HALAMAN PENGESAHAN

USUL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1. Judul Kegiatan :

“ PEMANFAATAN ACTIVE CARBON SEBAGAI MEDIA ADSORPSI

LIMBAH LOGAM BERAT PADA PEMBUANGAN LIMBAH INDUSTRI “

2. Bidang Kegiatan : ( ) PKM-AI ()PKM-GT

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Elinira Subandi

b. NIM : 100331404585

c. Jurusan : Kimia

d. Universitas/ Institut/ Politeknik : Universitas Negeri Malang

e. Alamat Rumah dan No HP : Dusun Ringgit Desa Kembang Ringgi

RT.01 RW.07 Kecamatan Pungging-Mookerto, 085755130749

f. Alamat Email : E_nira@yahoo.com

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 3 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Drs.Darsono Sigit, M.Pd.

b. NIP : 195409111980021002

c. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl.Simbar Menjangan 34, Malang

(0341)498-492

Malang, 21 Desember 2012

Menyetujui

Ketua Jurusan Kimia

Dr.H.Sutrisno, M.Pd.

NIP. 196003111988031003

Ketua Pelaksana

Elinira Subandi

NIM. 100331404585

1

Pembantu Rektor III

Univ.Negeri Malang

Drs. H. Kadim Masjkur, M.Pd.

NIP.195412161981021001

Dosen Pendamping,

Drs. Darsono Sigit, M.Pd.

NIP.195409111980021002

2

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim,

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas

rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini sesuai dengan

rencana dengan judul “……………………”. Dalam karya tulis ini penulis

mencoba menganalisis penggunaan dan pemanfaatan karbon aktif sebagai media

adsorpsi limbah dari senyawa logam berat yang berbahaya di lingkungan sekitar.

Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Bapak

Adman, S. Pd., M. Pd, sebagai dosen pendamping yang telah menyempatkan

waktunya dan menyumbangkan pemikirannya sehingga karya tulis ini dapat

terselesaikan. Serta kepada semua pihak yang telah membantu baik langsung

maupun tidak langsung, sehingga karya tulis ini dapat terwujud.

Penulis menyadari bahwa sepenuhnya karya tulis ini masih jauh dari kata

sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat

membangun untuk dijadikan acuan pada masa yang akan datang.

Penulis berharap semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi penulis dan

umumnya bagi kita semua. Amien.

Malang, 21 Desember 2012

Penulis

DAFTAR ISI

3

HALAMAN PENGESAHAN……………………………………. 1

KATA PENGANTAR……………………………………………. 3

DAFTAR ISI……………………………………………………… 4

RINGKASAN……………………………………………………. 5

PENDAHULUAN……………………………………………….. 7

GAGASAN………………………………………………………. 10

KESIMPULAN………………………………………………….. 19

DAFTAR PUSTAKA……………………………………………. 20

DAFTAR RIWAYAT HIDUP…………………………………… 21

4

RINGKASAN

Kemajuan di bidang industri di masa sekarang ini mengakibatkan

banyaknya aktivitas manusia yang menyebabkan tekanan di sekitarnya meningkat.

Pertambahan jumlah industri dan penduduk membawa akibat bertambahnya beban

pencemaran yang disebabkan oleh pembuangan limbah industri dan domestik.

Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan merupakan masalah

besar dunia saat ini. Persoalan spesifik logam berat Pb dan Cd di lingkungan

terutama karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan keberadaannya di

alam, serta meningkatnya sejumlah logam berat yang menyebabkan keracunan

terhadap tanah, udara dan air meningkat. Proses industri dan urbanisasi

memegang peranan penting terhadap peningkatan kontaminasi tersebut. Suatu

organisme akan kronis apabila produk yang dikonsumsikan mengandung logam

berat tersebut.

Karbon aktif adalah karbon yang di proses sedemikian rupa sehingga pori

– porinya terbuka, dan dengan demikian akan mempunyai daya serap yang tinggi.

Karbon aktif merupakkan karbon yang bebas serta memiliki permukaan dalam

(internal surface), sehingga mempunyai daya serap yang baik.Karbon aktif juga

digunakan untuk menyerap kandungan logam berat Pb (Plumbum = Timbal) dan

Cd (Cadmium). Logam berat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia sebagai

penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh

lagi logam berat akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau

karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan

pencernaan.

Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat

dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang

melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama

di perairan telah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses

pembersihannya akan sulit sekali dilakukan. Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109

unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat.

Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua

jenis.

5

Aplikasi sistem ini sangat cocok diterapkan dalam industri – industri

pengolahan yang menghasilkan limbah cair yang relatif banyak dan sangat

dianjurkan terutama pada Instalasi Pengolahan Air Bersih atau Air Minum

(IPAM). Dalam perspektif yang lebih luas, aplikasi teknologi karbon aktif ini

dapat digunakan tidak hanya untuk mengolah logam berat Cd dan Pb tetapi juga

pada unsur pecemar lainnya.

6

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kemajuan dibidang industry yang dewasa ini terjadi di berbagai Negara

termasuk Negara berkembang seperti Indonesia tentu saja akan menimbulkan

dampak positif dan dampak negative. Dampak negative contohnya yaitu limbah

hasil olahan industry yang dibuang ke lingkungan tentu akan menimbulkan efek

tertentu bagi lingkungan tersebut. Salah satunya yaitu limbah yang berbbentuk

senyawa logam berat yang sangat berbahaya jika berada di lingkungan manusia.

Keberadaan logam berat dengan konsentrasi yang melebihi konsentrasi

standar akan berdampak buruk bagi mahkluk hidup yang tinggal di wilayah

tersebut. Logam-logam berat seperti Cd, Pb, Cr, Hg, dan Cu sangat berbahay jika

berada dalam paparan yang berllebih di lingkungan hidup manusia dan mahkluk

hidup lain. Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia

tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya

racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses

metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak

sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur

masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika

sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap

tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa

juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi

(tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan.

Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan merupakan

masalah besar dunia saat ini. Persoalan spesifik logam berat Pb dan Cd di

lingkungan terutama karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan

keberadaannya di alam, serta meningkatnya sejumlah logam berat yang

menyebabkan keracunan terhadap tanah, udara dan air meningkat. Proses industri

dan urbanisasi memegang peranan penting terhadap peningkatan kontaminasi

tersebut. Suatu organisme akan kronis apabila produk yang dikonsumsikan

mengandung logam berat tersebut.

Dari evaluasi beberapa teknik pengolahan logam berat dengan

mempertimbangkan akan kemudahan sistem aplikasi lapangan dan sumber daya

7

yang melimpah, maka diperoleh suatu metode yang lebih representatif dalam

mengolah logam berat timbal dan kadmium. Metode tersebut adalah adsorpsi

dengan media karbon aktif. Karbon aktif adalah karbon yang di proses sedemikian

rupa sehingga pori – porinya terbuka, dan dengan demikian akan mempunyai daya

serap yang tinggi. Karbon aktif merupakkan karbon yang bebas serta memiliki

permukaan dalam (internal surface), sehingga mempunyai daya serap yang

baik.Karbon aktif memiliki ruang pori sangat banyak dengan ukuran tertentu.

Pori-pori ini dapat menangkap partikel-partikel sangat halus (molekul) terutama

logam berat dan menjebaknya disana. Penyerapan menggunakan karbon aktif

adalah efektif untuk menghilangkan logam berat. Ion logam berat ditarik oleh

karbon aktif dan melekat pada permukaannya dengan kombinasi dari daya fisik

kompleks dan reaksi kimia.

Karbon aktif memiliki jaringan porous (berlubang) yang sangat luas yang

berubah-ubah bentuknya untuk menerima molekul pengotor baik besar maupun

kecil. Efektifitas adsorpsi karbon aktif terhadap logam timbal Pb2+ telah

ditunjukkan pada sertifikat NSF (National Sanitation Foundation) yang

merefleksikan isotherm Langmuir dimana adsorbsi logam berat Pb akan

berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan dimana proses adsorbsi tidak

akan berjalan lagi atau berhenti meskipun dosis karbon aktif diperbesar.

Kecepatan penyerapan ini tergantung dari sifat adsorbsi, temperatur, pH, dan

waktu singgung karbon aktif dengan Pb. Sedangkan penyerapan Cd relatif

merefleksikan isotherm Freundlich.

Tujuan Penulisan

Tujuan pembuatan gagasan tertulis ini diantaranya adalah :

1. Turut serta membantu pemerintah dalam rangka memberikan gagasan

mengenai penanggulangan limbah industri yang bersifat merugikan bagi

manusia dan mahkluk hidup lain

2. Memberikan gagasan atau ide dalam peningkatan kualitas SDM dengan

pemanfaatan karbon aktif utuk adsorpsi logam berat

3. Membantu meningkatkan nilai efektifitas karbon aktif

8

Manfaat Penulisan

Manfaat dari penulisan ini adalah:

1. Untuk peneliti, memberikan sebuah ide baru dalam pemanfaatan karbon

aktif demi meningkatkat efektifitas karbon aktif itu sendiri

2. Untuk masyarakat sekitar, memberikan wawasan mengenai pemanfaatan

karbon aktif dala mengurangi limbah logam berat dari industri yang ada

disekitarnya yang dapat menyebabkan berbagai kerugian

3. Bagi pemerintah membantu memberikan gagasan untuk menanggulangi

limbah industri yang ada berupa logam berat yang merusak lingkungan.

9

GAGASAN

Karbon aktif adalah karbon yang di proses sedemikian rupa sehingga pori

– porinya terbuka, dan dengan demikian akan mempunyai daya serap yang tinggi.

Karbon aktif merupakkan karbon yang bebas serta memiliki permukaan dalam

(internal surface), sehingga mempunyai daya serap yang baik. Keaktifan daya

menyerap dari karbon aktif ini tergantung dari jumlah senyawa kabonnya yang

berkisar antara 85 % sampai 95% karbon bebas. Karbon aktif yang berwarna

hitam, tidak berbau, tidak terasa dan mempunyai daya serap yang jauh lebih besar

dibandingkan dengan kabon aktif yang belum menjalani proses aktivasi, serta

mempunyai permukaan yang luas, yaitu memiliki luas antara 300 sampai 2000

m/gram. Karbon aktif merupakan suatu bentuk arang yang telah melalui aktifasi

dengan menggunakan gas CO2, uap air atau bahan-bahan kimia sehingga pori-

porinya terbuka dan dengan demikian daya absorpsinya menjadi lebih tinggi

terhadap zat warna dan bau. Karbon aktif mengandung 5 sampai 15 persen air, 2

sampai 3 persen abu dan sisanya terdiri dari karbo.

Proses aktifasi bertujuan untuk meningkatkan volume dan memperbesar

diameter pori setelah mengalami proses karbonisasi, dan meningkatkan

penyerapan. Pada umumnya karbon aktif dapat di aktifasi dengan 2 (dua) cara,

yaitu dengan cara aktifasi kimia dan aktifasi fisika.

1. Aktifasi kimia, arang hasil karbonisasi direndam dalam larutan aktifasi sebelum

dipanaskan. Pada proses aktifasi kimia, arang direndam dalam larutan pengaktifasi

selama 24 jam lalu ditiriskan dan dipanaskan pada suhu 600 – 9000C selama 1 – 2

jam.

2. Aktifasi fisika, yaitu proses menggunakan gas aktifasi misalnya uap air atau

CO2 yang dialirkan pada arang hasil karbonisasi. Proses ini biasanya berlangsung

pada temperatur 800 – 11000C.

Karbon aktif bersifat sangat aktif dan akan menyerap apa saja yang kontak

dengan karbon tersebut. Karbon Aktif digunakan untuk menjernihkan air,

pemurnian gas, industri minuman, farmasi, katalisator, dan berbagai macam

penggunaan lain. Pada saringan arang aktif ini terjadi proses adsorpsi, yaitu proses

penyerapan zat - zat yang akan dihilangkan oleh permukaan arang aktif, termasuk

CaCo3 yang menyebabkan kesadahan. Apabila seluruh permukaan arang aktif

10

sudah jenuh, atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka kualitas air yang

disaring sudah tidak baik lagi, sehingga arang aktif harus diganti dengan arang

aktif yang baru.

Karbon aktif juga digunakan untuk menyerap kandungan logam berat Pb

(Plumbum = Timbal) dan Cd (Cadmium). Logam berat menimbulkan efek

kesehatan bagi manusia sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses

metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi logam berat akan bertindak sebagai

penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur

masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika

sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap

tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa

juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi

(tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan.

Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah

teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi,

logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis.

Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam

jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah

yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah

Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam

berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih

belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb,

Cr dan lain-lain. Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan

merupakan masalah besar dunia saat ini.

Proses industri dan urbanisasi memegang peranan penting terhadap

peningkatan kontaminasi tersebut. Suatu organisme akan kronis apabila produk

yang dikonsumsikan mengandung logam berat tersebut. Timbal yang terserap oleh

ibu hamil akan berakibat pada kematian janin dan kelahiran prematur, berat lahir

rendah bahkan keguguran. Penelitian menunjukkan bahwa timbal yang terserap

oleh anak, walaupun dalam jumlah kecil, dapat menyebabkan gangguan pada fase

awal pertumbuhan fisik dan mental yang kemudian berakibat pada fungsi

kecerdasan dan kemampuan akademik. Kadmium berpengaruh terhadap manusia

11

dalam jangka waktu yang panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khusunya

hati dan ginjal. Secara prinsip, pada konsentrasi rendah berefek terhadap

gangguan pada paru-paru, emphysemia dan renal turbular disease yang kronis.

Kadmium lebih mudah terakumulasi oleh tanaman jika dibandingkan dengan

timbal (Pb). Logam berat ini tergabung bersama timbal dan merkuri sebagai “the

big three heavy metals” yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan

manusia.

Dari evaluasi beberapa teknik pengolahan logam berat dengan

mempertimbangkan akan kemudahan sistem aplikasi lapangan dan sumber daya

yang melimpah, maka diperoleh suatu metode yang lebih representatif dalam

mengolah logam berat timbal dan kadmium. Metode tersebut adalah adsorpsi

dengan media karbon aktif. Karbon aktif memiliki ruang pori sangat banyak

dengan ukuran tertentu. Pori-pori ini dapat menangkap partikel-partikel sangat

halus (molekul) terutama logam berat dan menjebaknya disana. Penyerapan

menggunakan karbon aktif adalah efektif untuk menghilangkan logam berat. Ion

logam berat ditarik oleh karbon aktif dan melekat pada permukaannya dengan

kombinasi dari daya fisik kompleks dan reaksi kimia.

Karbon aktif memiliki jaringan porous (berlubang) yang sangat luas yang

berubah-ubah bentuknya untuk menerima molekul pengotor baik besar maupun

kecil. Efektifitas adsorpsi karbon aktif terhadap logam timbal Pb2+ telah

ditunjukkan pada sertifikat NSF (National Sanitation Foundation) yang

merefleksikan isotherm Langmuir dimana adsorbsi logam berat Pb akan

berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan dimana proses adsorbsi tidak

akan berjalan lagi atau berhenti meskipun dosis karbon aktif diperbesar.

Kecepatan penyerapan ini tergantung dari sifat adsorbsi, temperatur, pH, dan

waktu singgung karbon aktif dengan Pb. Sedangkan penyerapan Cd relatif

merefleksikan isotherm Freundlich. Proses eliminasi logam berat Pb dan Cd

dengan karbon aktif akan semakin efektif dimana selain sebagai adsorben karbon

aktif secara simultan juga bertindak sebagai pemberat (weighing agent) demikian

pula jika berbagai metode pengolahan digabung misalnya metode adsorbsi karbon

aktif dengan metode konvensional (koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan

khlorinasi).

12

Penyerapan karbon aktif bubuk dapat digunakan pada instalasi pengolahan

di hampir seluruh tempat/titik pembubuhan. Pembubuhan karbon aktif dapat

dilakukan dengan sistem kering maupun basah. Titik pembubuhan ini tentunya

mempunyai kelebihan dan kekurangan masing – masing. Untuk meningkatkan

kecepatan adsorpsi, dianjurkan agar menggunakan arang aktif yang telah

dihaluskan. Aplikasi sistem ini sangat cocok diterapkan dalam industri – industri

pengolahan yang menghasilkan limbah cair yang relatif banyak dan sangat

dianjurkan terutama pada Instalasi Pengolahan Air Bersih atau Air Minum

(IPAM). Dalam perspektif yang lebih luas, aplikasi teknologi karbon aktif ini

dapat digunakan tidak hanya untuk mengolah logam berat Cd dan Pb tetapi juga

pada unsur pecemar lainnya.

Pencemaran logam berat di alam sangat erat kaitannya dengan kesehatan

masyarakat, contohnya logam krom.

Kromium merupakan elemen berbahaya di permukaan bumidan dijumpai

dalam kondisi oksida antara krom(II) hingga krom(VI), tetapi hanya krom yang

bervalensi 3 dan 6 memiliki kesamaan sifat biologi. Krom valensi tiga mempunyai

sifat racun lebih rendah diabandingkan dengan valensi enam. Krom dalam tubuh

dapat berakibat buruk terhadap sistem saluran pernafasan, kulit, pembuluh darah,

dan ginjal. Ion-ion krom(VI) dalam proses metabolisme tubuh akan menghalangi

atau mampu menghambat kerja enzim benzopiren hiroksilase dapat

mengakibatkan perubahan dalam kemampuan pertumbuhan sel, sehingga sel-sel

menjadi tumbuh secara liar dan tidak terkontrol, atau lebih dikenal dengan istilah

kanker (Palar, 2008).

Berbagai usaha telah dilakukan untuk mengurangi kandungan logam berat

melaui proses adsorpsi diantaranya menggunakan zeolit (Minawisawa dkk, 2006),

pasir silika (Wei dkk, 2003), gambut (Soukand dkk., 2002), mikroorganisme

(Ramelow dkk., 1996), dan karbon aktif. Karbon aktif telah banyak digunakan

untuk mengadsorpsi logam berat, diantaranya untuk mengadsorpsi tembaga

(Aliatun dkk, 2004), kadmium dan alumunium (Sigh dkk, 2006). Selain untuk

digunakan sebagai adsorben, karbon aktif juga banyak digunakan untuk

prekonsentrasi atau pemekatan yang didalamnya melibatkan proses adsorpsi dan

desorpsi untuk kepentingan analisis kuantitatif, diantaranya adalah untuk

13

prekonsentrasi timbal (Ensafi dkk, 2003), galium (Minawisawa dkk, 2004), dan

berelium (Yaman dan Avci, 2006).

Beberapa penelitian telah dilakukan membuat karbon aktif dari beberapa

bagian tanaman seperti yang telah dilakukan Kawasaki dkk. (2006), Kadirvelu

(2003) membuat karbon aktif dari tempurung kelapa, dan Catur (2002) membuat

karbon aktif dari tempurung kelapa sawit. Sejalan dengan usaha untuk

mendapatkan karbon aktif sebagai adsorben logam berat, maka dilakukan

penelitian tentang pemanfaatan tempurung biji jarak pagar yang termodifikasi

sebagai adsorben untuk logam krom. Adsorpsi ialah pengumpulan zat terlarut di

permukaan media dan merupakan jenis adhesi yang terjadi pada zat padat atau zat

cair yang kontak dengan zat lainnya. Proses ini menghasilkan akumulasi

konsentrasi zat tertentu di permukaan media setelah terjadi kontak antarmuka atau

bidang batas (paras, interface) cairan dengan cairan, cairan dengan gas atau cairan

dengan padatan dalam waktu tertentu. Contohnya antara lain dehumidifikasi, yaitu

pengeringan udara dengan desiccant (penyerap), pemisahan zat yang tidak

diinginkan dari udara atau air menggunakan karbon aktif, ion exchanger untuk zat

terlarut di dalam larutan dengan ion dari media exchanger. Artinya, pengolahan

air minum dengan karbon aktif hanyalah salah satu dari terapan adsorpsi.

Atas dasar fenomena kejadiannya, adsorpsi juga dibedakan menjadi tiga

macam. Yang pertama disebut chemisorption, terjadi karena ikatan kimia

(chemical bonding) antara molekul zat terlarut (solute) dengan molekul adsorban.

Adsorpsi ini bersifat sangat eksotermis dan tidak dapat berbalik (irreversible).

Yang kedua, adsorpsi fisika (physical adsorption, terjadi karena gaya tarik

molekul oleh gaya van der Waals dan yang ketiga disebut ion exchange

(pertukaran ion), terjadi karena gaya elektrostatis.

Bagaimana terjadinya fenomena adsorpsi itu? Ahli pengolahan air

membagi adsorpsi menjadi tiga langkah, yaitu (1) makrotransport: perpindahan

zat pencemar, disebut juga adsorbat (zat yang diadsorpsi), di dalam air menuju

permukaan adsorban; (2) mikrotransport: perpindahan adsorbat menuju pori-pori

di dalam adsorban; (3) sorpsi: pelekatan zat adsorbat ke dinding pori-pori atau

jaringan pembuluh kapiler mikroskopis.

14

Ada sejumlah hal yang mempengaruhi efektivitas adsorpsi, yaitu: (1) jenis

adsorban, apakah berupa arang batok, batubara (antrasit), sekam, dll; (2)

temperatur lingkungan (udara, air, cairan): proses adsorpsi makin baik jika

temperaturnya makin rendah; (3) jenis adsorbat, bergantung pada bangun molekul

zat, kelarutan zat (makin mudah larut, makin sulit diadsorpsi), taraf ionisasi (zat

organik yang tidak terionisasi lebih mudah diadsorpsi). Berdasarkan jenis

adsorbatnya, tingkat adsorpsi digolongkan menjadi tiga, yaitu lemah (weak),

terjadi pada zat anorganik kecuali golongan halogen (salah satunya adalah klor).

Adsorpsi menengah (medium), terjadi pada zat organik alifatik dan adsorpsi kuat

(strong) terjadi pada senyawa aromatik (zat organik yang berbau (aroma) dengan

struktur benzena, C6H6).

Kemajuan di bidang industri di masa sekarang ini mengakibatkan

banyaknya aktivitas manusia yang menyebabkan tekanan di sekitarnya meningkat.

Pertambahan jumlah industri dan penduduk membawa akibat bertambahnya beban

pencemaran yang disebabkan oleh pembuangan limbah industri dan

domestik.Pencemaran logam berat merupakan suatu proses yang erat

hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Keberadaan

logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari proses

alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari

tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia

terutama hasil limbah industri. Dalam neraca global, sumber yang berasal dari

alam sangat sedikit dibandingkan pembuangan limbah akhir di laut.

Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung

pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang

dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses

15

metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak

sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur

masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika

sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap

tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa

juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi

(tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan.

Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang

telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang

toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah

logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat

dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat

menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan

lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau

beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya

atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain.

Kontaminasi logam berat terutama Pb dan Cd di lingkungan merupakan

masalah besar dunia saat ini. Persoalan spesifik logam berat Pb dan Cd di

lingkungan terutama karena akumulasinya sampai pada rantai makanan dan

keberadaannya di alam, serta meningkatnya sejumlah logam berat yang

menyebabkan keracunan terhadap tanah, udara dan air meningkat. Proses industri

dan urbanisasi memegang peranan penting terhadap peningkatan kontaminasi

tersebut. Suatu organisme akan kronis apabila produk yang dikonsumsikan

mengandung logam berat tersebut.

Timbal yang terserap oleh ibu hamil akan berakibat pada kematian janin

dan kelahiran prematur, berat lahir rendah bahkan keguguran. Penelitian

menunjukkan bahwa timbal yang terserap oleh anak, walaupun dalam jumlah

kecil, dapat menyebabkan gangguan pada fase awal pertumbuhan fisik dan mental

yang kemudian berakibat pada fungsi kecerdasan dan kemampuan akademik.

Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu yang

panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khusunya hati dan ginjal. Secara

prinsip, pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-

16

paru, emphysemia dan renal turbular diseaseyang kronis. Kadmium lebih mudah

terakumulasi oleh tanaman jika dibandingkan dengan timbal (Pb). Logam berat ini

tergabung bersama timbal dan merkuri sebagai “the big three heavy metals” yang

memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia.

evaluasi beberapa teknik pengolahan logam berat

dengan  mempertimbangkan akan kemudahan sistem aplikasi lapangan dan

sumber daya yang melimpah, maka diperoleh suatu metode yang lebih

representatif dalam mengolah logam berat timbal dan kadmium. Metode tersebut

adalah adsorpsi dengan media karbon aktif. Karbon aktif memiliki ruang pori

sangat banyak dengan ukuran tertentu.  Pori-pori ini dapat menangkap partikel-

partikel sangat halus (molekul) terutama logam berat dan menjebaknya

disana. Penyerapan menggunakan karbon aktif adalah efektif untuk

menghilangkan logam berat. Ion logam berat ditarik oleh karbon aktif dan melekat

pada permukaannya dengan kombinasi dari daya fisik kompleks dan reaksi kimia.

Karbon aktif memiliki jaringan porous (berlubang) yang sangat luas yang

berubah-ubah bentuknya untuk menerima molekul pengotor baik besar maupun

kecil.

Efektifitas adsorpsi karbon aktif terhadap logam timbal Pb2+ telah

ditunjukkan pada sertifikat NSF (National Sanitation Foundation)

yang merefleksikan isotherm Langmuir dimana adsorbsi logam berat Pb akan

berlangsung sampai mencapai titik keseimbangan dimana proses adsorbsi tidak

akan berjalan lagi atau berhenti meskipun dosis karbon aktif diperbesar.

Kecepatan penyerapan ini tergantung dari sifat adsorbsi, temperatur, pH, dan

waktu singgung karbon aktif dengan Pb. Sedangkan penyerapan Cd relatif

merefleksikan isotherm Freundlich.Proses eliminasi logam berat Pb dan Cd

dengan karbon aktif akan semakin efektif dimana selain sebagai adsorben karbon

aktif secara simultan juga bertindak sebagai pemberat (weighing agent) demikian

pula jika berbagai metode pengolahan digabung misalnya metode adsorbsi karbon

aktif dengan metode konvensional (koagulasi, flokulasi, sedimentasi, filtrasi dan

khlorinasi). 

Penyerapan karbon aktif bubuk dapat digunakan pada instalasi pengolahan

di hampir seluruh tempat/titik pembubuhan. Pembubuhan karbon aktif dapat

17

dilakukan dengan sistem kering maupun basah. Titik pembubuhan ini tentunya

mempunyai kelebihan dan kekurangan masing – masing. Untuk meningkatkan

kecepatan adsorpsi, dianjurkan agar menggunakan arang aktif yang telah

dihaluskan.

Aplikasi sistem ini sangat cocok diterapkan dalam industri – industri pengolahan

yang menghasilkan limbah cair yang relatif banyak dan sangat dianjurkan

terutama pada Instalasi Pengolahan Air Bersih atau Air Minum (IPAM). Dalam

perspektif  yang lebih luas, aplikasi teknologi karbon aktif ini dapat digunakan

tidak hanya untuk mengolah logam berat Cd dan Pb tetapi juga pada unsur

pecemar lainnya.

18

KESIMPULAN

Gagasan yang Diajukan

Untuk mengatasi masalah limbah industry berupa logam berat yang berdampak

buruk bagi lingkungan, kami memberikan gagasan pemanfaatan karbon aktif

sebagai media adsorpsi limbah logam berat tersebut.

Prediksi Hasil yang Akan Diperoleh

Pemanfaatan karbon aktif ini dapat memberikan berbagai manfaat dan dampak

positif dari implementasinya ditinjau dari berbagai aspek :

1. Aspek lingkungan

Mengurangi dampak buruk yang ditimbulkan akibat adanya logam

berat yang bersifat karsinogenik dan toksik bagi mahkluk hidup di

lingkungannya

2. Aspek sosial

a. Memberikan kesempatan kepada masyarakat untuk bekerja

sama dalam menanggulangi masalah yang ada

b. Industri bekerja sama dalam pengolahan limbah yang

dihasilkan agar tidak merugikan bagi industri dan masyarakat

itu sendiri

3. Aspek ekonomi

a. Meningkatkan nilai efektifitas dan ekonomis dari karbon aktif

4. Aspek politik

a. Membantu pemerintah dalam menciptakan kondisi yang kondusif

bagi masyarakat dalam membangun Negara industry yang berbasis

lingkungan.

b. Menciptakan erjasama dan sinergi antara masyarakat dan pemerintah

dalam menyikapi suatu masalah limbah industry akibat

pembangunan Negara.

19

DAFTAR PUSTAKA

Ferrazukhrufia.2012. laporan kimia fisika isoterm adsorpsi karbon aktif.

http://ferrapramadewi.wordpress.com/2012/04/03/laporan-kimia-fisika-isoterm-

adsorpsi-karbon-aktif/ 16 Desember 2012. 18:05

Anonym.2008. POTENSI KARBON AKTIF SEBAGAI MEDIA ADSORPSI logam

berat timbal (Pb) dan kadmium (Cd).

http://smk3ae.wordpress.com/2008/06/05/potensi-karbon-aktif-sebagai-media-

adsorpsi-logam-berat-timbal-pb-dan-kadmium-cd/ 16 Desember 2012.18:33

Anonym.Karbon Aktif. http://www.purewatercare.com/karbon_aktif.php . 16

Desember 2012. 19:48

Anonym.2009.Adsorpsi Karbon Aktif.

http://www.airlimbahku.com/2009/03/adsorpsi-karbon-aktif.html . 17 Desember

2012.17:35

Sri.2012.Adsorpsi. http://sriactivity.blogspot.com/2012/06/adsorpsi.html . 18

Desember 2012.19:27

20

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Elinira Subandi

NIM : 100331404585

TTL : Mojokerto, 4 Februari 1992

Agama : Islam

Golongan Darah : A

Hobi : Swimming, Browsing, Singing, Cooking

Cita-cita : menjadi Guru atau Chef

Email : E_nira@yahoo.com

Motto Hidup : let it flow

Alamat Asal : Dusun Ringgit Desa Kembang Ringgit RT.01 RW.07

kecamatan Pungging-Mojokerto

Riwayat Pendidikan :

a. SD : SDN 1 Kembang Ringgit (Lulus 2004)

b. SMP : SMPN 1 Ngoro (Lulus 2007)

c. SMA : SMKN 1 Ngoro (Lulus 2010)

d. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Malang angkatan (2010)

Prestasi yang pernah diraih :

1. Lulusan Terbaik SMAN 1 Ngoro-Mojokerto Llusan tahun 2010

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Megan Yesey Oktafiana

NIM : 100331406387

TTL : Malang,29 Oktober 1991

Agama : Islam

Golongan Darah : -

Hobi : -

Cita-cita : -

21

Email : -

Motto Hidup : -

Alamat Asal : ms/Gang Modin Waung Mojoroto, Kediri

Riwayat Pendidikan :

a. SD : SDN Sukorame 2

b. SMP : SMPN 4 Kediri

c. SMA : SMAN 7 Kediri

d. Perguruan Tinggi : Univrsitas Negeri Malang angkatan 2010

Prestasi yang pernah diraih : -

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Dyan Nur Andyana

NIM : 100331404574

TTL : Mojokerto,23 Juli 1992

Agama : Islam

Golongan Darah : -

Hobi : -

Cita-cita : -

Email :

Motto Hidup :

Alamat Asal : Bangsal, Mojokerto

Riwayat Pendidikan :

a. SD : SDN Ngastemi 2 Bangsal

b. SMP : SMPN 2 Bangsal

c. SMA : SMAN 1 Puri Mojokerto

d. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Malang angkatan 2010

Prestasi yang pernah diraih : -

22

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap : Reza Agistria

NIM : 100331400804

TTL : Tulungagung, 23 Januari 1992

Agama : Islam

Golongan Darah : -

Hobi : -

Cita-cita : -

Email : -

Motto Hidup : -

Alamat Asal : Jln.Gajah Mada Kecamatan Kauman, Tulungagung

Riwayat Pendidikan :

a. SD : SDN Kalangbret

b. SMP : SMP 1 KAUMAN

c. SMA : SMA 1 GONDANG

d. Perguruan Tinggi : UNIVERSITAS NEGERI MALANG angkatan

2010

Prestasi yang pernah diraih : -

23

24