KINETIKA ADSORPSI ZAT WARNA METILEN BIRU OLEH  KARBON AKTIF DARI KULIT KEMIRI (Aleurites moluccana (L) Willd )
Kinetics of Blue Methylene Dyes Adsorption Substances By Actived Carbon From Hazelnut Shell (Aleurites moluccana (L) Willd )
Jolantje Latupeirissa*, Matheis F.J.D.P. Tanasale, Sigit Hardianto Musa ,
Department of Chemistry, Faculty of Matemathics and Natural Sciences, University of Pattimura-Indonesia
*Corresponding author, e-mail: latupeirissajola@gmail.com
Received: April 2018 Published: July 2018

## ABSTRACT
The adsorption of methylene blue dye by active carbon of hazelnut shell has been done. Through acquired active carbon composing process,  where is the hazelnut shell at entry into  furnace on temperature 350 o C for 2 hour, afterwards  is  cooled  and  at  sieves  by  sieve  100  mesh.  Then  by  the  calsination  process  in  furnace  with temperature 450 o C one was streamed to gas N 2 four 2 hours then characterized by X-ray diffraction (XRD) for carbon before activation. The next activated with KOH solution with a concentration 0f 50 four 5 hour, then dried  in  an  ovenat  120 o C  for  1  hour  and  thencharacterized.  The  weight  of  the  solidacidity  before  and  after activation consecutive (5.3848 x 10 -3 dan 42.1554x 10 -3 ) mol g -1 . Isotherm adsorption of methylene blue dyes on active  carbon  was  following  the  Freundlich  isotherm.  Adsorption  kinetics  of  methylene  blue  dyes  on  active carbon  in  various  concentration  of  hazelnut  shell  was  controlled  with  temperature  variety  at  25 o C  and  30 o C. The result showed that energy activation was -46.24310602 mol -1 and a value is 1.61975 x 10 10 g mg -1 menit -1 . Adsorption  mechanism  of  methylene  blue  dyes  on  active  carbon  at  various  concentration  of  hazelnut  shell  is chemical adsorption process.
Keywords : Actived carbon, hazelnut shell, methylene blue, adsorption kinetics.

## PENDAHULUAN
Pada  saat  ini  pembangunan  di  Indonesia mengalami kemajuan yang sangat pesat. Hal ini diiringi dengan semakin meningkatnya perkembangan dan kemajuan di bidang industri. Perkembangan dan kemajuan di bidang industri tersebut  akan  mempengaruhi  limbah  yang dihasilkan oleh industri, baik dari segi kuantitas maupun kualitas limbah. Limbah yang dihasilkan oleh industri tersebut akan mempunyai resiko sebagai penyebab pencemaran lingkungan.
Limbah  merupakan  masalah  utama  dalam pengendalian  dampak  lingkungan  industri. Umumnya,  limbah  yang  dihasilkan  adalah limbah  zat  warna.  Zat  warna  merupakan senyawa organik atau anorganik  berwarna yang digunakan  untuk  memberi  warna  tekstil  atau suatu makanan, minuman, obat-obatan, kosmetika, dan lain-lain (Fessenden & Fessenden,  1984).  Salah  satu  zat  warna yangpaling  sering  digunakan  pada  industri tekstil adalah metilen biru (Demirbas, 2008).
Berbagai  metode  telah  banyak  dilakukan untuk menangani permasalahan limbah industri khususnya  penghilangan  zat  warna,  antara  lain dengan  metode  koagulasi,  penukar  ion,  dan ozonasi  (Widhianti,  2010).  Tetapi  metode- metode  tersebut  membutuhkan  biaya  yang relatif tinggi dalam pengoperasiannya. Penggunaan bahan biomaterial sebagai penyerap  zat  warna  merupakan  alternatif  yang memberikan  harapan  terhadap  pengolahan limbah. Penggunaan biomassa sebagai penjerap zat  warna  metilen  biru  merupakan  alternatif yang  sekarang  banyak  dikembangkan,  karena lebih  selektif,  pendekatannya  kompetititf, efektif,  dan  murah,  seperti:  tempurung  kelapa, kulit  kenari,  sekam  padi,  kulit  kacang  tanah, kulit  kemiri,  dan  juga  kulit  kakao  (Rafattulah dkk,  2009,  ).  Selama  ini,  kulit  kemiri  banyak dibuang dan belum banyak dimanfaatkan secara optimal,  padahal  kulit  kemiri  memiliki  potensi yang  sangat  melimpah  dan  merupakan  salah satu  bahan  pembuatan  karbon  aktif  yang  dapat digunakan  dalam  proses  adsorpsi.  Latupeirisa
dkk (2017) telah mengkarakterisasi karbon aktif dari kulit kemiri dengan menggunakan XRD.
Karbon  aktif  adalah  suatu  bahan  padat berpori  yang  merupakan  hasil  pembakaran bahan  yang  mengandung  karbon.  Dengan pengolahan tertentu yaitu proses aktivasi seperti perlakuan  dengan  tekanan  dan  suhu  tinggi, dapat  diperoleh  karbon  aktif  yang  memiliki permukaan  dalam  yang  luas.  Aktivasi  karbon aktif  dapat  dilakukan  melalui  2  proses  yaitu aktivasi  kimia  dan  aktivasi  fisika  (Rini  dan Sutapa, 2005).
Chandra  dkk.,  (2009)  telah  melakukan penelitian tentang Proses Preparasi dan Karakterisasi  karbon  aktif  dari  kulit  durian untuk  menghilangkan  zat  warna  metilen  biru, dengan  demikian  penilitian  ini  hanya  mengkaji aspek kondisi optimum untuk mendapatkan luas permukaan karbon aktif  dari kulit durian, tanpa mengkaji  proses  adsorpsi  dan  kinetikanya, padahal  dengan  mengetahui  aspek  adsorpsi, maka  dapat  diketahui  Proses  kesetimbangan yang  menjelaskan  proses  adsorpsi  yang mengikuti  suatu  isoterm  adsorpsi  dan  untuk aspek  kinetikanya,  dapat  diketahui  seberapa cepatnya proses adsorpsi zat warna metilen biru berlangsung, dan bagaimana mekanismenya.
Dengan  memanfaatkan  karbon  aktif  dari kulit  kemiri  sebagai  adsorben  pada  proses adsorpsi,  maka  sangat  diharapkan  dapat mengatasi  masalah  pencemaran  lingkungan oleh  zat  warna.  Pada  penelitian  ini  telah dilakukan  penentuan  kinetika  adsorbsi  metilen biru  oleh  karbon  aktif  dari  kulit  kemir ( Aleurites Moluccana (L) willd)

## METODOLOGI

## Bahan
Kulit  kemiri,  akuades,  KOH  p.a  (E. Merck),  gas  nitrogen,  amoniak  p.a  (E.  Merck), dan zat warna metilen biru.

## Alat
Spektrofotometer UV-VIS (Shimadzu UV- 1201), desikator, ayakan, neraca analitik Ohaus, shaker (SHA-C, Constant Temperature
Oscillator),    seperangkat  alat  gelas,  pipet volum,  hotplate  (Barnstead  Thermolyne  47900
Furnace Cimarec), tanur (Barnstead Thermolyne 47900 Furnace) dan XRD (Shimadzu XD - 160)

## Prosedur kerja Preparasi sampel
Kulit  kemiri  diambil  dari  buah  kemiri. Lepaskan  isinya,  lalu  diambil  kulitnya.  Kulit kemiri  dicuci  berulang  kali  dengan  air  suling, kemudian  diarangkan  dalam  tanur  pada  suhu 350°C  selama  2  jam,  dikeluarkan  dan didinginkan  pada  suhu  ruang,  kemudian dihaluskan  dan  diayak  dihaluskan  sampai menjadi  bubuk  (100  mesh).  Setelah  itu dilakukan  proses  kalsinasi  yaitu,  sampel dimasukan  dalam  perangkat  alat  kalsinasi  yang dipanaskan pada suhu 450 o C dan dialiri dengan gas  nitrogen,  selama  2  jam.  Kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan X-RD dan selanjutkan  disimpan  dalam  desikator  untuk penelitian selanjutnya.

## Uji keasaman permukaan sebelum diaktivasi
Metode yang digunakan untuk menentukan keasaman  permukaan  dari  karbon  aktif  adalah metode gravimetri. Karbon yang dihasikan dari kulit  kemiri,  diambil  sebanyak  0,2  gram, dimasukkan dalam wadah dan diletakkan dalam desikator  yang  di  dalamnya  terdapat  adsorbat ammonia  (p.a).  Desikator  ditutup  selama  24 jam,  kemudian  dikeluarkan  dan  dibiarkan selama  2  jam  pada  tempat  terbuka  untuk melepaskan  basa  yang  teradsorpsi  fisik.  Bobot karbon  yang  telah  mengadsorpsi  basa  diukur untuk   mendapatkan mol basa yang teradsorpsi pada karbon dengan menggunakan rumus:

## Bobot teradsorpsi =
dengan : W 1 = Bobot kosong W 2 = Bobot wadah dan cuplikan W 3 = Bobot  wadah  dan  cuplikan  yang  telah mengadsorpsi amoniak BM = Bobot molekul ammonia

## Proses aktivasi karbon kulit kemiri
Sebanyak  25  g  bubuk  karbon  kulit  kemiri dicampur dengan  KOH 50% 100 mL dimasukkan  ke  dalam  labu  bulat  250  mL  yang dilengkapi  dengan  pengaduk,  diaduk  pada  200 rpm  dengan  perbandingan  waktu  5  jam  pada suhu kamar (sekitar 30°C) dengan perbandingan KOH dalam larutan 1:2.

## Uji keasaman permukaan setelah diaktivasi
Metode yang digunakan untuk menentukan keasaman  permukaan  dari  karbon  aktif  adalah metode gravimetri. Karbon aktif yang dihasilkan  dari  kulit  kemiri,  diambil  sebanyak 0,2  g  dimasukkan  dalam  wadah  dan  diletakan dalam  desikator  yang  di  dalamnya  terdapat adsorbat  ammonia  (p.a).  Desikator  ditutup selama  24  jam,  kemudian  dikeluarkan  dan dibiarkan  selama  2  jam  pada  tempat  terbuka untuk melepaskan basa yang teradsorpsi fisik.

## Karakterisasi karbon aktif
Karakterisasi  struktur  pori  karbon  aktif yang  dihasilkan,  ditentukan  oleh  Penerapan  X- ray diffraction (XRD).
Pembuatan  larutan  standar  zat  warna metilen biru
Larutan  standar  zat  warna  metilen  biru dibuat  dengan  cara  membuat  larutan  induk dengan menimbang 0,1 g zat warna metilen biru ke  dalam  beaker  gelas  kemudian  dipindahkan ke  dalam  labu  takar  100  mL  ditambahkan akuades  sampai  tanda  batas,  maka  diperoleh larutan  standar  dengan  konsentrasi  1000  ppm. Larutan  5  mL  diambil  dari  larutan  induk  ke dalam  labu  takar  100  mL  dan  diencerkan sampai tanda batas maka didapatkan larutan 50 ppm, kemudian  diukur  absorbansinya  pada panjang gelombang antara 500-700 nm menggunakan spektrofotometer UV-Vis.

## Pembuatan kurva standar zat warna metilen biru
Diambil  1  mL  larutan  zat  warna  metilen biru  dari  larutan  induk  50  ppm  ke  dalam  labu takar 100 mL dan encerkan sampai tanda batas maka didapatkan larutan zat warna metilen biru 0,5  ppm.  Hal  yang  sama  dilakukan  untuk konsentrasi  1,0  ppm  (diambil  2  mL);  1,5  ppm (diambil  3  mL);  2,0  ppm  (diambil  4  mL);  dan 2,5  ppm  (diambil  5  mL)  setelah  itu  diukur absorbansi masing-masing konsentrasi menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis  pada panjang gelombang maksimum 665 nm.
Adsorpsi zat warna metilen biru oleh karbon aktif dari kulit Kemiri.
Sebanyak 25 mL larutan zat warna metilen biru  dengan  konsentrasi  25  ppm,  55  ppm,  100 ppm,  150  ppm,  dan  200  ppm,  dimasukkan  ke dalam  erlemeyer  yang  berbeda,  kemudian
ditambahkan0,1  g  karbon  aktif  pada  masing- masing  erlemeyer,  dikocok  selama  2  jam, didiamkan,  dan  disaring  menggunakan  kertas saring  Whatman  no.42.  Konsentrasi  larutan setelah diadsorpsi ditentukan dengan menggunakan  Spektrofotometer  UV-Vis  pada panjang gelombang 665 nm.

## Penentuan orde dan tetapan laju adsorpsi
Untuk  penentuan  orde  dan  tetapan  laju reaksi  dilihat  pada  konsentrasi  zat  warna metilen  biru  dan  jumlah  karbon  aktif  yang mempunyai  adsorpsi  optimum  yang  diperoleh berdasarkan langkah kerja adsorpsi.
Selanjutnya,  zat  warna  metilen  biru  yang mempunyai adsorpsi optimum, diambil sebanyak 25 mL, dimasukkan dalam erlemeyer kemudian  tambahkan  0,1  g  karbon  aktif. Setelah itu, dikocok selama 30 menit pada suhu 25 o C.  Larutan  yang  dihasilkan,  kemudian disaring  dengan  kertas  saring  Whatman  no.42. Konsentrasi larutan setelah diadsorpsi, ditentukan dengan menggunakan
Spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang  665  nm.  Hal  yang  sama  dilakukan untuk  waktu  60,  90,  120,  150,  180,  240,  360 menit.

## Penentuan energi aktivasi
Langkah  Penentuan  orde  dan  tetapan  laju adsorpsi dilakukan dengan memvariasikan suhu pada 30 o C

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Preparasi karbon dari kulit kemiri
Kulit kemiri yang telah dicuci, dikeringkan dan  dilakukan  proses  pengarangan    dengan menggunakan tanur pada suhu 350 ºC selama 2 jam  hingga  menjadi  arang.  Arang  yang  sudah terbentuk  kemudian  ditumbuk  dan  diayak dengan  ayakan  yang  berukuran  100  mesh, Selanjutnya,  dilakukan  suatu  proses  yaitu proses kalsinasi yang bertujuan untuk menghilangkan  uap  air,  pengotor-pengotor  lain sehingga yang tersisa hanya karbon.
Proses  kalsinasi  ini  dilakukan  dengan pemanasan  arang  pada  suhu  450º  C  selama  2 jam  serta  dialiri  gas  nitrogen  (N 2 ).  Arang dimasukan  dalam  reaktor  telah  dihubungkan dengan  tabung  nitrogen.  Reaktor  kemudian ditempatkan  pada  furnace  yang  suhunya  telah diatur, yang dihubungkan pula dengan regulator
untuk  menyelaraskan  suhu  tanur  dengan pencatat  suhu  yang  telah  ditentukan  yang terhubung pula dengan stabilizer untuk menstabilkan  tegangan  listrik  yang  masuk  ke dalam  furnace.  Setelah  itu  didinginkan  pada suhu kamar. Karbon yang dihasilkan dari proses kalsinasi kemudian dikarakterisasi dengan XRD yang  diperlihatkan  pada  Gambar  1,  setelah  itu disimpan untuk penelitian selanjutnya. Analisis difraksi sinar X dilakukan dengan menggunakan  alat  XRD  dengan  panjang gelombang  1,54060  Å  menggunakan  radiasi dari  tabung  target  Cu,  tegangan  40,0  kV,  arus 30,0 mA dan daerah pengamatan antara 3,0200 – 90,0000 derajat, selama 0,24 detik.
Gambar  1. Difraktogram XRD karbon sebelum aktivasi
Berdasarkan  difraktogram  XRD  yang diperlihatkan  pada  Gambar  1  data  kristalitas untuk sampel karbon sebelum aktivasi meliputi pemisahan interlayer karbon yaitu berturut-turut untuk tiga peak utama yaitu 2,95 Å, 3,75 Å, dan 3,27 Å, ketiga peak tersebut berada pada daerah 2Ө  masing-masing  adalah  30,2782º,  23,7000º, dan 27,2200º.

## Aktivasi karbon dari kulit kemiri
Pada  pembuatan  karbon  aktif,  tahapannya adalah  tahap  aktivasi  secara  kimia  dengan penambahan  larutan  KOH  50  %  selama  5  jam. Tahap  aktivasi  bertujuan  untuk  memperbesar pori-pori  karbon  sehingga  kualitas  kulit  kemiri dapat  digunakan  sebagai  adsorben.  Secara umum,  proses  aktivasi  ada  dua  macam  yaitu aktivasi kimia dan fisika, aktivasi kimia adalah proses  pemutusan  rantai  karbon  dari  senyawa organik  dengan  pemakaian  bahan-bahan  kimia. Aktivasi  fisika  adalah  proses  pemutusan  rantai karbon  dari  senyawa  organik  dengan  bantuan
panas,  uap,  dan  CO 2 .    Setalah  itu,  karbon  aktif tersebut  dikarakterisasi  dengan  menggunakan alat  XRD  dan  hasilnya  memiliki  puncak  lebih ramping  daripada  karbon  sebelum  aktivasi dengan  KOH.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa karbon sesudah aktivasi mempunyai kristalinitas  yang  lebih  baik  dari  karbon sebelum aktivasi. Hal tersebut disebabkan KOH telah membersihkan pengotor-pengotor, sehingga struktur karbon tersebut akan menjadi semakin baik, yang diperlihatkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Difraktogram XRD karbon sesudah aktivasi
Dari  Gambar  2,  menunjukan  bahwa terdapat  juga  tiga  peak  utama  yang  nilanya berturut-turut  3,04  Å,  3,36  Å  dan  8,53  Å  dan masing-masing  berada  pada  nilai  2Ө  dengan nilai yang bergeser yaitu 29,3898 Å, 26,5062 Å, dan  10,3600  Å  yang  berbeda  dengan  nilai  2Ө pada  difraktogram  karbon  sebelum  aktivasi. Pergeseran ini menunjukan terjadinya perbedaan  jarak  antar  muka  kristal  karbon. Jarak  antar  muka  ini  disebabkan  oleh  zat aktivator KOH.
Penentuan keasaman padatan karbon aktif Keasaman padatan dapat dinyatakan sebagai  banyaknya  gugus-gugus  asam  yang terdapat  dalam  setiap  satuan  berat  sampel. Pengukuran  sampel  karbon  sebelum  dan sesudah  aktivasi  dilakukan  dengan  metode gravimetri yaitu adsorpsi uap amoniak. Keasaman  sampel  karbon  sebanding  dengan banyaknya  uap  amoniak  yang  teradsorpsi  oleh sampel  karbon,dimana  pengukuran  dilakukan dalam  keadaan  vakum  sehingga  tidak  ada  basa lain  dan  uap  air  yang  berkompetisi  dengan amoniak.
Keasaman  padatan  untuk  mengetahui kemampuan  adsorpsi  karbon  aktif  yang dilakukan  dengan  metode  gravimetri.  Rusman (1999),  menyatakan  bahwa  jumlah  asam  dari suatu  padatan  dapat  diperoleh  dengan  cara mengukur  jumlah  basa  yang  teradsorpsi  secara kimia (kemisorpsi), dalam fase gas.
Tabel 1. Perbandingan keasaman bobot teradsorpsi karbon sebelum  dan setelah
aktivasi. Sampel kosong Cawan kosong (W1) gram Cawan + sampel (W2) gram Cawan + sampel yg telah teradsorpsi Bobot teradsorpsi x 10 -3 (molg -1 )
Karbon sebelum diaktivasi 34,3002 34,5012 34,5196 5,3848 Karbon sesudah diaktivasi 34,3001 34,5002 34,6436 42,1554
Basa  yang  digunakan  adalah  NH 3 dan terlihat  jelas  dari  hasil  yang  didapat  bahwa berat NH 3 semakin bertambah, hal ini disebakan karena  bertambah  luasnya  permukaan  karbon akibat  proses  aktivasi  sehingga  memungkinkan lebih banyaknya adsorbat amonia yang teradsorpsi, terlihat pada Tabel 1.
Data  absorbansi  zat  warna  metilen  biru sesudah  diadsorpsi  oleh  karbon  aktif  dari kulit kemiri.
Data  hasil  pengukuran  absorbansi  zat warna  metilen  biru  sesudah  diadsorpsi  oleh karbon  aktif  dari  kulit  durian  yang  diukur dengan  spektrofotometer  UV-Vis  pada  panjang gelombang 665 nm dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.Absorbansi zat warna metilen biru sesudah diadsorpsi oleh karbon aktif dari kulit kemiri.
Filtrat (A ads ) Berat  adsorbat  = 0.1 mg/g Fp A x A1 - 0,298 A2 2x 0,342 A3 10x 0,126 A4 10x 0,168 A5 10x 0,085 Keterangan: Aads=    zat  warna  metilen  biru  (A1  =  25  ppm;  A2  =  55
ppm;  A3  =  100  ppm;  A4  =  150  ppm;  A5  =  200 ppm)
A x =  Absorbansi  adsorpsi  zat  warna  metilen  biru  oleh karbon aktif dari kulit kemiri Fp  = Faktor pengenceran.
Berdasarkan  data  yang  diperoleh  pada penelitian ini, dapat ditentukan isoterm adsorpsi yang  diikuti  oleh  karbon  aktif  terhadap  zat warna metilen biru dari kulit kemiri. Pengukuran  absorbansi  larutan  standar  zat warna  metilen  biru  dari  karbon  aktif  dapat dibuat  kurva  standar  zat  warna  metilen  biru yang ditunjukan pada  Tabel 3.
Tabel 3. Data hasil pengukuran kurva standar zat warna Metilen biru Konsentrasi Absorbansi 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0,000 0,040 0,128 0,226 0,332 0,426
Untuk  menjelaskan  adsorpsi  zat  warna metilen biru oleh karbon aktif pada kulit kemiri, ada  dua  persamaan  isoterm  adsorpsi  yang umum  digunakan  yaitu  isoterm  Langmuir  dan Freundlich.    Adsorpsi  zat  warna  metilen  biru oleh  karbon  aktif  pada  kulit  kemiri,  umumnya menggunakan  dua  persamaan  isoterm  adsorpsi yaitu  isoterm  Langmuir  dan  Freundlich. Isoterm  Langmuir  berdasarkan  hubungan  C e terhadap C e /( ⁄ ), sedangkan isoterm Freundlich  berdasarkan  hubungan  Ln  C e terhadap Ln( ⁄ ).
Berdasarkan  parameter-parameter  isoterm Langmuir  dan  Freundlich  di  bawah  ini  (Tabel 4),  maka  dapat  dibuat  kurva  isoterm  Langmuir (Gambar  3)  dan  kurva  isoterm  Freundlich (Gambar  4)  untuk  masing-masing  konsentrasi sehingga dapat diketahui isoterm adsorpsi yang sesuai  untuk  adsorpsi  zat  warna  metilen  biru oleh  karbon  aktif  dari  kulit  kemiri  dengan membandingkan  nilai  koefisien  korelasi  (r 2 ) (Atkins, 1997).
Tabel 4. Parameter-parameter isoterm Langmuir dan Freundlich pada  konsentrasi
200 ppm Co Ce Co-Ce Q x/m Ce/(x/m) ln Ce ln (x/m) 25 1.847 23.153 92.61 5.788 0.319 0.614 1.756 55 4.028 50.972 92.68 12.743 0.316 1.393 2.545 100 7.282 92.718 92.72 23.180 0.314 1.985 3.143 150 9.655 140.345 93.56 35.086 0.275 2.267 3.558 200 10.107 189.893 94.95 47.473 0.213 2.313 3.860
Gambar 3. Kurva isoterm adsorpsi Langmuir
Gambar 4. Kurva isoterm adsorpsi Freundlich
Hubungan linieritas isoterm Langmuir dan Freundlich pada adsorpsi zat warna metilen biru oleh  karbon  aktif  dari  kulit  kemiriberdasarkan persamaan  garis  dan  koefisien  korelasi  (r 2 ) dapat dilihat pada Tabel 5
Tabel 5. Persamaan garis isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich
Isoterm adsorpsi Persamaan garis lurus r 2 (%) Langmuir y = -0,009x + 0,352 60,3 Freundlich y =  1,158x + 0,986 97,6
Berdasarkan Tabel 4 dapat ditentukan pola isoterm  adsorpsi  zat  warna  metilen  biru  oleh karbon aktif berdasarkan nilai koefisien korelasi (r 2 ).  Dari  hasil  yang  diperoleh  pada  Tabel  4, nilai  koefisien  korelasi  (r 2 )  tertinggi  adalah isoterm  Freundlich,  sehingga  dapat  dinyatakan bahwa  isoterm  adsorpsi  yang  diikuti  oleh adsorpsi  zat  warna  metilen  biru  oleh  karbon aktif  dari  kulit  kemiri  mengikuti  isoterm adsorpsi  Freundlich.  Isoterm  Langmuir  hanya berlaku  untuk  adsorpsi  lapisan  tunggal  pada
permukaan  adsorben  yang  bersifat  homogen, sedangkan  isoterm  Freundlich  berlaku  untuk adsorben  yang  permukaan  bersifat  heterogen (Lynam,  dkk.,  1995).      Hal  ini  menunjukkan bahwa  pada  larutan  yang  berkekuatan  ion rendah  molekul  karbon  aktif  mempunyai  pori- pori  yang  saling  berhubungan.  Pori-pori tersebut  yaitu  pori  makro,  mikro,  dan  transisi. Melalui  pori  inilah  terjadi  proses  penyerapan. Pori  makro  dapat  menyerap  molekul  adsorbat dan pelarut yang berhubungan dengan permukaan luar dari partikel karbon, pori mikro merupakan  cabang  dari  pori  makro  dan  dapat menyerap  pelarut  dan  adsorbat  dengan  ukuran yang  lebih  kecil,  sedangkan  pori  transisi merupakan  cabang  dari  pori  mikro  yang  hanya dapat  menyerap  molekul  pelarut  yang  lebih kecil. Sehingga dari kulit kemiri, adsorbat yang terbentuk hanya satu lapisan karena permukaan karbon  aktif  yang  bersifat  homogen.    Pada larutan  yang  berkekuatan  ion  tinggi  molekul karbon  aktif  menjadi  bentuk  acak,  sehingga permukaan  karbon  aktif  sebagai  adsorben bersifat  heterogen  karena  dapat  membentuk lapisan  adsorbat  dengan  ketebalan  beberapa lapis (Coocson., 1978).
Dengan  menggunakan  persamaan  isoterm Freundlich pada konsentrasi adsorpsi zat  warna metilen  biru  yang  mempunyai  nilai  optimum dapat dihitung kapasitas atau kemampuan jerap karbon  aktif  sebagai  adsorben.  Berdasarkan hasil perhitungan pada Lampiran (4), diperoleh nilai  K F sebesar  0,0268  x  10 2 dan  1/n  sebesar 1.163 yang menunjukkan indikator ketergantungan  konsentrasi  dari  besar  energi yang  berhubungan  dengan  proses  adsorpsi, sehingga  nilai  n  =  0,8636.  Nilai  K F menunjukkan  kapasitas  jerap,  semakin  besar nilai K F maka semakin besar kapasitas adsorben menyerap  adsorbat  (Lynam,  dkk.,  1995)  dan dibenarkan oleh penelitian ini yang menghasilkan  nilai  K F sebesar  0,0268  x  10 2 mg g -1 lebih  besar  jika  dibandingkan  dengan  hasil penelitian yang diperoleh Tutupary (2010) yaitu sebesar 0,0353 mg g -1 . Nilai n> 1 mengindikasikan baiknya penjerapan zat warna metilen  biru  oleh  karbon  aktif  (Zor,  2004). Berdasarkan data di atas maka dapat diindikasikan  bahwa  adanya  perlakuan  karbon aktif  memberikan  nilai  n  yang  berkurang.  Hal ini  diduga,  karena  permukaannya  yang  kecil dan  bersifat  selektif  sehingga  pada  campuran
y = -0.0098x + 0.3521 R² = 0.6039 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400 0.000 5.000 10.000 15.000 C e /(x /m ) C e y = 1.1585x + 0.9861 R² = 0.976 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 ln ( x /m ) ln Ce
zat, ada beberapa komponen yang terserap oleh zat padat tertentu (Cheremisinoff, dkk., 1978).
Penentuan  orde  reaksi  dan  tetapan  laju adsorpsi
Dalam  menentukan  orde  dan  tetapan  laju adsorpsi  digunakan  konsentrasi  zat  warna metilen biru dan karbon aktif yang mempunyai adsorpsi  optimum  sesuai  dengan  hasil  yang diperoleh  pada  Tabel  3  yaitu  pada  konsentrasi 200  ppm.  Selanjutnya  dilakukan  pengukuran dengan  variasi  waktu  mulai  dari  30  menit sampai  360  menit  pada  suhu  25 0 C  yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Absorbansi larutan zat warna metilen biru yang telah teradsorpsi oleh karbon aktif dengan konsentrasi 200 ppm pada suhu 25 0 C Waktu (t, menit) Fp Absorbansi
30
60
90 120 150 180 240 360 20x 20x 20x 20x 20x 20x 20x 20x 0,332
0,522 0,596 0,572 0,586 0,260 0,254 0,301
Model  kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde satu-semu
Model  kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde satu-semu  zat  warna  metilen  biru  oleh  karbon aktif dari kulit kemiri pada konsentrasi 200 ppm pada  suhu  25  °C  dengan  nilai  parameter- parameter  yang  digunakan  dapat  dilihat  pada Tabel 7.
Tabel 7. Model kinetika adsorpsi Lagergren orde satu- satu-semu zat warna metilen biru oleh karbon aktif dari kulit kemiri dengan konsentrasi  konsentrasi 200 ppm
pada suhu 30 ºC.
Persamaan Kinetika r 2 (%) Xe (mg/g) Xe yang dicoba Xe yang dihitung
  t ads k e X X e X , 1 ln ln    27,74 50
-0,545x10 -3
26,38 55 -0,193x10 -4
Hasil  perhitungan  pada  Tabel  7  diperoleh dari  nilai  parameter-parameter  yang  digunakan pada Tabel 8 dengan nilai yang dicoba = 50 mg/g.
Tabel 8. Parameter-parameter model kinetika adsorpsi Lagergren orde satu-semu zat warna metilen biru oleh karbon aktif dari kulit kemiri dengan konsentrasi 200 ppm  dan nilai yang dicoba = 50 mg g -1 pada suhu 25 ºC
t (menit) Abs Fp Ce (ppm) Cads (ppm) X (mg g -1 ) (Xe-X) (mg g -1 ) ln (Xe-X) (mg g -1 ) 30 0,332 20 x 6,804 193,196 48,299 1,701 0,531 60 0,522 20 x 10,604 189,396 47,349 2,651 0,975 90 0,596 20 x 12,084 187,916 46,979 3,021 1,106 120 0,572 20 x 11,604 188,396 47,099 2,901 1,065 150 0,586 20 x 11,884 188,116 47,029 2,971 1,089 180 0,260 20 x 5,364 194,636 48,659 1,341 0,293 240 0,254 20 x 5,244 194,756 48,689 1,311 0,271 360 0,301 20 x 6,184 193,816 48,454 1,546 0,436
Dengan  menggunakan  data  pada  Tabel  8 maka  dapat  dibuat  kurva  t  vs  ln  ( -X)  untuk model  kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde  satu semu  seperti  terlihat  pada  Gambar  5.  Nilai koefisien korelasi(r 2 ) yang diperoleh dari kurva pada  Gambar  6  sebesar  27,74  %  yang  berarti bahwa kinetika adsorpsi zat warna metilen biru oleh  karbon  aktif  dari  kulit  kemiri  dengan konsentrasi  200  ppm  tidak  mengikuti  model kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde  satu-semu karena  nilai  koefisien  korelasinya  di  bawah  95 %.
Gambar 5. Kurva kinetika adsorpsi Lagergren orde satu-semu dengan yang dicoba
= 50 mg/g. y = -0.001x + 1.010 R² = 0.277 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 0 100 200 300 400 ln (X e- X) t (menit)
Pada  sistem  adsorpsi  karbon  aktif-metilen biru  pada  konsentrasi  200  ppm  untuk  suhu  25 o C, nilai Xe yang dicoba adalah 50 mg g -1 yang menghasilkan persamaan garis lurus  ln (Xe-X) =  -0,001x  –  1,010  dengan r 2 =  27,74 %  dan Xe yang dihitung adalah  -0,545x10 -3 mg  g -1 (Tabel 7).
Model  kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde dua-semu
Pengolahan  data  hasil  penjerapan  model kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde  dua-semu  zat warna  metilen  biru  oleh  karbon  aktif  pada konsentrasi 200 ppm dapat dilihat pada Tabel 9 dan Gambar 6.
Tabel 9. Parameter-parameter model kinetika adsorpsi Lagergren ordeDua semu zat warna metilen biru pada konsentrasi 200 ppm pada
suhu25 ºC t (waktu) Ce (ppm) Cads (ppm) X (mg g-1) t/X (menit mg g -1 ) 30 6,804 193,196 48,299 0,621 60 10,604 189,396 47,349 1,267 90 12,084 187,916 46,979 1,916 120 11,604 188,396 47,099 2,548 150 11,884 188,116 47,029 3,190 180 5,364 194,636 48,659 3,699 240 5,244 194,756 48,689 4,929 360 6,184 193,816 48,454 7,430
Dengan  menggunakan  data  pada  Tabel  9 maka  dapat  dibuat  kurva  t  vs  t/x  untuk  model kinetika  adsorpsi  Lagergren  orde  dua-semu seperti terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Kurva kinetika adsorpsi Lagergren orde dua – semu
Nilai koefisien korelasi (r 2 ) yang diperoleh dari kurva pada Gambar 6 sebesar 99,9%menunjukkan  bahwa  model  kinetika
adsorpsi  zat  warna  metilen  biru  oleh  karbon aktif  pada  konsentrasi  200  ppm  mengikuti model  adsorpsi  Lagergren  orde  dua-semu dengan Xe= 49,02 mg g -1 dan k 2,ads = 0,00788 g mg -1 menit -1 .  Hasil  penelitian  ini  dibandingkan dengan yang dilakukan oleh Abechi, dkk (2011) bahwa kinetika adsorpsi zat warna metilen biru oleh  karbon  aktif  dari  kulit  kelapa  sawit  sama- sama  mengikuti  model  kinetika  adsorpsi  orde dua, meskipun menggunakan karbon aktif yang berbeda.

## Mekanisme  Adsorpsi  Zat  Warna  Metilen Biru Oleh Karbon Aktif  Dari Kulit kemiri.
Mekanisme  proses  adsorpsi  zat  warna metilen  biru  pada  konsentrasi  200  ppm  dapat dijelaskan  dengan  mengasumsikan  bahwa sebagai  penentu  laju  reaksi  adalah  proses penjerapan  kimia  yang  meliputi  gaya  antar valensi atau pertukaran elektron antara adsorbent  dan  adsorbat.  Ini  berarti  sebagai penentu  laju  proses  adsorpsi  yaitu  proses pengambilan  yang  berupa  penjerapan  kimia- fisik dengan proses pengambilan yang berlangsung  paling  lambat  yaitu  saat  proses adsorpsi,  terjadi  interaksi  elektrostatik  antara zat  warna  metilen  biru  yang  bermuatan  positif dengan  karbon  aktif  yang  bermuatan  negatif (Allen,dkk., 1997).
Difusi  intra  partikel  bergantung  pada beberapa  faktor  seperti  struktur  sorben,  sifat fisik sorben dan sorbat, sifat-sifat kimia sorbat, interaksi sistem dan kondisi sistem. Mekanisme difusi  intra  partikel  didasarkan  pada  dua mekanisme  yaitu  difusi  pori  dan  difusi  padat. Difusi  pori  bergantung  pada  transport  pelarut dan  struktur  internal  dari  pori-pori  sorben. Mekanisme  ini  menjelaskan  difusi  molekul sorbat  ke  dalam  partikel  dalam  cairan  dan dalam pori-pori cairan (Allen,dkk., 1997).

## Penentuan energi aktivasi
Penentuan  energi  aktivasi  dilakukan  pada konsentrasi  zat  warna  dan  kadar  garam  yang mempunyai adsorpsi optimum yaitu konsentrasi zat  warna  biru  metilen  200  ppm  dengan memvariasikan suhu  25 0 C dan 30 0 C. Adapun hasil  absorbansi  pada  variasi  waktu  dapat dilihat  pada Tabel 6  untuk  25 o C  dan Tabel  10 untuk 30 o C.
Pada umumnya adsorpsi merupakan proses eksotermis,  Δ <  0.  Proses  ini  digambarkan dengan  meningkatnya  suhu  bila  adsorbat
y = 0.0205x + 0.0497 R² = 0.9997 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 0 100 200 300 400 t/X (m en it. g /m g ) t (menit)
berinteraksi  dengan  adsorben.  Besarnya  energi yang terlibat dalam adsorpsi, ditentukan dengan menggunakanpersamaan  Arrhenius  yaitu: = RT  ln  k  Berdasarkan  hasil  penelitian  ini  yang mengikuti mekanisme adsorpsi kimia (kemisorpsi), maka jumlah zat yang teradsorpsi akan  makin  besar  dengan  naiknya  suhu.  Oleh karenaitu,  maka  untuk  melepaskan  kembali adsorbat  dari  permukaan  adsorben  diperlukan banyak energi.
Tabel 10. Absorbansi larutan zat warna biru metilena yang telah teradsorpsi oleh  karbon aktif dengan konsentrasi 200 ppm pada suhu 30 0 C. Waktu (t,menit) Fp Absorbansi 30 20x 0,348 60 20x 0,414 90 20x 0,587 120 20x 0,432 150 20x 0,355 180 20x 0,498 240 20x 0,264 360 20x 0,127
Pada  penelitian  ini,  orde  reaksi  yang diikuti  oleh  adsorpsi  karbon  aktif  terhadap  zat warna  biru  metilena  adalah  orde  dua  dan dengan menggunakan nilai pada suhu 25 o C dan suhu 30 o C, sehingga dapat dibuat suatu perhitungan  untuk  menentukan  nilai  energi aktivasi  ( )  dengan  menggunakan  parameter- parameter seperti yang dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Parameter-parameter penentuan energi aktivasi
Suhu ( o C) k 2 ,ads (g mg -1 menit -1 ) T (K) 1/T (K -1 ) ln k 2 ,ads (g mg -1 menit -1 ) 25 30 0,00788 0,00579 298 303 3,3557 x 10 -3
3,3003 x 10 -3 -4,8434 -5,1516
Dengan  menggunakan  data  pada  Tabel  11 dibuat  perhitungan  untuk  menghitung  energi aktivasi  ( ).    Berdasarkan  hasil  perhitungan pada  diperoleh  energi  aktivasi  (E a )  sebesar -46,24310602  kJ  mol -1 dan  faktor  pra- eksponensial  (A)  sebesar    1,61975  x 10 - 10 g mg -1 menit -1 .  Hasil  yang  diperoleh  ini  sangat dipengaruhi  oleh  suhu  dalam  meningkatkan
kapasitas adsorpsi, maka dengan meningkatnya suhu, kapasitas adsorpsi juga meningkat.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  maka  dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Adsorpsi  zat  warna  metilen  biru  oleh akrbon  aktif  dari  kulit  kemiri  mengikuti isoterm adsorpsi Freundlich.
2. Model  kinetika  adsorpsi  metilen  biru  oleh karbon  aktif  dari  kulit  kemiri  mengikuti model  adsorpsi  Lagergren  orde  dua-semu dengan  nilai  konstanta  laju  reaksi  (k2, ads ) sebesar  0,00788  g  mg -1 menit -1 dan  X e sebesar  49,02  mg  g -1 .  Diperoleh  juga  nilai energi  aktivitas      sebesar-46,24310602 KJ/mol  dan  nilai  A  sebesar sebesar 1,61975  x  10 -10 g      mg -1 menit -1 . Mekanisme  adsorpsi  metilen  biru  oleh karbon aktif dari kulit kemiri mengasumsikan  bahwa  penentuan  laju reaksi adalah proses adsorpsi kimia.

## DAFTAR PUSTAKA
Abechi E.S, Gimba C.E, Uzairu A, Kagbu J.A., 2011,  Kinetics  of  adsorption  of  methylene blue  onto  activated  carbon  prepared  from palm  kernel  shell, Archives  of  Applied Science Research, 3 (1), 154-164.
Allen,  S,J.,  Whitten,  L.J,  Murray,  M.,  Duggan, O.,  Brown,  P.,  1997,  The  Adsorption  of Pollutants  by  Peat,  Lignite  and  Actived Chars, J.Chem  Tech.  Biotechnol ,  68,  442- 452.
Atkins, P. W., 1990, Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat, Penerjemah I.I. Kartohadiprodjo. Penerbit Erlangga. Jakarta. Cheremisinoff, Morresi, 1978, Carbon Adsorption Hand Book. Ann Arbor Science  Publishers. Universitas Michigan Coocson,  1978, Adsorption  Mechanisme  The Chemistry  of  Organic  Application, Ann Arbor.
Demirbas,  A.,  2009,  Agricultural  based Activated Carbons for the removal of dyes from  aqueous  Solutions  :  A  review, Eng.
J. , 167, 1-9.
Fessenden,  R. J,  Fessenden,  J.  S,  1984, Kimia Organik  II  Edisi  kedua ,  Terjemahan  A. Hadyana  Pudjaatmaka,  Penerbit  Erlangga, Jakarta.
Latupeirissa, J., Tanasale, M.F.J.D.P., Dade, K., 2017, Carbon characterization from candlenut  shells  (Aleurites  moluccana  (L)
Wild)  with  X-RD,  Indo.  J.  Chem.  Res.,
3(1), 326 – 330.
Lynam, M. M., Kilduff, J. E., Weber, W. J. Jr.,
1995,  Adsorption  of  p-nitrophenol  from Dilute  Aquadeous  Solution, J.  Chem  Edu,
72, 80-84.
Rini.  P.,  Sutapa.  J.  P.  G.,  2005, Mutu  Arang Aktif dar Limbah Kayu Mahoni sebagai  Bahan  Penjernih  Air ,  Fakultas Kehutanan UGM, Yogyakarta
Tutupary,  F.  J.,  2010,  Kinetika  Adsorpsi  Zat
Warna  Biru  Metilena  0leh  Kitosan  Pada
Beberapa  Kadar  Garam, Skripsi  Sarjana , Jurusan Kimia FMIPA Unpatti, Ambon.
Widhianti,  W.  D.,  2010,  Pembuatan  Arang Aktif dari Biji Kapuk (Ceiba pentandra L.) sebagai Adsorben Zat Warna Rhodamin B, Skripsi Sarjana, Departemen Kimia, Fakultas  Sains  dan  Teknologi,  Universitas Airlangga, Surabaya.
Zor,  S.,  2004,  Investigation  of  the  Adsorption of  Anionic  Surfacftans  of  Different  pH Values by Means of Active Carbon and the Kinetics  of  Adsorption, J.  Serh.  Chem. Soc , 69, 25 – 32.