PENJERNIHAN LIMBAH LOGAM Cu DENGAN ADSORBEN SERBUK KAYU

EKA PUTRI RAHAYU

1112096000042

UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

13 OKTOBER 2013

Ekaputri2808@gmail.com

 ABSTRAK

Limbah yang mengandung logam berat perlu mendapat perhatian khusus, mengingat dalam konsentrasi tertentu dapat memberikan efek toksik yang berbahaya bagi kehidupan manusia dan lingkungan di sekitarnya. Metoda penyerapan dengan menggunakan bahan yang relatif murah, mudah didapat dan mempunyai daya serap tinggi sangat diperlukan. Adsorben serbuk kayu mengandung lignin yang dapat menyerap logam berat. Variasi massa adsorben serbuk kayu berbanding lurus dengan kejernihan larutan yang didapat, semakin besar massa adsorben yang digunakan maka larutan semakin jernih.

ABSTRACT

Waste Cu Metal Purification Adsorbent With Wood

Waste containing heavy metals need special attention, given the specific concentration cangive toxic effects that are harmful to human life and the environment around it. Absorption method using a material that is relatively in expensive, readily available and has a very high absorbency is needed. Lignin containing wood powder adsorbent can absorb heavy metals. Sawdust adsorbent mass variation is directly proportional to the clarity of the solution obtained, the greater the mass of adsorbent used the solution more clear.

PENDAHULUAN

Indonesia memiliki jumlah penduduk cukup tinggi. Pada tahun 2010 Indonesia memiliki jumlah penduduk sebanyak 228 juta orang (Anonim1 2010). Meningkatnya jumlah penduduk di Indonesia akan meningkatkan produksi limbah rumah tangga. Limbah rumah tangga merupakan bahan-bahan atau sisa dari kegiatan masyarakat. Limbah menjadi masalah yang sulit untuk diselesaikan berkaitan dengan kurangnya kesadaran masyarakat akan bahaya limbah terhadap lingkungan. Limbah rumah tangga yang diproduksi oleh kegiatan manusia seringkali di buang ke perairan sehingga dapat mengganggu ekosistem yang ada diperairan tersebut.

Saat ini limbah rumah tangga bukan menjadi hal yang asing karena disetiap pemukiman akan menghasilkan limbah rumah tangga. Limbah rumah tangga umumnya berupa bahan-bahan organik maupun anorganik namun juga terdapat bahan lain yang berbahaya yang dapat masuk ke perairan. Perairan yang banyak mengandung bahan organik dan anorganik dapat menyebabkan eutrofikasi atau penyuburan sehingga terjadi blooming alga tertentu. Umumnya alga yang mengalami blooming adalah alga yang beracun. Blooming tersebut seringkali menyebabkan kematian massal biota perairan misalnya ikan. Masalah lain yang disebabkan limbah rumah tangga ialah pencemaran air sehingga kualitas air menurun. Akibatnya ketersediaan air bersih berkurang dan sulit untuk mendapatkan air bersih. Selain itu, limbah rumah tangga juga menyebabkan menurunnya estetika lingkungan akibat bau dan warna air yang ditimbulkan oleh bahan-bahan yang larut atau tersuspensi dalam limbah tersebut.

Limbah yang mengandung logam berat perlu mendapat perhatian khusus, mengingat dalam konsentrasi tertentu dapat memberikan efek toksik yang berbahaya bagi kehidupan manusia dan lingkungan di sekitarnya. Logam berat dapat mencemari lingkungan tanah maupun perairan. Umumnya, logam yang mudah ketersediaannya untuk diserap oleh tanaman adalah logam Cd, Ni, Zn, As, Se, dan Cu. Logam yang agak mudah tersedia untuk tanaman adalah Co, Mn, dan Fe. Sedangkan Pb, Cr, dan unsur radioaktif Uranium serta Cesium 137 sulit tersedia untuk diserap tanaman.

Banyak metoda yang telah dikembangkan untuk menurunkan kadar logam berat dari badan perairan, misalnya metoda pengendapan, evaporasi, elektrokimia, dan dengan cara penyerapan bahan pencemar oleh adsorben baik berupa resin sintetik. maupun karbon aktif (Lopes, 1997; Giequel et al., 1997). Seringkali menggunakan bahan kimia dalam proses pengolahan limbah tersebut. Beberapa bahan kimia yang sering digunakan adalah Al2(SO4)3, FeSO4Cl, Fe2(SO4)3 dan klorin serta penjernihan lainnya yang berbahaya bagi tubuh manusia (Siroju, 2010). Hal ini akan berdampak buruk bagi lingkungan karena bahan kimia yang digunakan dapat mengganggu ekosistem lingkunga perairan. Metode tersebut dianggap kurang efektif karena membutuhkan biaya yang relatif tinggi. Untuk itu perlu dicari metoda penyerapan dengan menggunakan bahan yang relatif murah, bisa didapat dengan mudah dan mempunyai daya serap tinggi.

Dewasa ini telah banyak dikembangkan teknologi aplikasi adsorpsi menggunakan berbagai material seperti lumut, sekam padi, eceng gondok, lumut dan alga. Metode adsorpsi merupakan salah satu metoda yang sangat efisien untuk menurunkan kandungan logam berat. Proses penyerapan ion logam oleh organisme hidup dipercayai terjadi melalui proses metabolisme dalam proses penyerapan unsur hara untuk tanaman. Sementara penyerapan ion logam oleh organisme mati dipercayai terjadi melalui proses sorpsi yang melibatkan gugus fungsi yang berhubungan dengan protein, polisakarida, karboksilat, hidroksil, gugus sulfhidril dan biopolimer lain yang terdapat pada sel atau dinding sel (Drake dan Rayson, 1996). Pemanfaatan bahan non biomaterial dan biomaterial seperti perlit, tanah gambut, lumpur aktif, biomassa bulu, dan sekam padi telah banyak dilaporkan.

Salah satu kebijakan Departemen Kehutanan adalah memanfaatkan kayu seoptimal mungkin (zero waste) yang berarti bahwa semua industri pengolahan kayu baik besar maupun kecil harus berusaha supaya meminimalisir produksi limbah kayu. Namun demikian kenyataan di lapangan umumnya rendemen industri penggergajian kayu masih berkisar dari 50–60%, sebanyak 15-20% terdiri dari serbuk kayu gergajian. Diperkirakan jumlah limbah serbuk kayu gergajian di Indonesia sebanyak 0,78 juta m3/th. (Pari and Roliadi, 2004). Untuk industri besar dan terpadu, limbah serbuk kayu gergajian sudah dimanfaatkan menjadi bentuk briket arang dan dijual secara komersial. Namun untuk industri penggergajian kayu skala industri kecil yang jumlahnya mencapai ribuan unit dan tersebar di pedesaan, limbah tersebut belum dimanfaatkan secara optimal. Salah satu usaha meningkatkan nilai tambah dari serbuk gergajian ini adalah digunakan sebagai penjernihan air.

METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan pada hari Kamis tanggal 05 Desember 2013 di PLT UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

Penjernihan limbah Cu dengan adsorben serbuk kayu, kulit pisang dan akar eceng gondok

            Disiapkan 3 buah tabung reaksi. Disiapkan Limbah yang terkandung Cu dengan konsentrasi 0.02M sebanyak 12.5mL, dimasukkan kedalam masing-masing tabung reaksi. Ditambahkan adsorben kedalam masing-masing tabung reaksi. Tabung 1 ditambahkan serbuk kayu sebanyak 0.1 gram, tabung 2 ditambahkan kulit pisang sebanyak 0.1 gram dan tabung 3 ditambahkan akar eceng gondok sebanyak 0.1 gram. Didiamkan selama 1-2 hari. Dicatat dan diamati perubahan yang terjadi.

Penjernihan limbah Cu dengan variasi massa adsorben serbuk kayu.

            Disiapkan 3 buah tabung reaksi. Disiapkan limbah yang terkandung Cu dengan konsentrasi 0.02M sebanyak 12.5 mL, dimasukkan kedalam masing-masing tabung reaksi. Ditambahkan adsorben serbuk kayu dengan variasi massa yaitu tabung 1 sebanyak 0.5 gram, tabung 2 sebanyak 1 gram dan tabung 3 sebanyak 2 gram. Didiamkan selama 1-2 hari. Dicatat dan diamati perubahan yang terjadi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penjernihan limbah Cu dengan adsorben serbuk kayu, kulit pisang dan akar eceng gondok

Tabel 1 Hasil penjernihan limbah Cu dengan adsorben serbuk kayu, kulit pisang dan akar eceng gondok

Adsorben	Selama 24 jam (1hari)	Selama 48 jam (2hari)
Serbuk Kayu	Larutan menjadi bening	Larutan menjadi bening
Kulit Pisang	Larutan berwarna biru	Larutan berwarna biru
Akar Eceng Gondok	Larutan berwarna biru	Larutan berwarna biru

Pada percobaan diatas, suatu larutan Cu yang digunakan yaitu larutan CuSO4 yang berwarna biru muda. Adsorben yang digunakan pada penjernihan limbah Cu ini yaitu serbuk kayu, kulit pisang dan akar eceng gondok, dikarenakan menurut literatur ketiga adsorben ini dapat digunakan untuk menjernihkan logam berat. Penjernihan dilakukan selama 48 jam (2hari), namun pengamatan dilakukan setiap 24jam (1hari). Pada waktu 24 jam (1hari), limbah Cu yang berwarna biru menjadi bening dengan ditambahkan adsorben serbuk kayu, namun larutan tetap berwarna biru dengan adsorben kulit pisang dan akar eceng gondok. Pada waktu 48 jam (2hari), limbah Cu tetap menjadi bening dengan adsorben serbuk kayu, sedangkan larutan tetap berwarna biru dengan adsorben kulit pisang dan akar eceng gondok.

Kulit pisang memiliki komponen antara lain selulosa, hemiselulosa, pigemen klorofil dan zat pektin yang mengandung asam galacturonic, arabinosa, galaktosa dan rhamnosa. Seharusnya kulit pisang bisa untuk mengadsorbsi logam Cu karena mengandung Asam galacturonic yang merupakan pengikat kuat ion logam. Namun, pada percobaan ini kulit pisang yang digunakan tidak berhasil untuk menjadi adsorpsi logam Cu, dikarenakan kulit pisang yang digunakan tidak fresh dan kulit pisang sudah menghitam sehingga kemampuan menyerap ionnya berkurang. Tanaman eceng gondok dapat menyerap logam berat, namun pada penjernihan limbah Cu ini yang digunakan hanya akar eceng gondok dan ternyata akar eceng gondok tidak dapat digunakan sebagai adsorben limbah Cu tetapi hanya mampu membunuh bakteri coli karena mengandung zat alleopathy. Adsorben untuk limbah Cu yang dapat digunakan pada percobaan ini hanya serbuk kayu. Serbuk kayu dapat digunakan sebagai adsorben limbah Cu dikarenakan kayu mengandung lignin yang dapat menyerap logam berat seperti Cu.

Penjernihan limbah Cu dengan variasi massa adsorben serbuk kayu.

Tabel 2 Pengamatan variasi massa serbuk kayu terhadap limbah Cu

Adsorben	Massa	Pengamatan 48 jam
Serbuk Kayu	0.5 gram	jernih
	1 gram	jernih
	2 gram	Sangat jernih

 Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan bahwa serbuk kayu yang dapat digunakan sebagai adsorben logam Cu. Maka pada percobaan selanjutnya melakukan variasi massa pada adsorben serbuk kayu terhadap logam Cu. Variasi massa yang digunakan yaitu 0.5, 1, 2 gram dan berdasarkan pengamatan setelah 48 jam didapatkan bahwa semakin besar massa adsorben yang digunakan maka larutan semakin jernih. Hal ini sesuai dengan teoritis, semakin banyak massa adsorben serbuk kayu maka lignin yang terkandung semakin banyak sehingga kemampuan untuk menyerap logam Cu semakin banyak, karena logam Cu yang terserap semakin banyak maka larutan semakin jernih.

KESIMPULAN

Adsorpsi merupakan salah satu metode yang sangat efisien untuk menurunkan kandungan logam berat. Adsorben yang dapat digunakan untuk menyerap logam Cu yaitu adsorben serbuk kayu. Variasi massa adsorben serbuk kayu berbanding lurus dengan kejernihan larutan yang didapat, semakin besar massa adsorben yang digunakan maka larutan semakin jernih.

DAFTAR PUSTAKA

Khopkar (1990) Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta.

Wieber, J. F., Kuick, B., Zuman, P. (1988) Sorption of lignin, wood celluloses, copper (II) and zinc (II) ions, Colloid and Surface 33, 141-152.

Zein, R., Lorina, S., Nurhasni, Suyani, H., Munaf, E. (2003) Studi perbandingan kemampuan tanaman genjer (Limnicharis flava) hidup dan mati untuk menyerap ion kadmium dalam air limbah. Jurnal Kimia Andalas, 9(1), 43-46.

Pari, G. 1992. Pembuatan arang aktif dari serbuk gergajian sengon untuk penjernih air. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. 10(5): 141-149. Pusat Litbang Hasil Hutan Bogor, Bogor.

LAMPIRAN

Gambar 1 Serbuk kayu

Gambar 2 Kulit Pisang

Gambar 3 Akar eceng gondok

Gambar 4 (a) kontrol larutan Cu (b) adsorben serbuk kayu memiliki larutan yang jernih (c) adsorben akar eceng gondok larutan tetap biru (d) adsroben kulit pisang larutan tetap biru

Gambar 5 (a) kontrol larutan Cu (b) 0.5 gram adsorben serbuk kayu larutan menjadi jernih (c) 1 gram adsorben serbuk kayu larutan menjadi jernih (d) 2 gram adsorben serbuk kayu larutan menjadi sangat jernih.