ADSORPSI ION Cr 3+ OLEH SERBUK GERGAJI KAYU ALBIZIA (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat I NYOMAN SUKARTA SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008
ADSORPSI ION Cr3+ OLEH SERBUK GERGAJI KAYU ALBIZIA (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif
Penjerap Limbah Logam Berat
I NYOMAN SUKARTA
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2008
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia (Albizzia Falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2008
I Nyoman Sukarta G451060011
ABSTRACT
I NYOMAN SUKARTA. Adsorption Cr3+ Ion By Sawdust of Albizia Wood (Albizzia Falcata): Study of Alternative Substance Development of adsorber Waste of Heavy Metal. Under direction of HAJI MUCHAMMAD SRI SAENI and ETI ROHAETI.
The aims of this research were to know (1) optimum time that is needed for Cr3+ ions adsorbed by sawdust of albizia wood, (2) characteristic of Cr3+ ions adsorbed by sawdust of albizia wood, and (3) the adsorption capacity of unactivated sawdust of albizia wood (Albizzia falcata) and activated by ethanol–toluene (1:1) toward Cr3+ ions. Consentration of Cr3+ was measured by using Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). The results of this research showed that, optimum time of adsorption Cr3+ by sawdust albizia wood was 60 hours, characteristic of Cr3+ ions by unactivated of sawdust of albizia wood followed the model of adsorption Langmuir isotherm, but did not follow adsorption Freundlich isotherm. Conversely, activated sawdust of albizia wood follow Langmuir and Freundlich isotherm. Adsorption capacity of activated sawdust was better than that of unactivated sawdust. The maximum adsorption of unactivated and activated sawdust of albizia wood was 1.56 mg/g and 2.21 mg/g, respectively. Keywords: ion Cr3+, adsorption, sawdust, albizzia falcata, activated, characteristic
RINGKASAN
I NYOMAN SUKARTA. Adsorpsi Ion Cr3+ oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia (Albizzia Falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap LimbahLogam Berat. Dibimbing oleh HAJI MUCHAMMAD SRI SAENI dan ETI ROHAETI.
Logam krom (Cr) adalah salah satu jenis polutan logam berat yang bersifat
toksik, dalam tubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion Cr3+. Krom dapat menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal. Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah.
Usaha-usaha yang dilakukan untuk mengurangi kadar pencemar pada perairan biasanya dilakukan melalui kombinasi proses biologi, fisika dan kimia. Pada proses fisika, dilakukan dengan mengalirkan air yang tercemar ke dalam bak penampung yang telah diisi campuran pasir, kerikil serta ijuk. Hal ini lebih ditujukan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar dan penyisihan lumpur. Pada proses kimia, dilakukan dengan menambahkan bahan-bahan kimia untuk mengendapkan zat pencemar misalnya persenyawaan karbonat. Beberapa bahan lain yang telah digunakan sebagai penjerap adalah karbon aktif, lempung, dan batu cadas. Namun, bahan-bahan tersebut relatif sulit diperoleh dan karbon aktif mempunyai harga yang cukup mahal. Oleh karena itu, penelusuran terhadap material baru yang lebih murah, mudah didapat serta mempunyai daya adsorpsi besar sangat perlu diupayakan.
Serbuk gergaji kayu mengandung komponen-komponen kimia seperti selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Terdapatnya selulosa dan hemiselulosa menjadikan serbuk gergaji kayu berpotensi untuk digunakan sebagai bahan penjerap. Serbuk gergaji kayu sebagai hasil samping dari industri gergaji kayu sampai saat ini hanya sebagian kecil saja dimanfaatkan oleh masyarakat, seperti digunakan dalam pembuatan batu-bata, industri keramik, campuran dalam pembuatan pupuk organik, sedangkan selebihnya terbuang secara percuma. Pemanfaatan serbuk gergaji kayu sebagai bahan material penjerap merupakan salah satu teknologi yang murah karena bahan bakunya mudah didapat mengingat negara Indonesia merupakan negara yang memiliki hutan yang sangat luas.
Dalam penelitian ini, penulis mencoba mempelajari daya adsorpsi serbuk gergaji kayu terhadap ion logam krom (Cr3+) melalui studi laboratorium. Serbuk gergaji kayu yang digunakan adalah serbuk gergaji kayu albizia ukuran 40 mesh yang sebelumnya diberikan perlakuan berbeda yaitu tanpa diaktivasi dan diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Daya adsorpsi maksimum terhadap ion logam Cr3+ dari serbuk gergaji kayu albizia tersebut dibandingkan secara deskriptif. Aktivasi dilakukan dengan cara ekstraksi Soxlet menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1) untuk menghilangkan zat
ekstraktif seperti lemak dan lilin yang dapat menghalangi kontak antara adsorbat (ion logam) dengan permukaan penjerap (adsorben).
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, dari bulan Nopember 2007 sampai dengan bulan Mei 2008. Subyek dalam penelitian ini adalah serbuk gergaji kayu albizia yang diambil dari industri gergajian kayu di Desa Mas, Kecamatan Ubud, Kabupaten Gianyar Propinsi Bali. Sedangkan obyeknya adalah (1) waktu optimal yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi dan diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1), (2) karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia, dan (3) daya adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia.
Hasil penelitian menunjukkan, bahwa: (1) waktu optimum yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena adalah 60 jam, (2) karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu yang telah diaktivasi mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir maupun isoterm adsorpsi Freundlich. Namun demikian, karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang belum diaktivasi hanya mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir tetapi tidak mengikuti pola isoterm adsorpsi Freundlich, dan (3) kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi dengan campuran pelarut etanol-toluena meningkat dari 1,56 mg/g menjadi 2,21 mg/g. Kata-kata kunci: ion Cr3+, adsorpsi, serbuk gergaji kayu albizia, aktivasi, karakteristik
Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak cipta dilindungi undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
ADSORPSI ION Cr3+ OLEH SERBUK GERGAJI KAYU ALBIZIA (Albizzia falcata): Studi Pengembangan
Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat
I NYOMAN SUKARTA G451060011
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magester Sains pada Departemen Kimia
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2008
Judul Tesis : Adsorpsi Ion Cr3+ oleh Serbuk Gergaji kayu Albizia (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat Nama : I Nyoman Sukarta NIM : G451060011
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. H.M. Sri Saeni, MS Dr. Ir. Eti Rohaeti, MS.
Ketua Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Kimia Dekan Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. Latifah. K. Darusman, MS. Prof.Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro,MS. Tanggal Lulus: ......................... Tanggal Ujian 22 Juli 2008
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Betty Marita Soebroto, S.Si., M.Si
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Nopember 2007 ini ialah adsorpsi dengan judul “Adsorpsi Ion Cr3+ oleh Serbuk Gergaji kayu Albizia (Albizzia falcata): Studi Pengembangan Bahan Alternatif Penjerap Limbah Logam Berat”.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Ir. H.M. Sri Saeni, M.S dan Ibu Dr. Eti Rohaeti, M.S selaku pembimbing. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Akhir kata penulis berharap hasil penelitian dan tulisan ini dapat bermanfaat dan berguna sebagai bahan informasi dalam kemajuan ilmu pengetahuan alam.
Bogor, Agustus 2008
I Nyoman Sukarta
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Gianyar Bali pada tanggal 6 pebruari 1976 sebagai putra kedua dari ayah I Wayan Karep (Alm) dan ibu Ni Wayan Kerti (Alm). Pendidikan sarjana ditempuh di jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IKIP Negeri Singaraja, lulus pada tahun 1999. Melelui Beasiswa Pendidikan Pascasarjana dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, penulis berkesempatan melanjutkan studi ke program magister pada program studi Ilmu Kimia Sekolah Pascasarjana IPB tahun 2006. Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja Bali sejak tahun 2005.
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................xiii DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ xiv I. PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ................................................................................. 3 1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 4 1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................... 4
II TINJAUAN PUSTAKA...................................................................................... 5
2.1 Komponen Kimia Kayu ........................................................................... 5 2.2 Adsorpsi ................................................................................................... 7
2.2.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi................................. 7 2.2.2 Persamaan Isoterm Adsorpsi Langmuir ........................................ 10 2.2.3 Persamaan Isoterm Adsorpsi Freundlich ...................................... 11
2.3 Logam Kromium dan Keberadaannya ................................................... 11 2.4 Spektrofotometer dan Keberadaannya ................................................... 13
III. METODE PENELITIAN................................................................................ 15
3.1 Rencana Penelitian ................................................................................. 15 3.2 Subyek dan Obyek Penelitian ................................................................ 16 3.3 Prosedur Penelitian ................................................................................ 16
3.3.1 Tahap Persiapan ............................................................................ 16 3.3.1.1 Penyediaan Alat dan Bahan .............................................. 16 3.3.1.2 Pencucian Serbuk Gergaji Kayu Albizia........................... 16 3.3.1.3 Aktivasi Serbuk Gergaji Kayu Albizia ............................. 17
3.3.2 Tahap Pelaksanaan Penelitian ....................................................... 17 3.3.2.1 Penentuan Waktu Kontak Maksimum Adsorpsi
Ion Cr3+ oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia. .................... 17 3.3.2.2. Penentuan Adsorpsi maksimum Ion Cr3+ oleh Serbuk
Gergaji Kayu Albizia ........................................................ 17
3.4 Analisis Data .......................................................................................... 18
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 19
4.1. Waktu Optimal yang Diperlukan untuk Adsorpsi Ion Cr3+
Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia ...................................................... 19 4.2. Karakteristik Adsorpsi Ion Cr3+
Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia ...................................................... 22 4.2.1. Uji Linearitas Langmuir dan Freundlich Adsorpsi Ion Cr3+
Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia Sebelum Diaktivasi.............. 22 4.2.2. Uji Linearitas Langmuir dan Freundlich Adsorpsi Ion Cr3+
Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia Setelah Diaktivasi ................ 24
x
V. KESIMPULAN DAN SARAN........................................................................ 29 5.1. Kesimpulan ........................................................................................... 29 5.2. Saran ..................................................................................................... 29
xi
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1 Asam dan basa beberapa senyawa dan ion menurut prinsip HSAB dari Pearson.......................................................... 9 2 Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi pada berbagai waktu kontak ........................ 19 3 Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi pada berbagai waktu kontak ............... 20 4 Data adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albesia yang tidak diaktivasi pada berbagai konsentrasi ...................................... 22 5 Data adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albesia yang telah diaktivasi pada berbagai konsentrasi ...................................... 25
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman 1 Kurva isoterm adsorpsi Langmuir..................................................................... 10
2 Kurva isoterm adsorpsi Freundlich ................................................................... 11
3 Diagram masuknya kromium dalam tubuh....................................................... 12
4 Pembentukan atom-atom dalam keadaan dasar yang dilakukan dalam proses atomisasi menggunakan nyala. .......................... 13
5 Kurva kalibrasi .................................................................................................. 14
6 Rancangan penelitian ........................................................................................ 15
7 Kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi dengan berbagai waktu kontak .................................................................................... 19
8 Kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi dengan berbagai waktu kontak.......................................................................... 20 9 Kurva linearitas Langmuir : hubungan antara konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap c/(x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi ........................................... 23 10 Kurva linearitas Freundlich: hubungan antara log [Cr(III)] setimbang terhadap log (x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi .......................................... 24 11 Kurva linearitas Langmuir : hubungan antara konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap c/(x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi .......................................... 26 12 Kurva linearitas Freundlich: hubungan antara log [Cr(III)] setimbang terhadap log (x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi ........................................... 27
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
1 Perhitungan dan Pembuatan Larutan Cr3+ ....................................................... 35
2 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Cr3+ .............................................................. 38
3 Kurva Kondisi Spektrofotometer Serapan Atom (AAS SHIMADZU AA-6300).......................................................................... 39
4 Data Hasil Pengukuran SSA Terhadap Konsentrasi Awal Larutan Ion Cr3+ Sebelum Adsorpsi Berlangsung ............................................ 40
5 Data Hasil Pengukuran SSA Terhadap Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Pada Konsentrasi Awal 60 ppm Pada Selang Waktu Kontak Yang Berbeda ...................................................... 41 6 Perhitungan Konsentrasi Ion Cr3+ yang Teradsorpsi oleh Serbuk Gergaji kayu Albizia dengan konsentrasi awal 60 ppm pada Berbagai Waktu Kontak ........................................................................... 43 7 Data Hasil Pengukuran SSA Terhadap Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu dengan Berbagai Konsentrasi Pada Waktu Kontak 60 Jam .............................................................................. 45 8 Data Hasil Pengukuran pH Larutan Sebelum dan Sesudah Diadsorpsi oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia Menggunakan pH Meter ................................................................................. 47 9 Foto serbuk gergaji kayu albizia ................................................................... 48 10 Foto Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia .......................... 48 11 Foto Seprangkat Alat AAS ........................................................................... 49 12 Foto Seprangkat Alat pH Meter ..................................................................... 49
xiv
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Limbah cair sebagai hasil samping dari aktivitas industri sering
menimbulkan permasalahan bagi lingkungan (Krim et al. 2006). Limbah cair
tersebut mengandung bahan-bahan berbahaya dan beracun yang keberadaannya
dalam perairan dapat menghalangi sinar matahari menembus lingkungan akuatik,
sehingga mengganggu proses-proses biologi yang terjadi di dalamnya, di samping
itu juga mengganggu estetika badan perairan akibat munculnya bau busuk.
Pencemaran air oleh logam-logam berat dapat berasal dari proses-proses industri
seperti industri metalurgi, industri penyamakan kulit, industri pembuatan
fungisida, industri cat dan zat warna tekstil (Redhana 1994). Zat pencemar berupa
logam-logam berat merupakan masalah yang lebih serius dibandingkan dengan
polutan organik karena ion-ion logam berat merupakan racun bagi organisme serta
sangat sulit diuraikan secara biologi maupun kimia.
Logam krom (Cr) adalah salah satu jenis polutan logam berat yang bersifat
toksik, dalam tubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion Cr3+.
Krom dapat menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal
(Kaim and Schwederski 1994). Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan
jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah (Khasani 2001).
Usaha-usaha yang dilakukan untuk mengurangi kadar pencemar pada
perairan biasanya dilakukan melalui kombinasi proses biologi, fisika dan kimia.
Pada proses fisika, dilakukan dengan mengalirkan air yang tercemar ke dalam bak
penampung yang telah diisi campuran pasir, kerikil serta ijuk. Hal ini lebih
ditujukan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar dan
penyisihan lumpur. Pada proses kimia, dilakukan dengan menambahkan bahan-
bahan kimia untuk mengendapkan zat pencemar misalnya persenyawaan karbonat
(Sutrisno 2002). Di samping itu, pengurangan zat pencemar secara kimia juga
sering dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan yang dapat menjerap zat-zat
pencemar seperti karbon aktif, biomassa sel, dan lempung. Lempung dapat
digunakan sebagai adsorben untuk menjerap senyawa fosfat dari air limbah
(Masduqi 2004). Sementara itu, Amri et al. (2004) melaporkan bahwa zeolit alam
2
terimpregnasi 2-merkaptobenzotiazol dapat digunakan untuk menjerap ion Cd (II)
dan Cr (III). Beberapa bahan lain yang telah digunakan sebagai penjerap adalah
karbon aktif, lempung, dan batu cadas. Namun, bahan-bahan tersebut relatif sulit
diperoleh dan karbon aktif mempunyai harga yang cukup mahal. Oleh karena itu,
penelusuran terhadap material baru yang lebih murah, mudah didapat serta
mempunyai daya adsorpsi besar sangat perlu diupayakan. Bahan-bahan alam
organik yang mempunyai gugus hidroksil (-OH) dapat dipakai untuk
mengadsorpsi ion-ion logam berat (Yantri 1998). Kulit kacang tanah yang
mengandung selulosa dapat digunakan sebagai adsorben untuk mengadsorpsi zat
warna Remazol Golden Yellow 6 yang merupakan zat warna reaktif kelas azo dan
termasuk golongan vinilsulfon (Mulyatna et al. 2003). Gupta dan Bahu (2006)
juga melaporkan daun mimba dapat digunakan sebagai penjerap krom dengan
kapasitas serapan maksimum 10 mg/g.
Serbuk gergaji kayu mengandung komponen-komponen kimia seperti
selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Terdapatnya selulosa dan
hemiselulosa menjadikan serbuk gergaji kayu berpotensi untuk digunakan sebagai
bahan penjerap. Serbuk gergaji kayu sebagai hasil samping dari industri gergaji
kayu sampai saat ini hanya sebagian kecil saja dimanfaatkan oleh masyarakat,
seperti digunakan dalam pembuatan batu-bata, industri keramik, campuran dalam
pembuatan pupuk organik, sedangkan selebihnya terbuang secara percuma.
Pemanfaatan serbuk gergaji kayu sebagai bahan material penjerap merupakan
salah satu teknologi yang murah karena bahan bakunya mudah didapat mengingat
negara Indonesia merupakan negara yang memiliki hutan yang sangat luas.
Rehmen et al. (2006) melaporkan bahwa, serbuk gergaji kayu dapat
digunakan sebagai adsorben untuk menjerap ion nikel. Sementara itu, McKay at
al (1999) melaporkan serbuk gergaji kayu mempunyai kemampuan untuk
menjerap zat warna safranin sebesar 1119 ppm. Namun dalam penelitian tersebut
tidak disebutkan jenis kayu yang dipakai sebagai penjerap zat warna safranin.
Setiawan at al (2004) juga melaporkan kemampuan mengadsorpsi zat warna
kationik oleh serbuk gergaji kayu albizia dapat ditingkatkan dengan memodifikasi
gugus aktif permukaan menggunakan gugus sulfonat. Dari hasil penelitian
tersebut, serbuk gergaji albizia yang tersulfonasi kapasitas jerapannya mengalami
3
peningkatan dua kali lebih besar dibandingkan dengan kapasitas jerapan serbuk
gergaji kayu albizia alami.
Dalam penelitian ini, penulis mencoba mempelajari daya adsorpsi serbuk
gergaji kayu terhadap ion logam krom (Cr3+) melalui studi laboratorium. Serbuk
gergaji kayu yang digunakan adalah serbuk gergaji kayu albizia ukuran 40 mesh
yang sebelumnya diberikan perlakuan berbeda yaitu tanpa diaktivasi dan
diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Daya adsorpsi
maksimum terhadap ion logam Cr3+ dari serbuk gergaji kayu albizia tersebut
dibandingkan secara deskriptif. Aktivasi dilakukan dengan cara ekstraksi Soxlet
menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1) untuk menghilangkan zat
ekstraktif seperti lemak dan lilin yang dapat menghalangi kontak antara adsorbat
(ion logam) dengan permukaan penjerap (adsorben).
Adsorpsi molekul atau ion pada permukaan padatan umumnya hanya
terbatas pada satu lapisan (monolayer). Dengan demikian adsorpsi tersebut
biasanya mengikuti persamaan isoterm adsorpsi Langmuir atau Freundlich.
Dengan menggunakan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir atau Freundlich,
dapat ditentukan karakteristik jerapan dan daya adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia. Hasil penelitian ini diharapkan menjadikan sebagai
salah satu informasi untuk memperkaya sumber-sumber bahan penjerap dalam
usaha menanggulangi limbah-limbah cair yang mengandung logam-logam berat.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian dalam latar belakang tersebut, permasalahan yang akan
dicarikan pemecahan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Berapakah waktu optimal yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk
gergaji kayu albizia jika tidak diaktivasi dan diaktivasi menggunakan
campuran etanol-toluena (1:1)?
2. Bagaimana karakteristrik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia?
3. Berapakah daya adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia
jika tidak diaktivasi dan diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena
(1:1)?
4
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk menelusuri sumber-sumber
material yang murah, mudah didapat serta berpotensi untuk digunakan sebagai
bahan penjerap limbah cair yang mengandung logam berat. Secara khusus tujuan
penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui waktu optimal yang diperlukan pada adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi dan yang diaktivasi
menggunakan campuran etanol-toluena (1:1)
2. Untuk mengetahui karakteristrik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu
albizia
3. Untuk mengetahui daya adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu
albizia yang tidak diaktivasi dan yang diaktivasi menggunakan etanol-toluena
(1:1)
1.4. Manfaat Penelitian
Penelitian ini nantinya memberikan informasi tentang daya adsorpsi Cr3+
oleh serbuk gergaji kayu albizia. Selanjutnya, penelitian ini pula diharapkan dapat
memperkaya sumber-sumber bahan penjerap yang dapat dipakai untuk menangani
limbah cair yang mengandung logam-logam berat yang sering menjadi
permasalahan bagi lingkungan.
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Komponen Kimia Kayu
Kayu sebagian besar tersusun atas tiga unsur yaitu unsur C, H dan O.
Unsur-unsur tersebut berasal dari udara berupa CO2 dan dari tanah berupa H2O.
Namun, dalam kayu juga terdapat unsur-unsur lain seperti N, P, K, Ca, Mg, Si, Al
dan Na. Unsur-unsur tersebut tergabung dalam sejumlah senyawa organik, secara
umum dapat dibedakan menjadi dua bagian (Fengel dan Wegener 1995) yaitu:
1. Komponen lapisan luar yang terdiri atas fraksi-fraksi yang dihasilkan oleh
kayu selama pertumbuhannya. Komponen ini sering disebut dengan zat
ekstraktif. Zat ekstraktif ini adalah senyawaan lemak, lilin, resin dan lain-lain.
2. Komponen lapisan dalam terbagi menjadi dua fraksi yaitu fraksi karbohidrat
yang terdiri atas selulosa dan hemiselulosa, fraksi non karbohidrat yang terdiri
dari lignin.
Selulosa dan Hemiselulosa
Selulosa merupakan senyawa organik yang terdapat pada dinding sel
bersama lignin berperan dalam mengokohkan struktur tumbuhan. Selulosa pada
kayu umumnya berkisar 40-50%, sedangkan pada kapas hampir mencapai 98%.
Selulosa terdiri atas rantai panjang unit-unit glukosa yang terikat dengan ikatan 1-
4β-glukosida.
O
H
HH
H
OH
H OH
CH2O
O
O
OH
H
H
CH2O
H
H
O
O
H
HH
H
OH
H OH
CH2O
O .
-
OH
H
n Selulosa
Hemiselulosa adalah polimer polisakarida heterogen tersusun dari unit D-
glukosa, D-manosa, L-arabiosa dan D-xilosa. Hemiselulosa pada kayu berkisar
antara 20-30%. Dilihat dari strukturnya, selulosa dan hemiselulosa mempunyai
6
potensi yang cukup besar untuk dijadikan sebagai penjerap karena gugus OH yang
terikat dapat berinteraksi dengan komponen adsorbat. Adanya gugus OH, pada
selulosa dan hemiselulosa menyebabkan terjadinya sifat polar pada adsorben
tersebut. Dengan demikian selulosa dan hemiselulosa lebih kuat menjerap zat
yang bersifat polar dari pada zat yang kurang polar. Mekanisme jerapan yang
terjadi antara gugus -OH yang terikat pada permukaan dengan ion logam yang
bermuatan positif (kation) merupakan mekanisme pertukaran ion sebagai berikut
(Yantri 1998).
Y OH + M+ YO M + H+
YO
Y OH + M2+ M + 2 H+
YO
M+ dan M2+ adalah ion logam, -OH adalah gugus hidroksil dan Y adalah matriks
tempat gugus -OH terikat. Interaksi antara gugus -OH dengan ion logam juga
memungkinkan melalui mekanisme pembentukan kompleks koordinasi karena
atom oksigen (O) pada gugus -OH mempunyai pasangan elektron bebas,
sedangkan ion logam mempunyai orbital d kosong. Pasangan elektron bebas
tersebut akan menempati orbital kosong yang dimiliki oleh ion logam, sehingga
terbentuk suatu senyawa atau ion kompleks.
Menurut Terada et al. (1983) ikatan kimia yang terjadi antara gugus aktif
pada zat organik dengan molekul dapat dijelaskan sebagai perilaku interaksi
asam-basa Lewis yang menghasilkan kompleks pada permukaan padatan. Pada
sistem adsorpsi larutan ion logam, interaksi tersebut dalam bentuk umum ditulis:
[GH] + Mz+ ↔ [GM(z-1)]+ + H+
2[GH] + Mz+ ↔ [G2M(z-2)]+ + 2H+
dengan GH adalah gugus fungsional yang terdapat pada zat organik, dan M adalah
ion bervalensi z.
7
2.2. Adsorpsi
Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar
dari air limbah adalah adsorpsi (Rios et al. 1999 dan Saiful et al. 2005). Adsorpsi
merupakan terjerapnya suatu zat (molekul atau ion) pada permukaan adsorben.
Mekanisme penjerapan tersebut dapat dibedakan menjadi dua yaitu, jerapan
secara fisika (fisisorpsi) dan jerapan secara kimia (kemisorpsi). Pada proses
fisisorpsi gaya yang mengikat adsorbat oleh adsorben adalah gaya-gaya van der
Waals. Molekul terikat sangat lemah dan energi yang dilepaskan pada adsorpsi
fisika relatif rendah sekitar 20 kJ/mol (Castellan 1982). Sedangkan pada proses
adsorpsi kimia, interaksi adsorbat dengan adsorben melalui pembentukan ikatan
kimia. Kemisorpsi terjadi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu partikel-partikel
adsorbat mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya van der Waals atau
melalui ikatan hidrogen. Kemudian diikuti oleh adsorpsi kimia yang terjadi
setelah adsorpsi fisika. Dalam adsorpsi kimia partikel melekat pada permukaan
dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung
mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasi dengan substrat
(Atkins 1999).
2.2.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi
Kekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari
adsorbat maupun adsorbennya. Gejala yang umum dipakai untuk meramalkan
komponen mana yang diadsorpsi lebih kuat adalah kepolaran adsorben dengan
adsorbatnya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat
polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang polar.
Kekuatan interaksi juga dipengaruhi oleh sifat keras-lemahnya dari
adsorbat maupun adsorben. Sifat keras untuk kation dihubungkan dengan istilah
polarizing power cation, yaitu kemampuan suatu kation untuk mempolarisasi
anion dalam suatu ikatan. Kation yang mempunyai polarizing power cation besar
cenderung bersifat keras. Sifat polarizing power cation yang besar dimiliki oleh
ion-ion logam dengan ukuran (jari-jari) kecil dan muatan yang besar. sebaliknya
sifat polarizing power cation yang rendah dimiliki oleh ion-ion logam dengan
ukuran besar namun muatannya kecil, sehingga diklasifikasikan ion lemah.
8
Sedangkan pengertian keras untuk anion dihubungkan dengan istilah
polarisabilitas anion yaitu, kemampuan suatu anion untuk mengalami polarisasi
akibat medan listrik dari kation. Anion bersifat keras adalah anion berukuran
kecil, muatan besar dan elektronegativitas tinggi, sebaliknya anion lemah dimiliki
oleh anion dengan ukuran besar, muatan kecil dan elektronegatifitas yang rendah.
Ion logam keras berikatan kuat dengan anion keras dan ion logam lemah berikatan
kuat dengan anion lemah (Atkins at al. 1990).
Pearson (1963) mengklasifikasikan asam-basa Lewis menurut sifat keras
dan lemahnya. Menurut Pearson, situs aktif pada permukaan padatan dapat
dianggap sebagai ligan yang dapat mengikat logam secara selektif. Logam dan
ligan dikelompokkan menurut sifat keras dan lemahnya berdasarkan pada
polarisabilitas unsur. Pearson (1963) mengemukakan suatu prinsip yang disebut
Hard and Soft Acid Base (HSAB). Ligan-ligan dengan atom yang sangat
elektronegatif dan berukuran kecil merupakan basa keras, sedangkan ligan-ligan
dengan atom yang elektron terluarnya mudah terpolarisasi akibat pengaruh ion
dari luar merupakan basa lemah. Sedangkan ion-ion logam yang berukuran kecil
namun bermuatan positip besar, elektron terluarnya tidak mudah dipengaruhi oleh
ion dari luar, ini dikelompokkan ke dalam asam keras, sedangkan ion-ion logam
yang berukuran besar dan bermuatan kecil atau nol, elektron terluarnya mudah
dipengaruhi oleh ion lain, dikelompokkan ke dalam asam lemah. Pengelompokan
asam-basa menurut prinsip HSAB Pearson dapat dilihat pada Tabel 1.
Menurut prinsip HSAB, asam keras akan berinteraksi dengan basa keras
untuk membentuk kompleks, begitu juga asam lemah dengan basa lemah.
Interaksi asam keras dengan basa keras merupakan interaksi ionik, sedangkan
interaksi asam lemah dengan basa lemah, interaksinya lebih bersifat kovalen.
Ion krom (Cr3+) merupakan kation yang bersifat asam keras, sehingga akan
berinteraksi secara kuat dengan anion-anion yang bersifat basa keras seperti
dengan OH-. Selulosa mempunyai banyak gugus -OH, dengan demikian selulosa
akan mengikat ion krom secara kuat. Ikatan antara ion Cr3+ dengan -OH pada
selulosa melalui pembentukan ikatan koordinasi, di mana pasangan elektron bebas
dari O pada -OH akan menempati orbital kosong yang dimiliki oleh Cr3+,
sehingga terbentuk kompleks terkoordinasi.
9
Tabel 1 Asam dan basa beberapa senyawa dan ion menurut prinsip HSAB dari Pearson. Asam Basa
Keras Madya Lemah Keras Madya Lemah
H+, Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Al3+, Cr3+, Co3+, Fe3+ , CH3Sn3+, Si4+, Ti4+, RCO+, CO2, NC+, HX (molekul dengan ikatan hidrogen)
Fe2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+, Sn2+, B(CH3)3, SO2, NO+, R3C+, C6H5
+
Cu+,Ag+, Au+, Ti+, Cd2+, Hg+, CH3Hg+, Co(CN)5
2
-, I+, Br+, HO+, (atom logam) CH2
H2O,OH-, F-, CH3CO2
-, PO4
3-, Cl-, ClO4
-, ROH, RO-
, SO4-,
NO3-,
NH3, RNH2, N2H4
C6H5NH2, NO2
-, SO3
2-, Br-, C5H5N, N3-, N2
R2S, RSH, RS-, I-, SCN-
, R3P,
R3As, (RO)3P, CN-, RCN, CO, C2H4, S2O3
2-, C6H6, H-, R-
Porositas adsorben juga mempengaruhi daya adsorpsi dari suatu adsorben.
Adsorben dengan porositas yang besar mempunyai kemampuan menjerap yang
lebih tinggi dibandingkan dengan adsorben yang memilki porositas kecil. Untuk
meningkatkan porositas dapat dilakukan dengan mengaktivasi secara fisika seperti
mengalirkan uap air panas ke dalam pori-pori adsorben, atau mengaktivasi secara
kimia. Salah satu cara mengaktivasi adsorben secara kimia adalah aktivasi
selulosa melalui penggantian gugus aktif -OH pada selulosa dengan gugus HSO3-
melalui proses sulfonasi. Selulosa yang teraktivasi dengan cara sulfonasi
memberikan daya adsorpsi yang meningkat dua kali lipat dibandingkan daya
adsorpsi selulosa yang tidak diaktivasi (Setiawan et al. 2004)
Jumlah zat yang diadsorpsi pada permukaan adsorben merupakan proses
berkesetimbangan, sebab laju peristiwa adsorpsi disertai dengan terjadinya
desorpsi. Pada awal reaksi, peristiwa adsorpsi lebih dominan dibandingkan
dengan peristiwa desorpsi, sehingga adsorpsi berlangsung cepat. Pada waktu
tertentu peristiwa adsorpsi cendung berlangsung lambat, dan sebaliknya laju
desorpsi cendrung meningkat. Waktu ketika laju adsorpsi adalah sama dengan laju
desorpsi sering disebut sebagai keadaan berkesetimbangan. Pada keadaan
berkesetimbangan tidak teramati perubahan secara makroskopis. Waktu
10
tercapainya keadaan setimbang pada proses adsorpsi adalah berbeda-beda, Hal ini
dipengaruhi oleh jenis interaksi yang terjadi antara adsorben dengan adsorbat.
Secara umum waktu tercapainya kesetimbangan adsorpsi melalui mekanisme
fisika (fisisorpsi) lebih cepat dibandingkan dengan melalui mekanisme kimia atau
kemisorpsi (Castellans 1982)
2.2.2. Persamaan Isoterm Adsorpsi Langmuir
Isoterm adsorpsi Langmuir didasarkan atas beberapa asumsi, yaitu (a)
adsorpsi hanya terjadi pada lapisan tunggal (monolayer), (b) panas adsorpsi tidak
tergantung pada penutupan permukaan, dan (c) semua situs dan permukaannya
bersifat homogen (Oscik J 1994). Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dapat
diturunkan secara teoritis dengan menganggap terjadinya kesetimbangan antara
molekul-molekul zat yang diadsorpsi pada permukaan adsorben dengan molekul-
molekul zat yang tidak teradsorpsi. Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dapat
dituliskan sebagai berikut.
Cmxkmxmx
C
makmak )/(1
)/(1
/+= ............................................................... (1)
C merupakan konsentrasi adsorbat dalam larutan, x/m adalah konsentrasi adsorbat
yang terjerap per gram adsorben, k adalah konstanta yang berhubungan dengan
afinitas adsorpsi dan (x/m)mak adalah kapasitas adsorpsi maksimum dari adsorben.
Kurva isoterm adsorpsi Langmuir dapat disajikan seperti pada Gambar 1.
C
x/m
Gambar 1 Kurva isoterm adsorpsi Langmuir
11
2.2.3. Persamaan Isoterm Adsorpsi Freundlich
Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich didasarkan atas terbentuknya
lapisan monolayer dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben.
Namun pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan adsorben
bersifat heterogen. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan
sebagai berikut.
Log (x/m) = log k + 1/n log c............................................................................ ..(2),
sedangkan kurva isoterm adsorpsinya disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2 Kurva isoterm adsorpsi Freundlich Log C
Log x/m
2.3. Logam Krom dan Keberadaannya
Logam krom merupakan logam golongan transisi, diketemukan di alam
sebagai bijih terutama kromit (Fe(CrO2)2). Krom merupakan elemen berbahaya di
permukaan bumi dan dijumpai dalam kondisi oksida antara Cr(II) sampai Cr(VI).
Krom bervalensi tiga umumnya merupakan bentuk yang umum dijumpai di alam,
dan dalam material biologis krom selalu berbentuk valensi tiga, karena krom
valensi enam merupakan salah satu material organik pengoksidasi yang tinggi
(Suhendrayatna 2001). Krom valensi tiga memiliki sifat racun yang rendah
dibandingkan dengan valensi enam. Pada bahan makanan dan tumbuhan mobilitas
krom relatif rendah dan diperkirakan konsumsi harian komponen ini pada manusia
dibawah 100 μg, kebanyakan berasal dari makanan, sedangkan dari air dan udara
dalam tingkat yang rendah.
Dalam perairan, krom berada pada bilangan oksidasi +2, +3, dan +6, dan
hanya +6 merupakan tingkat oksidasi yang paling dominan. Ion kromos (Cr2+)
merupakan krom tingkat oksidasi +2, bersifat tidak stabil, dan jumlahnya relatif
12
sedikit. Cr2+ dengan cepat teroksidasi ke tingkat oksidasi +3 yang lebih stabil
dalam lingkungan aerobik. Di samping itu, sebagai Cr(OH)2, Cr2+ akan
mengendap dalam air pada pH mendekati 6. Dengan demikian krom tingkat
oksidasi +3 dan +6 lebih banyak berperan dalam lingkungan perairan (Bert,1982).
Senyawa Cr(III) dan Cr(VI) sering dipakai untuk bahan pelapis logam lain agar
lebih tahan korosi dan kelihatan lebih baik. Selain itu senyawa Cr(III) dan Cr(VI)
juga dipakai sebagai bahan pembuatan cat, pewarna tekstil dan lain-lain. Dalam
zat warna tekstil jenis Grey Lanaset G mengandung krom (III) sebesar 2,5 %
sebagai senyawa kompleks organologam (Blanques et al. 2004). Krom (VI) lebih
mudah diserap oleh tubuh dibandingkan dengan Cr(III). Namun, setelah di dalam
tubuh Cr(VI) segera mengalami reduksi menjadi Cr(III) (ATSDR, 2000).
Keterdapatan Cr(III) dalam tubuh dapat menyebabkan kanker paru-paru. Proses
penjerapan krom oleh tubuh dan dampaknya bagi kesehatan disajikan pada
Gambar 3 (Kaim and Schwederski 1994).
ruang membran ruang membran inti sel extra seluler sel intra seluler inti kompleks kompleks kompleks kompleks Cr(III) DNA Cr(III) Cr(III) Cr(III) atau protein Reduksi reduksi reduksi perbaikan replikasi CrO4
= CrO4= CrO4
= DNA kesalahan Mutasi DNA
kanker
Gambar 3 Diagram masuknya krom dalam tubuh
Senyawa krom dalam bentuk Cr2(SO4)3 banyak digunakan dalam aplikasi
komersial termasuk penyamakan kulit, pengawetan kayu, dan produksi pigmen.
Hampir 90% industri penyamakan kulit menggunakan krom trivalen dalam proses
penyamakan karena efektif, murah, dan tersedia di pasaran. Menurut Tutem et al.
(2001), selama proses produksi, krom dalam jumlah besar dibuang ke atmosfir,
tanah, dan air. Oleh karena itu, limbah penyamakan kulit diolah untuk
13
memperoleh krom, sehingga krom dapat digunakan kembali pada proses
penyamakan kulit.
2.4. Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrofotometer serapan atom (SSA) ditujukan untuk analisis kuantitatif
terhadap unsur-unsur logam. Alat ini memiliki sensitivitas yang sangat tinggi,
sehingga sering dijadikan sebagai pilihan utama dalam menganalisis unsur logam
yang konsentrasinya sangat kecil (ppm bahkan ppb). Prinsip dasar pengukuran
dengan SSA adalah penyerapan energi (sumber cahaya) oleh atom-atom dalam
keadaan dasar menjadi atom-atom dalam keadaan tereksitasi. Pembentukan atom-
atom dalam keadaan dasar atau proses atomisasi pada umumnya dilakukan dalam
nyala. Cuplikan sampel yang mengandung logam M sebagai ion M+ dalam bentuk
larutan garam M+ dan A- akan melalui serangkaian proses dalam nyala, sebelum
akhirnya menjadi atom logam dalam keadaan dasar M0 seperti terlihat pada
Gambar 4.
Atom-atom dalam keadaan dasar (Mo) akan menyerap energi sumber
energi berupa lampu katode berongga, yang mana jumlah energi yang diserap
adalah sebanding dengan populasi atau konsentrasi atom-atom dalam sampel
(Welz 1985).
M+ + A- (larutan)
M+ + A- (aerosol)
MA (padat)
MA (cair)
MA (gas)
Mo + Ao (gas)
Mo (gas)
Gambar 4 Proses atomisasi
Penentuan konsentrasi unsur logam dalam sampel dapat dilakukan dengan
bantuan kurva kalibrasi yang merupakan aluran antara absorbansi terhadap
14
konsentrasi larutan standar. Hal ini sesuai dengan Hukum Lambert-Beer yang
menyatakan bahwa jumlah energi yang diserap (absorbansi) adalah sebanding
dengan konsentrasi ( C ) (Khopkar 2003).
C
Abs
Gambar 5 Kurva kalibrasi
15
III. METODE PENELITIAN 3.1. Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk penelitian deskriptif mengenai daya adsorpsi dari
serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi dan yang diaktivasi
menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Serbuk gergaji kayu albizia
diambil dari industri penggergajian kayu yang berlokasi di Desa Mas, Kecamatan
Ubud, Kabupaten Gianyar. Secara garis besarnya tahapan penelitian ini dapat
disajikan dalam rancangan penelitian pada Gambar 6.
diekstraksi dengan etanol-toluena (1:1) selama 3 jam (± 20 sirkulasi)
dikeringkan dalam oven pada 50oC 2 jam (bobot tetap)
Serbuk gergaji kayu albizia ukuran 40 mesh
dikeringkan dalam oven pada 50oC 2 jam (bobot tetap)
dicuci dengan aquades
disaring
filtrat residu
Konsentrasi Cr(III) diukur menggunakan SSA
Penentuan waktu kontak. adsorben (serbuk gergaji) dalam 50 mL larutan Cr3+ dengan konsentrasi (60 ppm) dalam selang waktu 12, 24, 36, 48, 60, dan 72 jam
Penentuan daya jerap maksimum adsorben (serbuk gergaji) dalam 50 mL larutan Cr3+ dengan konsentrasi bervariasi (20-120 ppm) selama waktu kontak maksimum
Blangko. Adsorben (serbuk gergaji kayu) dalam 50 mL Aquades
Konsentrasi Cr(III) sebelum penjerapan
Hitung Cr(III) terjerap
Gambar 6 Rancangan Penelitian
16
3.2. Subyek dan Obyek Penelitian
Subyek dalam penelitian ini adalah serbuk gergaji kayu albizia yang
diambil dari industri gergajian kayu di Desa Mas, Kecamatan Ubud, Kabupaten
Gianyar Propinsi Bali. Sedangkan obyeknya adalah (1) waktu optimal yang
diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak
diaktivasi dan diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1), (2)
karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia, dan (3) daya
adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia.
3.3. Prosedur Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Jurusan Kimia, Fakultas MIPA
Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, dari bulan Nopember 2007 sampai
dengan bulan Mei 2008. Tahapan-tahapan penelitian ini adalah meliputi dua
tahapan, yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan penelitian.
3.3.1. Tahap Persiapan
3.3.1.1. Penyediaan Alat dan Bahan
Peralatan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah SSA model
AA-6300 merek Shimadzu, oven, seperangkat alat Soxlet, dan neraca, serta
beberapa peralatan tambahannya seperti batang pengaduk, gelas piala, labu ukur,
pengocok (shaker), dan ayakan ukuran 40 mesh, sedangkan bahan-bahan kimia
yang digunakan antara lain : CrCl3.6H2O, toluena, etanol, kertas saring, aquades
dan serbuk gergaji kayu albizia.
3.3.1.2. Pencucian Serbuk Gergaji Kayu Albizia
Serbuk gergaji kayu albizia ditimbang 50 gram ukuran 40 mesh,
dimasukkan dalam gelas piala ukuran satu liter, kemudian tambahkan aquades
sebanyak 500 mL. Campuran tersebut diaduk menggunakan pengocok (shaker)
selama 3 jam, aquades yang dipakai untuk mencuci diganti setiap satu jam
17
pengadukan. Campuran didekantasi, dan selanjutnya serbuk gergaji dikeringkan
dalam oven pada suhu 50oC selama kurang lebih 2 jam (sampai bobot tetap).
3.3.1.2. Aktivasi Serbuk Gergaji Kayu Albizia
Serbuk gergaji kayu albizia yang sudah dicuci dan dikeringkan,
ditimbang sebanyak 25 gram. Serbuk gergaji tersebut selanjutnya diekstraksi
dengan cara Soxlet menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Ekstraksi
dihentikan apabila warna pelarut pada sirkulasi tertentu tidak berubah lagi
(diperlukan waktu 3 jam atau 20 kali sirkulasi). Serbuk gergaji yang telah
diekstraksi dikeringkan kembali dalam oven pada suhu 50o C selama 2 jam
(sampai bobot tetap).
3.3.2. Tahap Pelaksanaan Penelitian
3.3.2.1. Penentuan Waktu Kontak Maksimum Ke dalam 6 buah labu Erlenmeyer ukuran 100 mL dimasukkan masing-
masing 1 gram serbuk gergaji kayu albizia kering yang telah dicuci, selanjutnya
ke dalam gelas piala tersebut dimasukkan 50 mL larutan krom klorida heksahidrat
(CrCl3.6H2O), dengan konsentrasi 60 ppm dan dikocok dengan menggunakan
pengocok masing-masing selama 12, 24, 36, 48, 60, dan 72 jam. Kemudian
disaring dan filtratnya ditampung untuk diukur kadar kromnya (Cr3+) dengan
SSA. Dengan cara yang sama dilakukan juga untuk serbuk gergaji kayu albizia
yang telah diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1).
3.3.2.2. Penentuan Adsorpsi maksimum Ke dalam 6 buah labu Erlenmeyer ukuran 100 mL, dimasukkan masing-
masing sebanyak 1 gram serbuk gergaji kayu albizia kering yang telah dicuci.
Selanjutnya, ke dalam gelas piala tersebut dimasukkan secara berturut-turut 50
mL larutan krom klorida heksahidrat (CrCl3.6H2O) dengan konsentrasi 20, 40, 60,
80, 100 dan 120 ppm. Campuran tersebut dikocok selama waktu kontak
maksimum, kemudian disaring dan filtratnya ditampung untuk diukur kadar
kromnya (Cr3+) dengan SSA. Kadar krom (III) pada larutan krom sebelum
adsorpsi juga diukur. Selain itu dilakukan pengukuran pH pada sampel sebelum
18
dan sesudah adsorpsi berlangsung. Prosedur yang sama juga dilakukan terhadap
serbuk gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan pelarut campuran
etanol-toluena (1:1).
3.4. Analisis Data
Penentuan waktu kontak maksimum yang diperoleh dalam penelitian ini
ditentukan dengan grafik hubungan antara lama waktu kontak dengan konsentrasi
ion Cr3+ yang dijerap oleh adsorben.
Data kuantitatif tentang daya jerap ion Cr3+ per gram serbuk gergaji kayu
albizia (x/m) yang tidak diaktivasi dan diaktivasi yang diperoleh dalam penelitian
ini akan ditentukan dengan persamaan :
( )adsorben gram/gram
1050 C - C
= mx
6sto ........................................................(3)
x/m adalah banyaknya ion Cr3+ (gram) yang dijerap per gram adsorben, Co adalah
konsentrasi ion Cr3+ mula-mula, Cst adalah konsentrasi ion Cr3+ setimbang (tidak
dijerap). Untuk mengetahui karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia melalui uji isoterm adsorpsi Langmuir digunakan persamaan
C)m/x(
1k)m/x(
1m/x
C
makmak+= dan isoterm adsorpsi Freundlich digunakan
persamaan log(x/m) = log k + 1/n log C, sedangkan daya adsorpsi maksimum dari
adsorben ditentukan dengan membuat kurva berdasarkan karakteristik adsorpsi
yang diperoleh.
19
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Waktu Optimal yang Diperlukan untuk Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia
Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang
diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1) pada berbagai waktu
kontak disajikan pada Tabel 2, sedangkan data secara lengkap disajikan pada
Lampiran 5.
Tabel 2 Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi pada berbagai waktu kontak
Waktu kontak (Jam)
Konsentrasi Cr3+ Sebelum Adsorpsi Berlangsung (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Setimbang (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Yang teradsorpsi
(ppm) 12 59,0592 23,7595 35,2997
24 59,0592 23,4053 35,6539
36 59,0592 22,6205 36,4387
48 59,0592 20,2308 38,8284
60 59,0592 19,6100 39,4492
72 59,0592 19,7238 39,3354
Dari Tabel 2 di atas dapat dibuat kurva hubungan antara konsentrasi ion Cr3+ yang
teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi menggunakan
campuran etanol-toluena (1:1) terhadap waktu kontak seperti disajikan pada
Gambar 7.
3535,5
3636,5
3737,5
3838,5
3939,5
40
0 10 20 30 40 50 60 70 80
waktu kontak (Jam)
Kon
sent
rasi
Cr3+
Yan
g
Tera
dsor
psi (
ppm
)
Gambar 7 Kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang diaktivasi terhadap berbagai waktu kontak.
20
Untuk data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia
yang tidak diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1) pada berbagai
waktu kontak disajikan pada Tabel 3, sedangkan data secara lengkap disajikan
pada Lampiran 5.
Tabel 3 Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia
yang tidak diaktivasi pada berbagai waktu kontak Waktu kontak (Jam)
Konsentrasi Cr3+ sebelum Adsorpsi
Berlangsung (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Setimbang (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Yang teradsorpsi
(ppm) 12 59,0592 28,0552 31,004
24 59,0592 25,1872 33,872
36 59,0592 24,3378 34,7214
48 59,0592 22,8814 36,1778
60 59,0592 21,8466 37,2126
72 59,0592 22,2366 36,8226
Dari Tabel 3 di atas dapat dibuat kurva hubungan antara konsentrasi ion Cr3+ yang
teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi menggunakan
campuran etanol-toluena (1:1) terhadap waktu kontak seperti disajikan pada
Gambar 8.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
0 20 40 60 8
Waktu Kontak (Jam)
Kons
entra
si C
r3+ Y
ang
Tera
dsor
psi
(ppm
)
0
Gambar 8 Kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi terhadap berbagai waktu kontak.
21
Dari Gambar 7 dan 8 terlihat bahwa adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia berlangsung cepat pada awal reaksi yaitu pada waktu kontak 12 jam
sebesar 35,2997 ppm (59,77%) dan berlangsung lebih lambat untuk waktu kontak
berikutnya, yaitu hanya bertambah 0,6% yaitu menjadi 35,6539 ppm (60,37%)
untuk waktu kontak 12 jam kemudian. Penambahan waktu kontak setiap 12
berikutnya penjerapan menjadi berturut-turut sebesar; 36,4387 ppm (61,70%);
38,8284 ppm (65,74%); 39,4492 ppm (66,79%) dan 39,3354 ppm (66,60%) pada
waktu kontak 24, 36, 48, 60 dan 72 jam, untuk serbuk gergaji kayu albizia yang
diaktivasi. Untuk serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi, adsorpsi ion
Cr3+ berturut-turut pada waktu kontak 12, 24, 36, 48, 60 dan 72 jam adalah 31,004
ppm (52,50%); 33,872 ppm (57,35%); 34, 7214 ppm (58,79%); 36,1778 ppm
(61,27%); 37,2126 ppm (63,01%) dan 36,8226 ppm (62,35%).
Hal ini terjadi karena adsorpsi antara ion Cr3+ dan serbuk gergaji kayu
albizia merupakan peristiwa kesetimbangan. Pada awal reaksi saat serbuk gergaji
kayu albizia masih kosong adsorpsi yang terjadi akan cepat dan banyak karena
masih kosongnya permukaan serbuk gergaji kayu albizia yang bisa digunakan
untuk menjerap ion Cr3+ dan masih banyaknya ion Cr3+ dalam larutan. Setelah itu
akan terjadi penataan ulang. Menurut teori asam-basa keras-lemah dari person, ion
Cr3+ termasuk asam keras sehingga akan cenderung berinteraksi dengan gugus
aktif yang bersifat basa keras seperti gugus hidroksil (-OH) membentuk interaksi
ion-polar. Pada awal reaksi akan terjadi adsorpsi secara fisik dan kemudian diikuti
oleh adsorpsi secara kimia. Karena ion Cr3+ bersifat asam keras maka ion Cr3+
akan berinteraksi dengan ion hidroksil (-OH) terlebih dahulu. Setelah itu baru
berinteraksi dengan gugus fungsi yang lain, sehingga pada keadaan ini reaksi
berjalan lambat.
Dari Gambar 7 dan 8 juga terlihat bahwa waktu optimal yang diperlukan
oleh serbuk gergaji kayu albizia untuk menjerap ion Cr3+ adalah 60 jam. Secara
umum terlihat bahwa ion Cr3+ teradsorpsi lebih banyak pada serbuk gergaji kayu
albizia yang teraktivasi yaitu sebesar 39, 4492 ppm atau 66,79% dibandingkan
dengan oleh serbuk gergaji kayu yang tidak teraktivasi dengan campuran etanol-
toluena (1:1) yaitu sebesar 37,2126 ppm atau 63,01%. Hal ini terjadi karena pada
serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi menggunakan campuran etanol-
22
toluena (1:1) masih banyak terdapat senyawa-senyawa seperti lapisan lilin dan
lemak. Sedangkan pada serbuk gergaji kayu yang telah diaktivasi senyawa-
senyawa tersebut sudah berkurang, sehingga kontak antara adsorben dengan ion
Cr3+ dapat berlangsung lebih efektif. Hilangnya minyak dan lilin menyebabkan
interaksi gugus fungsi hidroksil dan karbonil dengan ion Cr3+ menjadi semakin
efektif.
4.2. Karakteristik Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia Untuk mengetahui karaktristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu
albizia dilakukan dengan mengamati jerapannya terhadap ion Cr3+ pada
konsentrasi yang bervariasi dan pada suhu isoterm sekitar 30oC. Dari hasil
penjerapan tersebut selanjutnya dianalisis menggunakan persamaan isoterm
adsorpsi Langmuir dan isoterm adsorpsi Freundlich untuk mengetahui
karakteristik jerapan dan juga daya adsorpsi maksimum.
4.2.1. Uji Linearitas Langmuir dan Freundlich Adsorpsi Ion Cr3+ oleh
Serbuk Gergaji Kayu Albizia sebelum Diaktivasi
Data adsorpsi Ion Cr3+ oleh serbuk kayu albizia yang belum diaktivasi
disajikan pada Tabel 4 dan data lengkap disajikan pada Lampiran 6.
Tabel 4 Data adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi pada berbagai konsentrasi
[Cr3+] mula-mula (ppm)
[Cr3+] teradsorpsi (ppm)
Cr3+ teradsorpsi (g) (x)
[Cr3+] setimbang(ppm) (c)
x/m
Log x/m
Log [Cr3+] stimbang
c/(x/m)
23,8503 21,5296 1,0765 2,3207 1,0765 0,0320 0,3656 2,1558
37,9153 23,6759 1,1838 14,2394 1,1838 0,0733 1,1535 12,0286
59,0592 26,208 1,3104 32,8512 1,3104 0,1174 1,5166 25,0696
75,2206 32,3209 1,6160 42,8997 1,6160 0,2085 1,6325 26,5461
108,7636 32,7686 1,6384 75,995 1,6384 0,2144 1,8808 46,3828
117,508 28,7706 1,4385 88,7374 1,4385 0,1579 1,9481 61,6862
23
Dari Tabel 4 dapat dilakukan uji pola isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich
seperti terlihat pada Gambar 9 dan 10.
y = 0,6398x + 1,5685R2 = 0,9831
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 1
c (konsentrasi Cr3+ Setimbang)
c(x/
m)
00
Gambar 9 Kurva linearitas Langmuir: hubungan antara konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap c/(x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi.
Berdasarkan kurva linearitas Langmuir seperti pada Gambar 9, adsorpsi
ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia memenuhi isoterm adsorpsi Langmuir,
oleh karena itu maka, adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia terjadi
pada lapisan monolayer. Hal ini ditujukkan oleh harga R2 pada isoterm adsorpsi
Langmuir sebesar 0,9831. Namun, pola jerapan yang terjadi pada serbuk gergaji
yang belum diaktivasi nampaknya belum memenuhi isoterm adsorpsi Freundlich
dengan nilai R2 sebesar 0,7557, seperti terlihat pada Gambar 10. Hal ini
disebabkan karena interaksi antara ion Cr3+ dengan serbuk gergaji kayu albizia
yang belum diaktivasi tersebut masih didominasi oleh salah satu interaksi yaitu
fisik atau interaksi kimia saja. Hal yang sama diperoleh dari penelitian Setiawan
(2004) bahwa pola adsorpsi zat warna kationik (methylene blue) oleh serbuk
gergaji kayu yang belum diaktivasi (termodifikasi) mengikuti pola isoterm
adsorpsi Langmuir (R2= 0,904) namun pola adsorpsi tersebut tidak memenuhi
pola isoterm adsorpsi Freundlich (R2= 0,817).
24
y = 0,1086x - 0,0198R2 = 0,7557
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Log [Cr3+ ] setimbang
Log
(x/m
)
Gambar 10 Kurva linearitas Freundlich: hubungan antara log [Cr(III)] setimbang
terhadap log (x/m) pada adsorpsi ion cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi.
Kurva isoterm adsorpsi Langmuir, selanjutnya dapat dipakai untuk
menentukan harga kapasitas adsorpsi maksimum (x/m)mak yaitu berdasarkan nilai
dari slope (kemiringan garis) pada persamaan Y = 0,6398X + 1,5685, yaitu
1/(x/m)mak. Dengan mensubstitusi 1/(x/m)mak = 0,6398 maka diperoleh nilai
(x/m)mak = 1,56 mg/g. Harga adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia yang belum diaktivasi diperoleh sebesar 1,56 mg/g.
4.2.2. Uji Linearitas Langmuir dan Freundlich Adsorpsi Ion Cr3+ oleh
Serbuk Gergaji Kayu Albizia Setelah Diaktivasi
Aktivasi serbuk gergaji kayu albizia bertujuan untuk meningkatkan
kapasitas adsorpsi ion Cr3+. Aktivasi serbuk gergaji kayu dapat dilakukan dengan
beberapa cara, yaitu dengan menggantikan sisi-sisi aktif yang terdapat pada
selulosa ataupun hemiselulosa dengan gugus yang lebih aktif (kuat) seperti
melalui reaksi sulfonasi dan dengan menghilangkan bahan yang mengahalangi
kontak adsoben dengan adsorbat. Pada penelitian ini, aktivasi dengan
25
menghilangkan materi seperti lemak, lilin atau pengotor lain yang mengahalangi
kontak gugus aktif dengan ion Cr3+ dengan cara mengekstraksi menggunakan
campuran pelarut etanol-toluena pada perbandingan volume 1:1. Data adsorpsi
Ion Cr3+ oleh serbuk kayu albizia sesudah diaktivasi menggunakan campuran
pelarut etanol-toluena tersebut disajikan pada Tabel 5 dan data lengkap disajikan
pada Lampiran 7.
Tabel 5 Data adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang telah
diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena(1:1)
[Cr3+] mula-mula (ppm)
[Cr3+] teradsorpsi (ppm)
Cr3+ teradsorpsi (g) (x)
[Cr3+] setimbang (ppm) (c)
x/m
Log x/m Log [Cr3+] setimbang
c/(x/m)
23,8503 22,1437 1,1072 1,7066 1,1072 0,0442 0,2321 1,5414
37,9153 29,0919 1,4546 8,8234 1,4546 0,1627 0,9456 6,0659
59,0592 39,0882 1,9544 19,9710 1,9544 0,2910 1,3004 10,2184
75,2206 39,4837 1,9742 35,7369 1,9742 0,2954 1,5531 18,1021
108,7636 43,478 2,1739 65,2856 2,1739 0,3372 1,8148 30,0316
117,508 42,4958 2,1248 75,0122 2,1248 0,3273 1,8751 35,3033
Dari Tabel 5 di atas terlihat bahwa semakin besar konsentrasi ion Cr3+
pada larutan, semakin besar pula ion Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji
kayu albizia. Untuk menentukan pola isoterm adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang telah teradsorpsi apakah memenuhi pola isoterm
adsorpsi Langmuir atau tidak, maka dilakukan uji linieritas dengan membuat
kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ dengan c/(x/m) seperti terlihat pada
Gambar 11, sedangkan untuk menentukan pola isoterm adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi apakah memenuhi pola isoterm
adsorpsi Freundlich atau tidak, dilakukan uji linieritas Freundlich dengan
membuat kurva hubungan antara log konsentrasi Cr3+ setimbang terhadap log
(x/m) seperti terlihat pada Gambar 12.
26
y = 0,4527x + 1,3633R2 = 0,9976
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 20 40 60
Konsentrasi Cr3+ setimbang
c/(x
/m)
80
Gambar 11 Kurva linearitas Langmuir: hubungan antara konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap c/(x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang teraktivasi.
Berdasarkan Gambar 11 dan 12 nampak bahwa adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia setelah diaktivasi mengikuti pola isoterm adsorpsi
Langmuir maupun Freundlich dengan nilai R2 secara berturut-turut sebesar 0,9976
dan 0,9418. Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan pelarut etanol-toluena tetap
merupakan adsorpsi monolayer. Harga R2 dari isoterm adsorpsi Freundlich
sebesar 0,9418 menunjukkan adsorpsi ion Cr3+ berlangsung baik secara fisik yaitu
melalui pori-pori maupun secara kimia melalui interaksi gugus karbonil (CO) dan
hidroksidanya (OH). Gugus-gugus ini dapat mengikat ion Cr3+ melalui ikatan ion-
ion atau ion-polar (Mamaril, et al., 1997). Hal ini sesuai dengan Suhendrayatna
(2001) yang menyatakan bahwa polisakarida memegang peranan yang sangat
penting dalam proses biosorpsi ion logam berat, karena terjadinya ikatan kovalen
termasuk juga dengan gugus karbonil.
27
y = 0,1801x + 0,011R2 = 0,9418
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0 0,5 1 1,5
Log konsentrasi Cr3+ setimbang
Log
(x/m
)
2
Gambar 11 Kurva linearitas Freundlich: hubungan antara log konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap log (x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang teraktivasi.
Serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi menggunakan campuran
etanol-toluena dengan perbandingan volume 1:1 menyebabkan harga linearitas
isoterm adsorpsi Freundlich meningkat dari 0,7557 menjadi 0,9418. Hasil
penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Setiawan (2004)
juga menujukkan bahwa adsorpsi zat warna kationik (methylene blue) dengan
serbuk gergaji kayu yang diaktivasi dengan sulfonasi menyebabkan nilai linearitas
isoterm adsorpsi Freundlich meningkat dari 0,817 menjadi 0,978.
Kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia
setelah diaktivasi meningkat dari 1,56 mg/g menjadi 2,21 mg/g. Meningkatnya
kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji setelah diaktivasi
diakibatkan oleh berkurangnya zat-zat yang dapat mengganggu seperti lilin, lemak
dan pengotor lain yang dapat menghalangi kontak antara gugus aktif pada
selulosa, hemiselulosa serta lignin dengan ion Cr3+. Di samping itu adanya
pengotor lain yang ada pada pori-pori serbuk gergaji kayu albizia menyebabkan
adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia berlangsung tidak maksimal.
28
Data pH larutan yang diukur pada saat sebelum dan sesudah adsorpsi
berlangsung, baik pada adsorpsi yang menggunakan serbuk gergaji kayu yang
diaktivasi maupun yang tidak diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena
(1:1) seperti terlihat pada Lampiran 8, menunjukkan bahwa pH larutan secara
umum mengalami peningkatan setelah proses adsorpsi berlangsung. Keadaan ini
menunjukkan bahwa larutan CrCl3 setelah mengalami adsorpsi lebih bersifat basa
dibandingkan dengan sebelum adsorpsi berlangsung. Hal ini terjadi karena ion
Cr3+ yang menurut prinsip HSAB dari Pearson bersifat asam keras telah
diadsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia, sehingga sifat asam pada larutan yang
telah teradsorpsi tersebut menjadi berkurang. Dari peningkatan harga pH larutan
yang telah diadsorpsi juga mengindikasikan kemungkinan pada proses adsorpsi
tidak terjadi reaksi penukar kation antara kation H+ pada selulosa dan
hemiselulosa yang terdapat pada serbuk gergaji kayu albizia oleh ion Cr3+ pada
larutan CrCl3. Adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia terjadi melalui
ikatan koordinasi antara kation Cr3+ yang bertindak sebagai ion pusat dan selulosa
serta hemiselulosa bertindak sebagai ligan.
29
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka beberapa
simpulan yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut.
1. Waktu optimum yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan campuran etanol-
toluena adalah 60 jam.
2. Karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu yang telah
diaktivasi mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir maupun isoterm
adsorpsi Freundlich. Namun demikian, karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia yang belum diaktivasi hanya mengikuti pola
isoterm adsorpsi Langmuir tetapi tidak mengikuti pola isoterm adsorpsi
Freundlich.
3. Kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia
yang diaktivasi dengan campuran pelarut etanol-toluena meningkat dari
1,56 mg/g menjadi 2,21 mg/g.
5.2. Saran
Penelitian ini diharapkan dapat digunakan di industri-industri yang
menggunakan zat-zat yang mengandung krom, sehingga dapat mengurangi
pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah krom. Namun demikian masih
perlu dilakukan penelitian lanjutan terhadap usaha meningkatkan kapasitas
adsorpsi maksimum dari serbuk gergaji kayu, sehingga memperkaya informasi
dalam pemanfaatan potensi serbuk gergaji kayu dalam pemanfaatannya sebagai
adsorben dalam menanggulangi pencemaran lingkungan akibat limbah cair.
30
DAFTAR PUSTAKA
Achmad H. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung, PT Citra Aditya Bakti. Al-Hamdan AZ and Reddy Krishna R. 2006. Geochemical Reconnaissance of
Heavy Metals in Kaolin after Electrokinetic Remediation. Journal of Environmental Science and Health. Part A, 41:17–33
Alumaa P, Stainnes E, Kirso U, Petersell V. 2001. Heavy Metal Sorption By
Different Estonian Soil Types At Low Equilibrium Solution Concentrations. Proc. Estonian Acad. Sci. Chem., 50,(2): 104–115
Amri A, Supranto M, Fahrurozi. 2004. Kesetimbangan Adsorpsi Optional
Campuran Biner Cd(II) dan Cr(III) dengan Zeolit Alam Terimpregnasi 2- merkaptobenzotiazol. Jurnal Natur Indonesia 6(2): 111-117.
Ansari R. 2006. Application of Polyaniline and its Composites for
Adsorption/Recovery of Chromium (VI) from Aqueous Solutions. Acta Chim. Slov. 53: 88–94
Atkins PW, Shriver DF, and Langford C. 1990. Inorganic Chemistry. Oxford
Uniersity Press. Atkins PW. 1999. Kimia Fisika. “Ed ke-2 Kartahadiprojo Irma I, penerjemah;
Indarto Purnomo Wahyu, editor. Jakarta Erlanga. Terjemahan dari: Pysical Chemistry.
ATSDR. 2000. Toxicological Profile for Chromium. Hair Analysis Panel
Discussion. Lexington: 12-13 Juni 2001. The Agency for Toxic Subtances and Disease Registry. www.atdsr.cdc.gov/toxprofile [30 Des 2002]
Azhar SS, Ghaniey Liew A, Suhardy D, Hafiz KF, Irfan Hatim MD. 2005. Dye
Removal from Aqueous Solution by using Adsorption on Treated Sugarcane Bagasse. American Journal of Applied Sciences 2 (11): 1499-1503
Baig MA, Mehmood B, and Martin A. 2003. Removal Of Chromium From
Industrial Effluents By Sand Filtration. Elektronic Journal Of Environmental, Agricultural And Food Chemistry, 2 (3): 374-379
Baroto dan Siradz SA. 2006. Tarap Pencemaran Dan Kandungan Kromium (Cr)
Pada Air Dan Tanah Di Daerah Aliran Sungai Code Yogyakarta. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol. (2) p: 82-100
31
Bert AE and Chen KT., 1982, Origin and Nature of Selected Inorganic Constituens in Natural Waters, In Water Analysis Inorganic Species (Minar R A and Krith LH., ed,), Vol. 1, Academic Press, New York.
Bhattacharya P, Mukherjee AB, Jacks G, Nordqvist S. 2002. Metal contamination
at a wood preservation site: characterisation and experimental studies on remediation. The Science of the Total Environment 290: 165–180
Bl!anqueza P, Casasa N, Fontc X, Gabarrella X, Sarr”aa M, Caminalb G, Vicenta
T. 2004. Mechanism of textile metal dye biotransformation by Trametes versicolor. Water Research 38: 2166–2172.
Castellan GW. 1982 Physical Chemistry. Third Edition. New York: General
Graphic Servies Covelo EF at al. 2006. Heavy metal adsorption and desorption by a Eutric
Regosol and a Distric Regosol. Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, 04553
Fengel D dan Wegener G. 1995. Kayu: Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi.“Ed
ke-1. Harjono Sastroamidjoyo penerjemah: Soenardi Prawirohatmodjo, penyunting. Gajah mada University Press. Terjemahan dari: Wood: Chemistry, Ultrastructure, reactions.
Gupta S dan Babu B. 2006. Adsorption of Cr(VI) by Low-Cost Adsorbent
Prepared Neem Leaves. Di dalam: Babu BV and Ramakrisnha V, editor. Environmental Engineering. Proceeding of National Conference on Environmental Conservation (NCEC-2006). 1-3 sep 2006. hlm. 175-180.
Igwe JC and Abia AA. 2006. A Bioseparation Process For Removing Heavy
Metals From Waste Water Using Biosorbents. African Journal of Biotechnology Vol. 5 (12), pp. 1167-1179.
Kadirvelu K, Thamaraiselvi K, Narmasivayam C. 2001. Removal Of Heavy
Metals From Industrial Wastewaters By Adsorption Onto Activated Carbon Prepared From An Agricultural Solid Waste. Bioresource Technology 76: 63-65
Kaim W and Schwederski B. 1994. Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements
in the Chemistry of Life. John Wiley & Sons. Khasani SI. 2001. Lembar Data Keselamatan Bahan. Vol. IV. Bandung: Pusat
Penelitian Kimia. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Khopkar SM. 2007. Konsep Dasar Kimia Analitik. A. Saptorahardjo, Penerjemah.
Jakarta UI Press
32
Krim L, Sahmoune N, and Goma B. 2006. Kinetics of Chromium Sorption on Biomass Fungi from Aqueous Solution. American Journal of Environmental Sciences 2 (1): 31-36.
Mahvi AH, Nabizadeh R, Gholami F, and Khairi A. 2007. Adsorption Of
Chromium From Wastewater By Platanus Orientalis Leaves. Iran. J. Environ. Health. Sci. Eng., Vol. 4, No. 3, pp. 191-196
Mamaril JC, Paner ET, Alpante BM. 1997. Biosorpsi and Desorption of
Chromium (III) by Free and Immobilized Rhizobium (BJ Vr 12) cell Biomess. Biodegradation 8: 275-285.
Martawijaya A, Kartasujana I, Mandang YI, Prawira SA, Kadir K. 1989. Atlas
Kayu Indonesia Jilid II. Departemen Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Bogor-Indonesia.
Masduqi A. 2004. Penurunan Senyawa Fosfat Dalam Air Limbah Buatan Dengan
Proses Adsorpsi Menggunakan Tanah Haloisit. Majalah IPTEK - Vol. 15, No. 1: hal 47-53
McKay G, Porter JF and Prasad GR. 1999. Removal of dye colours from aqeouse
solution by adsorption on low-cost materials. Water air and soil pollution. 114 hal 423-438.
Mulyatna L, Hary P, dan Umi KN. 2003. Pemilihan Persamaan Adsorpsi Kulit
Kacang Tanah Terhadap Zat Warna Remazol Golden Yellow 6. INFOMATEK Vol. 5. Nomor 3. hal. 131-143.
Nur Hadi et al. 2005. Simultanius Adsoption of a Mixture of Paraquat and Dye
by NaY Zeolite Covered with Alkylsilane. Journal of Hazardous Materials B117: 35-40.
Oscik J & Cooper IL. 1994. Adsorption. Ellis Horwood Publisher, Ltd.
Chichester. Pearson RG. 1963. Hard and soft acids and bases. J.Am.Soc. 85: 3533-3539. Redhana IW. 1994. Penentuan Isoterm Adsorpsi Amonia dalam Larutan Air oleh
Karbon Aktif pada Suhu Kamar. Laporan Penelitian (Tidak diterbitkan) Program Pra-S2 Kimia Pascasarjana. ITB.
Rehman H, Shakirullah M, Ahmad I, Shah S, and Hameedullah. 2006. Sorption
Studies of Nickel Ions onto Sawdust of Dalbergia sissoo. Journal of the Chinese Chemical Society 53, 1045-1052
Rios JP, Bess-Oberto L, Tiemann KJ, and Gardea-Torresdey. 1999. Investigation
of Metal Ion Binding by Agricultural by Products. Proceedings of the 1999 Conference on Hazardous Waste Research
33
Rivera-Utrilla J, S!anchez-Polo M. 2003. Adsorption of Cr(III) on ozonised
activated carbon.Importance of Cp—cation interactions. Water Research 37, 3335–3340
Rohaeti E. 2007. Pencegahan Pencemaran Lingkungan Oleh Logam Berat Krom
Limbah Cair Penyamakan Kulit (Studi Kasus Di Kabupaten Bogor). Disertasi. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Sajidu SMI, Henry EMT, Persson I, Masamba WRL, and Kayambazinthu D. 2006. pH Dependence of Sorption of Cd2+, Zn2+, Cu2+ and Cr3+ on Crude Water and Sodium Chloride Exstracts of Moringa stenopetala and Moringa oleifera. African journal of Biotechnology Vol.5 (23), pp. 2397-2401
Senin HB, Subhi O, Rosliza R, Kancono N, Azhar MS, Hasiah S, and Wan Nik WB. 2005. Role of Sawdust In The Removal of Iron From Aqueous Solution. AJSTD Vol. 23 Issue 3 pp. 223-229.
Setiawan HA, Wiloso, EI, Soleha V, Barliati IF, Anggraeni. 2004. Peningkatan
kemampuan Daya serap Sorben Serbuk Gergaji Kayu Albizia dengan Pengsulfonasi dan Pengujiannya dengan Zat Warna Tekstil Kationik, Alcheny Vol.3, Hal. 10-15.
Suhendrayatna 2001. Bioremoval logam berat dengan menggunakan
microorganisme: suatu kajian kepustakaan. Disampaikan pada seminar on-Air Bioteknologi untuk Indonesia Abad 21. 1-14 Februari 2001. Sinergy Forum-PPI Tokyo Institute of Technology
Sutrisno T, Eni Suciastuti. 2002. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Penerbit
Rineka Cipta. Terada K, Matsumoto K & Kimura H. 1983. Sorption Of Copper(II) By Some
Complexing Agents Loaded On Varioussupport. Anal. Chim. Acta 153: 273-247.
Tutem E, Sozgen K, Babacan E. 2001. Individual And Simultaneous
Determinaton Of Cr6+ And Mo6+ In Binery Mixture By Spectrophotometry And First-Derivative Spectrophotometry. Analytical Science. 17:857-860.
Venkateswarlu P, Venkata Ratman M, Subba Rao D, and Vankateswara Raos M.
2007. Removal of chromium from an aqueous solution using Azadirachta indica (neem) leaf powder as an adsorbent. International Journal of Physical Sciences Vol. 2 (8), pp. 188-195.
Welz B. 1985. Atomic Absorption Spectrometry. Second Edition.
34
Yantri Ni Ketut. 1998. Pemanfaatan Jerami Padi (Oryza Sativa) Sebagai Bahan Penyerap Ion Cu2+, Cd2+ Dan Pb2+ Pada Limbah Pencelupan Perusahaan Garmen. Skripsi. PSP Kimia Jurusan MIPA. STKIP Negeri Singaraja.
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Limbah cair sebagai hasil samping dari aktivitas industri sering
menimbulkan permasalahan bagi lingkungan (Krim et al. 2006). Limbah cair
tersebut mengandung bahan-bahan berbahaya dan beracun yang keberadaannya
dalam perairan dapat menghalangi sinar matahari menembus lingkungan akuatik,
sehingga mengganggu proses-proses biologi yang terjadi di dalamnya, di samping
itu juga mengganggu estetika badan perairan akibat munculnya bau busuk.
Pencemaran air oleh logam-logam berat dapat berasal dari proses-proses industri
seperti industri metalurgi, industri penyamakan kulit, industri pembuatan
fungisida, industri cat dan zat warna tekstil (Redhana 1994). Zat pencemar berupa
logam-logam berat merupakan masalah yang lebih serius dibandingkan dengan
polutan organik karena ion-ion logam berat merupakan racun bagi organisme serta
sangat sulit diuraikan secara biologi maupun kimia.
Logam krom (Cr) adalah salah satu jenis polutan logam berat yang bersifat
toksik, dalam tubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion Cr3+.
Krom dapat menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal
(Kaim and Schwederski 1994). Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan
jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah (Khasani 2001).
Usaha-usaha yang dilakukan untuk mengurangi kadar pencemar pada
perairan biasanya dilakukan melalui kombinasi proses biologi, fisika dan kimia.
Pada proses fisika, dilakukan dengan mengalirkan air yang tercemar ke dalam bak
penampung yang telah diisi campuran pasir, kerikil serta ijuk. Hal ini lebih
ditujukan untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran kasar dan
penyisihan lumpur. Pada proses kimia, dilakukan dengan menambahkan bahan-
bahan kimia untuk mengendapkan zat pencemar misalnya persenyawaan karbonat
(Sutrisno 2002). Di samping itu, pengurangan zat pencemar secara kimia juga
sering dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan yang dapat menjerap zat-zat
pencemar seperti karbon aktif, biomassa sel, dan lempung. Lempung dapat
digunakan sebagai adsorben untuk menjerap senyawa fosfat dari air limbah
(Masduqi 2004). Sementara itu, Amri et al. (2004) melaporkan bahwa zeolit alam
2
terimpregnasi 2-merkaptobenzotiazol dapat digunakan untuk menjerap ion Cd (II)
dan Cr (III). Beberapa bahan lain yang telah digunakan sebagai penjerap adalah
karbon aktif, lempung, dan batu cadas. Namun, bahan-bahan tersebut relatif sulit
diperoleh dan karbon aktif mempunyai harga yang cukup mahal. Oleh karena itu,
penelusuran terhadap material baru yang lebih murah, mudah didapat serta
mempunyai daya adsorpsi besar sangat perlu diupayakan. Bahan-bahan alam
organik yang mempunyai gugus hidroksil (-OH) dapat dipakai untuk
mengadsorpsi ion-ion logam berat (Yantri 1998). Kulit kacang tanah yang
mengandung selulosa dapat digunakan sebagai adsorben untuk mengadsorpsi zat
warna Remazol Golden Yellow 6 yang merupakan zat warna reaktif kelas azo dan
termasuk golongan vinilsulfon (Mulyatna et al. 2003). Gupta dan Bahu (2006)
juga melaporkan daun mimba dapat digunakan sebagai penjerap krom dengan
kapasitas serapan maksimum 10 mg/g.
Serbuk gergaji kayu mengandung komponen-komponen kimia seperti
selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Terdapatnya selulosa dan
hemiselulosa menjadikan serbuk gergaji kayu berpotensi untuk digunakan sebagai
bahan penjerap. Serbuk gergaji kayu sebagai hasil samping dari industri gergaji
kayu sampai saat ini hanya sebagian kecil saja dimanfaatkan oleh masyarakat,
seperti digunakan dalam pembuatan batu-bata, industri keramik, campuran dalam
pembuatan pupuk organik, sedangkan selebihnya terbuang secara percuma.
Pemanfaatan serbuk gergaji kayu sebagai bahan material penjerap merupakan
salah satu teknologi yang murah karena bahan bakunya mudah didapat mengingat
negara Indonesia merupakan negara yang memiliki hutan yang sangat luas.
Rehmen et al. (2006) melaporkan bahwa, serbuk gergaji kayu dapat
digunakan sebagai adsorben untuk menjerap ion nikel. Sementara itu, McKay at
al (1999) melaporkan serbuk gergaji kayu mempunyai kemampuan untuk
menjerap zat warna safranin sebesar 1119 ppm. Namun dalam penelitian tersebut
tidak disebutkan jenis kayu yang dipakai sebagai penjerap zat warna safranin.
Setiawan at al (2004) juga melaporkan kemampuan mengadsorpsi zat warna
kationik oleh serbuk gergaji kayu albizia dapat ditingkatkan dengan memodifikasi
gugus aktif permukaan menggunakan gugus sulfonat. Dari hasil penelitian
tersebut, serbuk gergaji albizia yang tersulfonasi kapasitas jerapannya mengalami
3
peningkatan dua kali lebih besar dibandingkan dengan kapasitas jerapan serbuk
gergaji kayu albizia alami.
Dalam penelitian ini, penulis mencoba mempelajari daya adsorpsi serbuk
gergaji kayu terhadap ion logam krom (Cr3+) melalui studi laboratorium. Serbuk
gergaji kayu yang digunakan adalah serbuk gergaji kayu albizia ukuran 40 mesh
yang sebelumnya diberikan perlakuan berbeda yaitu tanpa diaktivasi dan
diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Daya adsorpsi
maksimum terhadap ion logam Cr3+ dari serbuk gergaji kayu albizia tersebut
dibandingkan secara deskriptif. Aktivasi dilakukan dengan cara ekstraksi Soxlet
menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1) untuk menghilangkan zat
ekstraktif seperti lemak dan lilin yang dapat menghalangi kontak antara adsorbat
(ion logam) dengan permukaan penjerap (adsorben).
Adsorpsi molekul atau ion pada permukaan padatan umumnya hanya
terbatas pada satu lapisan (monolayer). Dengan demikian adsorpsi tersebut
biasanya mengikuti persamaan isoterm adsorpsi Langmuir atau Freundlich.
Dengan menggunakan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir atau Freundlich,
dapat ditentukan karakteristik jerapan dan daya adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia. Hasil penelitian ini diharapkan menjadikan sebagai
salah satu informasi untuk memperkaya sumber-sumber bahan penjerap dalam
usaha menanggulangi limbah-limbah cair yang mengandung logam-logam berat.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian dalam latar belakang tersebut, permasalahan yang akan
dicarikan pemecahan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Berapakah waktu optimal yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk
gergaji kayu albizia jika tidak diaktivasi dan diaktivasi menggunakan
campuran etanol-toluena (1:1)?
2. Bagaimana karakteristrik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia?
3. Berapakah daya adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia
jika tidak diaktivasi dan diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena
(1:1)?
4
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk menelusuri sumber-sumber
material yang murah, mudah didapat serta berpotensi untuk digunakan sebagai
bahan penjerap limbah cair yang mengandung logam berat. Secara khusus tujuan
penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui waktu optimal yang diperlukan pada adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi dan yang diaktivasi
menggunakan campuran etanol-toluena (1:1)
2. Untuk mengetahui karakteristrik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu
albizia
3. Untuk mengetahui daya adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu
albizia yang tidak diaktivasi dan yang diaktivasi menggunakan etanol-toluena
(1:1)
1.4. Manfaat Penelitian
Penelitian ini nantinya memberikan informasi tentang daya adsorpsi Cr3+
oleh serbuk gergaji kayu albizia. Selanjutnya, penelitian ini pula diharapkan dapat
memperkaya sumber-sumber bahan penjerap yang dapat dipakai untuk menangani
limbah cair yang mengandung logam-logam berat yang sering menjadi
permasalahan bagi lingkungan.
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Komponen Kimia Kayu
Kayu sebagian besar tersusun atas tiga unsur yaitu unsur C, H dan O.
Unsur-unsur tersebut berasal dari udara berupa CO2 dan dari tanah berupa H2O.
Namun, dalam kayu juga terdapat unsur-unsur lain seperti N, P, K, Ca, Mg, Si, Al
dan Na. Unsur-unsur tersebut tergabung dalam sejumlah senyawa organik, secara
umum dapat dibedakan menjadi dua bagian (Fengel dan Wegener 1995) yaitu:
1. Komponen lapisan luar yang terdiri atas fraksi-fraksi yang dihasilkan oleh
kayu selama pertumbuhannya. Komponen ini sering disebut dengan zat
ekstraktif. Zat ekstraktif ini adalah senyawaan lemak, lilin, resin dan lain-lain.
2. Komponen lapisan dalam terbagi menjadi dua fraksi yaitu fraksi karbohidrat
yang terdiri atas selulosa dan hemiselulosa, fraksi non karbohidrat yang terdiri
dari lignin.
Selulosa dan Hemiselulosa
Selulosa merupakan senyawa organik yang terdapat pada dinding sel
bersama lignin berperan dalam mengokohkan struktur tumbuhan. Selulosa pada
kayu umumnya berkisar 40-50%, sedangkan pada kapas hampir mencapai 98%.
Selulosa terdiri atas rantai panjang unit-unit glukosa yang terikat dengan ikatan 1-
4β-glukosida.
O
H
HH
H
OH
H OH
CH2O
O
O
OH
H
H
CH2O
H
H
O
O
H
HH
H
OH
H OH
CH2O
O .
-
OH
H
n Selulosa
Hemiselulosa adalah polimer polisakarida heterogen tersusun dari unit D-
glukosa, D-manosa, L-arabiosa dan D-xilosa. Hemiselulosa pada kayu berkisar
antara 20-30%. Dilihat dari strukturnya, selulosa dan hemiselulosa mempunyai
6
potensi yang cukup besar untuk dijadikan sebagai penjerap karena gugus OH yang
terikat dapat berinteraksi dengan komponen adsorbat. Adanya gugus OH, pada
selulosa dan hemiselulosa menyebabkan terjadinya sifat polar pada adsorben
tersebut. Dengan demikian selulosa dan hemiselulosa lebih kuat menjerap zat
yang bersifat polar dari pada zat yang kurang polar. Mekanisme jerapan yang
terjadi antara gugus -OH yang terikat pada permukaan dengan ion logam yang
bermuatan positif (kation) merupakan mekanisme pertukaran ion sebagai berikut
(Yantri 1998).
Y OH + M+ YO M + H+
YO
Y OH + M2+ M + 2 H+
YO
M+ dan M2+ adalah ion logam, -OH adalah gugus hidroksil dan Y adalah matriks
tempat gugus -OH terikat. Interaksi antara gugus -OH dengan ion logam juga
memungkinkan melalui mekanisme pembentukan kompleks koordinasi karena
atom oksigen (O) pada gugus -OH mempunyai pasangan elektron bebas,
sedangkan ion logam mempunyai orbital d kosong. Pasangan elektron bebas
tersebut akan menempati orbital kosong yang dimiliki oleh ion logam, sehingga
terbentuk suatu senyawa atau ion kompleks.
Menurut Terada et al. (1983) ikatan kimia yang terjadi antara gugus aktif
pada zat organik dengan molekul dapat dijelaskan sebagai perilaku interaksi
asam-basa Lewis yang menghasilkan kompleks pada permukaan padatan. Pada
sistem adsorpsi larutan ion logam, interaksi tersebut dalam bentuk umum ditulis:
[GH] + Mz+ ↔ [GM(z-1)]+ + H+
2[GH] + Mz+ ↔ [G2M(z-2)]+ + 2H+
dengan GH adalah gugus fungsional yang terdapat pada zat organik, dan M adalah
ion bervalensi z.
7
2.2. Adsorpsi
Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar
dari air limbah adalah adsorpsi (Rios et al. 1999 dan Saiful et al. 2005). Adsorpsi
merupakan terjerapnya suatu zat (molekul atau ion) pada permukaan adsorben.
Mekanisme penjerapan tersebut dapat dibedakan menjadi dua yaitu, jerapan
secara fisika (fisisorpsi) dan jerapan secara kimia (kemisorpsi). Pada proses
fisisorpsi gaya yang mengikat adsorbat oleh adsorben adalah gaya-gaya van der
Waals. Molekul terikat sangat lemah dan energi yang dilepaskan pada adsorpsi
fisika relatif rendah sekitar 20 kJ/mol (Castellan 1982). Sedangkan pada proses
adsorpsi kimia, interaksi adsorbat dengan adsorben melalui pembentukan ikatan
kimia. Kemisorpsi terjadi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu partikel-partikel
adsorbat mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya van der Waals atau
melalui ikatan hidrogen. Kemudian diikuti oleh adsorpsi kimia yang terjadi
setelah adsorpsi fisika. Dalam adsorpsi kimia partikel melekat pada permukaan
dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung
mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasi dengan substrat
(Atkins 1999).
2.2.1. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi
Kekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari
adsorbat maupun adsorbennya. Gejala yang umum dipakai untuk meramalkan
komponen mana yang diadsorpsi lebih kuat adalah kepolaran adsorben dengan
adsorbatnya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen yang bersifat
polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen yang kurang polar.
Kekuatan interaksi juga dipengaruhi oleh sifat keras-lemahnya dari
adsorbat maupun adsorben. Sifat keras untuk kation dihubungkan dengan istilah
polarizing power cation, yaitu kemampuan suatu kation untuk mempolarisasi
anion dalam suatu ikatan. Kation yang mempunyai polarizing power cation besar
cenderung bersifat keras. Sifat polarizing power cation yang besar dimiliki oleh
ion-ion logam dengan ukuran (jari-jari) kecil dan muatan yang besar. sebaliknya
sifat polarizing power cation yang rendah dimiliki oleh ion-ion logam dengan
ukuran besar namun muatannya kecil, sehingga diklasifikasikan ion lemah.
8
Sedangkan pengertian keras untuk anion dihubungkan dengan istilah
polarisabilitas anion yaitu, kemampuan suatu anion untuk mengalami polarisasi
akibat medan listrik dari kation. Anion bersifat keras adalah anion berukuran
kecil, muatan besar dan elektronegativitas tinggi, sebaliknya anion lemah dimiliki
oleh anion dengan ukuran besar, muatan kecil dan elektronegatifitas yang rendah.
Ion logam keras berikatan kuat dengan anion keras dan ion logam lemah berikatan
kuat dengan anion lemah (Atkins at al. 1990).
Pearson (1963) mengklasifikasikan asam-basa Lewis menurut sifat keras
dan lemahnya. Menurut Pearson, situs aktif pada permukaan padatan dapat
dianggap sebagai ligan yang dapat mengikat logam secara selektif. Logam dan
ligan dikelompokkan menurut sifat keras dan lemahnya berdasarkan pada
polarisabilitas unsur. Pearson (1963) mengemukakan suatu prinsip yang disebut
Hard and Soft Acid Base (HSAB). Ligan-ligan dengan atom yang sangat
elektronegatif dan berukuran kecil merupakan basa keras, sedangkan ligan-ligan
dengan atom yang elektron terluarnya mudah terpolarisasi akibat pengaruh ion
dari luar merupakan basa lemah. Sedangkan ion-ion logam yang berukuran kecil
namun bermuatan positip besar, elektron terluarnya tidak mudah dipengaruhi oleh
ion dari luar, ini dikelompokkan ke dalam asam keras, sedangkan ion-ion logam
yang berukuran besar dan bermuatan kecil atau nol, elektron terluarnya mudah
dipengaruhi oleh ion lain, dikelompokkan ke dalam asam lemah. Pengelompokan
asam-basa menurut prinsip HSAB Pearson dapat dilihat pada Tabel 1.
Menurut prinsip HSAB, asam keras akan berinteraksi dengan basa keras
untuk membentuk kompleks, begitu juga asam lemah dengan basa lemah.
Interaksi asam keras dengan basa keras merupakan interaksi ionik, sedangkan
interaksi asam lemah dengan basa lemah, interaksinya lebih bersifat kovalen.
Ion krom (Cr3+) merupakan kation yang bersifat asam keras, sehingga akan
berinteraksi secara kuat dengan anion-anion yang bersifat basa keras seperti
dengan OH-. Selulosa mempunyai banyak gugus -OH, dengan demikian selulosa
akan mengikat ion krom secara kuat. Ikatan antara ion Cr3+ dengan -OH pada
selulosa melalui pembentukan ikatan koordinasi, di mana pasangan elektron bebas
dari O pada -OH akan menempati orbital kosong yang dimiliki oleh Cr3+,
sehingga terbentuk kompleks terkoordinasi.
9
Tabel 1 Asam dan basa beberapa senyawa dan ion menurut prinsip HSAB dari Pearson. Asam Basa
Keras Madya Lemah Keras Madya Lemah
H+, Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Al3+, Cr3+, Co3+, Fe3+ , CH3Sn3+, Si4+, Ti4+, RCO+, CO2, NC+, HX (molekul dengan ikatan hidrogen)
Fe2+, Co2+, Ni2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+, Sn2+, B(CH3)3, SO2, NO+, R3C+, C6H5
+
Cu+,Ag+, Au+, Ti+, Cd2+, Hg+, CH3Hg+, Co(CN)5
2
-, I+, Br+, HO+, (atom logam) CH2
H2O,OH-, F-, CH3CO2
-, PO4
3-, Cl-, ClO4
-, ROH, RO-
, SO4-,
NO3-,
NH3, RNH2, N2H4
C6H5NH2, NO2
-, SO3
2-, Br-, C5H5N, N3-, N2
R2S, RSH, RS-, I-, SCN-
, R3P,
R3As, (RO)3P, CN-, RCN, CO, C2H4, S2O3
2-, C6H6, H-, R-
Porositas adsorben juga mempengaruhi daya adsorpsi dari suatu adsorben.
Adsorben dengan porositas yang besar mempunyai kemampuan menjerap yang
lebih tinggi dibandingkan dengan adsorben yang memilki porositas kecil. Untuk
meningkatkan porositas dapat dilakukan dengan mengaktivasi secara fisika seperti
mengalirkan uap air panas ke dalam pori-pori adsorben, atau mengaktivasi secara
kimia. Salah satu cara mengaktivasi adsorben secara kimia adalah aktivasi
selulosa melalui penggantian gugus aktif -OH pada selulosa dengan gugus HSO3-
melalui proses sulfonasi. Selulosa yang teraktivasi dengan cara sulfonasi
memberikan daya adsorpsi yang meningkat dua kali lipat dibandingkan daya
adsorpsi selulosa yang tidak diaktivasi (Setiawan et al. 2004)
Jumlah zat yang diadsorpsi pada permukaan adsorben merupakan proses
berkesetimbangan, sebab laju peristiwa adsorpsi disertai dengan terjadinya
desorpsi. Pada awal reaksi, peristiwa adsorpsi lebih dominan dibandingkan
dengan peristiwa desorpsi, sehingga adsorpsi berlangsung cepat. Pada waktu
tertentu peristiwa adsorpsi cendung berlangsung lambat, dan sebaliknya laju
desorpsi cendrung meningkat. Waktu ketika laju adsorpsi adalah sama dengan laju
desorpsi sering disebut sebagai keadaan berkesetimbangan. Pada keadaan
berkesetimbangan tidak teramati perubahan secara makroskopis. Waktu
10
tercapainya keadaan setimbang pada proses adsorpsi adalah berbeda-beda, Hal ini
dipengaruhi oleh jenis interaksi yang terjadi antara adsorben dengan adsorbat.
Secara umum waktu tercapainya kesetimbangan adsorpsi melalui mekanisme
fisika (fisisorpsi) lebih cepat dibandingkan dengan melalui mekanisme kimia atau
kemisorpsi (Castellans 1982)
2.2.2. Persamaan Isoterm Adsorpsi Langmuir
Isoterm adsorpsi Langmuir didasarkan atas beberapa asumsi, yaitu (a)
adsorpsi hanya terjadi pada lapisan tunggal (monolayer), (b) panas adsorpsi tidak
tergantung pada penutupan permukaan, dan (c) semua situs dan permukaannya
bersifat homogen (Oscik J 1994). Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dapat
diturunkan secara teoritis dengan menganggap terjadinya kesetimbangan antara
molekul-molekul zat yang diadsorpsi pada permukaan adsorben dengan molekul-
molekul zat yang tidak teradsorpsi. Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dapat
dituliskan sebagai berikut.
Cmxkmxmx
C
makmak )/(1
)/(1
/+= ............................................................... (1)
C merupakan konsentrasi adsorbat dalam larutan, x/m adalah konsentrasi adsorbat
yang terjerap per gram adsorben, k adalah konstanta yang berhubungan dengan
afinitas adsorpsi dan (x/m)mak adalah kapasitas adsorpsi maksimum dari adsorben.
Kurva isoterm adsorpsi Langmuir dapat disajikan seperti pada Gambar 1.
C
x/m
Gambar 1 Kurva isoterm adsorpsi Langmuir
11
2.2.3. Persamaan Isoterm Adsorpsi Freundlich
Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich didasarkan atas terbentuknya
lapisan monolayer dari molekul-molekul adsorbat pada permukaan adsorben.
Namun pada adsorpsi Freundlich situs-situs aktif pada permukaan adsorben
bersifat heterogen. Persamaan isoterm adsorpsi Freundlich dapat dituliskan
sebagai berikut.
Log (x/m) = log k + 1/n log c............................................................................ ..(2),
sedangkan kurva isoterm adsorpsinya disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2 Kurva isoterm adsorpsi Freundlich Log C
Log x/m
2.3. Logam Krom dan Keberadaannya
Logam krom merupakan logam golongan transisi, diketemukan di alam
sebagai bijih terutama kromit (Fe(CrO2)2). Krom merupakan elemen berbahaya di
permukaan bumi dan dijumpai dalam kondisi oksida antara Cr(II) sampai Cr(VI).
Krom bervalensi tiga umumnya merupakan bentuk yang umum dijumpai di alam,
dan dalam material biologis krom selalu berbentuk valensi tiga, karena krom
valensi enam merupakan salah satu material organik pengoksidasi yang tinggi
(Suhendrayatna 2001). Krom valensi tiga memiliki sifat racun yang rendah
dibandingkan dengan valensi enam. Pada bahan makanan dan tumbuhan mobilitas
krom relatif rendah dan diperkirakan konsumsi harian komponen ini pada manusia
dibawah 100 μg, kebanyakan berasal dari makanan, sedangkan dari air dan udara
dalam tingkat yang rendah.
Dalam perairan, krom berada pada bilangan oksidasi +2, +3, dan +6, dan
hanya +6 merupakan tingkat oksidasi yang paling dominan. Ion kromos (Cr2+)
merupakan krom tingkat oksidasi +2, bersifat tidak stabil, dan jumlahnya relatif
12
sedikit. Cr2+ dengan cepat teroksidasi ke tingkat oksidasi +3 yang lebih stabil
dalam lingkungan aerobik. Di samping itu, sebagai Cr(OH)2, Cr2+ akan
mengendap dalam air pada pH mendekati 6. Dengan demikian krom tingkat
oksidasi +3 dan +6 lebih banyak berperan dalam lingkungan perairan (Bert,1982).
Senyawa Cr(III) dan Cr(VI) sering dipakai untuk bahan pelapis logam lain agar
lebih tahan korosi dan kelihatan lebih baik. Selain itu senyawa Cr(III) dan Cr(VI)
juga dipakai sebagai bahan pembuatan cat, pewarna tekstil dan lain-lain. Dalam
zat warna tekstil jenis Grey Lanaset G mengandung krom (III) sebesar 2,5 %
sebagai senyawa kompleks organologam (Blanques et al. 2004). Krom (VI) lebih
mudah diserap oleh tubuh dibandingkan dengan Cr(III). Namun, setelah di dalam
tubuh Cr(VI) segera mengalami reduksi menjadi Cr(III) (ATSDR, 2000).
Keterdapatan Cr(III) dalam tubuh dapat menyebabkan kanker paru-paru. Proses
penjerapan krom oleh tubuh dan dampaknya bagi kesehatan disajikan pada
Gambar 3 (Kaim and Schwederski 1994).
ruang membran ruang membran inti sel extra seluler sel intra seluler inti kompleks kompleks kompleks kompleks Cr(III) DNA Cr(III) Cr(III) Cr(III) atau protein Reduksi reduksi reduksi perbaikan replikasi CrO4
= CrO4= CrO4
= DNA kesalahan Mutasi DNA
kanker
Gambar 3 Diagram masuknya krom dalam tubuh
Senyawa krom dalam bentuk Cr2(SO4)3 banyak digunakan dalam aplikasi
komersial termasuk penyamakan kulit, pengawetan kayu, dan produksi pigmen.
Hampir 90% industri penyamakan kulit menggunakan krom trivalen dalam proses
penyamakan karena efektif, murah, dan tersedia di pasaran. Menurut Tutem et al.
(2001), selama proses produksi, krom dalam jumlah besar dibuang ke atmosfir,
tanah, dan air. Oleh karena itu, limbah penyamakan kulit diolah untuk
13
memperoleh krom, sehingga krom dapat digunakan kembali pada proses
penyamakan kulit.
2.4. Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrofotometer serapan atom (SSA) ditujukan untuk analisis kuantitatif
terhadap unsur-unsur logam. Alat ini memiliki sensitivitas yang sangat tinggi,
sehingga sering dijadikan sebagai pilihan utama dalam menganalisis unsur logam
yang konsentrasinya sangat kecil (ppm bahkan ppb). Prinsip dasar pengukuran
dengan SSA adalah penyerapan energi (sumber cahaya) oleh atom-atom dalam
keadaan dasar menjadi atom-atom dalam keadaan tereksitasi. Pembentukan atom-
atom dalam keadaan dasar atau proses atomisasi pada umumnya dilakukan dalam
nyala. Cuplikan sampel yang mengandung logam M sebagai ion M+ dalam bentuk
larutan garam M+ dan A- akan melalui serangkaian proses dalam nyala, sebelum
akhirnya menjadi atom logam dalam keadaan dasar M0 seperti terlihat pada
Gambar 4.
Atom-atom dalam keadaan dasar (Mo) akan menyerap energi sumber
energi berupa lampu katode berongga, yang mana jumlah energi yang diserap
adalah sebanding dengan populasi atau konsentrasi atom-atom dalam sampel
(Welz 1985).
M+ + A- (larutan)
M+ + A- (aerosol)
MA (padat)
MA (cair)
MA (gas)
Mo + Ao (gas)
Mo (gas)
Gambar 4 Proses atomisasi
Penentuan konsentrasi unsur logam dalam sampel dapat dilakukan dengan
bantuan kurva kalibrasi yang merupakan aluran antara absorbansi terhadap
14
konsentrasi larutan standar. Hal ini sesuai dengan Hukum Lambert-Beer yang
menyatakan bahwa jumlah energi yang diserap (absorbansi) adalah sebanding
dengan konsentrasi ( C ) (Khopkar 2003).
C
Abs
Gambar 5 Kurva kalibrasi
15
III. METODE PENELITIAN 3.1. Rancangan Penelitian
Penelitian ini termasuk penelitian deskriptif mengenai daya adsorpsi dari
serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi dan yang diaktivasi
menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Serbuk gergaji kayu albizia
diambil dari industri penggergajian kayu yang berlokasi di Desa Mas, Kecamatan
Ubud, Kabupaten Gianyar. Secara garis besarnya tahapan penelitian ini dapat
disajikan dalam rancangan penelitian pada Gambar 6.
diekstraksi dengan etanol-toluena (1:1) selama 3 jam (± 20 sirkulasi)
dikeringkan dalam oven pada 50oC 2 jam (bobot tetap)
Serbuk gergaji kayu albizia ukuran 40 mesh
dikeringkan dalam oven pada 50oC 2 jam (bobot tetap)
dicuci dengan aquades
disaring
filtrat residu
Konsentrasi Cr(III) diukur menggunakan SSA
Penentuan waktu kontak. adsorben (serbuk gergaji) dalam 50 mL larutan Cr3+ dengan konsentrasi (60 ppm) dalam selang waktu 12, 24, 36, 48, 60, dan 72 jam
Penentuan daya jerap maksimum adsorben (serbuk gergaji) dalam 50 mL larutan Cr3+ dengan konsentrasi bervariasi (20-120 ppm) selama waktu kontak maksimum
Blangko. Adsorben (serbuk gergaji kayu) dalam 50 mL Aquades
Konsentrasi Cr(III) sebelum penjerapan
Hitung Cr(III) terjerap
Gambar 6 Rancangan Penelitian
16
3.2. Subyek dan Obyek Penelitian
Subyek dalam penelitian ini adalah serbuk gergaji kayu albizia yang
diambil dari industri gergajian kayu di Desa Mas, Kecamatan Ubud, Kabupaten
Gianyar Propinsi Bali. Sedangkan obyeknya adalah (1) waktu optimal yang
diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak
diaktivasi dan diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1), (2)
karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia, dan (3) daya
adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia.
3.3. Prosedur Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Jurusan Kimia, Fakultas MIPA
Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, dari bulan Nopember 2007 sampai
dengan bulan Mei 2008. Tahapan-tahapan penelitian ini adalah meliputi dua
tahapan, yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan penelitian.
3.3.1. Tahap Persiapan
3.3.1.1. Penyediaan Alat dan Bahan
Peralatan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah SSA model
AA-6300 merek Shimadzu, oven, seperangkat alat Soxlet, dan neraca, serta
beberapa peralatan tambahannya seperti batang pengaduk, gelas piala, labu ukur,
pengocok (shaker), dan ayakan ukuran 40 mesh, sedangkan bahan-bahan kimia
yang digunakan antara lain : CrCl3.6H2O, toluena, etanol, kertas saring, aquades
dan serbuk gergaji kayu albizia.
3.3.1.2. Pencucian Serbuk Gergaji Kayu Albizia
Serbuk gergaji kayu albizia ditimbang 50 gram ukuran 40 mesh,
dimasukkan dalam gelas piala ukuran satu liter, kemudian tambahkan aquades
sebanyak 500 mL. Campuran tersebut diaduk menggunakan pengocok (shaker)
selama 3 jam, aquades yang dipakai untuk mencuci diganti setiap satu jam
17
pengadukan. Campuran didekantasi, dan selanjutnya serbuk gergaji dikeringkan
dalam oven pada suhu 50oC selama kurang lebih 2 jam (sampai bobot tetap).
3.3.1.2. Aktivasi Serbuk Gergaji Kayu Albizia
Serbuk gergaji kayu albizia yang sudah dicuci dan dikeringkan,
ditimbang sebanyak 25 gram. Serbuk gergaji tersebut selanjutnya diekstraksi
dengan cara Soxlet menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1). Ekstraksi
dihentikan apabila warna pelarut pada sirkulasi tertentu tidak berubah lagi
(diperlukan waktu 3 jam atau 20 kali sirkulasi). Serbuk gergaji yang telah
diekstraksi dikeringkan kembali dalam oven pada suhu 50o C selama 2 jam
(sampai bobot tetap).
3.3.2. Tahap Pelaksanaan Penelitian
3.3.2.1. Penentuan Waktu Kontak Maksimum Ke dalam 6 buah labu Erlenmeyer ukuran 100 mL dimasukkan masing-
masing 1 gram serbuk gergaji kayu albizia kering yang telah dicuci, selanjutnya
ke dalam gelas piala tersebut dimasukkan 50 mL larutan krom klorida heksahidrat
(CrCl3.6H2O), dengan konsentrasi 60 ppm dan dikocok dengan menggunakan
pengocok masing-masing selama 12, 24, 36, 48, 60, dan 72 jam. Kemudian
disaring dan filtratnya ditampung untuk diukur kadar kromnya (Cr3+) dengan
SSA. Dengan cara yang sama dilakukan juga untuk serbuk gergaji kayu albizia
yang telah diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena (1:1).
3.3.2.2. Penentuan Adsorpsi maksimum Ke dalam 6 buah labu Erlenmeyer ukuran 100 mL, dimasukkan masing-
masing sebanyak 1 gram serbuk gergaji kayu albizia kering yang telah dicuci.
Selanjutnya, ke dalam gelas piala tersebut dimasukkan secara berturut-turut 50
mL larutan krom klorida heksahidrat (CrCl3.6H2O) dengan konsentrasi 20, 40, 60,
80, 100 dan 120 ppm. Campuran tersebut dikocok selama waktu kontak
maksimum, kemudian disaring dan filtratnya ditampung untuk diukur kadar
kromnya (Cr3+) dengan SSA. Kadar krom (III) pada larutan krom sebelum
adsorpsi juga diukur. Selain itu dilakukan pengukuran pH pada sampel sebelum
18
dan sesudah adsorpsi berlangsung. Prosedur yang sama juga dilakukan terhadap
serbuk gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan pelarut campuran
etanol-toluena (1:1).
3.4. Analisis Data
Penentuan waktu kontak maksimum yang diperoleh dalam penelitian ini
ditentukan dengan grafik hubungan antara lama waktu kontak dengan konsentrasi
ion Cr3+ yang dijerap oleh adsorben.
Data kuantitatif tentang daya jerap ion Cr3+ per gram serbuk gergaji kayu
albizia (x/m) yang tidak diaktivasi dan diaktivasi yang diperoleh dalam penelitian
ini akan ditentukan dengan persamaan :
( )adsorben gram/gram
1050 C - C
= mx
6sto ........................................................(3)
x/m adalah banyaknya ion Cr3+ (gram) yang dijerap per gram adsorben, Co adalah
konsentrasi ion Cr3+ mula-mula, Cst adalah konsentrasi ion Cr3+ setimbang (tidak
dijerap). Untuk mengetahui karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia melalui uji isoterm adsorpsi Langmuir digunakan persamaan
C)m/x(
1k)m/x(
1m/x
C
makmak+= dan isoterm adsorpsi Freundlich digunakan
persamaan log(x/m) = log k + 1/n log C, sedangkan daya adsorpsi maksimum dari
adsorben ditentukan dengan membuat kurva berdasarkan karakteristik adsorpsi
yang diperoleh.
19
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Waktu Optimal yang Diperlukan untuk Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia
Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang
diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1) pada berbagai waktu
kontak disajikan pada Tabel 2, sedangkan data secara lengkap disajikan pada
Lampiran 5.
Tabel 2 Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi pada berbagai waktu kontak
Waktu kontak (Jam)
Konsentrasi Cr3+ Sebelum Adsorpsi Berlangsung (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Setimbang (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Yang teradsorpsi
(ppm) 12 59,0592 23,7595 35,2997
24 59,0592 23,4053 35,6539
36 59,0592 22,6205 36,4387
48 59,0592 20,2308 38,8284
60 59,0592 19,6100 39,4492
72 59,0592 19,7238 39,3354
Dari Tabel 2 di atas dapat dibuat kurva hubungan antara konsentrasi ion Cr3+ yang
teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi menggunakan
campuran etanol-toluena (1:1) terhadap waktu kontak seperti disajikan pada
Gambar 7.
3535,5
3636,5
3737,5
3838,5
3939,5
40
0 10 20 30 40 50 60 70 80
waktu kontak (Jam)
Kon
sent
rasi
Cr3+
Yan
g
Tera
dsor
psi (
ppm
)
Gambar 7 Kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang diaktivasi terhadap berbagai waktu kontak.
20
Untuk data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia
yang tidak diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena (1:1) pada berbagai
waktu kontak disajikan pada Tabel 3, sedangkan data secara lengkap disajikan
pada Lampiran 5.
Tabel 3 Data konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia
yang tidak diaktivasi pada berbagai waktu kontak Waktu kontak (Jam)
Konsentrasi Cr3+ sebelum Adsorpsi
Berlangsung (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Setimbang (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Yang teradsorpsi
(ppm) 12 59,0592 28,0552 31,004
24 59,0592 25,1872 33,872
36 59,0592 24,3378 34,7214
48 59,0592 22,8814 36,1778
60 59,0592 21,8466 37,2126
72 59,0592 22,2366 36,8226
Dari Tabel 3 di atas dapat dibuat kurva hubungan antara konsentrasi ion Cr3+ yang
teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi menggunakan
campuran etanol-toluena (1:1) terhadap waktu kontak seperti disajikan pada
Gambar 8.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
0 20 40 60 8
Waktu Kontak (Jam)
Kons
entra
si C
r3+ Y
ang
Tera
dsor
psi
(ppm
)
0
Gambar 8 Kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi terhadap berbagai waktu kontak.
21
Dari Gambar 7 dan 8 terlihat bahwa adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia berlangsung cepat pada awal reaksi yaitu pada waktu kontak 12 jam
sebesar 35,2997 ppm (59,77%) dan berlangsung lebih lambat untuk waktu kontak
berikutnya, yaitu hanya bertambah 0,6% yaitu menjadi 35,6539 ppm (60,37%)
untuk waktu kontak 12 jam kemudian. Penambahan waktu kontak setiap 12
berikutnya penjerapan menjadi berturut-turut sebesar; 36,4387 ppm (61,70%);
38,8284 ppm (65,74%); 39,4492 ppm (66,79%) dan 39,3354 ppm (66,60%) pada
waktu kontak 24, 36, 48, 60 dan 72 jam, untuk serbuk gergaji kayu albizia yang
diaktivasi. Untuk serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi, adsorpsi ion
Cr3+ berturut-turut pada waktu kontak 12, 24, 36, 48, 60 dan 72 jam adalah 31,004
ppm (52,50%); 33,872 ppm (57,35%); 34, 7214 ppm (58,79%); 36,1778 ppm
(61,27%); 37,2126 ppm (63,01%) dan 36,8226 ppm (62,35%).
Hal ini terjadi karena adsorpsi antara ion Cr3+ dan serbuk gergaji kayu
albizia merupakan peristiwa kesetimbangan. Pada awal reaksi saat serbuk gergaji
kayu albizia masih kosong adsorpsi yang terjadi akan cepat dan banyak karena
masih kosongnya permukaan serbuk gergaji kayu albizia yang bisa digunakan
untuk menjerap ion Cr3+ dan masih banyaknya ion Cr3+ dalam larutan. Setelah itu
akan terjadi penataan ulang. Menurut teori asam-basa keras-lemah dari person, ion
Cr3+ termasuk asam keras sehingga akan cenderung berinteraksi dengan gugus
aktif yang bersifat basa keras seperti gugus hidroksil (-OH) membentuk interaksi
ion-polar. Pada awal reaksi akan terjadi adsorpsi secara fisik dan kemudian diikuti
oleh adsorpsi secara kimia. Karena ion Cr3+ bersifat asam keras maka ion Cr3+
akan berinteraksi dengan ion hidroksil (-OH) terlebih dahulu. Setelah itu baru
berinteraksi dengan gugus fungsi yang lain, sehingga pada keadaan ini reaksi
berjalan lambat.
Dari Gambar 7 dan 8 juga terlihat bahwa waktu optimal yang diperlukan
oleh serbuk gergaji kayu albizia untuk menjerap ion Cr3+ adalah 60 jam. Secara
umum terlihat bahwa ion Cr3+ teradsorpsi lebih banyak pada serbuk gergaji kayu
albizia yang teraktivasi yaitu sebesar 39, 4492 ppm atau 66,79% dibandingkan
dengan oleh serbuk gergaji kayu yang tidak teraktivasi dengan campuran etanol-
toluena (1:1) yaitu sebesar 37,2126 ppm atau 63,01%. Hal ini terjadi karena pada
serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi menggunakan campuran etanol-
22
toluena (1:1) masih banyak terdapat senyawa-senyawa seperti lapisan lilin dan
lemak. Sedangkan pada serbuk gergaji kayu yang telah diaktivasi senyawa-
senyawa tersebut sudah berkurang, sehingga kontak antara adsorben dengan ion
Cr3+ dapat berlangsung lebih efektif. Hilangnya minyak dan lilin menyebabkan
interaksi gugus fungsi hidroksil dan karbonil dengan ion Cr3+ menjadi semakin
efektif.
4.2. Karakteristik Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia Untuk mengetahui karaktristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu
albizia dilakukan dengan mengamati jerapannya terhadap ion Cr3+ pada
konsentrasi yang bervariasi dan pada suhu isoterm sekitar 30oC. Dari hasil
penjerapan tersebut selanjutnya dianalisis menggunakan persamaan isoterm
adsorpsi Langmuir dan isoterm adsorpsi Freundlich untuk mengetahui
karakteristik jerapan dan juga daya adsorpsi maksimum.
4.2.1. Uji Linearitas Langmuir dan Freundlich Adsorpsi Ion Cr3+ oleh
Serbuk Gergaji Kayu Albizia sebelum Diaktivasi
Data adsorpsi Ion Cr3+ oleh serbuk kayu albizia yang belum diaktivasi
disajikan pada Tabel 4 dan data lengkap disajikan pada Lampiran 6.
Tabel 4 Data adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi pada berbagai konsentrasi
[Cr3+] mula-mula (ppm)
[Cr3+] teradsorpsi (ppm)
Cr3+ teradsorpsi (g) (x)
[Cr3+] setimbang(ppm) (c)
x/m
Log x/m
Log [Cr3+] stimbang
c/(x/m)
23,8503 21,5296 1,0765 2,3207 1,0765 0,0320 0,3656 2,1558
37,9153 23,6759 1,1838 14,2394 1,1838 0,0733 1,1535 12,0286
59,0592 26,208 1,3104 32,8512 1,3104 0,1174 1,5166 25,0696
75,2206 32,3209 1,6160 42,8997 1,6160 0,2085 1,6325 26,5461
108,7636 32,7686 1,6384 75,995 1,6384 0,2144 1,8808 46,3828
117,508 28,7706 1,4385 88,7374 1,4385 0,1579 1,9481 61,6862
23
Dari Tabel 4 dapat dilakukan uji pola isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich
seperti terlihat pada Gambar 9 dan 10.
y = 0,6398x + 1,5685R2 = 0,9831
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 1
c (konsentrasi Cr3+ Setimbang)
c(x/
m)
00
Gambar 9 Kurva linearitas Langmuir: hubungan antara konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap c/(x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi.
Berdasarkan kurva linearitas Langmuir seperti pada Gambar 9, adsorpsi
ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia memenuhi isoterm adsorpsi Langmuir,
oleh karena itu maka, adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia terjadi
pada lapisan monolayer. Hal ini ditujukkan oleh harga R2 pada isoterm adsorpsi
Langmuir sebesar 0,9831. Namun, pola jerapan yang terjadi pada serbuk gergaji
yang belum diaktivasi nampaknya belum memenuhi isoterm adsorpsi Freundlich
dengan nilai R2 sebesar 0,7557, seperti terlihat pada Gambar 10. Hal ini
disebabkan karena interaksi antara ion Cr3+ dengan serbuk gergaji kayu albizia
yang belum diaktivasi tersebut masih didominasi oleh salah satu interaksi yaitu
fisik atau interaksi kimia saja. Hal yang sama diperoleh dari penelitian Setiawan
(2004) bahwa pola adsorpsi zat warna kationik (methylene blue) oleh serbuk
gergaji kayu yang belum diaktivasi (termodifikasi) mengikuti pola isoterm
adsorpsi Langmuir (R2= 0,904) namun pola adsorpsi tersebut tidak memenuhi
pola isoterm adsorpsi Freundlich (R2= 0,817).
24
y = 0,1086x - 0,0198R2 = 0,7557
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Log [Cr3+ ] setimbang
Log
(x/m
)
Gambar 10 Kurva linearitas Freundlich: hubungan antara log [Cr(III)] setimbang
terhadap log (x/m) pada adsorpsi ion cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang tidak teraktivasi.
Kurva isoterm adsorpsi Langmuir, selanjutnya dapat dipakai untuk
menentukan harga kapasitas adsorpsi maksimum (x/m)mak yaitu berdasarkan nilai
dari slope (kemiringan garis) pada persamaan Y = 0,6398X + 1,5685, yaitu
1/(x/m)mak. Dengan mensubstitusi 1/(x/m)mak = 0,6398 maka diperoleh nilai
(x/m)mak = 1,56 mg/g. Harga adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia yang belum diaktivasi diperoleh sebesar 1,56 mg/g.
4.2.2. Uji Linearitas Langmuir dan Freundlich Adsorpsi Ion Cr3+ oleh
Serbuk Gergaji Kayu Albizia Setelah Diaktivasi
Aktivasi serbuk gergaji kayu albizia bertujuan untuk meningkatkan
kapasitas adsorpsi ion Cr3+. Aktivasi serbuk gergaji kayu dapat dilakukan dengan
beberapa cara, yaitu dengan menggantikan sisi-sisi aktif yang terdapat pada
selulosa ataupun hemiselulosa dengan gugus yang lebih aktif (kuat) seperti
melalui reaksi sulfonasi dan dengan menghilangkan bahan yang mengahalangi
kontak adsoben dengan adsorbat. Pada penelitian ini, aktivasi dengan
25
menghilangkan materi seperti lemak, lilin atau pengotor lain yang mengahalangi
kontak gugus aktif dengan ion Cr3+ dengan cara mengekstraksi menggunakan
campuran pelarut etanol-toluena pada perbandingan volume 1:1. Data adsorpsi
Ion Cr3+ oleh serbuk kayu albizia sesudah diaktivasi menggunakan campuran
pelarut etanol-toluena tersebut disajikan pada Tabel 5 dan data lengkap disajikan
pada Lampiran 7.
Tabel 5 Data adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang telah
diaktivasi menggunakan pelarut campuran etanol-toluena(1:1)
[Cr3+] mula-mula (ppm)
[Cr3+] teradsorpsi (ppm)
Cr3+ teradsorpsi (g) (x)
[Cr3+] setimbang (ppm) (c)
x/m
Log x/m Log [Cr3+] setimbang
c/(x/m)
23,8503 22,1437 1,1072 1,7066 1,1072 0,0442 0,2321 1,5414
37,9153 29,0919 1,4546 8,8234 1,4546 0,1627 0,9456 6,0659
59,0592 39,0882 1,9544 19,9710 1,9544 0,2910 1,3004 10,2184
75,2206 39,4837 1,9742 35,7369 1,9742 0,2954 1,5531 18,1021
108,7636 43,478 2,1739 65,2856 2,1739 0,3372 1,8148 30,0316
117,508 42,4958 2,1248 75,0122 2,1248 0,3273 1,8751 35,3033
Dari Tabel 5 di atas terlihat bahwa semakin besar konsentrasi ion Cr3+
pada larutan, semakin besar pula ion Cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji
kayu albizia. Untuk menentukan pola isoterm adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang telah teradsorpsi apakah memenuhi pola isoterm
adsorpsi Langmuir atau tidak, maka dilakukan uji linieritas dengan membuat
kurva hubungan antara konsentrasi Cr3+ dengan c/(x/m) seperti terlihat pada
Gambar 11, sedangkan untuk menentukan pola isoterm adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi apakah memenuhi pola isoterm
adsorpsi Freundlich atau tidak, dilakukan uji linieritas Freundlich dengan
membuat kurva hubungan antara log konsentrasi Cr3+ setimbang terhadap log
(x/m) seperti terlihat pada Gambar 12.
26
y = 0,4527x + 1,3633R2 = 0,9976
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 20 40 60
Konsentrasi Cr3+ setimbang
c/(x
/m)
80
Gambar 11 Kurva linearitas Langmuir: hubungan antara konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap c/(x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang teraktivasi.
Berdasarkan Gambar 11 dan 12 nampak bahwa adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia setelah diaktivasi mengikuti pola isoterm adsorpsi
Langmuir maupun Freundlich dengan nilai R2 secara berturut-turut sebesar 0,9976
dan 0,9418. Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji
kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan pelarut etanol-toluena tetap
merupakan adsorpsi monolayer. Harga R2 dari isoterm adsorpsi Freundlich
sebesar 0,9418 menunjukkan adsorpsi ion Cr3+ berlangsung baik secara fisik yaitu
melalui pori-pori maupun secara kimia melalui interaksi gugus karbonil (CO) dan
hidroksidanya (OH). Gugus-gugus ini dapat mengikat ion Cr3+ melalui ikatan ion-
ion atau ion-polar (Mamaril, et al., 1997). Hal ini sesuai dengan Suhendrayatna
(2001) yang menyatakan bahwa polisakarida memegang peranan yang sangat
penting dalam proses biosorpsi ion logam berat, karena terjadinya ikatan kovalen
termasuk juga dengan gugus karbonil.
27
y = 0,1801x + 0,011R2 = 0,9418
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0 0,5 1 1,5
Log konsentrasi Cr3+ setimbang
Log
(x/m
)
2
Gambar 11 Kurva linearitas Freundlich: hubungan antara log konsentrasi Cr3+
setimbang terhadap log (x/m) pada adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia yang teraktivasi.
Serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi menggunakan campuran
etanol-toluena dengan perbandingan volume 1:1 menyebabkan harga linearitas
isoterm adsorpsi Freundlich meningkat dari 0,7557 menjadi 0,9418. Hasil
penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Setiawan (2004)
juga menujukkan bahwa adsorpsi zat warna kationik (methylene blue) dengan
serbuk gergaji kayu yang diaktivasi dengan sulfonasi menyebabkan nilai linearitas
isoterm adsorpsi Freundlich meningkat dari 0,817 menjadi 0,978.
Kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia
setelah diaktivasi meningkat dari 1,56 mg/g menjadi 2,21 mg/g. Meningkatnya
kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji setelah diaktivasi
diakibatkan oleh berkurangnya zat-zat yang dapat mengganggu seperti lilin, lemak
dan pengotor lain yang dapat menghalangi kontak antara gugus aktif pada
selulosa, hemiselulosa serta lignin dengan ion Cr3+. Di samping itu adanya
pengotor lain yang ada pada pori-pori serbuk gergaji kayu albizia menyebabkan
adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia berlangsung tidak maksimal.
28
Data pH larutan yang diukur pada saat sebelum dan sesudah adsorpsi
berlangsung, baik pada adsorpsi yang menggunakan serbuk gergaji kayu yang
diaktivasi maupun yang tidak diaktivasi menggunakan campuran etanol-toluena
(1:1) seperti terlihat pada Lampiran 8, menunjukkan bahwa pH larutan secara
umum mengalami peningkatan setelah proses adsorpsi berlangsung. Keadaan ini
menunjukkan bahwa larutan CrCl3 setelah mengalami adsorpsi lebih bersifat basa
dibandingkan dengan sebelum adsorpsi berlangsung. Hal ini terjadi karena ion
Cr3+ yang menurut prinsip HSAB dari Pearson bersifat asam keras telah
diadsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia, sehingga sifat asam pada larutan yang
telah teradsorpsi tersebut menjadi berkurang. Dari peningkatan harga pH larutan
yang telah diadsorpsi juga mengindikasikan kemungkinan pada proses adsorpsi
tidak terjadi reaksi penukar kation antara kation H+ pada selulosa dan
hemiselulosa yang terdapat pada serbuk gergaji kayu albizia oleh ion Cr3+ pada
larutan CrCl3. Adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia terjadi melalui
ikatan koordinasi antara kation Cr3+ yang bertindak sebagai ion pusat dan selulosa
serta hemiselulosa bertindak sebagai ligan.
29
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka beberapa
simpulan yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut.
1. Waktu optimum yang diperlukan untuk adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk
gergaji kayu albizia yang telah diaktivasi menggunakan campuran etanol-
toluena adalah 60 jam.
2. Karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu yang telah
diaktivasi mengikuti pola isoterm adsorpsi Langmuir maupun isoterm
adsorpsi Freundlich. Namun demikian, karakteristik adsorpsi ion Cr3+ oleh
serbuk gergaji kayu albizia yang belum diaktivasi hanya mengikuti pola
isoterm adsorpsi Langmuir tetapi tidak mengikuti pola isoterm adsorpsi
Freundlich.
3. Kapasitas adsorpsi maksimum ion Cr3+ oleh serbuk gergaji kayu albizia
yang diaktivasi dengan campuran pelarut etanol-toluena meningkat dari
1,56 mg/g menjadi 2,21 mg/g.
5.2. Saran
Penelitian ini diharapkan dapat digunakan di industri-industri yang
menggunakan zat-zat yang mengandung krom, sehingga dapat mengurangi
pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah krom. Namun demikian masih
perlu dilakukan penelitian lanjutan terhadap usaha meningkatkan kapasitas
adsorpsi maksimum dari serbuk gergaji kayu, sehingga memperkaya informasi
dalam pemanfaatan potensi serbuk gergaji kayu dalam pemanfaatannya sebagai
adsorben dalam menanggulangi pencemaran lingkungan akibat limbah cair.
30
DAFTAR PUSTAKA
Achmad H. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung, PT Citra Aditya Bakti. Al-Hamdan AZ and Reddy Krishna R. 2006. Geochemical Reconnaissance of
Heavy Metals in Kaolin after Electrokinetic Remediation. Journal of Environmental Science and Health. Part A, 41:17–33
Alumaa P, Stainnes E, Kirso U, Petersell V. 2001. Heavy Metal Sorption By
Different Estonian Soil Types At Low Equilibrium Solution Concentrations. Proc. Estonian Acad. Sci. Chem., 50,(2): 104–115
Amri A, Supranto M, Fahrurozi. 2004. Kesetimbangan Adsorpsi Optional
Campuran Biner Cd(II) dan Cr(III) dengan Zeolit Alam Terimpregnasi 2- merkaptobenzotiazol. Jurnal Natur Indonesia 6(2): 111-117.
Ansari R. 2006. Application of Polyaniline and its Composites for
Adsorption/Recovery of Chromium (VI) from Aqueous Solutions. Acta Chim. Slov. 53: 88–94
Atkins PW, Shriver DF, and Langford C. 1990. Inorganic Chemistry. Oxford
Uniersity Press. Atkins PW. 1999. Kimia Fisika. “Ed ke-2 Kartahadiprojo Irma I, penerjemah;
Indarto Purnomo Wahyu, editor. Jakarta Erlanga. Terjemahan dari: Pysical Chemistry.
ATSDR. 2000. Toxicological Profile for Chromium. Hair Analysis Panel
Discussion. Lexington: 12-13 Juni 2001. The Agency for Toxic Subtances and Disease Registry. www.atdsr.cdc.gov/toxprofile [30 Des 2002]
Azhar SS, Ghaniey Liew A, Suhardy D, Hafiz KF, Irfan Hatim MD. 2005. Dye
Removal from Aqueous Solution by using Adsorption on Treated Sugarcane Bagasse. American Journal of Applied Sciences 2 (11): 1499-1503
Baig MA, Mehmood B, and Martin A. 2003. Removal Of Chromium From
Industrial Effluents By Sand Filtration. Elektronic Journal Of Environmental, Agricultural And Food Chemistry, 2 (3): 374-379
Baroto dan Siradz SA. 2006. Tarap Pencemaran Dan Kandungan Kromium (Cr)
Pada Air Dan Tanah Di Daerah Aliran Sungai Code Yogyakarta. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol. (2) p: 82-100
31
Bert AE and Chen KT., 1982, Origin and Nature of Selected Inorganic Constituens in Natural Waters, In Water Analysis Inorganic Species (Minar R A and Krith LH., ed,), Vol. 1, Academic Press, New York.
Bhattacharya P, Mukherjee AB, Jacks G, Nordqvist S. 2002. Metal contamination
at a wood preservation site: characterisation and experimental studies on remediation. The Science of the Total Environment 290: 165–180
Bl!anqueza P, Casasa N, Fontc X, Gabarrella X, Sarr”aa M, Caminalb G, Vicenta
T. 2004. Mechanism of textile metal dye biotransformation by Trametes versicolor. Water Research 38: 2166–2172.
Castellan GW. 1982 Physical Chemistry. Third Edition. New York: General
Graphic Servies Covelo EF at al. 2006. Heavy metal adsorption and desorption by a Eutric
Regosol and a Distric Regosol. Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, 04553
Fengel D dan Wegener G. 1995. Kayu: Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi.“Ed
ke-1. Harjono Sastroamidjoyo penerjemah: Soenardi Prawirohatmodjo, penyunting. Gajah mada University Press. Terjemahan dari: Wood: Chemistry, Ultrastructure, reactions.
Gupta S dan Babu B. 2006. Adsorption of Cr(VI) by Low-Cost Adsorbent
Prepared Neem Leaves. Di dalam: Babu BV and Ramakrisnha V, editor. Environmental Engineering. Proceeding of National Conference on Environmental Conservation (NCEC-2006). 1-3 sep 2006. hlm. 175-180.
Igwe JC and Abia AA. 2006. A Bioseparation Process For Removing Heavy
Metals From Waste Water Using Biosorbents. African Journal of Biotechnology Vol. 5 (12), pp. 1167-1179.
Kadirvelu K, Thamaraiselvi K, Narmasivayam C. 2001. Removal Of Heavy
Metals From Industrial Wastewaters By Adsorption Onto Activated Carbon Prepared From An Agricultural Solid Waste. Bioresource Technology 76: 63-65
Kaim W and Schwederski B. 1994. Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements
in the Chemistry of Life. John Wiley & Sons. Khasani SI. 2001. Lembar Data Keselamatan Bahan. Vol. IV. Bandung: Pusat
Penelitian Kimia. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Khopkar SM. 2007. Konsep Dasar Kimia Analitik. A. Saptorahardjo, Penerjemah.
Jakarta UI Press
32
Krim L, Sahmoune N, and Goma B. 2006. Kinetics of Chromium Sorption on Biomass Fungi from Aqueous Solution. American Journal of Environmental Sciences 2 (1): 31-36.
Mahvi AH, Nabizadeh R, Gholami F, and Khairi A. 2007. Adsorption Of
Chromium From Wastewater By Platanus Orientalis Leaves. Iran. J. Environ. Health. Sci. Eng., Vol. 4, No. 3, pp. 191-196
Mamaril JC, Paner ET, Alpante BM. 1997. Biosorpsi and Desorption of
Chromium (III) by Free and Immobilized Rhizobium (BJ Vr 12) cell Biomess. Biodegradation 8: 275-285.
Martawijaya A, Kartasujana I, Mandang YI, Prawira SA, Kadir K. 1989. Atlas
Kayu Indonesia Jilid II. Departemen Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Bogor-Indonesia.
Masduqi A. 2004. Penurunan Senyawa Fosfat Dalam Air Limbah Buatan Dengan
Proses Adsorpsi Menggunakan Tanah Haloisit. Majalah IPTEK - Vol. 15, No. 1: hal 47-53
McKay G, Porter JF and Prasad GR. 1999. Removal of dye colours from aqeouse
solution by adsorption on low-cost materials. Water air and soil pollution. 114 hal 423-438.
Mulyatna L, Hary P, dan Umi KN. 2003. Pemilihan Persamaan Adsorpsi Kulit
Kacang Tanah Terhadap Zat Warna Remazol Golden Yellow 6. INFOMATEK Vol. 5. Nomor 3. hal. 131-143.
Nur Hadi et al. 2005. Simultanius Adsoption of a Mixture of Paraquat and Dye
by NaY Zeolite Covered with Alkylsilane. Journal of Hazardous Materials B117: 35-40.
Oscik J & Cooper IL. 1994. Adsorption. Ellis Horwood Publisher, Ltd.
Chichester. Pearson RG. 1963. Hard and soft acids and bases. J.Am.Soc. 85: 3533-3539. Redhana IW. 1994. Penentuan Isoterm Adsorpsi Amonia dalam Larutan Air oleh
Karbon Aktif pada Suhu Kamar. Laporan Penelitian (Tidak diterbitkan) Program Pra-S2 Kimia Pascasarjana. ITB.
Rehman H, Shakirullah M, Ahmad I, Shah S, and Hameedullah. 2006. Sorption
Studies of Nickel Ions onto Sawdust of Dalbergia sissoo. Journal of the Chinese Chemical Society 53, 1045-1052
Rios JP, Bess-Oberto L, Tiemann KJ, and Gardea-Torresdey. 1999. Investigation
of Metal Ion Binding by Agricultural by Products. Proceedings of the 1999 Conference on Hazardous Waste Research
33
Rivera-Utrilla J, S!anchez-Polo M. 2003. Adsorption of Cr(III) on ozonised
activated carbon.Importance of Cp—cation interactions. Water Research 37, 3335–3340
Rohaeti E. 2007. Pencegahan Pencemaran Lingkungan Oleh Logam Berat Krom
Limbah Cair Penyamakan Kulit (Studi Kasus Di Kabupaten Bogor). Disertasi. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Sajidu SMI, Henry EMT, Persson I, Masamba WRL, and Kayambazinthu D. 2006. pH Dependence of Sorption of Cd2+, Zn2+, Cu2+ and Cr3+ on Crude Water and Sodium Chloride Exstracts of Moringa stenopetala and Moringa oleifera. African journal of Biotechnology Vol.5 (23), pp. 2397-2401
Senin HB, Subhi O, Rosliza R, Kancono N, Azhar MS, Hasiah S, and Wan Nik WB. 2005. Role of Sawdust In The Removal of Iron From Aqueous Solution. AJSTD Vol. 23 Issue 3 pp. 223-229.
Setiawan HA, Wiloso, EI, Soleha V, Barliati IF, Anggraeni. 2004. Peningkatan
kemampuan Daya serap Sorben Serbuk Gergaji Kayu Albizia dengan Pengsulfonasi dan Pengujiannya dengan Zat Warna Tekstil Kationik, Alcheny Vol.3, Hal. 10-15.
Suhendrayatna 2001. Bioremoval logam berat dengan menggunakan
microorganisme: suatu kajian kepustakaan. Disampaikan pada seminar on-Air Bioteknologi untuk Indonesia Abad 21. 1-14 Februari 2001. Sinergy Forum-PPI Tokyo Institute of Technology
Sutrisno T, Eni Suciastuti. 2002. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Penerbit
Rineka Cipta. Terada K, Matsumoto K & Kimura H. 1983. Sorption Of Copper(II) By Some
Complexing Agents Loaded On Varioussupport. Anal. Chim. Acta 153: 273-247.
Tutem E, Sozgen K, Babacan E. 2001. Individual And Simultaneous
Determinaton Of Cr6+ And Mo6+ In Binery Mixture By Spectrophotometry And First-Derivative Spectrophotometry. Analytical Science. 17:857-860.
Venkateswarlu P, Venkata Ratman M, Subba Rao D, and Vankateswara Raos M.
2007. Removal of chromium from an aqueous solution using Azadirachta indica (neem) leaf powder as an adsorbent. International Journal of Physical Sciences Vol. 2 (8), pp. 188-195.
Welz B. 1985. Atomic Absorption Spectrometry. Second Edition.
34
Yantri Ni Ketut. 1998. Pemanfaatan Jerami Padi (Oryza Sativa) Sebagai Bahan Penyerap Ion Cu2+, Cd2+ Dan Pb2+ Pada Limbah Pencelupan Perusahaan Garmen. Skripsi. PSP Kimia Jurusan MIPA. STKIP Negeri Singaraja.
35
Lampiran 1
Perhitungan dan Pembuatan Larutan Cr3+
1. Perhitungan dan pembuatan larutan Cr3+ 1000 ppm
Diketahui : konsentrasi larutan 1000 ppm
Volume Larutan 1 Liter
(Ar Cr = 52; Cl = 35,5 ; H = 1; O = 16; jadi Mr CrCl3.6H2O
=266,5)
Ditanya : massa CrCl3.6H2O yang ditimbang = .............gram
Jawab : ppm = 1/106 mg/mg
= 1 mg/kg
Untuk pelarut air (ρ = 1 kg/L) maka
≈ 1 mg/L
Jadi Cr3+ dalam larutan (x) dapat dicari dengan membandingkan
Massa Cr : massa CrCl3.6H2O
52 : 266,5
X gram : 5,14 gram
Jumlah Cr3+ dalam larutan = (52 x 5,14)/ 266,5
= 1 gram
= 1000 mg
CrCl3.6H2O ditimbang sebanyak 5,14 gram kemudian dilarutkan dengan
aquades dalam labu ukur 1000 mL sampai tanda batas batas dan dikocok
kemudian disimpan dalam botol. Sehingga dalam 1 liter larutan konsentrasi
ion Cr3+ = 1000 ppm.
2. Pembuatan Larutan Cr3+ 120 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 125 mL dengan pipet volumetri
berukuran 125 mL, kemudian larutan tersebut dikurangi 5 mL dengan cara
memipet dengan pipet Volumetri berukuran 5 mL sehingga larutan sekarang
bervolume 120 mL, kemudian larutan tersebut dilarutkan dengan aquades
dalam labu ukur 1000 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga
larutan Cr3+ 120 ppm sebanyak 1 Liter.
36
3. Pembuatan Larutan Cr3+ 100 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 10 mL dengan pipet volumetri
berukuran 100 mL, kemudian dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur
1000 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan Cr3+ 100
ppm sebanyak 1 Liter.
4. Pembuatan Larutan Cr3+ 80 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 100 mL dengan pipet volumetri
berukuran 100 mL, kemudian kemudian larutan tersebut dikurangi 20 mL
dengan pipet volumetri 20 mL sehingga volume larutan menjadi 80 mL,
kemudian larutan tersebut dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur 1000
mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan Cr3+ 80 ppm
sebanyak 1 Liter.
5. Pembuatan Larutan Cr3+ 60 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 60 mL dengan pipet volumetri
berukuran 60 mL, kemudian dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur
1000 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan Cr3+ 60
ppm sebanyak 1 Liter.
6. Pembuatan Larutan Cr3+ 50 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 50 mL dengan pipet volumetri
berukuran 50 mL, kemudian dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur
1000 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan Cr3+ 50
ppm sebanyak 1 Liter.
7. Pembuatan Larutan Cr3+ 40 ppm
Diambil larutan Cr3+ 80 ppm sebanyak 250 mL dengan pipet volumetri
berukuran 250 mL, kemudian dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur
500 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan Cr3+ 40 ppm
sebanyak 500 mL.
8. Pembuatan Larutan Cr3+ 30 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 30 mL dengan pipet volumetri
berukuran 25 mL dan 5 mL, kemudian dilarutkan dengan aquades dalam
labu ukur 1000 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan
Cr3+ 30 ppm sebanyak 1 Liter.
37
9. Pembuatan Larutan Cr3+ 20 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 20 mL dengan pipet volumetri
berukuran 20 mL, kemudian dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur
1000 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan Cr3+ 20
ppm sebanyak 1 Liter.
10. Pembuatan Larutan Cr3+ 10 ppm
Diambil larutan Cr3+ 1000 ppm sebanyak 10 mL dengan pipet volumetri
berukuran 10 mL, kemudian dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur
1000 mL sampai tepat tanda batas dan dikocok sehingga larutan Cr3+ 10
ppm sebanyak 1 Liter.
38
Lampiran 2
Kurva Kalibrasi Larutan Standar Cr3+.
39
Lampiran 3 Kurva Kondisi Spektrofotometer Serapan Atom (AAS
SHIMADZU AA-6300)
40
Lampiran 4
Data Hasil Pengukuran SSA Terhadap Konsentrasi Awal Larutan Ion Cr3+
Sebelum Adsorpsi Berlangsung.
Tabel Data Konsentrasi Awal Ion Cr3+ Sebelum Adsorpsi Berlangsung Nomor Konsentrasi ion Cr3+ (ppm) Konsentrasi ion Cr3+ yang
terukur oleh SSA (ppm) 1 20 23,8503 2 40 37,9153 3 60 59,0592 4 80 75,2206 5 100 108,7636 6 120 117,508
41
Lampiran 5
Data Hasil Pengukuran SSA Terhadap Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Pada Konsentrasi Awal 60 ppm Pada Selang Waktu Kontak Yang Berbeda.
Tabel Data adsorpsi ion cr3+ oleh serbuk gergaji kayu yang diaktivasi pada konsentrasi awal 60 ppm pada selang waktu kontak yang berbeda.
Waktu kontak dalam Jam Konsentrasi sisa setelah adsorpsi (ppm) Waktu (jam) ulangan
1 24,7326 2 23,3655
12
3 23,1804 Rata-rata 23,7595
1 23,4795 2 23,2133
24
3 23,5232 Rata-rata 23,4053
1 22,8335 2 22,1277
36
3 22,9003 Rata-rata 22,6205
1 20,4115 2 20,8268
48
3 19,4541 Rata-rata 20,2308
1 20,3842 2 19,8010
60
3 18,6448 Rata-rata 19,6100
1 19,7369 2 19,5958
72
3 19,8386 Rata-rata 19,7238
42
Lampiran 5 (lanjutan) Tabel Data adsorpsi ion cr3+ oleh serbuk gergaji kayu yang tidak diaktivasi pada
konsentrasi awal 60 ppm pada selang waktu kontak yang berbeda. Waktu kontak dalam Jam Konsentrasi sisa setelah adsorpsi (ppm)
Waktu (jam) ulangan 1 28,0283 2 28,0821
12
3 28,0552 Rata-rata 28,0552
1 25,1872 2 25,3606
24
3 25,0167 Rata-rata 25,1872
1 24,3378 2 24,4574
36
3 24,2182 Rata-rata 24,3378
1 22,7887 2 22,8813
48
3 22,9741 Rata-rata 22,8814
1 21,8735 2 21,8297
60
3 21,8366 Rata-rata 21,8466
1 22,4896 2 21,7543
72
3 22,4659 Rata-rata 22,2366
43
Lampiran 6
Perhitungan Konsentrasi Ion Cr3+ yang Teradsorpsi oleh Serbuk Gergaji kayu
Albizia dengan konsentrasi awal 60 ppm pada Berbagai Waktu Kontak .
1. Perhitungan ion Cr3+ yang teradsorpsi pada konsentrasi awal 59, 0592 ppm
Diketahui : [Cr3+] mula-mula = 59,0592 ppm
[Cr3+] Setimbang = 23,7595
Ditanya : [Cr3+] teradsorpsi = ........ppm
Jawab : [Cr3+] teradsorpsi = [Cr3+] mula-mula -[Cr3+] setimbang
= 59,0592 ppm – 23,7595 ppm
= 35,2997 ppm
2. Dengan menggunakan rumus yang sama, konsentrasi ion Cr3+ yang
teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia pada masing-masing waktu kontak
disajikan pada tabel dibawah.
Tabel Data konsentrasi cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia yang diaktivasi pada berbagai waktu kontak
Waktu kontak (Jam)
Konsentrasi Cr3+ sebelum
Adsorpsi Berlangsung
(ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Setimbang
Menggunakan Serbuk Gergaji Kayu Albizia
Yang Diaktivasi (ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Yang teradsorpsi Menggunakan
Serbuk Gergaji Kayu Albizia Yang Diaktivasi (ppm)
12 59,0592 23,7595 35,2997
24 59,0592 23,4053 35,6539
36 59,0592 22,6205 36,4387
48 59,0592 20,2308 38,8284
60 59,0592 19,6100 39,4492
72 59,0592 19,7238 39,3354
44
Lampiran 6 (lanjutan) Tabel Data konsentrasi cr3+ yang teradsorpsi oleh serbuk gergaji kayu albizia
yang tidak diaktivasi pada berbagai waktu kontak Waktu kontak (Jam)
Konsentrasi Cr3+ sebelum
Adsorpsi Berlangsung
(ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Setimbang
Menggunakan Serbuk Gergaji Kayu Albizia Yang tidak Diaktivasi
(ppm)
Konsentrasi [Cr3+] Yang teradsorpsi Menggunakan
Serbuk Gergaji Kayu Albizia Yang tidak Diaktivasi (ppm)
12 59,0592 28,0552 31,004
24 59,0592 25,1872 33,872
36 59,0592 24,3378 34,7214
48 59,0592 22,8814 36,1778
60 59,0592 21,8466 37,2126
72 59,0592 22,2366 36,8226
45
Lampiran 7 Data Hasil Pengukuran SSA Terhadap Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu dengan Berbagai Konsentrasi Pada Waktu Kontak 60 Jam
Tabel Konsentrasi ion Cr3+ sesudah diadsorpi oleh 1 gram serbuk gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi pada masing-masing konsentrasi
Konsentrasi Awal Sebelum Adsorpsi (ppm)
Konsentrasi sisa setelah adsorpsi (ppm)
ulangan 1 2,2908 2 2,3566
20
3 2,3148 Rata-rata 2,3207
1 13,8287 2 15,1326
40
3 13,7569 Rata-rata 14,2394
1 33,1722 2 32,2211
60
3 33,1602 Rata-rata 32,8512
1 42,8319 2 42,8260
80
3 43,0413 Rata-rata 42,8997
1 75,8734 2 77,1056
100
3 75,0050 Rata-rata 75,9950
1 88,5590 2 88,7713
120
3 88,8820 Rata-rata 88,7374
46
Lampiran 7 (lanjutan) Tabel Konsentrasi ion Cr3+ sesudah diadsorpi oleh 1 gram serbuk gergaji kayu
albizia yang diaktivasi pada masing-masing konsentrasi Konsentrasi Awal Sebelum Adsorpsi (ppm)
Konsentrasi Sisa Setelah Adsorpsi (ppm)
ulangan 1 1.7286 2 1,6179
20
3 1,7734 Rata-rata 1,7066
1 8,3170 2 9,5132
40
3 8,6400 Rata-rata 8,8234
1 24,7326 2 23,1804
60
3 24,6873 Rata-rata 24,2001
1 36,5994 2 35,0981
80
3 35,5131 Rata-rata 35,7369
1 65,0473 2 65,1321
100
3 65,6775 Rata-rata 65,2856
1 75,3351 2 75,9901
120
3 75,5115 Rata-rata 75,6122
47
Lampiran 8 Data Hasil Pengukuran pH Larutan Sebelum dan Sesudah Diadsorpsi oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia Menggunakan pH Meter. Tabel pH larutan CrCl3 sebelum dan sesudah adsorpsi menggunakan serbuk
gergaji kayu albizia yang diaktivasi
Konsentrasi Awal Ion Cr3+
(ppm) pH Sebelum Adsorpsi pH Setelah Adsorpsi
(waktu kontak 60 Jam)
20 3,70 5,70 40 3,59 4,33 60 3,56 4,09 80 3,46 3,98 100 3,40 3,97 120 3,32 3,95
Tabel pH larutan CrCl3 sebelum dan sesudah adsorpsi menggunakan serbuk
gergaji kayu albizia yang tidak diaktivasi
Konsentrasi Awal Ion Cr3+
(ppm) pH Sebelum Adsorpsi pH Setelah Adsorpsi
(waktu kontak 60 Jam)
20 3,70 5,13 40 3,59 4,33 60 3,56 4,03 80 3,46 3,92 100 3,40 3,78 120 3,32 3,66
48
Lampiran 9 Foto serbuk gergaji kayu albizia
Lampiran 10 Foto Adsorpsi Ion Cr3+ Oleh Serbuk Gergaji Kayu Albizia
49
Lampiran 11 Foto Seperangkat Alat AAS
Lampiran 12 Foto Seperangkat Alat pH meter