Embed Size (px)
Citation preview
SINTESIS HIBRIDA ALGA-SILIKA DARI BIOMASSA Porphyridium sp
DENGAN TEKNIK PELAPISAN PARTIKEL MAGNETIT (Fe3O4) DAN
UJI ADSORPSI TERHADAP METILEN BIRU DALAM LARUTAN
(Skripsi)
Oleh
FENTRI HARIYANTI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2017
ABSTRAK
SINTESIS HIBRIDA ALGA-SILIKA DARI BIOMASSA Porphyridium sp
DENGAN TEKNIK PELAPISAN PARTIKEL MAGNETIT (Fe3O4) DAN
UJI ADSORPSI TERHADAP METILEN BIRU DALAM LARUTAN
Oleh
Fentri Hariyanti
Pada penelitian ini telah dilakukan sintesis alga silka (HAS) Porphyridium sp. dan
alga silika magnetit (HAS-M) dengan bahan utama tetraetilortosilikat (TEOS)
sebagai matriks. Material hasil sintesis dikarakterisasi dengan menggunakan
spektrofotometer inframerah (IR) untuk mengidentifikasi gugus fungsional, X-ray
diffraction (XRD) untuk mengetahui tingkat kekristalan, dan spektrofotometer
SEM-EDX untuk mengetahui morfologi permukaan. Uji adsorpsi yang dilakukan
meliputi variasi pH, waktu kontak, dan variasi konsentrasi metilen biru. pH
optimum interaksi HAS dan HAS-M dengan larutan metilen biru masing-masing
diperoleh pada pH 4 sampai 8 sedangkan waktu kontak optimum diperoleh
masing-masing pada waktu 60 dan 90 menit. Data kinetika adsorpsi metilen biru
pada HAS dan HAS-M cenderung mengikuti model kinetika pseudo orde dua
dengan koefesien korelasi (R2) masing-masing sebesar 0,970 dan 0,979. Isoterm
adsorpsi metilen biru pada HAS dan HAS-M cenderung mengikuti model isoterm
Freundlich dengan koefisien korelasi (R2) 0,901 dan 0,989 yang termasuk dalam
jenis adsorpsi secara fisika.
Kata kunci : Porphyridium sp, pelapisan magnetit, adsorben, metilen biru.
ABSTRACT
SYNTHESIS OF SILICA-ALGAE HYBRID FROM Porphyridium sp
BIOMASS WITH COATING TECHNIQUE OF MAGNETITE PARTICLE
(Fe3O4) AND ADSORPTION TEST TO METHYLENE BLUE IN
SOLUTION
By
Fentri Hariyanti
In this research, it has been conducted the synthesis of silica algae hybrid (HAS)
Porphyridium sp. and magnetic silica algae hybrid (HAS-M) with the main
material of tetraethylortosilicate (TEOS) as a matrix. The result of material
synthesis was characterized by using infrared spectrophotometer (IR) to identify
the functional groups, the X-ray diffraction (XRD) to determine the crystallinity
level, and the SEM-EDX spectrophotometer to determine the surface morphology.
The adsorption test was conducted consisting of the pH variation, contact time,
and variation of methylene blue concentration. The optimum pH of HAS and
HAS-M interaction with methylene blue solution were each obtained at pH 4 to 8
while the optimum contact time was obtained at 60 and 90 min respectively. The
kinetics data of methylene blue adsorption on HAS and HAS-M tend to follow the
pseudo second order kinetic model with the correlation coefficient (R2) are 0.970
and 0.979 respectively. The adsorption isotherm of methylene blue on HAS and
HAS-M tend to follow Freundlich's isotherm model with the correlation
coefficient (R2) are 0.901 and 0.989 that was included in the type of physical
adsorptions.
Keywords: Porphyridium sp., magnetite coating, adsorbent, methylene blue.
SINTESIS HIBRIDA ALGA-SILIKA DARI BIOMASSA Porphyridium sp
DENGAN TEKNIK PELAPISAN PARTIKEL MAGNETIT (Fe3O4) DAN
UJI ADSORPSI TERHADAP METILEN BIRU DALAM LARUTAN
Oleh
FENTRI HARIYANTI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA SAINS
Pada
Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDARLAMPUNG
2017
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pesawaran , pada tanggal 24 April
1996, sebagai anak bungsu dari tiga bersaudara, putri
dari Bapak Suil Hamid dan Ibu Tukiyem (Almh).
Jenjang pendidikan diawali dari Sekolah Dasar (SD) di
SDN 1 Gunung Sari diselesaikan pada Tahun 2007,
Sekolah Menengah Pertama (SMP) di SMPN 1 Kedondong diselesaikan pada
Tahun 2010 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMAN 1 Ambarawa,
diselesaikan pada Tahun 2013. Penulis terdaftar sebagai Mahasiswa Jurusan
Kimia FMIPA Unila melalui jalur PMPAP (Penerimaan mahasiswa perluasan
akses pendidikan) yang selanjutnya menjadi mahasiswa penerima beasiswa
Bidikmisi. Pada tahun 2016. Penulis melakukan Praktek Kerja Lapangan di
Laboratorium Kimia Anorganik/Fisik Jurusan Kimia FMIPA Unila di Bandar
Lampung. Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi asisten Kimia
Anorganik II. Prestasi yang pernah diraih oleh penulis selama menjadi mahasiwa
kimia diantaranya adalah mendapatkan juara 3 Olimpiade Sains Nasional
Pertamina (OSN) tingkat Provinsi Lampung dan pernah dinobatkan sebagai
mahasiswa berprestasi Jurusan Kimia pada tahun 2015. Penulis juga aktif pada
beberapa organisasi tingkat fakultas dan universitas pada tahun 2014 penulis
menjadi sekertaris Biro Dana Usaha (Danus) Rois FMIPA, menjadi Bendahara
Umum Himaki (Himpunan Mahasiswa Kimia) pada tahun 2015, menjadi DPM
(Dewan Perwakilan Mahasiswa) Fakultas MIPA sebagai Ketua Komisi II
(Keuangan lembaga) pada tahun 2016, dan menjadi DPM U (Dewan Perwakilan
Mahasiswa Universitas) sebagai Ketua Komisi III (Keuangan lembaga) pada
tahun 2017. Penulis juga mengikuti beberapa komunitas diluar kampus guna
meningkatkan kapasitas dan wawasan penulis. Komunitas yang diikuti
diantaranya KBDG (Komunitas Belajar Desain Grafis) Lampung, QHI (Qur’an
Healing Indonesia. Selain mengikuti organisasi dan komunitas penulis juga aktif
sebagai pengajar kegiatan mengajar yang dilkukan diataranya menjadi mentor
Qerobaq di Fakultas MIPA (Ilmu Tahsin), menjadi guru bimbel PPAI SMA Al-
Kautsar Bandar Lampung, menjadi guru privat dilembaga privat Global Educare
dan kegitan mengajar lainnya. Pada Bulan Juli, penulis melakukan Kuliah Kerja
Nyata (KKN) di Desa Sumber Bahagia, Kecamatan Seputih Banyak, Kabupaten
Lampung Tengah, Provinsi Lampung selama 40 hari.
Motto
Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan
(Q.S Al. Insyirah;6)
Tiap – tiap yang berjiwa akan merasakan mati. Dan sesungguhnya
pada hari kiamat sajalah disempurnakan pahalamu…
(Q.S Al-Imran;185)
Barang siapa yang menempuh suatu jalan untuk menuntut ilmu,
Allah akan memudahkan baginya jalan ke surga
(Nabi Muhammad Saw HR. Muslim)
Barangsiapa yang banyak bicaranya maka banyak kesalahannya;
barangsiapa yang banyak salahnya maka banyak dosanya;
barangsiapa yang banyak dosanya maka neraka lebih layak
baginya
(Nabi Muhammad Saw HR. Baihaqi)
Setiap nafas adalah kesempatan, maka gunakanlah waktu
bernafasmu dengan melakukan seuatu yang bermanfaat untuk
dirimu dan orang lain
(Fentri Hariyanti)
Lakukanlah apa yang bisa dilakukan sekarang, menunda berarti
menyia-nyiakan (Fentri Hariyanti)
Atas Rahmat Allah SWT Kupersembahkan Karya Sederhanaku ini
Teruntuk
Kedua Orang tuaku,
Ayahku Bapak Suil Hamid dan Ibuku Tukiyem yang sudah mendahului kami. yang telah memberikan rasa kasih sayang, cinta,
pengorbanan, motivasi serta doa indah tak terbatas untukku.
Kakak – kakakku Feri Febrianto dan Yuda Ardiasah dan kakak –
kakak iparkku Antin Tri Utami dan Santi terima kasih atas
perhatian, kasih sayang, doa dan dukungannya.
Prof. Dr Buhani, M.Si dan semua Dosen Jurusan Kimia yang telah membimbing dan mendidik ananda selama menempuh
pendidikan di kampus
Sahabat dan teman-temanku yang selalu berbagi kebahagiaan
Seseorang yang akan mendampingiku kelak
dan Almamater tercinta.
SANWACANA
Alhamdulillahirobil’alamin, segala puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul ”Sintesis Hibrida Alga-Silika Biomassa Porphyridium sp. Dengan
Teknik Pelapisan Partikel Magnetit (Fe3O4) dan Uji Adsorpsi Terhadap
Metilen Biru dalam Larutan” sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana
Sains pada Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Lampung. Shalawat serta salam selalu tercurah kepada Nabi Agung
Muhammad SAW, semoga kita termasuk umatnya yang mendapat syafa’at beliau
di yaumil akhir nanti, aamiin yarabbal’alamin.
Teriring doa setulus hati Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Terkhusus untuk pahlawan hidupku, kedua orang tuaku Bapak ”Suil Hamid”
dan Ibu ”Tukiyem (Almh)” atas seluruh cinta, kasih sayang, kesabaran,
ketulusan, keikhlasan dalam membesarkanku. Terima kasih atas pengorbanan
hidupnya yang tak kenal lelah dalam bekerja, nasihatnya, do’a, dan dedikasi
dalam mendidikku serta menemaniku selama ini. Semoga Allah SWT
membalas dengan jannah-Nya, aamiin Allahumma aamiin;
2. Kakakku Feri Febriyanto dan Yuda Ardiansyah, terima kasih atas seluruh
kebersamaan, kepeduliannya, dan kasih sayangnya;
3. Kepada kaka iparku Antin dan Santi terimakasih atas kepedulian dan kasih
sayangnya;
4. Ibu Prof. Dr. Buhani, M.Si. selaku pembimbing I penelitian saya yang sangat
sabar dalam membimbing, penuh keikhlasan, memberikan arahan,
memotivasi, dan membantu Penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Semoga Allah SWT membalas kebaikan ibu dengan jannah-Nya, aamiin
Allahumma aamiin;
5. Bapak Prof. Suharso, Ph. D.selaku pembimbing II penelitian sekaligus yang
sabar dalam membimbing dan membantu Penulis sehingga dapat
menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah membalas kebaikan Ibu dengan
kebaikan serta keberkahan yang tak ternilai;
6. Ibu Dr. Mita Rilyanti, M.Si selaku pembahas penelitian Penulis atas nasihat
dan bimbingan beliau sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Semoga Allah
membalas kebaikan Bapak dengan kebaikan serta keberkahan yang tak
ternilai;
7. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku ketua jurusan Kimia
FMIPA Unila.yang telah memberukan izin penelitian;
8. Ibu Rinawati. selaku pembimbing akademik atas bimbingan, nasihat, dan
motivasi yang telah diberikan kepada Penulis;
9. Terimaksih untuk kalian temanku para bidadari – bidadari tak bersayap atas
nasihat-nasihat terbaik yang mampu memotivasi diri ini untuk terus
memperbaiki diri menjadi lebih baik;
10. Terimakasih untuk kalian anak-anak ideologisku untuk canda tawa, kasih
sayang serta keingin tahuan kalian yang memacu diri ini untuk terus belajar
tetap semnagat dalam berproses semoga Allah mempertemukan kita di
syurga-Nya Aamiin;
11. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia FMIPA Unila, terima kasih atas seluruh
ilmu, pengalaman, dan motivasi yang telah diberikan selama perkuliahan di
kampus. Semoga Allah membalasnya dengan kebaikan;
12. Mbak Liza selaku laboran Laboratorium Kimia Anorganik/Fisik atas
bantuannya selama penelitian;
13. Rekan-rekan Laboratorium Kimia Anorganik/Fisik: Nur Hastriana, S.Si,
Murnita Anggraini, S.Si, Megafhit Puspitarini,S.Si, Melita Sari, Radho
Alkautsar, S.Si, Ismi Ambalika, S.Si., Nova Tri Irianti, S.Si., Febri
Ardhiyansyah, S.Si., Kartika Agus Kusuma, S.Si., Della Mita Andini, S.Si.,
Eka Setiososari, Awan Gunaevi, Arief Aulia Rahman, Yulia Arizawati, dan
Mita Sasta Viana yang selalu buat suasana Lab jadi rame;
14. Rekan-rekan se-angkatan senasib sepenanggungan Kimia 2013 (CHETIR),
yaitu Doddy, Anggun, Jambu, Ahjumma, Anton, Ana, Arief, Arni, Aulia,
Awan, Subadi, Paul, Della,S.Si., Citra, Dewi, Dian, Dona, Eka M, Eka,
Embung, Esti, Ezra,S.Si., Celli, Nia, Fatimah, Febri., Fera, Diki, Fika, Gesa,
Herma, Nora, Indah, Inggit, Ismi, Kartika, Nisa, Imah,S.Si., Atun, Korina,
Kurnia, Linda, Lulu, Dd Bara, Maya, Mega, Melia, Emak, Mia, Monic,
Mawar, Umi, Ridho, Ines, Mb nita, Nova, Mb Nanda, Dilla, Nurma, Nurul,
Oci, Tyas, Radho, Renita ,Eky, Amha, Riska, Kiki, Riyan, Shela.., Mami,
Sinta, Mbah, Nabil, Bunda, Cuni’, Tika, Gita, Verdi, Netty, Vyna, Dewi,
Widya, Yolanda, Yai, Yulia, Yunitri, Yuvicha, Vicka sebagai keluarga kedua.
Semoga tali silaturrahim ini tetap terjaga, tak akan pernah putus, dan kita
semua akan sukses, Aamiin;
15. Teruntuk, Murnita Anggraini, S.Si, Radho Alkautsar,S.Si, Megafhit S.Si, dan
special buat ukhty Melita Sari yang selalu membantu, menasehati, dan
memberikan motivasi, serta canda tawanya setiap hari, semoga kita semua
dimudahkan segala urusanya Aamiin;
16. Teruntuk My Best Friend Nur Hastriana atas kesabaran, nasihat, motivasi,
dan segala kebaikannya yang tak pernah putus, semoga tali silaturrahim ini
tetap terjalin selamanya;
17. Terimakasih untuk teman – teman komunitas KBDG, QHI, SHOHIB, dan
MDC Lampung atas kebersamaan dan ilmunya;
18. Terimakasih untuk teman-teman KKN Sumber Bahagia Mb Mimi, Mb Lilik,
Unyi, Adul, Fendi, Bang Riski untuk kebersamaanya semoga kita semua tetap
menjadi keluarga;
19. Partner Pimbinan ROIS Kak Didin, Mb jeje, Arief, Mb Taqia, Kak ubay, Mb
lina, Putri, Uut, Agum, Mb Aul, Suyitno, Pranoto, Mb Aya, Erfrizal, Mb
Upeh, Kak Ade dan Mb Hilya yang telah memberikan doa terbaiknya untuk
penulis;
20. Patner pimpinan Himaki periode 2015-2016 Arief Aulia Rahman, Arni Nadya
Ardelita, Fentri Hariyanti, Melita Sari, Radho Alkausar, Febri Ardhiyansyah,
Ismi Ambalika, Yudha Ari Satria, Dona Mailani Pangestika, Eka setiososari,
Nur hastriana, Vicka Andini, Ezra Rheinsky Tiarsa, Anggi Widiawati, Sri
Wahyuni yang telah memberikan semangat dan dukungan.
21. Partner DPM Fmipa Budi Prayogo, Wini Rahmawati, Radho Al kautsar,
Efrizal, Pranoto, Rosyad, Uli, Yeni dan Agung untuk motivasi dan do’anya;
22. Terimaksih untuk teman – teman DPM U KBM Unila yang telah memberikan
ilmu serta kebahagiaan disetiap harinya;
23. Terimkasih untuk teman – teman Komisi 3 Aulia, Niken Wulandari, Kurnia,
Zuhroniah, Amanda Yona, Rido Prakoso, Ahmad Yasir, Sadikin untuk ilmu
dan kebersamaannya;
24. Terimaksih untuk teman-teman edelwise Niken, Mb mona, Titin, Widya,
Nadya, Kalista, Riski, Lutfi, Ema, Mb Nurul, Fitri, selvi, Ferli, ami dan
adikku Fauzia yang telah memberikan kebahagiaan disetiap harinya.
25. Adik adik sebimbingan sabar dan harus tetap semangat mengejar S.Si nya.
26. Seluruh mahasiswa kimia angkatan 2011, 2012, 2014, dan 2015
27. Terima kasih banyak untuk seluruh pihak yang membantu Penulis dalam
proses penyelesain skripsi ini, yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Semoga kebaikannya mendapat balasan dari Allah SWT.
Akhir kata, penulis memohon maaf kepada semua pihak apabila skripsi ini masih
terdapat kesalahan dan kekeliruan, semoga skripsi ini dapat berguna dan
bermanfaat sebagaimana mestinya, Aamiin.
Bandar Lampung, 02 Oktober 2017
Penulis
Fentri Hariyanti
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI .................................................................................................. i
DAFTAR TABEL ......................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... v
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................................. 1
B. Tujuan Penelitian ............................................................................... 5
C. Manfaat Penelitian ............................................................................. 6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Biomassa Alga .................................................................................. 7
B. Silika Gel ........................................................................................... 9
C. Proses Sol Gel ................................................................................... 11
D. Magnetit (Fe3O4) ................................................................................ 15
E. Zat Warna Metilen Biru ..................................................................... 16
F. Adsorpsi ............................................................................................. 20
1. Kinetika adsorpsi .......................................................................... 22
2. Kapasitas Adsorpsi........................................................................ 23
a. Isoterm Adsorpsi Langmuir ....................................................... 23
b. Isoterm Adsorpsi Freundlich ..................................................... 25
G. Karakterisasi ...................................................................................... 29
1. Spektrofotometer Inframerah (IR) ................................................ 29
2. Difraksi Sinar-X ............................................................................ 30
3. Scanning Electron Microscope (SEM) ......................................... 31
4. Spektrofotometri UV-Vis .............................................................. 32
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat .............................................................................. 34
B. Alat dan Bahan ................................................................................... 35
C. Prosedur Penelitian ............................................................................. 35
1. Sintesis .......................................................................................... 35
a. Pembuatan Magnetit (Fe3O4) .................................................... 35
b. Hibrida Alga Silika (HAS) Porphyridium sp .......................... 36
c. Hibrida Alga Silika Nanopartikel Magnetit (HASM)
Porphyridium sp ....................................................................... 36
2. Karakterisasi Material ................................................................... 37
3. Uji Adsorpsi .................................................................................. 37
a. Variasi pH ................................................................................. 37
b. Waktu Kontak ........................................................................... 38
c. Variasi Konsentrasi .................................................................. 38
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sintesis ................................................................................................. 40
B. Karakterisasi Material ........................................................................... 41
1. Karakterisasi spektrofotometer infra merah (IR) ............................... 41
2. Karakterisasi difraksi sinar-X (XRD) ................................................ 44
3. Karakterisasi SEM-EDX .................................................................... 46
C. Uji Adsorpsi .......................................................................................... 48
1. Variasi pH ......................................................................................... 48
2. Waktu Kontak ................................................................................... 49
3. Variasi Konsentrasi ............................................................................ 53
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ................................................................................................. 57
B. Saran ....................................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 59
LAMPIRAN ................................................................................................... 67
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Panjang gelombang Spektofotometer IR .................................................. 43
2. Hasil analisis struktur kristal ..................................................................... 45
3. Parameter kinetika adsorpsi metilen biru terhadap HAS dan HASM ....... 52
4. Parameter isoterm adsorpsi Langumuir dan Freundlich metilen biru pada
HAS dan HASM ....................................................................................... 55
5. Penentuan kurva standar metilen biru untuk variasi pH ........................... 68
6. Uji adsorpsi larutan metilen biru pada HAS ............................................. 69
7. Uji adsorpsi larutan metilen biru pada HASM ......................................... 69
8. Penentuan kurva standar metilen biru untuk waktu kontak ...................... 70
9. Uji adsorpsi larutan metilen biru pada HAS ............................................. 77
10. Uji adsorpsi larutan metilen biru pada HASM ......................................... 71
11. Penentuan kurva standar metilen biru untuk variasi konsentrasi .............. 71
12. Uji adsorpsi larutan metilen biru pada HAS ............................................ 72
13. Uji adsorpsi larutan metilen biru pada HASM ......................................... 72
14. Data perhitungan hasil kinetika pseudo orde satu pada HAS terhadap
metilen biru ............................................................................................... 73
iv
15. Data perhitungan hasil kinetika pseudo orde satu pada HASM terhadap
metilen biru ............................................................................................... 75
16. Data perhitungan hasil kinetika pseudo orde dua pada HAS terhadap
metilen biru ............................................................................................... 76
17. Data perhitungan hasil kinetika pseudo orde dua pada HASM terhadap
metilen biru ............................................................................................... 77
18. Data perhitungan menggunakan model persamaan Langmuir pada
adsorpsi metilen biru oleh HAS ............................................................... 79
19. Data perhitungan menggunakan model persamaan Langmuir pada
adsorpsi metilen biru oleh HASM ............................................................ 80
20. Data perhitungan menggunakan model persamaan Freundlich pada
adsorpsi metilen biru oleh HAS ................................................................ 82
21. Data perhitungan menggunakan model persamaan Freundlich pada
adsorpsi metilen biru oleh HASM ......................................................... 84
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Alga Rhodophyceae .................................................................................. 7
2. Stuktur silika gel ....................................................................................... 12
3. Struktur TEOS .......................................................................................... 14
4. Struktur biomassa alga yang terimobilisasi dalam silika gel .................... 15
5. Bubuk metilen biru ................................................................................... 17
6. Struktur kimia molekul metilen biru ......................................................... 17
7. Panjang gelombang maksimum metilen biru ............................................ 19
8. Mekanisme biosorpsi ................................................................................ 21
9. Model isotherm adsorpsi Freundlich......................................................... 26
10. Mekanisme reaksi dari adsorpsi metilen biru pada dinding sel
biomassa porphyridium sp. yang diimobilisasi dalam silika gel klasifikasi
panjang gelombang untuk warna spektrum tertentu ................................. 28
11. Klasifikasi panjang gelombang untuk warna spektrum tertentu .............. 33
12. Spektra IR biomassa alga Porphyridium sp .............................................. 42
13. Difraktogram dari magnetit ............................................................................ 44
14. Mikrograf SEM magnetit, HAS dan HASM ............................................. 46
vi
15. Spektrum EDX magnetit, HAS, dan HASM............................................. 47
16. Pengaruh pH tehadap adsorpsi metilen biru pada HAS dan HASM ........ 48
17. Pengaruh waktu tehadap adsorpsi metilen biru pada HAS dan HASM ... 50
18. Kinetika pseudo orde satu pada HAS dan HASM terhadap
metilen biru ............................................................................................... 51
19. Kinetika pseudo orde dua pada HAS dan HASM terhadap
metilen biru ............................................................................................... 52
20. Hubungan antara jumlah metilen biru yang teradsorpsi dengan variasi
konsentrasi metilen biru yang digunakan pada proses adsorpsi oleh HAS
dan HASM ................................................................................................ 53
21. Pola isoterm Langmuir pada HAS dan HASM ......................................... 54
22. Pola isoterm Freundlich pada HAS dan HASM ....................................... 55
23. Panjang gelombang maksimum metilen biru ............................................ 68
24. Kurva standar variasi pH .......................................................................... 69
25. Kurva standar variasi waktu ...................................................................... 70
26. Kurva standar variasi konsentrasi ............................................................. 72
27. Pola kinetika pseudo orde satu pada HAS terhadap metilen biru ............. 74
28. Pola kinetika pseudo orde satu pada HASM terhadap metilen biru ......... 75
29. Pola kinetika pseudo orde dua pada HAS terhadap metilen biru .............. 76
30. Pola kinetika pseudo orde satu pada HASM terhadap metilen biru ......... 78
31. Pola isoterm adsorpsi menenurut model Langmuir pada metiken biru
oleh HAS ................................................................................................... 79
32. Pola isoterm adsorpsi menenurut model Langmuir pada metiken biru
oleh HASM ............................................................................................... 81
vi
33. Pola isoterm adsorpsi menenurut model Freundlich pada metilen biru
oleh HAS ................................................................................................... 83
34. Pola isoterm adsorpsi menenurut model Freundlich pada metilen biru
oleh HASM ............................................................................................... 84
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan industri tekstil di Indonesia saat ini semakin meningkat, sehingga
limbah yang dihasilkan semakin besar. Limbah industri tekstil sebagian besar
mengandung pencemar berupa zat warna yang digunakan pada proses pencelupan.
Pada proses industri pewarnaan dengan zat warna sintetik lebih banyak digunakan
dibandingkan dengan zat warna alam karena zat warna sintetik dapat memenuhi
kebutuhan skala besar dengan warna yang bervariasi dan lebih praktis dalam
pemakaiannya. Limbah tersebut seringkali mencemari lingkungan pada daerah
perairan. Salah satu zat warna sintetik yang mencemari lingkungan perairan
adalah metilen biru (Ruswati, 2003).
Zat warna metilen biru adalah zat warna tekstil yang dibuat dari senyawa azo dan
dari gugus benzen. Gugus benzen sangat sulit didegradasi karena strukturnya
yang sangat stabil, kalaupun dimungkinkan dibutuhkan waktu yang lama.
Senyawa azo adalah senyawa yang paling banyak terdapat dalam limbah dengan
R dan R’ adalah rantai organik yang sama atau berbeda. Senyawa ini memiliki
gugus –N=N yang dinamakan stuktur azo. Senyawa azo bila terlalu lama berada
di lingkungan akan menjadi sumber penyakit karena sifatnya karsinogenik dan
2
mutagenik (Sen dan Demirer, 2003). Oleh karena itu perlu dilakukan usaha untuk
mengurangi konsentrasi metilen biru untuk mencegah terjadinya pencemaran
lingkungan makin meluas. Beberapa cara penghilangan zat warna dan senyawa
organik yang ada dalam pengolahan limbah cair industri tekstil dapat dilakukan
secara kimia, fisika, biologi ataupun gabungan dari ketiganya (Abraiman dan El
Rassy, 2000).
Salah satu metode yang digunakan untuk mengurangi pencemaran metilen biru
yaitu metode adsorpsi. Metode ini sering digunakan karena prosesnya lebih
sederhana, biayanya relatif murah, ramah lingkungan (Buhani et al., 2012; Buhani
dan Suharso, 2012; Buhani et al., 2011; Sembiring et al., 2010; Suharso and
Buhani, 2011; Suharso et al., 2010) dan tidak adanya efek samping zat beracun
(Blais et al., 2000). Adsorben yang digunakan dalam proses adsorpsi adalah
karbon aktif, silika gel, alumina, serta zeolit. Pada saat ini mulai dikembangkan
penggunaan adsorben alternatif yang berasal dari biomassa alga karena lebih
ekonomis. Selain itu alga terdapat di hampir semua lingkungan perairan dan
harganya pun relatif lebih murah (Sadhori, 1995; Sembiring et al., 2009; Buhani
et al., 2010; Buhani et al., 2013; Buhani et al.,2017). Secara biokimia alga mudah
terdegradasi oleh aktivitas bakteri sehingga penggunaan biomassa alga sebagai
bioadsorben lebih aman bagi lingkungan (Martell and Hancock, 1996). Dalam
penelitian ini alga yang digunakan sebagai absorben adalah Porphyridium sp.
yang merupakan jenis dari alga merah dari kelas Rhodophyta (Arad et al., 1998).
Kemampuan biomassa Porphyridium sp. sebagai adsorben cukup tinggi untuk
mengadsorpsi ion atau molekul dalam larutan melalui gugus-gugus fungsi yang
3
terdapat pada biomassa alga (Buhani et al., 2006; Buhani et al., 2012). Adapun
gugus-gugus fungsi yang berhasil di sintesis dan diidentifikasi antara lain: -OH, -
C=O, -CH, -CN, -NH, dan–C-O (Latifah, 1998). Proses pengikatan adsorbat
melibatkan gugus amina dan karboksilat pada dinding sel biomassa alga (Crist,
1981). Walaupun kemampuan alga mengadsorpsi cukup baik namun material ini
tidak dapat digunakan sebagai adsorben secara langsung karena biomassa alga
mempunyai beberapa kelemahan yaitu berat jenis yang rendah, mudah rusak
karena penguraian mikroorganisme lain (Buhani et al., 2012; Buhani et al., 2017)
dan secara teknik sulit digunakan dalam kolom untuk dijadikan aplikasinya
sebagai adsorben (Buhani et al., 2006). Oleh sebab itu perlu dilakukan
immobilisasi biomassa alga dengan matrik pendukung yang mampu
mempertahankan keaktifan gugus fungsi, dan menambah kekuatan serta
ketahanan partikel kimia biomasa alga sehingga lebih efektif digunakan sebagai
adsorben (Buhani and Suharso, 2009).
Matrik pendukung untuk immobilisasi biomassa umumnya berupa padatan
senyawa anorganik seperti silika gel. Silika memiliki situs aktif berupa gugus
silanol (≡SiOH) dan siloksan (≡Si–O–Si≡) pada permukaanya (Buhani et al.,
2009; Buhani et al., 2012; Buhani et al., 2017) sehingga dapat berikatan secara
kimia dengan gugus-gugus fungsi yang terdapat pada biomassa alga. Adsorben
hasil immobilisasi biomassa alga-silika sudah banyak dimanfaatkan sebagai
adsorben logam berat (Buhani et al., 2006; Buhani et al., 2015). Pada penelitian
ini hibrida alga-silika akan digunakan untuk menyerap larutan zat warna metilen
biru. Hal ini dikarenakan gugus-gugus fungsi pada hibrida alga-silika berpotensi
4
untuk mengikat senyawa metilen biru melalui interaksi kimia. Untuk
meningkatkan kemampuan penyerapan hibrida alga-silika terhadap larutan
metilen biru maka dilakukan juga teknik pelapisan dengan magnetit nanopartikel.
Teknik ini merupakan metode yang cukup baik untuk mengatasi adanya gumpalan
padatan tersuspensi (flocculant) dalam limbah industri yang diolah (Jeon, 2011;
Peng et al., 2010; Lin et al., 2011). Nanopartikel memiliki ukuran yang kecil,
memiliki luas permukaan besar serta kapasitas penyerapan tinggi dan dapat
menghalangi gaya tarik-menarik magnetit dipolar antar partikel, sehingga
terbentuk partikel yang mudah terdispersi dalam media cair dan terlindungi dari
kerusakan suasana asam (Pankhurst, 2003). Penggunaan sifat magnetit juga
bermanfaat karena ketika limbah dikembalikan ke dalam lingkungan, tidak
menghasilkan zat yang menyebabkan kontaminasi (Chang and Chen, 2005; Hu et
al., 2005). Selain itu, dengan memodifikasi alga silika dengan teknik tersebut
tidak merusak strukturnya sehingga proses immobilisasi alga pada matriks silika
diharapkan dapat mempertahankan keaktifan gugus-gugus fungsi yang terdapat
pada alga (Liu et al., 2010).
Kemampuan biomassa alga yang baik dalam menyerap logam berat dapat dilihat
dari hasil penelitian terdahulu . Wicaksono et al (2015), telah melakukan
penelitian uji adsorpsi ion logam Ni(II) dan Zn(II) dengan biomassa
Porphyridium sp. yang dimodifikasi dengan silika magnetit (Fe3O4) hasilnya
diperoleh kapasitas adsorpsi untuk masing-masing ion logam tersebut sebesar
62,43 dan 46,00 mg g-1
. Pada penelitian ini dilakukan penelitian lebih lanjut
dengan menggunakan biomassa alga Porphyridium sp. yang digunkan sebagai
5
adsorben zat warna metilen biru dengan judul “sintesis hibrida alga-silika dari
biomass Porphyridium sp. dengan teknik pelapisan partikel magnetit (Fe3O4) dan
uji adsorpsi terhadap metilen biru dalam larutan”. Pada penelitian ini material
yang diperoleh dikarakterisasi dengan spektrofotometer inframerah (IR) untuk
analisis gugus fungsi, untuk mengetahui morfologi permukaan digunakan alat
scanning electron microscope (SEM) dan tingkat kekristalan digunakan alat
diftraktometer sinar-X (XRD). Material yang diperoleh diuji kemampuan
adsorpsinya melalui penentuan laju dan isoterm adsorpsi terhadap zat warna
metilen biru. Kadar zat warna yang teradsorpsi pada adsorben dianalisis dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
B. Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan diatas, penelitian ini
dilakukan dengan tujuan:
1. Mempelajari cara sintesis dan karakterisasi material magnetit (Fe3O4),
hibrida alga silika (HAS) dan hibrida alga silika magnetit (HSAM)
Porphyridium sp.
2. Menentukan kondisi pH, waktu dan konsentrasi optimal dalam proses
adsorpsi warna metilen biru oleh HAS dan HSAM.
3. Menentukan laju dan kapasitas adsorpsi metilen biru pada HAS dan
HSAM.
6
C. Manfaat Peneltian
Adapun manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan informasi tentang proses
sintesis antara silika dengan alga Porphyridium sp. serta modifikasi dengan
magnetit (Fe3O4) dan fungsinya sebagai adsorben zat warna metilen biru.
7
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Biomassa Alga
Alga adalah organisme berklorofil, tubuhnya merupakan thalus (uniselular dan
multiselular), alat reproduksi pada umumnya berupa sel tunggal, meskipun ada
juga alga yang alat reproduksinya tersusun dari banyak sel (Sulisetijono,2009).
Tanaman ini memiliki bentuk dan ukuran yang beraneka ragam, ada yang
mikroskopis, bersel satu, berbentuk benang/pita dan bersel banyak berbentuk
lembaran, berkoloni, dan ada juga yang multi sel (Suryani, 2013). Berdasarkan
pigmen (zat warna) yang terkandung dalam alga, alga dikelompokkan atas empat
kelas, yakni : Rhodophyceae (alga merah), Phaeopyceae (alga coklat),
Chlorophyceae (alga hijau), dan Cyanophyceae (alga biru) (Harris and
Rammelow, 1990). Rhodophyceae (alga merah) tertera pada Gambar 1.
Gambar 1. Alga Rhodophyceae (alga merah)
8
Salah satu alga dari kelas Rhodophyceae (alga merah) adalah Porphyridium sp.
Porphyridium sp. adalah salah satu jenis alga merah dari filum Rhodophyta dan
ordo Porphyridiales. Klasifikasi Porphyridium sp.(Vonshak, 1988) adalah
sebagai berikut:
Divisi : Rhodophyta
Sub Kelas : Bangiophycidae
Ordo : Porphyridiales
Famili : Porphyridiaceae
Genus : Porphyridium
Porphyridium sp. memiliki diameter sel sekita 4-9 µm. Dan pada setiap selnya
tak memiliki dinding sel. Porphyridium sp. dapat hidup di berbagai habitat seperti
air tawar, air laut maupun permukaan tanah yang lembab. Produk komersial dari
Porphyridium sp. diantaranya adalah asam arakidonat, polisakarida, dan
fikoeritrin. Biomassa kering sel Porphyridium cruentum mengandung 2 asam
arakidonat, 35 polisakarida, dan 8% fikoeritrin (Vonshak, 1988).
Secara umum, keuntungan pemanfaatan alga sebagai bioindikator dan biosorben
adalah :
1. Alga mempunyai kemampuan yang cukup tinggi dalam mengadsorpsi logam
berat karena di dalam alga terdapat gugus fungsi yang dapat melakukan
pengikatan dengan logam berat . Gugus fungsi tersebut terutama gugus
karboksil, hidroksil, amina, sulfudril imadazol, sulfat, dan sulfonat yang
terdapat dalam dinding sel dalam sitoplasma.
2. Bahan bakunya mudah didapat dan tersedia dalam jumlah banyak.
9
3. Tidak perlu nutrisi tambahan.
Alga dapat dimanfaatkan sebagai bioindikator logam berat karena dalam proses
pertumbuhannya, alga membutuhkan sebagai jenis logam sebagai nutrien alami,
sedangkan ketersediaan logam dilingkungan sangat bervariasi. Suatu lingkungan
yang memiliki tingkat kandungan logam berat yang melebihi jumlah yang
diperlukan, dapat mengakibatkan pertumbuhan alga terhambat, sehingga dalam
keadaan ini eksistensi logam dalam lingkungan adalah polutan bagi alga.
Menurut Harris and Ramelow (1990), kemampuan alga dalam menyerap ion-ion
sangat dibatasi oleh beberapa kelemahan seperti ukurannya yang sangat kecil,
berat jenisnya yang rendah dan mudah rusak karena degradasi oleh
mikroorganisme lain. Untuk mengatasi kelemahan tersebut berbagai upaya
dilakukan, diantaranya dengan mengimmobilisasi biomassanya. Immobilisasi
biomassa dapat dilakukan dengan menggunakan:
1. Matrik polimer seperti polietilena glikol, akrilat;
2. Oksida seperti alumina, silika;
3. Campuran oksida seperti kristal aluminasilikat, asam polihetero;
4. Karbon
B. Silika Gel
Silika gel adalah suatu bentuk dari silika yang dihasilkan melalui penggumpalan
sol natrium silikat (NaSiO2). Sol dapat didehidrasi sehingga berubah menjadi
padatan atau butiran mirip kaca yang bersifat tidak elastis. Sifat ini menjadikan
silika gel dapat dimanfaatkan sebagai zat penyerap, pengering, dan penopang
10
katalis. Garam–garam kobalt dapat diadsorpsi oleh gel ini. Silika gel mencegah
terbentuknya kelembaban yang berlebihan sebelum terjadi (Punkels, 2008).
Dalam proses adsorpsi, silika gel merupakan salah satu yang paling sering
digunakan sebagai adsorben. Hal ini disebabkan oleh mudahnya silika untuk
diproduksi dan dapat dengan mudah dimodifikasi (Fahmiati et al., 2004).
Silika amorf adalah material yang dihasilkan dari reaksi alkali-silika. Reaksi
alkali-silika dimulai dengan pecahnya ikatan Si-O-Si dan hasilnya membentuk
fasa amorf dan nanokristal (Boinski, 2010). Silika amorf terbentuk ketika silikon
teroksidasi secara termal. Silika amorf terdapat dalam beberapa bentuk yang
tersusun dari partikel-partikel kecil yang kemungkinan ikut tergabung. Biasanya
silika amorf mempunyai kerapatan 2,21 g/cm (Harsono, 2006).
Ketidak teraturan susunan permukaan tetrahedral SiO4 pada silika gel
menyebabkan jumlah distribusi satuan luas bukan menjadi ukuran kemampuan
adsorpsi silika gel walaupun gugus silanol dan siloksan terdapat pada permukaan
silika gel. Kemampuan adsorpsi silika gel ternyata tidak sebanding dengan
jumlah gugus silanol dan siloksan yang ada pada permukaan silika gel, namun
bergantung pada distribusi gugus –OH per satuan luas adsorben (Oscik, 1982).
Silika gel dalam penggunaanya memiliki kelemahan seperti pada rendahnya
efektivitas dan selektivitas permukaan dalam berinteraksi dengan ion logam berat
sehingga silika gel tidak mampu berfungsi sebagai adsorben yang efektif untuk
ion pada metilen biru. Hal ini terjadi karena situs aktif yang ada hanya berupa
gugus silanol (Si-OH) dan siloksan (Si-O-Si). Akan tetapi kekurangan ini dapat
diatasi dengan memodifikasi permukaan dengan menggunakan situs aktif yang
11
sesuai untuk mengadsorpsi ion metilen biru yang dikehendaki. Oleh karena itu,
perlu ditambahkan gugus aktif tertentu pada permukaan silika gel. Modifikasi
permukaan silika gel dapat dilakukan dengan penambahan gugus fungsional
organik yang mampu sebagai pengompleks metilen biru baik secara langsung
maupun menggunakan perantara suatu senyawa organosilan. Modifikasi silika
dilakukan dengan mendesain molekul menggunakan agen suatu senyawa
organosilan sebagai prekusor untuk membentuk permukaan baru pada silika gel
yang mengandung molekul organik (Filha et al., 2006).
C. Proses Sol-Gel
Proses sol-gel telah banyak dikembangkan terutama untuk pembuatan hibrida,
kombinasi oksida anorganik (terutama silika) dengan alkoksisilan. Proses ini
didasarkan pada prekursor molekular yang dapat mengalami hidrolisis,
kebanyakan merupakan alkoksida logam atau semi logam terutama untuk
pembuatan hibrida, kombinasi oksida anorganik (terutama silika) dengan
alkoksisilan. Proses sol-gel merupakan suatu suspensi koloid dari partikel silika
yang digelkan ke bentuk padatan. Suspensi dari partikel koloid pada suatu cairan
atau molekul polimer disebut sol (Rahaman,1995). Proses sol-gel dapat
digambarkan sebagai pembentukan suatu jaringan oksida melalui reaksi
polikondensasi yang progresif dari molekul prekursor dalam medium cair atau
merupakan proses untuk membentuk material melalui suatu sol, gelation dari sol
dan akhirnya membentuk gel (Schubert and Husing, 2000).
12
Keunggulan teknik sol-gel antara lain, homogen, memiliki kemurnian yang tinggi
dapat dipreparasi pada temperatur rendah, bercampur dengan baik pada sitem
multi komponen, ukuran, bentuk, dan sifat partikel dapat dikontrol, dan dapat
dibuat material hibrida-organik dan dapat digunakan untuk meningkatkan
selektivitas dalam kromatografi (Kumar et al., 2008; Buhani et al., 2012).
Gambar 2. Stuktur silika gel (Handoyo, 2000)
Prose sol-gel berlangsung melalui langkah-langkah sebagai berikut:
1. Hidrolisis dan kondensasi
2. Gelation (transisi sol-gel)
3. Aging (pertumbuhan gel)
4. Drying (pengeringan)
Menurut Farook and Ravendran (2000), melalui polimerisasi kondensasi akan
terbentuk dimer, trimer, dan seterusnya sehingga membentuk bola-bola polimer.
Sampai pada ukuran tertentu (diameter sekitar 1,5 nm) dan disebut sebagai
partikel silika primer.
13
Proses kondensasi terjadi pada gugus silanol permukaan partikel bola polimer
yang berdekatan disertai pelepasan air sampai terbentuk partikel sekunder dengan
diameter sekitar 4,5 nm. Pada tahap ini larutan sudah mulai menjadi gel ditandai
dengan bertambahnya viskositas. Gel yang dihasillkan masih sangat lunak dan
tidak kaku yang disebut alkogel. Tahap selanjutnya adalah proses pembentukan
gel. Pada tahap ini, kondensasi antara bola-bola polimer terus berlangsung
membentuk ikatan siloksan menyebabkan menurunnya jari-jari partikel sekunder
dari 4,5 menjadi 4 nm dan akan teramati penyusun alkogel yang diikuti dengan
berlangsungnya eliminasi larutan garam. Tahap akhir pembentukan silika gel
adalah xerogel yang merupakan fasa silika yang telah mengalami pencucian dan
pemanasan. Pemanasan pada temperatur 110°C mengakibatkan dehidrasi pada
hidrogel dan terbentuknya silika gel dengan struktur SiO2.xH2O (Enymia dan
Sulistriani, 1998). Produk akhir yang dihasilkan berupa bahan amorf dan keras
yang disebut silika gel kering.
Bahan dasar yang digunakan untuk membuat sol dapat berupa logam alkoksida
pada proses sol-gel adalah TEOS. Keunggulan dari TEOS diantaranya: mudah
terhidrolisis oleh air dan mudah digantikan oleh gugus OH. Selanjutnya silanol
(Si-OH) direaksikan antara keduanya atau direaksikan dengan gugus alkoksida
non-hidrolisis untuk membentuk ikatan siloksan (Si-O-Si) dan mulailah terbentuk
jaringan silika.
14
Gambar 3. Struktur TEOS (tetraetilortosilikat).
Reaksi pada proses sol-gel dapat dilihat pada persamaan berikut:
Reaksi Hidrolisis
≡Si-OR + H-O-H → ≡Si-OH + ROH
Reaksi Polikondensasi
≡Si-OH + HO-Si → ≡Si-O-Si≡ + H2O
≡Si-OH + RO-Si → ≡Si-O-Si≡ + ROH (Prassas, 2002).
Penggunaan polimer sintetik sebagai pendukung immobilisasi biomassa
Porphiridium sp. didasarkan pada sifat fisik dan sifat kimia polimer serta
kemudahan dalam preparasi. Keuntungan lain dari polimer sintetik adalah tidak
mudah rusak oleh mikroba (Suhendrayatna, 2001).
15
Metode yang digunakan untuk mengimmobilisasi biomass alga ada 2 metode,
yaitu adsorpsi dan penjerapan. Pada metode adsorpsi, biomassa dilekatkan pada
permukaan materi berpori atas dasar mekanisme bahwa bahan pembawa tersebut
dapat berinteraksi dengan biomassa secara fisik. Pada metode penjerapan,
biomassa yang dijerap di dalam suatu mikrokapsul dari bahan polimer organik
akan mempunyai permukaan luas sehingga memperbesar kontak dengan substrat
(Ruswati, 2003).
Porphyridium sp Silika Gel
Gambar 4. Struktur biomassa alga yang terimobilisasi dalam silika gel
(Triyatno, 2004)
D. Magnetit (Fe3O4)
Oksida besi di alam memiliki banyak bentuk diantaranya: magnetit, maghemite,
dan hematite. Magnetit dikenal sebagai oksida besi hitam (black iron oxide) atau
ferrous ferrite. Merupakan oksida logam yang paling kuat sifat magnetisnya
(Teja dan Koh, 2008). Menurut Cabrera et.al (2008), di antara oksida besi
lainnya, magnetit yang berukuran nano banyak dimanfaatkan pada proses industri
16
(misalnya sebagai tinta cetak), aplikasi lingkungan (magnetite carrier
presipitation processes untuk penghilangan ion logam dan filtrasi magnetis), dan
juga aplikasi dalam bidang medis (biomolecule separation dan contrast agent
untuk NMR Imaging). Beberapa di antaranya sangat menarik dan dalam tahap
pengembangan (misalnya drug targeting dan hypertermia). Menurut Dung
(2009), Fe3O4 dapat dihasilkan dari endapan campuran FeCl2∙4H2O dan
FeCl3∙6H2O dalam suasana basa dengan reaksi sebagai berikut:
FeCl2⋅4H2O + FeCl3⋅6H2O + 8NH4OH Fe3O4 + 8NH4Cl + 20H2O
Secara umum reaksinya:
2Fe3+
+ Fe2+
+ 8OH- Fe3O4 + 4H2O
Nanopartikel magnetit digunakan untuk melapisi beberapa surfaktan untuk anti
penggumpalan yang diakibatkan oleh interaksi dipol magnet antara partikel.
Nanopartikel magnetit biasanya terdiri dari pusat magnet dan cangkang polimer
yang mempunyai gugus fungsi yang aktif dan istimewa untuk berbagai aplikasi.
Aplikasi yang paling terkenal dari teknologi magnetit yaitu kromatografi
bioafinitas, penanggulangan limbah air, penghentian enzim atau biomolekul lain,
dan preparasi uji imunologi.
E. Zat Warna Metilen Biru
Metilen biru yang memiliki rumus kimia C16H18ClN3S, adalah senyawa
hidrokarbon aromatik yang beracun dan merupakan zat warna kationik dengan
daya adsorpsi yang sangat kuat. Pada umumnya metilen biru digunakan sebagai
17
pewarna sutra, wool, tekstil, kertas, peralatan kantor dan kosmetik. Senyawa ini
berupa kristal berwarna hijau gelap. Ketika dilarutkan, metilen biru dalam air
atau alkohol akan menghasilkan larutan berwarna biru. Metilen biru memiliki
berat molekul 319,86 gr/mol, dengan titik lebur di 105°C dan daya larut sebesar
4,36 x 104 mg/L (Endang Palupi, 2006).
Gambar 5. Bubuk metilen biru
Adapun bentuk stuktur kimia dari molekul metilen biru tertera pada Gambar 6.
Gambar 6. Struktur Kimia Molekul Metilen biru klorida (Trisnawati, 2008)
18
Molekul zat warna merupakan gabungan dari zat organik tidak jenuh dengan
kromofor sebagai pembawa warna. Zat organik tidak jenuh yang dijumpai dalam
pembentukan zat warna adalah senyawa aromatik antara lain senyawa
hidrokarbon aromatik dan turunannya, fenol dan turunannya serta senyawa
senyawa hidrokarbon yang mengandung nitrogen (Manurung et al., 2004).
Gugus kromofor adalah gugus yang menyebabkan molekul menjadi berwarna.
Gugus auksokrom terdiri dari dua golongan, yaitu :
Golongan kation : -NH2; NHR seperti –NR2Cl.
Golongan anion : -SO3H; -OH; -COOH seperti –O; -SO3; dan lain-lain.
Nama dan struktur gugus kromofor yang dapat memberi daya ikat
terhadap serat yang diwarnainya, antara lain: Nitroso (NO atau (-N-OH)), Nitro
(NO2 atau (NN-OOH)), Grup Azo (-N=N-), Grup Etilen (-C-C-), Grup Karbonil (-
C-O-), Grup Karbon-Nitrogen (-C=NH; CH=N-), dan Grup Karbon Sulfur (-
C=S:-C-S-S-C-) ( Manurung, et al., 2004).. Kromofor zat warna reaktif biasanya
merupakan sistem azo dan antrakuinon dengan berat molekul relatif kecil. Daya
serap terhadap serat tidak besar, sehingga zat warna yang tidak bereaksi dengan
serat mudah dihilangkan. Gugus-gugus penghubung dapat mempengaruhi daya
serap dan ketahanan zat warna terhadap asam atau basa. Gugus-gugus reaktif
merupakan bagian-bagian dari zat warna yang mudah lepas. Dengan lepasnya
gugus reaktif ini, zat warna menjadi mudah bereaksi dengan serat kain. Pada
umumnya agar reaksi dapat berjalan dengan baik maka diperlukan penambahan
alkali atau asam sehingga mencapai pH tertentu (Manurung et al., 2004).
19
Prinsip untuk mengelola limbah cair secara kimia adalah dengan menambahkan
bahan kimia yang mampu menyerap atau mengikat bahan pencemar yang
dikandung oleh limbah dan kemudian memisahkannya.
Untuk menghitung kadar metilen biru yang terabsorpsi, maka dilakukan analisis
untuk mengetahui panjang gelombang maximum dari metilen biru. Berikut
diagram analisis panjang gelombang yang tersaji pada Gambar 7.
Gambar 7. Panjang gelombang maxsimum metilen biru
Pada gambar 7 dapat diketahui bahwa panjang gelombang maxsimum dari metilen
biru adalah 664 nm.
20
F. Adsorpsi
Pengurangan zat warna tektil pada umumnya dapat dilakukan dengan berbagai
cara, salah satunya adalah cara adsorpsi. Adsorpsi adalah kemampuan
menempel suatu zat pada permukaan, sedangkan kemampuan suatu zat untuk
melepaskan diri dari permukaan disebut dengan desorpsi. Biasanya partikel-
partikel kecil zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia yang merupakan ikatan
kuat antara penyerap dan zat yang diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses
yang bolak-balik. Adsorpsi menyangkut akumulasi atau pemutusan substansi
adsorbat pada adsorben dan pada hal ini dapat terjadi pada antar muka dua fasa.
Fasa yang menyerap disebut adsorben dan fasa yang terserap disebut adsorbat
(Oscik, 1982).
Jika interaksi antara adsorbat dan permukaan merupakan interaksi Van der Walls
maka yang terjadi adalah adsorpsi secara fisik. Interaksi Van der Walls
mempunyai jarak jauh, tetapi lemah, dan energi yang dilepaskan jika partikel
terfisisorpsi mempunyai orde besaran yang sama dengan entalpi kondensasi.
Entalpi fisisorpsi dapat diukur dengan mencatat kenaikan temperatur sampel
dengan kapasitas kalor yang diketahui, dan nilai khasnya berada sekitar kurang
dari 20 kJ mol-1 jadi tidak cukup untuk menghasilkan pemutusan ikatan, sehingga
molekul yang terfisisorpsi tetap mempertahankan identitasnya (Atkins, 1999).
Jika molekul teradsorpsi bereaksi secara kimia dengan permukaan,fenomenanya
disebut dengan kimisorpsi. Dalam kimisorpsi, partikel melekat pada permukaan
dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen). Entalpi kimisorpsi
21
jauh lebih besar dari pada untuk fisisorpsi, dan nilai khasnya adalah lebih dari 20
kJ mol-1 (Atkins, 1999). Adsorpsi ini terjadi ketika terbentuknya ikatan kimia
antara substansi terlarut dalam larutan dengan molekul dalam media. Adsorpsi
kimia terjadi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu partikel-partikel adsorbat
mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya Van der Waals atau melalui ikatan
hidrogen. Kemudian diikuti oleh adsorpsi kimia yang terjadi setelah adsorpsi
fisika. Dalam adsorpsi kimia partikel melekat pada permukaan dengan
membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari
tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasi dengan substrat (Atkins,
1999).
Proses menempelnya zat warna ke dalam permukaan sel dengan proses
adsorpsi dijelaskan dalam Gambar 8:
Permukaan Sel
Sitoplasma
Gambar 8. Mekanisme biosorpsi : ikatan awal dari molekul zat warna pada
permukaan sel (Bhowal et al., 2009)
Adsorpsi
22
1. Kinetika adsorpsi
Kinetika kimia adalah tentang kecepatan (laju) reaksi dan bagaimana proses
reaksi berlangsung. Kinetika adsorpsi tergantung pada luas permukaan partikel.
Urutan reaksi mendefinisikan ketergantungan laju reaksi pada konsentrasi spesies
yang bereaksi. Laju reaksi bergantung pada konsentrasi reaktan, tekanan,
temperatur dan pengaruh katalis (Oxtoby, 1990). Kinetika reaksi adsorpsi juga
tergantung pada gugus fungsional dan konsentrasi. Tingginya tingkat substitusi
gugus fungsional pada polimer inert dapat meningkatkan laju reaksi keseluruhan
(Allen et.al., 2004). Kinetika reaksi didasarkan pada analisis kinetika terutama
pseudo orde pertama atau mekanisme pseudo pertama bertingkat. Untuk meneliti
mekanisme adsorpsi, konstanta kecepatan reaksi adsorpsi kimia untuk ion-ion
logam digunakan persamaan sistem pseudo orde pertama oleh Lagergren dan
sistem pseudo orde kedua (Buhani et.al., 2010).
Menurut Soeprijanto et.al., (2006), untuk konstanta laju kinetika pseudo orde satu:
)(1 te
t qqkdt
dq (1)
Dengan qe adalah jumlah ion logam divalen yang teradsorpsi (mg/g) pada waktu
keseimbangan, qt adalah jumlah ion logam divalen yang teradsorpsi pada waktu t
(menit), k1 adalah konstanta kecepatan adsorpsi (jam-1
). Persamaan dapat
diintegrasi dengan memakai kondisi-kondisi batas qt = 0 pada t = 0 dan qt = qt
pada t = t, persamaannya menjadi:
23
tkqqq ete 1ln)ln( (2)
Dengan menggunakan regreasi linear dan mengalurkan ln(qe – qt ) terhadap t
diperoleh konstanta k1. Untuk konstanta kecepatan reaksi orde kedua proses
kemisorpsi:
2
2 )( te
t qqkdt
dq (3)
Setelah integrasi dan penggunaan kondisi-kondisi batas qt=0 pada t =0 dan qt=qt
pada t=t, persamaan linier dapat diperoleh sebagai berikut :
eet q
t
qkq
t
2
2
1 (4)
Dengan k2 konstanta keseimbangan order kedua kemisorpsi (g/mg.jam). Model
kinetika order kedua dapat disusun untuk mendapatkan bentuk linear :
eet q
t
qkq
t
2
2
1 (5)
2. Kapasitas Adsorpsi
Jenis isoterm adsorpsi dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme adsorpsi.
Adsorpsi fase cair-padat pada umumnya mengikuti jenis isoterm Langmuir dan
Freundlich (Buhani et al., 2013)
a. Isoterm Adsorpsi Langmuir
Teori Langmuir menjelaskan bahwa terdapat sejumlah tertentu situs aktif yang
sebanding dengan luas permukaan pada permukaan adsorben. Setiap situs aktif
hanya satu molekul yang dapat diadsorpsi (Oscik, 1982).
24
Menurut Husin and Rosnelly (2005), bagian yang terpenting dalam proses
adsorpsi yaitu situs yang dimiliki oleh adsorben yang terletak pada permukaan,
akan tetapi jumlah situs-situs ini akan berkurang jika permukaan yang tertutup
semakin bertambah.
Model adsorpsi isoterm Langmuir dapat ditulis dalam persamaan:
𝐶
𝑚=
1
𝑏𝐾+
1
𝑏𝐶 (6)
Dimana C adalah konsentrasi kesetimbangan (mg L-1
), m adalah jumlah logam
yang teradsorpsi per gram adsorben pada konsentrasi C (mmol g-1
), b adalah
jumlah ion logam yang teradsorpsi saat keadaan jenuh (kapasitas adsorpsi)
(mg g-1
) dan K adalah konstanta kesetimbangan adsorpsi (L mol-1
).
Dengan kurva linier hubungan antara C/m versus C, maka dapat ditentukan nilai b
dari kemiringan (slop) dan K dari intersep kurva. Energi adsorpsi (Eads) yang
didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan apabila satu mol ion logam
teradsorpsi dalam adsorben dan nilainya ekuivalen dengan nilai negatif dari
perubahan energi bebas Gibbs standar, ∆G0, dapat dihitung menggunakan
persamaan:
(7)
Dimana R adalah tetapan gas umum (8,314 J/mol K), T temperatur (K) dan K
adalah tetapan kesetimbangan adsorpsi yang diperoleh dari persamaan Langmuir
sehingga energi total adsorpsi E harganya sama dengan negative energy bebas
Gibbs (Buhani et al., 2017). ∆G sistem negatif artinya adsorpsi beralangsung
spontan (Oscik, 1982).
𝐸 = ∆𝐺0 = −𝑅𝑇 𝐼𝑛 𝐾
25
b. Isoterm Adsorpsi Freundlich
Model isoterm Freundlich menjelaskan bahwa proses adsorpsi pada bagian
permukaan adalah heterogen dimana tidak semua permukaan adsorben
mempunyai daya adsorpsi. Model isoterm Freundlich menunjukkan lapisan
adsorbat yang terbentuk pada permukaan adsorben adalah multilayer. Hal
tersebut berkaitan dengan ciri-ciri dari adsorpsi secara fisika dimana adsorpsi
dapat terjadi pada banyak lapisan (multilayer) (Husin dan Rosnelly, 2005).
Bentuk persamaan Freundlich adalah sebagai berikut:
𝑄𝑒 = 𝐾𝑓𝐶𝑒
1
𝑛 (8)
Dimana:
Qe = Banyaknya zat yang terserap per satuan berat adsorben (mol/g)
Ce = Konsentrasi adsorbat pada saat kesetimbangan (mol/L)
n = Kapasitas adsorpsi maksimum (mol/g)
Kf = Konstanta freundlich (L/mol)
Persamaan di atas dapat diubah kedalam bentuk linier dengan mengambil bentuk
logaritmanya:
𝑙𝑜𝑔𝑞𝑒 = 𝑙𝑜𝑔𝐾𝑓 + 1
𝑛𝑙𝑜𝑔𝐶𝑒 (9)
26
Sehingga dapat dibuat Gafik seperti pada Gambar 9:
Gambar 9. Model isoterm adsorpsi freundlich
Bentuk linear dapat digunakan untuk menentukan kelinearan data percobaan
dengan cara mengeplotkan C/Q terhadap Ce. Konstanta Freundlich Kf dapat
diperoleh dari kemiringan garis lurusnya dan 1/n merupakan harga slop. Bila n
diketahui Kf dapat dicari, semakin besar harga Kf maka daya adsorpsi akan
semakin baik dan dari harga Kf yang diperoleh, maka energi adsorpsi akan dapat
dihitung (Rousseau, 1987).
Selain itu, untuk menentukan jumlah zat teradsorpsi dapat digunakan persamaan
berikut:
q = (Co-Ca)V/W (10)
Dimana Q menyatakan jumlah logam teradsorpsi (mg/g), Co dan Ca menyatakan
konsentrasi awal dan kesetimbangan dari ion logam (mg/L), W adalah massa
adsorben (g), V adalah volume larutan ion logam (L) (Buhani et,al, 2009).
27
Menurut Benefield (1982) faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi,
antara lain:
1. Luas permukaan adsorben
Semakin luas permukaan adsorben maka semakin banyak adsorbat yang
teradsorpsi sebab semakin banyak pula situs-situs aktif yang tersedia pada
adsorben untuk kontak dengan adsorbat. Luas permukaan sebanding dengan
jumlah situs aktif adsorben.
2. Ukuran molekul adsorbat
Molekul yang besar akan lebih mudah teradsorpsi daripada molekul yang
kecil. Tetapi, pada difusi pori molekul-molekul yang besar akan mengalami
kesulitan untuk teradsorpsi akibat konfigurasi molekul yang tidak mendukung.
Sehingga adanya batas ukuran molekul adsorpsi tertentu pada setiap adsorpsi.
3. Konsentrasi adsorbat
Konsentrasi adsorbat yang tinggi akan menghasilkan daya dorong (driving
force) yang tinggi bagi molekul adsorbat untuk masuk ke dalam situs aktif
adsorben.
4. Suhu
Karena adsorpsi merupakan proses kinetika maka pengaturan suhu akan
mempengaruhi kecepatan proses adsorpsi.
5. pH
pH mempengaruhi terjadinya ionisasi ion hidrogen dan ion ini sangat kuat
teradsorpsi. Asam organik lebih mudah teradsorpsi pada pH rendah sedangkan
basa organik terjadi pada pH tinggi.
6. Waktu pengadukan
28
Waktu pengadukan yang relatif lama akan memberikan waktu kontak yang
lebih lama terhadap adsorben untuk berinteraksi dengan adsorbat.
Isoterm adsorpsi merupakan fungsi konsentrasi adsorbat yang terserap
pada adsorben terhadap konsentrasi adsorbat. Tipe isoterm adsorpsi dapat
digunakan untuk mempelajari mekanisme adsorpsi. Adsorpsi fase cair-padat pada
umumnya mengikuti tipe isoterm Freundlich dan Langmuir (Atkins, 1999).
Gambar 10. Mekanisme reaksi dari Adsorpsi metilen biru pada dinding sel
biomassa porphyridium sp. yang diimobilisasi dalam silika gel
(Bhowal et al., 2009).
29
G. Karakterisasi
1. Spektrofotometer Inframerah
Spektrofotometri infra merah adalah suatu metode analisis yang didasarkan
pada penyerapan sinar infra merah. Bagian molekul yang sesuai bila berinteraksi
dengan sinar IR adalah ikatan di dalam molekul. Proses interaksi menghasilkan
eksitasi energi vibrasi. Fungsi spektrofotometer infra merah adalah
mengidentifikasi gugus-gugus fungsi yang ada dalam suatu molekul berdasarkan
serapan gugus fungsi terhadap infra merah. Panjang gelombang inframerah
tergolong pendek yakni sekitar 0,78 sampai dengan 1000 μm, sehingga tidak
mampu mentransisikan elektron melainkan hanya menyebabkan molekul bergetar
(vibrasi) (Khopkar, 1990).
Cara mengidentifikasi senyawa yang tak dikenal adalah dengan
membandingkan spektrum inframerah dengan sederet spektrum standar yang
dibuat pada kondisi yang sama. Senyawa-senyawa yang memberikan spektrum
inframerah yang sama adalah identik (Sastrohamidjojo, 2007).
Agar mempermudah dalam interpretasi, daerah IR dapat dikategorikan
sebagai berikut:
1. Daerah ulur hidrogen (3700-2700 cm-1
)
2. Daerah ikatan rangkap tiga (2700-1850 cm-1
)
3. Daerah ikatan rangkap dua (1950-1550 cm-1
)
4. Daerah sidik jari berada pada (1500-700 cm-1
)
di mana sedikit saja perbedaandalam struktur dan susunan molekul, akan
menyebabkan distribusi puncak absorpsi berubah. Pada daerah ini, untuk
30
memastikan suatu senyawa adalah dengan cara membandingkan dengan
pembandingnya. Pita absorpsi dalam daerah ini disebabkan karena bermacam-
macam interaksi, sehingga tidak mungkin kita dapat menginterpretasikan dengan
tepat (Khopkar, 1990).
Berdasarkan penelitian purwanti (2011) daerah serapan pada 3394,72 cm-1
merupakan serapan vibrasi ulur dari gugus –OH pada bilangan gelombang
2924,09 dan 2854,65 cm-1
sebagai serapan vibrasi ulur asimetri –CH (-CH3) dan
serapan vibrasi ulur simetri dari –CH(-CH2-). Serapan karakteristik pada bilangan
gelombang 1651,07 cm-1
adalah akibat serapan ulur asimetri gugus (karbonil)
C=O, sedangkan serapan yang muncul pada bilang gelombang 1111,00 cm-1
merupakan serapan rentangan gugus karboksil (C-O). Serapan pada 3695,61 cm-1
merupakan serapan vibrasi ulur dari gugus N-H. Berdasarkan penelitian
wicaksono (2015) dareah serapan 1049,28 cm-1
merupakan vibrasi asimetri dari
gugus siloksan (Si–O–Si). Kemudian vibrasi ulur C–H merupakana gugus alifatik
(-CH2) pada daerah bilangan gelombang 2931,8 cm-1
. Serapan pada 856,39 cm-1
merupakan vibrasi ulur simetris dari Si–O dan puncak pada 432,05 cm-1
menunjukkan vibrasi tekuk dari Si–O.
2. Difraksi Sinar-X
Difraksi sinar-X merupakan suatu teknik yang digunakan menentukan sistem
kristal (kubus, tetragonal, ortorombik, rombohedral, heksagonal, monoklin,
triklin), kualitas kristal (kristal tunggal, polikristalin, dan amorf), simetri kristal,
menentukan cacat kristal, mencari parameter kristal (parameter kisi, jarak antar
31
atom, jumlah atom per unit sel), identifikasi campuran dan analisis kimia
(Zakaria, 2003). Prinsip kerjanya yaitu ketika sinar-X yang monokromatik jatuh
pada sebuah kristal maka sinar-X tersebut akan dihamburkan ke segala arah, tetapi
karena ada keteraturan letak atom-atom dalam kristal maka pada arah tertentu saja
gelombang hambur akan berinterferensi konstruktif dan pada arah lainnya akan
berinterferensi destruktif (Cullity dan Stock, 2001). Atom-atom dalam kristal
dapat dipandang sebagai unsur yang membentuk keluarga bidang datar yang
mempunyai jarak karakteristik antara bidang (West, 1989).
Syarat yang diperlukan agar berkas yang sejajar ketika dihamburkan atom-atom
kristal akan berinterferensi konstruktif adalah memiliki beda jarak lintasan tepat
nλ, dimana selisih jarak antara 2 berkas sejajar adalah 2d sin θ, dan memenuhi
persamaan Bragg, yakni :
n λ = 2d Sin θ (11)
Dimana n adalah bilangan bulat dan merupakan tingkat difraksi sinar-X, λ adalah
panjang gelombang yang dihasilkan oleh katoda yang digunakan (Å), sedangkan d
merupakan jarak antara batas lapisan permukaan (Å), dan merupakan sudut
difraksi sinar-X terhadap permukaan kristal (°) (Cullity, 1978).
3. Scanning Electron Microscope (SEM)
Scanning Electron Microscope (SEM) merupakan mikroskop elektron digunakan
sebagai alat pendeteksi objek pada skala yang amat kecil. Scanning Electron
Microscope (SEM) digunakan untuk menentukan struktur dan ukuran pori.
32
Prinsip kerja SEM adalah deteksi elektron yang dihamburkan oleh suatu sampel
padatan ketika ditembak oleh berkas elektron berenergi tinggi secara kontinu yang
dipercepat di dalam electromagnetic coil yang dihubungkan dengan cathode ray
tube (CRT) sehingga dihasilkan suatu informasi mengenai keadaan permukaan
suatu sampel senyawa. Sebelum dianalisis dengan SEM, dilakukan preparasi
sampel yang meliputi penghilangan pelarut, pemipihan sampel, dan coating.
Detektor di dalam SEM mendeteksi elektron yang dipantulkan dan menentukan
lokasi berkas yang dipantulkan dengan intensitas tertinggi. Arah tersebut akan
memberi informasi profil permukaan benda. Bila elektron dengan energi cukup
besar menumbuk pada sampel, mereka menyebabkan terjadinya emisi sinar-X
yang energinya dan intensitasnya bergantung pada komposisi elemental sampel
(Abdullah dan Khairurrijal, 2008).
4. Spektrofotometer UV-Vis
Spektrofotometri Ultraviolet (UV) dan tampak (Vis) merupakan metode yang
digunakan untuk mengukur banyaknya radiasi ultraviolet dan tampak yang diserap
oleh senyawa sebagai fungsi dari panjang gelombang radiasi.
Absorpsi cahaya ultraviolet atau cahaya tampak mengakibatkan transisi
elektronik, yaitu promosi elektron-elektron dari orbital keadaan dasar yang
berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi
(Fessenden dan Fessenden, 1995). Pada Gambar 11. dipaparkan klasifikasi
panjang gelombang untuk spektrum warna tertentu.
33
Gambar 11. Klasifikasi panjang gelombang untuk warna spektrum tertentu
Absorbansi sampel tergantung pada konsentrasi larutan (c dalam mg/L), panjang
sel pada sampel (b dalam cm) dan karakteristik konstanta fisika dari sampel yang
menyerap (absorptivitas, a dalam L mg-1 cm-
1). Ketergantungan ini diekspresikan
dalam hukum Lambert-Beer.
A= a.b.c (12)
(Sastrohamidjojo,1999).
Fungsi spektrofotometer UV adalah untuk mengukur jumlah ikatan rangkap atau
konjugasi aromatik dalam suatu molekul. Spektrofotometri ini secara umum
membedakan diena terkonjugasi dari diena tidak terkonjugasi, diena terkonjugasi
dari triena dan sebagainya (Fessenden dan Fessenden, 1995).
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2017 sampai Juli 2017 di
Laboratorium Kimia Anorganik-Fisik, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung. Pengambilan alga Porphyridium
sp. di Balai Besar Pengembangan Budidaya Laut Lampung, identifikasi gugus
fungsional menggunakan spektrofotometer IR Prestige-21 Shimadzu dilakukan
Kimia Organik FMIPA Universitas Gajah Mada, XRD digunakan untuk
mengidentifikasi material kristalit, dilakukan di Laboratorium Kimia Dasar
FMIPA Universitas Gajah Mada, analisis morfologi permukaan dilakukan dengan
spektrofotometer SEM-EDX dilakukan di Laboratorium Biomassa Terpadu
FMIPA Universitas Lampung dan adsorpsi zat warna metilen biru dianalisis
menggunakan Spektrofotometer UV-Vis di Laboratorium Kimia Anorganik dan
Laboratorium Botani FMIPA Universitas Lampung.
35
B. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas dalam
laboratorium , wadah plastik, neraca analitik, spatula, pengaduk magnet, shaker,
oven, alumunium foil, mortal alu, pH meter, kertas saring Whatman No. 42,
spektrofotometer IR, XRD, SEM-EDX, dan Spektrofotometer UV-Vis.
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alga
Phorpyridium sp, TEOS, HCl 1 M, NH4OH, partikel magnetit (Fe3O4),
ZnSO4•7H2O, FeCl3.6H2O, Fe2SO4 etanol teknis, etanol, NaOH, HNO3, dan
Metilen biru.
C. Prosedur Penelitian
1. Sintesis
a. Pembuatan magnetit (Fe3O4)
Sebanyak 3,96 g FeCl3 .
6H2O dilarutkan dalam 10 mL etanol ( larutan A) dan
1,45 g FeSO4 .
4H2O dilarutkan dalam 10 mL etanol ( larutan B). Selanjutnya
(larutan A) dicampur dengan (larutan B) disertai pengadukkan hingga larutan
menjadi homogen. Setelah larutannya homogen ditambahkan NH4OH 1 M tetes
demi tetes (kurang lebih sampai pH > 10,5) sampai terbentuk endapan hitam.
Endapan hitam yang terbentuk disaring dengan kertas saring Whatmann No.42.
Setelah itu endapan tersebut dibilas dengan aquades dan etanol (60:40) hingga pH
36
≈ 7. Endapan kemudian dioven pada suhu 40°C selama 2-3 jam hingga berat
konstan, selanjutnya digerus hingga halus.
b. Sintesis Hibrida Alga Silika (HAS) Porphyridium sp
5 mL TEOS dan 2,5 mL aquades dicampur ke dalam wadah plastik, lalu diaduk
dengan pengaduk magnet selama 30 menit dan ditambahkan HCl 1 M hingga pH
larutan mencapai pH 2 (Larutan C). Di wadah plastik lain, sebanyak 0,4 g
biomassa Porphyridium sp. dan etanol sebanyak 5 ml dicampur ke dalam wadah
plastik dan diaduk dengan pengaduk magnet selama 30 menit (Larutan D).
Larutan C yang telah homogen kemudian dicampur dengan Larutan D, disertai
dengan pengadukkan sampai larutan tersebut menjadi gel. Gel yang terbentuk
disaring dengan kertas saring Whatman No. 42, lalu didiamkan selama 24 jam.
Gel kemudian dibilas dengan menggunakan aquades dan etanol (60:40) hingga pH
≈ 7. Selanjutnya gel dikeringkan di dalam oven pada suhu 40°C selama 2-3 jam
dan digerus hingga halus (HAS).
c. Sintesis hibrida silika magnetit (HASM) Porphyridium sp
5 mL TEOS dimasukkan ke dalam 2,5 mL aquades, kemudian ditambahkan
partikel magnetit 0,1 g dimasukkan ke dalam wadah plastik, di aduk selama 30
menit. Saat pengadukan ditambahkan HCl tetes demi tetes hingga pH larutan
mencapai pH 2 (Larutan E). Di wadah lain, biomassa Porphyridium sp. dengan
konsentrasi optimum dicampur dengan 5 mL etanol, kemudian diaduk selama 30
menit (Larutan F). Selanjutnya (Larutan E) di campur dengan (Larutan F) disertai
37
pengadukan hingga larutan menjadi homogen dan membentuk gel. Gel yang
sudah tebentuk kemudian didiamkan selama 24 jam. Gel dicuci menggunakan
aquades dan etanol hingga pH filtrat menjadi 7. Lalu dikeringkan di dalam oven
pada suhu 40°C selama 2-3 jam.
2. Karakterisasi Material
Perubahan gugus-gugus fungsi dalam material biomassa alga Porphyridium sp.,
silika gel, HAS, dan HASM dikarakterisasi dengan menggunakan
spektrofotometer IR. Analisis morfologi permukaan dari magnetit, HAS, dan
HASM dianalisis dengan scanning electron microscope (SEM). Magnetit, HAS, dan
HASM dianalisis menggunakan XRD untuk menentukan perubahan struktur
kristalnya. Kadar metilen biru yang teradsorpsi pada HAS dan HASM dilakukan
analisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
3. Uji Adsorpsi
Alga Porphyridium sp, HASM masing-masing divariasikan pH larutan metilen
biru, waktu kontak adsorben dan konsentrasi larutan metilen biru.
a. Variasi pH
Larutan metilen biru dengan konsentrasi 100 ppm dimasukkan ke dalam 5 labu
elenmeyer masing-masing 20 mL. Kemudian masing-masing labu erlenmeyer
dibuat pH yang berbeda dengan menggunakan larutan penyangga, pH yang
digunakan yaitu 3, 4, 5, 7, dan 8, kemudian ditambahkan adsorben 0,1 g.
38
Selanjutnya larutan tersebut digojog menggunakan teknik batch selama 60 menit
dengan kecepatan 100 rpm. Setelah selesai, adsorben dan larutan dipisahkan
menggunakan sentrifugasi. Filtrat yang diperoleh kemudian ukur absorbansinya
pada panjang gelombang maksimal metilen biru yaitu 664 nm dengan
spektrofotometer UV-Vis
b. Waktu Kontak
Larutan metilen biru dengan konsentrasi 100 ppm dengan pH optimum
dimasukkan ke dalam 5 labu elenmeyer masing-masing 20 mL, kemudian
ditambahkan adsorben 0,1 g. Selanjutnya larutan tersebut digojog menggunakan
teknik batch dengan variasi waktu 15, 30, 60, 90 dan 120 menit dengan
kecepatan 100 rpm. Setelah selesai, adsorben dan larutan dipisahkan adsorben dan
larutan dipisahkan menggunakan sentrifugasi. Filtrat yang diperoleh kemudian
ukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimal metilen biru yaitu 664 nm
dengan spektrofotometer UV-Vis.
c. Variasi Konsentrasi
20 mL larutan metilen biru dengan variasi konsentasi 25, 100, 200, dan 300 ppm
dengan pH optimum masing –masing dimasukkan ke dalam labu elenmeyer,
kemudian ditambahkan adsorben 0,1 g. Selanjutnya larutan tersebut digojog
menggunakan teknik batch pada waktu optimum dengan kecepatan 100 rpm.
Setelah selesai, adsorben dan larutan dipisahkan adsorben dan larutan dipisahkan
menggunakan sentrifugasi. Filtrat yang diperoleh kemudian ukur absorbansinya
39
pada panjang gelombang maksimal metilen biru yaitu 664 nm dengan
spektrofotometer UV-Vis.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan dapat
disimpulkan bahwa:
1. Sintesis hibrida alga silika (HAS) dan hibrida alga silika magnetit (HASM)
telah berhasil dilakukan yang ditunjukkan dengan karakterisasi menggunakan
IR, XRD dan SEM-EDX.
2. Adsorpsi metilen biru oleh HAS dan HASM optimum pada pH 4 sampai 8.
3. Laju adsorpsi metilen biru oleh HAS dan HASM cenderung mengikuti model
kinetika pseudo orde dua dengan nilai konstanta laju masing-masing 1,717 dan
0,967 g mmol-1
menit-1
.
4. Isoterm adsorpsi metilen biru oleh HAS dan HASM cenderung mengikuti
model isoterm Freundlich yang merupakan cirri-ciri dari adsorpsi secara fisika.
58
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan disarankan:
1. Melakukan pengujian lebih lanjut terhadap adsorpsi limbah cair lain oleh
biomassa alga porphyridium sp silika magnetit, sehingga dapat diaplikasikan di
lingkungan.
2. Melakukan uji kualitas air sebelum dan sesudah di adsorpsi oleh HAS dan
HASM.
59
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, M., Virgius, Yudistira, Nirmin dan Khairurrijal. 2008. Sintesis
Nanomaterial, Jurnal Nanosains dan Nanoteknologi Vol. I : 33 – 57.
Allen, S.J., G. Mckay. and J.F. Porter. 2004. Adsorption Isotherm Models for
Basic Dye Adsorption by Peat in Single and Binary Component Systems.
Journal of Colloid and Interface Science 280: 322-333.
Alves de Lima, R.O, A.P. Bazo, D.M.F. Salvadori, C.M. Rech, D. de Palma
Oliveira, G. de Aragão Umbuzeiro. Mutagenic and Carcinogenic Potential
of A Textile Azo Dye Processing Plant Effluent That Impacts A Drinking
Water Source. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen., 626. 2007. Hlm
53-60.
Arad S. M and Cohen 1989. Closed System for Outdoor Cultivation of
Porphyridium. Biomass 18:59-67.
Atkins. 1999. Kimia Fisik III. Erlangga.Jakarta.
Benefield, L.D., Judkins, J.F., Jr & Weand, B.L.1982. Process Chemistry for
Water and Wastewater Treatment. Pretice-Hall Inc., Engelwoods Cliffs,
New York.
Bhowal, Das, S., Das, A., and Arun K. Guha. 2009. Adsorption Behavior of
Rhodamine B on Rhizopus oryzae Biomass. Indian Assn Cultivation of SCI
India. 22 (17), 7265-7272.
Buhani, Herasari, D., Suharso, and Yuwono, S.D. 2017. Correlation of Ionic
Imprinting Cavity Sites on the Amino-Silica Hybrid Adsorbent with
Adsorption Rate and Capacity of Cd2+
Ion in Solution. Oriental Journal of
Chemistry. 33(1): 418-429.
Buhani and Suharso. 2009. Immobilization of Nannochloropsis sp Biomass by
Sol-Gel Technique as Adsorbent of Metal Ion Cu(II) from Aqueous
Solutions. Asian Journal of Chemistry. 21(5): 3799-3808.
60
Buhani dan Suharso. 2013. Modifikasi Silika dengan 3-Aminopropiltrimetoksi
silan melalui Proses Sol Gel untuk Adsorpsi Ion Cd (II) dari Larutan. Jurnal
Sains MIPA Universitas Lampung. 8(3): 177-183.
Buhani, Suharso, and Aprilia, L. 2012. Chemical Stability and Adsorption
Selectivity on Cd 2+
Ionic Imprinted Nannochloropsis sp Material with
Silica Matrix from Tetraethyl Orthosilicate. Indonesian Journal of
Chemistry. 12(1): 94-99.
Buhani, Suharso, and Fitriyani, A.Y . 2013. Comparative Study of Adsorption
Ability of Ni(II) and Zn(II) Ionic Imprinted Amino-Silica Hybrid toward
Target Metal in Solution. Asian Journal of Chemistry. 25(5): 2875-2880.
Buhani, Suharso, and Satria, H. 2011. Hybridization of Nannochloropsis sp
Biomass-Silica through Sol-Gel Process to Adsorb Cd(II) Ion in Aqueous
Solution. European Journal of Scientific Research. 51(4): 467-476.
Buhani, Suharso, and Sumadi. 2010. Adsorption Kinetics and Isotherm of Cd(II)
Ion on Nannochloropsis sp Biomass Imprinted Ionic Polymer. Desalination.
259(1-3): 140-146.
Buhani, Suharso, and Sumadi. 2012. Production of Ionic Imprinted Polymer from
Nannochloropsis sp. Biomass and Its Adsorption Chracteristics toward
Cu(II) Ion in Solutions. Asian Journal of Chemistry. 24(01): 133-140
Buhani, Suharso, and Sembiring, Z. 2006. Biosorption of Metal Ions Pb(II),
Cu(II), and Cd (II) on Sargassum duplicatum Immobilized Silica Gel
Matrix. Indonesian Journal Chemistry. 6(3): 245-250.
Buhani, Suharso, and Sembiring, Z. 2012. Immobilization of Chetoceros sp
Microalgae with Silica Gel through Encapsulation Technique as Adsorbent
of Pb Metal from Solution. Oriental Journal of Chemistry. 28(1): 271-278.
Buhani, Narsito, Nuryono, and Kunarti, E.S. 2010. Production of Metal Ion
Imprinted Polymer from Mercapto–Silica through Sol–Gel Process as
Selective Adsorbent of Cadmium. Desalination. 251: 83–89.
Buhani, Narsito, Nuryono, and Kunarti, E.S .2009. Amino and Mercapto-
Silica Hybrid for Cd(II) Adsorption in Aqueous Solution. Indonesian
Journal Chemistry. 9(2): 170-176.
Buhani, Narsito, Nuryono, and Kunarti, E.S. 2012. Proses Sol-Gel dalam
Pembuatan Hibrida Merkapto-Silika untuk Adsorpsi Ion Cu(II)
dalam Larutan. Jurnal Manusia dan Lingkungan. 19(3): 246-272.
Buhani, Narsito, Nuryono, Eko Sri Kunarti, and Suharso. 2015. Adsorption
Competition of Cu (II) Ion in Ionic Pair and Multi-Metal Solution by Ionic
61
Imprinted Amino-Silica Hybrid Adsorbent. Desalination and Water
Treatment. 55(5): 1240-1252.
Buhani, Suharso, and Partogi, A.F. 2013. Isoterm Adsorpsi Ion Ni (II)) dalam
Larutan oleh Biomassa Alga Nannochloropsis sp yang Dimodifikasi dengan
Silika-Magnet. Prosiding SEMIRATA.1(1).
Buhani, Rinawati, Suharso, Yuliasari, D. P., and Yuwono, S. D. 2017. Removal
of Ni(II), Cu(II) and Zn(II) Ions from Aqueous Solution Using Tetraselmis
sp. Biomass Modified with Silica-Coated Magnetite Nanoparticles.
Desalination and Water Treatment. 80: 203-213.
Blais, J.F., B. Dufresne, and G. Mercier. 2000. State of The Art of Technologies
for Metal Removal from in Dustrial Effluents. Rev. Sci. Eau. 12(4): 687-
711.
Boinski, F. 2010. Study of the Mechanisms Involved in Reactive Silica. Materials
Chemistry and Physiscs 122: 311-315.
Cabrera, L., S. Gutierrez, N. Menendez, M.P. Morales. and P. Herrasti. 2008.
Magnetite Nanoparticles: Electrochemical Synthesis and Characterization.
Electrochimica Acta, 53: 3436-3441.
Chang Y C, Chen D H. 2005. Preparation and Adsorption Properties of
Monodisperse Chitosan-Bound Fe3O4 Magnetic Nanoparticles for Removal
of Cu(II) Ions. Journal of Colloid Interface Science, 283: 446-451.
Crist, R. H. 1981. Nature of Bonding Between Metalic Ion and Algae Cell Walls.
Environ. Sci. Technol.
Cullity, B.D. 1978. Element of X-Ray Diffraction. Department of Metallurgical
Engineering and Materials Science. Addison-Wesley Publishing
Company.Inc. USA. 514: 285-310.
Cullity, B.D. dan S.R. Stock. 2001. Element of X-Ray Diffraction. Third
Edition,Prentice Hall. New Jersey.
Drbohlavova, J., R. Hrdy, V. Adam, R. Kizek, O. Schneesweiss, J. Hubalek. 2009.
Preparation and Properties of Various Magnetic Nanoparticles. Sensors.
9: 2352 – 2362.
Dung, K.T.D., H.T.Hai, H.L. Phuc. and D.B. Long. 2009. Preperation and
Characterization of Magnetic Nanoparticles with Chitosan Coating. Journal
of Physics; Conference Series 187 Vietnam, no. 1. Article ID 012036.
Elizabeth, I.R. 2011. Biosintesis dan Karakterisasi Nanopartikel Silika (SiO2) dari
Sekam oleh Fusarium Oxyporum. (Skripsi). Fakultas MIPA. ITB. Bogor.
62
Endang Palupi. 2006. Degradasi Methylene Blue dengan Metode Fotokatalisis
dan Fotoelektrokatalisis Menggunakan Film TiO2. Skripsi. Departemen
Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Enymia, S. dan N. Sulistriani. 1998. Pembuatan Silika Gel Kering dari Sekam
Padi untuk Bahan Pengisi Karet Ban. Jurnal Kimia Indonesia. 7(1&2): 1-9.
Fahmiati, Nuryono, dan Narsito. 2004. Kajian Kinetika Adsorpsi Cd(II), Ni(II)
dan Mg(II) pada Silika Gel Termodifikasi 3-Merkapto-1,2,4-Triazol.
Alchemy. 3(2): 22-28.
Farook, A. and S. Ravendran. 2000. Saturated Fatty Acids Adsorption by
Acidified Rice Hull Ash. J. Chem. Soc. 77: 437-440.
Fessenden, R.J dan Fessenden, J.S 1986. Kimia Organik, Jilid 1. Edisi Ketiga
Terjemahan Aloysius Hadyana Pudjaatmaka Ph.D. Erlangga. Jakarta.
Filha, V.L.S.A., A.F. Wanderley, K.S. de Sousa, J.G.P. Espinola, M.G. da
Fonseca, T. Arakaki. and L.N.H. Arakaki. 2006. Thermodynamic Properties
of Divalent Cations Complexed by Ethylenesulfide Immobilized on Silica
Gel. Colloids Surface A: Physicochem. Eng. Aspects, 279: 64-68.
Gadd, G. M. 1990. Biosorptions. Chem and ind. Weinheim, Germany.
Gupta, S.S., and K.G. Bhattacharyya. 2006. Adsorption of Ni(II) on Clay. J.
Colloid Interface Sci.295 (1): 21-32.
Handoyo, S. 2000. Kimia Anorganik I. FMIPA UNY. Yogyakarta.
Hardjono Sastrohamidjojo. 2007. Spektroskopi. Liberty Yogyakarta.
Harris, O. P.andJ. G. Ramelow. 1990. Binding of Metal Ions by Particulate
Quadricauda. Environt Sciene and Technology.24: 220-228.
Harsono, H. 2006. Pembuatan Silika Abu Amorf dari Abu Sekam Padi.
http://www.unej.ac.id/fakultas/mipa/volume3.no2/harsono.pdf.9
Husin, G. dan C. M. Rosnelly. 2005. Studi Kinetika Adsorpsi Larutan Logam
Timbal Menggunakan Karbon Aktif dari Batang Pisang (Tesis). Fakultas
Teknik Universitas Syiah Kuala Darrusalam. Banda Aceh.
Jeon, C. 2011. Adsorption Characteristic of Cooper Ions Using Magnetically
Modified Medicinal Stones. Journal of Industrial and Engineering
Chemistry, 17: 1487-1493.
Jumaeri. 1995. Studi Tentang Pemanfaatan Abu Layang sebagai Adsorben Zat
Warna dalam Larutan Air. Tesis. UGM. Yogyakarta.
63
Khopkar, S. M. 1990. Basic Concepts of Analytical Chemistry (Konsep Dasar
Kimia Analitik). Penerjemah: A. Saptorahardja. UI-Press. Jakarta.
Kumar, A., Gaurav, Malik, A.K., Tewary, D.K, and Singh, B. 2008. A Review on
Development of Solid Phase Microextraction Fiber by Sol-Gel Methods and
Their Application, Anal. Chim. Acta. 610: 1-14.
Lara Abramian, and Houssam El-Rassy. 2000. Adsorption Kinetics and
Thermodynamics of Azo-Dye Orange II Onto Highly Porous Titania
Aerogel. Journal Dyes and Pigment, Elsevier.
Latifah. 1998. Pengaruh Imobilisasi Biomassa Chlorella sp pada Polimer Etil
Akrilat – Etilen Glikol Dimetakrilat Terhadap Pola Adsorpsi Tembaga (II),
Seng (II), Timbal (II). Tesis. UGM. Yogyakarta.
Lin, Y., H. Chen, K. Lin, B. Chen. and C. Chiou.2011. Application of Magnetic
Particles Modified with Amino Groups to Adsorb Cooper Ions in Aqueous
Solution. Journal Environmental Scient. 23:44-50.
Liu, Y., Y. Zeng, W. Xu, C.Yang., and J. Zhang. 2010. Biosorption of Copper
(II) by Immobilizing Saccharomyces cerevisiae on the Surface of
Chitosan- Coated Magnetic Nanoparticles from Aqueus Solution. Journal
of Hazardous Materials. 177. 676-682.
Manurung, Rosdanelli, dan Irvan. 2004. Perombakan Zat Warna Azo Reaktif
Secara Anaerob-Aerob. e-USU Repository. Jurnal Teknik Kimia Universitas
Sumatra Utara.
Mason, T.J. 2014. Introduction to Sonochemistry.
http://www.sonochemistry.info/introdution.htm/ (diakses pada tanggal 14
Agustus 2014).
Martell, A. E. and R.D. Hancock.1996.Metal Complexes in Aqueose Solution.
Plenum Press. New York.Patel, R. and S. Suresh. 2008. Kinetic and
Equilibrium Studies on the Biosorption of Reactive Black 5 Dye
by Aspergillus foetidus. Bioresour. Technol.99 (1):51-58.
Ningrum, Lusiana, dan Nuryanto. 2000. Dekolorisasi Remazol Brilliant Blue
dengan Menggunakan Karbon Aktif. UNDIP. Semarang.
Oscik, J. 1982. Adsorption. Ellis Horwood Limited. England.
Oxtoby, D. 1990. Prinsip-prinsip Kimia Modern. Erlangga. Jakarta. Hal. 285-290.
Pankhurst, Q.A., J. Connolly., S.K. Jones., and J. Dobson. 2003. Applications of
Magnetic Nanoparticles in Biomedicine. J. Phys. 36: R167-R181.
64
Peng, Q., Y. Liu, G. Zeng, W. Xu, C. Yang. and J. Zhang. 2010. Biosorption of
Copper (II) Immobilizing Saccharomyces cerevisae on the Surface of
Chitosan Coated Magnetc Nanoparticle from Aqueous Solution. Journal
Hazard. Mater. 177: 676-682.
Prassas, M. 2002. Silica Glass from Aerogels. http//www.solgel.com.
Punkels. 2008. Kegunaan Silica Gel. From http:// punkels. wordpress. com/2008
/12/21 /21/ kegunaan-silica-gel/,21 juni 2012.
Purnawati. 2011. Optimalisasi Adsorpsi Zat Warna Rhodamin B oleh Biomassa
Chlorella sp yang Diimobilisasi dalam Silika Gel (Tugas Akhir).
Universitas Negeri Semarang. Semarang.
Rahaman, M.N. 1995. Ceramics Pressing and Sintering. Departement of
Ceramics Engineering University of Missoury-Rolla Rolla Missouri. Hal
214-219.
Rahayu dan Purnavita. 2007. Optimasi Pembuatan Kitosan dari Kitin Limbah
Cangkang Rajungan (Portunus Pelagicus) untuk Adsorben Ion Logam
Merkuri. Reaktor, Vol. 11 No.1, Juni 2007, Hal. : 45-49. Semarang:
Akademi Kimia Industri St. Paulus.
Reza, R. 2008. Pengaruh Proses Pengeringan, Anil, dan Hidrotermal terhadap
Kristanilitas Nanopartikel TiO2 Hasil Proses Sol-Gel (Skripsi).Universitas
Indonesia. Jakarta. Hal 6.
Rousseau, R. W. 1987. Handbook of Separation Process Technology. John Wiley
and Sons Inc. United States. pp.67.
Ruswati. 2003. Sintesis dan Karakterisasi Algasorb Chlorella Sp dalam
Polistirena. Tugas Akhir II. Jurusan Kimia FMIPA UNNES. Semarang.
Sadhori, S.N. 1995. Budidaya Rumput Laut. p. 29. Balai pustaka. Jakarta.
Sastrohamidjojo, H. 1999. Spektroskopi UV-VIS. Penerbit Liberty. Yogyakarta.
Sembiring, Z., Buhani, Suharso, and Sumadi. 2010. The Isothermic Adsorption of
Pb (II), Cu (II) and Cd (II) Ions on Nannochloropsis sp Encapsulated by
Silica Aquagel. Indonesian Journal of Chemistry. 9(1): 1-4.
Sembiring. Z, Buhani, Suharso, and Sumadi. 2009. Isoterm Adsorpsi ion Pb (II),
Cu (II) dan Cd (II) pada Biomassa Nannochloropsis sp yang Dienkapsulasi
Akuagel Silika. Indonesian Journal of Chemistry. 9(1): 1-5.
Sen, S and Demirer, G.N. 2003. Anaerobic Treatment of Synthetic Textile
Wastewater Containing Reactiv Azo Dye. Journal of Enviromental
Engineering (ASCE)”, Hal. 129.595-601.
65
Saepudin, A. 2009. Uji Kinerja Adsorben Histidin-Bentonit dalam Prototipe
Kemasan Flow dan Batch terhadap Pestisida Endosulfan dalam Air Minum.
(Skripsi). Kimia, FPMIPA-UPI. Bandung.
Schubert, U., and Husing, N. 2000. Synthesis of Inorganic Material. Willey-VCH
Verlag Gmbh. D-69469 Wernbeim. Federal Republik of Germany.
Suharso and Buhani. 2011. Biosorption of Pb(II), Cu(II) and Cd(II) from Aqueous
Solution Using Cassava Peel Waste Biomass. Asian Journal of Chemistry.
23(3): 1112-1116.
Suharso, Buhani, and Sumadi. 2010. Immobilization of S. duplicatum Supported
Silica Gel Matrix and Its Application on Adsorption–Desorption of Cu (II),
Cd (II) and Pb (II) Ions. Desalination. 263(1-3); 64-69
Suhendrayatna. 2001. Bioremoval Logam Berat dengan Menggunakan
Mikroorganisme. Kajian Kepustakaan .Sinergi Forum PPI
Tokyo. Kagosami.
Sulisetijono. 2000. Studi Eksplorasi Potensi dan Taksonomi Makroalga di Pantai
Kondang Merak Kabupaten Malang. Lembaga Penelitan Universitas Negeri
Malang.Malang
Suryani, Dewa Putu. 2013. Immobilisasi Biomassa Alga Tetraselmis sp dengan
Pelapisan Silika-Magnetit sebagai Adsorben Ion Ni(II) dan Zn(II) (Skripsi).
Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Suslick Kenneth S.1994.“The Chemistry of Ultrasound” .Chicago. Encyclopedia
Britannica. pp 138-155.
Teja, A.S. and P.Y. Koh. 2009. Synthesis, Properties, and Applications of
Magnetic Iron Oxide Nanoparticles. Progrees in Crystal Growth and
Characterization of Materials. 55: 22-45.
Trisnawati, T., 2008, Studi Adsorbsi Karbon Mesopori Sintetik terhadap
Methilene Blue, Skripsi,FMIPA Universitas Brawijaya, Malang.
Triyatno. 2004. Kapasitas Adsorpsi Alga Chlorella sp yang Diimobilisasi dalam
Silika Gel terhadap Ion Logam Cu dalam Limbah Kuningan. Tugas Akhir
II. Semarang: Jurusan Kimia F MIPA UNNES.
Vonshak, A. 1988. Porphyridium. Microalgal Biotechnology. Cambridge
University Press. New York.
West, Anthony. R. 1989. Solid State Chemistry and Its Application. John Wiley
and Sons. New York.
66
Wicaksono, R. Buhani, and Suharso. 2015. Kajian Isoterm Adsorpsi Ion Ni(II)
dan Zn(II) pada Biomassa porphyridium sp. yang Dimodifikasi dengan
Silika – Magnet. Seminar Nasional Sains dan Teknologi VI. 696-705.
X.S. Wang, L. Zhu, H.J. Lu. 2011. Desalination 276 154.
Zakaria. 2003. Analisis Kandungan Mineral Magnetik pada Batuan Beku dari
Daerah Istimewa Yogyakarta dengan Metode X-Ray Difraction. Universitas
Haluoleo. Kendari.
