BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Jagung Menurut sejarahnya, tanaman jagung berasal dari Amerika [31]. Sedangkan di Indnesia, jagung pertama kali dikenal masyarakat sekitar 400 tahun lalu, saat itu dibawa leh rang-rang Prtugis dan Spanyl. Pada awalnya, daerah yang menjadi penghasil jagung adalah daerah Jawa Tengah, Jawa Timur dan Madura. Tanaman jagung lambat laun meluas dan luas areal tanam tanaman jagung menyeluruh semua prvinsi di Indnesia dengan luas areal tanam yang beragam [32]. Klasifikasi dan sistematika tanaman jagung menurut Rukmana (2005) sebagai berikut. Kingdm : Plantae Divisi : Spermatphyta Subdivisi : Angispermae Kelas : Mnctyledneae Ord : Pales Famili : Paceae (Graminae) Genus : Zea Spesies : Zea mays L. Tanaman jagung termasuk memiliki akar yang serabut, menyebar ke samping dan ke bawah sepanjang 25 cm [33]. Tanaman jagung memiliki bagianbagian seperti daun, buah, batang dan akar. Batang tanaman jagung bulat silindris dan tidak berlubang seperti batang padi, berisi padat dan mengandung berkasberkas pembuluh sehingga makin memperkuat batang untuk berdiri. Demikian juga jaringan kulit yang tipis dan keras yang terdapat pada bagian luar batang jagung [31]. Batang tanaman jagung beruas-ruas dan pada bagian pangkal batang beruas pendek dengan jumlah sekitar 8-20 ruas. Jumlah ruas tersebut tergantung pada jenis jagung yang ditanam dan juga umur tanaman. Pada umumnya ndia (buku) setiap tanaman jagung jumlahnya berkisar 8-48 ndia. Demikian juga 7

2 tinggi tanaman jagung yang beragam, tergantung pada jenis yang ditanam dan tingkat kesuburan tanah [31]. Fungsi batang jagung yang berisi berkas-berkas pembuluh adalah sebagai media pengangkut zat-zat makanan dari atas ke bawah atau sebaliknya. Unsur hara yang diserap leh akar tanaman jagung diangkat ke atas melalui berkasberkas pembuluh menuju daun tanaman untuk kemudian dilah dengan bantuan sinar matahari dan gas CO 2 [31]. Keadaan iklim yang cck untuk tanaman jagung adalah daerah beriklim sedang hingga beriklim subtrpis/trpis yang basah. Jagung juga tumbuh di daerah antara 0-50 Lintang Utara hingga 0-40 Lintang Selatan. Dalam pertumbuhannya, tanaman jagung dapat hidup baik pada suhu antara 26,5-29,5 C. Bila suhu di tanam di atas 29,5 C maka air tanah cepat menguap sehingga dapat mengganggu penyerapan unsur hara leh akar tanaman, sedangkan apabila suhu di bawah 16,5 C akan bisa mengurangi kegiatan respirasi [34]. Tanaman jagung dapat tumbuh mulai dataran rendah sampai tinggi (daerah pegunungan) dengan ketinggian meter atau lebih di atas permukaan laut (dpl). Jagung yang ditanam di daerah ketinggian kurang dari 800 meter dari permukaan air laut dapat memberikan hasil panen yang tinggi [31]. Jumlah ppulasi tanaman per hektar merupakan faktr penting untuk mendapatkan hasil maksimal. Prduksi yang maksimal dapat dicapai apabila menggunakan jarak tanam yang sesuai. Jenis jagung yang umurnya beragam mempunyai ptimum ppulasi yang berbeda-beda. Jenis jagung yang berumur dalam ± 100 hari, ppulasi ptimum adalah ± tanaman/hektar, ditanam dengan jarak tanaman 75 x 25 cm dengan satu tanaman per lubang. Jenis jagung berumur tengah (80-90 hari) ptimum ppulasi adalah ± tanaman/hektar, ditanam dengan jarak tanam 75 x 25 cm. Jenis jagung yang berumur singkat (70-80 hari) dengan ppulasi ptimum mencapai tanaman/hektar dengan jarak tanam 75 x 10 cm [35]. 2.2 Pencemaran Lgam Berat Plusi atau pencemaran air dan udara adalah masuk dan dimasukkannya makhluk hidup,zat, energi dan atau kmpnen lain ke dalam air atau udara dan 8

3 atau berubahnya tatanan (kmpsisi) air atau udara leh kegiatan manusia atau prses alam, sehingga kualitas air atau udara turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air atau udara menjadi kurang atau tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya [7]. Bahan-bahan pencemar atau plutan adalah material atau energi yang dibuang ke lingkungan yang mengakibatkan kerusakan lingkungan baik abitik maupun bitik [6]. Berdasarkan sumbernya, pencemaran dapat dibagi menjadi dua kelmpk, yakni [8]: a. Dari laut, misalnya tumpahan minyak baik dari sumbernya langsung maupun hasil pembuangan kegiatan pertambangan di laut, sampah dan air tumpahan minyak dari kapal tanker. b. Kegiatan di darat melalui udara dan terbawa leh arus sungai yang akhirnya bermuara ke laut. Berdasarkan sifatnya, pencemaran dibagi menjadi zat yang mudah terurai (bidegradable). Cnth dari zat yang mudah terlarut adalah seperti sampah rganik sedangkan zat yang sukar terurai (nn bidegradable) cnthnya adalah minyakdan lgam berat [9]. Pencemaran leh lgam berat atau (heavy metal) terhadap lingkungan perairan terjadi karena adanya suatu prses yang melibatkan lgam sebagi zat yang digunakan. Secara umum sumber utama limbah lgam berat berasal dari kegiatan pertambangan, cairan limbah rumah tangga, limbah dan buangan industri dan limbah pertanian [10]. Lgam berat termasuk sebagai zat pencemar karena sifatnya yang tidak dapat diuraikan secara bilgis dan sifatnya yang stabil, sehingga dapat tersebar jauh dari tempatnya semula. Selanjutnya dikatakan bahwa ada dua hal yang menyebabkan lgam berat diglngkan sebagai pencemar yang berbahaya, yaitu tidak bisa diurai leh mikrrganisme yang hidup di lingkungan dan terakumulasi dalam kmpnen-kmpnen lingkungan, terutama air dengan membentuk senyawa kmpleks bersama bahan rganik dan anrganik secara adsrpsi dan kmbinasi [11]. 9

4 2.3 Lgam Berat Definisi Lgam Berat Lgam berat sebenarnya digunakan dalam berbagai perpustakaan ilmiah dan secara luas dalam industri-industri penglahan. Lgam berat memiliki karakteristik yaitu memiliki gravitas spesifik yang sangat besar yaitu lebih dari 4 dan mempunyai nmr atm sebesar dan serta unsur-unsur lantanida juga mempunyai efek bikimia yang khusus pada makhluk hidup [12]. Lgam berat juga termasuk ke dalam kriteria lgam-lgam biasa lainnya hanya saja sifat tksit dan bahaya yang ditimbulkan apabila berada di lingkungan dengan knsentrasi tinggi atau di atas ambang batas yang ditentukan. Sebagai cnth lgam besi (Fe) bila masuk kedalam tubuh dalam jumlah yang berlebihan tapi tidak menimbulkan pengaruh yang buruk terhadap tubuh karena lgam besi dibutuhkan dalam darah untuk meningkatkan kapasitas ksigen [12]. Menrut Darmn (1995), ada 4 glngan lgam berat berdasarkan sifat racunnya yaitu : a. Sangat beracun, yaitu dapat mengakibatkan kematian ataupun gangguan kesehatan yang pulih dalam waktu yang singkat. Lgam-lgam tersebut adalah g, Pb, Cd, Cr dan As. b. Mderat, yaitu mengakibatkan gangguan kesehatan baik yang pulih maupun tidak dalam waktu yang relatif lama. Lgam-lgam tersebut adalah Ba, Be, Cu, Au, Li, Mn, Se, Te, C dan Rb. c. Kurang beracun, yaitubila dalam jumlah besar menimbulkan gangguan kesehatan. Lgam-lgam tersebut adalah Al, Bi, C, Fe, Ca, Mg, Ni, K, Ag, Ti dan Zn. d. Tidak beracun, yaitu tidak menimbulkan gangguan kesehatan. Lgam-lgam tersebut adalah Na, Al, Sr dan Ca. Berdasarkan densitasnya, glngan lgam dapat dibagi menjadi dua glngan yaitu glngan lgam ringan dan glngan lgam berat. Glngan ringan (light metal) mempunyai densitas <5 g/cm 3, sedangkan lgam berat mempunyai densitas 5g/cm 3. Berdasarkan manfaatnya bagi rganisme, lgam dibagi menjdai dua bagian yaitu lgam esensial dan lgam nnesensial. 10

5 Lgam esensial adalah lgam yang sangat membantu prses fisilgi makhluk hidup dengan membantu kinerja enzim dan pembentukan rgan, misalnya lgam Ca, P, K, Na, Cl, S, Mg, Fe, Cu, Zn, Mn, C, m, I dan Se. Lgam Ca, P dan Mg merupakan lgam ringan yang berguna untuk pembentukan kutikula/sisik pada ikan dan udang sedangkan lgam Cu, Zn dan Mn merupakan jenis lgam berat yang berguna dalam pembentukan hemsianin dalam sistem darah dan enzimatik pada hewan air. Lgam nn esensial adalah lgam yang peranannya dalam tubuh rganisme belum diketahui, kandungannya dalam jaringan tubuh jumlahnya sangat sedikit [13] Sumber dan Bentuk Lgam Berat Menurut libes (1992), bahwa lgam berat masuk ke perairan laut melalui run ff air sungai, prses hidrtermal, difusi dari sedimen dan kegiatan antrpgenik. 1. Sungai Sungai adalah sumber utama pemask lgam berat baik dalam bentuk partikel maupun terlarut yang berasal dari pelapukan batuan granit dan basalt. 2. Paskan Atmsfer Beberapa lgam berat seperti Pb dan As yang didepsit di permukaan laut berasal dari debu yang terbawa leh angin. 3. Prses idrtermal Prses hidrtermal yang berassiasi dengan prses tektnik akan semakin menambah knsentrasi lgam berat dalam air laut. Knsentrasi lgam berat akan meningkat saat air laut yang suhunya panas mengalami kntak dengan magma yang berada beberapa kilmeter di bawah permukaan bumi. Kemudian larutan yang panas ini akan melepaskan lgam dari batuan basalt. 4. Aktivitas Antrpgenik Pada umumnya limbah antrpgenik berasal dari pupuk atau pestisida dari kegiatan pertanian yang terbuang ke perairan sungai. Jalur-jalur tersebut akanberinteraksi membentuk suatu pla yang disebut dengan siklus bigekimia lgam berat yang ditampilkan secara skematis. 11

6 Dalam perairan, lgam berat dapat ditemukan dalam bentuk terlarut dan tidak terlarut. Lgam berat terlarut adalah lgam yang membentuk kmpleks dengan senyawa rganik dan anrganik sedangkan lgam berat yang tidak terlarut merupakan partikel yang berbentuk klid dan kelmpk senyawa lgam yang teradsrpsi pada partikel-partikel tersuspensi [15]. 2.4 Lgam Tembaga (Cu) Lgam tembaga (Cu) merupakan lgam yang penting dalam industri dewasa ini. Tembaga dengan sifat karatnya yang rendah dan mudah bercampur dengan lgam-lgam lain. Selain itu tembaga merupakan knduktr yang baik. Lgam tembaga merupakan lgam transisi dalam tabel peridik unsur dengan massa atm sebesar 63,54 Daltn dengan dua istp berupa 63 Cu dan 65 Cu dengan jumlah 69,2% dan 30,8% berturut-turut berada di alam. Di alam, tembaga secara umum ditemukan dalam 4 jenis yaitu: tembaga (0), tembaga (1), tembaga (3) dan tembga (4). Walaupun tembaga (3) sangat jarang berada di alam, biasanya terikat dalam emas dan perak.tembaga yang bercampur dalam emas dan perak termasuk dalam lgam mulia. Lgam mulia ini dapat ditemukan dalam bentuk elemen [16]. Sumber utama lgam Cu berasal dari ersi berbagai batuan mineral yang umumnya terjadi di sungai sedangkan sumber yang berasal dari aktivitas manusia bersifat lkal dan sangat bervariasi [17]. Tembaga masuk ke dalam laut melalui prses batuan mineral dan kegiatan manusia serta sampah kta. Unsur Cu bersifat racun terhadap invertebrata dan bersifat sinergis bila berada bersama-sama dengan Zn [18]. Lgam Cu juga banyak digunakan pada pabrik yang memprduksi alatalat listrik, gelas, dan zat warna yang biasanya bercampur dengan lgam lain sebagai ally dengan perak (Ag), kadmium (Cd), timah (Sn) dan seng (Zn). Garam tembaga banyak digunakan dalam bidang pertanian misalnya larutan Brdeaux yang mengandung 1-3% tembaga sulfat (CuSO 4 ) digunakan untuk membasmi jamur pada batang phn buah-buahan [19]. Keberadaan tembaga dalam jumlah kecil sangat berguna bagi makhluk hidup karena merupakan lgam esensial, tapi dalam jumlah besar dapat mengakibatkan berbagai masalah 12

7 kesehatan karena sifatnya yang beracun. In tembaga dapat terakumulasi di tak, jaringan kulit, hati dan pankreas [20]. Pencemaran perairan leh Cu umumnya hanya bersifat lkal yaitu pada daerah pantai, teluk, estuari dan tempat pembuangan limbah. Sifat racunnya tidak terlalu membahayakan bila dibandingkan dengan Pb dan Cd. Dalam air laut, kandungan unsur lgam tembaga yang nrmal adalah 2 ppb [21]. Keberadaan lgam Cu di lingkungan perlu mendapat perhatian mengingat begitu kecilnya ambang batas yang diperblehkan. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara KL Kep.02/Men-KL/1998 tentang Penetapan Baku Mutu Lingkungan, keberadaan lgam Cu dalam lingkungan diharapkan nihil, sedangkan batas maksimal yang diperblehkan adalah 1 ppm [22]. In lgam Cu dapat berubah menjadi stabil dalam tanah setelah mengalami reaksi hidrlisis, pembentukan senyawa kmpleks anrganik dan rganik. In lgam Cu lebih terikat kuat pada bahan rganik bila dibandingkan dengan in lgam mikr seperti in Zn dan Mn [23]. 2.5 Adsrpsi Adsrpsi adalah prses yang terjadi pada permukaan suatu zat padat yang berkntak dengan suatu larutan dimana terjadi akumulasi mlekul-mlekul larutan pada permukaan zat padat tersebut. Zat-zat rganik dalam larutan yang memiliki kelarutan yang rendah di dalam air, makin mudah pula untuk diadsrpsi dari larutannya. al yang sama, makin kurang plar suatu senyawa rganik makin baik teradsrpsi dari larutan yang bersifat plar ke permukaan yang nn plar [22] Mekanisme Adsrpsi Adsrpsi secara umum adalah prses penggumpalan substansi terlarut yang ada dalam larutan, leh permukaan zat atau benda penyerap, dimana terjadi suatuikatan kimia-fisika antara substansi terlarut (adsrbat) dengan penyerapnya (adsrben). Prses interaksi dapat saja terjadi antara cairan dan gas, padatan atau cairan lain. Adsrpsi fisika terjadi karena adanya ikatan Van der waals, dan bila ikatan tarik antar mlekul adsrbat dengan adsrben lebih besar dari ikatan antara mlekul zat terlarut dengan pelarutnya maka zat terlarut akan dapat diadsrpsi 13

8 Permukaan Batang Jagung [23]. Sedangkan adsrpsi kimia merupakan hasil dari reaksi kimia antara mlekul adsrbat dan adsrben dimana terjadi pertukaran elektrn [24]. Adsrpsi terhadap air buangan mempunyai tahapan prses seperti berikut [23]: 1. Transfer mlekul-mlekul adsrbat menuju lapisan film yang mengelilingi adsrben. 2. Difusi adsrbat melalui lapisan film (film diffusin). 3. Difusi adsrbat melalui kapiler atau pri-pri dalam adsrben (prses pre diffusin) 4. Adsrbsi adsrbat pada permukaan adsrben. Mekanisme adsrpsi dapat digambarkan pada gambar di bawah ini. Gambar 2.1 menunjukkan adsrbat berinteraksi dengan permukaan pada prsprs adsrben. Gambar 2.1 Ilustrasi Prses Adsrpsi Adsrben Batang Jagung [43] Dengan bantuan pengadukan, lgam Cu masuk ke pri-pri adsrben batang jagung sampai ke dasar pri-pri batang jagung dan sulit untuk terlepas. Selain itu, lgam Cu juga masih ada yang di ujung luar pri-pri batang jagung dan karena pengaruh pengadukan juga memungkinkan dapat terlepas kembali. Berikut ini adalah ilustrasi yang menggambarkan mekanisme interaksi batang jagung dengan in lgam Cu

9 Cu Fe Larutan Cu Fe Permukaan Batang Jagung Gambar 2.2 Interaksi Adsrben Batang Jagung dengan In Lgam Cu 2+ [40] Gambar 2.2 menjelaskan bahwa pada prses adsrpsi, ada dua bagian interaksi antara adsrben dan in lgam, yaitu innersphere dan utersphere. Inner sphere adalah interaksi antara adsrben dan in lgam Cu 2+ dimana atm Cu 2+ kehilangan satu gugus dan langsung berikatan dengan functinal grup batang jagung. Sedangkan uter sphere adalah interaksi antara adsrben dan in lgam Cu 2+ dimana salah satu gugus O pada atm Cu 2+ berikatan dengan functinal grup batang jagung Faktr-faktr yang Mempengaruhi Adsrpsi Faktr-faktr yang mempengaruhi mekanisme adsrpsi adalah agitasi, karakteristik adsrbat, ukuran mlekul adsrbat, p larutan, temperatur dan waktu kntak [23]. 1. Agitasi Jika agitasi yang terjadi antara partikel karbn dengan cairan relatif kecil, permukaan film dari liquid sekitar partikel akan menjadi tebal dan difusi film akan terbatas. 2. Karakteristik Adsrben Ukuran partikel dan luas permukaan merupakan karakteristik terpenting dari adsrben. Ukuran partikel adsrben mempengaruhi tingkat adsrpsi yang 15

10 terjadi, tingkat adsrpsi meningkat seiring mengecilnya ukuran partikel. Ttal kapasitas adsrpsi tergantung pada ttal luas permukaan dimana ukuran partikel adsrben tidak berpengaruh besar pada ttal luas permukaan adsrben. 3. Ukuran Mlekul Adsrbat Ukuran mlekul merupakan bagian yang penting dalam adsrpsi karena mlekul harus memasuki micrpre dari partikel adsrben untuk diadsrpsi. Tingkat adsrpsi biasanya meningkat seiring dengan semakin besarnya ukuran mlekul dariadsrbat. Kebanyakan limbah terdiri dari bahan-bahan campuran sehingga ukuran mlekulnya berbeda-beda. Pada situasi ini akan memperburuk penyaringan mlekul karena mlekul yang lebih besar akan menutup pri sehingga mencegah jalan masuknya mlekul yang lebih kecil. 4. Waktu Kntak Waktu yang diperlukan untuk mencapai keadaan setimbang pada prses penyerapan in lgam leh adsrben hanya beberapa menit saja [25]. Jumlah zat yang diadsrpsi pada permukaan adsrben merupakan prses untuk mencapai kesetimbangan karena laju adsrpsi juga diikuti dengan prses desrpsi. Pada saat mula-mula reaksi, prses adsrpsi lebih dminan daripada prses desrpsi sehingga prses adsrpsi berlangsung cepat. Pada akhir-akhir mencapai keadaan setimbang, peristiwa adsrpsi juga cendrung mengalami perlambatan prses penyerapan pada keadaan setimbang namun hal ini tidak terlihat secara makrskpis. Pada setiap jenis adsrben yang digunakan, waktu untuk mencapai saat setimbang berbeda-beda. Perbedaan waktu untuk mencapai keadaan setimbang dikarenakan jenis interaksi yang terjadi antara adsrben dan adsrbat. Secara umum, waktu untuk mencapai kesetimbangan melalaui mekanisme secara fisika (physisrptin) lebih cepat bila dibandingkan dengan mekanisme secara kimia (chemisrptin) [26]. Adsrpsi secara fisika, interaksi antara adsrben dan adsrbat terjadi melalui pembentukan ikatan yang lebih kuat bila dibandingkan dengan mekanisme secara kimia. Mekanisme secara kimia diawali dahulu dengan mekanise fisika, yaitu pada partikel-partikel adsrbat mendekat ke permukaan adsrben melalui gaya Van der waals atau juga melalui ikatan hidrgen, kemudian diikuti mekanisme secara kimia dengan menimbulkan ikatan yang lebih 16

11 kuat yaitu ikatan kvalen dengan energi yang dilepaskan relatif tinggi, sekitar 100 kj/ml [27]. 5. Keasaman (p) Tingkat keasaman atau p mempunyai pengaruh dalam prses adsrpsi. Untuk mencapai p ptimum dalam prses adsrpsi ditandai dengan jumlah maksimum yang dapat diserap adsrben adalah ditetapkan melalui uji labratrium. Keasaman (p) akan mempengaruhi sisi aktif bimassa serta berpengaruh pada mekanisme adsrpsi in lgam. Pada p yang rendah, prses adsrpsi in lgam juga semakin rendah atau lambat. al ini dikarenakan pada kndisi asam, gugus fungsi yang terdapat pada adsrben terprtnasi sehingga terjadi pengikatan in hidrgen ( + ) dan in hidrnium [27]. Sementara itu inin lgam dalam larutan sebelum teradsrpsi leh adsrben terlebih dahulu mengalami hidrlisis dan menghasilkan prtn [28]. Dalam kndisi p rendah (<7) permukaan adsrben akan bermuatan psitif sehingga mengalami tlakan antara pemukaan adsrben dengan in lgam akibatnya prses adsrpsi menjadi lambat dan rendah. Sementara itu pada p tinggi (>7), maka prses adsrpsi relatif tinggi, hal ini dikarenakan kmplek hidrks lgam (MO + ) yang akan terbentuk di dalam larutan lebih banyak, demikian juga permukaan adsrben akan bermuatan negatif sehingga melepaskan prtn sehingga melalui gaya elektrstatik akan terjadi tarik menarik yang menyebabkan peningkatan adsrpsi [29] Kapasitas Adsrpsi Prinsip prses adsrpsi sangat sesuai dalam menjerap untuk memisahkan suatu bahan dengan knsentrasi yang rendah dari campuran yang mengandung bahan dengan knsentrasi tinggi. Dalam prses adsrpsi, knsentrasi dalam larutan begitu berpengaruh pada pengambilan spesifik in lgam dan dengan adanya variasi knsentrasi larutan maka dapat ditentukan kapasitas adsrpsi dengan menggunakan metde istermal adsrpsi. Prses adsrpsi larutan juga diikuti pengamatan istermal adsrpsi yaitu hubungan antara banyaknya zat yang teradsrpsi persatuan berat adsrden dengan knsentrasi zat terlarut pada temperatur tertentu. 17

12 Permukaan zat padat dapat mengadsrpsi zat terlarut dari larutannya, hal ini dikarenakan adanya pengumpulan mlekul-mlekul suatu zat pada permukaan zat lain sebagai akibat ketidakseimbangan gaya-gaya pada permukaan tersebut. Kemampuan interaksi antara adsrbat dengan adsrben dipengaruhi dari sifat masing-masing adsrbat dan adsrbennya. Salah satu cara untuk menentukan kmpnen mana yang diadsrpsi lebih kuat adalah dengan menentukan keplaran dari adsrbat dan adsrbennya. Apabila adsrbennya bersifat plar, maka kmpnen yang memiliki sifat plar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan kmpnen yang kurang plar. Sifat keras dan lunaknya dari adsrbat maupun adsrben akan mempengaruhi kekuatan interaksi. Sifat keras pada katin yaitu kemampuan suatu katin untuk memplarisasi anin dalam suatu ikatan (plarizing pwer catin). Katin yang mempunyai kekuatan yang besar untuk memplarisasi anin yang cendrung bersifat keras. Kemampuan yang besar suatu katin untuk memplarisasi anin dimiliki leh in-in lgam dengan ukuran (jari-jari) kecil dan muatan yang besar. Sebaliknya, kemampuan yang kecil suatu katin untuk memplarisasi anin dimiliki leh lgam-lgam dengan ukuran besar namun muatannya kecil, sehingga diklasifikasikan sebagai in lunak. Sedangkan pengertian keras untuk anin yaitu kemampuan suatu anin untuk mengalami plarisasi (plarisabilitas anin) akibat medan listrik dari katin. Anin yang bersifat keras adalah anin yang berukuran kecil, muatannya besar dan elektrnegativitas tinggi, sebaliknya anin lunak dimiliki leh anin dengan ukuran besar, muatannya kecil dan elektrnegativitas yang rendah. In lgam keras berikatan kuat dengan anin keras dan in lgam lunak berikatan kuat dengan anin lunak [26]. Prsitas adsrben juga mempengaruhi daya adsrpsi suatu adsrpsi. Adsrben dengan prsitas yang besar mempunyai kemampuan menjerap yang lebih tinggi bila dibandingkn dengan adsrben yang memiliki prsitas kecil. Untuk meningkatkan prsitas adsrben bisa dengan cara mengaktivasi secara fisika seperti mengalirkan uap air panas ke dalam pri-pri adsrben atau dengan mengaktivasi secara kimia yaitu dengan aktivasi selulsa melalui penggantian gugus O pada selulsa dengan gugus SO - 3 melalui prses sulfnasi [30]. 18

13 Reaksi yang melibatkan pengambilan beberapa kmpnen dari larutan yang mengadung mineral disebut penyerapan (srptin), absrpsi atau adsrpsi. Pada reaksi absrpsi, kmpnen kimia dihilangkan dari larutan dan menembus pripri padatan. Istilah adsrpsi digunakan jika kmpnen yang diambil dari larutan dan terikat pada permukaan antarmuka mineral. Dengan kata lain, adsrbat (kmpnen kimia yang diserap) tetap dalam bentuk 2D antarmuka larutan mineral, yang berbeda dengan padatan kimia yang ada dalam bentuk larutan 3D atau padatan yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Penyerapan Adsrpsi Absrpsi Presipitasi Padatan larutan Padatan larutan Padatan larutan Gambar 2.3 Skema yang Menggambarkan Adsrpsi, Absrpsi dan Presipitasi Zn Pada Permukaan Besi Oksida [40] Jika mekanisme pengambilan kmpnen kimia dari larutan tidak diketahui, istilah penyerapan umum bisa dipakai untuk menjelaskannya. Pada adsrpsi fisika, adsrbat terikat pada permukaan leh ikatan yag relatif lemah yaitu ikatan van der waals. Pada adsrpsi kimia, ikatan kimia inik atau kvalen yang lebih kuat terbentuk antara adsrbat dan permukaan adsrben. istilah adsrpsi yang umum seringkali ditujukan kepada adsrpsi fisika, sementara adsrpsi kimia mengacu kepada adsrpsi khusus [40]. 19

14 2.6 Adsrben Adsrben merupakan zat padat yang dapat menyerap kmpnen tertentu dari suatu fase fluida. Kebanyakan adsrben adalah bahan bahan yang sangat berpri dan adsrpsi berlangsung terutama pada dinding dinding pri atau pada letak letak tertentu didalam partikel [42]. Penyerap bisrban seperti lumut, sekam padi, eceng gndk, genjer, lignin kayu Ailanthus altissima, limbah pulp dan alga telah banyak dikembangkan dalam menyerap in-in lgam. Bahan penyerap nn bisrben juga sudah dikembangkan seperti perlit, tanah gambut dan lumpur aktif [5]. 2.7 Analisa Eknmi Sumber bahan baku (batang jagung) tersedia cukup banyak. al ini terlihat dari hasil statistik dari Badan Pusat Statistik dan Kementerian Pertanian tahun 2013 yang menunjukkan bahwa tanaman jagung cukup banyak tersedai sehingga ketersediaan limbah batang jagung kheren dengan tanaman batang jagung. Data tahun 2013 menunjukkan ada Tn prduksi tanaman jagung di Indnesia. Besarnya kebutuhan dalam negeri akan kmsumsi masyarakat Indnesia dan juga sebagai rangsum pakan ternak akan diperkirakan terus naik tiap tahunnya. Melihat pada Rencana Strategis Ditjen Pangan Tahun 2014, untuk tahun 2013 rencana prduktivitas jagung dalam negeri mencapai 53,92 Ku/a dan target prduksi mencapai Tn jagung. Dengan terus bertambahnya perluasan area tanaman jagung juga diikuti bertambahnya jumlah batang jagung yang dihasilkan maka ini menjadi peluang untuk meningkatkan nilai eknminya bila dilah menjadi bahan yang bermanfaat, pemanfaatan ini juga dapat mengurangi ptensi pencemaran lingkungan. Untuk itu perlu dilakukan kajian ptensi eknmi adsrben dari limbah batang jagung. Namun, dalam tulisan ini hanya akan dikaji ptensi eknmi secara sederhana. Sebelum melakukan kajian tersebut, perlu diketahui harga bahan baku yang digunakan, baiaya prduksi, biaya kebutuhan listrik dan harga 20

15 jual adsrben. Perhitungan analisisi eknmi dapat dilihat pada tabel 2.1 dan 2.2 di bawah ini: Tabel 2.1 Perhitungan Biaya Bahan Baku N Bahan Baku arga (Rp) Satuan Biaya 1 Batang Jagung gram - N Alat Tabel 2.2 Perhitungan Biaya Kebutuhan Listrik arga/kwh Kebutuhan (kw) Waktu (Jam) Biaya (Rp) 1 Blender Rp , ,48 Ttal Rp ,48 - Ttal biaya prduksi = biaya penyediaan bahan baku + kebutuhan listrik = Rp. 0 + Rp ,48 = Rp. 1200,48/200 gr - arga jual adsrben dari batang jagung = Rp. 1200,48/200 gr Sehingga dapat diestimasi harga jual adsrben batang jagung seharga Rp. 1200,48/200 gr atau Rp ,4/kg. Sedangkan harga jual adsrben dipasaran sebagai berikut. Berikut merupakan harga masing-masing jenis adsrben di pasaran [41] : 1. Karbn Aktif Lkal = Rp /kg 2. Karbn Aktif aycarb = Rp /kg 3. Manganese = Rp /kg 4. Silika (Pasir Kuarsa) = Rp 3.000/kg 5. Zelit = Rp 7.000/kg 6. Pasir Aktif = Rp /kg Sebagai perbandingan, maka diambil cnth perhitungan estimasi biaya bahan baku adsrben zelit sebagai berikut : Zelit = 1 kg x Rp 7.000,00 = Rp 7.000,00 21

16 Jika dibandingkan harga jual zelit di pasaran, harga jual adsrben dari prses ini lebih murah dengan selisih Rp 1.000,00/kg. Maka adsrben batang jagung memiliki nilai jual sehingga dan memiliki keuntungan apabila dipasarkan. 22