PENGARUH VARIASI KONSENTRASI LOGAM MANGAN (Mn)
TERHADAP EFISIENSI PENYISIHAN LOGAM BESI (Fe) PADA
ADSORPSI MENGGUNAKAN SERBUK KULIT JAGUNG
SEBAGAI ADSORBEN
Shinta Indah, Denny Helard, Rika Yedriana
Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Andalas
E-mail: shintaindah@ft.unand.ac.id
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh konsentrasi logam Mn dalam air terhadap
efisiensi penyisihan logam Fe pada proses adsorpsi menggunakan adsorben kulit jagung. Penelitian
dilakukan dengan sistem batch pada temperatur kamar dan kondisi optimum adsorpsi Fe yaitu pH
adsorbat 4, diameter adsorben 0,075-0,250 mm dan dosis adsorben 20 g/L dengan waktu pengamatan
sampai 60 menit dan kecepatan pengadukan 100 rpm. Larutan yang digunakan berupa larutan
artifisial dengan variasi konsentrasi Fe>Mn, Fe=Mn, dan Fe<Mn. Dari hasil penelitian didapatkan
efisiensi penyisihan Fe pada variasi konsentrasi Fe>Mn, Fe=Mn, dan Fe<Mn berturut-turut adalah
98,55%; 95,64%; 94,19% dan penyisihan Mn sebesar 80,29%; 87,30%; 89,71%. Hasil ini
menunjukkan bahwa terjadi kompetisi adsorpsi antara Fe dan Mn pada adsorben kulit jagung,
sehingga mempengaruhi proses difusi ion-ion logam tersebut untuk mencapai sisi aktif dari adsorben.
Efisiensi penyisihan Fe semakin menurun dengan semakin meningkatnya konsentrasi Mn dalam
larutann, namun efisiensi penyisihan Fe tetap lebih tinggi dari Mn pada semua variasi konsentrasi.
Hal ini disebabkan selain karena proses adsorpsi dilakukan pada kondisi optimum penyisihan Fe
dengan adsorben kulit jagung, juga karena jari-jari ion Fe yang lebih kecil dari Mn sehingga ion Fe
cenderung lebih cepat teradsorpsi pada sisi aktif adsorben.
Kata kunci: adsorpsi, Fe, kompetisi, Mn, kulit jagung
ABSTRACT
This research aims to analyze the effect of Mn concentration on the removal efficiency of Fe from
aqueous solution by maize husk as adsorbent. Batch experiments were carried out at ambient
temperature with the optimum condition for Fe removal i.e. 4 of pH solution, 0,075-0,250 mm of
adsorbent diameter and 20 g/L of adsorbent dose with 60 min of contact time and 100 rpm of agitation
speed. The variation of Mn concentration in the aqueous solutions were Fe>Mn, Fe=Mn, and Fe<Mn.
The results showed that the removal efficiencies of Fe in those variation of concentration were
98,55%; 95,64%; 94,19%, while the removal efficiencies of Mn were 80,29%; 87,30%; 89,71%,
respectively. The results indicated that the competitive adsorption of Fe and Mn occurred in maize
husk as adsorbent and affected the diffusion properties of those metal ions for the adsorption sites on
the adsorbent. The removal efficiency of Fe decreased as the Mn concentration increased in the
solution. However, the removal efficiencies of Fe were still higher than Mn in all variations of
concentration. This may due to the condition that used in the adsorption process was the optimum
condition of Fe adsorption onto maize husk and also to the ionic radii of Fe that is smaller than Mn,
thus Fe ions reached the adsorption site faster than Mn.
Keywords: adsorption, competition, Fe, Mn, maize husk
Pengaruh Variasi Konsentrasi Logam Mn Terhadap Efisiensi Penyisihan Logam Fe pada Adsorpsi Menggunakan Serbuk Kulit Jagung
PENDAHULUAN
Di antara logam-logam berat esensial dalam
air tanah, kandungan besi (Fe) dan mangan
(Mn) memiliki kadar yang relatif tinggi.
Kadar Fe dapat mencapai 10-100 mg/L pada
air tanah dalam dengan kadar oksigen yang
rendah (Effendi, 2003), sedangkan kadar Mn
dapat mencapai 2 mg/L (Kawamura, 1991).
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan
pada beberapa lokasi di Kota Padang,
didapatkan konsentrasi logam Fe dalam air
tanah berada pada rentang 0,9-10,6 mg/L
(Gustilisa, 2006). Pemerintah melalui PP
RI/82/ 2001 untuk kualitas muku kelas I
tentang pengelolaan kualitas air dan
pengendalian pencemaran air dan Permenkes
No. 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang
persyaratan kualitas air minum, menetapkan
konsentrasi besi adalah 0,3 mg/L. Sementara
menurut
Permenkes
RI
No.416/Menkes/PER/IX/1990
tentang
Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air,
kadar maksimum yang diperbolehkan untuk
Fe pada air bersih adalah 1 mg/L. Oleh
karena itu diperlukan metoda pengolahan
yang tepat dalam penurunan logam-logam
terlarut tersebut agar memenuhi baku mutu
yang telah ditetapkan.
Salah satu metoda yang dapat digunakan
untuk menyisihkan logam berat dalam air
tanah adalah metoda adsorpsi. Adsorpsi
adalah proses dimana molekul pencemar
terkonsentrasi pada permukaan adsorben.
Proses adsorpsi ini melibatkan dua
komponen utama yaitu adsorbat yang
merupakan substansi yang akan disisihkan
dari cairan dan adsorben yang merupakan
padatan dimana di atasnya terjadi
pengumpulan substansi yang disisihkan
(Reynold dan Richards, 1996).
Hasil studi membuktikan bahwa materialmaterial yang mengandung selulosa dapat
digunakan untuk mengolah limbah logam
berat (Igwe et al., 2005). Kulit jagung
merupakan
limbah
pertanian
yang
mengandung selulosa dan hemiselulosa pada
strukturnya (Kurakake et al., 2001).
Penelitian tentang kemampuan kulit jagung
sebagai adsorben dalam menyisihkan logam
Fe dari air telah dilakukan dan didapatkan
kapasitas adsorpsi sebesar 0,499 mg Fe/g
serbuk kulit jagung (Indah et. al., 2016).
Keberadaan ion lain dalam sistem adsorpsi
dapat
mempengaruhi
atau
bahkan
mengganggu proses adsorpsi yang terjadi.
Hal ini disebabkan karena sisi-sisi aktif dari
adsorben juga dapat mengadsorpsi ion lain
selain ion target. Barros et al (2003)
menyatakan bahwa keberadaan ion lain yaitu
Na+, K+, Mg2+, dan Ca2+ dalam air
berkompetisi
dengan
Cr3+
sehingga
berpengaruh terhadap adsorpsi Cr3+ tersebut
pada
zeolit.
Penelitian
lain
juga
mengungkapkan bahwa keberadaan Fe2+
mengganggu
adsorpsi
Mn2+
oleh
pithacelobium dulce carbon (Emmanuel &
Rao, 2008). Sementara penyisihan arsenat
oleh nanoscale iron–manganese binary
oxide-loaded zeolite tidak terpengaruh
dengan keberadaan natural organic matter
dalam larutan (Kong et al., 2014). Selain itu,
penelitian tentang kompetisi adsorpsi ion
Zn2+, Cd2+ dan Pb2+ dalam larutan
menggunakan kulit dan tongkol jagung
sebagai adsorben yang dilakukan Igwe et al.
(2005) mendapatkan hasil bahwa efisiensi
penyisihan
masing-masing ion logam
dipengaruhi oleh keberadaan ion logam yang
lain.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis
pengaruh keberadaan Mn terhadap efisiensi
penyisihan Fe pada adsorpsi menggunakan
kulit jagung sebagai adsorben. Dari
penelitian ini dapat dipelajari kompetisi
yang terjadi pada kedua logam untuk terikat
pada sisi-sisi aktif adsorben. Proses adsorpsi
dilakukan dengan sistem batch pada variasi
konsentrasi awal Fe dan Mn. Konsentrasi
kedua ion logam pada semua perlakuan
diukur
dengan
menggunakan
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
METODOLOGI
Persiapan adsorben
Kulit jagung yang digunakan sebagai
adsorben didapatkan dari limbah industri
kecil yang menggunakan jagung sebagai
bahan bakunya. Industri kecil ini berlokasi
di Belakang Olo Padang. Perlakuan awal
terhadap kulit jagung adalah kulit jagung
dibersihkan, dicuci dengan air, dipotongpotong, dan dijemur di udara terbuka (Indah
et al., 2016)). Sebelum digunakan sebagai
adsorben, kulit jagung digrinder dan diayak
hingga diameter (0,075-0,250) mm).
Selanjutnya serbuk kulit jagung dicuci
101
Jurnal Teknik Lingkungan UNAND 13 (2) : 100-106 (Juli 2016)
Pembuatan Larutan Artifisial
Larutan artifisial Fe dibuat dengan
melarutkan Besi Amonium Sulfat (Fe(NH4)2
(SO4)2 . 6H2O) dengan aquades. Sementara
larutan artifisial Mn dibuat dari Mangan
Sulfat (MnSO4.4H2O). Larutan yang
digunakan untuk percobaan merupakan
larutan campuran antara larutan artifisial Fe
volume 50 ml dan larutan artifisial Mn
volume 50 ml dengan variasi konsentrasi Fe
> Mn, Fe = Mn dan Fe < Mn.
Percobaan Adsorpsi
Percobaan adsorpsi dilakukan secara duplo
dengan sistem batch pada kondisi optimum
adsorpsi Fe yaitu pH adsorbat 4, diameter
adsorben 0,075-0,250 mm dan dosis
adsorben 20 g/L dengan waktu pengamatan
sampai 60 menit dn kecepatan pengadukan
100 rpm. Variasi konsentrasi larutan dipilih
dari rentang konsentrasi logam Fe dan Mn
dalam air tanah kota Padang yaitu berturutturut (1-10) mg/L dan (0,1-2) mg/L
(Gustilisa, 2006), sehingga didapatkan
variasi konsentrasi dimana Fe>Mn, Fe=Mn,
dan Fe<Mn. Tabel 1 menampilkan variasi
konsentrasi Fe dan Mn yang digunakan pada
percobaan adsorpsi.
Selanjutnya dilakukan percobaan adsorpsi
Fe menggunakan adsorben kulit jagung pada
sampel air tanah dengan variasi konsentrasi
alamiahnya untuk membandingkan dengan
hasil yang didapatkan pada percobaan
adsorpsi pada larutan artifisial. Metode
analisis konsentrasi Fe dan Mn dilakukan
dengan Spektrofotometer Serapan Atom
(SSA) pada panjang gelombang 248,3 nm
untuk logam Fe (SNI 06-6989.4.2004) dan
279,5 nm untuk logam Mn (SNI 06-698952004).
Tabel 1. Variasi Konsentrasi Fe dan Mn
pada Percobaan Adsorpsi
No
Variasi
Konsentrasi
1.
Fe>Mn
2.
Fe=Mn
3.
Fe<Mn
102
Konsentrasi
Fe (mg/L)
Konsentrasi
Mn (mg/L)
0,1
1
1
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil percobaan adsorpsi Fe menggunakan
adsorben kulit jagung pada variasi
konsentrasi Fe>Mn, Fe=Mn, dan Fe<Mn
ditampilkan pada Gambar 1.
Dari
Gambar 1 dapat dilihat bahwa efisiensi
penyisihan Fe berkisar antara 89,82-98,54%
dan secara umum efisiensi mengalami
peningkatan
bersamaan
dengan
bertambahnya waktu sampai pada kondisi
kesetimbangan yaitu pada menit ke-15.
Setelah melewati kondisi ini, efisiensi
penyisihan Fe pada ketiga variasi
konsentrasi cenderung tidak mengalami
peningkatan yang berarti. Pada variasi
konsentrasi Fe<Mn, 15 menit pertama
efisiensi penyisihan logam Mn yaitu 89,83%
kemudian meningkat pada menit ke 45
menjadi 92,73% dan naik menjadi 94,19%
pada menit ke-60. Hal yang sama juga
terjadi pada variasi konsentrasi Mn= Fe dan
Fe>Mn dengan nilai efisiensi yang berbeda.
100
Efisiensi Penyisihan (%)
dengan akuades dan dikeringanginkan pada
temperatur kamar selama 1 hari.
Shinta Indah dkk
80
60
40
20
Fe < Mn
Fe = Mn
Fe > Mn
0
0
20
40
Waktu (menit)
60
Gambar 1. Efisiensi penyisihan Fe pada
proses adsorpsi menggunakan kulit jagung
sebagai adsorben pada variasi konsentrasi
Fe dan Mn.
Menurut Ju dan Ezuma (2014) pada awal
waktu kontak tingkat adsorpsi ion lebih
tinggi karena semua situs di adsorben
kosong dan konsentrasi ion tinggi, tetapi
akan terjadi penurunan jumlah situs adsorpsi
yang tersedia, sehingga mengurangi tingkat
adsorpsi karena telah mencapai kondisi
kesetimbangan. Jumlah ion teradsorpsi pada
saat kesetimbangan mencerminkan kapasitas
adsorpsi maksimum dari adsorben. Selain
itu, Mengistie et al. (2008) menyatakan
efisiensi penyisihan meningkat dengan
sangat cepat pada saat awal waktu kontak
kemudian berlangsung konstan hingga
mencapai waktu kesetimbangan dan setelah
mencapai waktu kesetimbangan peningkatan
Pengaruh Variasi Konsentrasi Logam Mn Terhadap Efisiensi Penyisihan Logam Fe pada Adsorpsi Menggunakan Serbuk Kulit Jagung
Hasil proses adsorpsi juga menunjukan
bahwa
dari
perbandingan
efisiensi
penyisihan Fe pada ketiga variasi
konsentrasi ini, efisiensi penyisihan Fe
paling tinggi diperoleh pada variasi
konsentrasi Fe>Mn. Kemudian
diikuti
dengan
efisiensi
penyisihan
variasi
konsentrasi Fe = Mn, dan paling rendah pada
variasi konsentrasi Fe< Mn. Hal ini
mengungkapkan bahwa efisiensi penyisihan
Fe menurun sejalan dengan meningkatnya
konsentrasi Mn yang terdapat dalam larutan.
Lebih besarnya nilai efisiensi penyisihan
logam Fe pada variasi konsentrasi Fe>Mn
dibandingkan variasi konsentrasi lainnya
disebabkan
oleh
pengaruh
variasi
konsentrasi logam Mn yang diberikan pada
larutan logam Fe yang memiliki konsentrasi
tetap. Dalam hal ini logam Fe lebih banyak
terserap di saat keberadaan atau konsentrasi
logam Mn tersebut lebih rendah.
Di samping itu pada saat variasi konsentrasi
Fe>Mn, memberikan keleluasaan bagi Fe
untuk menguasai proses transfer massa
sehingga memperbesar kesempatan Fe untuk
berkontak atau bertumbukan dengan sisi
aktif adsorben. Hal yang sama juga terjadi
pada penelitian Baral (2006) yang
menyatakan bahwa dengan semakin
besarnya jumlah ion Cr(VI) suatu larutan
dalam proses adsorpsi menyebabkan
semakin besarnya keleluasaan bagi logam
Cr(VI) tersebut untuk menguasai proses
transfer massa dari adsorbat ke adsorben.
Dalam mempelajari pengaruh variasi
konsentrasi Mn terhadap efisiensi penyisihan
Fe ini, juga perlu dilihat besarnya efisiensi
penyisihan Mn. Dari hasil analisa,
didapatkan bahwa efisiensi penyisihan Mn
berkisar antara 73,73-89,71%, lebih rendah
dari efisiensi penyisihan Fe yaitu 89,8298,54%. Efisiensi penyisihan Mn tertinggi
diperoleh pada variasi konsentrasi Fe<Mn
yaitu 89,71%, diikuti efisiensi penyisihan
pada variasi konsentrasi Fe=Mn dan Fe>Mn
yaitu berturut-turut 87,30% dan 80,30%.
Efisiensi penyisihan Mn semakin rendah jika
konsentrasi Fe yang terdapat dalam larutan
semakin tinggi. Hasil lengkap penyisihan
Mn dapat dilihat pada Gambar 2.
100
Efisiensi Penyisihan (%)
efisiensi penyisihan berlangsung sangat
lambat hingga mencapai titik jenuh.
80
60
40
20
Fe < Mn
Fe = Mn
Fe > Mn
0
0
20
40
Waktu (menit)
60
Gambar 2. Efisiensi penyisihan Mn pada
proses adsorpsi menggunakan kulit jagung
sebagai adsorben pada variasi konsentrasi Fe
dan Mn.
Gambar 2 menunjukan bahwa semakin
rendah variasi konsentrasi Mn yang
diberikan pada konsentrasi Fe yang tetap,
menyebabkan adsorpsi Mn pada kulit jagung
menjadi menurun. Hal ini membuktikan
bahwa faktor konsentrasi memegang
peranan penting dalam proses adsorpsi,
dimana semakin tinggi konsentrasi adsorbat,
semakin banyak ionnya terdapat dalam
larutan,
semakin
tinggi
pula
kemungkinannya untuk dapat teradsorpsi,
sehingga akan diperoleh efisiensi penyisihan
yang lebih tinggi pula (Eckenfelder, 2000).
Selain itu, lebih rendahnya efisiensi
penyisihan Mn dibanding Fe juga
disebabkan karena kondisi percobaan yang
digunakan adalah kondisi optimum untuk
penyisihan Fe, sehingga kemampuan Mn
dalam bersaing dengan logam Fe untuk
terikat pada sisi aktif dari adsorben menjadi
tidak optimum.
Untuk lebih jelasnya, perbedaan efisiensi
penyisihan antara Fe dan Mn dari masingmasing variasi konsentrasi dapat dilihat pada
Gambar 3, 4 dan 5. Pada Gambar 3,
dengan variasi konsentrasi awal Fe 1 mg/L
dan Mn 0,1 mg/L dalam 60 menit proses
adsorpsi, terlihat bahwa perbedaan efisiensi
penyisihan Fe dan Mn relatif besar dimana
didapatkan efisiensi penyisihan Fe berada
kisaran nilai 97,09-98,54% dan efisiensi
penyisihan Mn dengan kisaran 73,73–
80,30%.
Pada variasi konsentrasi Fe=Mn yaitu 1
mg/L, diperoleh efisiensi penyisihan Fe dan
Mn berturut-turut berkisar antara 94,1995,64% dan 84,68-87,30%. Hasil ini
menunjukan bahwa perbedaan tingkat
efisiensi masih terjadi dan efisiensi
103
Jurnal Teknik Lingkungan UNAND 13 (2) : 100-106 (Juli 2016)
penyisihan Fe tetap memiliki nilai yang
lebih tinggi dari pada efisiensi penyisihan
Mn. Hal tersebut dapat dilihat lebih jelas
pada Gambar 4.
100
Efisiensi Penyisihan (%)
Fe > Mn
80
60
40
20
Penyisihan Fe
Penyisihan Mn
0
0
20
40
Waktu (menit)
60
Gambar 3. Perbandingan efisiensi penyisihan
Fe dan Mn pada variasi konsentrasi Fe>Mn
(konsentrasi awal Fe = 1 mg/L; konsentrasi
awal Mn = 0,1 mg/L).
100
Efisiensi Penyisihan (%)
Fe = Mn
80
60
40
20
Penyisihan Fe
Penyisihan Mn
0
0
20
40
Waktu (menit)
60
Gambar 4. Perbandingan efisiensi penyisihan
Fe dan Mn pada variasi konsentrasi Fe=Mn
(konsentrasi awal Fe = 1 mg/L; konsentrasi
awal Mn = 1 mg/L).
100
Efisiensi Penyisihan (%)
Fe < Mn
80
60
40
20
Penyisihan Fe
Penyisihan Mn
0
0
20
40
Waktu (menit)
60
Gambar 5. Perbandingan efisiensi penyisihan
Fe dan Mn pada variasi konsentrasi Fe<Mn
(konsentrasi awal Fe = 1 mg/L; konsentrasi
awal Mn = 2 mg/L).
Sementara pada Gambar 5 ditampilkan
perbandingan efisiensi penyisihan Fe dan
Mn pada variasi konsentrasi Fe<Mn, dimana
konsentrasi Fe adalah 1 mg/L dan Mn 2
mg/L. Pada kondisi ini, didapatkan efisiensi
penyisihan Fe dan Mn berturut-turut berada
104
Shinta Indah dkk
dalam rentang 89,83-94,19% dan 86,6589,71%. Hal ini menunjukan bahwa
walaupun konsentrasi awal Mn dalam
larutan lebih tinggi dari Fe, namun efisiensi
penyisihan Fe pada proses adsorpsi
menggunakan adsorben kulit jagung tetap
lebih tinggi daripada efisiensi penyisihan
Mn.
Dari ketiga gambar yang menampilkan
perbandingan efisiensi penyisihan Fe dan
Mn, dapat dibuktikan bahwa terjadi
kompetisi adsorpsi antara Fe dan Mn pada
adsorben kulit jagung. Kompetisi adsorpsi
ini mempengaruhi proses difusi ion-ion
logam tersebut untuk mencapai sisi aktif dari
adsorben, sehingga dapat mengakibatkan
penurunan efisiensi penyisihan logam-logam
tersebut (Igwe et al., 2005).
Selain itu, juga dapat dilihat bahwa efisiensi
penyisihan logam Fe selalu memiliki kisaran
nilai yang lebih tinggi dari logam Mn.
Terlihat juga efisiensi penyisihan logam Fe
memiliki nilai tertinggi jika konsentrasinya
lebih besar dari konsentrasi logam Mn. Hal
ini terjadi karena selain didukung oleh
kondisi optimum penyisihan untuk logam
Fe, juga disebabkan karena adanya
kecendrungan bahwa Fe lebih mudah
disisihkan
daripada
Mn.
Hal
ini
dimungkinkan karena sifat kimia seperti jarijari ion (Igwe et al., 2005) yang dimiliki
oleh Fe dan Mn. Jari-jari ion adalah jari-jari
dari kation atau anion yang dihitung
berdasarkan jarak antara dua inti kation dan
anion dalam kristal ionik. Dalam satu
golongan pada sistem periodik unsur, dari
atas ke bawah, jari-jari ion cenderung
semakin besar, sebagaimana pertambahan
kulit elektron. Dalam periode, dari kiri ke
kanan, terjadi pengecilan jari-jari ion
(Syukri, 1999). Dari tabel periodik dapat
dilihat bahwa Fe dan Mn berada dalam
periode yang sama dengan urutan nomor
atom Fe=26 dan Mn=25, sehingga posisi Fe
berada lebih ke kanan dari Mn. Dari posisi
tersebut, dapat disimpulkan bahwa jari-jari
ion Fe lebih kecil dari Mn. Dari tabel
periodik diketahui lebih lanjut bahwa jarijari ion Fe dan Mn adalah berturut-turut 0,75
Å dan 0,81 Å. Semakin kecil jari-jari ion
suatu logam, daya tarik inti dari ion tersebut
juga
akan
semakin
besar,
yang
mengakibatkan logam tersebut semakin
cepat berikatan dengan sisi aktif adsorben
Pengaruh Variasi Konsentrasi Logam Mn Terhadap Efisiensi Penyisihan Logam Fe pada Adsorpsi Menggunakan Serbuk Kulit Jagung
(Syukri, 1999; Igwe et al., 2005). Dalam hal
ini, karena jari-jari ion Fe lebih kecil dari
Mn, ion Fe lebih cepat teradsorpsi ke sisi
aktif adsorbent kulit jagung dibandingkan
dengan Mn.
Percobaan
Aplikasi
dengan
Menggunakan Sampel Air Tanah
Untuk membuktikan kemampuan serbuk
kulit jagung sebagai adsorben untuk
penyisihan logam Fe dan Mn, dilakukan
aplikasi proses adsorpsi tersebut untuk
menyisihkan logam Fe dan Mn yang
terkandung dalam air tanah. Sampel air
tanah diambil dari sumur yang berlokasi di
Kampus Fakultas Teknik, Universitas
Andalas. Dari hasil analisis konsentrasi
dengan SSA didapatkan kandungan Fe yang
lebih tinggi dari Mn dalam sampel air tanah
yaitu berturut-turut adalah 6,02 mg/L dan
0,79 mg/L. Setelah dilakukan adosrpsi pada
keadaan optimum yaitu pH adsorbat 4,
diameter adsorben 0,075-0,250 mm dan
dosis adsorben 20 g/L dengan waktu
pengamatan sampai 60 menit dan kecepatan
pengadukan 100 rpm, diperoleh hasil seperti
disajikan pada Gambar 6.
Efisiensi Penyisihan (%)
100
Sampel
air tanah
80
60
40
20
Penyisihan Fe
Penyisihan Mn
0
0
20
40
Waktu (menit)
60
Gambar 6. Perbandingan efisiensi penyisihan
Fe dan Mn dari sampel air tanah dengan
menggunakan kulit jagung sebagai adsorben
(konsentrasi awal Fe = 6,02 mg/L; konsentrasi
awal Mn = 0.79 mg/L)
Gambar 6 menunjukan bahwa dengan
kondisi konsentrasi awal Fe yang lebih besar
dari Mn, didapatkan efisiensi penyisihan Fe
yang lebih tinggi juga dari Mn. Dalam waktu
pengamatan selama 60 menit, efisiensi
penyisihan Fe berada dalam rentang 90,9694,46% dan Mn berkisar 42,04-43,31%.
Efisiensi penyisihan yang didapat lebih
rendah dari efisiensi yang diperoleh pada
percobaan dengan larutan artifisial dan
rentang perbedaan efisiensi penyisihan Fe
dan Mn juga lebih besar. Hal ini disebabkan
karena dalam sampel air tanah juga
terkandung beragam ion lain yang juga
berkompetisi untuk dapat teradsorpsi pada
sisi aktif adosriben kulit jagung, sehingga
menggangu efisiensi penyisihan Fe dan Mn.
SIMPULAN
Terjadi kompetisi adsorpsi Fe dan Mn pada
proses adsorpsi menggunakan adsorben kulit
jagung;
Pada variasi konsentrasi logam Mn dalam
larutan logam Fe yang tetap yaitu Fe>Mn;
Fe=Mn; dan Fe<Mn, diperoleh efisiensi
penyisihan logam Fe berturut-turut adalah
98,55%; 95,64%; 94,19% dan penyisihan
Mn adalah 80,29%; 87,30%; 89,71%.
Keberadaan logam Mn dalam larutan
mempengaruhi efisiensi penyisihan Fe oleh
adsorben kulit jagung, dimana didapatkan
bahwa semakin tinggi konsentrasi Mn, maka
efisiensi penyisihan Fe semakin menurun;
Efisiensi penyisihan masing-masing logam
menjadi tidak optimal jika konsentrasi salah
satu logam mendominasi atau lebih besar
dari logam lainnya;
Efisiensi penyisihan terhadap logam Fe
selalu lebih besar daripada Mn di setiap
variasi konsentrasi yang diuji disebabkan
karena proses adsorpsi dilakukan pada
kondisi optimum penyisihan Fe pada
adsorben kulit jagung dan lebih kecilnya
jari-jari ion logam Fe daripada jari-jari ion
logam Mn, sehingga ion Fe lebih cepat
teradsorpsi ke sisi aktif adsorbent kulit
jagung dibandingkan dengan Mn.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih atas
bantuan dana untuk penelitian ini kepada
DIPA Universitas Andalas, sesuai dengan
Surat Perjanjian Pelaksanaan Pekerjaan
Penelitian
Nomor:
088/H.16/PL/DIPA/I/2009, tanggal 2 April
2009.
DAFTAR PUSTAKA
Barros, M.A.S.D., Zola, A.S., Arroyo, P.A.,
Sousa-Aguiar, E.F., Tavares, C.R.G.
(2003) Binary Ion Exchange of Metal
Ions in Y and X Zeolites. Brazilian
105
Jurnal Teknik Lingkungan UNAND 13 (2) : 100-106 (Juli 2016)
Journal of Chemical Engineering. Vol.
20, No. 04, pp. 413 – 421.
Eckenfelder. (2000). Industrial Water
Pollution Control. Mc Graw-Hill.
Singapura.
Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air.
Kanisius, Yogyakarta.
Emmanuela, K.A. dan Rao, V.A. (2008)
Adsorption of Mn (II) from Aqueous
Solutions using Pithacelobium Dulce
Carbon. Rasayan Journal of Chemistry.
Vol.1, No.4, pp 840-852.
Gustilisa, R. 2006. Penyisihan Logam Fe
dengan Menggunakan Expanded Perlite
Sungai Geringging Pariaman Sebagai
Adsorben. Tugas Akhir. Tugas Akhir.
Teknik Lingkungan Fakultas Teknik
Universitas Andalas. Padang.
Igwe, J.C., Ogunewe, D.N., Abia, A.A.
2005. Competitive Adsorption of Zn(II),
Cd(II) and Pb(II) Ions from Aqueous and
Non-Aqueous Solution by Maize Cob and
Husk. African Journal of Biotechnology.
Vol. 4, No. 10, (10), pp. 1113-1116.
Indah, S., Helard, D., Sasmita, A. (2016).
Utilization of Maize Husk (Zea mays L.)
as Low-cost Adsorbent in Removal of
Iron from Aqueous Solution. Water
Science & Technology. Vol 73, No.12,
pp 2929-2935.
106
Shinta Indah dkk
Ju, O., and Ezuma, I. (2014). Adsorption
Studies of Heavy Metals by Low-Cost
Adsorbents. Journal of Applied Sciences
and Environmental Management, Vol.
18, No. 3, pp 443-448.
Kawamura, S. 1991. Integrated Design of
Water Treatment Facilities. John Willey
& Sons Inc. New York.
Kurakake, M., Kisaka, W., Ouchi, K.,
Komaki, T. (2001). Pretreatment with
Ammonia
Water
for
Enzymatic
Hydrolysis of Corn Husk, Bagasse, and
Switchgrass. Applied Biochemistry and
Biotechnology. Vol. 90, Issue 3, pp 251–
259.
Kong, S., Wang Y., Zhan, H., Liu, M.,
Liang, L., Hu, Q. (2014). Competitive
adsorption of humic acid and arsenate on
nanoscale iron–manganese binary oxideloaded zeolite in groundwater. Journal
of Geochemical Exploration. Vol. 144,
pp 220–225.
Mengistie, A A., Rao, S., Rao P., and
Singanan, M. (2008). Removal of Lead
(II) from Aquoeus Solution Using
Activated
Carbon
from
Mitilia
Ferruginea Plant Leaves. Bulletin of the
Chemical Society of Ethiopia, Vol. 22,
No. 3, pp. 349-360
Reynold, T.D. dan Richard, P.A. (1996).
Unit Operation and Processes in
Environmental
Engineering.
PWS
Publishing Company. California.