## Penyerapan Ion Logam Merkuri Menggunakan Arang Aktif Limbah Kulit Pisang Kepok ( Musa paradisiaca Formatypica)
[The Adsorption of Mercury Metal Ion Using Kepok Banana’s Peel Waste ( Musa paradisiaca Formatypica) Charcoal]
Musafira 1* , Dzulkifli 2 , Fardinah 1 , Laila Qadrini 1
1) Fakultas MIPA, Universitas Sulawesi Barat, Majene
2) Fakultas Teknik, Universitas Sulawesi Barat, Majene
* ) Coresponding author: musafira77@yahoo.com
ABSTRACT. This research aimed to determine the percentage of mercury metal ion adsorbed in kapok banana peel’s activated carbon. It was done by applying Completely Randomized Design (CRD) with 6 variations of contact time, pH, and mercury concentration (i.e 10, 20, 30, 40, 50, 60 minutes; pH of 1, 2, 3, 4, 5, 6; and concentration of 10, 20, 30, 40, 50, 60 ppm, accordingly). The result showed that the equilibrium time was reached at 30 minutes, the maximum pH was reached at    pH 5 and    the maximum of adsorbed mercury ion at 40 ppm of mercury ion concentration. The adsorption percentages of those parameters were 61%, 98%, and 99%, respectively.
Keywords: Kepok banana ’s peel, charcoal, mercury metal ion.
ABSTRAK. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  persentase  penyerapan  karbon  aktif  kulit  pisang  kapok terhadap  ion  logam  merkuri  .  Penelitian  ini  dilakukan  menggunakan  Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  dengan memvariasikan waktu kontak, pH, dan konsentrasi merkuri (10, 20, 30, 40, 50, 60 menit; pH 1, 2, 3, 4, 5, 6; dan konsentrasi 10, 20, 30, 40, 50, 60 ppm). Dari hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa waktu setimbang dicapai pada  waktu  30  menit  dengan  persentase  penjerapan  sebesar  61%,  pH  maksimum  dicapai  pada  pH  5  dengan persentase penjerapan sebesar 98% dan konsentrasi 40 ppm merupakan konsentrasi optimum yang dicapai oleh arang aktif untuk menyerap iom ogam merkuri sebesar 99%.
Kata kunci: Kulit pisang kepok, arang aktif, ion logam merkuri
Riwayat artikel: Diterima 25 Maret 2020, Disetujui 11 April 2020 Cara sitasi: Musafira., Dzulkifli., Fardinah., Qadrini, L. (2020). Penyerapan Ion Logam Merkuri Menggunakan Arang Aktif Limbah Kulit Pisang Kepok ( Musa paradisiaca formatypica). KOVALEN: Jurnal Riset Kimia , 6(1): 39-44. DOI: https://doi.org/10.22487/kovalen.2020.v6.i1.15043

## LATAR BELAKANG
Pisang merupakan tanaman yang tumbuh subur  di  negara  tropis  seperti  Indonesia, sehingga  menyebabkan  produktifitas  pisang meningkat  (Nasir et  al. ,  2014).  Berdasarkan data BPS, diketahui bahwa produksi pisang di
Indonesia mengalami kenaikan sebesar 2,22%
(155.560  ton)  dan  Sulawesi  Barat  merupakan penghasil  pisang  terbesar  di  Indonesia  (BPS,
2010; Satyantari et al. , 1999).
Selama  ini,  masyarakat  hanya  mengolah daging  buah  pisangnya,  saja  sedangkan kulitnya  dibuang.  Padahal  menurut  Suprapti
(2005),  kulit  pisang  mengandung  bahan organik dalam bentuk selulosa sebesar 18,5%.
Besarnya  kandungan  bahan  organik  dan  juga besarnya  jumlah  limbah  kulit  pisang,  maka perlu  adanya  penanggulangan  pada  kulit pisang agar memiliki nilai guna lebih.
Dibeberapa  wilayah  di  Indonesia,  seperti Palu,  Aceh,  dan  Kalimantan  banyak  terjadi praktek  penambangan  emas  yang  tidak terkontrol,  dimana  untuk  mengekstrak  emas dari  batuan,  umumnya  dilakukan  dengan menggunakan  zat  kimia  berbahaya,  yakni merkuri. Merkuri merupakan logam berat yang bersifat racun. Merkuri bereaksi di dalam tubuh dengan  cara  menghalangi  kerja  enzim, sehingga  proses  metabolisme  tubuh  terputus. Penggunaan  .merkuri  dalam  praktek  tambang emas  dapat  menyebabkan  potensi  terjadinya pencemaran merkuri (Faturahman, 2019).
Menurut Musafira et al. (2015), kulit pisang kepok  ( Musa  paradisiaca Formatypica)  dapat
digunakan sebagai biosorben untuk mengadsorpsi  ion  merkuri  dalam  air  dengan kapasitas penyerapan hingga 99,25%. Namun, penggunaan  kuit  pisang  kepok  sebagai biosorben  masih  memiliki  kelemahan  yakni biosorben  tidak  dapat  disimpan  untuk  waktu yang lama.
Salah  satu  cara  agar  kulit  pisang  kepok dapat  digunakan  sebagai  adsorben  ion  logam dan  dapat  disimpan  untuk  waktu  yang  lebih lama  adalah  dengan  mengolah  kulit  pisang menjadi  arang  aktif.  Arang  aktif  merupakan bahan  padat  berpori  dan  merupakan  hasil pembakaran  dari  bahan  yang  mengandung unsur  karbon  yang  selanjutnya  diaktifasi dengan  cara  fisik  atau  cara  kimia  agar  zat pengotornya  hilang  sehingga  luas  permukaan bertambah dan daya serap adsorben bertambah (Abdi et al. , 2015; Calvin, 2018).
Tingginya  potensi  sumber  daya  alam dalam  bentuk  limbah  kulit  pisang  kepok sebagai  bahan  baku  untuk  pembuatan  arang aktif dan besarnya kemampuan media penyerap tersebut dalam menyerap ion logam, maka perlu dilakukan penelitian tentang Kajian penggunaan arang aktif dari limbah kulit pisang kepok untuk menyerap ion logam merkuri.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan dalam adalah kulit pisang  Kepok  (kulit  berwarna  kuning),  larutan baku HgCl 2 1000 ppm, H 2 SO 4 1 M, NaOH 1 M,
NaOH 0,1 M, HNO 3 1 M, dan aquadest.
Peralatan  yang  digunakan  terdiri  dari kertas  saring  Whatman  No.41,  magnetik stirrert,  pH  meter,  oven,  ayakan  100  mesh, lumpang  dan  alu,  dan  Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Shimadzu AA-6200.

## Prosedur Penelitian

## Pembuatan arang kulit pisang
Kulit  pisang  dibersihkan  dari  kotoran dengan  air  bersih,  kemudian  dikeringkan dengan menggunakan sinar matahari.
Selanjutnya kulit pisang dimasukkan ke dalam tanur selama 2 jam pada suhu 400 o C, sampai kulit pisang menjadi arang (Lestari, 2011).

## Aktivasi arang kulit pisang
Arang kulit pisang yang telah dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu  105 o C dihaluskan  dan  diayak  menggunakan  ayakan berukuran  100  mesh.  Selanjutnya  arang diaktivasi  dengan  larutan  H 2 SO 4 1  M  dengan cara  dikocok  selama  2  jam.  Kemudian  dicuci dengan  akuades,  lalu  dipanaskan  kembali dalam  oven  pada  suhu  105 o C.  Setelah  itu,
didinginkan dalam desicator, kemudian ditimbang dan dikeringkan berulang kali hingga
diperoleh  berat  konstan  (Adinata,  2013;
Suryani, 2009).
Pengaruh  waktu  kontak  adsorpsi  arang aktif  kulit  pisang  terhadap  ion  logam merkuri (Hg)
Larutan  logam  HgCl 2 diambil  sebanyak
25  mL  dengan  konsentrasi  30  ppm  dan  pH  2 dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan  0,1  g  arang  kulit  pisang  dan diaduk  menggunakan  magnetik  stirer  selama variasi  waktu 10,  20, 30, 40, 50  dan  60  menit dengan kecepatan 60 rpm. Kemudian disaring menggunakan  whatman  No.41  dan  filtratnya diukur dengan spektrofotometer serapan atom
(SSA) (Barroroh et al. , 2008).

## Pengaruh pH adsorpsi arang aktif terhadap ion logam merkuri
Larutan  logam  HgCl 2 diambil  sebanyak
25 mL dengan konsentrasi 30 ppm ditambahkan  larutan  HNO 3 dan  NaOH  untuk mengatur  pH    mulai  dari  pH  1,  2,  3,  4,  5  dan pH  6,  kemudian  diinteraksikan  dengan  0,1  g arang kulit pisang, selanjutnya diaduk menggunakan  magnetik  stirrert  berdasarkan waktu maksimum. Setelah itu disaring menggunakan  whatman  No.41  dan  filtratnya diukur menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA) (Barroroh et al ., 2008).
Pengaruh  konsentrasi  adsorpsi  arang  aktif terhadap ion logam merkuri
Larutan logam HgCl 2 diambil sebanyak 25 mL  dengan  variasi  konsentrasi  10  ppm,  20 ppm,  30  ppm,  40  ppm,  50  ppm  dan  60  ppm dimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer  dan  di  atur pH  larutan    sesuai  pH  optimum,  selanjutnya ditambahkan  0,1  g  arang  kulit  pisang, kemudian  diaduk  menggunakan  magnetik stirrert dengan kecepatan 60 rpm berdasarkan waktu terbaik. Kemudian disaring menggunakan  whatman  no.  41  dan  filtratnya
diukur dengan spektrofotometer serapan atom
(SSA) (Barroroh et al ., 2008).

## Penentuan persentase penjerapan
Persentase  penjerapan  logam  berat  dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 1.
% Penjerapan = ( - ) (1)
Keterangan :

## V = Volume larutan (L)
C 1 = Konsentrasi awal larutan (mg/L)
C 2 = Konsentrasi akhir larutan (mg/L) m = Bobot arang aktif (g)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Waktu Kontak Arang Kulit Pisang Terhadap Adsorpsi Ion Logam Merkuri
Waktu  kontak  merupakan  salah  satu faktor yang mempengaruhi proses penyerapan.  Hal  ini  dikarenakan  proses adsorpsi  erat  kaitannya  dengan  laju  reaksi yang  dinyatakan  sebagai  laju  perubahan konsentrasi  zat  per  satuan  waktu  (Calvin, 2018).  Penentuan  waktu  kontak  dilakukan untuk  mengetahui  waktu  minimum  yang diperlukan  oleh  adsorben  dalam  menyerap logam  secara  maksimum  hingga  tercapai keadaan  setimbang  (Widihati et  al. ,  2012).
Hasil  adsorbsi  pada  beberapa  waktu  kontak, diketahui  bahwa  secara  umum,  jumlah  ion logam yang diserap semakin meningkat seiring dengan  bertambahnya  waktu  (Gambar  1). Pada  waktu kontak 30 menit sampai 60 menit didapatkan  bahwa  proses  adsorpsi  telah konstan atau telah mencapai titik kesetimbangan dengan persentase penjerapan rata-rata 61 %. Hal ini disebabkan karena pada waktu  kontak  maksimum,  pori-pori  arang  aktif telah  tertutup  oleh  ion  logam  sehingga  jika waktu  kontak  ditingkatkan  lagi  tidak  akan terjadi  penambahan  penyerapan  ion  logam
Hg(II)  secara  signifikan,  dengan  kata  lain adsorben telah jenuh (Yuliono et al ., 2014).
Gambar 1. Grafik  hubungan  antara  waktu kontak terhadap persentase penjerapan ion logam Hg
Pengaruh pH Larutan Terhadap Persentase Penjerapan Arang Aktif  Kulit  Pisang

## Terhadap Adsorpsi Ion Logam Merkuri
Penelitian tentang pengaruh pH  terhadap kapasitas  adsorpsi  merkuri(II)  dilakukan  untuk mengetahui nilai pH yang  memberikan kapasitas  adsorpsi  maksimum  dari  arang  kulit pisang terhadap ion  logam merkuri. Penelitian ini  dilakukan  dengan  cara  memvariasikan  pH larutan merkuri(II) dari pH 1 hingga 6.
Gambar 2. Grafik hubungan antara pH terhadap  persentase  penjerapan ion logam Hg
Jumlah  ion  logam  merkuri  yang  diserap mengalami kenaikan akibat pengaruh kenaikan pH (Gambar 2). Persentase penjerapan logam Hg (II) mencapai kesetimbangan pada kisaran pH  4  hingga  6.  Persentase  penjerapan
rata-rata pada pH tersebut sebesar 98 %. Hal ini  sesuai  dengan  yang  dijelaskan  oleh  Youg Cai dalam Al-ayubi et al . (2010) bahwa logam
Hg  berada  dalam  bentuk  ion  Hg 2+ dan  stabil hingga  pH  6, pada pH  lebih tinggi  logam Hg 2+ mengendap menjadi HgO dengan reaksi:
Hg 2+ (l) + 2 OH - (l)  HgO (s) + H 2 O (l)

## Pengaruh  Konsentrai  Merkuri(II)  Terhadap Persentase Penjerapan Arang Aktif
Kapasitas  adsorpsi  adalah  kemampuan suatu  adsorben  dalam  menyerap  suatu adsorbat.  Kapasitas  adsorpsi  ion  merkuri  (II) oleh  arang  aktif  kulit  pisang  kepok  dapat diketahui dengan mempelajari besarnya adsorpsi  ion  logam  merkuri(II)  pada  berbagai konsentrasi.
Gambar 3. Grafik hubungan antara konsentrasi  ion  merkuri  terhadap persentase  penjerapan  ion logam Hg
Hasil  yang  diperoleh  menunjukan  bahwa persentase penjerapan ion logam merkuri pada konsentrasi 10 - 30 ppm cenderung mengalami peningkatan  penyerapan  dengan  selisih  yang relatif  besar  (Gambar  3).  Kondisi  penjerapan optimum  terjadi  pada  konsentrasi  logam merkuri pada 40 ppm sebesar 99, 8%. Namun, di  atas  konsentrasi  40  ppm  persentase penjerapan  mengalami  penurunan.  Hal  ini disebabkan  karena pori-pori  arang  aktif    telah tertutup oleh adsorbat, dengan kata lain arang
20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 50 60 70 Pe ny e rap a n Lo ga m Hg (% ) Waktu (menit) 0 20 40 60 80 100 120 0 1 2 3 4 5 6 7 Pe ny e rap a n Lo ga m Hg (% ) pH 94 95 96 97 98 99 100 101 0 20 40 60 80 Pe ny e rap a n Lo ga m Hg (% )
Konsentrasi (ppm)
aktif    telah  mencapai  titik  jenuh  dalam mengadsorpsi ion merkuri (II).    Disamping itu, menurut Wijayanti dalam Previanti et al. (2015)
bahwa  bila  permukaan  adsorben  telah  jenuh atau mendekati jenuh terhadap adsorbat maka ada 2 hal yang mungkin    terjadi. Kemungkinan pertama, terbentuknya lapisan adsorpsi kedua dan  seterusnya  di  atas  adsorbat  yang  telah terikat  di  permukaan,  yang  dikenal  dengan istilah adsorpsi multilayer, Kemungkinan kedua tidak  terbentuk  lapisan  kedua  dan  seterusnya sehingga  adsorbat  yang  belum  teradsorpsi berdifusi keluar pori dan kembali ke arus fluid.
Kesimpulan  dari  grafik  pada  Gambar  3 adalah  arang  aktif  kulit  pisang  kapok  dapat digunakan  untuk  menghilangkan  ion  merkuri (II)  pada  konsentrasi  rendah  yakni  sekitar  40 ppm.  Hal  ini  sesuai  dengan  pernyataan  Said (2010) yang mengatakan bahwa penghilangan merkuri dengan proses adsorpsi dengan arang aktif umumnya digunakan untuk
menghilangkan  merkuri  dengan  konsentrasi rendah  .  Persentase  penyerapan  logam merkuri  dengan  arang  aktif  kulit  pisang  kepok pada  penelitian  ini  adalah  99,8%.  Hasil persentase  penyerapan    penelitian  ini  kurang lebih  sama  dengan  hasil  penelitian  Calvin (2018)  yang  menggunakan  arang  aktif  kulit durian  yakni  99,98%.  Perbedaan  kecil  dalam persentase disebabkan karena jumlah adsorben  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  0,1  gram  sedangkan  penelitian  Calvin (2018) menggunakan adsorben 1 gram.

## KESIMPULAN
Waktu  setimbang  proses  adsorpsi  arang kulit pisang kepok terhadap ion logam merkuri (Hg)  dicapai  pada  waktu  kontak  30  menit dengam persentase penyerapan sebesar 61%. pH  maksimum  adsorpsi  arang  kulit  pisang
kepok terhadap ion logam merkuri (Hg) terjadi pada  pH  5  dengan  persentase  penyerapan sebesar  98%.  Penyerapan  ion  logam  merkuri oleh  arang  aktif  kulit  pisang  kepok  mencapai titik optimum pada konsentrasi 40 ppm dengan persentase  penyerapan  99%.  Arang  aktif  kulit pisang  kepok  menjadi  adsorben  yang  sangat baik  untuk  mengurangi  pencemaran  logam merkuri lingkungan.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdi, C., Khair, R. M., & Saputra, M. W. (2015). Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Pisang  Kepok ( Musa acuminate L.) Sebagai Karbon Aktif untuk  Pengolahan  Air  Sumur  Kota Banjarbaru :  Fe  dan  Mn. Jukung  (Jurnal Teknik Lingkungan) , 1 (1). https://doi.org/10.20527/jukung.v1i1.1045
Adinata, M. (2013). Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang  Sebagai  Karbon  Aktif.  [ Skripsi ]. Jurusan  Teknik  Kimia  Fakultas  Teknologi Industri Universitas
Pembangunan
Nasional “Veteran", Surabaya.
Al-ayubi,  M.  C.,  Barroroh,  H.,  &  Dewi,  D.  C.
(2010).  Studi  Keseimbangan  Adsorpsi Merkuri(II)  Pada  Biomassa  Daun  Enceng Gondok ( Eichhornia crassipes ). ALCHEMY ,
1 (2). https://doi.org/10.18860/al.v0i0.1675
Barroroh, H., Khalifah, S., & Diana, C. (2008).
Studi  Keseimbangan  Adsorpsi  Merkuri(II) pada  Biomassa  daun  Enceng  Gondok (Eichhornia crassipes) yang Diimmobilisasi  pada  Matriks  Polisilikat. Seminar  Nasional  Kimia  XVIII, 10  Juli 2008.  Universitas  Islam  Negeri  Maulana Malik Ibrahim, Yogyakarta.
BPS. (2010). Kabupaten Majene dalam Angka . Badan Pusat Statistik Majene, Majene.
Calvin. (2018). Studi adsorpsi merkuri menggunakan karbon aktif berbahan baku kulit durian (aplikasi pada limbah pertambangan  emas  rakyat  dari  Kab. Mandailing  Natal).  [ Skripsi ].  Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara,
Medan.
Faturahman.  (2019).  Penggunaan  Merkuri Bahayakan  Penambang  Emas  Ilegal. Banjarmasin Post . h ttps://www.tribunnews.com/regional/201
9/01/17/penggunaan-merkuri-bahayakan- penambang-emas-ilegal ,  diakses  pada tanggal 3 Januari 2020.
Lestari, R. (2011). Pembuatan Biocharcoal dari
Kulit  Pisang  untuk  Penyerapan  Logam Timbal (Pb) dan Seng (Zn). [ Skripsi ]. Prodi Pendidikan  Kimia  Universitas  Tadulako, Palu.
Musafira, M., Mirzan, M., & Pratiwi, W. (2015).
Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Pisang  Kepok ( Musa  paradisiaca formatypica)  sebagai
Biosorben  Logam  Merkuri  (Hg). Natural Science:
Journal
of Science and
Technology , 4 (2).
Nasir, N. S. W., Nurhaeni, & Musafira. (2014). Pemanfaatan  Arang  Aktif  Kulit  Pisang Kepok ( Musa normalis ) sebagai Adsorben untuk  Menurunkan  Angka  Peroksida  dan Asam  Lemak  Bebas  Minyak  Goreng Bekas. Natural  Science:  Journal  of Science and Technology , 4 (3): 18 –30.
Previanti,  P.,  Sugiani,  H.,  Pratomo,  U.,  & Sukrido,  S.  (2015).  Daya  Serap  dan Karakterisasi  Arang  Aktif  Tulang  Sapi yang Teraktivasi Natrium
Karbonat Terhadap  Logam  Tembaga. Chimica  et Natura Acta , 3 (2).
https://doi.org/10.24198/cna.v3.n2.9182
Said,  N.  I.  (2010).  Metoda  Penghilangan Logam  Merkuri  di  Dalam  Air  Limbah Industri. Jurnal  Air  Indonesia , 6 (1). https://doi.org/10.29122/jai.v6i1.2447
Satyantari,  W.,  Sumarwan,  U.,  &  Maulana,  A.
(1999).  Analisis  Produksi  dan  Konsumsi
Pisang  Dunia  Serta  Peluang  Ekspor Pisang Indonesia. Agrimedia , 5 (2).
Suprapti,  M.  (2005). Aneka  Olahan  Pisang . Kanisius, Yogyakarta.
Suryani,  A.  (2009).  Pemanfaatan  Tongkol Jagung  untuk  Pembuatan  Arang  Aktif sebagai  Adsorben  Pemurnian  Minyak Goreng  Bekas.  [ Skripsi ].  Departemen Kimia Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Widihati, I. A. G., Suastuti, N. G. A. M. D. A., & Nirmalasari,  M.  A.  Y.  (2012).  Studi Kinetika  Adsorpsi  Larutan  Ion  Logam Kromium (Cr) Menggunakan
Arang
Batang Pisang ( Musa paradisiaca ). Jurnal Kimia (Journal of Chemistry) , 6 (1).
Yuliono,  Y.,  Herawati,  N.,  &  Maryono,  M. (2014).  Kapasitas  Adsorpsi  Arang  Aktif Batang Pisang ( Musa paradisiaca )
Terhadap  Ion  Logam  Kromium  VI.
Chemica:  Jurnal  Ilmiah  Kimia  Dan Pendidikan Kimia , 15 (2): 24 –32. https://doi.org/10.35580/chemica.v15i2.45 89