PEMANFAATAN KARBON AKTIF BIJI KELOR ( Moringa oleifera ) SEBAGAI PENYERAP LOGAM TIMBAL DALAM OLI BEKAS
Utilization of Activated Carbon from Moringa Seeds as an as an Adsorben of Lead from Used Lubricant
Hajrah 1* , Ruslan 1 , Prismawiryanti 1
1) Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tadulako, Palu Jl. Soekarno Hatta Km.9, Kampus Bumi Tadulako Tondo Palu, Telp. 0451- 422611
*)Coresponding author: Hajrahichank@yahoo.com
Diterima 10 September 2018, Disetujui 18 November 2018

## ABSTRACT
The  study  about  the  utilization  of  activated  carbon  produced  from  moringa  seed  as  an  adsorbent  of lead derivated from used lubricant has been done. The aim of the research was to determine the best condition  for  reducing  the  high  amount  of  Pb  (lead)  derived  from  used  lubricant.  The  moringa  seed carbon  was  activated  using  1  N  HCl  as  used  as  the  adsorbent.  Variations  of  adsorbent  weight  and contact  time  were  used  in  this  reasearch.  The  result  showed  that  the  highest  reduction  of  lead concentration  in  5  ml  of  used  lubricant  was  achieved  by  using  15  grams  and  3  hours  of  adsorbent weight and contact time, respectively. It decreased the lead concentration as much as 86.31%.
Keyword: adsorption, moringa seed activated carbon, lead concentration

## ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pemanfaatan karbon aktif biji kelor sebagai penyerap logam timbal dalam  oli  bekas.Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  kondisi  terbaik  dalam  penurunan konsentrasi timbal (Pb) tertinggi  yang terkandung dalam oli bekas. Adsorben yang digunakan adalah karbon  biji  kelor  yang  telah  diaktivasi  dengan  asam  klorida  (HCl)  1  N.  Pada  penelitian  ini menggunakan 2 variasi  yaitu variasi berat adsorben dan variasi  waktu kontak adsorben terhadap oli bekas.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  penurunan  konsentrasi  timbal  tertinggi  pada  5  ml  oli bekas terdapat pada berat adsorben 15  gram, dan  waktu kontak 3 jam. Konsentrasi timbal sebelum perlakuan  adalah  2,5345  ppm  dan  konsentrasi    sisa  timbal  yang  didapatkan  yaitu  sebesar  0,3469 ppm dengan persentase penurunan konsentrasi timbal sebesar 86,31 % .
Kata kunci: Adsorpsi, Karbon Aktif Biji Kelor, Timbal

## LATAR BELAKANG
Seiring perkembangan zaman, maka  teknologi  yang  digunakan  manusia semakin berkembang. Hal ini dapat dilihat dengan  meningkatnya  jumlah  kendaraan dari  tahun  ke  tahun.  Produksi  otomatif sangat  membantu  aktivitas  manusia, namun  dilain  sisi  menimbulkan  efek negatif  bagi  lingkungan  salah  satunya adalah  berupa  akumulasi  oli  pelumas mesin sebagai bentuk limbah cair.
Hingga  saat  ini  di  Indonesia  masih terdapat pemakaian bahan bakar kendaraan  bermotor  dengan  kandungan timbal  yang  cukup  tinggi.  Nilai  ambang batas  maksimum  logam  timbal  pada bahan bakar kendaraan sesuai spesifikasi Ditjen  Migas  adalah  0,45  g/L  (Santi, 2001),  sedangkan  berdasarkan  ukuran internasional, kandungan maksimum timbal  dalam  bahan  bakar  kendaraan adalah  0,15  g/L. PP  No.  No.  18/1999 Pasal  1  Ayat  (2)  menguraikan  bahwa bahan yang mengadung bahan berbahaya dan beracun (B3) dapat merusak lingkungan  dan  membahayakan  makhluk hidup. Limbah  B3  merupakan  dampak negative  dari  kemajuan  teknologi  dan industri  (Peraturan  Pemerintah  Republik Indonesia, 1999).
Penggunaan adsorben dapat dimanfaatkan  untuk  mengurangi  bahan berbahaya  seperti  logam  berat  dalam pelumas bekas. Adapun beberapa penelitian  yang  menggunakan  adsorben dalam  menyerap  timbal,  seperti  Pratiwi (2013) menggunakan kaolin dalam
menyerap  timbal  pada  oli  bekas  dengan metode acid clay treatment yang menvariasikan  berat  adsorben  dan  waktu kontak.  Konsentrasi  timbal  mengalami penurunan  seiring  bertambahnya  jumlah adsorben  yang  digunakan  dan  lamanya waktu kontak, efisiensi penurunan konsentrasi  timbal  pada  berat  adsorben 2,5  gram,  5  gram,  10  gram  diperoleh masing-masing 55,24 %, 55,35%, 55,43% sedangkan  pada  variasi  waktu  efisiensi penurunan konsentrasi  timbal  pada  waktu kontak  15  menit,  30  menit,  dan  60  menit diperoleh masing-masing 55,12%, 55,19%,  dan  55,40%.  Sementara  itu, Lestari  (2010)  digunakan  kulit  batang jambu  biji  sebagai  penyerap  timbal dengan  menvariasikan  berat  dan  waktu kontak  konsentrasi  timbal    dari  100  ppm menjadi  53,04  ppm  setelah  penambahan adsorben kulit batang jambu biji seberat 3 gram  dengan  waktu  kontak  90  menit. Prasaji et  al. (2013)  mengkombinasikan berbagai  adsorben  pada  penjernihan  oli bekas  dengan  menggunakan  metode penyerapan.  Dalam  penelitian  tersebut adsorben  yang  digunakan  yaitu fly  ash batubara maksimal 30 gram tiap 100 ml oli bekas pada penggunaan alkilbenzensulfonat  untuk  menghilangkan kontaminan oli bekas, seperti logam berat. Salah satu bahan yang dapat dimanfaatkan  adalah  karbon  aktif  dari  biji kelor.
Pemanfaatan  biji  kelor (Moringa oleifera) dalam  menurunkan  kandungan logam  telah  digunakan  oleh Mukaromah
(2008) dan melaporkan bahwa keefektifan bioflokulan Moringa  oleifera yaitu  28,01% pada  waktu  pengendapan  120  menit, sedangkan pada pH 2 mampu menurunkan kadar logam hingga 30,63 %. Dari  uraian    di  atas  maka  dilakukan penelitian  terhadap  oli  bekas  dengan menggunakan adsorben lain yang memanfaatkan  karbon  aktif  biji  kelor sebagai  media  penyerap  timbal  (Pb)  agar tidak  berbahaya  bagi  lingkungan  dan kesehatan.

## METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  Biji  Kelor  ( Moringa oleifera ). Bahan kimia yang digunakan zat aktivator  HCl  1N,  HCl  6  N,  aquadest, aquabidest,  oli  bekas,  HNO 3 pekat,  HNO 3
0,1N, kertas pH universal, larutan standar Pb.
Peralatan  yang  digunakan  selama penelitian  ini  antara  lain  Tanur,  gelas kimia 1000 mL, oven, erlenmeyer 250 mL, gelas  ukur,  blender,  ayakan  100  mesh, batang  pengaduk,  buret,  neraca  analitik, magnetik  stirrer,  hot  plate,  SSA,  timer, pipet  tetes,  pipet  ukur,  cawan  porselen, labu ukur 500 mL, labu ukur 100 mL, labu ukur  50  mL,  labu  ukur  10  mL  dan  botol polipropilen.

## Prosedur Penelitian
Pembuatan  Karbon  Aktif (Mu’jziah, 2010)
Biji  buah  kelor  dipisahkan  dari kulitnya  dan  dikeringkan  dengan  sinar
matahari  selama  2  hari.Setelah  itu  biji buah  kelor  dikarbonisasi  di  dalam  tanur selama  2  jam  dengan  suhu  pembakaran 600˚C.  Arang  yang  dihasilkan  digiling dengan menggunakan blender lalu  diayak dengan ukuran 100 mesh.

## Pengolahan  Oli  Bekas  dengan  Karbon Aktif
Diukur  sebanyak    20  ml  oli  bekas ditambahkan karbon aktif biji kelor masing-masing 5 gram, 10 gram, 15 gram ke  dalam  Gelas  kimia  100  mL.  Kemudian diaduk  dengan  menggunakan  magnetik stirrer  masing-masing  selama  1  jam,  2 jam,  dan  3  jam.  Lalu  disaring  dengan kertas saring.

## Analisa  Logam  Timbal  dengan  cara Dekstruksi kering
Analisis dilakukan sesuai dengan SNI 01-3741-2012 (Badan Standarisasi Nasional,  2012).  Lima  mL  oli  bekas dimasukkan ke dalam cawan porselen dan dipanaskan secara bertahap hingga sampel  tidak  berasap  lagi,  kemudian dilanjutkan pengabuan dalam tanur
(450±5)˚C.  Abu  di  tetesi  air  dan  HNO 3 pekat  kira-kira  0,5  mL  sampai  dengan  3 mL, selanjutnya dikeringkan dan dipanaskan  kembali  dalam  tanur  pada suhu (450±5)˚C hingga abu menjadi putih.
Abu berwarna putih dilarutkan dalam 5 mL HCl  6  N,  sambil  dipanaskan  sampai kering, kemudian dilarutkan dengan 30 mL HNO 3 0,1  N  dan  dimasukkan  ke  dalam labu  ukur  50  mL  selanjutnya  ditepatkan dengan aquabidest. Larutan blanko
disiapkan  dengan  penambahan  pereaksi dan  perlakuan  yang  sama  seperti  contoh. Absorbansi  larutan  baku    dan  larutan sampel  diukur  menggunakan  SSA    pada panjang gelombang maksimal 283,3 nm.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karbon Aktif Biji Kelor
Proses  aktivasi  karbon  aktif  biji  kelor dilakukan  dengan  menggunakan  pelarut HCl  1  N.  Metode  ini  berfungsi  untuk mendegradasi  molekul  organik  selama proses karbonisasi, membatasi pembentukan tar,  membantu  dekomposisi senyawa  organik,  dehidrasi  air  yang terjebak  dalam  rongga-rongga  karbon, membantu menghilangkan endapan hidrokarbon yang dihasilkan serta melindungi permukaan karbon.
Larutan  HCl  1N  yang  ditambahkan sebagai  aktivator  akan  meresap  kedalam karbon  dan  membuka  permukaan  yang mula-mula  tertutup  oleh  komponen  kimia yang  lain. Mu‘jziah  (2010)  melaporkan bahwa  selain  sebagai  aktvator,  asam bereaksi  dengan  zat  pengotor  yang bersifat  basa  dan    membentuk  garam. Larutan HCl dapat melarutkan tar, hidrokarbon  dan  pengotor-pengotor  yang dihasilkan  pada  proses  karbonisasi  serta dapat  mengembangkan  struktur  rongga yang  ada  pada  karbon  dan  juga  dapat menghilangkan  kadar  abu  pada  proses karbonasi,  sebab  dengan  adanya  abu yang terbentuk maka kemampuan adsorpsi  akan  menurun  (Botha,  1992 dalam  Pari,  2004).  Ion  H + dari  HCl  akan
masuk dalam struktur karbon menggantika zat  pengotor,  sehingga  karbon  aktif memiliki gugus asam Bronsted atau gugus donor poroton.
Karbon  hasil  aktivasi  dibebaskan dari  ion  Cl - melalui  pencucian  dengan aquades,  sehingga  karbon  aktif  akan mudah mengikat logam timbal. Filtrat hasil penyaringan  diuji  dengan  menggunakan kertas  indikator  universal  yaitu  mengukur pH  dari  filtrat  sampai  netral  yaitu  pH  7. Karbon  aktif  juga  perlu  dibebaskan  dari air,  karena  air  dalam  pori  arang  dapat mengganggu  interaksi  ion  timbal  dengan situs  aktif  arang.  Proses  pengeringan  ini menggunakan  oven  dengan  suhu  110 o C dimana  pada  suhu  tersebut  air  dapat menguap  dikarenakan  titik  didih  dari  air adalah 100 o C.

## Hasil Adsorbsi Timbal dalam Oli Bekas
Hasil penilitian yang diperoleh menunjukkan  bahwa  konsentrasi  logam timbal  menurun  pada  dalam  oli  bekas seiring dengan lamanya waktu perendaman oleh karbon aktif (Gambar 2). Hal  ini  dikarenakan  adanya  proses adsorpsi  ion  logam  yang  dilakukan  oleh karbon aktif. Proses adsorpsi timbal dalam oli  bekas  dengan  karbon  aktif  biji  kelor dapat  berlangsung  dalam  dua  proses, yaitu  adsorpsi  kimia  ( chemisorpsi )  dan adsorpsi fisik ( physisorpsi ) (Lestari, 2010).
Secara  penampakan  fisik,  warna dari  oli  bekas  sebelum  perlakuan  terlihat hitam  pekat  dan  kental,  namun  setelah penambahan  karbon  aktif  biji  kelor  terjadi
perubahan  seiring  bertambahnya  jumlah adsorben dan lama waktu kontak menjadi berwarna coklat dan encer.
Gambar 1  Ikatan  antara  permukaan  karbon aktif  dengan  ion  logam  ( Oxtoby ,
2001)
Proses  adsorpsi  pada  karbon  aktif terjadi karena adanya gaya Van der Waals (Gambar  1).  Atom  pada  permukaan karbon  aktif  memiliki  gaya  yang  tidak seimbang  dibandingkan  dengan  susunan atom  pada  zat  padat  secara  umum. Sehingga,  molekul  asing  akan  berusaha untuk  memenuhi  ketidakseimbangan  ini bisa tertarik kepermukaan karbon aktif. Ion logam  akan  berdifusi  menuju  pori-pori karbon  aktif  karena  adanya  perbedaan konsentrasi  adsorbat  yang  terdapat  pada oli bekas dengan pori-pori karbon.
Dimana  ion  yang  terlarut  dalam  oli  bekas akan terjadi ikatan ion dwi kutub, sehingga akan  terbentuk  menjadi  satu  kesatuan. Adsorbat  (ion  logam)  membentuk  sebuah lapisan tunggal (monolayer) pada permukaan adsorban (Manocha, 2001).
Pengaruh  Massa  Adsorben  dan  Waktu Kontak    terhadap  Penyerapan    Logam Timbal dalam Oli Bekas
Berdasarkan hasil penelitian, konsentrasi  timbal  dalam  oli  bekas
mengalami penurunan (Gambar 2). Dimana pada berat karbon aktif seberat 5 gram  konsentrasi  timbal  dengan  waktu kontak  1  jam,  2  jam  dan  3  jam    adalah masing-masing  1,515    ppm,  1,095  ppm, dan 0,971ppm.
Pada    adsorben    seberat  10  gram konsentrasi timbal dengan waktu kontak 1 jam,  2  jam  dan  3  jam  masing-masing adalah  0,721  ppm,  0,562  ppm,  dan  0,483 ppm. Berikutnya pada adsoben seberat 15 gram  konsentrasi  timbal  dengan  waktu kontak  1  jam,  2  jam  dan  3  jam    adalah masing-masing  0,415    ppm,  0,381  ppm, dan 0,347 ppm.
Dari  ketiga  variasi  berat  adsorben  5 gram, 10 gram, 15 gram dan waktu kontak 1  jam,  2  jam,  3  jam    tersebut  diperoleh bahwa  berat  adsorben  15  gram  dengan waktu  kontak  3  jam  menghasilkan  persen penjerapan timbal tertinggi 86,31%.
Gambar 2  Pengaruh  waktu  kontak  terhadap jumlah logam timbal yang terjerap.
Berdasarkan  uji  sidik  ragam,  pada penambahan adsorben 5 gram, perubahan  waktu  kontak  berpengaruh nyata terhadap konsentrasi timbal terjerap dan  hasil  uji  lanjut  Duncan  menunjukkan
0 20 40 60 80 100 0 1 2 3 4
Kad a r tim ba l te rje rap (% ) Waktu kontak (jam) 5 gram 10 gram
15 gram
setiap  waktu  kontak  berbeda  nyata. Demikian pula pada penambahan adsorben  10  gram.  Pada  penambahan adsorben  15  gram,  kadar  timbal  terjerap pada  waktu  kontak  3  jam  berbeda  nyata dengan waktu kontak 1 dan 2 jam.
Kadar  timbal  yang  menurun  seiring dengan bertambahnya waktu  kontak dikarenakan kontak antara adsorbat dengan  adsorben  menjadi  lebih  lama. Menurut  Marti  dan  Okid  (2001),  gaya adsorpsi  molekul  dari  suatu  zat    terlarut akan  meningkat  apabila  waktu  kontaknya dengan  media  semakin  lama.  Waktu kontak  yang  lebih  lama  memungkinkan proses  difusi  dan  penempelen  molekul adsorbat berlangsung lebih baik.
Sementara itu, penambahan massa adsorben  juga  semakin  menurunkan konsentrasi  timbal  dalam  oli  bekas dikarenakan  luas  permukaan  adsorben akan  lebih  besar,  sehingga  mampu menjerap  logam  timbal  lebih  banyak (Stanley, 1997).
Dari  hasil  penelitian  ini  dapat dibandingkan  dengan  hasil  penelitian sebelumnya oleh Pratiwi (2014) menggunakan metode Acid Aclay
Treatment dengan menggunakan adsorben  kaolin  dari  150  mL  minyak pelumas bekas terdapat pada konsentrasi adsorben 10 gram, waktu kontak 60 menit dengan  efisiensi  penurunan  konsentrasi timbal 56,71%, sedangkan pada penelitian ini,  efisiensi penurunan konsentrasi timbal mencapai  71,55%.  Ini  berarti  bahwa adsorben karbon aktif biji kelor lebih efektif
menyerap  timbal  dibanding  adsorben kaolin.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat disimpulkan bahwa penggunaan adsorben 15  gram  dengan  waktu  kontak  3  jam mampu  menjerap  ion  logam  timbal  dalam oli  bekas  dengan  konsentrasi  penjerapan tertinggi, yaitu 86,31%.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Standardisasi  Nasional.  2012.  SNI
01-3741-2012. Minyak Goreng.
Jakarta: BSN.
Lestari,  S.  2010.  Pengaruh  berat    dan waktu  kontak  untuk  adsorpsi  Timbal (II)  oleh  adsorben  dari  kulit  batang jambu  biji (Psidium  guajava  L) . Jurnal Kimia Mulawarman, 8(1).
Manocha, S. , 2003. Porous Carbon . India.
Sadhana.  Vol.28,  part  1&2  P.348- 355
Marti.  H,  Okid  P.  A.  2001.  Efektifitas Pengurangan  Kadar  Warna  Limbah Cair  Industri  Batik  dengan  Ekstrak Khamir (Saccaromyces  sp) . Jurnal BioSMART, 3(2).
Mu‘jziah  S.  2010.  Pembuatan  dan Karakterisasi  Karbon  Aktif  dari  Biji Kelor Menggunakan Pengaktif NaCl . [Skripsi]. Malang:  Universitas  Islam Negeri.
Mukaromah, L. 2008. Efektifitas Bioflokulan Biji Kelor dalam mengurangi kandungan Cr. [ Skripsi ]. Malang: Fakultas Sains dan
Teknologi.  Universitas  Islam  Negeri (UIN).
Oxtoby,  D.W.  2001.  Kimia  Modern. Jakarta: Erlangga.
Pari,  G.  2004.  Kajian  Struktur  Arang  aktif dari  Serbuk  Gergaji  Kayu  Sebagai Adsorben  Emisi  Formaldehida  Kayu Lapis . [ Disertasi ]  Bogor:  Program
Studi  Ilmu  Pengetahuan  Kehutana dan Sekolah Pascasarjana IPB.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia.
1999.  PP  RI  No.18  Tahun  1999
tentang Pengelolaan Limbah Berbahaya  dan  Beracun  (diunggah di http://sib3pop.menlhk.go.id/uploads/ Regulasi/PP181999.pdf
pada
tanggal 10 Maret 2018)
Prasaji, R., Dewita U. C., dan  Santosa, H.
2013.  Pemanfaatan  Kombinasi Fly
Ash Batubara,  Alkilbenzenesulfonat,
dan  Zeolit  pada  Penjernihan  Minyak Pelumas  Bekas  dengan  Metode Penjerapan. JKTI . 2(4).
Pratiwi,  Y.  2013.  Pengelolaan  Minyak Pelumas Bekas Menggunakan
Metode Acid Clay Treatment . Teknik Sipil. Jurnal  Teknik  Sipil  Universitas Tanjung Negara , 13(1).
Santi, D N. 2001. Pencemaran udara oleh timbal (Pb) Serta penanggulangannya. [ Skripsi ]. Fakultas Kedokteran Universitas
Sumatera Utara. USU digital library
Stanley,  G.G.  1997. The  Extractive Metallurgy  of  Gold  in  South  Africa .
Vol.  1.  Johannesberg:  The  South Africa Institute of Mining &
Metallurgy.
.
. .