BIOSORPSI Hg(II) DENGAN KULIT BUAH KAKAO ( Theobroma cacao L.)
BIOSORBTION OF Hg(II) WITH COCOA ( Theobroma cacao L.) FRUIT SKINS
Fitri 1* , Syaiful Bahri 1 , Nurakhirawati 1
1 Jurusan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Tadulako
Diterima 29 September 2015, Disetujui 2 Desember 2015

## ABSTRACT
This  study  aims  are  determine  the  amount  of  biosorbent  from  cocoa  fruit  skin  and  required  best interaction time to be able  to adsorb Hg(II) in solution. This study  was conducted using  a completely randomized  design  (CRD)  with  5  variations  of  biosorbent  amount  is  2,  4,  6,  8,  and  10  grams  and contact time is 30, 60, 90, 120, 150 minutes. Each treatment was repeated twice. The results showed that  the  best  amount  of  biosorbent  in  the  adsorption  of  Hg(II)  is  99.11%  with  biosorbent  weight  2 grams.  Best  contact  time  for  the  adsorption  of  Hg(II)  is  90  minutes  with  the  amount  of  adsorbed  as much as 99.82%.
Keywords : biosorption, cocoa fruit skin, mercury.

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  jumlah  biosorben  kulit  buah  kakao  dan  waktu  interaksi terbaik  yang  diperlukan  untuk  dapat mengadsorpsi  Hg(II)  dalam  larutan.  Penelitian  ini  menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan  5  variasi jumlah biosorben  yaitu 2, 4, 6, 8, dan  10 gram  dan waktu  interaksi  yaitu  30,  60,  90,  120,  150  menit.  Setiap  perlakuan  diulang  sebanyak  dua  kali.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  jumlah  biosorben  terbaik  dalam  penjerapan  Hg(II)  adalah  99,11% dengan berat biosorben sebanyak 2 gram. Waktu interaksi terbaik dalam mengadsorpsi Hg(II) adalah 90 menit dengan jumlah terjerap sebanyak 99,82%.
Kata kunci : biosorpsi, kulit buah kakao, merkuri.
*) Coresponding Author : elfenakimeira@gmail.com

## LATAR BELAKANG
Tanaman  kakao (Theobroma  cacao,
L ) merupakan  salah  satu  komoditas perkebunan yang peranannya cukup penting bagi perekonomian nasional, khususnya penyedia lapangan kerja, sumber  pendapatan  dan  devisa  negara (Sunanto,  2012).  Pada  tahun  2009  luas areal  perkebunan  kakao  di  Sulawesi Tengah tercatat seluas 224.113 Ha dengan produksi  137.651  ton.  Tahun  2013  luas areal  bertambah  menjadi  284.125  Ha dengan  total  produksi  195.846  ton.  (BPS Provinsi Sulawesi Tengah, 2013).
Peningkatan  luas  areal  penanaman maupun  peningkatan  produksi  kakao  akan mengakibatkan  jumlah  limbah  kulit  buah kakao  semakin  meningkat.  Apabila  limbah kulit  buah  kakao  tidak  ditangani  secara baik  maka  akan  menimbulkan  masalah terhadap  lingkungan  seperti  bau  dan  lain- lain (Purnamawati dan Utami, 2014).
Pemanfaatan limbah kulit buah kakao masih sangat terbatas, masyarakat memanfaatkan  limbah  kulit  kakao  lebih banyak  sebagai  pakan  ternak  dan  pupuk kompos  saja.  Sebagian  besar  limbah  kulit buah kakao yang dihasilkan hanya dibiarkan  membusuk  begitu  saja  di  sekitar area perkebunan (Purnamawati dan Utami, 2014).
Kulit buah kakao mengandung komponen  utama  berupa  lignin,  selulosa dan    hemiselulosa  (Anas,  2011  dalam Purnamawati  dan  Utami,  2014).  Menurut Ashadi (1988), kulit buah kakao
mengandung selulosa
31,23%,
hemiselulosa  1,14%  dan  lignin  20-27,95%. Kandungan  selulosa  yang  cukup  tinggi pada  kulit  buah  kakao  ini  berpotensi  untuk diolah  lebih  lanjut  menjadi  adsorben  untuk menangani  masalah  pencemaran  air  oleh limbah zat warna maupun limbah pencemar  lainnya.  Menurut  Riesta  (2004) dalam    Misran  (2009)  selulosa  dapat membentuk ikatan kompleks dengan logam berat yang dapat menurunkan kadar logam berat sehingga selulosa berpotensi sebagai biosorben  salah  satu  logam  berat  yang banyak  terdapat  di  alam  adalah  limbah merkuri dari pengolahan emas.
Logam  merkuri  berada dalam  bentuk senyawa  merkuri  organik  seperti  metil- merkuri,  sekitar  90%  diabsorpsi  oleh dinding  usus,  hal  ini  jauh  lebih  besar daripada bentuk senyawa merkuri anorganik (HgCl 2 ) yang hanya sekitar 10%.
Akan  tetapi  senyawa  merkuri  anorganik  ini kurang  bersifat  korosif  daripada  senyawa merkuri  organik.  Senyawa  merkuri  organik tersebut  juga  dapat  menembus  barrier darah  dan  plasenta  sehingga  dapat menimbulkan  pengaruh  teratogenik  dan gangguan syaraf (Darmono, 2001).
Penanganan  limbah  logam  berat telah  banyak  dilakukan  untuk  mengatasi pencemaran  dan  resiko  keracunan  bagi makhluk hidup. Proses adsorpsi diharapkan dapat mengambil ion-ion logam berat  dari  perairan.  Teknik  ini  lebih menguntungkan  dari  pada  teknik  yang  lain dilihat  dari  segi  biaya  yang  tidak  begitu besar  serta tidak adanya efek samping zat
beracun  (Blais  dkk,  2000  dalam  Imelda, 2014).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Misran
(2009) tentang Pemanfaatan  Kulit  buah  kakao  dan  Kulit Kopi  Sebagai  Adsorben  Ion  Pb  dalam Larutan  menyatakan  bahwa  konsentrasi adsorben yang tinggi menyebabkan peningkatan  persentase  adsorpsi  dan kapasitas adsorben selama waktu adsorpsi juga  meningkat.  Persentase  adsorpsi  ion Pb  untuk  waktu  adsorpsi  60  menit  dan konsentrasi  adsorben  0,04  g/ml  untuk  kulit buah  kakao  dan  kulit  kopi  masing-masing adalah  70,10%  dan  65,56%,  sedang kapasitas  adsorpsi  adalah  0,085  dan 0,0795 mg Pb per g adsorben. Berdasarkan  pada  penelitian  tersebut, limbah kulit buah kakao terbukti berpotensi menyerap logam Pb dalam larutan.

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Bahan  dasar  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah kulit  buah kakao (kulit berwarna  kuning),  HgCl 2 ,  HNO 3 0,6  M,
H 2 SO 4 10%, SnCl 2 10%, kertas saring dan aquades.
Peralatan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  terdiri  dari  neraca  analitik, shaker,  oven,  desikator,  lumpang  dan  alu, blender,  hotplate,  ayakan  60  mesh,  alat- alat  gelas  yang  umum  digunakan  dalam laboratorium dan Atomic Absorption Flame Emission Spectrophotometer tipe Shimadzu AA-6200.

## Prosedur Penelitian

## Penyiapan  sampel
Kulit  buah  kakao  dicuci  dengan  air mengalir  sampai  bersih.  Setelah  itu  kulit buah kakao dipotong-potong dan dikeringkan. Kemudian dihancurkan sampai  halus  dan  diayak  menggunakan ayakan  60  mesh.  Serbuk  kulit  buah  kakao ini selanjutnya digunakan sebagai biosorben.
Aktivasi  kulit  buah  kakao  dengan  HNO 3 (Modifikasi Alamsyah, 2007)
Dalam erlenmeyer 250 mL dimasukkan  20  g  serbuk  kulit  buah  kakao, kemudian tambahkan 200 ml larutan HNO 3 0,6  M,  campuran  dikocok  kemudian disaring.  Biosorben  dikeringkan  dalam oven  pada  suhu  50 O C  selama  24  jam, kemudian  suhu  dinaikkan  menjadi  105 O C lalu didinginkan. Setelah itu, dibilas dengan akuades panas lalu dikeringkan pada suhu 50 O C  selama  24  jam  lalu  dihaluskan. Biosorben  yang  diperoleh  ditampung  ke dalam wadah tertutup.

## Penentuan  jumlah  biosorben  terbaik
(Modifikasi Misran, 2009)
Larutan  Hg  dengan  konsentrasi  5 ppm  sebanyak  100  ml  dicampur  dengan biosorben  dengan  variasi  berat  2,  4,  6,  8, dan  10  g.  Campuran  diaduk  pada  suhu kamar  dengan  kecepatan  pengaduk  100 rpm  selama  30  menit.  Kemudian  larutan disaring dan filtrat yang diperoleh dianalisis menggunakan SSA pada panjang gelombang logam Hg.
Penentuan  waktu  biosorpsi  terbaik (Modifikasi Sulistyawati, 2008)
Dalam lima buah Erlenmeyer,
masing-masing dimasukkan biosorben kulit buah  kakao  teraktivasi  HNO 3 terbaik dengan  berat  terbaik  yaitu  2  gram, ditambahkan masing-masing ke dalam 100 ml larutan Hg 5 ppm. Kemudian campuran diaduk pada suhu kamar dengan kecepatan  100  rpm  dengan  variasi  waktu biosorpsi  30,  60,  90,  120  dan  150  menit. Setiap  waktu  tertentu  campuran  disaring dengan kertas saring, filtrat yang diperoleh dianalisis  jumlah  Hg  yang  teradsorpsi dengan SSA.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh  jumlah  biosorben  kulit  buah kakao  terhadap  adsorpsi  Hg(II)  dalam laruta n
Berat  adsorben  merupakan  salah satu  faktor  yang  mempengaruhi  proses adsorpsi.  Penentuan  jumlah  biosorben terbaik  dilakukan  menggunakan  berbagai variasi  berat  serbuk kulit  buah  kakao  yang telah  diaktivasi  dengan  HNO 3 dengan konsentrasi  0,6M.  Jumlah  Hg(II)  yang teradsorpsi dengan berbagai variasi jumlah biosorben  tersebut  seperti  terlihat  pada grafik pada Gambar 1.
Gambar 1 menunjukkan bahwa penyerapan  terbaik  terjadi  pada  berat  4  g dengan penyerapan logam sebesar 99.17%.  Jumlah  serapan  dari  adsorben kulit  buah  kakao  terhadap  logam  Hg mengalami peningkatan pada awal
penyerapan  setelah  mencapai  keadaan terbaik penyerapan mengalami penurunan.
Gambar 1.  Grafik  hubungan  antara  jumlah biosorben  kulit  buah  kakao terhadap
persentase penjerapan  (%)  Hg(II)  dalam larutan Oscik dan Cooper (1992)
menjelaskan  bahwa  banyaknya  situs  aktif sebanding dengan luas permukaan biosorben  dan  masing-masing  situs  aktif hanya  dapat  mengadsorpsi  satu  molekul adsorbat.  Pada  keadaan  dimana  tempat adsorpsi  jenuh  dengan  adsorbat  maka kenaikan jumlah biosorben cenderung tidak menaikkan jumlah zat yang teradsorbsi.
Pengaruh  waktu  interaksi  biosorben kulit  buah  kakao  terhadap  adsorpsi Hg(II)
Penentuan  waktu  interaksi  biosorpsi dilakukan untuk mengetahui waktu minimum  yang  dibutuhkan  oleh  biosorben kulit  buah  kakao  dalam  menyerap  logam Hg  secara  maksimal  sampai  tercapai keadaan jenuh. Pada perlakuan ini biosorben  yang  digunakan  berdasarkan dari  penentuan  berat  terbaik  yaitu  2  gram dengan  variasi  waktu  interaksi  30,  60,  90,
99,11
99,17 99,13 98,96 98,8 0 20 40 60 80 100 120 0 2 4 6 8 10 12 % Pe n jer ap an
Berat (g)
120,  dan  150  menit.  Jumlah  Hg  yang teradsorpsi dengan berbagai waktu interaksi  tersebut  seperti  terlihat  pada grafik pada Gambar 2.
Gambar 2.  Grafik  hubungan  antara  waktu interaksi  terhadap  persentase penjerapan (%) logam Hg
Grafik  menunjukkan  bahwa  adanya variasi waktu interaksi yang dilakukan tidak memberikan  perubahan  yang  signifikan pada  konsentrasi  logam  Hg  yang  terserap oleh  adsorben.  Jumlah  Hg  yang  terserap oleh biosorben naik seiring dengan meningkatnya waktu adsorpsi. Pada keadaan  awal  waktu  interaksi  30 –  90 menit  jumlah  Hg  yang  terserap  terus meningkat,  tetapi  setelah  diinteraksikan 120 –  150  menit  jumlah  logam  Hg menurun.  Hal  ini  disebabkan  karena  pada waktu  30  menit  sampai  90  menit  gugus- gugus  aktif  pada  adsorben  sudah  terisi penuh  atau  telah  jenuh oleh  logam  Hg (II), sehingga  jika  waktu  interaksi  ditingkatkan lagi  tidak  akan  terjadi  penambahan  logam Hg (II) secara signifikan.
Menurut  Amaliah  (2012),  kondisi  ini sesuai  dengan  teori  bahwa  semakin  lama waktu  interaksi  antara  adsorben  dengan
zat terlarut maka akan semakin banyak zat terlarut  yang  teradsorpsi.  Akan  tetapi, jumlah  zat  terlarut  yang  teradsorpsi  akan mencapai  batas  terbaik  pada  waktu tertentu,  dimana  adsorben  tidak  dapat  lagi mengadsorpsi  karena  ion  logam  sudah mengisi penuh setiap situs aktif permukaan adsorben.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini, dapat disimpulkan bahwa jumlah biosorben kulit  buah  kakao  terbaik  pada  penyerapan logam Hg yaitu 2 gram dengan persentase penyerapan  sebesar  99,11  %.  Sementara itu,  waktu  terbaik  yang  diperlukan  oleh biosorben kulit buah kakao untuk menyerap  Hg(II)  terjadi  pada  waktu  90 menit  dengan  presentase  penjerapan sebesar 99,82 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Alamsyah, Z. 2007. Biosorpsi Biru Metilena Oleh  Kulit  Buah  Kakao .  [Skripsi]. Bogor:
Kimia FMIPA Institut Pertanian Bogor.
Amaliah,  R.  2012. Pemanfaatan  Karang sebagai  Biosorben  Ion  Logam  Ni (II). [Skripsi].  Makassar:  Jurusan
Kimia FMIPA. Universitas Hasanuddin. Ashadi, R. W. 1988. Pembuatan Gula Cair dari Pod Coklat dengan Menggunakan  Asam  Sulfat,  Enzim, serta Kombinasi Keduanya . [Skripsi].  Bogor:  Fakultas  Teknologi Pertanian IPB.
BPS Provinsi Sulawesi Tengah. 2013. Luas Areal dan Produksi Tanaman Perkebunan  Rakyat  menurut  Jenis
Komoditi 2009-2013 . 99,52 99,63 99,82
99,76 99,6 0 20 40 60 80 100 120 0 30 60 90 120 150 180 % Pe n jer ap an Waktu (menit)
Darmono.  2001. Lingklungan  Hidup  Dan pencemaran, Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa Logam. Jakarta: UI Press. Imelda,  J.  2014.  Pemanfaatan  Kulit  Ubi Kayu ( Manihot utilisima pohl )
Sebagai  Biosorben  Logam  Fe. [Skripsi]. Palu: Jurusan Kimia Fakultas MIPA. Universitas Tadulako.
Misran,  E.  2009.  Pemanfaatan  Kulit  buah kakao  dan  Kulit  Kopi  Sebagai Adsorben  Ion  Pb  dalam  Larutan. SIGMA . 12(1): 23 – 29.
Oscik,  J.,  Cooper,  I.  L.  1992. Adsoption .
Chichester: Ellis Horwood Publisher
Limited.
Purnamawati, H., Utami, B. 2014.
Pemanfaatan  Limbah  Kulit  Buah Kakao (Theobroma cacao, L.) Sebagai Adsorben Zat Warna. KKNI sebagai Landasan Peningkatan Kualitas Pembelajaran Sains . Rhodamin  B.  Prosiding  Seminar Nasional  Fisika  dan  Pendidikan (SNFPF) Ke-5. Surakarta, 13 September 2014. Surakarta: Pendidikan Fisika PMIPA Univesitas Sebelas Maret. 5(1). Hlm 12-18.
Sulistyawati,  S.  2008. Modifikasi  Tongkol Jagung  sebagai  Adsorben  Logam Berat  Pb(II) .  Skripsi.  Bogor:  Kimia FMIPA Institut Pertanian Bogor.
Sunanto,  H.  1992. Cokelat .  Yogyakarta: Kanisius.