KINETIKA BIOSORPSI ION LOGAM Pb (II) DAN Cr (VI) OLEH

FITOPLANKTON LAUT Porphyridium cruentum

FAHMI RIZAL

H311 07 038

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2013

KINETIKA BIOSORPSI ION LOGAM Pb (II) DAN Cr (VI) OLEH

FITOPLANKTON LAUT Porphyridium cruentum

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar sarjana sains

Oleh

FAHMI RIZAL

H311 07 038

MAKASSAR

2013

SKRIPSI

KINETIKA BIOSORPSI ION LOGAM Pb (II) DAN Cr (VI) OLEH

FITOPLANKTON LAUT Porphyridium cruentum

Disusun dan diajukan oleh

FAHMI RIZAL

H311 07 038

Skripsi ini telah diperiksa dan disetujui oleh:

Pembimbing Utama

Dr. Muhammad Zakir, M.Si NIP. 19701103 199903 1 001

Pembimbing Pertama Pembimbing Kedua

Dr. Maming, M.Si Dra. Hj. Rugaiyah Arfah, M.Si NIP. 19631231 198903 1 001 NIP. 19611231 198702 2 002

Bacalah dengan (menyebut) nama Tuhan-mu yang menciptakan. Dia telah

menciptakan manusia dari segumpal darah. Bacalah, dan Tuhan-mu lah

Yang Maha Pemurah. Yang mengajarkan kepada manusia apa yang tidak

diketahuinya.

(QS. Al’ Alaq 96:1-5)

“Jika lautan menjadi tinta dan pepohonan menjadi kalam untuk mencatat

ilmu-Nya, maka tidaklah cukup meskipun ditambah dengan tujuh kali

banyaknya”

(HS. Habib Adnan)

Kupersembahkan karya kecil ini kepada kedua orang tuaku,

saudara-saudaraku dan kawan-kawanku tercinta.

v

PRAKATA

Puji syukur kepada Allah Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan

karunia-Nya yang dilimpahkan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan

penulisan skripsi ini dengan judul “Kinetika Biosorpsi Ion Logam Pb(II) dan

Cr(VI) oleh Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum” sebagai syarat untuk

menyelesaikan studi di Jurusan Kimia FMIPA Universitas Hasanuddin. Salam

dan salawat semoga terlimpah kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat-

sahabat dan pengikutnya hingga akhir zaman.

Dalam kesempatan ini, penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada

kedua orang tua, Ayahanda Syarifuddin Tahir dan Ibunda Nadirah yang dengan

segala pengorbanannya, telah mengasuh, mendidik, memotivasi dan membiayai

studi penulis, kesabaran dan keikhlasan segala usaha, mendoakan keselamatan

dan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan studi. Terima kasih pula kepada

saudariku Nasrah S. Atas segala kasih sayang, doa, pengorbanan, dan

pengertiannya.

Terima kasih kepada Bapak Dr. Muhammad Zakir, M.Si selaku

pembimbing utama, Bapak Dr. Maming, M.Si selaku pembimbing pertama dan

Ibu Dra. Hj. Rugaiyah Arfah, M.Si selaku pembimbing kedua, yang telah

berkenan meluangkan waktu, tenaga dan pikirannya dalam membimbing penulis

sejak awal penelitian hingga penyusunan skripsi ini.

vi

Tak lupa pula penulis menghaturkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. H. Abd. Wahid Wahab, M.Sc selaku Dekan Fakultas MIPA

dan Bapak Dr. Firdaus Zenta, MS selaku ketua Jurusan Kimia Fakultas MIPA

Universitas Hasanuddin beserta staf pegawai.

2. Tim panitia Ujian Sidang Sarjana Kimia, yaitu Prof. Dr. Nunuk Hariani, M.Si

(ketua), Drs. HL. Musa Ramang, M.Si (sekretaris), Dr. Muhammad Zakir,

M.Si, Dr. Maming, M.Si dan Dra. Hj. Rugaiyah Arfah, M.Si (Ex. officio) atas

bimbingan dan sarannya.

3. Seluruh dosen yang telah mengajarkan berbagai hal dan memberikan ilmu

yang bermanfaat bagi penulis serta karyawan/analis laboratorium Jurusan

Kimia yang selalu membantu penulis.

4. Teman-teman angkatan 2007 (Uky, Risal, Irwan, Adiman, Ariesta, Dian,

Anti, Muce’, Rabiati, Tenri, Norma, April, Muli, Isti, Evi, Herlin, Rizki,

Liana, Nofi, Fitri, Nila, Amelia, Asrya, Kadek, Nur, Charmi, Mutmainnah,

Irmawati, Hasmia, Isa, Ika, Yustin, Suri, Anik, Nita, Agnes, dan yang

lainnya) atas segala bantuan dan kebaikannya selama ini.

5. Kakanda, Teman-teman, dan Adinda di Keluarga Mahasiswa Kimia angkatan

2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010, dan 2011 atas kebaikannya.

6. Serta terima kasih kepada pihak-pihak lain yang senantiasa membantu penulis

baik secara langsung maupun tidak langsung.

vii

Penulis sadar bahwa masih banyak kekuragan dalam penulisan skripsi ini,

maka kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam

penulisan skripsi selanjutnya, dan penulis berharap semoga isi skripsi ini dapat

bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan.

Penulis

2013

viii

ABSTRAK

Biosorpsi merupakan teknik alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi pencemaran lingkungan yang berasal dari buangan limbah yang mengandung polutan ion logam berat. Porphyridium cruentum telah digunakan sebagai biosorben untuk menghilangkan ion logam Pb(II) dan Cr(VI) dari suatu larutan. Kinetika biosorpsinya telah diteliti. Efek dari beberapa parameter, seperti: waktu kontak, konsentrasi, dan model isotermal pada proses biosorpsinya sudah diketahui. Metode analisis yang digunakan adalah Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Hubungan biosorpsi ion logam Pb(II) dan Cr(VI) dengan biomassa Porphyridium cruentum digambarkan oleh isotermal Langmuir dan Freundlich. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu optimum biosorpsi ion logam Pb(II) dan Cr(VI) dengan menggunakan biomassa Porphyridium cruentum adalah 30 menit pada pH 5. Kinetika orde reaksi dari biosorpsi ion logam Pb(II) dan Cr(VI) dengan menggunakan biomassa Porphyridium cruentum lebih mengikuti model reaksi orde dua semu sedangkan model isotermalnya lebih sesuai dengan model isotermal Freundlich dengan nilai koefisien korelasi (R2) masing-masing adalah 0,923 dan 0,955. Kata kunci : biosorpsi, biomassa Porphyridium cruentum, kinetika, timbal,

kromium, SSA.

ix

ABSTRACT

Biosorption is an alternative technique that can be used to overcome environmental contamination caused from waste discard containing heavy metal ion pollutant. Porphyridium cruentum was employed as a biosorbent for removal of Pb(II) and Cr(VI) metal ions from aqueous solution. The biosorption kinetics was investigated. The effect of several parameters, such as: contact time, concentration, and isothermal model, on biosorption process was evaluated. Method of analysis used was atomic absorption spectrophotometry (AAS). Adsorption isotherms of Pb(II) and Cr(VI) metal ions on Porphyridium cruentum biomass were expressed by both Langmuir and Freundlich models. The results showed that the optimum time of biosorption of Pb(II) and Cr(VI) metal ions using Porphyridium cruentum biomass were is 30 minutes in pH 5. Kinetics of biosorption of Pb(II) and Cr(VI) metal ions followed pseudo second order reaction model, and for isothermal model fitted the Freundlich isothermal with a value of each correlation coefficient (R2) are 0,923 and 0,955, respectively. Key words : biosorption, Porphyridium cruentum biomass, kinetic, lead,

cromium, AAS.

x

DAFTAR ISI

Halaman

PRAKATA ............................................................................................. v

ABSTRAK ............................................................................................. viii

ABSTRACT ........................................................................................... ix

DAFTAR ISI .......................................................................................... x

DAFTAR TABEL ................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xv

DAFTAR ARTI DAN LAMBANG SINGKATAN ................................. xvii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................ 3

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian .......................................... 4

1.3.1 Maksud Penelitian .......................................................... 4

1.3.2 Tujuan Penelitian ............................................................ 4

1.4 Manfaat Penelitian ............................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................... 5

2.1 Pencemaran Lingkungan .................................................. 5

2.2 Tinjauan Umum Logam Berat .......................................... 5

2.3 Logam Berat Kromium ..................................................... 6

2.4 Logam Berat Timbal ........................................................ 8

xi

2.5 Biosorpsi .......................................................................... 10

2.6 Kinetika Reaksi Adsorpsi ................................................... 13

2.7 Isotermal Adsorpsi ........................................................... 15

2.7.1 Isotermal Adsorpsi Freundlich ........................................ 15

2.7.2 Isotermal Adsorpsi Langmuir ........................................... 16

2.8 Biomassa dan Penggunaannya sebagai Biosorben ............. 17

2.9 Fitoplankton ....................................................................... 18

2.9.1 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Fitoplankton ... 20

BAB III METODE PENELITIAN ......................................................... 22

3.1 Bahan Penelitian .............................................................. 22

3.2 Alat Penelitian .................................................................. 22

3.3 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................... 22

3.4 Prosedur Penelitian ........................................................... 23

3.4.1 Pembuatan Larutan Induk ............................................... 23

3.4.2 Mengkultur Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum .. 23

3.4.3 Pembuatan Biosorben Fitoplankton Laut P. cruentum .... 23

3.4.4 Penentuan Waktu Kontak Maksimum Ion Logam Pb(II) dan Cr(VI) oleh Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum ....................................................................... 24

3.4.5 Penentuan Kapasitas biosorpsi Ion Logam Pb(II) dan Cr(VI) oleh Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum .. 25 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................ 26

4.1 Kemampuan Biosorpsi Ion Logam Pb(II) dan Cr(VI) oleh Fitoplankton Porphyridium cruentum berdasarkan variasi

waktu ............................................................................... 26

xii

4.2 Kapasitas Biosorpsi Ion Logam Pb(II) dan Cr(VI) oleh Fitoplankton Porphyridium cruentum berdasarkan variasi konsentrasi ....................................................................... 29

4.3 Kinetika Orde Reaksi Adsorpsi Ion Logam Pb(II) dan Cr(VI) oleh Fitoplankton Porphyridium cruentum ............ 30 4.4 Model Adsorpsi Ion Logam Pb(II) dan Cr(VI) oleh Fitoplankton Porphyridium cruentum ................................. 33

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................ 36

5.1 Kesimpulan ...................................................................... 36

5.2 Saran ................................................................................ 36

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 37

LAMPIRAN ........................................................................................... 42

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel halaman

1. Perbandingan konstanta reaksi orde satu semu dan orde dua semu

penjerapan ion logam Pb2+ biomassa fitoplankton Porphyridium cruentum .......................................................................................... 32

2. Perbandingan konstanta reaksi orde satu semu dan orde dua semu

penjerapan ion logam Cr6+ oleh biomassa fitoplankton Porphyridium cruentum ........................................................................................... 33

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar halaman

1. Struktur sel fitoplankton Porphyridium cruentum ............................. 20

2. Grafik penentuan waktu interaksi optimum terhadap biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum ....... 27

3. Grafik hubungan antara konsentrasi ion logam Pb2+ dan Cr6+setelah Adsorpsi (mg/L) dengan jumlah ion Pb2+ dan Cr6+ yang diadsorpsi (mg/g) ............................................................................................... 29

4. Grafik kinetika orde satu semu dan orde dua semu untuk adsorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh biomassa fitoplankton Porphyridium cruentum ....... ................................................................................... 31

5. Grafik isotermal Langmuir dan Freundlich biosorpsi ion logam Pb2+

dan Cr6+ pada berbagai tingkat konsentrasi oleh fitoplankton Porphyridium cruentum ................................................................... 34

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran halaman

1. Skema pembuatan larutan induk ....................................................... 42

2. Skema pembuatan kultur fitoplankton .............................................. 42

3. Skema pembuatan biosorben fitoplankton ........................................ 43

4. Skema penentuan waktu kontak maksimum biosorbsi ...................... 43

5. Skema penentuan kapasitas optimum biosorbsi ................................ 44

6. Data absorbansi untuk penentuan waktu optimum biosorpsi ion logam Pb2+ dengan menggunakan Buck Model 205 VGP AAS ....... 45

7. Data Absorbansi untuk penentuan waktu optimum biosorpsi ion logam Cr6+ dengan menggunakan Buck Model 205 VGP AAS ......... 46

8. Hasil penentuan waktu optimum biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum ................................................ 47 9. Hasil penentuan waktu optimum biosorpsi ion logam Cr6+ oleh

fitoplankton Porphyridium cruentum ................................................... 48 10. Data absorbansi untuk penentuan isotermal adsorpsi ion Pb2+ dengan

menggunakan Buck Model 205 VGP AAS ......................................... 49 11. Data absorbansi untuk penentuan isotermal adsorpsi ion Cr6+ dengan menggunakan Buck Model 205 VGP AAS ............................ 50 12. Hasil penentuan isotermal adsorpsi io logam Pb2+ oleh fitoplankton

Porphyridium cruentum ....................................................................... 51 13. Hasil penentuan isotermal adsorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton

Porphyridium cruentum ....................................................................... 52 14. Hasil perhitungan nilai k1 dan k2 biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum berdasarkan persamaan orde satu semu dan orde dua semu ............................................................... 53

xvi

15. Hasil perhitungan nilai k1 dan k2 biosorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum berdasarkan persamaan orde satu semu dan orde dua semu ............................................................... 54 16. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton

Porphyridium cruentum untuk isotermal Langmuir .............................. 55 17. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton

Porphyridium cruentum untuk isotermal Freundlich ............................. 56 18. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton

Porphyridium cruentum untuk isotermal Langmuir .............................. 57 19. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton

Porphyridium cruentum untuk isotermal Freundlich ............................ 58 20. Dokumentasi Penelitian ...................................................................... 59

xvii

DAFTAR ARTI DAN LAMBANG SINGKATAN

% : persen

oC : derajat Celcius

AAS : Atomic Absorption Spectrophotometry

g : gram

mg : miligram

pH : derajat keasaman

ppm : part per million

rpm : rotasi per menit

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara bahari terbesar di dunia.

Karakteristik geografis Indonesia serta struktur dan tipologi ekosistemnya yang

didominasi oleh lautan telah menjadikan Indonesia sebagai pemilik

keanekaragaman hayati terbesar di dunia (Suhdi, 2004). Wilayah laut Indonesia

membentang melebihi lima juta kilometer persegi yang di dalamya terdapat

bermacam-macam makhluk hidup baik berupa tumbuhan maupun hewan. Salah

satu makhluk hidup yang tumbuh dan berkembang di perairan laut adalah

fitoplankton (Haryoto dan Wibowo, 2004).

Plankton adalah suatu golongan jasad hidup akuatik berukuran

mikroskopik. Plankton yang tergolong sebagai tumbuhan disebut fitoplankton

atau plankton nabati (Kabinawa, 2001). Fitoplankton terdiri dari beberapa jenis

dan memiliki banyak manfaat, salah satu jenis fitoplankton yang digunakan

sebagai biomassa penjerap logam pada lingkungan atau daerah yang tercemar

adalah Porphyridium cruentum. Sejauh ini, penelitian dan pemanfaatan

fitoplankton sebagai bahan penjerap logam secara aktif sudah banyak dilakukan

oleh para peneliti sebelumnya seperti yang dilakukan oleh Sri Delviana (2010),

Fatimah dan Masnawati (2011), namun studi mengenai kinetika biosorpsinya

secara pasif masih sangat minim. Fitoplankton dapat menjerap logam menurut

Connel Des W. (1990), disebabkan karena mekanisme perlindungan fitoplankton

2

melibatkan pembentukan kompleks-kompleks logam dengan protein dalam sel,

sehingga logam dapat terakumulasi dalam sel tanpa menganggu aktivitasnya.

Logam berat dalam sistem akuatik secara alamiah dihasilkan melalui

proses slow leaching dari kompartemen tanah atau batuan, biasanya pada kadar

yang relatif rendah dan tidak membahayakan kesehatan manusia. Tetapi

perkembangan industri dan agroindustri mempercepat laju peningkatan

pencemaran logam berat di lingkungan. Pencemaran perairan logam berat pada

sistem perairan selalu ditunjukkan dengan adanya tingkatan kandungan yang

tinggi beberapa logam berat seperti Pb (timbal) dan Cr (kromium) dalam sistem

perairan (Liang et al., 2004). Logam berat mempunyai sifat toksik terhadap hewan

dan manusia. Manifestasi toksisitas logam berat terhadap manusia memerlukan

waktu yang lama karena proses akumulasi dalam tubuh sehingga proses

pencegahan sebaiknya dilakukan sedini mungkin. Pencemaran logam berat ini

terjadi akibat buangan industri kemudian bermuara ke laut dan menjadi tercemar.

Logam berat yang terakumulasi ke dalam makhluk hidup semakin lama tingkat

pencemarannya semakin meningkat (Palar, 1994).

Untuk mengurangi dampak pencemaran lingkungan oleh logam berat,

maka digunakan fitoplankton sebagai bioindikator kuantitatif. Fitoplankton

merupakan organisme bersel tunggal yang luas permukaannya besar dibandingkan

dengan rasio volumenya, sehingga memiliki kemampuan akumulasi yang tinggi

dalam waktu relatif singkat (Kullenberg, 1987).

Pengangkutan logam dengan biomassa dapat dilakukan dengan baik,

dimana aktivitas metabolit tergantung dari proses bioakumulasi atau secara pasif

3

dan laju metabolisme yang tidak tergantung pada prosesnya disebut biosorpsi

(Godlewaka-Zykiewicz dan Kozokawa, 2005).

Berbagai penelitian telah difokuskan untuk mengidentifikasi kemampuan

fitoplankton dalam menurunkan tingkat pencemaran perairan, dengan melibatkan

biosorpsi aktif dan pasif. Proses adsorpsi oleh biomassa berlangsung sangat cepat,

dan lebih cepat dibandingkan waktu adsorpsi maksimum fitoplankton hidup,

dengan kapasitas adsorpsi maksimum sebesar 95,057 mg/g (Widyawati, 2006).

Penggunaan fitoplankton mati sebagai biomassa tak hidup untuk menjerap

ion logam Pb2+ dan Cr6+ cukup efektif karena ukurannya yang sangat kecil dengan

luas permukaan besar sehingga dapat menangkap ion-ion logam dalam perairan

secara cepat (Stirk dan Staden, 2002). Dinding sel fitoplankton terdiri atas

berbagai senyawa organik seperti protein, polisakarida, asam alginat dan asam

uronat yang dapat berikatan dengan logam (Greene, dkk., 1986). Berdasarkan

uraian di atas, maka dilakukan penelitian tentang kinetika biosorpsi ion logam

Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton laut Porphyridium cruentum.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut:

1. Berapakah waktu kontak optimum dan kapasitas biosorpsi ion logam Pb2+

dan Cr6+ oleh biomassa fitoplankton laut Porphyridium cruentum?

2. Bagaimana kinetika reaksi dan model adsorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+

oleh biomassa fitoplankton laut Porphyridium cruentum?

4

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian

1.3.1 Maksud Penelitian

Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kinetika biosorpsi ion

logam Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton laut Porphyridium cruentum.

1.3.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukan penelitian ini adalah :

1. Menentukan waktu kontak optimum dan kapasitas biosorpsi ion logam

Pb2+ dan Cr6+ yang dapat diadsorpsi oleh biomassa fitoplankton laut

Porphyridium cruentum.

2. Menentukan orde reaksi dan model adsorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh

biomassa fitoplankton laut Porphyridium cruentum.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain :

1. Memberikan informasi ilmiah mengenai penggunaan fitoplankton laut

dalam proses biosorpsi.

2. Memberikan pengalaman praktis bagi peneliti dan menjadi bahan referensi

untuk penelitian selanjutnya.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pencemaran Lingkungan

Semakin bertambahnya aktivitas manusia diberbagai sektor kehidupan,

menyebabkan peningkatan jumlah dan jenis pencemar yang masuk ke lingkungan

perairan laut, sehingga pada suatu saat akan dapat melampaui kesetimbangan air

laut yang mengakibatkan sistem perairan laut tercemar. Hal tersebut jelas dapat

menurunkan daya guna perairan laut (Haryoto dan Wibowo, 2004).

Dalam dasawarsa terakhir, kandungan logam berat di perairan mendapat

perhatian yang cukup besar bagi para ahli toksikologi (Marr dan Creser, 1983).

Akibat pencemaran lingkungan terjadi akumulasi logam dalam ekosistem dan

rantai makanan sehingga membahayakan kehidupan akuatik dan penurunan

kualitas air (Widyawati, 2006).

2.2 Tinjauan Umum Logam Berat

Logam berat adalah logam-logam dan metaloid yang memiliki massa atom

antara 63,5 dan 200,6 g/mol serta memiliki densitas lebih dari 4,5 g/cm3 (Shah,

2008). Logam berat pencemar lingkungan terdiri atas beberapa unsur yang

dikategorikan atas pencemar prioritas tinggi, sedang dan rendah yang umumnya

terlarut dalam air dalam berbagai senyawa. Logam berat tidak dapat dihancurkan

oleh mikroorganisme dan dapat terakumulasi dalam tubuh manusia serta

mengakibatkan kerusakan organ-organ tubuh (Sembodo, 2006).

6

Sedikitnya terdapat 80 dari 109 unsur kimia di bumi yang telah

teridentifikasi sebagai logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi,

logam berat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial

yang keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme

hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun

seperti Zn, Cu, Fe, Co dan Mn. Jenis kedua adalah logam berat non esensial,

dimana keberadaannya dalam tubuh belum diketahui manfaatnya seperti Hg, Cd,

Pb dan Cr (Vouk, 1986).

Logam berat yang merupakan polutan perairan yang berbahaya

diantaranya adalah antimon (Sb), arsenik (As), berilium (Be), kadmium (Cd),

kromium (Cr), tembaga (Cu) , timbal (Pb), merkuri (Hg), nikel (Ni), selenium

(Se), kobalt (Co), dan seng (Zn). Logam berat ini berbahaya karena tidak dapat

didegradasi oleh tubuh, memiliki sifat toksisitas (racun) pada mahluk hidup

walaupun pada konsentrasi yang rendah, dan dapat terakumulasi dalam jangka

waktu tertentu. Oleh karena itu penting dilakukan pengambilan logam berat pada

daerah yang terkontaminasi (Putra dan Putra, 2006).

2.3 Logam Berat Kromium

Salah satu logam berat yang merupakan sumber polusi dan perlu

dihilangkan dalam perairan adalah logam kromium (Cr). Pemanfaatan logam

ini banyak digunakan dalam industri elektroplating, penyamakan kulit,

pendingin air, pulp, serta proses pemurnian bijih dan petroleum. Menurut Surat

keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup, baku mutu

7

limbah yang boleh dialirkan ke air permukaan untuk Cr(VI) sebesar 0,05-1

mg/L dan untuk Cr (total) sebesar 0,1-2 mg/L (Anderson, 1997).

Kromium merupakan unsur yang melimpah terdapat di alam dengan

berbagai bentuk oksida yaitu Cr2+, Cr3+, Cr5+ dan Cr6+. Secara alami kromium bisa

ditemukan pada batuan, tumbuhan, hewan, tanah, gas dan debu gunung berapi.

Dalam sistem perairan, kromium terdapat dalam dua bentuk oksida yaitu Cr3+ dan

Cr6+ yang diketahui memiliki efek toksisitas dan bioavabilitas yang sangat besar

(Imay dan Golyna, 1990).

Logam kromium dengan berat atom 51,996 g/mol, berwarna abu-abu,

tahan terhadap oksidasi meskipun pada suhu tinggi, mengkilat, keras, memiliki

titik cair 1,857 oC dan titik didih 2,672 oC (Widowati, dkk., 2008).

Kromium merupakan elemen berbahaya di permukaan bumi dan dijumpai

dalam kondisi oksida antara Cr(II) sampai Cr(VI), tetapi hanya kromium

bervalensi tiga dan enam memiliki kesamaan sifat biologinya. Kromium

bervalensi tiga umumnya merupakan bentuk yang umum dijumpai di alam, dan

dalam material biologis kromium selalu berbentuk tiga valensi, karena kromium

enam valensi merupakan salah satu material organik pengoksida tinggi

(Suhendrayatna, 2001).

Dalam tubuh, keberadaan logam kromium dapat membantu kerja hormon

insulin dalam pengambilan glukosa yang kemudian diubah menjadi energi.

Chromium Picolinate adalah nutrisi suplemen yang dapat bekerja sama dengan

insulin, tetapi konsumsi yang berlebih dapat menyebabkan gagal ginjal kronis

(Widowati, dkk., 2008).

8

Kestabilan kromium akan mempengaruhi toksisitasnya terhadap manusia

secara berurutan, mulai dari tingkat toksisitas terendah yaitu Cr(0), Cr(III) dan

Cr(VI). Kromium trivalen bersifat kurang toksik dibanding kromium heksavalen,

selain itu tidak bersifat iritatif dan tidak korosif. Namun kromium trivalen lebih

toksik pada ikan dan binatang air lainnya dibanding kromium heksavalen (Drew,

dkk., 2006).

Paparan logam kromium pada manusia dapat menyebabkan gangguan

pada alat pernafasan, hati, ginjal, sistem pencernaan dan sistem imunitas. Selain

itu, ibu hamil yang darahnya terpapar logam kromium bisa menurun pada bayi

yang dikandungnya. Bahkan kadar dalam tubuh bayi bisa lebih tinggi daripada

ibunya, hal ini menunjukkan bahwa kromium dapat ditransportasikan secara

langsung maupun tidak langsung (State of Ohio EPA, 2002).

2.4 Logam Berat Timbal

Timbal adalah salah satu unsur golongan IV A yang merupakan unsur

logam yang berwarna abu kebiru-biruan, lunak, mudah ditempa, mudah dibentuk

dan padat. Timbal merupakan konduktor listrik yang buruk dan jika dipotong,

maka permukaannya nampak mengkilat seperti perak yang bertahan sesaat dan

kemudian memudar membentuk warna aslinya, yaitu abu kebiru-biruan (Sunardi,

2006).

Timbal dengan berat atom 207,21 g/mol dan berat jenis 11,34 dan nomor

atom 82 memiliki warna kelabu kebiruan dan lunak dengan titik leleh sebesar 327

oC dan titik didih 1620 oC. Walaupun bersifat lunak dan lentur, timbal sangat

rapuh dan mengkerut pada pendinginan, sulit larut dalam air dingin, air panas, dan

9

air asam tetapi larut dalam asam nitrit, asam asetat dan asam sulfat pekat (Svehla,

1985).

Timbal merupakan logam berat yang sangat beracun, dapat dideteksi

secara praktis pada seluruh benda mati di lingkungan dan seluruh sistem biologis.

Sumber utama timbal adalah bersal dari komponen gugus alkyl timbal yang

digunakan sebagai bahan additive bensin. Sumber utama timbal adalah makanan

dan minuman. Komponen ini beracun terhadap seluruh aspek kehidupan. Timbal

menunjukkan beracun pada sistem saraf, hemetologic, hemetotoxic dan

mempengaruhi kerja ginjal. Konsumsi mingguan elemen ini yang

direkomendasikan oleh WHO toleransinya bagi orang dewasa adalah 50 µg/kg

berat badan dan untuk bayi atau anak-anak 25 µg/kg berat badan. Mobilitas timbal

di tanah dan tumbuhan cendrung lambat dengan kadar normalnya pada tumbuhan

berkisar 0.5-3 ppm (Suhendrayatna, 2001).

Timbal dan persenyawaannya banyak digunakan dalam industri baterai

sebagai bahan aktif dalam pengaliran arus elektron. Kemampuan timbal dalam

membentuk alloy dengan logam lain telah dimanfaatkan untuk meningkatkan sifat

metalurgi yang dimilikinya dalam penerapan yang sangat luas, contohnya

digunakan untuk kabel listrik, konstruksi pabrik-pabrik kimia, kontainer dan

memiliki kemampuan tinggi untuk tidak mengalami korosi (Palar, 1994).

Selain itu, timbal dapat digunakan sebagai zat tambahan bahan bakar dan

pigmen timbal dalam cat yang merupakan penyebab utama peningkatan kadar

timbal di lingkungan (Darmono, 1995). Hampir 10% dari total produksi tambang

logam timbal digunakan untuk pembuatan Tetra Ethyl Lead atau TEL yang

10

dibutuhkan sebagai bahan penolong dalam produksi bahan bakar bensin karena

dapat mendongkrak (boosting) nilai oktan bahan bakar sekaligus berfungsi

sebagai antiknocking untuk mencegah terjadinya ledakan saat berlangsungnya

pembakaran dalam mesin (Henry, 2000).

Timbal telah diketahui sebagai sumber potensial penyebab karsinogen.

Timbal terakumulasi dalam organ tubuh seperti otak, yang dapat menyebabkan

keracunan (plumbism) atau bahkan kematian. Timbal juga dapat mempengaruhi

saluran gastrointestinal, ginjal, dan sistem syaraf. Pengaruh timbal pada anak-anak

adalah dapat menyebabkan resiko pertumbuhan lambat, penurunan IQ, hiperaktif,

dan kelainan mental. Pada orang dewasa dapat berakibat pada penurunan reaksi,

kehilangan memori, nausea, insomnia, dan anoreksia (Siregar, 2005).

2.5 Biosorpsi

Biosorpsi adalah suatu teknologi inovatif yang menggunakan biomassa

nonaktif dan biomassa mati untuk menghilangkan logam berat dari larutannya.

Sebagai alternatif dari teknologi tradisional, biosorpsi mulai diaplikasikan oleh

komunitas ilmuan (Romera, dkk., 2007). Sedangkan menurut Stary, dkk., (1983),

biosorpsi adalah metode yang efisien dan murah untuk menghilangkan ion logam

dari larutan dan dapat digunakan untuk mengontrol pencemaran oleh industri.

Biosorpsi biasanya digunakan material yang berasal dari tanaman atau hewan

untuk mengabsorpsi ion logam.

Proses biosorpsi melibatkan sejumlah mekanisme, seperti: pertukaran ion,

kelating, adsorpsi fisika dan penyerapan ion. Proses sorpsi yang terjadi pada

11

makhluk hidup terjadi secara aktif dan pasif, sedangkan pada makhluk hidup yang

mati secara pasif (Stirk dan Staden, 2002).

Proses biosorpsi melibatkan suatu fasa padat (sorben atau biosorben;

adsorben; material biologi) dan fasa cair (pelarut) yang mengandung zat terlarut

yang akan diadsorpsi (logam atau zat warna). Karena afinitas adsorben lebih

tinggi dari zat yang akan diadsorpsi, zat yang akan diadsorpsi tertarik dan terikat

pada adsorben dengan mekanisme yang berbeda. Proses ini akan berlanjut hingga

terjadi kesetimbangan antara jumlah zat yang teradsorpsi dengan zat yang

tertinggal dalam larutan (yang tidak teradsorpsi). Derajat afinitas adsorben

ditentukan berdasarkan distribusinya diantara fasa cair dan fasa padat. Beberapa

penelitian biosorpsi dilakukan dengan mikroorganisme hidup. Akan tetapi,

berkaitan dengan beberapa kelemahannya, penggunaan mikroorganisme hidup

untuk penghilangan dan pemulihan logam umumnya tidak dapat dilakukan pada

semua kondisi. Sebagai contoh, limbah industri yang mengandung logam

beracun dengan konsentrasi tinggi pada beberapa pH. Kondisi ini tidak selalu

kondusif untuk pertumbuhan dan pemeliharaan populasi mikroba aktif.

(Ramachandra, dkk., 2008).

Passive uptake dikenal dengan istilah proses biosorpsi. Proses ini terjadi

ketika ion logam berat mengikat dinding sel dengan dua cara yang berbeda,

pertama pertukaran ion dimana ion monovalent dan divalent seperti Na, Mg, dan

Ca pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat; dan kedua adalah

pembentukan kompleks antara ion-ion logam berat dengan functional groups

seperti carbonyl, amino, thiol, hydroxy, phosphate, dan hydroxy-carboxyl yang

12

berada pada dinding sel. Proses biosorpsi ini bersifat bolak baik dan cepat. Proses

bolak balik ikatan ion logam berat di permukaan sel ini dapat terjadi pada sel mati

dan sel hidup dari suatu biomass. Proses biosorpsi dapat lebih efektif dengan

kehadiran tertentu pH dan kehadiran ion-ion lainnya di media dimana logam berat

dapat terendapkan sebagai garam yang tidak terlarut (Suhendrayatna, 2001).

Penggunaan sel mikroba mati lebih menguntungkan, karena tidak

dipengaruhi oleh limbah toksik. Selain itu penggunaan sel mikroba lebih

menguntungkan karena tangkapan sel mikroba cepat (antara 0,5 sampai 3 jam,

bersifat selektif, faktor biokonsentrasi tinggi (sebesar 104 sampai 106) hal ini

terkait dengan luas permukaan yang lebih besar dari volumenya (Stirk dan Staden,

2002).

Menurut Ramachandra, dkk., 2008, beberapa keuntungan biosorpsi

menggunakan non-living biomass (biaomassa tak hidup) diantaranya:

1. Pertumbuhan non-living biomass tidak terpengaruh pada batas sifat

toksisitas logam pada sel serta tidak memerlukan nutrisi.

2. Biomassa yang berasal dari industri fermentasi, yang merupakan limbah

proses fermentasi dapat menjadi sumber biomassa yang murah.

3. Prosesnya tidak hanya diatur oleh sifat fisiologi sel.

4. Sangat cepat dan efisien, biomassa memiliki sifat yang setara dengan

penukar ion.

5. Pemilihan teknik immobilisasi tidak bergantung pada terbatasnya tingkat

toksisitas (konsentrasi logam), pH dan suhu.

13

6. Logam dapat dengan segera dipisahkan dari biomassa dan diperoleh

kembali.

2.6 Kinetika Reaksi Adsorpsi

Proses biosorpsi sangat erat kaitannya dengan waktu kontak. Waktu

kontak merupakan salah satu aspek penting yang perlu dipertimbangkan. Melalui

waktu kontak, mekanisme biosorpsi ion logam dapat diketahui apakah terjadi

secara kimia atau fisika. Waktu kontak yang singkat dimana ion logam teradsorpsi

dengan cepat pada biosorben menunjukkan mekanisme biosorpsi terjadi secara

kimia dan sebaliknya waktu kontak yang lama dimana ion logam teradsorpsi

secara lambat pada biosorben menunjukkan mekanisme biosorpsi terjadi secara

fisika (Popuri, dkk., 2007). Melalui waktu kontak yang diperoleh maka kinetika

reaksi dapat diketahui.

Model kinetika yang sering digunakan untuk reaksi adsorpsi adalah model

pseudo (semu)-orde pertama, pseudo (semu)-orde kedua, dan model difusi

intrapartikel (Srivastava, dkk., 2006). Reaksi orde semu dapat didefinisikan

sebagai peningkatan yang dibuat berkelakuan seperti reaksi orde satu dan orde

dua. Keadaan itu berlaku bila salah satu zat yang bereaksi ada dalam jumlah yang

sangat berlebihan atau tetap pada kadar tertentu dibandingkan zat lainnya. Dengan

demikian laju reaksi ditentukan oleh satu reaktan meskipun ada dua reaktan

karena tidak mengalami perubahan kadar yang berarti selama rekasi peruraian

(Atkins, 1999). Kinetika reaksi pada adsorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh

biomassa fitoplankton Porphyridium cruentum dapat ditentukan dengan

14

menggunakan persamaan diferensial orde satu sebagai berikut (Srivastava, dkk.,

2006):

= 푘 (푞 − 푞 )

푑(푞 − 푞 ) = 푘 푑

푑(푞 − 푞 )(푞 − 푞 ) = −푘 푑

푙푛(푞 − 푞 ) = −푘푡 + 퐶

푙푛(푞 − 푞 ) = −푘푡 + ln 푞

푙푛(푞 − 푞 ) − ln 푞 = −푘푡

푙푛(푞 − 푞 ) = ln 푞 − 푘푡 (1)

dimana qe dan qt berturut merupakan jumlah ion logam Pb2+ dan Cr6+ yang

diadsorpsi (mg.g-1) pada kesetimbangan dan pada waktu tertentu, k1 merupakan

tetapan laju orde reaksi satu (menit-1). Hasil integrasi memberikan persamaan:

푙표푔 = ,

푡 (2)

Persamaan ini dapat ditulis sebagai:

log(푞 − 푞 ) = log q − ,

t (3)

nilai konstanta orde satu (k1), kapasitas adsorpsi dalam keadaan setimbang (qt),

koefisien korelasi (R2) dihitung dari plot log (qe - qt) vs t.

Sedangkan persamaan diferensial kinetika reaksi orde dua adalah sebagai

berikut:

= 푘 (푞 − 푞 ) 2 (4)

15

dimana k2 merupakan tetapan laju orde reaksi dua (g.mg-1.menit-1). Adapun

integrasi dari persamaan ini:

= + 푘 푡 (5)

dalam bentuk linear dapat dituliskan sebagai berikut:

= + 푡 (6)

nilai konstanta orde dua (k2), kapasitas adsorpsi dalam keadaan setimbang (qt),

koefisien korelasi (R2) dihitung dari plot log t/qt vs t.

2.7 Isotermal Adsorpsi

Isotermal adsorpsi merupakan keadaan dimana larutan/gas bebas dan

larutan/gas teradsorpsi berada dalam keseimbangan dinamika, dan penutupan

terfraksi permukaan, bergantung pada tekanan gas pelapis. Ketergantungan θ pada

tekanan dan temperatur tertentu (Atkins, 1999). Untuk menguji data hasil

percobaan ketika terjadi penjerapan ion logam pada lapisan tunggal dapat

digunakan model isotermal Langmuir dan isotermal Freundlich digunakan untuk

adsorpsi pada lapisan yang heterogen. Isoterm Langmuir berdasarkan pada asumsi

permukaan adsorben yang homogen dan energi adsorpsi yang ekivalen pada setiap

sisi penyerapan (Curkovic, dkk., 2000).

2.7.1 Isotermal Adsorpsi Freundlich

Model isotermal adsorpsi Freundlich menggambarkan suatu gaya adsorpsi

fisika yang identik dengan gaya yang menyebabkan kondensasi gas menjadi

cairan atau padatan. Jika molekul-molekul yang mengadsorpsi mendekati

permukaan, ada interaksi antara molekul-molekul dan molekul-molekul pada

16

permukaan yang cenderung mengkonsentrasikan molekul-molekul pada

permukaan dengan cara yang sama dengan cara molekul gas dikondensasikan

pada permukaan dari cairan. Jumlah yang teradsorpsi per gram padatan

bergantung pada luas permukaan spesifik dari padatan, konsentrasi kesetimbangan

zat terlarut dalam larutan (atau tekanan dalam kasus adsorpsi dari fase gas), suhu

dan sifat molekul yang terlibat (Taba, dkk., 2011).

Isotermal Freundlich berlaku pada kondisi adsorpsi yang terjadi pada

berbagai lapisan, persamaan yang digunakan adalah (Ramadhan, dkk., 2008):

푞 = 퐾 C 1/2 (7)

Bentuk linear dari isotermal Freundlich ditunjukkan oleh persamaan:

푙표푔 푞 = log퐾 + ( ) log 퐶 (8)

dimana, qe merupakan banyaknya logam yang terikat per gram sorben (mg.g-1), Ce

adalah konsentrasi kesetimbangan larutan. Sedangkan Kf dan n merupakan

konstanta yang menggabungkan seluruh faktor yang mempengaruhi proses

adsorpsi seperti kapasitas dan intensitas adsorpsi.

2.7.2 Isotermal Adsorpsi Langmuir

Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengembangkan teori adsorpsi

yang dapat menerangkan kenyataan-kenyataan eksperimen yang diamati. Pada

sistem sederhana, teori yang diturunkan oleh Langmuir dapat digunakan. Teori ini

dibatasi pada kasus dimana hanya ada satu lapisan molekul dapat diadsorpsi pada

permukaan. Pada adsorpsi fisiska dari fase gas, pembentukan beberapa lapisan

sering terjadi pada tekanan yang tinggi. Desorpsi lapisan tunggal dibedakan oleh

kenyataan bahwa jumlah yang diadsorpsi mencapai nilai maksimum pada

17

konsentrasi sedang (sesuai dengan penutupan sempurna dari permukaan adsorben

oleh lapisan dengan tebal satu molekul) dan menjadi konstanta dengan

penambahan konsentrasi lebih lanjut. Persamaan Langmuir dapat diturunkan dari

penjelasan kinetika atau kesetimbangan. Bentuk yang cocok untuk adsorpsi dari

larutan adalah (Taba, dkk., 2011):

KCe

KCe

1

(9)

Dimana = fraksi permukaan padatan yang ditutupi oleh molekul

adsorban (molekul yang diasorpsi), K = tetapan pada suhu tetap. = qe/qo,

dimana qt = jumlah mg zat terlarut yang terserap per gram adsorben, qo = jumlah

mg zat terlarut per gram adsorben yang diperlukan untuk membentuk lapisan

tunggal (atau disebut juga kapasitas adsorpsi). Dengan mensubstitusi kedalam

persamaan (10) diperoleh (Taba, dkk., 2011):

oo

e

qbqCe

qtC

.1

(10)

Jika Isotermal Langmuir dapat menjelaskan proses adsorpsi dengan baik

maka plot Ce/qt vs Ce akan menghasilkan garis lurus dengan kemiringan (slope) =

1/qo dan intercept = 1/b qo (Taba, dkk., 2011).

2.8 Biomassa dan Penggunaannya sebagai Biosorben

Mikroba telah lama diketahui dapat menyerap logam-logam berat dari

lingkungan eksternalnya secara efisien (Horsfall, dkk., 2006). Penelitian yang

dilakukan oleh Amaliyah (2011), dengan menggunakan biomassa karang sebagai

18

biosorben untuk menangani pencemaran logam berat memperoleh hasil maksimal

dengan penyerapan yang sangat efektif dalam mengakumulasi logam-logam berat.

Saat ini pengolahan secara biologis untuk mengurangi logam berat dalam

air limbah merupakan cara alternatif yang berpotensi untuk dikembangkan

dibandingkan dengan proses kimia, yang umumnya pada akhir pengolahan limbah

masih ditemukan permasalahan penanganan pembuangan limbah logam yang

telah diolah. Kapasitas pemungutan atau penyerapan logam beberapa biomassa

tersebut bahkan terbukti lebih tinggi dibandingkan dengan penukar ion komersial

(Volesky, dkk., 2004).

2.9 Fitoplankton

Plankton merupakan suatu organisme yang berukuran kecil yang hidupnya

melayang-layang terombang-ambing oleh arus di lautan bebas. Fitoplankton

terdiri dari makhluk hidup hewan yang disebut zooplankton dan tumbuh-

tumbuhan yang disebut fitoplankton. Fitoplankton yang ber sel satu yang penting

adalah golongan diatom dan dinoflagellata (Inansetyo dan Kurniastuty, 1995).

Sebagian besar fitoplankton bersel tunggal. Kelompok yang umum dari

fitoplankton bersel tunggal adalah diatom dan dinoflagellata. Kelompok

fitoplankton diatom, menguasai perairan laut terutama di perairan dingin,

mencapai lebih 1 juta sel/mL, contohnya Chaetoceros calcitrans dan Chaetoceros

gracilis. Kelompok dinoflagellata menguasai perairan tropik dan sub tropik.

Beberapa jenis fitoplankton yang termasuk kelompok dinoflagelata adalah

Chlorella sp, Tetraselmis chuii, Dunaniella sp, Spirulina dan Porpyridium

cruentum (Boney, 1983).

19

Fitoplankton, seperti halnya organisme lain memiliki mekanisme

perlindungan untuk mempertahankan kehidupannya. Menurut Connel Des W.

(1990), mekanisme perlindungan ini melibatkan pembentukan kompleks-

kompleks logam dengan protein dalam sel, sehingga logam dapat terakumulasi

dalam sel tanpa menganggu aktivitasnya. Pada konsentrasi logam yang tinggi,

akumulasi dapat menganggu pertumbuhan sel, karena sistem perlindungan

organisme tidak mampu mengimbangi efek toksisitas logam.

Fitoplankton mempunyai dinding sel yang menutup seluruh permukaan

tubuhnya. Dinding sel fitoplankton dinoflagellata mengandung selulosa dan

berbagai glikoprotein namun pada kelompok diatom tersusun dari silika (Boney,

1983). Dinding sel fitoplankton terdiri atas berbagai senyawa organik seperti

protein, polisakarida, asam alginat dan asam uronat yang dapat berikatan dengan

logam (Greene, dkk., 1986).

Porphyridium cruentum adalah salah satu jenis fitoplankton dari kelompok

dinoflagelata yang merupakan organisme merah bersel satu termasuk kelas

Rhodophyceae, hidup bebas atau berkoloni yang terikat dalam mucilago. Senyawa

mucilago dieksresikan secara konstan oleh sel membentuk sebuah kapsul yang

mengelilingi sel. Mucilago merupakan polisakarida sulfat yang bersifat larut

dalam air (Rebolloso, dkk., 2000).

Sel Porphyridium cruentum berbentuk bulat dengan diameter 4 – 9 µm.

Struktur selnya terdiri dari sebuah nukleus (inti), kloroplas, badan golgi,

mitokondria, lendir, pati, dan vesikel. Porphyridium cruentum dapat hidup di

berbagai habitat alam seperti air laut, air tawar, maupun pada permukaan tanah

20

yang lembab dan membentuk lapisan kemerah-merahan yang sangat menarik.

Struktur sel Porphyridium cruentum dapat dilihat pada Gambar 1 (Boney, 1983):.

Gambar 1. Struktur sel fitoplankton Porphyridium cruentum

Adapun sistematika dan morfologi fitoplankton Porpyridium cruentum

menurut Boney dalam Delviana (2010), sebagai berikut:

Filum : Rhodophyta

Kelas : Rhodophyceae

Ordo : Bangiales

Subordo : Porpyridaceae

Genus : Porpyridium

Spesies : Porphyridum cruentum

2.9.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Fitoplankton

Menurut Uju dan Wahyuni (2007), fitoplankton merupakan tanaman yang

efisien dalam menangkap dan memanfatkan energi matahari dan CO2 untuk

keperluan fotosintesis. Pertumbuhan fitoplankton dipengaruhi oleh beberapa

faktor lingkungan medium, diantaranya: ketersediaan nutrien, suhu, salinitas, pH,

CO2, dan intensitas cahaya dalam medium (Kullenberg, 1987).

21

Harrison dan Berges (2005) menyatakan bahwa salah satu cara untuk

meningkatkan pertumbuhan fitoplankton adalah dengan mengontrol kandungan

nutrien, baik makro maupun mikro pada lingkungan media tempat tumbuhnya.

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi laju pertumbuhan spesifik

fitoplankton antara lain: medium kultur, temperatur, intensitas cahaya,

karbondioksida, salinitas dan keasaman air laut (Delviana, 2010).

22

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Bahan

Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah

fitoplankton Porphyridium cruentum, Pb(NO3)2, K2Cr2O7, akuades, air laut steril,

medium Conway, vitamin, HNO3 p.a, aluminium foil, dan kertas saring Whatman

42.

3.2 Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain peralatan

gelas yang umum digunakan dalam laboratorium, Safety Sentrifuge Model Fisher,

salinometer, multistirer, bar, wadah/toples, Spektrofotometer Serapan Atom

(SSA) Bulk Scientific model 205 VGP, pH meter, Freeze Dryer, airator, batu

gelembung udara, selang kecil, dan Neraca Digital Ohauss model No. AP 110.

3.3 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik dan

Laboratorium Kimia Analitik untuk analisis SSA pada Jurusan Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin dimulai pada

bulan April 2012.

23

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Pembuatan Larutan Induk

1. Larutan induk Pb2+ 1000 ppm

Pembuatan larutan induk Pb2+ 1000 ppm dibuat dengan melarutkan Pb(NO3)2

sebanyak 1,598 gram dengan akuades dalam labu ukur 1000 mL.

2. Larutan induk Cr6+ 1000 ppm

Pembuatan larutan induk Cr6+ 1000 ppm dibuat dengan melarutkan K2Cr2O7

sebanyak 0,2828 gram dengan akuades dalam labu ukur 1000 mL.

3.4.2 Mengkultur Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum

Air laut steril diukur salinitasnya dengan menggunakan alat Salinometer

lalu disaring dengan kertas saring kemudian dipanaskan/dimasak hingga

mendidih. Setelah itu, dilakukan pertumbuhan dengan memberikan medium

conway dan vitamin kemudian diamati selama 2 minggu di dalam toples.

3.4.3 Pembuatan Biosorben Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum

Kultur yang sudah siap dipisahkan dengan cara sentrifugasi pada kecepatan

8000 rpm selama 15 menit. Biomassa yang sudah terpisah dikeringkan dengan

menggunakan alat Freeze Dryer untuk mendapatkan biomassa kering. Biomassa

yang sudah kering kemudian di haluskan agar membentuk butiran-butiran yang

lebih kecil.

24

3.4.4 Penentuan waktu kontak maksimum ion Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

Larutan logam Pb2+ dan Cr6+ dengan konsentrasi 10 mg/L pada pH 5

disiapkan. Fitoplankton kering sebanyak 15 mg masing-masing ditambahkan ke

dalam 10 mL larutan Pb2+ dan Cr6+. Kedua campuran dikocok dengan magnetik

stirer selama 5 menit dan disaring dengan kertas saring Whatman 42 kemudian

absorbansinya diukur dengan SSA pada panjang gelombang maksimum.

Percobaan kemudian diulangi dengan variasi waktu pengocokan (0, 5, 10, 15, 30

dan 60 menit). Percobaan blanko dilakukan seperti diatas tetapi tanpa penambahan

fitoplankton. Konsentrasi yang diserap tiap waktu dihitung dengan cara:

Konsentrasi teradsorpsi = konsentrasi awal - konsentrasi akhir

Cadsorpsi= (Cawal – Cakhir) (4)

Banyaknya ion-ion logam yang teradsorpsi (mg) per gram biosorben

fitoplankton Porphyridium cruentum ditentukan menggunakan persamaan:

qta

eo

WV)C(C

(5)

dimana qt = jumlah ion logam yang teradsorpsi (mg/g)

Co = konsentrasi ion logam sebelum adsorpsi

Ce = konsentrasi ion logam setelah adsorpsi

V = volume larutan ion logam (L)

Wa = jumlah adsorben, biomassa fitoplankton P. cruentum (g)

Waktu optimum adalah waktu dimana konsentrasi teradsorpsi (Cadsorpsi) terbesar.

25

3.4.5 Penentuan kapasitas biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton laut Porphyridium cruentum

Larutan ion logam Pb2+ dan Cr6+ dengan konsentrasi masing-masing 1, 3,

5, 10, 15, 30 dan 50 mg/L disiapkan. Fitoplankton sebanyak 25 mg dimasukkan

ke dalam tiap-tiap 10 mL larutan tersebut. Campuran dikocok selama waktu

optimum pada pH tertentu kemudian disaring dengan kertas saring Whatman 42.

Absorbansi tiap-tiap filtrat diukur dengan SSA. Percobaan blanko dilakukan

seperti diatas tetapi tanpa pengocokan dengan magnetik stirer.

Isoterm adsorpsi dihitung dalam bentuk interaksi yang terjadi antara logam

berat dengan sorben. Isoterm adsorpsi di buat dengan menggunakan data pada

pengujian penyerapan logam pada variasi konsentrasi. Adapun persamaan dalam

perhitungan ini menggunakan persamaan Freundlich [log (x/m) = log k + 1/n (log

C)] atau persamaan Langmuir (Ce/qt = 1/qob + Ce/qo) dengan mengalurkan log

(x/m) terhadap log C untuk persamaan Freundlich atau Ce/qt terhadap Ce untuk

persamaan Langmuir. Dari intercept persamaan Freundlich diperoleh nilai k

(kapasitas adsorpsi) dan dari slope persamaan Langmuir dapat diperoleh nilai qo

yang berhubungan dengan kapasitas biosorpsi.

26

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses biosorpsi ion logam dalam biomassa biota perairan dapat

berlangsung melalui berbagai cara dan pada penelitian ini dilakukan perlakuan

dengan variasi waktu dan konsentrasi. Bab ini akan membahas data-data hasil

penelitian mengenai penentuan kondisi optimum yang meliputi waktu kontak,

kapasitas biosorpsi, kinetika reaksi adsorpsi, dan model isotermalnya dengan

menggunakan biosorben fitoplankton laut Porphyridium cruentum terhadap ion

logam Pb2+ dan Cr6+.

4.1 Kemampuan Biosorpsi Ion Logam Pb2+ dan Cr6+ oleh Fitoplankton

Porphyridium cruentum Berdasarkan Variasi Waktu

Proses biosorpsi ion logam oleh sel fitoplankton laut Porphyridium

cruentum yang telah mati sangat dipengaruhi oleh waktu interaksi. Waktu

interaksi optimum ditunjukkan oleh kemampuan sel fitoplankton dalam

mengadsorpsi ion logam berat dalam jumlah yang maksimum.

Waktu interaksi optimum oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

terhadap ion logam Pb2+ dan Cr6+ ditentukan dengan menghitung kapasitas

biosorpsi (qe) sebagai fungsi waktu (t). Kapasitas biosorpsi (qe) ion Pb2+ dan Cr6+

sebagai fungsi waktu disajikan pada Gambar 2, berdasarkan data pada Lampiran 8

dan Lampiran 9.

27

Gambar 2. Grafik penentuan waktu interaksi optimum terhadap biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

Gambar 2 menunjukkan bahwa kemampuan fitoplankton Porphyridium

cruentum dalam mengakumulasi ion logam Pb2+ mengalami perubahan yakni

dengan adanya peningkatan pada menit ke-5 dan ke-10, kemudian turun pada

menit ke-15 lalu naik lagi pada menit ke-30 kemudian turun kembali sampai

menit ke-60. Menit ke-30 merupakan waktu optimum dengan jumlah ion logam

Pb2+ yang teradsorpsi adalah 0,4156 mg/g pada pH 5 dimana pada pH tersebut

merupakan pH efektif fitoplankton dalam mengadsorpsi ion logam Pb2+

berdasarkan literatur dan penelitian yang telah dilakukan oleh Sri Delviana

(2010). Pada menit ke-15 terjadi penurunan yang diduga karena terjadi proses

reaksi reversibel yang tidak hanya melibatkan kesetimbangan fisika dan kimia

tetapi juga mekanisme dari sel fitoplankton Porphyridium cruentum terhadap ion

logam Pb2+. Selain itu, ketidakstabilan ikatan antara biosorben fitoplankton

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 10 20 30 40 50 60 70

Jum

lah

ion

Pb(II

) dan

Cr(

VI) y

ang

diad

sorp

si (q

t, m

g/g)

Waktu, t (menit)

Pb(II)

Cr(VI)

28

Porphyridium cruentum dengan ion logam Pb2+ menyebabkan sebagian kecil dari

partikel logam Pb2+ ada yang terlepas kembali.

Pada penelitian ini, kemampuan biomassa fitoplankton Porphyridium

cruentum dalam mengadsorpsi ion logam Pb2+ lebih baik dibandingkan Cr6+

berdasarkan nilai adsorpsi yang tinggi khususnya pada waktu kontak optimum

yaitu 30 menit. Oleh karena itu, waktu kontak selama 30 menit digunakan sebagai

acuan dalam penentuan kapasitas biosorpsi ion logam Pb2+ dengan biomassa

berdasarkan variasi konsentrasi tertentu selanjutnya.

Sama halnya dengan waktu kontak optimum Pb2+, waktu kontak optimum

Cr6+ dengan biomassa fitoplankton Porphyridium cruentum terjadi pada menit ke-

30 dengan jumlah ion logam Cr6+ yang teradsorpsi adalah 0,0644 mg/g yang

ditunjukkan pada Gambar 2 dengan nilai pH adalah 5. Jumlah ion logam Cr6+

yang teradsorpsi cenderung meningkat seiring dengan semakin lamanya waktu

pengadukan hingga mencapai optimum pada waktu pengadukan 30 menit, namun

setelah mencapai waktu optimum, jumlah ion logam Cr6+ yang teradsoprsi

cenderung menurun. Kondisi ini sesuai dengan teori bahwa semakin lama waktu

kontak antara adsorben (biomassa) dengan zat terlarut (logam) maka akan

semakin banyak zat terlarut yang teradsorpsi. Akan tetapi, jumlah zat terlarut yang

teradsorpsi akan mencapai batas maksimum pada waktu tertentu, dimana adsorben

kurang mampu lagi mengadsorpsi karena terjadi kejenuhan ion logam Cr6+ pada

permukaan adsorben.

Dari hasil penelitian diperoleh pada waktu kontak 30 menit fitoplankton

Porphyridium cruentum dapat menyerap ion logam Cr6+ paling besar

29

dibandingkan waktu kontak yang lainnya, sehingga hasil ini digunakan untuk

penelitian lebih lanjut pada variasi konsentrasi tertentu.

4.2 Kapasitas Biosorpsi Ion Logam Pb2+ dan Cr6+ oleh Fitoplankton

Porphyridium cruentum Berdasarkan Variasi Konsentrasi Konsentrasi larutan ion logam, waktu dan pH merupakan parameter yang

sangat penting terhadap kemampuan adsorpsi suatu biomassa. Pada penentuan

kapasitas biosorpsi ini pH yang digunakan adalah pH 5 yang merupakan pH

efektif suatu fitoplankton dalam menyerap logam seperti yang telah dilakukan

pada penelitian Sri Delviana (2010). Pengaruh konsentrasi ion logam Pb2+ dan

Cr6+ dalam proses biosorpsi ditunjukkan pada Gambar 3 berdasarkan data

Lampiran 12 dan Lampiran 13.

Gambar 3. Grafik hubungan antara konsentrasi ion logamPb2+ dan Cr6+ setelah adsorpsi (mg/L) dengan jumlah ion Pb2+ dan Cr6+ yang diadsorpsi (mg/g)

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

Jum

lah

ion

Pb(II

) dan

Cr(

VI) y

ang

diad

sorp

si(q

t, m

g/g)

Konsentrasi (ce, mg/L)

Pb(II)

Cr(VI)

30

Gambar 3 menunjukkan pengaruh berbagai variasi konsentrasi ion logam

Pb2+ dan Cr6+ terhadap kemampuan adsorpsi biomassa fitoplankton Porphyridium

cruentum. Kemampuan maksimum biomassa dalam mengadsorpsi ion logam Pb2+

tercapai pada konsentrasi 15 mg/L meskipun terjadi peningkatan pada konsentrasi

30 mg/L dan 50 mg/L. Berdasarkan pola kurva adsorpsi pada Gambar 3 terlihat

bahwa laju adsorpsi meningkat dari 1 mg/L ke 15 mg/L kemudian konstan dan

meningkat secara signifikan pada konsentrasi 30 mg/L dan 50 mg/L. Peningkatan

hasil adsorpsi secara signifikan ini diakibatkan karena terjadi pengendapan pada

larutan logam yang memiliki konsentrasi lebih tinggi sehingga menyebabkan

pembacaan pada AAS lebih sedikit.

Pada Gambar 3 tampak pengaruh berbagai variasi konsentrasi ion logam

Cr6+ terhadap kemampuan adsorpsi biomassa fitoplankton Porphyridium

cruentum dimana kemampuan adsorpsi maksimum biomassa tercapai pada

konsentrasi 10 mg/L lalu terjadi peningkatan dari 1 mg/L ke 10 mg/L kemudian

menurun pada konsentrasi 15 mg/L yang diakibatkan karena biosorben telah

mengalami kejenuhan, namun terjadi peningkatan secara signifikan pada

konsentrasi 30 mg/L dan 50 mg/L yang disebabkan karena pada konsentrasi

tersebut terjadi pengendapan logam Cr6+ yang mengandung konsentrasi yang lebih

tinggi yang mempengaruhi hasil pembacaan AAS menjadi lebih sedikit.

4.3 Kinetika Orde Reaksi Adsorpsi Ion Logam Pb2+ dan Cr6+ oleh

Fitoplankton Porphyridium cruentum Untuk mengetahui kinetika biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh

fitoplankton Porphyridium cruentum, maka data yang diperoleh dimasukkan

31

dalam dua model kinetika yaitu persamaan reaksi orde satu semu dan persamaan

reaksi orde dua semu sehingga menghasilkan grafik seperti pada Gambar 4. Data

hasil perhitungan waktu (t) dan qt serta t/qt dapat dilihat pada Lampiran 8 dan

Lampiran 9.

(a)

(b)

y = -0,013x - 2,301R² = 0,051

y = -0,001x + 0,085R² = 0,172

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

0 10 20 30 40 50 60 70

log

(qe-

qt)j

umla

hio

n lo

gam

Pb (I

I) da

n Cr

(VI)

tera

dsor

psi

Waktu kontak (menit)

Pb(II)

Cr(VI)

y = 0,272x - 0,030R² = 0,993

y = 1,662x + 0,361R² = 0,996

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

t/q t

(men

it/g/

mg)

Waktu kontak (menit)

Pb(II)

Cr(VI)

Gambar 4. Grafik kinetika orde satu semu (a) dan orde dua semu (b) untuk adsorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh biomassa fitoplankton Porphyridium cruentum

32

Nilai kesetimbangan adsorpsi (qt) ion logam Pb2+ oleh biomassa

fitoplankton Porphyridium cruentum model orde satu semu adalah 0,005 mg/g

(Lampiran 14). Bila nilai ini dibandingkan dengan nilai qt yang diperoleh secara

eksperimen yakni 4,15 mg/g (Lampiran 8), maka nilai qt dari model reaksi orde

satu semu memiliki perbedaan yang cukup jauh dari nilai qt eksperimen.

Sedangkan nilai koefisien korelasinya (R2) adalah 0,015, nilai ini lebih kecil dari

angka satu.

Sedangkan nilai kesetimbangan adsorpsi (qt) yang diperoleh dari model

reaksi orde dua semu adalah 3,68 mg/g (Lampiran 14). Nilai ini lebih mendekati

nilai qt yang diperoleh secara eksperimen yakni 4,15 mg/g, dan nilai koefisien

korelasinya (R2) adalah 0,993 mendekati nilai 1. Hasil ini menunjukkan bahwa

adsorpsi ion logam Pb2+ oleh biomassa Porphyrididum cruentum mengikuti model

reaksi orde dua semu. Perbandingan nilai konstanta reaksi, koefisien korelasi (R2)

dan nilai kesetimbangan adsorpsi (qt) masing-masing orde reaksi satu semu dan

orde reaksi dua semu dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan konstanta reaksi orde satu semu dan orde dua semu

penjerapan ion logam Pb2+ oleh biomassa Porphyridium cruentum

Orde Satu Semu Orde Dua Semu qt eksperimen

(mg/g) k1 ads

(menit-1) qt

(mg/g) R2

k2 ads (menit-1)

qt (mg/g) R2

-0,029 0,005 0,051 -2,46 3,68 0,993 4,15

Dilain sisi, nilai kesetimbangan adsorpsi (qt) ion logam Cr6+ oleh biomassa

fitoplankton Porphyridium cruentum model orde satu semu adalah 1,22 mg/g

33

(Lampiran 15). Bila nilai ini dibandingkan dengan nilai qt yang diperoleh secara

eksperimen yakni 0,64 mg/g (Lampiran 9), maka nilai qt dari model reaksi orde

satu semu sangat mendekati nilai qt eksperimen. Sedangkan nilai koefisien

korelasinya (R2) adalah 0,172, nilai ini lebih kecil dari angka satu.

Sedangkan nilai kesetimbangan adsorpsi (qt) yang diperoleh dari model

reaksi orde dua semu adalah 0,60 mg/g (lampiran 15). Nilai ini sedikit mendekati

nilai qt yang diperoleh secara eksperimen yakni 0,64 mg/g, dan nilai koefisien

korelasinya (R2) adalah 0,996 yang mendekati nilai 1. Hasil ini menunjukkan

bahwa adsorpsi ion logam Cr6+ oleh biomassa Porphyridium cruentum mengikuti

model reaksi orde dua semu.

Perbandingan nilai konstanta reaksi, koefisien korelasi (R2) dan nilai

kesetimbangan adsorpsi (qt) masing-masing orde reaksi satu semu dan orde reaksi

dua semu dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Perbandingan konstanta reaksi orde satu semu dan orde dua semu penjerapan ion logam Cr6+ oleh biomassa Porphyridium cruentum

Orde Satu Semu Orde Dua Semu qt

eksperimen (mg/g)

k1 ads (menit-1)

qt (mg/g) R2

k2 ads

(menit-1) qt

(mg/g) R2

-2,303 x 10-3 1,22 0,172 7,69 0,60 0,996 0,64

4.4 Model Adsorpsi Ion Logam Pb2+ dan Cr6+ oleh Fitoplankton

Porphyridium cruentum Kemampuan biosorpsi dapat dievaluasi dari data efektivitas adsorpsi

biomassa sebagai fungsi konsentrasi dengan menggunakan isotermal adsorpsi La-

34

ngmuir dan Freundlich.

Gambar 5. Grafik isotermal Langmuir (a) dan Freundlich (b) biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ pada berbagai tingkat konsentrasi oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

(a)

(b)

y = 0,011x + 1,771R² = 0,015

y = -0,180x + 24,53R² = 0,105

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 10 20 30 40 50

C e/q

t

Ce

Pb(II)

Cr(VI)

y = 1,002x - 0,241R² = 0,923

y = 1,059x - 1,375R² = 0,955

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

-0,5 0 0,5 1 1,5 2log

q t

log ce

Pb(II)

Cr(VI)

35

Model adsorpsi yang paling memenuhi untuk ion logam Pb2+ adalah

isotermal Freundlich, dimana nilai koefisien korelasinya (R2) adalah 0,923

sedangkan nilai R2 dari kurva isotermal Langmuirnya adalah 0,015. Model

adsorpsi yang sesuai untuk ion logam Cr6+ juga adalah isotermal Freundlich

dimana nilai koefisien korelasi (R2) adalah 0,955 sedangkan nilai R2 dari kurva

isotermal Langmuir adalah 0,105 (Gambar 5).

Nilai koefisien korelasi (R2) yang besar pada kurva isotermal Freundlich

mengindikasikan proses biosorpsi ion logam memiliki cakupan lapis heterogen

pada biomassa. Biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ pada biomassa fitoplankton

Porphyridium cruentum terjadi interaksi antara gugus fungsi pada permukaan

fitoplankton dan molekul-molekul dari cairan. Biosorben berbeda dapat

memberikan karakteristik penjerapan yang berbeda, sehingga kesesuaian dari

isotermal adsorpsi sangat bergantung pada jenis biosorben yang digunakan.

Efektivitas biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton

Porphyridium cruentum berdasarkan data (Lampiran 16,17 dan Lampiran 18,19)

dan intersep kurva isotermal Langmuir untuk ion logam Pb2+ diperoleh kapasitas

adsorpsi (qo) sebesar 90,9 mg/g, sedangkan dari kemiringan/gradien kurva

isotermal Freundlich diperoleh nilai kapasitas adsorpsi (K) sebesar 0,57 mg/g

sedangkan intersep kurva isotermal Langmuir untuk ion logam Cr6+, kapasitas

adsorpsi (qo) yang diperoleh sebesar -5,56 mg/g dan slope kurva isotermal

Freundlich diperoleh nilai kapasitas adsorpsi (K) sebesar 0,042 mg/g. Biosorben

yang paling baik digunakan dalam penjerapan ion logam adalah yang memiliki

nilai koefisien korelasi (R2) yang paling besar.

36

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis pada penelitian yang telah dilakukan, maka

dapat disimpulkan bahwa biomassa fitoplankton Porphyridium cruentum dapat

digunakan sebagai biosorben ion logam Pb2+ dengan waktu kontak dan kapasitas

adsorpsi optimum adalah 30 menit dan 15 mg/L, dan Cr6+ dengan waktu kontak

dan kapasitas adsorpsi optimum adalah 30 menit dan 10 mg/L. Kinetika (orde)

reaksi dari biosorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium

cruentum lebih mengikuti model reaksi orde dua semu sesuai dengan nilai

kesetimbangan adsorpsi (qe) dan nilai koefisien korelasinya. Sedangkan, untuk

model isotermal biosorpsi fitoplankton laut Porphyridium cruentum terhadap ion

logam Pb2+ lebih sesuai dengan isotermal Freundlich dengan K (kapasitas

adsorpsi) sebesar 0,57 mg/g (R2 = 0,923) sedangkan ion logam Cr6+ juga lebih

sesuai dengan isotermal Freundlich dimana nilai K (kapasitas adsorpsi) sebesar

0,042 mg/g (R2 = 0,955).

5.2 Saran

Untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk melakukan penelitian

dengan parameter yang lain seperti pengaruh suhu dengan variasi tertentu,

kecepatan pengadukan, dan proses desorpsi ion logam Pb2+ dan Cr6+ oleh

fitoplankton laut Porphyridium cruentum dan beberapa ion logam dan biomassa

lainnya serta menggunakan alat instrumen lain seperti FTIR.

37

DAFTAR PUSTAKA

Amaliyah R., 2011, Pemanfaatan Karang sebagai Biosorben Ion Logam Ni(II)

skripsi tidak diterbitkan, Universitas Hasanuddin, Makassar. Anderson, R. A., 1997, Chromium As an Essential Nutrient for Human,

Reg. Toxicol. Pharmacol., 26 : 534-541.

Atkins, P. W., 1999, Kimia Fisika Jilid 2 Edisi Keempat, Terjemahan; Kartohadiprodjo I. Erlangga : Jakarta.

Boney, A. D., 1983, Phytoplankton, Edwar Arnold (Publisher) Limited, London. Connel Des W., Gregory J. Miller. 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran,

Terjemahan; Yanti K., Sahati. Jakarta: UI-Press.

Curkovic, L., Cerjan-Stefanovic, S. dan An-Mioe, A.R., 2000, Batch Pb2+ and Cu2+ Removal By Electric Furnace Slag, Wat. Res, 35 (14): 3436-3440.

Darmono, 1995, Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup, UI-Press, Jakarta. Delviana, S., 2010, Pengaruh Penambahan Glutation Pada Bioakumulasi Ion

Pb2+ dan Cr6+ Oleh fitoplankton Laut Porphyridium cruentum, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Fatimah, 2011, Studi Bioremediasi Ion Logam Co(II) dan Zn(II) dengan

Menggunakan Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum skripsi tidak diterbitkan, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Greene, B., Hosea, M., McPherson, R., Henzi, M., Alexander, M. D., dan Darnall,

D. W., 1986, Interaction of Gold (I) and Gold (III) Complexes with Algal Biomass, Environ. Sci. Technol, 20, (6): 627-632.

Godlewska-Zylkiewicz, B., dan Kazokawa, 2005, Microorganisms In Inorganic

Chemical Analysis, J. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 384 (1): 114-123.

Harris, P. O. and Ramelow, G. J., Binding of Metal Ions by Particulate Biomass

Derivated from Chlorella vulgaris and Scenedismus quadricauda, Environ. Sci. Technol, (24):2.

Harrison, P. J., dan Berges, J. A., 2005, Marine Culture Media, In : R. A.

Andersen (Eds), Algal Culturing Techniques, National Institute Enveronmental Studies. Academic Press. America:21 - 60.

38

Haryoto dan Wibowo, A., 2004, Kinetika Bioakumulasi logam Berat Cadmium

oleh Fitoplankton Chlorella sp. Lingkungan Perairan Laut, Jurnal Penelitian Sains dan Teknologi, 5, (2): 89-103.

Henry, J. R., 2000, An Overview of The Phytoremediation of Lead and Recovery,

(online), (http://www.chem-in.org/download/studentpapers/henry.pdf diakses tanggal 27 September 2011).

Horsfall Jnr, M., F.E. Ogban & E.E. Akporhonor, 2006, Recovery of lead and

cadmium ions from metal-loaded biomass of wild cocoyam (Caladium bicolor) using acidic, basic and neutral eluent solutions. Elec. J. Biotech., 9,152-156.

Inansetyo dan Kurniastuti, 1995, Tehnik Kultur Fitoplankton dan Zooplankton.

Yogyakarta: Kasinus. Imay, A., and Golyna E. F., 1990, Effects Of pH and The Oxidation State of

Chromium On The Behavior Of Chromium In The Activated Sludge Process. Water Res, 24, 1143-1150.

Kabinawa, I. N. K., 2001, Mikroalga Sebagai Sumber Daya Hayati (SDH)

Perairan dalam Perspektif Bioteknologi, Puslitbang Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Bogor: 5 – 13.

Kullenberg, G., 1987, Pollutant Transfer and Transport in The Sea, CRC Press Inc., Florida.

Liang L. N., Hu J. T., Chen D. Y., Zhou Q. F., He B., Jiang G. B., 2004, Bulletin

Environ. Contamin. Toxicol., 72: 937. Masnawati, 2011, Studi Bioremediasi Ion Logam Cu(II) dan Mn(II) dengan

Menggunakan Fitoplankton Laut Porphyridium cruentum skripsi tidak diterbitkan, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Nic, R., 2001, AnIntroductionofSurfaceChemistry, (Online), (http://www. Chem.

Qurm. ac. vk/survace/scc,diakses 10 November 2011). NomanbhayS. M. Dan PalanisamyK., 2005, Removal Of Heavy Metal From

Industrial Wastewater Using Chitosan Coated Oil Palm Shell Charcoal, J.Elect.Biotechnol, 8: 43-53.

Palar, H., 1994, Pencemaran dan Toksisitas Logam Berat, Rineka Cipta, Jakarta.

39

Popuri, S. R., Jammala, A., Reddy, K. V., and Abburi, K., 2007, Biosorption of hexavalent chromium using tamarind (Tamarindus indica) fruit shell-a comparative study, Electronic J. Of Tech., vol. 10, no. 3.

Putra, S. E. dan Putra, J. A., 2006, Bioremoval, Metode Alternatif Untuk

Menanggulangi Pencemaran Logam Berat, (Online), (www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=95 - 34k, diakses 09 September 2011).

Ramachandra, T. V., Ahalya, N and Kanamadi, R. D., 2008, Biosorption:

Techniques and Mechanisms, CES Report, (Online) 110, (http://www.ces.iisc.ernet.in/biodiversity/pubs/ces_tr/TR110/TR110_TVR_CES.pdf, diakses 20 September 2011).

Ramadhan, B., Handayani, K., 2008, Biosorpsi Logam Berat Cr(VI) dengan Menggunakan Biomassa Saccharomyces cereviseae Program Studi Teknik sipil dan Lingkungan, ITB, Bandung.

Rebolloso, F. M. M., Aciean Fernandez, G. G., Sanchez Perez, J. A., Guil Guerrero, J. L., 2000, Biomass Nutrient Profiles of The Microalgae Porphyridium cruentum, Food Chemistry, 70:345 - 353.

Romera, E., Gonza´lez, F., Ballester, A., Bla´zquez, M. L., and Mun˜oz, J. A., 2007, Comparative Study of Biosorption of Heavy Metals using Different Types of Algae, Bioresource Technology, (Online) 98, (http://www.ucm.es/info/biohidro/Publicaciones%20del%20Grupo/Bioresour%20Technol%2098,2007,3344.pdf, diakses 26 September 2011).

Sembodo, B. S. T., 2006,Model Kinetika Langmuir untuk Adsorpsi Timbal pada Abu Sekam Padi, Ekuilibrium, (Online) 5 (1), (http://tk.uns.ac.id/file/Ekuilibrium/volume.pdf, diakses 11 September 2011), 28-33.

Shah, S. B., 2008, Study of Heavy Metal Accumulation in Scleractinian Corals of Viti Levu, Fiji Islands, Master Thesis, School of Biological, Chemical and Environmental Sciences Faculty of Science and Technology & School of Marine Sciences Faculty of Islands and Oceans University of the South Pacific Suva, Fiji Islands, (Online), (http://www.crisponline.net/Portals/1/PDF/Study_Heavy_metal_accumulation.pdf, diakses 25 September 2011).

Siregar, E. B. M., 2005, Pencemaran Udara, Respon Tanaman dan Pengaruhnya pada Manusia, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Srivastava, V. C., Mall, I. D., and Mishra I. M., 2006, “Characterization of Mesoporous Rice Husk Ash (RHA) and Adsorption Kinetics of Metal Ions From Aqueous Solution Onto RHA”, J. Hazard. Mater, 134(1-3): 257-267.

40

Stary, J., Karatzer, K. and Prasilova, J., 1983, The Acumulation of Alkali Earths and Alkali Metals on Alga, Int. J. Environ. Anal. Chem, 14: 161-167.

State of Ohio EPA, 2002, Pollution Prevention Opportunities for PBT Chemicals for Chromium and Chromium Compounds, J. State of Ohio Environmental Protection Agency, 91, 1-4.

Stirk, W. A. and Staden, J. V., 2002, Desorption of Cadmium and the Reuse of Brown Seaweed Derived Products as Biosorbent Botanica Marina, 45: 9-16.

Suhdi, 2004, Budidaya dan Pengolahan Rumput Laut, Buku 5, Balai Riset dan Standarisasi Industri dan Perdagangan (Baristand Indag), Surabaya.

Suhendrayatna, 2001, Bioremoval Logam Berat dengan menggunakan

Mikroorganisme, disampaikan dalam Seminar Bioteknologi untuk Indonesia Abad 21, pada tanggal 3 Oktober 2011.

Sunardi, 2006, Unsur – Unsur Kimia, Program Studi Kimia Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam, UNLAM, Banjarbaru-KALSEL. Svehla, G., 1985, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro,

Edisi Kelima, PT Kalman Media Pusaka, Jakarta. Taba, P., Zakir, M., Kasim, A. H., dan Fauziah, S., 2011, Buku Penuntun

Praktikum kimia Fisika, Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

Uju dan Wahyuni, M., 2007, Pengembangan Marine Biodiesel Dari Mikroalga

Sebagai Sumber Energi Alternatif Potensial Masa Depan, Himpunan Mahasiswa Kimia Universitas Brawijaya, Malang.

Volesky, B., 1999, Biosorption for the Next Century, Biohydrometallurgy and the

Environment Toward the Mining of the 21st Century, Process Metallurgy, (Online) 9 (2), (http://www.sciencedirect.com/science/bookseries/, diakses 10 September 2011).

Vouk, V., 1986, General Chemistry of Metals, in : Freiberg, L., Nordberg, G. F., and Vouk, V. B., (Eds) Handbook on The Toxicology of Metals, Elsevier, New York.

Widyawati, P. S., 2006, Kinetika Adsorpsi Ion Besi (II) Oleh Biomassa

Chaetoceros sp., Puslitbang Biota, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, 11, (3): 159-166.

41

Widowati, W., Sastiono, A., dan Jusuf R., 2008, Efek Toksik Logam, Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran, Penerbit ANDI, Yogyakarta.

42

Lampiran 1. Skema Pembuatan Larutan Induk

1. Larutan Induk Pb2+

Di larutkan dalam akuades dalam labu ukur 1000 mL

2. Larutan Induk Cr6+

Di larutkan dalam akuades dalam labu ukur 1000 mL

Lampiran 2. Skema Pembuatan Kultur Fitoplankton

Diukur salinitasnya dengan menggunakan alat salinometer

Dipanaskan/dimasak hingga mendidih Disaring dengan menggunakan kertas

saring

Ditempatkan dalam wadah/toples selama 2 minggu

Diberikan Medium Conway dan vitamin

Diamati

0,2828 gram K2Cr2O7

Larutan Induk Cr6+ 1000 ppm

Air Laut

Air Laut Steril

Fitoplankton

Kultur Fitoplankton

1,598 gram Pb(NO3)2

Larutan Induk Pb2+ 1000 ppm

43

Lampiran 3. Skema Pembuatan Biosorben Fitoplankton

Dipisahkan dengan cara sentrifugasi

pada kecepatan 8000 rpm selama 15 menit

Dikeringkan dengan menggunakan alat Freeze Dryer

Ditumbuk/dihaluskan hingga terbentuk butiran kecil

Lampiran 4. Skema Penentuan Waktu Kontak Maksimum Biosorpsi

Dimasukkan ke dalam 10 mL larutan Pb(II) dan Cr(VI) dengan konsentrasi 10 mg/L pada pH 5

Disentrifugasi dengan variasi waktu 0, 5, 10, 15, 30, dan 60 menit

Disaring

Dianalisis dengan SSA

Filtrat Residu

15 mg serbuk fitoplankton

Penentuan waktu optimum

Kultur Fitoplankton

Biosorben

44

Lampiran 5. Skema Penentuan Kapasitas Optimum Biosorpsi

Dimasukkan ke dalam 10 mL masing-masing larutan Pb(II) dan Cr(VI) dengan variasi konsentrasi 1, 3, 5, 10, 15, 30 dan 50 mg/L

Disentrifugasi selama waktu optimum

Disaring

Dianalisis dengan SSA

Filtrat

Residu

25 mg serbuk fitoplankton

Penentuan kapasitas optimum

45

Lampiran 6. Data absorbansi untuk penentuan waktu optimum biosorpsi ion Pb2+ dengan menggunakan Buck Model 205 VGP AAS

Konsentrasi

(mg/L) Absorban

0

1

2

3

5

10

20

0

0,009459

0,017077

0,024408

0,041875

0,081306

0,159043

y = 0,007x + 0,001R² = 0,999

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0 5 10 15 20 25

Abso

rban

Konsentrasi (mg/L)

46

Lampiran 7. Data absorbansi untuk penentuan waktu optimum biosorpsi ion Cr6+ dengan menggunakan Buck Model 205 VGP AAS

Konsentrasi

(mg/L) Absorban

0

1

2

3

5

10

0

0,075493

0,143258

0,202485

0,324083

0,571813

y = 0,056x + 0,021R² = 0,993

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 2 4 6 8 10 12

Abso

rban

Konsentrasi (mg/L)

47

Lampiran 8. Hasil penentuan waktu optimum biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

No. Waktu (Menit)

Co (mg/L)

Ce (mg/L)

Volume (mL)

Wa (mg)

qt (mg/g)

qe (mg/g) Log (qe-qt) t/qt

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 5 9,8333 4,8666 0,01 0,015 3,3111 0,1435 -3,1676 1,5100 3 10 9,8333 4,2333 0,01 0,015 3,7333 0,2777 -3,4556 2,6785 4 15 9,8333 4,7500 0,01 0,015 3,3888 0,3972 -2,9916 4,4263 5 30 9,8333 3,6000 0,01 0,015 4,1555 0,7397 -3,4158 7,2193 6 60 9,8333 4,4333 0,01 0,015 3,6000 1,2 -2,4 16,6666

q ( ) 푞

dimana: qt = jumlah ion logam teradsorpsi (mg/g) dimana: t = lama waktu untuk mengadsorpsi (menit)

Co = konsentrasi ion logam sebelum adsorpsi (mg/L) h = intercept dari kurva orde dua

Ce = konsentrasi ion logam setelah adsorpsi (mg/L) qe = jumlah ion logam teradsorpsi (mg/g)

V = volume larutan ion logam (L)

Wa = jumlah biosorben fitoplankton P. cruentum (g)

48

Lampiran 9. Hasil penentuan waktu optimum biosorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

No. Waktu (Menit)

Co (mg/L)

Ce (mg/L)

Volume (L)

Wa (g)

qt (mg/g)

qe (mg/g) Log (qe-qt) t/qe

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 5 9,6333 8,9600 0,01 0,015 0,4488 0,5973 0,1485 11,1408 3 10 9,6333 8,8000 0,01 0,015 0,5555 0,6565 0,1010 18,0018 4 15 9,6333 8,7000 0,01 0,015 0,6222 0,7029 0,0807 24,1080 5 30 9,6333 8,6667 0,01 0,015 0,6444 0,6851 0,0407 46,5549 6 60 9,6333 8,7500 0,01 0,015 0,5888 0,6052 0,0164 101,9012

q ( ) 푞

dimana: qt = jumlah ion logam teradsorpsi (mg/g) dimana: t = lama waktu untuk mengadsorpsi (menit)

Co = konsentrasi ion logam sebelum adsorpsi (mg/L) h = intercept dari kurva orde dua

Ce = konsentrasi ion logam setelah adsorpsi (mg/L) qe = jumlah ion logam teradsorpsi (mg/g)

V = volume larutan ion logam (L)

Wa = jumlah biosorben fitoplankton P. cruentum (g)

49

Lampiran 10. Data absorbansi untuk penentuan isotermal adsorpsi ion Pb2+ dengan menggunakan Buck Model 205 VGP AAS

Konsentrasi

(mg/L) Absorban

0

1

2

3

5

10

20

30

0

0,012807

0,023986

0,036161

0,058215

0,113526

0,207881

0,300478

y = 0,01x + 0,005R² = 0,998

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0 5 10 15 20 25 30 35

Abso

rban

Konsentrasi (mg/L)

50

Lampiran 11. Data absorbansi untuk penentuan isotermal adsorpsi ion Cr6+ dengan menggunakan Buck Model 205 VGP AAS

Konsentrasi

(mg/L) Absorban

0

0,1

0,5

1

2

3

5

10

0

0,008042

0,035707

0,074124

0,136313

0,192751

0,299101

0,533080

y = 0,053x + 0,015

R² = 0,993

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 2 4 6 8 10 12

Abso

rban

Konsentrasi (mg/L)

51

Lampiran 12. Hasil penentuan isotermal adsorpsi io logam Pb2+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

No. Co (mg/L)

Ce (mg/L)

Volume (L)

Wa (g)

qt (mg/g)

Ce/qt Log Ce Log qt

1 1,0666 0,6066 0,01 0,025 0,1840 3,2967 -0,2170 -0,7351

2 2,9333 1,0366 0,01 0,025 0,7586 1,3664 0,0156 -0,1199

3 5,9666 1,9766 0,01 0,025 1,5959 1,2385 0,2959 0,2030

4 9,7000 3,0333 0,01 0,025 2,6666 1,1375 0,4819 0,4259

5 12,500 5,1666 0,01 0,025 2,9333 1,7613 0,7132 0,4673

6 26,7666 12,0333 0,01 0,025 5,8933 2,0418 1,0803 0,7703

7 47,5 21,6666 0,01 0,025 10,3333 2,0967 1,3357 1,0142

q ( )

dimana: qt = jumlah ion logam teradsorpsi (mg/g)

Co = konsentrasi ion logam sebelum adsorpsi (mg/L)

Ce = konsentrasi ion logam setelah adsorpsi (mg/L)

V = volume larutan ion logam (L)

Wa = jumlah biosorben fitoplankton P. cruentum (g)

52

Lampiran 13. Hasil penentuan isotermal adsorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum

No. Co (mg/L)

Ce (mg/L)

Volume (L)

Wa (g)

qt (mg/g) Ce/qt Log Ce Log qt

1 1 0,9 0,01 0,025 0,04 22,5 -0,0457 -1,3979

2 3,1 2,7666 0,01 0,025 0,1333 20,7546 0,4419 -0,8751

3 5,1467 4,5733 0,01 0,025 0,2293 19,9446 0,6602 -0,6395

4 9,0666 8,0666 0,01 0,025 0,4 20,1665 0,9066 -0,3979

5 14 13,1660 0,01 0,025 0,3336 39,4664 1,1194 -0,4767

6 28,6666 25 0,01 0,025 1,4666 17,0462 1,3979 0,1663

7 48 41 0,01 0,025 2,8 14,6428 1,6127 0,4471

q ( )

dimana: qt = jumlah ion logam teradsorpsi (mg/g)

Co = konsentrasi ion logam sebelum adsorpsi (mg/L)

Ce = konsentrasi ion logam setelah adsorpsi (mg/L)

V = volume larutan ion logam (L)

Wa = jumlah biosorben fitoplankton P. cruentum (g)

53

Lampiran 14. Hasil perhitungan nilai k1 dan k2 biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum berdasarkan persamaan orde satu semu dan orde dua semu

Penentuan nilai tetapan orde satu semu (k1):

y = -0,013x – 2,301

log(푞 − 푞 ) = log q − k

2,303 t

intersep = log qt

-2,301 = log qt

qt = 5 x 10-3 mg/g

,

= −0,013

푘 − 0,029 menit-1

Penentuan nilai tetapan orde dua semu (k2):

y = 0,272x - 0,030

= + 푡

slope =

0,272 =

qt = 3,68 mg/g

푖푛푡푒푟푠푒푝 =1

푘2푞 푒

k2 = , ( , )

k2 = -2,46 menit-1

54

Lampiran 15. Hasil perhitungan nilai k1 dan k2 biosorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum berdasarkan persamaan orde satu semu dan orde dua semu

Penentuan nilai tetapan orde satu semu (k1):

y = -0,001x + 0,085

log(푞 − 푞 ) = log q − k

2,303 t

intersep = log qt

0,085 = log qt

qt = 1,22 mg/g

,

= −0,001

푘 − 2,303 푥 10 -3 menit-1

Penentuan nilai tetapan orde dua semu (k2):

y = 1,662x + 0,361

= + 푡

slope =

1,662 =

qt = 0,60 mg/g

푖푛푡푒푟푠푒푝 =1

푘2푞 푒

k2 = , ( , )

k2 = 7,69 menit-1

55

Lampiran 16. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum untuk isotermal Langmuir

Persamaan:

o

e

o

e

qC

bq1

qC

t

Dimana:

Ce = konsentrasi kesetimbangan larutan (mg/L)

qt = jumlah zat yang diadsorpsi per gram adsorben (mg/g)

qo = kapasitas adsorpsi (mg/g)

b = intensitas adsorpsi (L/mg)

qtC

y e ; x = Ce

oq1slope intersep =

bq1

o

oq1011,0 1,771 =

b)9,90(1

011,01qo b =

)771,1)(9,90(1

qo = 90,9 mg/g b = 6,21 x 10-3 L/mg

y = 0,011x + 1,771

56

Lampiran 17. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Pb2+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum untuk isotermal Freundlich

Persamaan:

log qt = log Kf + 1/n log Ce

Dimana:

qt = jumlah logam yang terikat per gram sorben (mg/g)

Ce = konsentrasi keseimbangan larutan (mg/L)

Kf = kapasitas adsorpsi (mg/g)

n = intensitas adsorpsi (L/g)

qe logy ; eClogx

Intersep = klog slope = n1

-0,241 = klog 1,002 = n1

k = inv log -0,241 n = 002,11

k = 0,57 mg/g n = 0,99 L/g

y = 1,002x - 0,241

57

Lampiran 18. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum untuk isotermal Langmuir

Persamaan:

o

e

o

e

qC

bq1

qC

t

Dimana:

Ce = konsentrasi kesetimbangan larutan (mg/L)

qt = jumlah zat yang diadsorpsi per gram adsorben (mg/g)

qo = kapasitas adsorpsi (mg/g)

b = intensitas adsorpsi (L/mg)

qtC

y e ; x = Ce

oq1slope intersep =

bq1

o

oq1180,0 24,53 =

b)56,5(1

180,01q o

b = )53,24)(56,5(

1

qo = -5,56 b = -7,33 x 10-3 L/mg

y = -0,180x + 24,53

58

Lampiran 19. Hasil perhitungan kapasitas biosorpsi ion logam Cr6+ oleh fitoplankton Porphyridium cruentum untuk isotermal Freundlich

Persamaan:

log qt = log Kf + 1/n log Ce

Dimana:

qt = jumlah logam yang terikat per gram sorben (mg/g)

Ce = konsentrasi keseimbangan larutan (mg/L)

Kf = kapasitas adsorpsi (mg/g)

n = intensitas adsorpsi (L/g)

Kf logy ; eClogx

Intersep = klog slope = n1

-1,375 = klog 1,059 = n1

k = inv log -1,375 n = 059,11

k = 0,042 mg/g n = 0,9442 L/g

y = 1,059x – 1,375

59

Lampiran 20. Dokumentasi

Proses mengkultur fitoplankton laut Porphyridium cruentum