ADSORPSI LOGAM BESI DAN MANGAN DARI LIMBAH CAIR DENGAN BATANG ECENG GONDOK (Eichornia crossipes) Oleh Muhamad Rizal
Abstrak
Eceng gondok (Eichornia crossipes) crossipes) adalah gulma yang termasuk dalam kelas Liliopsida dan merupakan tumbuhan tumbuhan air yang tumbuh di rawa-rawa, rawa-rawa, danau, waduk atau sungai yang aliran airnya tenang. Tanaman eceng gondok mempunyai mempunyai bentuk dan ukuran yang beraneka ragam tergantung pada keadaan geografi area tempat tumbuhnya. Tanaman ini mempunyai kemampuan menyerap logam berat dan senyawa sulfid. Selain itu, tanaman ini juga mengandung protein, selulosa yang lebih banyak daripada non selulosanya sebagai lignin, abu, lemak dan bahan-bahan lain. Penelitian ini bertujuan untuk menjajaki kemungkinan penggunaan eceng gondok untuk menurunkan kadar logam Mangan dan Besi dalam limbah cair dengan menggunakan batang eceng gondok Kata kunci : adsorpsi, batang, eceng gondok, besi, mangan
di Sungai Amazon, Brasilia. Eceng gondok
1. Pendahuluan
memiliki Eceng
gondok
(Eichornia
crossipes)
Eceng
kecepatan
gondok
tumbuh
dengan
yang
mudah
tinggi.
menyebar
pertama pertama kali ditemukan secara tidak sengaja
melalui saluran air ke badan air lainnya,
oleh Carl Friedrich Philipp von Martius,
sehingga
seorang botanis berkebangsaan Jerman pada
gulma
tahun 1824 ketika sedang melakukan ekspedisi
perairan. Tanaman Tanaman eceng gondok mengandung
tumbuhan
karena
dapat
ini
dianggap
merusak
sebagai
lingkungan
17,2% protein kasar, 15-18% serat dan 16-
disebabkan karena harga yang murah dan
20%
beberapa
kekuatannya yang baik sreta penggunaannya
komponen, komponen, seperti; s eperti; hidrogen, kalium, kalsium, kalsium,
yang luas. Bijih besi yang dapat diolah harus
karbon,
mengandung senyawa besi yang besar. Bijih
abu,
yang
belerang,
terdiri
dari
mangan
dan
lain-lain.
Komponen kimia yang terkandung dalam
besi
tanaman
mengandung
eceng
gondok
tergantung
pada
adalah
suatu
zat
mineral mineral
cukup
kadar
yang
besi
untuk
kandungan unsur hara tempat tumbuh dan sifat
dileburkan kira-kira 20 %. Komposisi dan
daya serap tanaman tersebut. Eceng gondok
bentuk bijih besi berbeda-beda, berbeda-beda, jika besi
dapat
dan
dipanaskan bersama-sama karbon pada suhu
senyawa sulfid. Selain itu, eceng gondok
1420oK – 1470oK maka akan terbentuk
mengandung protein lebih dari 11,5% atas
suatu alloy.. alloy.. Seiring dengan perkembangan
dasar berat kering dan mengandung selulosa
zaman
yang lebih tinggi daripada non selulosanya,
bermunculan bermunculan untuk menghasilkan menghasilkan besi . Salah
seperti; lignin, abu, lemak dan zat-zat lain.
satu sebabnya adalah karena besi memiliki
menyerap
logam-logam
berat
Besi merupakan logam yang paling
banyak
teknologi
baru
yang
kegunaan yang sangat banyak dan terlebih lagi
banyak terdapat dialam. dialam. Besi juga diketahui
karena
sebagai unsur yang paling banyak membentuk
dipenjuru dunia. Oleh karena itu penting untuk
bumi, yaitu kira-kira 4,7 - 5 % pada kerak
kita mempelajari lebih lanjut mengenai besi
bumi. Besi adalah logam yang dihasilkan dari
tersebut.
bijih besi dan jarang dijumpai dalam keadaan
bijih besi
Mangan
yang relatif
relative
dalam
melimpah
berlimpah,
banyak
dan
bebas, kebanyakan besi terdapat dalam batuan
terdapat
dan tanah sebagai oksida besi, seperti oksida
terutamaoksida,
besi magnetit magnetit ( Fe3O4) mengandung besi 65 %,
karbonat.
hematite ( Fe2O3 ) mengandung 60 – 75 %
pa da ny a ,
besi, limonet ( Fe2O3 . H2O ) mengandung besi
didapat dengan
20 % dan siderit (Fe 2CO3). Dalam kehidupan,
melalui reduksi
besi merupakan logam paling biasa digunakan
elektropositif, dan mudah melarut dalam asam
dari pada logam-logam yang lain. Hal ini
bukan
oksida
Logam
hidrat,
dapat
a t au
deposit, atau
diperolehdari da r iMn3O4 yang memanggangnya,
dengan Al.
pengoksidasi
Mangancukup
(Cotton,2007:
459).Sebagai unsure bebas mangan adalah
menyebabkan
industri yang penting denganmenggunakan
secara difusional terjerap ke dalam pori-pori
paduan logam, terutama dalam stainless sta inless st eel.
adsorbent, dan terikat untuk waktu tertentu.
Senyawa denganoksidasi VI (hijau) adalah
Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi
agen
rentan
adalah
adalah
konsentrasi adsorbate, luas permukaan aktif
oksidator
kuat
dan
terhadapdisproposionasi.
sangat
Mangan
molekul-molekul
jenis
adsorbent,
adsorbent,
keras,sangat
kemungkinan terjadinya koadsorbsi pabila
Mangan
ion
mudah
memiliki
teroksidasi.
berbagai
warna,
larut
adsorbate,
logam putih mirip besi. Ia adalah logam rapuh,
daya
jenis
adsorbate
adsorbent,
dan
terdapat lebih dari satu jenis adsorbate.
tergantung pada keadaan oksidasi mereka, dan
Limbah industri yang paling banyak
dalam indistri digunakan sebagai pigmen.
mengandung
Logammangan bersifat feromagnetik setelah
tailing karena ketika tailing di buang dalam
diberi
bentuk
perlakuan.
Logam
murninya
logam
bubur,
berat
fraksi
adalah
pasir
limbah
cenderung cenderung
terdapatsebagai bentuk alotropik dengan 4
mengendap di sekitar titik pembuangan dan
jenis.
adalah
lumpur akan mengendap jauh dari titik
mineralmangan yang paling banyak dijumpai.
pembuangan pembuangan sebagai suspensi dalam waktu
Logam
dengan
lama. Secara mineralogi tailing dapat terdiri
dengan
atas beraneka mineral seperti silika, silikat
atau
besi, magnesium, magnesium, natrium, kalium, dan sulfida.
Irolusi
dan
rhodokhrosit
mangan
caramereduksi Natrium,
oksida
Magnesium, Magnesium,
diperoleh mangan Aluminium, Aluminium,
dengan proses elektrolisis (Anonim, 2008). Adsorpsi mana
merupakan
molekul-molekul
fenomena
fluida
(gas,
Sulfida mempunyai sifat aktif secara kimiawi, di
uap,
dan apabila bersentuhan dengan udara akan mengalami
oksidasi
sehingga
membentuk
maupun cairan) secara selektif mengalami
garam-garam bersifat asam dan aliran asam
proses perpindahan massa menuju permukaan
mengandung sejumlah logam beracun seperti
padatan penyerap. penyerap. Adsorbsi terjadi karena
Hg, Cd dan Pb (Herman, 2006).
adanya perbedaan potensial antara molekul-
Logam-logam
dari
dalam
bumi
molekul adsorbate dengan permukaan aktif
digolongkan sebagai sumberdaya alam yang
pada pori-pori adsorbent. Gaya tersebut yang
tidak dapat diperbaharui. Secara kimiawi
logam bereaksi untuk menuju ke tingkat stabil
kadmium
biasanya dengan cara membentuk membentuk garam atau
(Sutamihardja (Sutamihardja et al. 1982).
bentuk unsur yang stabil. st abil. Sebanyak Sebanyak 20 logam
(Cd),
Menurut
nikel (Ni),
kobalt (Co)
Kementerian
Negara
diklasifikasikan sebagai racun dan sebagian
Kependudukan dan Lingkungan Hidup (1990)
dilepaskan ke lingkungan dalam jumlah yang
dalam Marganof (2003), sifat toksisitas logam
menimbulkan
berat dapat dikelompokkan dikelompokkan menjadi menjadi 3 (tiga)
risiko
terhadap
kesehatan
manusia. Berbeda dengan logam biasa, logam berat adalah istilah yang digunakan untuk kelompok logam berat dan metaloid yang dentisitasnya lebih tinggi dari 5 g/cm3. Logam berat diperairan terdapat dalam bentuk terlarut dan tersuspensi (terikat dengan zat padat tersuspensi. Logam berat terletak disudut
yaitu : 1. Bersifat toksik tinggi yang terdiri atas unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu dan Zn. 2. Bersifat toksik menengah yang terdiri dari Cr, Ni dan Co. 3. Bersifat toksik sangat rendah yang terdiri dari Mn dan Fe.
kanan bawah dalam sistem periodik unsur,
Logam berat bersifat toksik karena
memiliki afinitas yang tinggi terhadap unsur S
logam berat tersebut dapat berikatan dengan
dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92
ligan dan struktur biologi. Sebagian besar
dari periode keempat sampai dengan periode
logam membentuk ikatan dengan berbagai
ketujuh. Biasanya mempunyai daya hantar
enzim dalam tubuh. Ikatan-ikatan ini dapat
listrik yang tinggi dan merupakan bahan
mengakibatkan tidak aktifnya enzim yang
pencemar pencemar lingkungan yang tahan urai. UnsurUnsur-
bersangkutan, bersangkutan, hal inilah yang mengakibatkan mengakibatkan
unsur logam berat tersebut biasanya erat
terjadinya toksisitas logam tersebut. Logam
kaitannya dengan masalah pencemaran dan
yang terikat pada enzim sulit untuk di
toksisitas.
dan
identifikasi karena tidak diketahui enzim mana
kimianya, tingkat atau daya racun logam berat
yang menjadi target dari ikatan 12 logam
terhadap hewan dan air dapat di urutkan dari
tersebut. Afinitas atau daya gabung dari ikatan
tinggi ke rendah sebagai berikut: merkuri
logam dengan enzim biasanya sangat kuat
(Hg), kadmium (Cd), seng (Zn), timbal (Pb),
(Darmono, (Darmono, 1995).
Berdasarkan
sifat
fisika
Penelitian
ini
bertujuan
untuk
hingga halus. Perlakuan ketiga, batang eceng
menjajaki kemungkinan penggunaan eceng
gondok dihaluskan dan kemudian dikeringkan
gondok untuk menurunkan kadar besi dan
dengan menggunakan oven.
mangan dalam limbah dengan menggunakan batang eceng eceng gondok
3. Hasil dan Pembahasan
a.
2. Metode penelitian
Penelitian Laboratorium
ini
dilaksanakan
Terpadu
di
UIN
Pusat
Hasil Penyerapan
Perlakuan
CuSO4
FeCl3
KMnO4
Batang utuh
-
-
-
Dihaluskan Dihaluskan
-
+
+
Dikeringkan
-
+
+
Syarif
Hidayatullah Hidayatullah Jakarta.
b. Waktu yang dibutuhkan
Alat alat yang digunakan dalam penelitian
Perlakuan
CuSO4
FeCl3
KMnO4
ini adalah tabung reaksi, batang pengaduk,
Batang utuh
0.0
0.0
0.0
cawan porselin, oven, botol semprot, gelas
Dihaluskan Dihaluskan
0.0
1 hari
5 menit
ukur, labu ukur, timbangan analitik, alu dan
Dikeringkan
0.0
1 hari
70 detik
mortar, dan gelas arloji. Bahan-bahan yang digunakan antara lain
c.
tanaman eceng gondok yang diambil dari rawa empang
pemancingan
pelangi
Grafik Waktu
terhadap perlakuan
CuSO4
dibelakang
SMPn 223 Jakarta, aquadest, larutan FeCl 3,
CuSO4
larutan CuSO4, dan larutan KmnO4. Penelitian
ini
menggunakan
larutan
1 0,5
dengan konsentrasi 0,03M dengan macammacam
perlakuan
batang
eceng
gondok.
Pertama batang eceng gondok tidak dilakukan apa-apa hanya utuh. Perlakuan kedua, batang eceng
gondok
dihaluskan
dengan
mortar
0
CuSO4
d. Grafik Waktu
terhadap perlakuan
FeCl3
tanda-tanda
toksisitas
Mc.Donald
1979).
(Wolverton Hasil
&
penelitian
sebelumnya mengatakan bahwa eceng gondok
FeCl3
mampu
30 20 10 0
menyerap
dan
mengakumulasi
berbagai logam berat seperti seperti besi, mangan, mangan, FeCl3
seng, aluminium, kadmium, timah, merkuri, nikel, perak, kobalt, strontium, kromium dan tembaga. Bahkan platinum ditemukan pula
e.
Grafik Waktu
terhadap perlakuan
terakumulasi dalam jaringan. Kemampuan
KmnO4
biofilter
adalah
eceng
gondok
sebagai
dengan
adanya
mikroba
rhizosfera pada rhizosfera pada akar dan di dukung oleh daya
KMnO4
adsorpsi serta akumulasi yang besar terhadap
6 4 2 0
KMnO4
bahan
pencemar pencemar
tertentu,
maka
dapat
dimanfaatkan sebagai alternatif pengendali pencemaran pencemaran di perairan (Marianto, (Marianto, 2001). Bahan-bahan
organik
maupun
anorganik
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan termasuk logam berat yang terlarut di dalam jenis tanaman yang dapat menjadi adsorben. air dapat di reduksi oleh mikroba rhizosfera Tanaman eceng gondok sangat bagus sebagai yang terdapat pada akar eceng gondok dengan adsorben logam logam limbah tetapi dengan cara menyerapnya dari perairan dan sedimen berbagai perlakuan. perlakuan. kemudian mengakumulasikan bahan terlarut Eceng gondok memiliki potensi untuk ini ke dalam struktur tubuhnya (Suriawiria, mengolah
limbah
domestik
dan
limbah 1993). Akan tetapi jika kehadiran eceng
industri. Eceng gondok merupakan biofilter gondok sudah melebihi ambang batas yang yang dapat dengan menyerap logam berat dapat di tolelir oleh lingkungan perairan, maka seperti timbal, kadmium, merkuri, dan nikel justru akan mencem mencemari ari lingkungan tersebut. tersebut. dalam
jumlah
tinggi
tanpa
menunjukkan
Perlakuan
pertama,
dilakukan
dengan
hanya batang utuh saja dengan sampel seperti
4. Logam Fe sangat lama untuk diserap, membutuhkan waktu 24 jam.
diatas. Dari hasil diatas ternyata didapatkan eceng gondok tidak dapat menyerap logam Cu dalam
berbagai
perlakuan.
Tetapi
dapat
5. Daftar Pustaka
1. http://digilib.its.ac.id/public/ITS-
menyerap logam Fe dan Mn dalam perlakuan
Undergraduate-20552-
dihaluskan
2708100087-Chapter1.pdf
Waktu
dan
dikeringkan
dalam
oven.
yang dibutuhkan untuk menyerap
logam Fe selama 24 jam hingga menjadi jernih tatapi hanya 5 menit jika dihaluskan dan hanya 70 detik saat dikeringkan.
2. http://eprints.undip.ac.id/1529/1 /Makalah_Penelitian.pdf
3. http://elib.pdii.lipi.go.id/katalog/i ndex.php/searchkatalog/byId/519
Pada penyerapan logam Mn ini adalah 30
logam yang paling cepat diserap karena sifat 4. https://www.google.com/url?sa=t sifat logam Mn itu sendiri yang dapat mudah &rct=j&q=&esrc=s&source=web&
diserap oleh adsorben. cd=1&cad=rja&ved=0CCgQFjAA& url=http%3A%2F%2Fwww.sobatb
4. Kesimpulan
umi.com%2Finspirasi%2Fview%2F
Berdasarkan
penelitian
diatas,
dapat
disimpulkan bahwa : 1. Eceng gondok dapat menyerap logam logam berat 2. Waktu penyerapan logam bermacammacam 3. Logam Cu tidak dapat diserap tetapi logam Mn dan Fe dapat diserap oleh eceng gondok
496%2FRingkasan-EksekutifPenelitian-Penggunaan-KarbonAktif-Eceng-Gondok-Eichhorniacrassipes-sebagai-AdsorbenLimbah-Pemindangan-Ikan-DiDaerah-Warung-JambuBogor&ei=KqW6UqaHIojVrQfZ6Y GgDw&usg=AFQjCNFd-l5tZSeI-
wsiclee9c2nqteagQ&sig2=aNuubZANTlPDkBHt6a40g
5. http://repository.ipb.ac.id/bitstre am/handle/123456789/58320/20 12tre_BAB%20II%20Tinjauan%20 Pustaka.pdf?sequence=6
Logam Mn terserap
Logam Fe terserap
Logam Cu tidak terserap
