KAPASITAS ADSORPSI MERKURI MENGGUNAKAN

Transkripsi

1 KAPASITAS ADSORPSI MERKURI MENGGUNAKAN ADSORBEN Sargassum crassifolium TERAKTIVASI (Adsorption Capacity of Mrcury Using Sargassum crassifolium Activatd Adsorbnt) Imlda H. Silalahi, Titin Anita Zahara dan Hnry Martua Tampubolon Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Univrsitas Tanjungpura, Pontianak ABSTRAK. Pnlitian ini brtujuan untuk mngtahui kapasitas adsorpsi maksimum mrkuri mnggunakan adsorbn Sargassum crassifolium traktivasi. Sargassum crassifolium diaktivasi mlalui protonasi mnggunakan asam sulfat (H 2 SO 4 ) 1 M dilanjutkan dngan pmanasan slama 24 jam pada suhu 100 O C. Kondisi optimum adsorpsi ditntukan brdasarkan ph larutan dan waktu kontak trhadap kapasitas adsorpsi snyawa mrkuri. Hasil analisis mnunjukkan bahwa adsorpsi optimum pada ph 7 dngan waktu kontak 60 mnit. Brdasarkan prsamaan isotrm Langmuir diprolh kapasitas adsorpsi maksimum sbsar 2,90 mmol/g. Kata Kunci: adsorpsi, mrkuri, Sargassum crassifolium ABSTRACT. This study aims to dtrmin th maximum adsorption capacity of Hg using activatd Sargassum crassifolium adsorbnt. Sargassum crassifolium was activatd by protonation using sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 1 M followd by hating for 24 hours at 100 O C. Optimum conditions of adsorption was discovrd through various of ph and contact tim to th Hg(II) concntration dcras. Th analysis showd that th optimum ph was 7 and contact tim was 60 minuts. Finally th maximum adsorption capacity of Hg(II) using activatd Sargassum crassifolium adsorbnt was 2,90 mmol/g dtrmind by Langmuir Isothrm quation. Kywords : adsorption, mrcury, Sargassum crassifolium 1. PENDAHULUAN Mrkuri mrupakan salah satu logam brat toksik yang dapat mncmari lingkungan. Mrkuri dapat ditmukan mlalui pmbuangan brbagai pralatan sprti komponn batrai, trmomtr, baromtr, crmin cair pada tlskop, maupun mlalui aktivitas pnambangan mas (Martaningtyas, 2006). Mrkuri dapat trakumulasi dalam mikroorganism yang hidup di air (sungai, danau, laut) mlalui pross mtabolism. Bahan-bahan yang mngandung mrkuri yang trbuang k dalam sungai atau laut dimakan olh mikroorganism trsbut dan scara kimiawi brubah mnjadi snyawa mtil mrkuri yang kmudian dapat trakumulasi dalam tubuh manusia mlalui rantai makanan (Ghadi t al, 2006; Stwrtka, 1998). Krusakan yang diakibatkan olh logam mrkuri dalam tubuh umumnya brsifat prmann (Palar, 1994). Mrkuri atau air raksa (Hg) muncul di lingkungan scara alamiah dan brada dalam bbrapa bntuk yang pada prinsipnya dapat dibagi mnjadi 3 bntuk utama yaitu mrkuri mtal (Hg 0 ), snyawa mrkuri anorganik dan mrkuri organik (Sugiyarto, 2004). Sbagai mrkuri anorganik misalnya garam mrkurous (Hg 2 Cl 2 ) dan garam mrkurik (HgCl 2 ). Mrkuri (II) klorida sangat larut dalam air dan sangat toksik, sbaliknya Hg 2 Cl 2 tidak larut dan kurang toksik (Alfian,2006). Sifat snyawa HgCl 2 yang lain adalah sangat larut dalam alkohol, tr dan larut dalam asam astat (Kay, 1973). Mrkuri (II) klorida dapat trbntuk olh campuran dua 28

2 Kapasitas Adsorpsi Mrkuri Mnggunakan Adsorbn Sargassum crassifolium Traktivasi (Imlda H. Silalahi) unsur dasar, Hg dan Cl 2 mnurut prsamaan raksi (Sugiyarto, 2004): Hg (l) + Cl 2(g) HgCl 2(s) Pada air prmukaan, mrkuri tidak trdapat dalam bntuk ion bbas Hg 2+ ttapi pada fas trlarut yang trutama trdapat sbagai campuran snyawaan hidroksida (Hg(OH) 2, [Hg(OH)] +, [Hg(OH) 3 ] - ), komplks klorida ([HgCl 4 ] 2-, HgCl 2, HgOHCl, [HgCl 3 ] - ) yang trgantung pada ph dan konsntrasi ion klorida srta karbon organik trlarut (dissolv organic carbon) maupun dissolv organic mattr yang brikatan dngan mrkuri. Pada ph rndah spsi yang dominan adalah HgCl 2. Spsi ntral Hg(OH) 2 dan HgOHCl adalah dua spsi pnting dalam larutan hanya jika kandungan klorida rndah dan ph nya tinggi (>8) (Morl, t al, 1998). Mrkuri dalam larutan brair dapat brada pada spsi yang brbda brgantung pada tingkat kasaman larutan. Gambar 1 mnunjukkan distribusi spsi Hg(II) pada brbagai ph: Gambar 1 Grafik distribusi spsi Hg(II) (%) pada brbagai ph. Brdasarkan grafik trsbut trlihat bahwa pada ph 2 hingga ph 5 spsi yang paling dominan yaitu HgCl 2 skitar hampir 100% ttapi pada ph di atas 5 jumlah spsi HgCl 2 mnurun tajam siring dngan pningkatan jumlah spsi Hg(OH) 2 hingga paling dominan pada ph di atas 8, dimana jumlah spsi trsbut hampir 80%. Pada ph 6-8 trdapat 3 spsi Hg yang brpran signifikan yaitu spsi HgCl 2 skitar 40-80%, spsi Hg(OH) 2 skitar 60% dan spsi Hg(OH)Cl skitar 20% (Hrro t al, 2005). Pada dasarnya logam brat dalam air buangan dapat dipisahkan dngan brbagai cara, yaitu dngan pross fisika, kimia dan biologi. Pross pngambilan logam brat yang trlarut dalam suatu larutan biasanya dilakukan dngan cara prsipitasi, rvrs osmosis, prtukaran ion, dan adsorpsi (Vglio dan Bolchini, 1997). Adsorpsi logam trjadi karna intraksi ion logam yang brmuatan positif dngan pusat aktif yang brmuatan ngatif pada prmukaan dinding sl atau dalam polimr-polimr kstraslulr, sprti protin dan polisakarida sbagai sumbr gugus fungsi yang brpran pnting dalam mngikat ion logam. Pross pnyrapan ini brlangsung cpat dan trjadi pada sl hidup maupun sl yang tlah mati (Volsky, 2000). Slain itu adsorpsi juga trjadi karna adanya pristiwa prtukaran ion dimana ion monovaln dan divaln sprti Na +, Mg 2+, Ca 2+, K + pada dinding sl digantikan olh ion-ion logam brat (Suhndrayatna, 2001). Spsis Sargassum mrupakan salah satu adsorbn logam brat yang mngandung polisakarida pada dinding sl brupa asam alginat. Asam alginat disusun olh dua monomr yaitu ß-D-asam manuronat dan α-l-asam guluronat. Alginat juga dapat brupa htropolimr jika monomr pnyusunnya adalah gabungan kdua jnis monomr trsbut (Winarno,1990). Ruliatima (2008) mlaporkan Sargassum crassifolium mmiliki gugus fungsi karboksil, hidroksil, pptida, sulfonat dan sulfonil. Gugusgugus fungsi trsbut brpran dalam mngadsorpsi logam-logam brat mlalui mkanism prtukaran ion maupun pmbntukan komplks. Sargassum crassifolium yang diaktivasi mnggunakan H 2 SO 4 1 M dilanjutkan dngan pmanasan tlah diuji kapasitas adsorpsi maksimum trhadap Cr(III). Hasilnya mnunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi maksimum Sargassum crassifolium traktivasi mningkat signifikan dibandingkan Sargassum crassifolium yang tidak traktivasi. Bbrapa pnlitian sudah dilakukan dalam mngadsorpsi mrkuri 29

3 mnggunakan spsis Sargassum, diantaranya adsorpsi ion Hg(II) mnggunakan Sargassum cristafolium yang diaktivasi mlalui pmanasan, optimum pada ph 4 dngan kapasitas adsorpsi maksimum 0,22 mmol/g (Alcantara, 2007). Sobral t al (2005) mnunjukkan hasil adsorpsi ion Hg(II) mnggunakan Sargassum Sp yang diaktivasi mlalui pmanasan, optimum pada ph 6 dngan waktu kontak 2 jam mnghasilkan kapasitas adsorpsi maksimum 0,41 mmol/g. Adsorpsi Hg(II) dalam bntuk molkul juga tlah dilakukan mnggunakan Cystosira baccata yang diaktivasi mlalui pmanasan dimana hasilnya mnunjukkan bahwa adsorpsi optimum pada ph 6 dngan kapasitas adsorpsi maksimum 1,64 mmol/g (Hrro t al, 2005). Pada pnlitian ini dilakukan adsorpsi Hg(II) mnggunakan Sargassum crassifolium traktivasi pada kondisi optimum ph dan waktu kontak kmudian ditntukan kapasitas adsorpsi maksimum. 2. METODE PENELITIAN Pngambilan Sampl Sargassum crassifolium Sargassum crassifolium diambil dari Prairan Pulau Lmukutan, Kabupatn Bngkayang, Kalimantan Barat. Data mngnai ph dan kdalaman air dicatat. Kmudian sampl dibrsihkan dan dilakukan dtrminasi di Laboratorium Biologi, Fakultas Matmatika dan Ilmu Pngtahuan Alam, Univrsitas Tanjungpura Pontianak. Prparasi Adsorbn Sampl dicuci dan dibrsihkan dngan akuabids, kmudian dikringkananginkan slama tiga hari. Stlah itu, sampl dihaluskan dan pross aktivasi alga mnjadi adsorbn trprotonasi dilakukan dngan mrndam sampl yang tlah dihaluskan dalam larutan H 2 SO 4 1 M slama 24 jam. Stlah sampl dirndam slama 24 jam kmudian dicuci dngan akuabids sampai ph konstan dan dikringkan-anginkan. Stlah itu sampl trsbut dipanaskan dalam ovn pada suhu 100 C slama 24 jam kmudian didinginkan. Mtod ini mrupakan hasil optimasi yang tlah dilakukan olh Ruliatima (2008). Kmudian sampl diayak 40 msh untuk mmprolh ksragaman bntuk. Karaktrisasi Adsorbn Hasil Prparasi Sampl adsorbn hasil prparasi yang dihasilkan dari langkah dikaraktrisasi mnggunakan Spktrofotomtr Infra Mrah (IR). Karaktrisasi dngan Spktrofotomtr Infra Mrah (IR) brtujuan untuk mngtahui kbradaan gugus aktif yang trdapat pada adsorbn hasil prparasi. Pnntuan Kondisi ph Optimum Adsorpsi Sbanyak 0,1 gram adsorbn hasil prparasi dimasukkan k dalam botol plastik yang brisi masing-masing 120 ml larutan Hg(II) dngan konsntrasi 1 mg/l dimana ph larutan trsbut yang divariasikan, kmudian diaduk dngan rotary shakr kcpatan 200 rpm dngan waktu kontak yang konstan. Variasi ph larutan Hg(II) yang digunakan adalah 4, 6, 7 dan 8 dan waktu kontak yang digunakan adalah 30 mnit. Pngaturan ph mnggunakan larutan HNO 3 dan larutan NaOH. Slanjutnya didiamkan slama 15 mnit. Larutan mrkuri yang tlah diintraksikan dngan adsorbn kmudian disaring. Konsntrasi Hg(II) pada filtrat ditntukan mnggunakan Spktrofotomtr Srapan Atom (SSA). Smua prlakuan dilakukan scara duplo. Data yang diprolh dari hasil Spktrofotomtr Srapan Atom yaitu konsntrasi Hg(II), yang tradsorpsi (slisih konsntrasi Hg(II) awal dan konsntrasi sisa dalam larutan Hg(II)). Kandungan Hg yang tradsorpsi dihitung dngan mnggunakan prsamaan: q C i C W xv Dngan q : kapasitas adsorpsi (mg/g), C i : konsntrasi awal logam (mg/l), C : konsntrasi akhir logam (mg/l), W : massa dari adsorbn (g) dan V : volum larutan logam (L). 30

4 Kapasitas Adsorpsi Mrkuri Mnggunakan Adsorbn Sargassum crassifolium Traktivasi (Imlda H. Silalahi) Pnntuan Waktu Kontak Optimum Adsorpsi Sbanyak 0,1 gram adsorbn hasil prparasi dimasukkan k dalam botol plastik yang brisi masing-masing 120 ml larutan Hg(II) dngan konsntrasi 1 mg/l dimana ph larutan diatur ssuai ph optimum, kmudian diaduk dngan rotary shakr kcpatan 200 rpm. Variasi waktu kontak yang digunakan adalah 30 mnit, 60 mnit, 90 mnit, 120 mnit. Pngaturan ph mnggunakan larutan HNO 3 dan larutan NaOH. Slanjutnya didiamkan slama 15 mnit. Larutan mrkuri yang tlah diintraksikan dngan adsorbn kmudian disaring. Konsntrasi Hg(II) pada filtrat ditntukan mnggunakan Spktrofotomtr Srapan Atom (SSA). Smua prlakuan dilakukan scara duplo. Data yang diprolh dari hasil Spktrofotomtr Srapan Atom yaitu konsntrasi Hg(II), yang tradsorpsi (slisih konsntrasi Hg(II) awal dan konsntrasi sisa dalam larutan Hg(II)). Kandungan Hg yang tradsorpsi dihitung dngan mnggunakan prsamaan: q C i C W Dngan q : kapasitas adsorpsi (mg/g), C i : konsntrasi awal logam (mg/l), C : konsntrasi akhir logam (mg/l), W : massa dari adsorbn (g) dan V : volum larutan logam (L). Pnntuan Kapasitas Adsorpsi Sbanyak 0,1 gram adsorbn hasil prparasi dimasukkan k dalam botol plastik yang brisi masing-masing 25 ml larutan Hg(II), dimana divariasikan konsntrasi larutan Hg(II) yang digunakan yaitu 30 mg/l; 80 mg/l; 130 mg/l, 180 mg/l; 380 mg/l; dan 580 mg/l. Kmudian diaduk dngan rotary shakr kcpatan 200 rpm dngan ph dan waktu kontak yang optimum. Slanjutnya didiamkan slama 15 mnit. Larutan mrkuri yang tlah diintraksikan dngan adsorbn kmudian disaring. Konsntrasi Hg(II) pada filtrat ditntukan mnggunakan Spktrofotomtr Srapan Atom (SSA). Smua prlakuan dilakukan scara duplo. xv Data yang diprolh dari hasil Spktrofotomtr Srapan Atom yaitu konsntrasi Hg(II), yang tradsorpsi (slisih konsntrasi Hg(II) awal dan konsntrasi sisa dalam larutan Hg(II)). Kandungan Hg yang tradsorpsi dihitung dngan mnggunakan prsamaan: q C i C W xv Dngan q : kapasitas adsorpsi (mg/g), C i : konsntrasi awal logam (mg/l), C : konsntrasi akhir logam (mg/l), W : massa dari adsorbn (gr) dan V : volum larutan logam (L). Kapasitas adsorpsi maksimum ditntukan brdasarkan prsamaan Langmuir yaitu 1 q 1 1 x q b C max 1 q max dngan q adalah kapasitas adsorpsi (mg/g), C adalah konsntrasi kstimbangan ion logam dalam larutan (mg/l), q max adalah kapasitas adsorpsi maksimum (mg/g); dan b adalah konstanta kstimbangan adsorpsi. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Prparasi dan Karaktrisasi Adsorbn Sargassum crassifolium Sampl diambil dari prairan Pulau Lmukutan dngan kdalaman skitar 45 cm, dngan ph air yaitu 8. Titik pngambilan sampl trltak di LU= 0"45'37,26 dan BT = 108'42'52,39. Sampl diambil sluruh bagian tanaman kmudian dimasukkan k dalam kantong plastik dan dipisahkan sbagian untuk didtrminasi. Hasil idntifikasi mnunjukkan bahwa sampl alga trsbut adalah spsis Sargassum crassifolium. Sampl yang tlah diambil kmudian dicuci dngan air kmudian dibilas dngan akuabids yang brtujuan untuk mnghilangkan pngotor-pngotor yang mnmpl pada alga, shingga didapatkan alga yang brsih. Kmudian alga trsbut dikringanginkan dngan udara trbuka slama 3 hari yang brtujuan untuk mngurangi kadar air yang trdapat pada alga shingga diprolh alga yang 31

5 kring. Alga yang tlah kring kmudian dihaluskan untuk mmprolh ukuran yang halus dan slanjutnya diaktivasi. Pross aktivasi alga dilakukan dngan dua tahap yaitu aktivasi kimia yang dilanjutkan dngan aktivasi fisika. Aktivasi scara kimia dilakukan dngan mrndam alga yang tlah dihaluskan dalam larutan H 2 SO 4 1 M slama 24 jam yang mnybabkan trjadinya protonasi. Protonasi brtujuan untuk mndkomposisikan garam-garam minral sprti natrium, kalium, magnsium yang brikatan dngan alginat sbagai pnyusun utama struktur rangka sl Sargassum crassifolium sdangkan pmanasan pada T=100 O C slama 24 jam akan mngaktifkan gugus fungsi pada Sargassum crassifolium yaitu munculnya gugus sulfonat (RS(O) 2 O - ) dan sulfonil (RS(O) 2 R') (Ruliatima, 2008). Pngaktifan gugus fungsi sulfonat (RS(O) 2 O - )dan sulfonil (RS(O) 2 R') diharapkan akan mningkatkan kapasitas adsorpsi logam brat. Spktr FTIR adsorbn Sargassum crassifolium yang tidak traktivasi dan yang traktivasi trdapat pada Gambar 2. Gambar 2. Spktra infra mrah Sargassum crassifolium (A) tidak traktivasi dan (B) traktivasi. Scara umum pola srapan Sargassum crassifoluim tanpa traktivasi dan traktivasi adalah sama. Pada adsorbn yang tidak traktivasi muncul pita srapan pada bilangan glombang 3425,58 cm -1 yang mnunjukkan adanya vibrasi rgangan dari gugus OH dan vibrasi rgangan gugus NH dari amina. Srapan pada bilangan glombang 2924,09 cm -1 mnunjukkan adanya vibrasi rgangan C-H dari gugus mtiln (-CH 2 ) (Park t al, 2004). Kmudian bilangan glombang 1033,85 cm -1 mnunjukkan adanya vibrasi rgangan dari gugus C-O (Sastrohamidjojo, 1991). Pada bilangan glombang 1620,21 cm -1 mnunjukkan adanya vibrasi rgangan gugus C=O dari natrium alginat (Fourst and Volsky, 1996) Pada spktrum adsorbn yang traktivasi trjadi prgsran bilangan glombang k arah yang lbih bsar. Pada vibrasi rgangan dari gugus OH dan vibrasi rgangan gugus NH dari amina bilangan glombang brgsr mnjadi 3448 cm -1. Bilangan glombang dari vibrasi rgangan C-H dari gugus mtiln (- CH 2 ) brgsr mnjadi 2970 cm -1. Kmudian pada bilangan glombang vibrasi rgangan C-O brgsr mnjadi 32

6 Kapasitas Adsorpsi Mrkuri Mnggunakan Adsorbn Sargassum crassifolium Traktivasi (Imlda H. Silalahi) 1103,28 cm -1 dan vibrasi C=O brgsr mnjadi 1635,64 cm -1. Prgsran bilangan glombang srapan FTIR pada spktrum adsorbn yang traktivasi dikarnakan ion H + dari larutan asam sulfat mnybabkan kation logam yang trikat pada gugus fungsi pada alga akan larut dan mngalami protonasi. Akibatnya gugus fungsi pada alga akan mmrlukan nrgi yang bsar untuk brvibrasi. Hal ini mnybabkan trjadinya prgsran intnsitas srapan k arah yang lbih bsar (Chn and Yang, 2006). Spktra pada Gambar 2 juga mnunjukkan trjadi prbdaan puncak srapan pada bilangan glombang 1103,28 cm -1 dan 1373,32 cm -1. Pada adsorbn tidak traktivasi srapan pada bilangan glombang 1103,28 cm -1 dan 1373,32 cm -1 tidak muncul sdangkan pada adsorbn yang traktivasi muncul pita srapan pada bilangan glombang trsbut. Pita srapan dari adsorbn yang traktivasi pada bilangan glombang 1103,28 cm -1 dan 1373,32 cm -1 mnunjukkan adanya vibrasi rgangan simtri dan asimtri dari gugus SO 2 (Sastrohamidjojo,1991). Pita srapan trsbut muncul diduga brasal dari gugus sulfonat (RS(O) 2 O - ) dan sulfonil (RS(O) 2 R'). Hal ini dikarnakan pada adsorbn yang tidak traktivasi gugus sulfonat dan gugus sulfonil masih brikatan dngan snyawa organik volatil dalam air laut. Pita srapan pada bilangan glombang 1103,28 cm -1 dan 1373,32 cm -1 muncul akibat pmanasan 100 O C. Mnurut Ruliatima (2008) pmanasan mngakibatkan lpasnya snyawa-snyawa organik yang brsifat volatil trsbut shingga pmanasan dapat mngaktifkan gugus fungsional yaitu gugus sulfonat dan gugus sulfonil pada adsorbn yang traktivasi. Brdasarkan hasil karaktristik mnggunakan Spktrofotomtr Infra Mrah (IR) maka dapat disimpulkan bahwa Sargassum crassifolium mngandung gugus-gugus fungsi amina (- NH), hidroksil (-OH), karbonil (C=O). Slain itu, Sargassum crassifolium juga mngandung gugus fungsi sulfonat (RS(O) 2 O - ) dan sulfonil (RS(O) 2 R ). ph Optimum Adorpsi Hg(II) Grafik yang mnunjukkan pngaruh ph trhadap kapasitas adsorpsi Hg(II) olh adsorbn Sargassum crassifolium trdapat pada Gambar 3. Gambar 3 Grafik ph trhadap kapasitas adsorpsi. Gambar 3 mnunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi mningkat dari ph 4 sampai optimum pada ph 7 sdangkan di atas 7 kapasitas adsorpsi mulai mnurun. Fnomna trsbut dapat dijlaskan brdasarkan tinjauan kualitatif kbradaan spsi logam dan adsorbn di dalam larutan. Pada ph rndah yaitu ph 4-6 kapasitas adsorpsi Hg(II) rlatif kcil, dimana pada kondisi asam, ion H + pada larutan akan brkomptisi dngan Hg(II) dalam brikatan dngan gugus fungsi di prmukaan dinding sl alga. Namun, pada ph 7 kapasitas adsorpsi rlatif tinggi. Hal ini dikarnakan ion OH - dalam larutan lbih banyak, shingga komptisi ion H + dngan Hg(II) akan brkurang dalam brikatan dngan gugus aktif dari 33

7 adsorbn. Slain itu, pada ph 7 spsi molkul Hg(OH)Cl mncapai jumlah maksimum sdangkan jumlah molkul HgCl 2, dan Hg(OH) 2 tlah brkurang dibandingkan dngan pada ph di bawah 7 atau di atas 7 (Gambar 1). Molkul Hg(OH)Cl lbih mudah brintraksi dngan gugus aktif pada alga dibandingkan dngan komplks HgCl 2 dan Hg(OH) 2 shingga brdampak pada mningkatnya kapasitas adsorpsi pada ph 7. Slanjutnya pada ph lbih dari 7 kapasitas adsorpsi mulai mnurun karna spsi Hg(II) akan mulai mmbntuk ndapan (Tuzn, 2009). Uji statistik mnggunakan analisis ANOVA mnunjukkan bahwa rata-rata kapasitas adsorpsi pada brbagai variasi ph larutan brbda scara signifikan. Uji last significant diffrnc (LSD) mnunjukkan bahwa pada drajat kprcayaan 95 %, ph 4 tidak brbda signifikan dngan ph 6, bgitu pula dngan ph 6 tidak brbda signifikan dngan ph 8. Sdangkan pada ph 7 brbda signifikan (tidak idntik) dngan ph 4, 6 dan 8 pada kapasitas adsorpsi. Olh karna itu dapat disimpulkan bahwa ph optimum dalam pnlitian ini adalah ph 7. Waktu Kontak Optimum Adsorpsi Hg(II) Waktu kontak mrupakan salah satu faktor yang dapat mmpngaruhi nilai kapasitas adsorpsi, dimana waktu kontak diprlukan untuk mncapai kstimbangan adsorpsi. Hasil pnlitian mnunjukkan bahwa pada waktu kontak lbih dari 120 mnit hingga 240 mnit kapasitas adsorpsi cndrung mnurun. Grafik yang mnunjukkan pngaruh waktu kontak trhadap kapasitas adsorpsi Hg(II) trdapat pada Gambar 4. Grafik pada gambar 4 mnunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi pada waktu kontak 30 mnit lbih rndah dibandingkan dngan 60 mnit. Hal ini dimungkinkan karna waktu kontak yang blum cukup bagi gugus aktif dari adsorbn brintraksi dngan logam dalam larutan, artinya blum banyak gugus aktif yang brpran mngadsorpsi Hg(II). Kmudian pada waktu kontak 60, 90, dan 120 mnit kapasitas adsorpsi mnunjukkan nilai yang tidak jauh brbda dan cndrung konstan. Hal ini diduga karna gugus aktif dari adsorbn sudah mncapai kjnuhan untuk brintraksi dngan Hg(II). Gambar 4 Grafik waktu kontak trhadap kapasitas adsorpsi. Pntapan waktu kontak optimum dilakukan dngan uji statistik mnggunakan analisis ANOVA yang mnunjukkan bahwa rata-rata kapasitas adsorpsi trhadap variasi waktu kontak brbda scara signifikan. Uji last significant diffrnc (LSD) mnunjukkan bahwa pada drajat kprcayaan 95%, waktu kontak slama 30 mnit brbda scara signifikan trhadap smua waktu kontak yaitu 60, 90 dan 120 mnit. Sdangkan pada waktu kontak 60 mnit tidak brbda scara signifikan trhadap waktu kontak 90 dan 120 mnit, ttapi pada waktu kontak 60, 90 dan 120 mnit brbda signifikan trhadap waktu kontak 30 mnit. Brdasarkan uji statistik maka disimpulkan bahwa waktu kontak optimum dalam pnlitian ini yaitu pada waktu kontak 60 mnit. Kapasitas Adsorpsi Maksimum Hg(II) Kapasitas adsorpsi maksimum Hg(II) ditntukan mlalui prsamaan isotrm adsorpsi dngan variasi konsntrasi awal dngan pross adsorpsi dilakukan pada ph dan waktu kontak optimum yaitu ph 7 dan 60 mnit. Kurva isotrm adsorpsi yang mnunjukkan hubungan antara jumlah Hg(II) yang tradsorpsi pada adsorbn Sargassum crassifolium dngan konsntrasi Hg(II) stlah adsorpsi mncapai kstimbangan trlihat dalam Gambar 5. 34

8 Kapasitas Adsorpsi Mrkuri Mnggunakan Adsorbn Sargassum crassifolium Traktivasi (Imlda H. Silalahi) Gambar 5 Kurva isotrm adsorpsi Hg(II) Kurva pada Gambar 5 mnunjukkan bahwa pola isotrm adsorpsi trbntuk dari monolapis diikuti dngan pmbntukan multilapis. Hal ini dapat dilihat pada konsntrasi awal yang rndah ditunjukkan olh nilai konsntrasi kstimbangan yang rndah dan kapasitas adsorpsi yang sama cndrung mmbntuk monolapis. Pada konsntrasi awal yang smakin bsar, nilai konsntrasi kstimbangan juga smakin bsar dan mnybabkan kapasitas adsorpsi mningkat dngan sdikit tajam. Gambaran kurva trsbut mnunjukkan trjadinya intraksi lanjutan antara adsorbat dngan adsorbn yang mmungkinkan trjadi pmbntukan multilapis. Tabl 1. ph awal dan ph stlah adsorpsi pada variasi konsntrasi awal Konsntrasi Awal (mmol/l) ph Awal ph Akhir 0,158 7,0 2,8 0,421 7,0 2,8 0,684 7,0 2,9 0,958 7,0 3,1 1,987 7,0 3,3 2,848 7,0 3,4 Pada kadaan monolapis yaitu pada konsntrasi akhir 0,158 hingga 0,421 mmol/l, diduga mkanism adsorpsi adalah prtukaran ion H + dngan Hg(II). Data pngukuran ph akhir stlah adsorpsi (Tabl 1) mnunjukkan bahwa trjadi plpasan ion H + dari gugus aktif adsorbn k dalam larutan shingga trjadi pnurunan ph stlah adsorpsi pada variasi konsntrasi ditandai olh mnurunnya ph stlah adsorpsi. Slanjutnya brdasarkan kurva isotrm adsorpsi garis yang cndrung linir mnunjukkan kadaan transisi dari monolapis k multilapis. Hal ini mngindikasikan trjadinya mkanism adsorpsi slain prtukaran ion yang diduga adalah pmbntukan komplks. Hal ini didukung olh data ph akhir stlah adsorpsi yang cndrung mningkat siring dngan pningkatan konsntrasi awal. Mskipun ph akhir mningkat siring dngan brtambahnya konsntrasi awal namun kapasitas adsorpsinya mningkat dngan signifikan. Mningkatnya kapasitas adsorpsi siring dngan pningkatan konsntrasi awal dapat pula dijlaskan brdasarkan rapatan partikl. Pada ph optimum 7 spsi yang trbntuk yaitu HgCl 2, Hg(OH)Cl, Hg(OH) 2 brbntuk molkulr, shingga dngan brtambahnya konsntrasi, krapatan partikl smakin bsar dan akan trjadi intraksi antar molkul Hg(II) mmbntuk multilapis. Modl isotrm adsorpsi dapat digunakan untuk mmbrikan karaktrisitik adsorpsi pada prmukaan adsorbn. Modl isotrm adsorpsi Langmuir mngasumsikan bahwa prmukaan adsorbn mmbntuk lapisan monolapis. Sdangkan modl isotrm Frundlich mngasumsikan bahwa prmukaan adsorbn mmbntuk lapisan yang multilapis. Evaluasi paramtr adsorpsi dapat dilakukan dngan mntapkan modl isotrm Langmuir dan Frundlich. Grafik linir isotrm Langmuir dapat diprolh dngan mmbuat hubungan linir antara 1/C dan1/q sprti trlihat pada Gambar 6, sdangkan grafik linir isotrm adsorpsi Frundlich dapat diprolh dngan mmbuat hubungan antara log C dan log q (Gambar 7). Brdasarkan Gambar 6 dan 7, adsorpsi Hg(II) olh Sargassum crassifolium cndrung mngikuti pola isotrm adsorpsi Langmuir dan Frundlich. Hal ini dapat dilihat dari harga kofisin korlasi (R 2 ) (Tabl 2). Data trsbut ssuai dngan modl isotrm adsorpsi yang mnunjukkan bahwa adsorpsi trjadi scara monolapis dan diikuti dngan multilapis. 35

9 Gambar 6 Kurva linir brdasarkan prsamaan isotrm adsorpsi Langmuir. Gambar 7 Kurva linir brdasarkan prsamaan isotrm adsorpsi Frundlich. Brdasarkan Gambar 6 dan 7, adsorpsi Hg(II) olh Sargassum crassifolium cndrung mngikuti pola isotrm adsorpsi Langmuir dan Frundlich. Hal ini dapat dilihat dari harga kofisin korlasi (R 2 ) (Tabl 2). Data trsbut ssuai dngan modl isotrm adsorpsi yang mnunjukkan bahwa adsorpsi trjadi scara monolapis dan diikuti dngan multilapis. Tabl 2. Prsamaan korlasi modl adsorpsi Isotrm Langmuir dan Frundlich pada adsorpsi Hg(II) olh Sargassum crassifolium traktivasi. Isotrm Adsorpsi Langmuir Isotrm Adsorpsi Frundlich Prsamaan garis R 2 Prsamaan garis R 2 y= 7,4897x + 0,3437 0,9992 y= 0,9484x 0,9006 0,9959 Brdasarkan prsamaan dari kurva isotrm Langmuir pada Gambar 6, maka diprolh nilai kapasitas adsorpsi maksimum (q max ) Hg(II) mnggunakan Sargassum crassifolium sbsar 2,90 mmol/g. Bsarnya nilai kapasitas adsorpsi suatu adsorbn brgantung dari jumlah gugus-gugus ion yang dapat ditukarkan yang trkandung dalam stiap gram adsorbn trsbut. Smakin bsar jumlah gugus-gugus trsbut smakin bsar pula nilai kapasitas adsorpsinya (Day dan Undrwood, 2002). Pnlitian yang sudah dilakukan dalam mngadsorpsi Hg(II) dalam bntuk molkul yaitu adsorpsi Hg(II) mnggunakan Cystosira baccata yang diaktivasi mlalui pmanasan mnunjukkan bahwa adsorpsi optimum pada ph 6 dngan kapasitas adsorpsi maksimum sbsar 1,64 mmol/g (Hrro, t al, 2005). Hasil pnlitian trsbut lbih kcil bila dibandingkan dngan hasil pnlitian ini. Prbdaan ini diduga karna pada pnlitian sblumnya adsorbn yang digunakan hanya mlalui tahapan aktivasi 36

10 Kapasitas Adsorpsi Mrkuri Mnggunakan Adsorbn Sargassum crassifolium Traktivasi (Imlda H. Silalahi) dngan pmanasan, shingga kapasitas adsorpsi maksimum yang dihasilkan lbih rndah, sdangkan pada pnlitian ini adsorbn yang digunakan trlbih dulu diaktivasi mlalui protonasi yang dilanjutkan dngan pmanasan. 4. KESIMPULAN Brdasarkan hasil pnlitian yang tlah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa kondisi optimum adsorpsi Hg(II) mnggunakan Sargassum crassifolium traktivasi adalah pada ph 7 dan waktu kontak 60 mnit, sdangkan kapasitas adsorpsi maksimum ion Hg(II) mnggunakan Sargassum crassifolium traktivasi adalah 2,90 mmol/g. UCAPAN TERIMA KASIH Trima kasih kpada DIT.LITABMAS, DIKTI yang tlah mnydiakan dana pnlitian ini. DAFTAR PUSTAKA Alcantara, R.T. Apodaca, D.C. dan D Guzman, M.R Th Effct Of Th Prsnc Of Cu 2+ And F 3+ Mtal Ions On Th Sorption Of Mrcuric Ion (Hg 2+ ) By Sargassum cristafolium. A. J. Ch. E. 7: Alfian, Z Mrkuri Antara Manfaat dan Efk Pnggunaannya Bagi Kshatan Manusia dan Lingkungannya. Rpository. Univrsitas Sumatra Utara. Chn, Paul, J., and Yang, L Study of a Havy Mtal Biosorption onto Raw and Chmically Modifid Sargassum sp. Via Spctroscopic and Modlling Analysis. J. Langmuir. (22): Day, R.A. dan Undrwood, A. 2002, Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi k- 6. Erlangga. Jakarta. Fourst, E., dan Volsky, B. 1996, Contribution of Sulfonat Groups and Alginat to Havy Mtal Biosorption by Th Dry Biomass of Sargassum fluitans. Environ. Sci. Tchnol. 30: Ghadi, M., M.R. Fathi, A. Shokrollahi, F. Shajarat Highly Slctiv And Snsitiv Prconcntration Of Mrcury Ion And Dtrmination By Cold Vapor Atomic Absorption Spctroscopy. Anal. Ltt. 39: Hrro, R., P. Lodiro, C. Ry-Castr, T. Vilarino dan M.E. Sastr d Vicnt Rmoval of Inorganic Mrcury From Aquous Solutions by Biomass of Th Marin Macroalga Cystosira Baccata. Watr Rs. 39: Kay, G.W. dan T.H. Laby Tabls of Physical and Chmical Constans. London and Nw York, Longman. Martaningtyas, D Logam Brat Mrkuri. Dalam Pikiran Rakyat Cybr Mdia. Edisi Bandung. Morl, F.M.M., Ann M.L.K., dan Marc K Th Chmical Cycl and Bioaccumulation of Mrcury. Annual Rviw of Ecology and Systmatics. Vol 29, Pp Palar, H., Pncmaran Dan Toksikologi Logam Brat. Rinka Cipta. Jakarta. Park, D., Yun, Y.S., dan Park, J.M Studis of Hxavalnt Chromium Biosorption by Chmically-tratd Biomass of Ecklonia sp. J. Chmosphr. 60 (2005) , South Kora. Ruliatima Kintika Dan Kapasitas Adsorpsi Ion Cr(III) Olh Sargassum crassifolium Traktivasi. Skripsi. Fakultas Matmatika dan Ilmu Pngtahuan Alam, Univrsitas Tanjungpura. Pontianak. Sastrohamidjodjo, H Spktroskopi. Edisi k-2. Librty. Yogyakarta. Sobral, L.G.S., Frnands, A.L.V. dan Lima, R.B., Polishing Tratmnt Of Mrcury-Baring Liquid Efflunt 37

11 From Th Chlor-Alkali Industry By Using Th Biomass Sargassum Sp. Dalam Intrnational Confrnc on Mrcury. By Global Polutant (Icmgp). Slovnia. Stwrtka, A. 1998, Guid To Th Elmnts. Oxford Univrsity Prss. Nw York. Suhndrayatna Biormoval Logam Brat Dngan Mnggunakan Mikroorganism: Suatu Kajian Kpustakaan. Dalam Sminar Biotknologi. Sinrgi Forum-Institut Of Tchnology. Tokyo. Sugiyarto, K.H Kimia Anorganik II. Univrsitas Ngri Yogyakarta. Yogyakarta Tuzn, M., Ahmt, S., Durali, dan M., Mustafa, S Biosorptiv Rmoval of Mrcury(II) from Aquous Solution Using Lichn (Xanthoparmlia consprsa) Biomass: Kintic and Equilibrium Studis. Journal of Hazardous Matrials. 169 (2009) , Turky. Vglio, F dan F. Bolchini Rmoval of Mtals By Biosorption: A Rviw. Hydromtallurgy. 44: Volsky, B Biosorption Of Havy Mtals. CRC Prss. Boston. Winarno, F.G Tknologi Pngolahan Rumput Laut. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta. 38