terima kasih kepada Admin, Staff Laboratorium Pusat Penelitian Nanosains dan Nanoteknologi (PPNN)  atau  SIPA  PPNN  Institut  Teknologi Bandung  (ITB)  beserta  jajarannya,  serta  PT. Mutu Agung Lestari, Samarinda.

## DAFTAR PUSTAKA
Baskar,  A.V., et  al .  (2022).  Recovery,
regeneration
and sustainable management  of  spent  adsorbents  from wastewater treatment streams: A review. Science  of  the  Total  Environment ,  822: 153555. doi:
10.1016/j.scitotenv.2022.153555.
Lianasari,  I.Y.,  Koesnarpadi,  S.  Pratiwi,  R.P. dan  Munandar,  A.  (2023). Penentuan
Variasi  Komposisi  dan  pH  Optimum Adsorben  Kitosan  -  Fe 3 O 4 Berdasarkan persen  Penyerapan  Ion  Pb 2+ . Jurnal Atomik, 2023, 08(1), 4-8.
Liu,  J.  Zhang,  Y.  et  al.  (2009).  Synthesis,
Characterization,  and  Application  of
Composite  Alginate  Microspheres  with
Magnetic and Fluorescent Functionalities .  Wiley  Periodicals,  Inc.  J Appl Polym Sci 113, 4042 –4051, 2009.
Panggabean, A. S., Pasaribu, S. P., dan Sari, I.
Y.  L.  (2019).  Prakonsentrasi  Ion  Cu(II)
Menggunakan Resin Berbasis
Mikrokapsul  Ca-Alginat  Secara Off-Line dengan  Metode  Kolom. Chem.  Prog. 5(2).
Raval,  N.  P.,  Shah,  P.  U.  and  Shah,  N.  K.
(2016). Nanoparticles
Loaded
Biopolymer  as  Effective  Adsorbent  for
Adsorptive  Removal  of  Malachite  Green from Aqueous Solution. Water
Conservation  Science  and  Engineering .
1: 69 –81.
Riyanto.  (2017).  Validasi  &  Verifikasi  Metode
Uji  Sesuai  dengan  ISO/IEC  17025 Lobaratorium  Pengujian  dan  Kalibrasi. Deepublish. Yogyakarta.
Santosa, S. J., Krisbiantoro, P. A., Yuniarti, M.,
and Koesnarpardi, S., (2021).
Magnetically  Separable  Humic  Acid- Functionalized  Magnetite  For  Reductive Adsorption Of Tetrachloroaurate (III)  Ion In  Aqueous  Solution  Environmental Nanotechnology , Journal of Science , 15, 400-454.
Sari, I. Y. L. (2014). P rakonsentrasi Ion Logam Berat  Dengan  Menggunakan  Magnetik- Alginat  (MNPs-ALG) . Tesis ,  Bandung:
Institut Teknologi Bandung.
Sari, R.J, Panggabean, A.S dan Erwin. (2016).
Pemanfaatan
resin
Ca-Alginat
termodifikasi  dengan  Etilen  Diamine Tetra  Asetat  (EDTA)  dalam  tahapan prakonsentrasi ion Mn(II) berbasis metode kolom. J Atomik, 1(1),28-35.