## KEMAMPUAN ADSORBEN LIMBAH LATEKS KARET ALAM TERHADAP MINYAK PELUMAS DALAM AIR
Edward Tandy, Ismail Fahmi Hasibuan, Hamidah Harahap Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
Jalan Almamater Kampus USU Medan 20155, Indonesia e-mail: edward.tandy.ce@gmail.com

## Abstrak
Limbah  lateks  karet  alam  yang  seyogyanya  dibuang  menjadi  bahan  tidak  berguna  dan    menyebabkan  masalah lingkungan.  Salah  satu  cara  mengurangi  masalah  lingkungan  ini  dengan  memanfaatkan  limbah  lateks  karet  alam sebagai  adsorben  minyak.  Limbah  lateks  karet  alam  memiliki  sifat  oleofilik  dan  hidrofobik  yang  cocok  untuk dijadikan  adsorben  minyak.  Pada  penelitian  ini,  peneliti  mencari  kemampuan  adsorpsi  limbah  lateks  karet  alam terhadap  minyak  dan  minyak  dalam  air  serta  karakteristik  adsorpsinya  dengan  persamaan  isoterm  adsorpsi Langmuir  dan  isoterm  adsorpsi  Freundlich.  Karakteristik  adsorpsi  minyak  pelumas  dari  air  dengan  limbah  lateks karet alam lebih cocok dengan persamaan isoterm Langmuir dan kemampuan adsorpsi maksimum minyak pelumas dalam  air  dengan  limbah  lateks  karet  alam  juga  meningkat  dengan  bertambahnya  waktu  kontak  hingga  mencapai kesetimbangan.  Hasil  penelitian  ini  menyimpulkan  limbah  lateks  karet  alam  ini  mempunyai  daya  adsorpsi  minyak yang cukup besar dan cocok dijadikan sebagai adsorben minyak.
Kata Kunci : limbah lateks karet alam, minyak dalam air, adsorpsi, kesetimbangan adsorpsi, adsorben minyak

## Abstract
Natural  rubber  latex  waste  usually  throw  away  to  be  unused  materials  and  caused  environment  issue.  One  of  the ways  to  handle  this  environment  issue  by  using  natural  rubber  latex  waste  as  oil  adsorbent.  Natural  rubber  latex waste  also  had  oleophilic  and  hydrophobic  properties  that  are  suitable  to  being  used  as  oil  adsorbent.  In  this research, researchers found out adsorption capacity of natural rubber latex waste to oil and oil from water, also the characteristics  of  it’s  adsorption  with  Langmuir  and  Freundlich  isoterm  adsorption  model.  The  adsorption characteristics of lubricant oil from water with natural rubber latex waste more fitted well with Langmuir isotherm equation model and the maximum adsorption ability of lubricant oil from water with natural rubber latex waste also significantly  increased  with  the  contact  time  till  reached  the  equilibrium.  The  results  of  this  study  concluded  that natural rubber latex waste had a great adsorption capacity and suitabled for being used as oil adsorbent.
Keywords : natural rubber latex waste, oil in water, adsorption,  adsorption equilibrium, oil adsorbent

## Pendahuluan
Kebanyakan  produk  lateks  karet  alam  diproduksi menggunakan pra-vulkanisasi lateks. Metode konvensional  ini  melibatkan  pencampuran  langsung lateks  karet  alam  dengan  bahan  aditif  seperti  sulfur, akselerator,  aktivator,  stabilizer  dan  antioksidan,  dan kemudian campuran dipanaskan dengan temperatur dan waktu  tertentu.  Bahan  yang  dihasilkan  ini  dinamakan pra-vulkanisasi lateks karet alam yang akan digunakan untuk  membuat  produk  lateks  karet  alam.  Metode  ini menghasilkan  limbah  lateks  yang  cukup  banyak. Limbah  lateks  karet  alam  ini  terbentuk  ketika  lateks pra-vulkanisasi mengalami overcured sewaktu penyimpanan  ataupun  pemrosesan.  Lateks  karet  alam overcured ini  biasanya  dibuang  dan  menjadi  limbah karena produk yang dibentuk dengan lateks karet alam ini biasanya mempunyai sifat-sifat yang buruk [3].
Salah  satu  cara  menanggulangi  limbah  lateks  karet alam  ini  adalah  memanfaatkannya  sebagai  adsorben minyak.  Berbagai  limbah  karet  dapat  dijadikan adsorben minyak yang mampu membersihkan tumpahan  minyak  di  tanah  dan  dapat  menjerap  5  kali
beratnya di air [5]. Kemudian partikel karet ban bekas memiliki kemampuan adsorpsi sebesar 0,84 g.g -1 untuk minyak  pelumas  dan  0,87  g.g -1 untuk  minyak  jelantah [6].  Atas  dasar  inilah,  peneliti  ingin  memanfaatkan limbah lateks yang overcured untuk dijadikan adsorben minyak.
Dalam  penelitian  ini,  peneliti  akan  membuat adsorben dari limbah lateks karet alam yang overcured, kemudian  mencari  kemampuan  adsorpsi    minyak  dan minyak  dari  air  serta  karakteristik  adsorpsinya  dengan persamaan  isoterm  adsorpsi Langmuir dan  isoterm adsorpsi Freundlich .

## Teori
Adsorpsi
Adsorpsi  merupakan  suatu  proses  penyerapan  oleh padatan tertentu terhadap zat tertentu yang terjadi pada permukaan  zat  padat  karena  adanya  gaya  tarik  atom atau molekul pada permukaan zat padat tanpa meresap ke  dalam.  Proses  adsorpsi  dapat  terjadi  karena  adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan padatan yang  tidak  seimbang.  Adanya  gaya  ini,  padatan
cenderung  menarik  molekul-molekul  yang  lain  yang bersentuhan  dengan  permukaan  padatan,  baik  fasa  gas atau  fasa  larutan  ke  dalam  permukaannya.  Akibatnya, konsentrasi  molekul  pada  permukaan  menjadi  lebih besar  dari  pada  dalam  fasa  gas  atau  zat  terlarut  dalam larutan.  Adsorpsi  dapat  terjadi  pada  antarfasa  padat- cair, padat-gas atau gas-cair. Molekul yang terikat pada bagian antarmuka disebut adsorbat, sedangkan permukaan  yang  menyerap  molekul-molekul  adsorbat disebut  adsorben.  Pada  adsorpsi,  interaksi  antara adsorben  dengan  adsorbat  hanya terjadi  pada permukaan  adsorben.  Adapun  faktor-faktor  yang mempengaruhi proses adsorpsi adalah luas permukaan, jenis  adsorbat,  konsentrasi  adsorbat,  temperatur,  pH, kecepatan pengadukan dan waktu kontak adsorpsi [8]. Adsorben
Adsorben  merupakan  bahan  yang  sangat  berpori, dan  adsorpsi  berlangsung  terutama  pada  dinding- dinding  pori  atau  pada  letak-letak  tertentu  di  dalam partikel itu. Karena pori-pori itu biasanya sangat kecil, luas perrmukaan dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar dari permukaan luar, dan bisa sampai 2.000 m 2 /gr.  Pemisahan  terjadi  karena  perbedaan  bobot molekul atau karena perbedaaan polaritas menyebabkan  sebagian  besar  molekul  melekat  pada permukaan  itu  lebih  erat  daripada  molekul-molekul lainnya.  Dalam  kebanyakan  hal,  komponen  yang diadsorpsi melekat sedemikian kuat sehingga memungkinkan  pemisahan  komponen  itu  secara menyeluruh  dari  fluida  tanpa  terlalu  banyak  adsorbsi terhadap  komponen  lain.  Regenerasi  adsorben  dapat dilaksanakan  kemudian    mendapatkan  adsorbat  dalam bentuk terkonsentrasi atau hampir murni [7].
Isoterm Adsorpsi
Isoterm  adsorpsi  adalah  hubungan  kesetimbangan antara konsentrasi dalam fase fluida dan konsentrasi di dalam  partikel  adsorben  pada  suhu  tertentu.  Pada adsorpsi  minyak  dari  air  ini,  digunakan  persamaan isoterm Freundlich dan  isoterm Langmuir .  Adapun data kuantitatif yang didapat dari penelitan berupa daya jerap  minyak  per  gram  adsorben  (q)  dan  konsentrasi minyak  akhir  pada  air  (c)  selama  waktu  kontak maksimum  ditentukan  dengan  persamaan  isotherm adsorpsi Freundlich dan  persamaan  isotherm  adsorpsi Langmuir untuk  mengetahui  karakteristik  adsorpsi minyak  oleh  adsorben  sedangkan  daya  adsorpsi maksimum  dari  adsorben  dengan  membuat  kurva berdasarkan karakteristik yang diperoleh.
Persamaan isoterm Freundlich ini biasanya digunakan  adsorpsi  gas  hidrokarbon  dengan  karbon aktif dan isoterm Langmuir sangat cocok  untuk proses adsorpsi unimolekular dan adsorpsi reversible . Berikut adalah  persamaan  isoterm  adsorpsi Freundlich dan Langmuir . Persamaan Isotherm Freundlich :
atau
(1)
dimana: q = daya jerap (g adsorbat/ g adsorben)
c = konsentrasi adsorbat dalam fluida (air) (g adsorbat/ dm 3 fluida) n dan K (dm 3 fluida/ g adsorben) adalah konstanta dan didapat dari percobaan
Persamaan Isotherm Langmuir : atau (2) dimana: qo = daya jerap maksimum (g adsorbat/ g adsorben) q  = daya jerap (g adsorbat/ g adsorben)
c  = konsentrasi adsorbat dalam fluida (air) (g adsorbat/ dm 3 fluida)
K (g adsorbat/ dm 3 fluida) adalah konstanta dan didapat dari percobaan [4].
Limbah Lateks Karet Alam
Limbah  lateks  karet  alam  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  lateks overcured yang  terbentuk pada  saat  pra  vulkanisasi  lateks  karet  alam  dengan metode  konvensional.  Metode  konvensional  ini melibatkan  pencampuran  langsung  lateks  karet  alam dengan bahan aditif seperti sulfur, akselerator, aktivator, stabilizer dan anti oksidan, dan kemudian dimatangkan dengan cara memanaskan campuran dengan temperatur yang sesuai selama waktu tertentu. Limbah lateks karet alam  ini  terjadi  ketika  lateks  mengalami overcured pada  saat  penyimpanan  ataupun  pemrosesan  yaitu  saat pra-vulkanisasi  biasanya  suhu  vulkanisasi  yang  terlalu tinggi  dan  waktu curing yang  lama.  Lateks overcured ini  biasanya  dibuang  dan  menjadi  limbah  karena produk  yang  dibentuk  dengan  lateks  ini  biasanya mempunyai sifat-sifat yang buruk [3].

## Metodologi Penelitian
Pembuatan  Limbah  Lateks  Karet  Alam  Menjadi Adsorben Minyak
Limbah  lateks  karet  alam  yang  digunakan  adalah lateks  yang overcured ,  kemudian  dikeringkan  dalam oven pada suhu 110 o C selama 5 jam. Setelah itu ukuran limbah  lateks  diperkecil  hingga  diameter  1-3  mm. Adsorben disimpan dalam wadah tertutup.
Daya Adsorpsi Minyak oleh Adsorben Minyak Adsorben  sebanyak  2  g  dimasukkkan  ke  dalam beaker  glass  yang  berisi  100  ml  minyak  pelumas. Adsorpsi  dihentikan  dengan  variasi  waktu  15,  30,45, 60,75,  90,  105  dan  120  menit.  Adsorben  disaring  dan dicatat  berat  akhirnya,  kemudian  dicari  daya  adsorpsi tiap variasi waktu dengan persamaan (3).
Daya adsorpsi dapat dicari dengan rumus :
(3)
dimana :  q   =  Daya adsorpsi (g minyak/ g adsorben)
W o = Berat adsorben mula – mula (g)
W   = Berat adsorben akhir (g)
Waktu  Optimal  Adsorpsi  Minyak  Pelumas  dalam  Air oleh Adsorben Minyak
Sebanyak  6  g  minyak  pelumas  dimasukkan  dalam beaker glass berisi 100 ml air. Kemudian dimasukkan 4 g adsorben minyak dan diaduk dengan magnetic stirrer dengan  kecepatan  170 rpm .  Agitasi  dihentikan  pada waktu 2, 5, 15, 30 dan 60 menit. Adsorben disaring dan dicatat  berat  akhirnya.  Filtrat  minyak-air  dianalisa kadar  minyaknya  dengan  heksana  (US  EPA  Method 10056).  Kemudian  dihitung  daya  adsorpsi  adsorben dengan persamaan (4).
(4)
dimana : q   =  Daya adsorpsi (g minyak/ g adsorben)
W = Berat adsorben (g) c o = Konsentrasi awal  minyak pelumas  dalam air (g minyak/ L larutan)
c   = Konsentrasi akhir minyak pelumas dalam air (g minyak/ L larutan)
V  = Volume Larutan (ml)
Karakteristik  Adsorpsi  Minyak  Pelumas  dalam  Air dengan Adsorben Minyak
Sebanyak  4  g  adsorben  dimasukkan  ke  dalam beaker glass yang berisi 100 ml air dengan variasi berat minyak  2,  4,  6,  8  dan  10  g.  Diaduk  dengan magnetic stirrer dengan  kecepatan  170 rpm .  Agitasi  dihentikan pada  waktu  kontak  optimal.  Adsorben  disaring  dan dicatat  berat  akhirnya.  Filtrat  minyak-air  dianalisa kadar  minyaknya  dengan  heksana  (US  EPA  Method 10056).  Kemudian  dihitung  daya  adsorpsi  adsorben dengan persamaan (4).

## Hasil
Daya Adsorpsi Minyak oleh Adsorben Minyak Kurva  hubungan  daya  adsorpsi  minyak  terhadap waktu kontak disajikan pada Gambar 1.
Gambar  1.  Kurva  Hubungan  Daya  Adsorpsi  Minyak Pelumas oleh Adsorben Minyak terhadap Waktu Kontak (T = 30 o C; 2 gram adsorben; tanpa pengadukan)
Pada Gambar  1 dapat dilihat daya adsorpsi  minyak oleh adsorben minyak terus meningkat seirama dengan bertambahnya  waktu  kontak.  Semakin  lama  waktu
kontak,  semakin  besar  daya  adsorpsi  yang  dicapai hingga tercapai kesetimbangan [9].
Adapun  2  g  adsorben  minyak  digunakan  untuk mengadsorpsi minyak dalam waktu 15 – 120 menit dan dihitung daya adsorpsi  minyak pelumas dengan selang waktu  15  menit.  Daya  adsorpsi  minyak  oleh  adsorben minyak mulai konstan pada menit ke-90. Hal ini terjadi karena adsorpsi minyak pelumas oleh adsorben minyak dari limbah lateks merupakan peristiwa kesetimbangan [2].  Dan  didapat  daya  adsorpsi  minyak  maksimum pada menit ke-105 sebesar 1,205 g minyak/ g adsorben .
Waktu  Optimal  Adsorpsi  Minyak  Pelumas  dalam  Air oleh Adsorben Minyak
Kurva  hubungan  daya  adsorpsi    minyak  dalam    air oleh adsorben minyak terhadap waktu kontak disajikan pada Gambar 2.
Gambar  2.  Kurva  Hubungan  Daya  Adsorpsi  Minyak Pelumas dalam Air oleh Adsorben Minyak terhadap Waktu Kontak (T = 30 o C; c o = 56,2343 g minyak/ L ; 4 g adsorben; 170 rpm )
Dalam  hal  adsorpsi  minyak  pelumas  dari  air  ini, diharapkan  adsorben  minyak  harus  memiliki  sifat oleofilik  dan  hidrofobik  sehingga  bisa  menjerap minyak  dari  air  [1].  Dan  limbah  lateks  ini  memiliki sifat oleofilik dan hidrofobik, sehingga cocok dijadikan adsorben minyak.
Dari  gambar  2  dapat  dilihat  daya  adsorpsi  minyak pelumas    dalam  air  oleh  adsorben  berlangsung  cepat pada  awal  adsorpsi,  kemudian  mulai  konstan  pada menit  ke-15  dan  daya  adsorpsi  maksimum  minyak pelumas  dari  air  oleh  adsorben  minyak  terjadi  pada menit  ke-30.  Hal  ini  terjadi  karena  adsorpsi  minyak pelumas  dalam  air  oleh  adsorben  minyak  dari  limbah lateks  merupakan  peristiwa  kesetimbangan  [2].  Waktu optimal  adsorpsi  minyak  pelumas  dalam  air  oleh adsorben minyak dari limbah lateks adalah 30 menit.
Karakteristik  Adsorpsi  Minyak  Pelumas  dalam  Air dengan Adsorben Minyak
Untuk  mengetahui  karakteristik  adsorpsi  minyak oleh adsorben dilakukan dengan mengamati jerapannya terhadap  minyak  dalam  air  pada  konsentrasi  yang
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 15 30 45 60 75 90  105  120 q (g m in y a k / g a d so rb en ) Waktu Kontak (menit) 0.00 0.30 0.60 0.90 1.20 0  5  10  15  20  25  30  35  40  45  50  55  60 q (g m in y a k / g a d so rb en )
Waktu Kontak (menit)
bervariasi  dari  19,5633  g/L  sampai  89,9598  g/L  dan pada  suhu  isoterm  sekitar  30 o C.  Dari  hasil  penjerapan tersebut selanjutnya dianalisis menggunakan persamaan  isoterm  adsorpsi Freundlich dan  isoterm adsorpsi Langmuir untuk  mengetahui  karakteristik adsorpsi  dan  juga  daya  adsorpsi  maksimumnya. Berikut  adalah    kurva  linearitas  Freundlich  dan Langmuir pada Gambar 3 dan 4.
Gambar  3.  Kurva  Linearitas Freundlich :  Hubungan antara  Log  c  terhadap  Log  q  pada  Adsorpsi  Minyak Pelumas dalam Air oleh Adsorben Minyak (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm )
Gambar  4.  Kurva  Linearitas Langmuir :  Hubungan Antara  c  terhadap  c/q  pada  Adsorpsi  Minyak  Pelumas dalam Air oleh Adsorben Minyak (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm )
Berdasarkan nilai R 2 , persamaan isoterm Langmuir lebih  cocok  untuk  adsorpsi  minyak  pelumas  dari  air oleh  adsorben  minyak.  Nilai  R 2 untuk  isoterm Langmuir sebesar  0,99  sedangkan  untuk  isoterm Freundlich adalah  0,828.  Ini  disebabkan  minyak  yang digunakan  adalah  minyak  pelumas  yang  terdiri  dari senyawa-senyawa yang berantai panjang dan mempunyai  berat  molekul  yang  besar.  Sehingga adsorpsi minyak dari air oleh adsorben yang mengikuti persamaan  isoterm Langmuir yang  mana  adsorbat
hanya  teradsorpsi  secara  unimolekular  ke  permukaan adsorben [11].
Kurva  isoterm  adsorpsi Langmuir ,  selanjutnya dapat  dipakai  untuk  menentukan  daya  adsorpsi maksimum  (q o )  yaitu  berdasarkan  nilai  dari slope (kemiringan  garis)  pada  persamaan  Y  =  0,906X  + 0,855,  yaitu  1/q o .  Dengan  mensubstitusi  1/q o =  0,906 maka diperoleh nilai q o = 1,1038 g minyak/ g adsorben. Kemampuan  adsorpsi  maksimum  minyak  dalam  air oleh  adsorben  minyak  diperoleh  sebesar  1,1038  g minyak/ g adsorben.

## Kesimpulan
Adsorben minyak dari limbah lateks ini mempunyai daya adsorpsi  minyak sebesar 1,205 g.g -1 pada minyak pelumas dan sebesar 1,1038 g.g -1 pada minyak pelumas dalam air. Karakteristik adsorpsi minyak pelumas oleh adsorben  ini  lebih  menyerupai  persamaan  isoterm adsorpsi
Langmuir karena adsorpsi bersifat unimolekular. Sehingga limbah lateks dapat dimanfaatkan  menjadi  adsorben  minyak  dengan kemampuan adsorpsi minyak yang cukup besar.

## Daftar Pustaka
[1]  Aronu,  U.  E,  Absorption  Mats  for  Oil Decontamination. Master of Science
Thesis,  Univ.  College  of  Borås,  Sweden,
2007.
[2]  Atkins, P.W, Kimia Fisika. Jilid 2, Edisi Keempat.
Erlangga, Jakarta, 1990.
[3] Azahari, Baharin.,Yan P. Meng., Marzio Ahmad., Yusof Mohd. dan Arif, N. Zainal, Addition of  over  cured  latex  to  compounded uncompounded  and  prevulcanised  HA latex . Natural Rubber Curing Development In Product Manufacture and Applications : A report of proceeding of the International Rubber  Technology  Conference,  RRIM, 1993.
[4]  Geankoplis,  Christie  J, Transport  Processes  and Separation  Process  Principles .  Fourth Edition, Prentice Hall, 2003.
[5]  Ismail, Hanafi, OilZob: A Novel and Reactive Oil Adsorbent  from  Various  Rubber  Wastes , Universitas Sains Malaysia, 2005.
[6]  Kania,  Dina.,  Soewondo,  Prayatni.,  dan  Valdes, Julio  R, Pemisahan  Minyak  Pelumas  Dan Minyak Jelantah Dari Air Melalui Absorpsi  Pada  Partikel  Karet  Ban, ITB, 2010 .
[7]   Mc Cabe, Warren L, Unit Operation  of Chemical Engineering. McGraw-Hill Book Inc, 1999.
[8]  Noviati, Rizka, Perbandingan Daya Absorbsi Ion Cr 3+ Pada  Serbuk  Gergaji  Kayu  Albizia Dengan  Zeolit  Ditinjau  Dari  Teori  HSAB . FMIPA.  Universitas  Brawijaya  Malang, 2011.
y = 0.1697x - 0.2194 R² = 0.8288 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 Lo g q Log c y = 0.9063x + 0.8553 R² = 0.99 0 10 20 30 40 50 60 0 15 30 45 60 c/q (g a d so rb en / L la ru ta n ) c (g minyak/ L larutan)
[9]  Perdana,  Wahyu    N.  Reka, Adsorpsi  Cr(VI) dengan  Menggunakan  Abu  Sekam  Padi Sebagai Adsorben , Tesis, ITS, 2008.
[10]  Tri,  Phan  Thanh, Oily  Wastewater  Treatment  By Membrane  Bioreactor  Process  Coupled with Biological Activated Carbon Process . Thesis.  Asian  Institue  of  Technology, Thailand, 2002.