## Efektifitas regenerasi bentonit dan zeolit bekas untuk menyerap logam mangan dan besi dalam limbah cair laboratorium
A. Annisah 1* , Muhammad Subhan 2
1 Laboratorium Teknik Separasi dan Purifikasi, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UniversitasSriwijaya Jl. Raya Palembang-Prabumulih KM 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662
2 Laboratorium Teknik Rekayasa, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Jl. Raya Palembang-Prabumulih KM 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662
* Email: annisah1969@gmail.com

## Abstrak
Proses regenerasi telah dilakukan terhadap bentonit dan zeolit bekas yang merupakan limbah padat. Limbah padat berasal dari sisa kegiatan penelitian di laboratorium yang digunakan sebagai adsorben dalam penyisihan logam  berat  pada  pengolahan  limbah  cair.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  karakteristik  dari adsorben dan mengetahui efektifitas dari bentonit dan zeolit hasil regenerasi untuk menyerap logam mangan dan besi yang terdapat dalam limbah cair. Limbah cair laboratorium yang diuji bersifat asam dengan pH 2,84, keruh  dan  berwarna  kuning  kecoklatan  dengan  kadar  logam  mangan  2,3487  mg/l  dan  besi  2,7934  mg/l. Penelitian dilakukan pada skala laboratorium dengan metode adsorpsi sistem batch. Adsorben sisa diregenerasi menggunakan larutan HCl. Morfologi dan komposisi dari adsorbent sebelum dan setelah regenerasi dianalisa menggunakan SEM-EDS. Untuk kandungan mangan dan besi dianalisa menggunakan Spektrofotometer UV- Vis. Variabel penelitian terdiri dari rasio bentonite : zeolite bekas, kecepatan pengadukan, dan waktu kontak. Karakteristik adsorben menggambarkan permukaan yang bersih dan terang dengan luas permukaan (porositas) yang besar dan terjadi penurunan persentase massa dari beberapa elemen yang terkandung dalam bentonit dan zeolite. Hasil penelitian menunjukan bahwa terjadi penurunan kadar logam mangan sebesar 97,45 % pada rasio adsorben 1:3, waktu kontak 60 menit dan kecepatan pengadukan 150 rpm. Untuk logam besi terjadi penurunan sebesar 95,81% pada komposisi adsorben 3:1 pada waktu kontak 60 menit dan kecepatan pengadukan 150 rpm. Uji selanjutnya menunjukkan bahwa air limbah bersifat netral dan tidak berwarna. Adsorbent hasil regenerasi masih efektif untuk menurunkan kadar logam mangan dan besi dari limbah cair laboratorium.
Kata Kunci : Adsorpsi, Bentonit, Limbah padat, Regenerasi, Zeolit.

## Abstract
The regeneration process had been carried out on used bentonite and zeolite which are solid waste. The solid waste was produced the rest of the research activities in the laboratory, which used as adsorbents in the removal of heavy metals and in the liquid waste treatment. The purpose of this study was to determine the characteristic of  the  adsorbent  and  the  effectiveness  of  regenerated  bentonite  and  zeolite  in  manganese  and  iron  metals removal. Laboratory liquid waste as feed of this process was acidic with pH 2.84, turbid and had a brownish yellow color with manganese levels of 2.3118 mg/l and iron levels of 2.7934 mg/l. The study was conducted in a laboratory scale using the batch system. The used adsorbent was regenerated with HCl. The morfology and composition of the fresh and regenerated adsorbent were analized by using SEM-EDS. The concentration of mangan and iron were analized by using UV-Vis Spectrophotometer. The research variations were adsorbent ratios between the used bentonite and zeolite, stirring speed, and contact time. The characteristic of adsorbents figured a clean and clear surface with high surface area (porosity), and also showed the degradation of some element in used bentonite and zeolite. The results showed that there was a reduction in manganese as amount 97.45% at the adsorbent ratio of 1:3, contact time of 60 minutes, and stirring speed of 150 rpm. For ferrous, there was a  degradation as amount of 95.81% at the adsorbent ratio of  3:1, contact time  of 60 minutes, and stirring speed of 150 rpm. Subsequent tests showed that wastewater that produce from adsoprtion was neutral and  colorless.  The  regenerated  adsorbents  were  effective  to  reduce  manganese  and  iron  from  laboratory wastewater.
Keywords: Adsorption, Bentonite, Solid Waste, Regeneration, Zeolite

## 1. PENDAHULUAN
Laboratorium di perguruan tinggi mempunyai  peran  penting  sebagai  fasilitas penunjang  untuk  kegiatan  pendidikan  para mahasiswa dan penelitian mahasiswa maupun para dosennya. Dalam kegiatannya berbagai percobaan dan penelitian dilakukan di laboratorium. Penggunaan  bahan-bahan  kimia  tidak  dapat dihindari  dalam  setiap  kegiatan  di  laboratorium. Limbah  kegiatan  laboratorium  ini  biasanya memiliki  keragaman  jenis  limbah  yang  sangat tinggi  walaupun  dari  setiap  macam  bahan  yang dibuang tersebut jumlahnya tidak banyak.
Laboratorium Teknik Separasi dan Purifikasi  Fakultas  Teknik  Universitas  Sriwijaya merupakan  salah  satu  laboratorium  yang  belum memiliki  pengelolaan  limbah.  Limbah  padat  dan limbah  cair  yang  dihasilkan  dari  kegiatan praktikum dan penelitian dikumpulkan dalam suatu wadah dan belum dilakukan pengolahan, sehingga terjadi penumpukan. Hal ini akan berdampak pada lngkungan  disekitarnya  jika  dibuang  langsung tanpa  proses  pengolahan  terlebih  dahulu,  karena masih  mengandung  logam  berat  yang  sangat berbahaya.  Menurut  PERMEN  LH  No.5  Tahun 2014  tentang  pengelolaan  limbah  berbahaya menyebutkan  “  Limbah  bahan  berbahaya  dan beracun, disingkat limbah B3, adalah sisi-sisa suatu usaha dan./atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya  dan  /atau  beracun  yang  karena  sifat dan/atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara  langsung  maupun  tidak  langsung,  dapat mencemarkan  dan/atau  merusak  kan  lingkungan hidup dan dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan,  kelangsungan  hidup  manusia  serta makhluk hidup lain.
Limbah padat yang dihasilkan dari kegiatan penelitian  seperti  bentonit,  zeolit,  arang  aktif, cangkang  telur  dan  lain-lain,  biasanya  digunakan sebagai  adsorben  dalam  penyisihan  logam  berat dalam air limbah. Untuk mengolah limbah padat ini salah  satu  metode  yang  digunakan  yaitu  dengan cara meregenerasinya kembali. Tujuan dilakukannya  proses  regenerasi  ini    agar  dapat limbah  padat  tersebut  dapat  digunakan  kembali fungsinya  sebagai  adsorben.  Regenerasi  suatu adsorben  merupakan  proses  pembukaan  pori-pori kembali  suatu  adsorben,  Mekanisme  regenerasi dikenal  dengan  istilah  desorpsi.  Desorpsi  adalah proses  pelepasan  ion-ion  atau  molekul  yang  telah berikatan dengan gugus aktif. Desorpsi melibatkan larutan  activator.  Aktivator  adalah  suatu  zat (larutan)  yang  dapat  mengurangi  pembentukan
pengotor  dan  produk  samping  suatu  bahan (adsorben).
Kemampuan adsorben untuk mengadsorpsi zat  dipengaruhi  oleh  beberapa  factor,  yaitu  luas permukaan  adsorben,  jenis  adsorbat  konsentrasi adsorbat  struktur  molekul  adsorbat,  temperatur, kecepatan  pengadukan,  waktu  kontak  juga dipengaruhi porositas dari adsorben (Syauqiah dkk, 2017).  Metode  regenerasi  yang  paling  sering dilakuakn  adalah  regenerasi  thermal  dan  juga regenerasi  kimiawi.  Regenerasi  thermal  meliputi tahap  pengeringan  dan  pembakaran  sedangkan regenerasi  secara  kimiawi  adalah  proses  dimana adsorbat  dihilangkan  dari  adsorben  dengan mereaksikannya dengan bahan kimia yang sesuai. (Eki  Saputra  dkk,  2018).  Salah  satu  tantangan teknologi  adsorpsi  adalah  pemilihan  alternatif adsorben  yang  ekonomis  dan  efisien  untuk meminimalisir biaya operasi di negara berkembang (Yusof dkk, 2014).
Pada  penelitian  ini  dilakukan  proses regenerasi limbah padat bentonit dan zeolit untuk digunakan sebagai adsorben dalam proses adsorpsi menggunakan  alat Jar-Test dalam  penyisihan logam  mangan  dan  besi  yang  terdapat  dalam limbah  cair  laboratorium.  Proses  regenerasi dilakukan secara kimia yaitu menggunakan larutan aktivator  asam  kuat  yaitu  asam  klorida  (HCl). Tujuan  penggunaannya  adalah  untuk  melarutkan logam-logam  dan  melepaskan  zat-zat  pengotor (impurities) dalam  bentonit  dan  zeolit  bekas. Sehingga  diharapkan  daya  adsorpsi  bentonite  dan zeolite  yang  telah  diregenerasi  dapat  mendekati daya serap bentonite dan zeolite baru. (Meldia EF, dkk, 2006)
Adsorpsi merupakan suatu proses penyerapan  oleh  padatan  tertentu  terhadap  zat tertentu  yang  terjadi  pada  permukaan  zat  padat karena  adanya  gaya  tarik  menarik  atom  atau molekul pada permukaan zat padat tanpa meresap ke dalam. Adsorpsi dalam pengolahan limbah cair berperan  penting  untuk  menurunkan  kadar  logam berat. Kation logam berat dalam limbah cair dapat diserap di permukaan adsorben sehingga konsentrasinya  dalam  larutan  akan  menurun. Adsorpsi  juga  dapat menjernihkan    warna  limbah dan  menghilangkan  bau  yang  ada  karena  dapat menyerap gas dan partikel yang terkandung dalam limbah  cair,  sehingga  dapat  dihasilkan  air  hasil olahan yang ramah lingkungan (Adli. H, 1990).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui karakteristik bentonit dan zeolit bekas sebelum dan setelah diregenerasi dengan aktivator asam klorida menggunakan  alat  SEM-EDX,  dan  mengetahui
pengaruh  massa  adsorben,  waktu  kontak  dan kecepatan pengadukan terhadap efisiensi penurunan  kadar  mangan  dan  besi  oleh  bentonit dan  zeolit  yang  telah  diregenerasi,  serta mengetahui  seberapa  besar  efektifitas  (rasio campuran adsorben terbaik)  dari  hasil regenerasi bentonit  dan  zeolit  bekas  dalam  penurunan  kadar Mn dan Fe dalam limbah cair laboratorium.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Alat dan Bahan
2.1.1 Proses Regenerasi Bentonit dan Zeolit bekas
Alat yang digunakan pada proses regenerasi bentonite  dan  zeolite  bekas  antara  lain:  Ember plastic,  mortar,  ayakan  100  mesh, kertas  saring, kertas  pH  universal,  aluminium  foil,  neraca analitis,  oven,  dan  alat-alat  gelas  yang  biasa digunakan di laboratorium. Sedangkan bahan yang digunakan  dalam  proses  regenerasi  bentonite  dan zeolite bekas adalah larutan HCl 6N, bentonite dan zeolite bekas dan aquades.
Karakteristik  bentonite  dan  zeolite  bekas sebelum  dan  setelah  diregenerasi  di  Analisa menggunakan alat SEM-EDS.
2.1.2 Proses Pengolahan Air Limbah Laboratorium Alat  yang  digunakan  dlam  proses  adsorpsi antara  lain  Jar-Test,  Neraca  analitis,  pH  Meter, Turbidi  meter,  kertas  saring  whatman  no,  42, Spektrofotometer  UV-Vis  model  Spektronik Genesys  20  dan  cuuvet  dan  alat-alat  gelas  yang biasa digunakan di laboratorium.
Bahan  yang  digunakan  dalam  proses adsorpsi  adalah  bentonit  dan  zeolite  hasil regeneresi, air limbah laboratorium, larutan NaOH 6 N, aquabidestilata. Sedangkan analisa kandungan dalam air limbah digunakan reagen standar logam Mn  1000  ppm  dan      lainnya  sesuai  metode  (SII, 1434  –  85) untuk  analisa  logam  Mn  dan  metode (SII 1428-85) untuk analisa logam Fe.

## 2.2 Prosedur penelitian
2.2.1 Proses Regenerasi
2.2.1.1 Persiapan bahan baku
Sebanyak  1  kg  bentonit  dan  zeolit  bekas, dicuci dengan aquadest hingga bersih.  Kemudian didiamkan selama 1 jam untuk proses pengendapan.  Selanjutnya  filtrat    bagian  atas dibuang.  Endapan  berupa  bentonite  dan  zeolite yang  telah  bersih  dituangkan  dalam  nampan
aluminium yang dilapisi kertas aluminium foil, lalu dikeringkan  di  Oven  pada  suhu  105 o C  hingga kering.  Setelah  kering  bentonite  dan  zeolite disimpan  dalam  desikator.  Sebagian  bentonit  dan zeolit bekas dianalis karakteristiknya
menggunakan alat SEM-EDS. (a) (b)
Gambar 1. (a) Bentonit bekas, (b) Zeolit bekas
2.2.1.2 Cara kerja Masing-masing sebanyak 100 gram bentonit  dan  zeolit  bekas  (Gambar  1)  yang    telah bersih dan  kering dimasukkan dalam  dua beraker glass 500 ml yang  yang telah berisi larutan HCl 6N sebanyak  250  ml.  Campuran  lalu  diaduk menggunakan Hot-Platete dengan  kecepatan pengadukan  100  rpm  selama  1  jam  pada  suhu ruang. Setelah itu campuran disaring dengan kertas saring, residu dicuci dengan aquades sampai bebas asam.  Kemudian  dikeringkan  di  oven  pada  suhu 105 o C, setelah dingin bentonit dan zeolit digerus dan  diayak  lolos  100  mesh.  Pemilihan  ukuran partikel ini  disebabkan  karena  efisiensi penyerapan  adsorben  terhadap  adsorbat  sangat dipengaruhi oleh ukuran partikel adsorben. Secara teoritis  efisiensi  penyerapan  akan  semakin meningkat  dengan  semakin  kecilnya  ukuran partikel. Hal ini disebabkan karena bertambahnya luas  permukaan  adsorben,sehingga  ion-ion  akan lebih  banyak  terserap  pada  permukaan  biosorben tersebut  (Sunarya,  2006).  Selanjutnya  bentonite dan  zeolite  dikeringkan  lagi  di  oven  suhu  200 o C selama  1  jam  untuk  menghilangkan  kadar  airnya. Bentonit  dan  zeolite  yang  sudah  kering  disimpan dalam  desikator  dan  siap  digunakan  sebagai adsorben. Sebagian bentonit dan zeolit bekas hasil regenerasi  dianalis  karakteristiknya menggunakan alat SEM-EDS.
2.2.2 Proses Adsorpsi
2.2.2.1   Preparasi Air Limbah Laboratorium Air  limbah  sisa  kegiatan  di  Laboratorium Teknik  Separasi  dan  Purifikasi  Fakultas  Teknik Universitas  Sriwijaya ditampung  dalam  derigen plastik, seperti disajikan pada Gambar 2. Diambil sebanyak 1 liter sampel air limbah untuk dilakukan
uji  pendahuluan.  Selain  kadar  logam  Fe  dan  Mn, beberapa  parameter  juga  ditentukan  pada  kondisi awal limbah cair, yaitu nilai kekeruhan (NTU) dan derajat  keasaman  (pH).    pH  larutan  merupakan salah satu factor kadar logam berat terlarut dalam limbah  cair.  Semakin  jernih  air  limbah  setelah proses  adsorpsi,  menunjukkan  semakin  banyak kadar logam yang diserap oleh adsorben. Sebelum  dilakukan  proses  adsorpsi,  diambil 1liter air limbah untuk dilakukan uji pendahuluan kadar logam Fe dan Mn. Selain itu dilakukan juga uji derajat keasaman dan kekeruhannya. Selanjutnya  air limbah dinetralkan dengan larutan NaOH  dan  siap  digunakan  sebagai  adsorbat  pada proses adsorpsi.
Gambar 2. Air limbah laboratorium
2.2.2.2 Pengolahan Limbah Cair laboratorium Penelitian  ini  bersifat  eksperimen  di laboratorium dan proses adsorpsi dilakukan dengan sistem  batch  menggunakan  alat Jar-Test .  Fungsi dari penggunaan alat Jar-Test agar proses adsorpsi tetap  berlangsung  pada  temperatur  dan  kecepatan konstan.  Proses  adsorpsi  dilakukan  pada  suhu ruang, yaitu 28 o C, pemilihan suhu ruang ini karena proses adsorpsi pada suhu yang tinggi menyebabkan  ion  logam  berat  yang  terserap  oleh adsorben  semakin  sedikit.  Hal  ini  terjadi  karena semakin  tinggi  suhu  pada  proses  adsorpsi,  maka pergerakan ion semakin cepat sehingga jumlah ion logam berat yang terserap oleh adsorben semakin berkurang (Kundari dan Slamet, 2008).
Proses pengolahan air limbah diawali dengan mencampurkan  100  ml      air  limbah  yang  telah dinetralkan  dengan  adsorben  campuran  bentonite dan zeolite hasil regenerasi. Massa  adsorben yang digunakan sebagai penyerap adalah 1,2 dan 3 gram dengan rasio campuran  bentonite dan zeolite yaitu 1:1, 1:2, 1:3, 2:1 dan 3:1 gram , variasi kecepatan pengadukan 50 rpm untuk pengadukan lambat dan 150  rpm  untuk  pengadukan  cepat  dengan  waktu kontak  30  menit  dan  60  menit  menggunakan  alat Jar-Test .  Setelah  dilakukan  peroses  adsorpsi, sampel  didiamkan  selama  1  jam  untuk  proses pengendapan.  Air  limbah  kemudian  disaring
dengan kertas saring whatman, filtrat hasil saringan diukur derajat keasamannya dengan pH meter dan kekeruhan  dengan  alat  Turbidi  meter.  Analisa kadar  logam  Mangan  dengan  metode  (  SII  1428- 85)  dan  Fe    dengan  metode  (SII  ,  1434  –  85) menggunakan spektrofotometer.  Sedangkan residu ditampung  kembali  dalam  wadah  penampungan limbah padat. untuk dilakukan penelitian berikutnya.
Gambar 3. Proses adsorpsi menggunakan alat Jar-Test
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Regenerasi Bentonit dan Zeolit bekas
3.1.1 Hasil Karakteristik dengan SEM-EDS.
Sampel  yang  dianalisa  dengan  Sceening Electron  Microscope  –  Energy  Dispersive Spectrometer  (SEM-EDS)  adalah  bentonit  dan zeolite  bekas  sebelum  dan  setelah  diregenerasi. Alat  SEM  dapat  digunakan  untuk  mengamati bentuk serta struktur dari bahan sedangkan teknik EDS digunakan untuk mengetahui komposisi serta kadar  yang  terkandung  dalam  bahan  (Elsa  dkk, 2018).
Dari data analisa SEM-EDS terhadap bentonite  sebelum  diregenerasi  (bentonit  bekas penelitian  Elsa  dkk,  2018)  menunjukkan  adanya bahan  pengotor  yang  menempel  di  permukaan bentonite, seperti disajikan pada Gambar 4.
s
Gambar 4. Foto SEM Bentonit bekas perbesaran 10.100x (Elsa dkk, 2018)
Tabel 1. Hasil EDS pada Bentonit Bekas (sebelum diregenerasi)
Dari gambar 4, hasil penelitian (Elsa  dkk, 2018),  pada  perbesaran  10.100x    pada  bentonit setelah digunakan (bentonite bekas) menunjukkan bentuk permukaan material terlihat sangat jelas dan adanya  celah  hitam  yang  menunjukkan  pori-pori pada permukaan bentonite dengan A1, A2, A3, A4, A5 dan A6 berturut-turut sebesar 0,40; 0,27; 0,21; 0,37;  0,48  dan  0,39  (µm 2 ).  Hal  ini  menunjukkan bahwa  pada  bentonit  yang  sudah  digunakan  luas pori  pada  bentonit  semakin  kecil  akibat  adsorbat yang menutupi permukaan adsorben. Adapun rata- rata  kandungan  tertinggi yang  terdapat  pada  hasil EDX yaitu pada element O, Si, Al, C dan Fe. Dari  hasil  EDS  pada  Tabel  1,  diketahui bahwa  pada element Fe  terjadi  peningkatan persentase  menunjukkan  adanya  peningkatan jumlah  Fe  (  setelah  digunakan)  yaitu  sebesar 4,99%.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  adsorbat menempel  pada  permukaan  adsorben  yang menyebabkan kandungan Fe nya meningkat. Dari hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  bentonit mampu  mengadsorpsi  kandungan  logam.  Adapun komponen utama pada bentonit ini didominasi oleh element penyusun bentonit yaitu silika dan alumina dengan kandungan lain yaitu Fe, Mg, Ca, Na, Ti, dan K. Sifat-sifatnya tersebut menjadikan bentonit cocok  dimanfaatkan  sebagai  adsorben  (Elsa  dkk, 2018).
Sedangkan  hasil  EDS  pada  perbesaran 1.00kx  (Gambar 5), bentonit setelah  diregenerasi, permukaan  bentonite  terlihat  terang  dan  bersih. kandungan  elemen  dalam  bentonite  cenderung menurun, seperti kandungan Oksigen dari 50,48% menjadi  38,28%,  elemen  Si  yang  semula  21,72% menjadi  13,76%,  elemen  Al  dari15,08%  turun menjadi  7.63%,  dan  kandungan  elemen  Fe  juga turun  dari  4,99%  menjadi  2,21%.    Dengan berkurangnya  zat  pengotor,  luas  permukaan bentonit  menjadi  meningkat  tajam  yaitu  dari  luas
rata-rata 0,39 (µm 2 ) sebelum diregenerasi menjadi 12699,47 (µm 2 ) setelah diregenerasi pada perbesaran 1.00  kx.  Hal  ini membuktikan   proses regenerasi  bentonite  bekas  dengan  menggunakan larutan  HCl  dapat  membersihkan  bahan  pengotor dan memperluas permukaan bentonite. Diharapkan bentonite mempunyai daya serap seperti daya serap bentonite baru.
Gambar 5. Foto SEM dan hasil EDS bentonite setelah diregenerasi, perbesaran 1.00 kx
Gambar 6. Foto SEM dan hasil EDS Zeolit bekas (Perbesaran 500x)
No Elemen % 1 C 7,74 2 O 50,48 3 Mg 0,68 4 Al 15,08 5 Si 21,72 6 K 0,60 7 Ca 0,51 8 Ti 0,54 9 Fe 4,99
Dari gambar 6, pada zeolit bekas perbesaran 500x  terlihat  permukaan  zeolite  yang  nampak gelap  karena  tertutup  zat  pengotor,  ada  beberapa titik  spot  yaitu  kandungan  zat  pengotor  yang menutupi  adsorben.  Dari  hasil  EDS  kandungan elemen tertinggi   terdapat pada Si, Fe, O, Al dan Mg.
Gambar 7. Foto SEM dan hasil EDS zeolite setelah regenerasi dengan perbesaran 500x
Gambar  diatas  (Gambar  7)  adalah  hasil foto  SEM  zeolit  setelah  proses  regenerasi.  Dari hasil  EDS,  bahan  pengotor  yang  menutupi adsorben  menjadi  bekurang,  seperti  pada  elemen besi yang semula 2,43 % menjadi 0,73%, Si semula 32,60%  berkurang  menjadi  26,21%  sedangkan kandungan  oksigennya  bertambah  hal  ini  terjadi karena  terbukanya  pori-pori  zeolite  yang  ditutupi oleh zat pengotor. Dengan berkurangnya adsorbat yang  menutupi  adsorben  menunjukkan  bahwa semakin  luas  permukaan  adsorben  setelah dilakukan  proses  regenerasi,  sehingga  diharapkan daya serap zeolit menjadi maksimum.

## 3.2 Hasil pengolahan limbah laboratorium dengan proses adsorpsi
Kurva  larutan  standar  didapatkan  dengan memplotkan  konsentrasi  dengan  nilai  absorbansi
yang  terpantau  saat  pengukuran  menggunakan spektrofotometer visible model spektronik Genesys 20.
3.2.1 Kurva kalibrasi larutan standar Mn
Data  hasil  pengukuran  absorbansi  standar logam Mn, panjang gelombang 525 disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8. kurva larutan standar logam Mn

## 3.2.2 Kurva kalibrasi larutan standar Fe
Data  hasil  pengukuran  absorbansi  larutan standar logam Fe, λ 510 nm disajikan pada Gambar 9.
Gambar 9 . kurva larutan standar logam Fe
Hasil  analisa  pada  pembuatan  kurva  standar diplot  dalam  grafik  linier  sehingga  didapatkan persamaan (1) untuk logam Mn dan persamaan (2) untuk logam Fe. Dimana y adalah nilai absorbansi dan  x  adalah  nilai  konsentrasi  logam  Mn  atau logam  Fe.  Dari  absorbansi  yang  terukur,  dengan menggunakan persamaan kurva larutan standar Mn dan Fe, didapatkan konsentrasi (kadar) logam Mn dan Fe.
y = 0,4003 x (1) y = 0,1307 x (2)
y = 0,1307x R² = 0,9979 0 0,5 1 1 2 3 4 5 6 A b so rb a n si ( A b s) Konsentrasi Fe (mg/l) Kurva Kalibrasi Standar Logam Fe

## 3.3 Hasil Analisa Sampel Awal
Hasil  penelitian  awal  terhadap  air  limbah laboratorium  diperoleh  parameter  uji  yang bermasalah, setelah diukur dengan alat pH meter, diperoleh  kondisi  air  limbah  laboratorium  sangat asam  yaitu  2,84,  air  limbah  nampak  keruh  dan berwarna  coklat  kekuningan.  Hasil  pengukuran dengan  alat  turbidi  meter  didapat  nilai  turbiditas (kekeruhan)  131  NTU,  sedangkan  nilai  kadar logam  mangan  dan  besi  berturut-turut  adalah 2,3118 mg/l dan 2,7931 mg/l.
Absorbansi  sampel  yang  masih  tersisa  di dalam  air  limbah  laboratorium  setelah  diadsorpsi dengan  menggunakan variasi  rasio  campuran adsorben brntobit dan zeolite hasil regenerasi yang dilakukan  secara batch ditunjukkan  berturut-turut pada Tabel 2 dan Tabel 3.
Tabel  2. Nilai  absorbansi  sampel  setelah  di adsorpsi  dengan  bentonit  dan  zeolit  hasil regenerasi, pada waktu kontak 30 menit
Tabel  3. Nilai  absorbansi  sampel  setelah  di adsorpsi  dengan  bentonit  dan  zeolit  hasil regenerasi, pada waktu kontak 60 menit
3.4 Pengolahan  Data  Konsentrasi  Sampel Setelah  Adsorpsi  dengan  Bentonit  dan Zeolit Hasil Regenerasi
Persamaan  (1)  dan  (2)  digunakan  untuk menentukan  nilai  konsentrasi dari  logam  Mangan dan  Besi  dalam  air  limbah  laboratorium  dengan
mengubah data absorbansi menjadi data konsentrasi (mg/l).
3.4.1  Pengaruh  Rasio  Adsorben,  Waktu  Kontak dan Kecepatan Pengadukan terhadap Penurunan  Kadar  logam  Mangan  dan  Besi dalam air limbah.
Pada  penelitian  ini  digunakan  dua  jenis adsorben hasil regenerasi yaitu bentonit dan zeolit bekas  dengan  ukuran  partikel  100  mesh.  Setiap  4 gram adsorben yang digunakan merupakan variasi dari dua jenis adsorben yang dilakukan pengujian dengan beberapa rasio (1:1, 1:2, 2:1, 1:3, dan 3:1) dengan waktu pengaduakan 30 dan 60 menit pada kecepatan pengadukan 50 rpm dan 150 rpm selama proses adsorpsi. Pengaruh antara waktu kontak dan dan  kecepatan  pengadukan  terhadap  konsentrasi Mn dalam sampel setelah dilakukan adsorpsi dapat dilihat dalam Gambar 10.
Gambar 10. Pengaruh rasio campuran adsorben dan kecepatan pengadukan terhadap penurunan kadar Mn pada waktu kontak 30 menit
Berdasarkan  gambar  10  terlihat  bahwa untuk  semua  rasio  adsorben  terjadi  penyerapan terhadap  logam  Mn.  Pada  kecepatan  pengadukan 50  rpm  sudah  terlihat  adanya  penurunan  kadar polutan  logam  Mn  yang  sangat  baik,  dimana dengan  bertambahnya  massa  adsorben,  polutan logam mangan yang terserap semakin banyak. Hal ini ditunjukkan dari grafik yang semakin menurun. Pada  rasio  1:1  sudah  terlihat  penurunan  kadar logam mangan yang sangat signifikan yaitu sebesar 86,49%  dari  2,3487  mg/l  kadar  logam  Mn  awal turun  menjadi  0,3173  mg/l.    Setelah  massa adsorben  ditambahkan  menjadi  rasio  1:2  dan  2:1, persentase penyerapan meningkat menjadi 89,91% untuk rasio 1:2 dan 91,71% untuk rasio 2:1.  Jika dilihat dari persentase penyerapan terhadap logam Mn,  rasio  2:1  lebih  baik  dibandingkan  rasio  1:2. Setelah  rasio  adsorben  ditingkatkan  lagi  menjadi
No .
Rasio Bentonit : Zeolite Kecepatan pengadukan (rpm) 50 150 Fe Mn Fe Mn (abs) (abs) (abs) (abs) 1 1 : 1 0.153 0.127 0.047 0.058 2 1 : 2 0.118 0.079 0.029 0.028 3 1 : 3 0.070 0.043 0.028 0.024 4 2 : 1 0.088 0.053 0.035 0.035 5 3 : 1 0.075 0.049 0.015 0.030
No. Rasio Bentonit : Zeolite Kecepatan pengadukan (rpm) 50 150 Fe Mn Fe Mn (abs) (abs) (abs) (abs) 1 1 : 1 0.153 0.127 0.047 0.058 2 1 : 2 0.118 0.079 0.029 0.028 3 1 : 3 0.070 0.043 0.028 0.024 4 2 : 1 0.088 0.053 0.035 0.035 5 3 : 1 0.075 0.049 0.015 0.030
rasio 1:3 dan 3:1, terjadi persentase  adsorpsi yang sama dari kedua rasio tersebut yakni  94,36% dan dan  94,78%,  hal  ini  berarti  baik  penambahn bentonit maupun zeolit sama-sama dapat digunakan dalam penyerapan menyerap logam Mn dalam  air  limbah  laboratorium.  Ketika  kecepatan pengadukan ditingkatkan menjadi 150 rpm dengan waktu kontak yang sama yaitu 30 menit, persentase daya  serap  rata-rata  naik  diatas  90%.  Penyerapan terbaik masih terjadi pada rasio adsorben 3:1 yaitu sebesar  96,17%,  dimana  pada  kondisi  ini penggunaan massa bentonit lebih banyak lebih baik daripada adsorben zeolit.
Gambar 11. Pengaruh rasio campuran adsorben dan kecepatan pengadukan terhadap penurunan kadar Mn pada waktu kontak 60 menit.
Berdasarkan  gambar  11  menunjukkan bahwa  dengan  bertambahnya  waktu  kontak menjadi  60  menit  akan  semakin  banyak  jumlah logam  Mn  yang  terserap.  Dari  kedua  variasi kecepatan pengadukan yaitu 50 rpm dan 150 rpm dengan  bertambahnya  waktu  kontak  menjadi  60 menit terjadi penurunan yang sangat baik. Hal ini sesuai  dengan  tujuan  pengadukan  yaitu  untuk memberi  kesempatan  pada  adsorben  untuk bersingungan  dengan  polutan  yang  akan  diserap (Sanjaya  dkk,  2015).  Adanya  korelasi  waktu pengadukan  dan  naiknya  persen  efisiensi  sejalan dengan  penelitian  Utami  dkk  (2017)  yang menyebutkan  jika  semakin  lama  waktu  kontak maka  adsorpsi  akan  mengalami  peningkatan  dan akan menjadi kondisi kesetimbangan.  Hal ini dapat ditunjukkan  pada  rasio  2:1  dan  3:1  dengan bertambahnya  massa  bentonite dalam  campuran adsorben,  sedikit  sekali  terjadi  penurunan  kadar Mn  dan  bahkan  cenderung  konstan.  Kondisi  ini dapat  terjadi  karena  adsorben  sudah  mulai mengalami  kejenuhan.  Persentase  serapan  logam Mangan  tertinggi  97,45%  terdapat  pada  rasio  1:3 dengan  waktu  kontak  60  menit  dan  kecepatan pengadukan 150 rpm. Hal ini berarti lebih banyak
zeolityang ditambahkan dalam campuran adsorben dapat meningkatkan persentase penyerapan terhadap logam Mn.
Gambar 12. Pengaruh rasio adsorben dan kecepatan pengadukan terhadap penurunan kadar logam Besi pada waktu kontak 30 menit
Dari gambar 12 pada waktu kontak 30 menit dengan  kecepatan  pengadukan  50  rpm,  jika diperhatikan  grafik  yang  terbentuk  sedikit  tidak beraturan dengan interval naik dan turunnya.  rata- rata  penurunan  kadar  Fe  berkisar  antara  60% sampai  80%.  Dari  perbandingan  massa  adsorben yang ditambahkan, jika lebih banyak zeolite yang ditambahkan  maka  persentase  kadar  logam  Fe meningkat,  ini  terlihat  pada  rasio  adsorben  1:2 kadar  logam  Fe  sebesar  68,65%  sedangkan  pada rasio  1:3  persentase  penyerapan  Fe  meningkat menjadi  80,82%  dan  menjadi  kondisi  optimum. Sedangkan pada penambahan lebih banyak massa adsorben bentonite dalam rasio campuran adsorben , peningkatan persentase penyerapan  tidak sebesar pada  penambahan  adsorben  zeolit,  pada  rasio  2:1 persentase  pentyerapan  sebesar  59,79%  dan meningkat  menjadi  63,28%  pada  rasio  3:1.  Jadi pada  kondisi  ini  penambahan  massa  zeolite  lebih baik  dibandingkan  dengan  penambahan  massa bentonite  dalam  penyerapan  polutan  logam  Mn. Sedangkan  pada  kecepatan  pengadukan  150  rpm dengan  waktu  kontak  yang  sama,  grafik  sudah menunjukkan  keadaan  yang  mendekati  titik kesetimbangan. Hal ini terlihat dimana persentase penyerapan  logam  Mntidak  begitu  jauh  dengan bertambahnya massa adsorben baik zeolit maupun bentonit dalam campuran adsorben.  Pada kondisi optimum terdapat pada rasio 3:1 dengan persentase penurunan  kadar  logam Fe  sebesar  83,13%  yaitu 0,4713  ppm  (dari  sampel  awal  2,7934  ppm). Setelah  adsorpsi  mencapai  titik  kesetimbangan, maka  ketika  pengadukan  berlangsung  adsorben yang  telah  berikatan  dengan  adsorbat  dapat mengalami deadsorpsi yaitu melepaskan walaupun
0 0,5 1 1,5 1:1 1:2 2:1 1:3 3:1 K ad ar F e (mg /L ) Rasio Bentonit : Zeolite (gram) Kadar Fe dengan waktu kontak 30 menit 50 rpm 150 rpm
dengan bertambahnya massa adsorben dalam rasio campuran adsorben
Gambar 13. Pengaruh rasio campuran adsorben dan kecepatan pengadukan terhadap penurunan kadar logam Besi pada waktu kontak 60 menit
Gambar 13 pada kecepatan pengadukan 50 rpm menunjukkan menunjukkan persentase penyerapan yang sangat baik. Hal ini terlihat dari grafik  yang  menurun  seiring dengan penambahan massa  adsorben.  Hasil  penelitian  menunjukkan penurunan  kadar  logam  Fe  terdapat  pada  rasio adsorben  1:3  dimana  dengan  persen  penyerapan sebesar  80,82%.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa penambahan  massa  zeolit  dalam  rasio  adsorben lebih baik dari penambahan massa bentonit.
Pada  kecepatan  pengadukan  150  rpm dengan  waktu  kontak  yang  sama  60  menit.  Jika diamati rata-rata setiap rasio mengalami peningkatan  penyerapan  seiring  meningkatnya kecepatan pengadukan. Hal ini juga menunjukkan bahwa semakin lama waktu kontak maka semakin tinggi  efisiensi  adsorpsi  sebelum  mencapai kesetimbangan  (Derakhsan  dkk,2013).  Hasil penelitian  menunjukkan  penurunan  yang  baik namun  sudah  mendekati  titik  kesetimbangan dimana  penurunan  persentase  penyerapan  logam Fe antara semua rasio adsorben tidak begitu terlihat dan  cenderung  konstan  walaupun  penggunakan massa adsorben ditingkatkan. Pada rasio adsorben 1:2  dan  1:3  (penggunaan  massa  zeolit  lebih banyak),  dari  grafik  terlihat  sudah  terjadi  titik kesetimbangan  yang  ditunjukkan  dengan  kadar logam  Fe  yang  sama  dalam  sampel  air  limbah. Sedangkan pada penggunaan massa bentonit lebih banyak, terjadi penurunan kadar logam Fe tertinggi pada  rasio  adsorben  3:1  dengan  persentase penyerapan  sebesar  95,81%.  Jadi  pada  kecepatan 150 rpm dengan waktu kontak 60 rpm penggunaan massa  adsorben  bentonit  dalam  rasio  campuran adsorben lebih baik dari penambahan massa zeolit.
Hal  ini  terlihat  dari  gambar  yang  menurun seiring  bertambahnya  massa  adsorben.  Dari  hasil penelitian sebelumnya menyatakan bahwa semakin lama  waktu  kontak  (pengadukan)  dan  semakin besar kecepatan pengadukan kemampuan adorben bentonit dan zeolit hasil regenerasi untuk mengikat logam Fe akan semakin besar hal ini karena adanya waktu  kontak  yang  lama  antara  adsorben  dengan adsorbat memungkinkan semakin banyak terbentuk ikatan antara partikel campuran adsorben dengan logam Fe. Hasil penelitian ini menunjukkan penurunan kadar Fe terbesar terjadi pada  rasio  3:1  dengan  persentase  penyerapan 95,81%. Pada kondisi ini penggunaan lebih banyak adsorben bentonit dalam rasio campuran adsorben lebih baik jika dibandingkan dengan penambahan massa zeolit

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  analisa  SEM-EDS,  karakteristik bentonit  dan  zeolit  hasil  regenerasi  menggunakan aktivator asam klorida menggambarkan permukaan  adsorben  yang  bersih  dan  terang dengan luas permukaan (porositas) yang besar dan terjadi  penurunan  persentase  massa  dari  beberapa elemen  yang  terkandung  dalam  bentonit  dan zeolite.
Penurunan  kadar  logam  Mn  terbesar terdapat  pada  rasio  1:3  gram,  waktu  kontak  60 menit dan kecepatan pengadukan 150 rpm, dengan persentase  penurunan  97,45  %.  Sedangkan  pada logam  Fe,  rasio  campuran  adsorben  terbaik  yaitu 3:1 gram, waktu kontak 60 menit   dan   kecepatan pengadukan 150 rpm dengan persentase penurunan 95,81%.
Hasil regenerasi bentonit dan zeolite bekas dapat dinyatakan masih efektif digunakan sebagai adsorben dalam penurunan kadar logam Fe dan Mn dalam air limbah laboratorium.

## DAFTAR PUSTAKA
Adli H. kins, P.W. (1990), Kimia Fisika (Edisi ke IV), Erlangga Jakarta.
Derakhshan,  Z.,  Baghapour,  M.  A.,  Ranjbar,  M, dan  Faramarzian,  M.  2013. Adsorpsi  of methylene  blue  dye  from  aqucous solutions  by  modified  purnice  stone: kinetics  and  equilibrium  studies.  Health Scope . 2(3):136- 44.
Elsa dkk (2018), Pengolahan Limbah Cair Industri Karet  dengan  Menggunakan Sand  Filter Karbit  pada  Proses Hybrid Teknologi
0 1 2 1:1 1:2 2:1 1:3 3:1 K ad ar F e (mg /L ) Rasio Bentonit : Zeolite Kadar Fe dengan Waktu Kontak 60 Menit 50 rpm 150 rpm
Membran Ultrafiltrasi dan Reverse Osmosis di  PT.  XYZ  Gandus,  Tesis Program Magister Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Eki  Saputra  dkk  (2018),  Pengaruh  Jenis,  Rasio
Adsorben  dan  Waktu  Kontak  Terhadap
Adsorpsi Limbah Methylen Blue,
Laporan  Penelitian,  Jurusan  Teknik
Kimia Universitas Sriwijaya, 2019.
Kundari,  N.A.,  dan  Slamet,  Wiyuniati.  (2008),
Tinjauan Kesetimbangan Adsorpsi Tembaga  dalam  Limbah  Pencuci  PCB dengan  Zeolit,  Yogyakarta:  Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir.
Peraturan  Menteri  Lingkungan  Hidup  No.  5 (2014), Tentang Baku Mutu Limbah Cair.
Meldia Evika F dkk, (2006), Regenerasi Bentonit
Bekas  secara  Kimia  Fisika  dengan Aktivator  Asam  Klorida  dan  Pemanasan pada  Proses  Pemucatan  CPO,  Jurnal Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lampung, Lampung. Syauqiah, I., Amalia, M. dan Kartini, H. A. (2011). Analisa  Variasi  Waktu  dan  Kecepatan Pengadukan pada Proses Adsorpsi
Limbah  Logam  Berat  dengan  Arang Aktif, Info Teknik. 12(1):11-19. Standar Industri Indonesia (1998), Cara Uji Kadar Besi dalam air (No. 1428-85), Departemen Perindustrian Republik
Indonesia. Standar Industri Indonesia (1998), Cara Uji Kadar Mangan  dalam  air  (No.  1434-85),
Departemen Perindustrian Republik
Indonesia.