PEMANFAATAN CANGKANG KERANG DAN CANGKANG KEPITING SEBAGAI ADSORBEN LOGAM Cu, Pb dan Zn PADA LIMBAH INDUSTRI PERTAMBANGAN EMAS

## La Ifa, Muhammad Akbar, Ardi Fardi Ramli, Lastri Wiyani
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Muslim Indonesia Kampus II UMI Jl. Urip Sumoharjo Km 5 Makassar, 90231
Email: la.ifa@umi.ac.id

## INTISARI
Telah  dilakukan  penelitian  terhadap  kemampuan  cangkang  kerang  dan  cangkang  kepiting  sebagai  adsorben untuk  menyerap  ion  logam  Cu,  Pb,  dan  Zn  dalam  air  limbah  industry  pertambangan.  Percobaan  dilakukan dalam skala laboratorium menggunakan proses batch. Hasil analisis menggunakan Spektroskopi Serapan Atom (SSA). Pada adsorben cangkang kepiting menunjukan efisiensi penyerapan tertinggi pada ion logam Cu dengan nilai rata-rata 99,74%. Sedangkan efisiensi penyerapan terendah pada adsorben cangkang kepiting terhadap ion logam  Pb  dengan  nilai  rata-rata  73,93  %.  Pada  adsorben  cangkang  kerang  menunjukan  efisiensi  penyerapan tertinggi  pada  ion  logam  Cu  dengan  nilai  rata-rata  96,39%.  Sedangkan  efisiensi  penyerapan  terendah  pada adsorben cangkang kerang terhadap ion logam Pb dengan nilai rata-rata 39,47 %.
Kata Kunci : Adsorben, Cangkang Kerang, Cangkang Kepiting.

## ABSTRACT
Has done research on the ability of the shells and the shell of a crab as adsorbents to absorb the metal ion Cu, Pb, and Zn in wastewater mining industry. The experiment was conducted in a laboratory scale using a batch process. The results of the analysis using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). On the crab shell adsorbent showed the highest absorption efficiency on metal ion Cu with average value of 99.74%. Whereas the efficiency of absorption of low crab shells against adsorbent on the metal ion Pb with average value of 73.93%. In the adsorbents shells showed the highest absorption  efficiency  on  metal  ion  Cu  with  average  value  of  96.39%.  While  the  lowest  absorption  efficiency  on adsorbent shells against the metal ion Pb with average value of 39.47%.

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  kepulauan dimana  dua  per  tiga  luas  wilayahnya  merupakan wilayah  perairan.  Luas  perairan  yang  dimiliki menjadikan  sektor  perikanan  sangat  potensial. Salah  satu  komoditas  yang  melimpah  di  perairan adalah  kerang.  Produksi  kerang  di  Indonesia  dari tahun  ke  tahun  terus  meningkat.  Data  produksi kerang  tahun  2000  sampai  tahun  2010  mengalami peningkatan  hingga  5,18%  tiap  tahunnya,  namun komoditas  ini  menghasilkan  limbah  yang  berupa
cangkang  yang  pemanfaatannya  belum  optimum (Kementrian kelautan dan perikanan, 2011).
Setiap tahun, menurut catatan Departemen  Kelautan  dan  Perikanan  tahun  2000, Cold  Storage (perusahaan  pengolahan  ikan)  tanah air  menghasilkan  limbah  kulit  /  kepala  udang, cangkang  kepiting  dan  hewan  laut  lainnya  tidak kurang dari  56.200  metrik  ton.  Ekspor kepiting  di Indonesia  (umumnya  kaleng)  sekitar  4000  ton  per tahun  juga  berpotensi  menghasilkan  kulit  sebagai limbah  sebanyak  1000  ton  per  tahun.  Dengan produksi  sekitar  1700  ton  per  tahun.  Sebaran
ketersediaan  kulit  kepiting,  mencakup  Sumatera Utara,  Pantai  Timur  Sumatera,  Pantura  Jawa, Kalimantan dan Sulawesi Selatan (Agus, 2013).
Selama  ini  cangkang  kerang  dan  kepiting hanya  dimanfaatkan  untuk  hasil  kerajinan  seperti hiasan dinding, atau untuk campuran pakan ternak (Firmansyah,  2005).  Menurut  Awang-Hazmi  dkk (2005),  limbah  cangkang  kerang  mengandung kalsium  karbonat  yang  tinggi  yakni  sebesar  98% yang berpotensi untuk dimanfaatkan.
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah dilakukan  sebelumnya  terhadap  serbuk  cangkang kerang yang hasilnya cukup baik menyerap logam berat.  Penelitian  ini memanfaatkan  potensi cangkang  kerang  dalam  bentuk  lain,  yaitu  abu cangkang  sebagai  adsorben  alternatif  yang  ramah lingkungan,  karena  abu  cangkang  kerang  terdiri atas  senyawa  yaitu  7,88%  SiO 2 ,  1,25%  Al 2 O 3 , 0,03%  Fe 2 O 3 ,  66,70%  CaO,  dan  22,28%  MgO (Maryam,  2006).  Berdasarkan  komposisi  kimia tersebut kandungan CaO pada abu cangkang cukup tinggi  sehingga  abu  cangkang  berpotensi  sebagai adsorben.

## METODE PENELITIAN
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini,  antara  lain:  spektrofotometer  serapan  atom (SSA), Oven, ayakan 200 mesh, timbangan analitik, ashing  furnace,  cawan,  kertas  saring,  corong, agitator dan gelas kimia.
Bahan  –  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  antara  lain:  cangkang  kerang, cangkang  kepiting  dan  Air  limbah  industri pertambangan,  yaitu  air  limbah  yang  di  ambil sebelum masuk dalam proses waste water treatment plant. Zat pencemar yang terkandung adalah logam Cu, Pb, dan Zn.
Pembuatan  abu  cangkang  kerang  dan  cangkang kepiting
Proses pembuatan abu cangkang cangkang kerang  dan  kepiting  diawali  dengan  pemisahan
daging  yang  melekat  pada  cangkang,  lalu  dicuci dan  dikeringkan,  kemudian  cangkang  kerang diperkecil  ukurannya  dengan  cara  ditumbuk dengan  ukuran  ±3-5  cm.  Cangkang  kerang  yang sudah  bersih  dan  kering  dikalsinasi  menggunakan ashing  furnace  pada  suhu  800°C  selama  ±9  jam. Abu  didingkan  dalan  desikator  selama  30  menit, kemudian diayak dengan ayakan 200 mesh.
Penentuan  daya  serap  abu  cangkang  kerang  dan cangkang kepiting terhadap logam Cu, Pb, dan Zn.
Abu  cangkang  kerang  dan  cangkang  kepiting masing-masing di timbang sebanyak 10 g, 20 g, dan 30 g  kedalam gelas  kimia,kemudian  di  tambahkan sample  limbah  yang  telah  diketahui  kosentrasinya sebanyak  100  ml.  Campuran  diaduk  dan  di diamkan selama 24 jam, kemudian disaring dengan kertas  saring whattman.  Filtratnya  dianalisis dengan spektrofotometer serapan atom (AAS).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tahap penelitian pendahuluan merupakan pemeriksaan air limbah dari industri pertambangan emas  yaitu  meliputi  pengukuran  kadar  logam  Cu, Pb, dan Zn dengan menggunakan spektrofotometer serapan  atom  (AAS).  Limbah  di  ambil  sebelum masuk  ke  proses  detox  pada  perusahaan,  dimana limbah tersebut merupakan sisa dari proses leacing sianida  pada  batuan  yang  mengandung  biji  emas dan  logam  lainnya.  Hasil  pengukuran  ini  menjadi pembanding  daya  serap  cangkang  terhadap  logam Cu, Pb, dan Zn.
Hasil pengukuran kadar logam Cu, Pb dan Zn  pada  limbah  industri  pertambangan  emas menggunakan  spektrofotometer  serapan  atom (AAS) yaitu: Cu 54,24 ppm, Pb 61,70 ppm, dan Zn 57,93.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel  1.  Pengaruh  berat  abu  cangkang  kepiting terhadap daya serap logam Cu, Pb, dan Zn.
Berat Abu Cangkang Kepiting (g) Parameter (ppm) Cu Pb Zn 5 0,24 21,98 0,49 10 0,13 21,46 0,47 15 0,12 17,64 0,37 20 0,12 13,31 0,32 25 0,12 12,04 0,26 30 0,12 10,08 0,26
Berdasarkan  Tabel  1  semakin  berat  abu  cangkang kepiting  maka  semakin  banyak  kandungan  CaO sehingga  semakin  banyak  logam  Cu,  Pb,  dan  Zn yang diserap, tetapi terhadap logam Cu pada berat 15  g  sudah mencapai  penyerapan  yang  maksimal dan  Zn  pada  berat  25  g.  Disebabkan  karena  pada berat  yang  lebih  jumlah  ion  logam  dalam  larutan tidak sebanding dengan jumlah partikel CaO yang tersedia.
Gambar.1.  Hubungan  berat  dan  daya  serap cangkang kepitingterhadap logam Cu,Pb,dan Zn
Dari  Gambar  1  menunjukkan  bahwa semakin  berat  abu  cangkang  kepiting  maka konsentrasi logam dari limbah makin menurun, hal
ini  disebabkan  dari  proses  aktivasi  cangkang kepiting  yang  bertujuan  untuk  memperbesar ukuran  dan  distribusi  pori  serta  memperluas permukaan  adsorben  dengan  proses heat  treatment pada  temperatur  800  –  1200 C.  sehingga  semakin berat abu cangkang kepiting maka semakin banyak CaO  berbanding  lurus  dengan  semakin  banyak logam yang di serap.
Tabel  2.  Pengaruh  berat  abu  cangkang  kerang terhadap daya serap  logam Cu, Pb, dan Zn.
Berat Abu Cangkang kerang (g) PARAMETER (ppm) Cu Pb Zn 5 2,96 48,49 8,65 10 2,01 45,71 6,48 15 1,97 43,40 5,83 20 1,85 41,13 4,33 25 1,68 24,33 0,94 30 1,29 21,02 0,66
Berdasarkan  Tabel  2  semakin  berat  abu  cangkang kerang  maka  semakin  banyak  kandungan  CaO sehingga  semakin  banyak  logam  Cu,Pb,dan  Zn yang diserap.
0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 D ay a Ser ap (p p m) Berat (g) Cu Zn Pb
Gambar  2.  Hubungan  berat  dan  daya  serap cangkang kerangterhadap logam Cu,Pb,dan Zn
Dari  Gambar  2  menunjukkan  bahwa semakin  berat  abu  cangkang  kerang  maka konsentrasi logam dari limbah makin menurun, hal ini disebabkan dari proses aktivasi cangkang kerang yang  bertujuan  untuk  memperbesar  ukuran  dan distribusi  pori  serta  memperluas  permukaan adsorben  dengan  proses heat  treatment pada temperatur  800  –  1200 C.  sehingga  semakin  berat abu cangkang kepiting maka semakin banyak CaO berbanding  lurus  dengan  semakin  banyak  logam yang di serap.
Tabel  4.  Persentase  daya  serap  abu  cangkang kerang dan abu cangkang kepiting terhadap logam Cu, Pb, dan Zn berdasarkan rasio berat
15 99, 78 71, 41 99, 36 96, 37 29, 66 89, 94 20 99, 78 78, 43 99, 45 96, 59 33, 34 92, 53 25 99, 78 80, 49 99, 55 96, 90 60, 57 98, 38 30 99, 78 83, 66 99, 55 97, 62 65, 93 98, 86 Rata- rata 99, 74 73, 93 99, 38 96, 39 39, 47 92, 26
Dilihat  dari  rata-rata  persentasi  abu  cangkang kepiting memiliki daya serap lebih besar dari pada abu  cangkang  kerang,  hal  ini  di  sebabkan  karena jumlah  CaO  pada  abau  cangkang  kepiting  lebih banyak  dari  dari  pada  abu  cangkang  kerang,  hal tersebut di rujuk pada tabel kandungan kimia pada cangkang  kerang  dan  kepiting.  Absorben  abu cangkang  kerang  dan  abu  cangkang  kepiting memiliki  daya  serap  yang  lebih  baik  untuk  logam Cu  di  bandingkan  dengan  absorben  arang  aktif ampas  tebuh,  dimana  pada  arand  aktif  ampas tebuh  hanya  dapat  menyerap  logam  Cu  sebanyak 78,74  %  menurut  Ade  Apriliani,  sedangkang  pada abu cangkang dapat menyersp logam Cu sebanyak 99,74  %.  Tetapi  untuk  penyerapan  logam  Pb  abu cangkang  kurang  baik  dibandingkan  arang  aktif ampas  tebuh,  dimana  arang  aktif  ampas  tebuh dapat menyerap  logam  Pb  sebanyak  83,13  % menurut  Ade  Apriliani,  sedangkang  untuk  abu cangkang  hanya  dapat  menyerap  logam  Pb sebanyak 73,93 %.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan bahwa cangkang kepiting memiliki daya serap lebih tinggi  terhadap  logam  Cu,  Pb  dan  Zn  dengan persentasi rata-rata Cu 99,75%, Pb 73,93% dan Zn 99,38%.  Cangkang  kerang  memiliki  daya  serap
0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 D ay a Ser ap (p p m) Berat (g) Zn Pb Cu
Berat Abu %  Daya  Serap Abu Kpiting %  Daya  Serap Abu Kerang Cangkan g (g) Cu Pb Zn Cu Pb Zn 5 99,5 6 64,3 8 99,1 5 94,5 4 21,4 1 85,0 7 10 99,7
6 65,2 2 99,1 9 96,2 9 25,9 2 88,8 1
lebih  rendah  terhadap  logam  Cu,  Pb,  dan  Zn dengan persentasi rata-rata Cu 96,39%, Pb 39,47% dan Zn 92,26%.

## DAFTAR PUSTAKA
Ade  Apriliani  (2013).  Pemanfaatan  Arang  Ampas Tebuh Sebagai Absorben Logam Cd, Cr, Cu dan Pb Pada Air Limbah Agus  (2013). Pemanfaatan  Limbah  Udang  dan Kepiting . http://blog.Unpad.ac.id/boanga/2013/08/22 /pemanfaatan-limbah-udang-kepiting . Diakses 13 Maret 2017. Christina  P,  Maria.2013. Petunjuk  Praktikum Instrumentasi  Kimia  “Analisis  Kesalahan Dalam    Spektrometri    Serapan    Atom”. Yogyakarta  :  STTN BATAN. Christina  P,  Maria.2013. Instrumentasi  Kimia  I. Yogyakarta : STTN-BATAN. Christina  P,  Maria.2012. Instrumentasi  Kimia  I. Yogyakarta : STTN-BATAN. Christina  P,  Maria.2012. Petunjuk  Praktikum Instrumentasi  Kimia  “AnalisisKesalahan Dalam    Spektrometri    Serapan    Atom”. Yogyakarta  :  STTN BATAN. Hiroaki  Onoda,  Hironari  Nakanishi, Preparation of Calcium  Phospate  With  Oyster  Shells , Journal  scientificResearch,  3,  71  –  74, (2012). Jonghe,  L.C.De  and  Rahaman,  M.N.  2013. Handbook  of  Advanced  Ceramics .  USA: University of Missouri-Rolla. Kementrian  Kelautan  dan  Perikanan,  2012, Statistik  Perikanan  Tangkap  Indonesian 2012 ,  Direktorat  Jendral  Perikanan,
Jakarta. Maryam,  S.  2014. Pengaruh  Serbuk  Cangkang Kerang  Sebagai  Filter  Terhadap  Sifat-Sifat dari Mortar . Skripsi. FMIPA. USU Mustakimah  Mohamed,  Suzana  Yusup,  Saikat Maitra, DecompositionStudy  of  Calcium Carbonate  in  Cockle  Shell ,  Journal  of Engineeringscience  and  Tecnology,  Vol  7, No. 1, (2012). Ratanapom.  Y,  Duangkamol  Na  –  Ranong, Recycling  Osyter  Shell  asAdsorbent  for Phosphate Removal ,The 21st Thai Institute of  Chemical  Engineering  and  Applied Chemistry,  (2012).  Diakses  27  Oktober 2013
Retno, E dkk. 2012. Pembuatan Ethanol Fuel Grade Dengan  Metode  Adsorbsi  Menggunakan Adsorben  Granulated  Natural  Zeolite  dan CaO . SpionsiumNasional  RAPI  XI  FT UMS-2K012. Teknik  Kimia.  Fakultas Teknik. UniversitasSebelas Maret.