Jurnal Pelita Teknologi.
Vol.
20 No.
: September 2025, pp.
PELITA TEKNOLOGI
Journal homepage: jurnal.
id,p-ISSN: 2301-475X, e-ISSN: 2656-7059
PENURUNAN LOGAM KADMIUM (CD) DALAM AIR
MENGGUNAKAN ADSORBEN BERBASIS MAHKOTA
NANAS
Nazla Zaharani Fatiha1.
Puji Lestari2.
Eko Siswoyo3 Jurusan Teknik Lingkungan.
Fakultas Teknik Sipil dan Perencaan.
Universitas Islam Indonesia.
Jalan Kaliurang KM 14,5.
Krawitan.
Umbulmartani.
Ngemplak.
Sleman.
Yogyakarta 55584 Staf Pengajar.
Jurusan Teknik Lingkungan.
Fakultas Teknik Sipil dan Perencaan.
Universitas Islam Indonesia.
Jalan Kaliurang KM 14,5.
Krawitan.
Umbulmartani.
Ngemplak.
Sleman.
Yogyakarta 55584 Korespondensi email: 21513090@students.
Abstrak Informasi Artikel Cadmium (C.
is a heavy metal that can harm ecosystems and human health even at low Elevated Cd levels may contaminate the food chain and cause health disorders, including kidney damage.
Adsorption is considered a promising removal method due to its simplicity, efficiency, and low cost.
This study investigates the potential of pineapple crown as a natural adsorbent for cadmium removal from water.
A batch adsorption system was applied using nonactivated pineapple crown with variations in pH, cadmium concentration, and contact time to determine optimal conditions.
Humic acid was also added at different concentrations to evaluate its effect on adsorption performance.
The adsorbent was characterized using FTIR and SEM, while cadmium levels were analyzed using Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS).
The findings indicate that optimal adsorption occurred at pH 7, 10 ppm Cd concentration, and 120 minutes contact The adsorption process followed the Langmuir isotherm and second-order kinetic model.
The addition of humic acid showed an optimum response at 5%, but its influence was not The maximum removal efficiency 77%, demonstrating that pineapple crown is an effective and sustainable adsorbent for Cd removal.
Diterima: 2 September 2025 Direvisi: 17 September 2025 Dipublikasikan: 26 September Keywords Adsorpsi.
Kadmium.
Nanas.
Asam Humat Mahkota ISSN: p.
2301-475X e.
Pendahuluan Air bersih adalah salah satu bagian dari kebutuhan makhluk hidup dan termasuk sebagai sumber daya terbatas yang harus dikelola agar terciptanya keseimbangan kebutuhan dan ketersediaan air bersih .
Tidak sedikit air yang dikonsumsi masyarakat telah terkontaminasi logam berat seperti Kadmium (C.
Sumber logam berat kadmium dapat berasal dari sumber alami seperti pelapukan batuan maupun sumber antropogenik seperti pabrik besi, industri pertambangan, dan sumber lainnya .
Walaupun kadar kontaminasi kadmium relatif rendah, namun kadmium masih berdampak buruk pada lingkungan maupun kesehatan manusia seperti gangguan pada rantai makanan serta gangguan kesehatan seperti gangguan ginjal.
Adapun salah satu metode pengolahan untuk menurunkan kadar kadmium dalam air adalah metode adsorpsi.
Metode adsorpsi adalah metode untuk menurunkan adsorbat .
at pencema.
menggunakan adsorben sebagai zat penyerap .
Metode adsorpsi merupakan salah satu metode yang umum di masyarakat karena metode ini efektif, efisien, dan membutuhkan biaya yang rendah karena memanfaatkan biomassa sebagai adsorben .
Limbah yang berasal dari bahan organik seperti limbah tanaman nanas dapat menjadi bioadsorben.
Diketahui bagian nanas yang memiliki kandungan selulosa tinggi adalah bagian daun mahkota nanas dengan struktur yang berserat, permukaan dan porositas yang besar .
Unsur-unsur karbon menyusun struktur senyawa selulosa sehingga bagian mahkota nanas ini cocok untuk dijadikan adsorben karbon aktif .
Pada penelitian ini, efektivitas adsorben mahkota nanas kemungkinan dapat ditingkatkan dengan menambah senyawa organik yang memiliki kemampuan untuk menyerap polutan seperti senyawa asam humat.
Asam humat merupakan senyawa organik dengan gugus fungsional -COOH, -OH fenolat, dan -OH alkoholat yang mampu mengikat logam .
Gugus-gugus fungsional ini memiliki sifat penting dalam mempengaruhi kemampuan adsorpsi melalui keasamannya, pertukaran ion, koloid, dan sifat yang kompleks.
Hal ini yang menjadikan asam humat dapat memurnikan air dari logam berat dan meningkatkan kualitas air .
Adsorben mahkota nanas pernah diuji pada penelitian .
untuk mengadsorpsi Biological Oxygen Demand (B OD).
Chemical Oxygen Demand (COD), dan amonia (NH.
pada air limbah industri Adsorben tersebut diaktivasi menggunakan basa kuat KOH dengan efisiensi penyisihan BOD tertinggi adalah 94,35%.
COD sebesar 95,19%, dan amonia sebesar 97,87%.
Adapun penelitian yang menggunakan biomassa nanas pada penelitian .
untuk mengadsorpsi limbah artifisial kadmium.
Adsorben biomassa nanas dibagi menjadi dua yaitu adsorben biomassa nanas murni tanpa aktivasi dan biomassa nanas teraktivasi NaOH 10% dengan efisiensi penyisihan kadmium menggunakan biomassa nanas murni sebesar 98,87% dan menggunakan biomassa nanas teraktivasi sebesar 98,83%.
Pada penelitian ini, akan dilakukan analisis efektivitas adsorben mahkota nanas dalam penurunan logam kadmium (C.
di air.
Kemudian dilakukan analisis pengaruh variasi parameter pH, waktu kontak, dan konsentrasi logam kadmium terhadap adsorben mahkota nanas pada penurunan logam Selain itu, dilakukan penambahan senyawa asam humat untuk mengetahui pengaruhnya terhadap adsorben mahkota nanas dalam melakukan adsorpsi.
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi pengetahuan tambahan dalam pemanfaatan mahkota nanas sebagai adsorben untuk penurunan logam kadmium di air.
II.
Metodologi 1 Alat dan Bahan Alat Alat yang digunakan adalah ayakan 50 mesh, blender, cawan porselen, corong.
Erlenmeyer.
Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), furnace, gelas beker, gelas ukur, kaca arloji, karet penghisap, kertas saring, labu ukur, oven, pH universal, pipet tetes, pipet ukur.
Scanning Electron Microscope (SEM), shaker, dan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
ISSN: p.
2301-475X e.
Bahan Bahan yang digunakan adalah asam humat, aquades, daun mahkota nanas, dan larutan kadmium.
2 Cara Kerja Persiapan Larutan Sampel Kadmium Pada tahapan ini, persiapan larutan logam kadmium dilakukan dengan mengacu pada referensi dari SNI 06-6989.
Air dan Air Limbah Ae Bagian 16: Cara uji kadmium (C.
dengan metode Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Ae nyala.
Preparasi Adsorben Limbah mahkota nanas didapatkan dari penjual buah nanas potong di pinggir Jl.
Kaliurang.
Kabupaten Sleman.
Daerah Istimewa Yogyakarta.
Limbah mahkota nanas dicuci hingga bersih dan dikeringkan dengan cara dijemur selama 24 jam.
Kemudian limbah mahkota nanas dipanaskan menggunakan oven dengan suhu 110AC selama 24 jam hingga kering.
Limbah mahkota nanas tersebut dihaluskan menggunakan blender hingga hampir halus seperti bubuk.
Limbah tersebut kemudian diayak menggunakan ayakan dengan ukuran 50 mesh dan dilanjutkan dengan karbonisasi menggunakan furnace dengan suhu 350AC selama 1,5 jam.
Karakterisasi Adsorben Karakterisasi adsorben merupakan tahapan untuk melihat gugus fungsi dari adsorben yang akan digunakan sehingga diketahui karakteristik dari adsorben.
Pada tahapan ini digunakan dua instrumen yaitu FTIR dan SEM.
Penggunaan instrumen FTIR untuk mengetahui gugus fungsi molekul adsorben mahkota nanas, sedangkan instrumen SEM untuk mengetahui perubahan pada struktur pori adsorben.
Uji Variasi pH Pengujian adsorpsi pada variasi pH dilakukan dengan menyiapkan erlenmeyer masing-masing berisi 0,02 L larutan sampel kadmium dengan konsentrasi 10 ppm.
Variasi pH yang digunakan adalah pH 3, 5, 7, dan 9.
Untuk memperoleh pH 3 dan 5 ditambahkan HCl 0,1 M, sedangkan untuk pH 7 dan 9 ditambahkan NaOH 0,1 M.
Selanjutnya, ditambahkan adsorben dengan massa 0,05 g ke dalam Campuran tersebut kemudian diaduk menggunakan shaker dengan kecepatan 150 rpm selama 120 menit.
Setelah proses kontak selesai, larutan disaring menggunakan kertas saring untuk memisahkan dari adsorben.
Hasil penyaringan dianalisis menggunakan SSA.
Uji Variasi Konsentrasi Kadmium Pengujian adsorpsi pada variasi konsentrasi kadmium dilakukan dengan menyiapkan erlenmeyer masing-masing berisi 0,02 L larutan sampel kadmium dengan variasi konsentrasi 5, 10, 20, 40, dan 60 ppm.
Selanjutnya, ditambahkan adsorben dengan massa 0,05 g ke dalam larutan.
Campuran tersebut kemudian diaduk menggunakan shaker dengan kecepatan 150 rpm selama 120 menit.
Se telah proses kontak selesai, larutan disaring menggunakan kertas saring untuk memisahkan dari adsorben.
Hasil penyaringan dianalisis menggunakan SSA.
Uji Variasi Waktu Kontak Pengujian adsorpsi pada variasi waktu kontak dilakukan dengan menyiapkan erlenmeyer masingmasing berisi 0,1 L larutan sampel kadmium dengan konsentrasi 10 ppm.
Selanjutnya, ditambahkan adsorben dengan massa 0,25 g ke dalam larutan.
Campuran tersebut kemudian diaduk menggunakan shaker pada kecepatan 150 rpm dengan variasi waktu kontak 5, 10, 30, 60, 120, 240, dan 1.
440 menit.
Setelah proses kontak selesai, larutan disaring menggunakan kertas saring untuk memisahkan dari Hasil penyaringan dianalisis menggunakan SSA.
ISSN: p.
2301-475X e.
Uji Variasi Kadar Asam Humat Pengujian adsorpsi pada variasi kadar asam humat dilakukan dengan menyiapkan erlenmeyer masing-masing berisi 0,02 L larutan sampel kadmium dengan konsentrasi 10 ppm.
Selanjutnya, ditambahkan asam humat dengan variasi 5%, 10%, dan 20%.
Kemudian ditambahkan adsorben dengan massa 0,05 g ke dalam larutan.
Campuran tersebut kemudian diaduk menggunakan shaker dengan kecepatan 150 rpm selama 120 menit.
Setelah proses kontak selesai, larutan disaring menggunakan kertas saring untuk memisahkan dari adsorben.
Hasil penyaringan dianalisis menggunakan SSA.
Hasil dan Pembahasan 1 Karakterisasi Adsorben Mahkota Nanas Menggunakan FTIR Instrumen Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia atau gugus fungsi dari suatu senyawa organik.
Penggunaan FTIR pada adsorben mahkota nanas ini dapat menentukan perbandingan perubahan pada gugus fungsi adsorben sebelum terjadi proses adsorpsi dan setelah digunakan untuk proses adsorpsi.
Selain itu, hasil karakterisasi adsorben menggunakan FTIR ini juga dapat digunakan untuk membandingkan apakah terjadinya perubahan gugus fungsi setelah ditambahkan asam humat.
Berikut merupakan grafik hasil karakterisasi adsorben mahkota nanas menggunakan instrumen FTIR sebelum dilakukan proses adsorpsi, setelah terjadi proses adsorpsi, dan setelah dilakukan adsorpsi dengan penambahan asam humat yang telah digabung yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.
Gabungan Hasil Uji FTIR Adsorben Mahkota Nanas Berdasarkan Gambar 1, pada adsorben sebelum proses adsorpsi terdapat gugus fungsi C-H bending pada 991 cm-1 dan 1373 cm-1, gugus fungsi C=C pada 1570 cm-1, dan gugus fungsi O-H pada 3298 cm-1.
Hal ini menunjukkan bahwa adanya senyawa organik dengan kandungan gugus metil, adanya kadar kabon dengan indikasi lignin, dan adanya gugus hidroksil.
Setelah terjadinya proses adsorpsi, terjadi pergeseran pada beberapa gugus yang dapat terjadi dikarenakan interaksi dengan ion Cd2 dan perubahan lingkungan oleh proses adsorpsi.
Pada adsorben setelah proses adsorpsi terdapat gugus fungsi C-H bending pada 1010 cm-1 dan 1365 cm-1, munculnya gugus fungsi C-O stretching pada 1234 cm-1, gugus fungsi C=C pada 1566 cm-1, dan gugus fungsi O-H pada 3298 cm-1.
Kemunculan gugus C-O ini dapat terjadi karena terbentuknya ikatan baru setelah adanya interaksi langsung dengan ion Cd2 membentuk senyawa kompleks.
Pada adsorben mahkota nanas setelah adsorpsi dengan penambahan asam humat tidak adanya perubahan gugus fungsi, hanya pergeseran nilai puncak.
Adapun puncak pada 2345-2349 cm-1 yang tidak umum hadir dalam adsorben mahkota ISSN: p.
2301-475X e.
nanas sehingga kemunculan pada rentang ini dapat disebabkan oleh kontaminasi gas CO2 yang berasal dari fluktuasi pembersih dan dapat dikesampingkan saja.
Hasil FTIR ini menunjukkan bahwa pada adsorben mahkota nanas terdapat asam karboksilat, senyawa selulosa, hemiselulosa, dan lignin yang sesuai keberadaannya dalam struktur mahkota nanas sehingga adsorben mahkota nanas ini cocok untuk dijadikan adsorben .
2 Karakterisasi Adsorben Mahkota Nanas Menggunakan SEM Instrumen Scanning Electron Microscopy (SEM) bertujuan untuk mengetahui pola hingga ukuran permukaan dari suatu adsorben.
Penggunaan SEM ini dapat menentukan perbandingan pada permukaan adsorben sebelum dilakukan proses adsorpsi dan setelah dilakukan proses adsorpsi.
Berikut merupakan hasil SEM dari adsorben mahkota nanas sebelum dilakukan proses adsorpsi, setelah terjadi proses adsorpsi, dan setelah dilakukan adsorpsi dengan penambahan asam humat pada Gambar 2.
Gambar 2.
Hasil Uji SEM Adsorben Mahkota Nanas .
Sebelum Adsorpsi .
Setelah Adsorpsi .
Setelah Penambahan Asam Humat Pada Gambar 2, dapat dilihat pori-pori adsorben mahkota nanas sebelum adsorpsi memiliki poripori yang banyak, seragam, dan terbuka.
Kemudian terlihat sedikit perbedaan dibandingkan dengan setelah dilakukan adsorpsi yaitu banyak pori-pori yang terlihat sedikit tertutup dan pori-pori masih Hal ini dapat terjadi karena pori-pori adsorben tersebut telah menjerap logam kadmium dalam sampel pada saat dilakukan kontak.
Pada gambar .
dapat dilihat bahwa warna pori-pori sedikit menggelap dibandingkan dengan gambar .
dan seperti tertutup.
Pori-pori masih seragam tetapi jumlah pori-pori tidak sebanyak pada gambar .
Hal ini dapat terjadi karena pori-pori adsorben tersebut menjerap logam kadmium dan asam humat dalam sampel pada saat dilakukan 3 Uji Variasi Adsorpsi Variasi pH Pengujian adsorpsi variasi pH ini dilakukan untuk mendapatkan keadaan pH yang optimum dalam penyerapan logam kadmium.
Berikut merupakan grafik efisiensi penyisihan berdasarkan hasil dari uji variasi pH yang dapat dilihat pada Gambar 3.
ISSN: p.
2301-475X e.
Gambar 3.
Grafik Efisiensi Penyisihan Mahkota Nanas Variasi pH Berdasarkan hasil pengujian variasi pH yang telah dilakukan, kondisi pH yang optimum dalam proses penyerapan logam kadmium adalah pH 7.
Hal ini mengindikasikan bahwa ion pada adsorben dapat mengadsorpsi ion Cd2 lebih optimum pada kondisi pH netral yang dimana mulai terjadinya deprotonasi ion H .
Pada pH 9 terjadi penurunan efisiensi penyisihan dibandingkan dengan pH 7.
Hal ini dapat disebabkan karena terjadinya hidrolisis yang mengubah ion Cd2 menjadi CdOH .
Kondisi pH basa dapat menyebabkan gugus fungsi yang terdapat pada adsorben mengalami deprotonasi sehingga adsorben akan memiliki ion OH-.
Ion bermuatan negatif ini yang kemudian berikatan dengan ion Cd2 menyebabkan penyisihan logam kadmium.
Ion OH- yang terlalu banyak akan menyebabkan ion tersebut mengikat logam kadmium membentuk endapan.
Sedangkan pada pH 3 dan 5, hasil efisiensi penyisihan yang relatif rendah.
Hal ini dikarenakan pada kondisi pH asam, gugus fungsi pada adsorben akan mengalami protonasi yang meningkatkan ion H .
Peningkatan ion H ini akan menyebabkan persaingan antara ion H dengan ion Cd2 sehingga permukaan adsorben mahkota nanas akan berkurang karena adsorben berikatan dengan ion H .
Variasi Konsentrasi Kadmium Pengujian adsorpsi variasi konsentrasi kadmium ini dilakukan untuk mengetahui konsentrasi kadmium yang maksimum dalam kapasitas adsorpsi adsorben mahkota nanas pada proses adsorpsi Berikut merupakan grafik efisiensi penyisihan dan kapasitas adsorpsi berdasarkan hasil dari uji variasi konsentrasi Cd yang dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Gambar 4.
Grafik Efisiensi Penyisihan Mahkota Nanas Variasi Konsentrasi Cd ISSN: p.
2301-475X e.
Gambar 5.
Grafik Kapasitas Adsorpsi Mahkota Nanas Variasi Konsentrasi Cd Berdasarkan hasil pengujian variasi konsentrasi kadmium yang telah dilakukan, konsentrasi kadmium yang optimum dalam proses adsorpsi adalah konsentrasi 10 ppm.
Pada konsentrasi 20, 40, dan 60 ppm terjadi penurunan efisiensi penyisihan yang berbanding terbalik dengan kapasitas adsorpsi yang mengalami kenaikan.
Peningkatan kapasitas adsorpsi dapat disebabkan karena masih adanya kekosongan pada situs aktif adsorben sehingga penyerapan kadmium masih dapat ditampung.
Sedangkan penurunan efisiensi penyisihan dapat disebabkan karena jumlah adsorbat yang terserap tidak sebanding dengan jumlah situs aktif yang tersedia sehingga efisiensi penyerapan menurun tetapi adsorbat yang terserap naik .
Akan tetapi pada konsentrasi 60 ppm, efisiensi penyisihan dan kapasitas adsorpsi mengalami peningkatan.
Hal ini dapat terjadi karena konsentrasi kadmium yang sangat besar sehingga meningkatkan driving force yang menyebabkan ion kadmium bergerak menuju permukaan adsorben.
Semakin besar konsentrasi di sekeliling adsorben, maka semakin besar pula driving force yang terjadi .
Variasi Waktu Kontak Pengujian adsorpsi variasi waktu kontak ini dilakukan untuk mengetahui waktu optimum dari kapasitas adsorpsi adsorben mahkota nanas hingga mencapai titik jenuh atau kesetimbangan.
Berikut merupakan grafik berdasarkan hasil dari uji variasi waktu kontak yang dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6.
Grafik Efisiensi Penyisihan Mahkota Nanas Variasi Waktu Kontak Berdasarkan hasil pengujian variasi waktu kontak yang telah dilakukan, waktu kontak yang optimum dalam proses adsorpsi adalah waktu 120 menit.
Pada waktu 5 menit hingga 120 menit terjadi kenaikan efisiensi penyisihan sehingga waktu-waktu tersebut efektif dalam menyisihkan Cd.
Akan tetapi pada waktu 240 menit hingga 24 jam terjadi penurunan efisiensi penyisihan.
Hal ini dapat disebabkan oleh jenuhnya gugus aktif pada adsorben setelah waktu optimum atau keadaan setimbang sehingga penambahan waktu setelah waktu optimum tidak akan mempengaruhi penyerapan kadmium .
ISSN: p.
2301-475X e.
4 Penentuan Isoterm Adsorpsi Model isoterm langmuir akan menghasilkan kesimpulan apakah proses adsorpsi yang terjadi merupakan adsorpsi tunggal atau monolayer yang berarti proses maksimum dari adsorpsi yang terjadi ini dikarenakan adsorbat yang diserap hanya pada lapisan tunggal dari permukaan adsorben.
Isoterm langmuir akan menghasilkan kesimpulan apakah proses adsorpsi yang dilakukan merupakan proses dengan ikatan kimia .
Sedangkan model isoterm freundlich akan menghasilkan kesimpulan apakah proses adsorpsi yang terjadi merupakan adsorpsi bertingkat atau multilayer.
Adsorpsi multilayer berarti proses maksimum dari adsorpsi yang terjadi ini dikarenakan adsorbat yang diserap oleh beberapa lapisan dari permukaan adsorben dengan sifat heterogen akibat perbedaan energi yang Isoterm freundlich akan menghasilkan kesimpulan apakah proses adsorpsi yang dilakukan merupakan proses dengan ikatan fisika .
Untuk melakukan perhitungan menggunakan metode isoterm Langmuir dan Freundlich, data yang digunakan merupakan data yang dihasilkan dari uji variasi konsentrasi.
Berikut merupakan perbandingan kedua data model isoterm yang dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.
Hasil Perbandingan Isoterm Langmuir dan Isoterm Freundlich
Model Isoterm
Langmuir
Freundlich
Indikator Nilai Slope
2,5042
Intercept
0,0953
Qm .
10,493 0,038 0,962 Slope
0,6804
Intercept
-0,2502
0,6804
1,470
kF .
0,562 0,8365 Hasil dari kedua isoterm yang telah didapatkan diketahui bahwa nilai R2 isoterm langmuir lebih mendekati nilai 1 dengan nilai 0,962.
Sedangkan nilai R2 isoterm freundlich memiliki nilai 0,8365.
Hal ini menunjukkan bahwa proses adsorpsi logam kadmium menggunakan adsorben mahkota nanas ini lebih kuat korelasinya dengan isoterm langmuir.
Isoterm langmuir ini menunjukkan bahwa pada proses adsorpsi yang terjadi adsorben mahkota nanas menyerap logam kadmium secara monolayer dengan sifat heterogen dan terjadi ikatan kimia .
Tabel 2.
Perbandingan Nilai Qmaks.
Langmuir Dengan Penelitian Terdahulu Sumber Data Jenis Adsorben Data Primer, 2025 Mahkota nanas Purba, 2023 Biomassa nanas murni Indikator Langmuir Qm .
Nilai 10,493 9,597 ISSN: p.
2301-475X e.
Kemudian dilakukan perbandingan antara hasil penelitian ini dengan penelitian terdahulu yang melakukan penelitian adsorpsi kadmium menggunakan biomassa nanas murni untuk mengevaluasi perbedaan kapasitas adsorpsi maksimum yang dihasilkan.
Berdasarkan perbandingan pada Tabel 2, nilai Qm dari adsorben mahkota nanas penelitian ini lebih tinggi dibandingkan dengan biomassa nanas murni pada penelitian .
Hal ini menunjukkan bahwa adsorben mahkota nanas memiliki potensi adsorpsi yang lebih tinggi dibandingkan dengan biomassa nanas murni.
5 Kinetika Adsorpsi Penentuan kinetika adsorpsi merupakan penjelasan hubungan bagaimana waktu kontak adsorben dengan adsorbat mempengaruhi kapasitas penyerapan dalam proses adsorpsi.
Dari kinetika adsorpsi dapat diketahui karakteristik penyerapan pada proses adsorpsi .
Kinetika orde satu akan menghasilkan kesimpulan bahwa jumlah situs pori adsorben yang tersedia akan sebanding dengan laju adsorpsinya, sedangkan kinetika orde dua akan menghasilkan kesimpulan bahwa laju adsorpsi terjadi secara atau dipengaruhi oleh kemisorpsi yang merupakan proses reaksi kimia melibatkan terbentuknya atau terputusnya ikatan ionik .
Perhitungan model kinetika adsorpsi ini menggunakan data variasi waktu kontak.
Berikut merupakan perbandingan terhadap kedua data model kinetika adsorpsi yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil Perbandingan Kinetika Orde Satu dan Orde Dua Kinetika Reaksi Qe .
K1 .
/K2 .
/mg.
Orde satu 0,785 0,0013 0,3903 Orde dua 3,764 0,0501 0,9999 Hasil dari perhitungan kedua orde yang telah didapatkan diketahui bahwa nilai R2 orde dua lebih mendekati nilai 1 dengan nilai 0,9999, sedangkan nilai R2 orde satu memiliki nilai 0,3903.
Hal ini menunjukkan bahwa adsorpsi logam kadmium menggunakan adsorben mahkota nanas ini lebih kuat korelasinya dengan kinetika orde dua.
Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa laju penyerapan logam kadmium oleh adsorben mahkota nanas terjadi secara kimia.
Adapun nilai zat yang teradsorpsi berdasarkan kinetika orde dua sebesar 3,764 mg/g dan konstanta laju reaksi orde dua sebesar 0,0501 .
/mg.
6 Variasi Asam Humat Pengujian adsorpsi variasi asam humat ini dilakukan untuk mengetahui kadar optimum dalam penambahan asam humat terhadap kapasitas adsorpsi adsorben mahkota nanas hingga mencapai titik jenuh atau kesetimbangan.
Berikut merupakan grafik berdasarkan hasil dari uji variasi waktu kontak yang dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7 Grafik Efisiensi Penyisihan Variasi Penambahan Asam Humat ISSN: p.
2301-475X e.
Berdasarkan hasil pengujian variasi asam humat yang telah dilakukan, kadar asam humat yang optimum dalam proses adsorpsi adalah kadar 5%.
Namun apabila hasil efisiensi penyisihan pada kadar 5% dibandingkan dengan kadar 0%, penambahan asam humat menunjukkan tidak adanya perbedaan signifikan pada adsorpsi kadmium.
Hal ini juga dapat dilihat pada kadar 10% dan 20% yang dimana efisiensi penyisihan pada kadar tersebut mengalami penurunan yang signifikan.
Penurunan efisiensi penyisihan logam kadmium ini dapat disebabkan karena konsentrasi asam humat yang ditambahkan telah melebihi kapasitas untuk adsorpsi kadmium.
Selain itu asam humat dapat menyebabkan retardasi difusi atau terjadinya perlambatan terhadap proses pergerakan terhadap ion Cd2 dikarenakan bentuknya yang bebas sehingga terjadinya persaingan antara adsorben mahkota nanas dengan asam humat .
Selain itu, diketahui bahwa Cd2 memiliki afinitas ikatan atau tingkat kecenderungan untuk berinteraksi yang lebih kuat dengan asam humat dibandingkan dengan logam berat lain.
Nilai afinitas komponen seperti asam humat berasal dari kompos berkisar 4,89-5,09 dimana nilai ini lebih besar dibanding dengan senyawa humat lain .
Nilai ini menjadikan asam humat bebas rumit untuk dikontrol terhadap Cd2 .
Ikatan ini yang menyebabkan Cd2 menempel di asam humat bebas dan membentuk cluster di larutan serta menempel di adsorben yang kemudian memblokade situs aktif adsorben mahkota nanas .
IV.
Kesimpulan Limbah mahkota nanas sebagai adsorben efektif untuk menurunkan logam kadmium di air dengan kapasitas adsorpsi tertinggi sebesar 10,724 mg/g.
Berdasarkan pengujian yang dilakukan, efisiensi penyisihan tertinggi pada uji variasi pH sebesar 88,77% pada pH 7, uji variasi konsentrasi kadmium mencapai 46,43% pada konsentrasi 10 ppm, dan variasi waktu kontak sebesar 85,54% pada 120 menit sehingga variasi-variasi tersebut memberikan pengaruh terhadap penurunan logam kadmium di air.
Efisiensi penyisihan tertinggi pada penambahan asam humat adalah pada kadar 5% sebesar 47,13%, akan tetapi apabila dibandingkan dengan kadar 0% penambahan asam humat tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap proses adsorpsi kadmium di air.
Daftar Pustaka