## ADSORBSI ION Pb 2+ MENGGUNAKAN ARANG AKTIF KULIT DURIAN DENGAN METODE KOLOM ADSORBSI
[Adsorption of Pb 2+ Using Activated Chorcoal Durian Skin with Adsorption Colom Method]
Nurhaeni 1* , Musafira 1 , Agus Rahmatullah 1
1) Jurusan Kimia Fakultas MIPA, Universitas Tadulako Jl. Soekarno Hatta, Kampus Bumi Tadulako Tondo Palu, Telp. 0451- 422611
Diterima 26 Oktober 2016, Disetujui 2 Desember 2016

## ABSTRACT
Research has conducted using of activated charcoal from durian skin as an adsorbent of ion Pb 2+ on water. This study aims to determine the effect of high adsorbent activated charcoal of durian skin and influence of adsorbent elution time. The method used in this study is SSA. The research design is applied is an RAL, with an independent variable are high adsorbent and adsorbent elution time. In this research, the variation applied adsorbent is 13.5 cm high, 18  cm,  22.5  cm,  and  27  cm  and  variations  adsorbent  of  the  elution  time  are  first,  second, third, fourth, fifth, and sixth hour. The results showed that activated charcoal of durian’s skin 27 cm has a higher adsorption with the variation of high adsorbent with high levels of ion Pb is 80.019% and for variations in elution time adsorbent obtained the use of the first hour is more  effective  ,  Activated  charcoal  durian  skin  can  be  used  as  an  adsorbent  decreased levels of Pb ion in the water until the sixth hour.
Keywords: activated charcoal, adsorbent, durian skin, Pb 2+ .

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  penelitian  pemanfaatan  arang aktif kulit  durian  sebagai  adsorben  ion  Pb 2+ pada  air.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  tinggi  adsorben  arang  aktif kulit durian dan pengaruh waktu elusi adsorben. Metode yang digunakan pada percobaan ini adalah  metode  SSA.  Rancangan  penelitian  yang  diterapkan  adalah  RAL,  dengan  variable bebas yaitu tinggi adsorben dan waktu elusi adsorben. Pada penelitian ini diterapkan variasi tinggi  adsorben  sebesar  13,5  cm,  18  cm,  22,5  cm,  dan  27  cm  dan  variasi  waktu  elusi adsorben  jam  kesatu,  kedua,  ketiga,  keempat,  kelima,  dan  keenam.  Hasil  penelitian  ini menunjukkan bahwa arang aktif kulit durian 30 gram mempunyai daya adsorpsi terbaik pada variasi tinggi adsorben dengan kadar ion Pb adalah 80,019% dan untuk variasi waktu elusi adsorben diperoleh penggunaan pada jam pertama yang lebih efektif. Arang aktif kult durian dapat digunakan sebagai adsorben penurunana kadar ion Pb pada air sampai jam keenam.
Kata Kunci : arang aktif, adsorben, kulit durian, ion Pb 2+ .
Coresponding Author : eni_kimia64@yahoo.co.id

## LATAR BELAKANG
Produksi  buah  durian  di  Sulawesi Tengah ini tersebar dibeberapa kabupaten/kota.  Pada  tahun  2012,  hasil per  hektar  dari  produksi  buah  durian adalah  165430  (kw)  dengan  penghasil tanaman  91877  (pohon)  sehingga  hasil rata-rata  produksi  per  pohon  adalah  1,80 (kw/pohon)  jumlah  tersebut  diperkirakan akan  terus  meningkat  karena  produksi buah  durian  sebayak  3.123  ton/ha  (BPS, 2012).
Seiring dengan tingginya produktivitas  buah  durian  maka  jumlah limbah  kulit  durian  ikut  meningkat.  Kulit durian  dilain  pihak  mengandung  selulosa yang  tinggi,yaitu  50%  -  60%,  lignin  5%, dan  pati  5%  (Soekarjo,  1990).  Merujuk pada kandungan selulosa yang tinggi pada kulit  durian,  maka  kulit  durian  dapat dimanfaatkan  pada  banyak  bidang,  salah satunya  dapat  digunakan  sebagai  arang aktif (Soedarya, 2009).
Arang  kulit  durian  memiliki  pori-pori yang  tertutup  tar,  hidrokarbon  dan  zat-zat organik  lainnya,  sehingga  perlu  dilakukan aktifasi  yang  umumnya  menggunakan bahan  kimia.  Bahan  kimia  yang  sering digunakan ialah asam klorida (HCl), karena HCl  mudah  melarutkan  pengotor-pengotor dalam  pori-pori  arang.  Pemanfaatan  dari arang aktif salah satunya adalah mengendalikan  cemaran  logam  berat  di lingkungan  salah  satunya  logam  timbal (Pb) (Snell & Hilton. 1960).
Upaya menurunkan konsentrasi logam pencemar pada limbah cair ataupun
perairan dapat ditembpuh dengan menngunakan beberapa metode,
diantaranya adsorpsi, metode pengendapan,  penggunaan  resin  penukar ion,  dan  metode  filtrasi  (Lopes,  1997). Adsorbsi  merupakan  metode  yang  paling umum  digunakan  karena  metodenya  lebih sederhana  dan  ekonomis,  serta  bahan adsorbennya diregenerasi.
Logam berat dapat diadsorbsi dengan  menggunakan  berbagai  macam jenis  adsorben.  Adsorben  yang  sering diamati  peneliti  ialah  adsorben  yang diproduksi  dengan  memanfaatkan  limbah, adapun beberapa penelitian yang memanfaatkan  limbah  sebagai  adsorben adalah  Rahayu  (2004),  menggunakan arang  tempurung  kelapa  kadar  besi  air sumur  sebelum  penyaringan  adalah  0,54 mg/L  setelah  penyaringan  dengan  berat arang  33,33  gram  dengan  diameter  kolom 2  cm  diperoleh  kadar  besi  air  sumur  yaitu 0,32  mg/L,  jika  penurunan  kadar  besi dipersenkan  maka  %  kapasitas  adsorbsi arang  tempurung  kelapa  adalah  40,74  %. Talunoe  (2015)  menggunakan  arang  kulit kacang  tanah  sebagai  adsorben  besi dengan  variasi  waktu  kontak  adsorbsi didapatkan  hasil  kadar  besi  sampel  1 adalah  1,34  mg/L  dan  sampel  2  adalah 0,83  mg/L    untuk  waktu  kontak  adsorben terbaik  120  menit  dengan  berat  arang  25 gram,  kadar  sampel  awal  adalah  sampel 2,02  mg/L  dan  1,59  mg/L  sehingga  % penurunan kadar besi oleh arang aktif kulit
kacang  tanah  sebagai  adsorben  adalah 33,67 % dan 47,80 %.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Bahan  dasar  dalam  penelitian  ini adalah  kulit  durian  yang  diperoleh  dari limbah  kulit  durian  yang  ada  di  Kota  Palu Sulawesi  Tengah  dan  bahan kimia  lainnya adalah    serbuk  Pb(NO 3 ) 2 ,  HCl  0,5  M  dan aquades.
Peralatan  penelitian  meliputi  ;  drom pembakar, kolom, corong pisah, labu ukur, PH meter, ayakan 60 mesh, jirgen, corong Buchner,  neraca  analitik,  oven,  gegep, spektrofotometri  serapan  atom  (SSA)  dan alat-alat  gelas  yang  umum  digunakan dalam laboratorium kimia.

## Rancangan Penelitian
Rancangan  penelitian  yang  akan diterapkan adalah Rancangan Acak Lengkap  (RAL),  dengan  variabel  bebas yaitu  tinggi  adsorben  dalam  kolom  dan waktu  elusi.  Pada  penelitian  ini  diterapkan variasi  tinggi  adsorben  dalam  kolom  yaitu 13,5  cm,  18  cm,  22,5  cm  dan  27  cm  dan variasi  waktu  elusi    pada  jam  ke-1,  ke-2, ke-3, ke-4, ke-5 dan ke-6.

## Prosedur Penelitian
Pembuatan Arang Aktif
Kulit durian dipotong-potong, dibersihkan, lalu dikeringkan dengan panas matahari, kulit durian kering dimasukkan ke  dalam  drom  pembakar  ±  1 jam  sampai  terbentuk  arang,  arang  kulit durian  dihaluskan  dengan  blender,  arang kulit  durian  diayak  dengan  ukuran  ayakan
60  mesh,  arang  kulit  durian  diaktivasi dengan  HCl  0,5  M  dengan  cara  direndam selama 24 jam dan dicuci dengan aquades hingga  pH  netral,  kemudian  dikeringkan dengan  oven  pada  suhu  110 o C  selama  1 jam  lalu  didinginkan  dalam  desikator  dan arang aktif siap digunakan.
Penggunaan arang aktif sebagai
adsorben untuk penyerapan ion Pb 2+
a.  Variasi Tinggi Adsorben dalam

## Kolom
Pada  penelitian  ini  digunakan  tinggi adsorben  dalam  kolom  dengan  variasi tinggi adalah 13,5 cm, 18 cm, 22,5 cm dan 27 cm dimasukan kedalam kolom adsorbsi dan  dialiri  larutan  Pb(NO 3 ) 2 30  ppm.  Hasil penyaringan  selama  1  jam  ditampung  dan dianalisis kadar ion Pb 2+ dengan menggunakan SSA. Tinggi adsorben terbaik  dalam  kolom  dari  hasil  analisis digunakan  untuk  variasi  waktu  elusi adsorben.
b.  Variasi Waktu Elusi
Kondisi terbaik dari perlakuan sebelumnya  digunakan  pada  perlakuan waktu  elusi  adsorben  untuk  mengetahui efektifitas  adsorben  arang  aktif kulit  durian dalam  penurunan  kadar  ion  Pb 2+ .  Variasi waktu  elusi  adsorben  yang  digunakan adalah jam ke-1, ke-2, ke-3, ke-4, ke-5 dan ke-6,  dengan  dialiri  larutan  Pb(NO 3 ) 2 30 ppm    dengan  volume  yang  didapatkan. Hasil penyaringan ditampung dan dianalisis kadar ion Pb 2+ dengan menggunakan SSA.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penyerapan  Ion  Pb 2+ pada  Berbagai

## Tinggi Adsorben dalam Kolom
Pada  tahap  ini  bertujuan  untuk mengetahui  pengaruh  tinggi  adsorben terhadap  daya  serap  ion  Pb 2+ yang diterapkan berbagai variasi tinggi adsorben yaitu 13,5 cm; 18 cm; 22,5 cm; dan 27 cm dengan  konsentrasi  ion  Pb 2+ 18,768  ppm menggunakan  waktu  selama  1  jam  (60 menit) pada setiap adsorbsi.
Gambar 1  Kurva  penentuan  pengaruh  tinggi adsorben  terhadap  %  konsentrasi ion Pb 2+ .
Kurva hubungan antara tinggi adsorben (arang aktif) terhadap % konsentras  ion  Pb 2+ mengindikasikan bahwa dengan bertambahnya tinggi adsorben  (arang  aktif)  maka  jumlah  % konsentrasi  ion  Pb 2+ yang  terjerap  oleh arang  aktif  akan  meningkat  juga  (Gambar 1).  Hal  tersebut  terjadi  karena  dengan jumlah  arang  aktif  yang  semakin  tinggi, maka  pori-pori  akan  bertambah  sehingga kesempatan kontak antara adsorbat dengan adsorben menjadi lebih besar.
Pada masing-masing tinggi adsorben tersebut  %  konsentrasi  ion  Pb 2+ adalah 55,450%; 58,706%; 68,327%; dan
80,019%.    Dari  hasil  tersebut  diketahui bahwa  arang  dengan  tinggi  27  cm mempunyai daya adsorbsi tertinggi dibanding dengan tinggi arang lainnya. Hal ini  disebabkan  arang  yang  lebih  tinggi volume  adsorbennya  maka  lebih  bayak memiliki  jumlah  partikel,  dengan  bayaknya jumlah  partikel  maka  jumlah  permukaan arang  akan  bertambah  sehingga  jumlah pori-pori pada arang ikut meningkat.
Menurut Stanley (1997), tinggi adsorben  merupakan  salah  satu  faktor yang akan mempengaruhi proses adsorbsi. Proses  adsobsi  akan  meningkat  seiring dengan bertambahnya tinggi dari adsorben,  karena  hal  ini  menentukan kebutuhan jumlah arang aktif.
Berdasarkan  analisis  sidik  ragam diperoleh rata-rata daya serap perlakuan 1 adalah  55,450  %,  perlakuan  2  adalah 58,706  %,  perlakuan  3  adalah  68,327  % dan  perlakuan  4  adalah  80,019  %. Sehingga  dapat  diketahui  daya  adsorbsi terendah sebesar 55,450 % pada perlakuan  1  dan  daya  adsorbsi  tertinggi 80,019 % pada perlakuan 4.
Penyerapan  Ion  Pb 2+ pada  Berbagai Waktu Elusi Adsorben
Berdasarkan  hasil  dari  perlakuan sebelumnya  yaitu  variasi  tinggi  adsorben dalam  kolom,  diperoleh  tinggi  adsorben terbaik yaitu 27 cm  yang memiliki % daya adsorbsi tertinggi, dari kondisi ini digunakan  pada  perlakuan  selanjutnya yaitu  variasi  waktu  elusi.  Pada  penelitian ini  dilakukan   variasi  waktu  elusi  adsorben
55.45  58.706 68.327 80.019 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 % Kon sen tr asi Io n Pb 2+ Tinggi adsorben dalam kolom
yang bertujuan untuk menentukan efektifitas  daya  serap  adsorben  dari  tinggi arang aktif kulit durian yaitu 27 cm.
Gambar 2  Kurva  waktu  elusi    adsorben terhadap % konsentrasi ion Pb 2+
Hasil  yang  diperoleh  menunjukan bahwa  arang  aktif  kulit  durian  masih memiliki  efektifitas  daya  serap  adsorben yang  baik  setelah  digunakan  berulang walaupun terjadi penurunan tetapi penurunan efektifitas daya serap adsorben tidak  terlalu  signifikan  (Gambar  2).  Jika dilihat dari persentasi penyerapan adsorben  pada  jam  ke-1  yaitu    80,019  % sedangkan  pada  jam  ke-6  adalah  75,135 %.  Sehingga  selisi  persentasi  antara  jam ke-1 dan jam ke-6 adalah 4,884 %.
Pada  Gambar  6  diperoleh  hasil bahwa  pada  jam  ke-1  sampai  jam  ke-6, adsorben  arang  masih  menyerap  ion  Pb 2+ pada  sampel.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa penyerapan  ion  Pb 2+ pada  adsorben  kulit durian  sangat  tinggi,  sehingga  perlu adanya  penelitian  lebih  lanjut  untuk menguji  batas  jenuh  dari  penyerapan adsorben kulit durian terhadap ion Pb 2+ .
Hasil penelitian sebelumnya menggunakan  arang  tempurung  kelapa oleh  Rahayu  (2004)  kadar  besi  air  sumur
sebelum  penyaringan  adalah  0,54  mg/L setelah  penyaringan  dengan  ketebalan arang  33,33  gram  dengan  diameter  kolom 2  cm  diperoleh  kadar  besi  air  sumur  yaitu 0,32  mg/L,  jika  penurunan  kadar  besi dipersenkan  maka  %  kapasitas  adsorbsi arang  tempurung  kelapa  pada  penelitian Rahayu  (2004)  adalah  40,74  %  dan  pada penelitian  Talunoe  (2015),  digunakan arang kulit kacang tanah sebagai adsorben besi dengan variasi waktu kontak adsorbsi didapatkan  hasil  kadar  besi  sampel  1 adalah  1,34  mg/L  dan  sampel  2  adalah 0,83  mg/L    untuk  waktu  kontak  adsorben terbaik  120  menit  dengan  berat  arang  25 gram,  kadar  sampel  awal  adalah  sampel 2,02  mg/L  dan  1,59  mg/L  sehingga  % penurunan kadar besi oleh arang aktif kulit kacang  tanah  sebagai  adsorben  adalah 33,67  %  dan  47,80  %.  Sedangkan  pada penelitian ini,  dengan menggunakan arang aktif kulit durian sebagai adsorben diperoleh  konsentrasi  ion  Pb 2+ adalah 3,750  ppm  dengan  menggunakan  kolom adsorbsi,  dengan  variasi  tinggi  terbaik adalah  27  cm  (30  gram)  pada  waktu  elusi dengan  konsentrasi  awal  adalah  18,768 ppm,  sehingga  %  penurunan  kadar  timbal oleh  arang  aktif  kulit  durian  sebagai adsorben adalah 80,019 %.
Berdasarkan hasil penelitian tersebut,  menunjukan  bahwa  adsorben dari  arang  aktif  sangat  efektif,  hal  ini disebabkan karena  jumlah  tinggi  adsorben yang  digunakan.  Semakin  tinggi  adsorben yang  digunakan  maka  semakin  banyak adsorbat  yang  terserap  oleh  adsorben.
80.019 79.131
77.947 76.763
75.579 75.135 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 2 4 6 8 % Kon sen tr asi Io n Pb 2+ Waktu Elusi
Karena  dengan  volume  arang  aktif  yang semakin  bayak,  maka  pori-pori  akan bertambah  sehingga  kesempatan  kontak antara adsorbat dengan adsorben menjadi lebih besar.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat disimpulkan  bahwa  tinggi  adsorben  dalam kolom  yang  memiliki  penyerapan  terbaik dari  semua  perlakuan  adalah  27  cm  (30 gram) dengan persen penyerapan ion Pb 2+
80,02  %.  Penyerapan  ion  Pb 2+ oleh  arang aktif  kulit  durian,  tidak  dipengaruhi  oleh waktu elusi hingga jam ke-6 (6 jam)

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada  kepala  laboratorium  penelitian Jurusan  Kimia  Fakultas  MIPA  Universitas Tadulako yang telah memfasilitasi penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
BPS,  2012. Statistik  Indonesia .  Badan
Pusat Statistik, Jakarta.
Lopes,  D.  A.  1997.  Sorption  of  heavy metals  on  blast  furnace. Water
Resource , 32, 989-996.
Rahayu,  T.  2004. Karakteristik  Air  Sumur Dangkal  di  Wilayah Kartasura  dan
Upaya Penjernihannya. Jurnal
Penelitian  Sains  &  Teknologi,  Vol.
5, No. 2: 104 - 124.
Snell  &  Hilton,  1968.  Encyclopedia  of
Chemical  Analis,  vol.8.  New  York.
(http://www.bdpunib.org  diakses  25
Agustus 2014)
Soedarya.  2009. Tanaman  Durian ( Durio Zibethinus
L).
(http://id.wikipedia.org/wiki/Logam diakses  04 Desember 2013)
Soekarjo, 1990. Kimia Anorganik : Cetakan kedua. Rineka Cipta. Jakarta.
Stanley, G.G. 1997. The Extractive Metallurgy  of  Gold  in  South  Africa .
The South Africa Institute of Mining & Metallurgy, Johannesberg.
Talunoe  O.,  Nurhaeni,  Mirzan  M.  2015.
Pemanfaatan  Arang  Aktif  Kulit Kacang  Tanah  Sebagai  Adsorben Besi  (Fe)  Pada  Air  Sumur  Di  Desa Pendolo, Kec.Pamona Selatan,
Kab. Poso. KOVALEN, 1(1): 7-12.