PEMANFAATAN KULIT BUAH COKLAT (Theobroma cacao) SEBAGAI BIOSORBEN ION LOGAM Ni(II) Merlin Malimongan, Nursiah La Nafie, Paulina Taba Alamat Korespondensi E-mail:
[email protected] Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin Abstrak. Nikel merupakan salah satu logam berat yang sangat berbahaya karena bersifat karsinogenik dan menyebabkan berbagai penyakit akut dan kronik. Biosorpsi merupakan salah satu metode altenatif untuk menghilangkan keberadaan logam berat dari lingkungan dengan menggunakan biomaterial yang disebut biosorben. Penelitian biosorpsi ion Ni(II) dengan menggunakan kulit buah coklat (Theobroma cacao) dengan variasi waktu kontak, pH, dan konsentrasi telah diteliti. Konsentrasi ion Ni(II) sebelum dan setelah biosorpsi ditentukan dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kulit buah coklat (Theobroma cacao) mampu mengadsorpsi ion Ni(II) dan adsorpsi optimum terjadi pada waktu kontak 10 menit dan pada pH 5. Model Isotermal Langmuir dan Freundlich digunakan untuk mempelajari isotermal adsorpsi. Biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) lebih sesuai isotermal Langmuir dengan kapasitas biosorpsi 0,21 mmol/g. Gugus fungsi yang terlibat dalam biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) adalah gugus –OH dan N-H. Kata kunci: biosorpsi; isotermal adsorpsi; Ni(II); kulit buah coklat; SSA. Abstract. Nickel is one of the heavy metals which is very dangerous because it is carcinogenic and can cause a variety of acute and chronic diseases. Biosorption is one alternative method for the removal of heavy metals from the environment using a biomaterial called biosorbent. Biosorption of Ni(II) ion using cacao fruit peel (Theobroma cacao) with variation of contact time, pH and concentration has been investigated. The concentration of Ni(II) ion before and after adsorption was determined by Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). The result showed that cacao fruit peel (Theobroma cacao) was able to adsorb Ni(II) ion and the optimum biosorption occured at a contact time of 10 minutes and at a pH of 5. Langmuir and Freundlich isotherm models were used to study the adsorption isotherm. Biosorption of Ni(II) ion by cacao fruit peel (Theobroma cacao) fulfilled the Langmuir isotherm with a biosorption capacity of 0,21 mmol/g. The functional groups involved in the biosorption of Ni(II) ion by cacao fruit peel (Theobroma cacao) are –OH and N-H. Key Words : biosorption; adsorption isothermal; Ni(II); cacao fruit peel; AAS.
1
Biosorpsi merupakan metode alternatif untuk menghilangkan logam berat dari perairan karena menggunakan bahan biomaterial yang mudah didapatkan dan biayanya relatif murah (Alluri dkk., 2007). Beberapa biomaterial yang sangat berpotensi sebagai penyerap logam berat umumnya berasal dari limbah pertanian. Menurut Sulistyawati, 2008, tongkol jagung yang mengandung selulosa dapat digunakan sebagai adsorben logam berat Pb(II). Pektin dari kulit buah jeruk dapat dimanfaatkan sebagai adsorben ion logam tembaga (Ina dkk., 2013). Kulit jengkol dapat digunakan sebagai penyerap ion logam Cd(II) dan Zn(II) (Isnaini dkk., 2013). Kulit batang bakau digunakan sebagai penyerap ion Cu(II) dan Ni(II) (Rozaini dkk., 2010). Arang aktif dari kulit buah coklat (Theobroma cacao l.) berfungsi sebagai adsorben logam berat Cd(II) dalam pelarut air (Masitoh dan Sianita, 2013). Hasil-hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa limbah pertanian yang mengandung gugus-gugus fungsional dapat diolah lebih lanjut sebagai adsorben yang dapat digunakan untuk menyerap logam berat dari perairan. Buah coklat (Theobroma cacao) merupakan salah satu hasil perkebunan yang menghasilkan limbah berupa kulit dengan jumlah yang besar. Sejauh ini kulit buah coklat di perkebunan-perkebunan besar digunakan sebagai pupuk atau pemberi nutrisi pada tanaman dan sebagai pakan ternak. Kulit buah coklat beratnya mencapai 75 % dari seluruh berat buah, sehingga dapat dikatakan bahwa limbah utama pengolahan buah coklat adalah kulitnya (Wulan, 2001). Kulit buah coklat (Theobroma cacao) mengandung selulosa, pektin, dan lignin yang
PENDAHULUAN Perkembangan teknologi dewasa ini mendorong pembangunan yang pesat pada sektor industri, transportasi, rumah tangga, dan bahkan kesehatan. Kemajuan teknologi dapat memberikan dampak negatif berupa kerusakan lingkungan akibat pembuangan limbah logam berat tanpa pengolahan terlebih dahulu (Kusuma, 2014). Logam berat tidak dapat diurai oleh mikroorganisme dan dapat terakumulasi dalam tubuh manusia serta mengakibatkan kerusakan organ-organ tubuh (Sembodo, 2006). Salah satu logam berat yang merupakan polutan lingkungan yang berasal dari kegiatan industri adalah Nikel (Ni) (Aslam dkk., 2010). Nikel banyak digunakan pada peralatan dapur, ornamen-ornamen rumah dan gedung serta komponen industri. Selain sebagai logam esensial, nikel juga berbahaya (Axtell dkk., 2003). Jika konsentrasi Ni(II) berada di atas standar baku mutu yakni bila berada di atas 0,05 ppm, berbagai penyakit yang akut dan kronik dapat timbul pada manusia seperti kerusakan paru-paru dan gangguan pada ginjal (Borba, dkk., 2006). Nikel juga bersifat karsinogenik dan dapat menyebabkan asma serta alergi kulit (Aslam dkk., 2010). Beberapa teknologi telah dikembangkan untuk menghilangkan logam berat dalam perairan seperti presipitasi, filtrasi membran, pertukaran ion, serta kopresipitasi. Namun metode tersebut memiliki beberapa kekurangan seperti penghilangan logam yang tidak sempurna, peralatan yang mahal, serta kerugian yang disebabkan oleh produksi endapan kimia yang beracun dan pengolahan limbah menjadi tidak ramah lingkungan (Isnaini dkk., 2013).
2
cacao) yang bersih dan kering dimasukkan ke dalam oven 80 oC selama kurang lebih 24 jam lalu disimpan dalam desikator. Kulit coklat (Theobroma cacao) yang sudah kering selanjutnya dihaluskan dan diayak dengan saringan 100 mesh. Pembuatan Larutan Baku Ni(II) Pembuatan larutan baku Ni(II) 1000 ppm dilakukan dengan cara sebagai berikut: Ni(NO3)2.6H2O ditimbang sebanyak 4,9564 gram, kemudian ditambahkan HNO3 dan diimpitkan dengan akuabides hingga volume 1 L. Selanjutnya, larutan baku Ni(II) 1000 ppm dipipet 100 mL dan diencerkan sampai volume 1 L untuk membuat larutan baku 100 ppm. PenentuanWaktu Optimum Biosorpsi Ion Ni(II) oleh Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) Serbuk kulit buah coklat (Theobroma cacao) yang bersih dan kering dimasukkan masing-masing sebanyak 0,2 gram ke dalam 11 buah labu erlenmeyer ukuran 100 mL dan ditambahkan 50 mL larutan ion Ni(II) dengan konsentrasi 100 ppm dan dikocok dengan menggunakan magnetic stirrer selama 5,10, 15, 20, 30, 40, 50 dan 60 menit. Kemudian campuran disaring dan filtratnya ditampung untuk diukur absorbansinya dengan SSA. Setiap percobaan dilakukan secara duplo. Penentuan pH Optimum Biosorpsi Ion Ni(II) oleh Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) Serbuk kulit coklat (Theobroma cacao) sebanyak 0,2 gram ditambahkan ke dalam 50 mL larutan ion Ni(II) dengan konsentrasi 100 ppm dan pH 2. Campuran diaduk selama 10 menit dan disaring.
berpotensi mengikat logam berat seperti logam nikel dari larutan. Berdasarkan uraian sebelumnya maka penelitian ini dilakukan untuk mempelajari kemampuan kulit buah coklat (Theobroma cacao) dalam mengikat Ni(II) dan penentuan gugus fungsi yang terlibat dalam proses biosorpsi dengan menggunakan Fourier transfom infrared (FTIR). BAHAN DAN METODE Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah kulit buah coklat (Theobroma cacao), Emsure (Merck), Ni(NO3)2.6H2O NaOH, HNO3, akuades, kertas saring Whatman 42, dan kertas label. Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas yang umum digunakan di laboratorium, Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) buck scientific model 205 VGP, neraca Ohaus model NO AP210, Crusher, oven, magnetic stirrer velp scientica, ayakan ukuran 90-100 mesh, stopwatch, desikator, sentrifuge angular 6 selecta, pH meter wtw 315i dan spektrofotometer FT-IR Shimadzu prestige 21. Prosedur Penelitian Penyiapan Biosorben Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) Kulit buah coklat (Theobroma cacao) diambil dari salah satu kebun di Tana Toraja. Kulit buah coklat (Theobroma cacao) yang telah diambil selanjutnya dipotong kecil-kecil dan dicuci dengan akuades berulang kali untuk menghilangkan kotoran dan partikel-partikel lain. Kulit buah coklat kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari hingga kering. Kulit coklat (Theobroma 3
Absorbansi filtrat diukur dengan SSA. Percobaan diulang dengan pH berbeda masing-masing 3, 4, 5, 6, dan 7. Setiap percobaan dilakukan secara duplo. pH optimum adalah pH dimana konsentrasi teradsorpsi (Cadsorpsi) terbesar. Penentuan Kapasitas Biosorpsi IoN Ni(II) oleh Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) Serbuk kulit buah coklat (Theobroma cacao) yang bersih dan kering dimasukkan masing-masing sebanyak 0,2 gram ke dalam 6 buah erlenmeyer ukuran 100 mL, selanjutnya dimasukkan secara berturut-turut 50 mL larutan ion Ni(II) dengan konsentrasi 50, 100, 150, 250, dan 400 ppm. Campuran tersebut diaduk selama 10 menit dan pH 5, kemudian disaring dan filtratnya ditampung untuk diukur absorbansinya dengan SSA. Kadar Ni(II) dalam larutan Ni(II) sebelum adsorpsi juga diukur. Setiap percobaan dilakukan secara duplo. Kapasitas biosorpsi dihitung dari persamaan Freunlich atau dengan menggunakan persamaan Langmuir. Analisis FT-IR Biosorben kulit buah coklat (Theobroma cacao) sebelum dan setelah ditambah dengan larutan Ni(II) dengan pH dan waktu optimum dan dikeringkan pada suhu 80 oC lalu dianalisis dengan FT-IR (Fourier Transform Infra Red) Prestige-21 pada daerah 4500-340 cm-1 dengan resolusi 1 cm-1 pada suhu ruangan menggunakan detektor DTGS (deuterated triglycine sulphate). Sampel digeruskan bersama KBr dengan perbandingan massa 1:10. Hasil campuran dimasukkan ke dalam tempat khusus berbentuk bulat kemudian divakumkan untuk
melepaskan air. Campuran dipres beberapa saat (10 menit) pada tekanan 72 Torr (8 hingga 20 ton per satuan luas) untuk menghasilkan bulatan tipis. HASIL DAN PEMBAHASAN Penentuan Waktu Optimum Biosorpsi Ion Ni(II) oleh Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) Waktu optimum biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) ditentukan dengan menghitung jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi sebagai fungsi waktu. Grafik hubungan antara waktu kontak dengan banyaknya ion Ni(II) yang diadsorpsi oleh serbuk kulit buah coklat (Theobroma cacao) dapat dilihat pada Gambar 1. Jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi meningkat dari menit ke-5 hingga menit ke-10. Setelah itu jumlah yang teradsorpsi cenderung konstan bahkan mengalami penurunan. Jadi waktu pengadukan 10 menit merupakan waktu optimum yang didapatkan dengan jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi sebesar 7,86 mg/g. Waktu optimum ini digunakan untuk penelitian lebih lanjut. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa adsorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) mengalami peningkatan dengan semakin lamanya waktu kontak yang terjadi antara adsorben dengan adsorbat akan tetapi pada waktu tertentu (waktu optimum) jumlah ion Ni(II) yang teradsorpsi telah maksimal sehingga jumlah ion Ni(II) yang teradsorpsi tidak mengalami peningkatan. Waktu optimum biosorpsi ion Ni(II) pada beberapa penelitian lain menunjukkan hasil yang berbeda-beda, bergantung pada jenis biosorben yang digunakan.
4
Jumlah Ion logam Ni(II) yang diadsorpsi (mg/g)
10 8 6 4 2 0 0
10
20
30
40
50
60
70
Waktu (menit) Gambar 1. Hubungan antara waktu adsorpsi terhadap jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi (qe) oleh kulit buah coklat (pH = 5,1 dan Co = 100 ppm)
permukaan biosorben kulit buah coklat dengan ion Ni(II) mencapai kondisi kesetimbangan pada waktu 10 menit dan setelah kondisi kesetimbangan tercapai jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi menurun karena ikatan antara ion Ni(II) dan gugus fungsi pada permukaan biosorben semakin melemah dan akhirnya lepas kembali ke dalam larutan. Waktu yang diperlukan relatif cepat karena ion Ni(II) teradsorpsi secara kimia membentuk lapisan di permukaan biosorben dan setelah lapisan permukaan tertutupi maka tidak mampu lagi mengadsopsi ion Ni(II) secara maksimal. Penentuan pH Optimum Biosorpsi Ion Ni(II) oleh Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) pH larutan adalah salah satu faktor penting dalam biosorpsi ion logam selain waktu. Pengaruh perubahan pH dalam biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat ditunjukkan pada Gambar 2.
Waktu optimum yang diperoleh pada penelitian biosorpsi ion Ni(II) dan Cd(II) menggunakan jerami padi yang dilakukan oleh El-Sayed dkk., (2010) adalah 90 menit untuk ion Ni(II). Amaliah dkk., (2012) dalam penelitian pemanfaatan biomassa karang sebagai biosorben ion Ni(II) juga memperoleh waktu optimum 90 menit. Sedangkan waktu optimum pada penelitian adsorpsi Ni(II) menggunakan karbon aktif tempurung kelapa yang dilakukan oleh Onundi dkk., (2010) adalah 75 menit. Perbedaan waktu optimum pada proses biosorpsi bergantung pada kandungan senyawa yang terdapat pada permukaan biosorben. Menurut Setyawan dkk (2013), waktu optimum adalah waktu untuk mencapai kesetimbangan yakni ketika gugus fungsi pada biosorben telah mengikat ion logam secara maksimal dan setelah kesetimbangan tercapai ikatan antara gugus aktif pada permukaan biosorben dan ion logam melemah sehingga proses desorpsi terjadi. Interaksi antara gugus fungsi pada
5
Jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi (qe, mg/g)
6 5 4 3 2 1 0 1
2
3
4
5
6
7
8
pH
Gambar 2. Hubungan antara pH dengan jumlah ion logam Ni(II) yang diadsorpsi oleh kulit buah coklat (waktu kontak = 10 menit dan Co = 100 ppm) Gambar 2 menunjukkan bahwa jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi sedikit pada pH rendah, dan meningkat seiring dengan peningkatan pH larutan hingga mencapai optimum pada pH 5 dengan jumlah ion Ni(II) yang terserap sebesar 5,53 mg/g. Pengaruh pH berkaitan dengan fakta bahwa dalam suasana asam terjadi kompetisi antara ion logam dan ion H+ yang menyebabkan pengikatan ion logam berkurang. Dengan peningkatan pH, tolakan elektrostatik menurun akibat dari penurunan kepadatan muatan positif pada permukaan biosorben sehingga mengakibatkan peningkatan adsorpsi logam (Amaliah dkk., 2012). Jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi menurun pada pH 6-7 karena kompleks hidroksil terlarut dari ion nikel terbentuk (Ahmad dkk., 2009). Nikel yang tidak berada lagi dalam bentuk
ionnya sulit berikatan dengan gugus aktif pada permukaan biosorben kulit buah coklat akibatnya jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi menurun. Penelitian lebih lanjut untuk penentuan kapasitas biosorpsi digunakan pH optimum yaitu pH 5. Kapasitas Biosorpsi Ion Ni(II) oleh Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) Jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi (qe) sebagai fungsi konsentrasi ditentukan untuk menghitung kapasitas biosorpsi. Kapasitas biosorpsi ditentukan oleh konsentrasi larutan ion logam. Pengaruh konsentrasi ion Ni(II) dalam proses biosorpsi ditunjukan pada Gambar 3. Grafik hubungan antara qe dan Ce pada Gambar 3 menunjukkan bahwa jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi meningkat sejalan dengan meningkatnya konsentrasi adsorbat.
6
Jumlah Ion Ni(II) yang diadsorpsi(qe mg/g)
12 10 8 6 4 2 0 0
100
200
300
400
500
Konsentrasi Ce mg/L
Gambar 3. Hubungan antara jumlah ion Ni(II) yang diadsorpsi (qe) oleh kulit buah coklat dengan konsentrasi larutan (Ce) pada kesetimbangan (waktu kontak= 10 menit dan pH = 5) Gambar 3 menunjukkan bahwa kejenuhan adsorben belum terjadi sehingga persamaan Langmuir dan persamaan Freundlich digunakan
untuk mengetahui kapasitas biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao). Hasilnya dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5.
40 35 30 Ce/qe
25 y = 0.080x + 3.087 R² = 0.997
20 15 10 5 0 0
Gambar
4.
100
200
Ce
300
Isotermal Langmuir untuk biosorpsi buah coklat (Theobroma cacao).
7
400
ion
Ni(II)
500
oleh
kulit
1.2 1 log qe
0.8 0.6
y = 0.248x + 0.436 R² = 0.913
0.4 0.2 0 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
log Ce
Gambar 5. Isotermal Freundlich untuk biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao). Gambar 4 dan 5 menunjukkan bahwa isotermal adsorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) lebih sesuai pada isotermal Langmuir dibandingkan isotermal Freundlich, dimana R2 yang diperoleh untuk kurva isotermal Langmuir
sebesar 0,997 dan untuk isotermal Freundlich adalah 0,913. Parameter biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) yang dihitung dengan menggunakan isotermal Langmuir dan isotermal Freunlich ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1. Parameter biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) Model Langmuir Qo (mmol/g) 0,21
b (L/mg) 0,03
Model Freunlich R2
K (mmol/g) 0,05
0,997
Nilai koefisien korelasi (R2) yang besar pada kurva isotermal Langmuir mengindikasikan proses biosorpsi ion logam memiliki cakupan lapis tunggal (monolayer) pada kulit buah coklat (Theobroma cacao). Dengan kata lain, biosorpsi ion logam Ni(II) pada kulit buah coklat (Theobroma cacao) terjadi pada gugus fungsi pada permukaan kulit buah coklat
n 4,03
R2 0,913
(Theobroma cacao) yang dianggap sebagai adsorpsi lapis tunggal. Biosorben berbeda dapat memberikan karakteristik adsorpsi yang berbeda, sehingga kesesuaian dari isotermal adsorpsi sangat bergantung pada jenis biosorben yang digunakan.
8
pergeseran bilangan gelombang dari 3402,43 cm-1 menjadi 3419,79 cm-1, yang mengindikasikan terjadinya interaksi antara gugus -OH dari biosorben kulit buah coklat dengan ion Ni(II). Hal ini juga terlihat pada pergeseran bilangan gelombang dari 1614,42 cm-1 menjadi 1625,99 cm-1 yang mengindikasikan terjadinya interaksi biosorben dengan gugus N-H. Hal ini membuktikan bahwa ion Ni(II) terikat pada gugus fungsi –OH dan N-H. Pergeseran juga terjadi pada bilangan gelombang dari 526,57 cm-1 menjadi 514,99 cm-1. Hal ini menunjukkan serapan vibrasi ikatan Ni-O. Selain itu pergeseran juga terjadi pada bilangan gelombang dari 366,48 cm-1 menjadi 376,12 cm-1 yang menunjukkan ikatan antara Ni-N. Hal ini sesuai literatur bahwa vibrasi logam Ni dengan gugus O dari ligan akan muncul pada bilangan gelombang 600-400 cm-1, sedangkan vibrasi ikatan logam Ni dengan gugus N dari ligan akan muncul pada bilangan gelombang 300-390 cm-1 (Triyani dkk., 2013).
Penentuan Gugus Fungsi yang Terlibat dalam Biosorpsi Ion Ni(II) oleh Kulit Buah Coklat (Theobroma cacao) Serbuk kulit buah coklat sebelum adsorpsi dan setelah adsorpsi dianalisis dengan menggunakan FTIR. Interaksi antara ion Ni(II) dengan kulit buah coklat (Theobroma cacao) dapat terlihat pada spektum hasil pembacaan spektroskopi IR. Gambar 6 menunjukkan spektrum FTIR dari kulit buah coklat (Theobroma cacao) sebelum dan setelah adsorpsi. Sebelum adsorpsi beberapa puncak muncul, seperti pada bilangan gelombang 3402,43 cm-1 yang merupakan serapan dari gugus -OH. Gugus -OH didukung dengan munculnya serapan C-O alkohol pada bilangan gelombang 1253,73 cm-1. gugus N-H dari amina terekam pada panjang gelombang 1614,42 cm-1, gugus ini diperkirakan berasal dari protein kulit buah coklat yang diperkuat adanya serapan 1737,86 cm-1 sebagai serapan C=O (ikatan peptida). Setelah adsorpsi terjadi beberapa pergeseran bilangan gelombang. Hal ini dapat dilihat pada
2362,80
100
3419,79
20
526,27 401,19 366,48
667,37 896,90
514,99 422,41 376,12
1625,99
1739,79
292987
3402,43
b
1614,42
2362,80
2929,87
% Transmitans 40
665,44
1737,86
a 60
1450,47 1523,76 1440,83 1625,99 1427,32 1377,17 1375,25 1319,31 1253,73 1253,73 1101,35 1103,28 1060,85 1058,92
893,04
80
Serbuk Kulit buah coklat sebelum biosorpsi Serbuk kulit buah coklat setelah biosorpsi
0
4000
3000
2000
1000 -1
Bilangan Gelombang (cm
)
Gambar 6. Spektrum inframerah kulit buah coklat (Theobroma cacao) sebelum biosorpsi (a) dan setelah biosorpsi (b) 9
dengan gugus N-H dari protein. Bentuk interaksi yang mungkin antara Ni(II) dengan lignin, selulosa, dan protein ditunjukkan pada Gambar 7, dan 8.
Berdasarkan pergeseran bilangan gelombang yang terjadi, maka diperkirakan terjadi interaksi antara Ni(II) dengan gugus hidroksil (-OH) dari lignin dan selulosa dan Ni(II)
O
H
OH
OH H
H
H
CH2OH H
H
O H OH
H
O
O
O
H
H
CH2
OH
OH
OH
OCH3 O H
O Ni2+
H O
O OCH3
HO HO
O
H
OH
OH H
H
H
CH2 H
H
O H OH
H
H
OH
H
O
O
O
CH2OH
Gambar 7. Bentuk interaksi antara Ni(II) dengan lignin dan selulosa O HO NH
OH
O
O
N H
H N
HN
O
O H N
O
HO
N H
H N
Ni2+
OH N H
O
O NH NH
HN
O
O
HN
O
OH O OH
Gambar 8. Bentuk interaksi antara Ni(II) dengan protein (Theobroma cacao) adalah 10 menit. pH optimum biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) adalah pH 5. Biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao)
KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian diperoleh data yang dapat disimpulkan bahwa waktu optimum biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat
10
Kulit Buah Jeruk Siam (Citrus nobilis var. microcarpa) Sebagai Adsorben Logam Tembaga (Cu), Skripsi tidak diterbitkan Fakultas Teknobiologi Universitas Atma Jaya, Yogyakarta. Isnaini, P., Zein, R., dan Munaf, E., 2013, Penyerapan Ion Cd (II) dan Zn (II) dalam Air Limbah Menggunakan Kulit Jengkol (Pithecellobium jiringa Prain), J. Kim. Unand, 2(3): 20-30. Kusuma, I.D.G.D.P., Wiratini N.M., dan Wiratma I.G.L., 2014, Isotermal Adsorpsi Cu2+ oleh Biomassa Rumput Laut, e-Journal Kim. Visvitalis Univ. Pen. Ganesha, 2(1): 1-10. Masitoh, Y.F., dan Sianita, M.M., 2013, Pemanfaatan Arang Aktif Kulit buah Coklat (Theobroma cacao L.) sebagai Biosorben logam berat Cd (II) dalam Pelarut Air, J.Chem., 1(1): 23-28. Onundi, Y. B., Mamun, A. A., AlKhatib, M. F., and Ahmed, Y. M., 2010, Adsorption of copper, nickel and lead ions from synthetic semiconductor industrial wastewater by palm shell activated carbon, Int. J. Environ. Sci. Tech., 7 (4): 751758. Rozaini, C.A., Jain, K., Tan, K.W., Tan, L.S., Azraa, A., and Tong, K.S., 2010, Optimization of Nickel and Copper Ions Removal by Modified Mangrove Barks, Int. J. Chem. Eng. Appl., 1(1): 84-89. Sembodo, B.S.T., 2006, Model Kinetika Langmuir untuk Adsorpsi
lebih sesuai isotermal Langmuir dengan nilai kapasitas biosorpsi 0,21 mmol/g. Gugus fungsi yang terlibat dalam biosorpsi ion Ni(II) oleh kulit buah coklat (Theobroma cacao) adalah gugus -OH dan N-H. DAFTAR PUSTAKA Ahmad, A., Rafatullah, M., Sulaiman O., Ibrahim, M.H., Chii, Y.Y., dan Siddique, B.M., 2009, Removal Of Cu(Ii) And Pb(Ii) Ions from Aqueus Solutions by Adsorption on Sawdust of Meranti Wood, Desal, 250, 300-310 Alluri, H.K., Ronda, S.R., Settaluri, V.S., Singh, Bondili, J.S., Suryanarayan, V., and Venkateshwar, P., 2007, Biosorption: An Eco-friendly Alternative for Heavy Metal Removal, Afr. J. Biotechnol., 6(25): 2924-2931. Amaliah, R., La Nafie, N., and Fauziah, S., 2012, Pemanfaatan Karang sebagai Biosorben Ion Logam Ni(II), Mar. Chim. Acta., 13(1): 36-45. Aslam, M.Z., Shahid, N.R., dan Feroze, N., 2010, Ni(II) Removal By Ficus Biosorption Using Religiosa (Peepal) Leaves, J. Chil. Chem. Soc., 55(1): 81-84. Axtell, N.R., Sternberg, S.P.K., and Claussen, K., 2003, Lead and Nickel Removal Using Microspora and Lemna Minor, Bioresour. Technol., 89: 41-48. El-Sayed, G.O., Dessouki H.A., and Ibrahim S.S., 2010, Biosorption of Ni (II) and Cd (II) Ions From Aqueous Solutions Onto Rice Straw, Chem. Sci. J., 1-11. Ina A.T., Yulianti, L.I.M., dan Pranata, F.S., 2013, Pemanfaatan Pektin
11
Timbal pada Abu Sekam Padi, Ekuilibrium, 5(1): 28-33. Setyawan, F.L., Darjito, dan Khunur, M.M., 2013, Pengaruh pH dan Lama Waktu pada Adsorspi Ca2+ Menggunakan Adsorben Kitin Terfosforilasi dari Limbah Cangkang Bekicot (Achatina Fulica), Kim. Student J., 1(2): 201-207. Sulistyawati, 2008, Modifikasi Tongkol Jagung Sebagai Adsorben Logam Berat Pb(II), Skripsi tidak diterbitkan, Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor, Bogor. Triyani, N.P., Suhartana, dan Sriatun, 2013, Sintesis dan Karakterisasi Kompleks Ni(II)-EDTA dan Ni(II)-Sulfanilamid, Chem Info, 1(1): 354-361. Wulan, S.N., 2001, Kemungkinan Pemanfaatan Limbah Kulit Buah Kakao (Theobroma cacao, L) Sebagai Sumber Zat Pewarna ΒKaroten, J. Tek. Pert., 2(2): 2229.
12
