Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 Sintesis Nanobiochar Aktif Eceng Gondok (Eichornia crassipe.
Sebagai Adsorben Sianida Dari Limbah Tambang Emas Rakyat Paulix Tuther1.
Henry F.
Aritonang1*.
Audy D.
Wuntu1 Program Studi Kimia.
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Sam Ratulangi.
Manado *Email korespondensi:henryaritonang@unsrat.
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai sintesis nanobiochar dari eceng gondok pada suhu pirolisis 550AC.
Sampel serbuk dan non aktivasi suhu 550AC .
maupun nanobiochar aktivasi basa NaOH .
anobiochar550-AB) dari eceng gondok yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD).
Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX).
Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).
Hasil karakterisasi membuktikan terbentuknya nanobiochar dari eceng gondok.
Kemudian, nanobiochar hasil sintesis dianalisis kemampuannya sebagai adsorben sianida.
Berdasarkan hasil analisis menggunakan Spektofotometer uv-vis menunjukkan bahwa nanobiochar dari eceng gondok mampu bertindak sebagai adsorben.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanobiochar-550 mempunyai aktivitas absorpsi lebih besar dibandingkan nanobiochar-550AB.
Persentase adsorpsi ion sianida tertinggi untuk nanobiochar-550 yaitu waktu kontak 120 menit, dengan % adsorpsi sebesar : 93,0 % dan massa nanobiochar 0,1 gram.
Sedangkan presentasi adsorpsi tertinggi untuk adsorben nanobiochar-550-AB juga berada pada menit ke-120 dengan persentase adsorpsi 89,0 %.
Kata Kunci: Eceng gondok, nanobiochar, adsorpsi.
Sianida
ABSTRACT
Research has been conducted on the synthesis of nanobiochar from water hyacinth at a pyrolysis temperature of 550AC.
Powder samples and non-activated samples at a temperature of 550AC .
as well as NaOHactivated nanobiochar .
anobiochar-550-AB) from water hyacinth were characterized using X -Ray Diffraction (XRD).
Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX), and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).
The characterization results confirmed the formation of nanobiochar from water hyacinth.
Subsequently, the synthesized nanobiochar was analyzed for its ability as a cyanide adsorbent.
Based on the analysis results using a UV-Vis spectrophotometer, it was found that nanobiochar from water hyacinth is capable of acting as an adsorbent.
The results showed that nanobiochar-550 has greater adsorption activity compared to nanobiochar-550-AB.
The highest percentage of cyanide ion adsorption for nanobiochar-550 was at a contact time of 120 minutes, with an adsorption percentage of 93.
0% and a nanobiochar mass of 0.
1 grams.
Meanwhile, the highest adsorption percentage for the nanobiochar-550-AB adsorbent was also at 120 minutes with an adsorption percentage of 89.
Keywords: Water hyacinth, nanobiochar, adsorption, cyanide PENDAHULUAN Perkembangan industri di berbagai sektor seperti pertambangan, pengolahan logam, pelapisan logam mengakibatkan peningkatan limbah cair yang mengandung unsur berbahaya seperti sianida ke badan air.
Namun, tanpa memperhatikan aspek keberlanjutan, dampak eksternal seperti pencemaran tanah dan air, kerusakan ekosistem serta beban kesehatan masyarakat dapat terganggu.
Secara sosial, masyarakat yang berada di sekitar tambang, khususnya di Daerah Aliran Sungai, mengalami https://ejournal.
id/v3/index.
php/chemprog Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 penurunan kualitas hidup akibat terganggunya akses terhadap sumber daya air bersih yang berpotensi menyebabkan bencana ekologis dan dampak kesehatan jangka panjang (Prayitno et al.
, 2.
Sianida dikenal sebagai limbah yang memberikan dampak lingkungan dan keselamatan yang akan berakibat fatal pada makhluk hidup.
Zat ini bekerja dengan mengganggu respirasi seluler, sehingga produksi adenosin trifosfat (ATP) yang berperan penting dalam penyediaan energi sel dapat terhenti.
Akibatnya, sel tidak mampu memanfaatkan oksigen secara efektif, yang memicu kegagalan fungsi organ dalam waktu singkat.
Penumpukan sianida di dalam tubuh dapat menimbulkan berbagai gangguan, seperti pusing, kejang, penurunan kesadaran, dan gangguan pada jantung.
Jika tidak segera mendapatkan penanganan medis, kondisi ini dapat berujung pada kematian (Kulnides et al.
, 2.
Umumnya sianida dapat ditemukan dalam berbagai senyawa seperti hidrogen sianida (HCN), kalium sianida (KCN), dan natrium sianida (NaCN).
Senyawa sianida dapat berada dalam berbagai bentuk fisik, bergantung pada jenis senyawanya serta kondisi lingkungan.
HCN berbentuk gas, tidak berwarna, sangat beracun dengan bau samar menyerupai almond pahit, sedangkan KCN dan NaCN biasanya ditemukan dalam bentuk padat, berupa serbuk kristal putih atau butiran (Dorooshi et al.
, 2.
Upaya penurunan kadar sianida perlu dilakukan.
Beberapa metode yang digunakan antara lain:
presipitasi kimia, pertukaran ion, elektrokoagulasi dan filtrasi membran.
Namun demikian, kebanyakan metode itu memerlukan biaya yang mahal dan juga menghasilkan limbah berupa lumpur dalam jumlah banyak, serta memiliki batasan teknis ketika digunakan secara luas.
Karena itu, diperlukan metode yang lebih efisien dan salah satu metode alternatif yang banyak dikembangkan adalah metode adsorpsi.
Metode ini dianggap lebih baik karena selain efektif, teknik ini juga bisa memanfaatkan bahan alami sebagai adsorben yang murah dan mudah didapat (Rifai et al.
, 2025.
Souhuat et al.
, 2024.
Aritonang et , 2024.
Pauner et al.
, 2023.
Aritonang, 2.
Salah satu material yang berpotensi sebagai adsorben limbah sianida adalah biochar.
Biochar secara luas dikenal sebagai adsorben yang bisa digunakan untuk menghilangkan berbagai jenis polutan dari tanah, air dan udara.
Dalam pemanfaatannya biochar dapat disintesis dari berbagai jenis biomassa seperti pada penelitian Selvarajoo et al.
, .
yang memanfaatkan kulit buah jeruk, batang jagung dan daun .
erami jagun.
(Zhou et al.
, .
, tongkol jagung (Aritonang et al.
, dan kulit dan biji durian (Huong et al.
, .
Selain itu, eceng gondok (Eichhornia crassipe.
memiliki potensi tinggi karena tumbuhan ini mudah tumbuh dan banyak terdapat di lingkungan perairan, dan dapat berinteraksi langsung dengan senyawa pencemar seperti amonia, nitrat, fosfat, dan berbagai senyawa lainnya (Laia, 2025 .
Mahmood et al.
, 2.
Meskipun eceng gondok tersebar luas di berbagai daerah tetapi penelitian tentang subjek Eceng gondok sebagai adsorben masih belum banyak dilaporkan (Tolera et al.
, 2.
Hingga kini, eceng gondok telah dimanfaatkan sebagai pakan ikan, pakan ternak, pupuk organik, bioenergi, bahan baku karboksimetil selulosa, kerajinan, dan biofilter limbah perikanan.
Namun demikian, pengembangan produk turunan seperti biochar dan bioadsorben masih memerlukan penelitan lanjutan untuk pemanfaatan yang lebih spesifik (Nandiyanto et al.
, 2.
Peningkatkan kemampuan adsorpsi suatu material perlu dilakukan yaitu dengan cara aktivasi.
Umumnya, terdapat dua metode utama aktivasi, yaitu fisika dan kimia.
Aktivasi secara kimia sering dipilih karena mampu menghasilkan luas permukaan yang cukup besar dan distribusi pori yang lebih baik dibanding aktivasi secara fisika pada kondisi tertentu.
Penggunaan aktivator asam kuat, efektif dalam membuka pori serta menghilangkan sisa kotoran yang menghalangi struktur pori (Muhsinun dan Hidayat, 2.
Sementara itu, aktivasi kimia menggunakan basa kuat dapat membantu memperlebar pori dengan memecah struktur karbon karena dapat bertindak sebagai katalis untuk mendorong oksidasi karbon (Azhari et al.
, 2.
Penelitian ini menggunakan eceng gondok yang disintesis menjadi nanobiochar melalui pirolisis dan diaktivasi menggunakan aktivator basa kuat NaOH untuk digunakan sebagai adsorben sianida dari limbah cair tambang emas rakyat.
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026
BAHAN DAN METODE
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah water sampler, botol polietilen, wadah plastik, toples kaca, blender, hot plate, pipet skala, pipet volume, labu ukur.
Erlenmeyer, corong kaca, gunting, cawan petri, cawan porselen, tabung kondenser, labu didih, tanur, ayakan ukuran partikel 70 mesh, magnetic stirrer, oven, desikator, batang pengaduk, sendok, timbangan digital, pH universal, neraca analitik.
FTIR .
restige-21 Shimadz.
XRD (PANalytical XAopert PRO).
SEM-EDX (FEI inspect-S.
Spektrofotometer UV-VIS (Agilent cary .
Preparasi Sampel Eceng gondok dibuang bagian akarnya kemudian dibersihkan dan dicuci dengan air mengalir, lalu dipotong kecil-kecil kemudian dikering anginkan selama 6 hari.
Daun dan batang yang telah kering kemudian dihaluskan dengan menggunakan blender, kemudian diayak dengan ayakan 70 mesh (Wulandari et al.
, 2.
Serbuk hasil preparasi tersebut di karakterisasi menggunakan instrumen FTIR.
SEM-EDX, & XRD untuk mengetahui gugus fungsi dan karakteristik serbuk eceng gondok.
Sintesis Nanobiochar Eceng Gondok Sebanyak 40,01 gram serbuk eceng gondok dimasukan ke dalam cawan porselen .
e dalam 4 cawan, masing-masing 10 gra.
dipirolisis menggunakan tanur dengan suhu 550 AC selama 3 jam.
Produk hasil pirolisis dinyatakan sebagai nanobiochar-550.
Selanjutnya sebanyak 10 gr nanobiochar dimasukkan ke dalam Erlenmeyer ukuran 500 ml kemudian ditambah 100 ml NaOH 10%, larutan di stirrer selama 15 menit dan diamkan pada suhu ruangan selama 24 jam.
Produk yang dihasilkan disaring menggunakan kertas saring Whatman 40 dan dicuci dengan akuades sampai pH netral dan produk di oven pada suhu 110 AC selama 12 jam.
Produk yang diperoleh dinyatakan sebagai nanobiochar-550AB (Fatimah et al.
, 2.
Setelah proses sintesis maka nanobiochar-550 dan nanobiochar-550-AB di karakterisasi menggunakan instrumen FT-IR.
SEM-EDX, & XRD untuk mengetahui gugus fungsi dan karakteristik nanobiochar.
Uji Adsorpsi Sianida Sebanyak 0,1 gram adsorben nanobiochar dimasukkan ke dalam Erlenmeyer ukuran 150 mL berisi 100 mL larutan limbah.
Campuran diaduk menggunakan shaker dengan kecepatan konstan selama 1 menit.
Variasi waktu kontak ditetapkan: 10,20,30,60 dan 120 menit.
Setelah waktu kontak tercapai, campuran disaring dengan kertas saring Whatman 40 dan kemudian larutannya dianalisis dengan spektrofotometer UV-VIS.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Preparasi serbuk eceng gondok (Eichornia crassipe.
Preparasi sampel dimulai dengan mencuci batang dan daun eceng gondok.
Selanjutnya dikeringanginkan selama 6 hari, kemudian dikeringkan lebih lanjut dalam oven selama 2 jam pada suhu 100oC untuk menghilangkan kandungan airnya.
Serbuk yang dihasilkan diayak menggunakan ayakan 70 mesh yang bertujuan untuk menghasilkan serbuk dengan luas permukaan yang lebih besar.
Sintesis nanobiochar aktif eceng gondok (Eichornia crassipe.
Pembuatan nanobiochar dilakukan melalui metode pirolisis yang berlangsung dengan proses Karbonisasi merupakan proses dekomposisi kimia bahan organik melalui proses pemanasan suatu zat dalam kondisi anoksik atau tanpa oksigen.
Masa serbuk eceng gondok sebelum karbonisasi adalah 40,01 gr dan berat setelah dilakukan proses karbonisasi pada suhu 550AC adalah 10,12 gr dengan persen rendemen sebesar 25,29 % Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 Analisis hasil pengujian FT-IR (Fourier Transform-Infra re.
Spectroscopy Hasil pengujian FT-IR terhadap sampel serbuk eceng gondok, nanobiochar-550 dan nanobiochar aktivasi basa pada suhu 550C .
anobiochar-550-AB) tersaji pada Gambar 1 dan Tabel 1.
Gambar 1.
Profil spektra FT-IR eceng gondok: .
serbuk eceng gondok, .
nanobiochar550, .
nanobiochar-550-AB Seiring meningkatnya suhu pirolisis, vibrasi regangan dari -OH secara bertahap menghilang, menunjukkan penguapan kelembapan dan pemecahan gugus fungsional organik.
Ketika suhu pirolisis mencapai 550 AC, puncak pada 2906 cmOe1 menghilang, menandakan kerusakan -CH2 alifatik.
Garis pita pada 1789, 1792 cmOe1, yang dikaitkan dengan -COOH, hanya hadir pada biochar yang diproduksi pada pirolisis 500 AC.
Hasilnya menunjukkan bahwa, dengan meningkatnya suhu pirolisis, molekul hidrokarbon alifatik organik terurai, menghasilkan metana (CH.
, karbon dioksida (CO.
, dan gas molekuler organik kecil lainnya.
Gugus -COOH yang hilang mungkin diubah menjadi CO2, menunjukkan bahwa CO2 dilepaskan ketika suhu pirolisis melebihi 550 AC.
Saat suhu pirolisis meningkat, ikatan pada 1589 cmOe1, 1582 cm-1 dan 1450 cmOe1 dan 1455 cm-1 .
etaran regangan C=C aromati.
melemah, sementara ikatan pada 825 -886 cmOe1 .
etaran CH aromatik keluar dari bidan.
menguat (Liu et al, 2.
Spektrum FT-IR menunjukkan bahwa sampel kontrol masih kaya gugus fungsional organik(Wu et al.
, 2.
Tabel 1.
Data spektra FT-IR serbuk eceng gondok, nanobiochar-550 dan nanobiochar-550-AB
Bilangan gelombang
nanobiochar-550-AB
Gugus fungsi
O-H
O-H air
C-H
C-H
C=O
C=C
C=C
C=C
C-H
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 Analisis Hasil Pengujian SEM-EDX (Scanning Electron Microscopy- Energy Dispersive X-Ra.
Hasil pengujian SEM-EDX terhadap sampel serbuk eceng gondok, nanobiochar-550 dan nanobiochar-550-AB tersaji pada Gambar 2.
Gambar 2.
Citra SEM dari .
Serbuk eceng gondok .
nanobiochar-550C .
nanobiochar550-AB dengan perbesaran 30.
Pada pengamatan permukaan, serbuk eceng gondok tanpa pirolisis menunjukkan tekstur yang relatif halus dan kompak serta tampak tersusun atas lembaran-lembaran yang bertumpuk, yang mencerminkan bahwa struktur lignoselulosa asli belum mengalami dekomposisi termal dan belum terbentuk porositas signifikan.
(Sun et al.
, 2.
Pada serbuk eceng gondok yang dipirolisis pada suhu 550 AC tanpa aktivasi .
, tampak bahwa material sudah terpecah/terurai, terlihat morfologi yang lebih kasar dan masih terdapat lembaran halus.
Ini dimungkinkan karena telah terjadi devolatilisasi dan perombakan struktur organik selama pirolisis.
Perubahan ini menunjukkan transformasi biomassa ke karbon yang umumnya meningkatkan potensi adsorpsi dibandingkan material Proses pirolisis pada suhu menengah seperti 550 AC diketahui berkontribusi pada pembentukan struktur pori yang lebih berkembang dibandingkan tanpa perlakuan panas (Zang et al.
, 2.
Analisis Hasil Pengujian X-Ray Diffraction (XRD) Hasil pengujian XRD pada sampel serbuk eceng gondok, nanobiochar-550 dan nanobiochar-550-AB tersaji pada Gambar 3.
Pada difraktogram XRD ini terlihat puncak-puncak difraksi yang mewakili fase kristalin dalam material, di mana puncak dan intensitas yang lebih tajam menunjukkan keteraturan struktur kristal yang lebih tinggi (Zerin et al.
, 2.
Sampel serbuk eceng gondok memperlihatkan puncak yang relatif rendah intensitasnya dan pola difraksi melebar serta background yang lebih tinggi, yang mengindikasikan dominasi karakter amorf dibandingkan fase kristalin (Wang et al.
, 2.
Pelebaran puncak pada sampel serbuk eceng gondok menunjukkan ukuran kristalit yang kecil dan keteraturan kisi yang kurang baik, sesuai dengan fenomena umum pada material dengan struktur amorf.
Pada sudut 2 sekitar 19AAe20A, menunjukkan keberadaan fase amorf, sedangkan pada sudut 2 sekitar 22AAe23A, menandakan fase kristalin selulosa (Das et al.
, 2.
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 Gambar 3.
Difraktogram XRD dari .
serbuk eceng gondok, .
nanobiochar-550 .
nanobiochar-550-AB Pada sampel yang diperlakukan pada suhu 550AC, sampel nanobiochar-550 dan nanobiochar550-AB terlihat bahwa sudut 2 tidak lagi muncul dikarenakan selulosa telah terdekomposisi pada rentang suhu 200-260AC selain itu puncak-puncak difraksi yang lebih tajam dan intens dibandingkan serbuk eceng gondok, yang mencerminkan peningkatan kristalinitas akibat perlakuan termal.
Intensitas puncak yang lebih tinggi ini menunjukkan bahwa pemanasan pada 550AC membantu reorganisasi atom sehingga struktur kristal menjadi lebih teratur.
Di antara kedua sampel termal, nanobiochar-550-AB cenderung menunjukkan puncak intensitas yang paling tajam, yang mengindikasikan bahwa perlakuan basa memberikan efek positif terhadap tingkat kristalinitas material dibandingkan sampel nanobiochar550 yang tidak melalui perlakuan basa (Zerin et al.
, 2.
Adapun ukuran kristalit serbuk, nanobiochar-550 dan nanobiochar-550-AB tersaji pada Tabel 4.
Tabel 2.
Ukuran kristalit serbuk, nanobiochar-550 dan nanobiochar-550-AB eceng gondok.
Sampel Ukuran kristalit .
22,33 24,83 nanobiochar-550-AB
19,87
Tabel 3 sejalan dengan temuan pada studi lain bahwa perlakuan kimia tertentu setelah pemanasan dapat memperbaiki kristalinitas struktur material.
(Raadiah et al.
, 2.
Perubahan pola difraksi secara keseluruhan menunjukkan transisi dari struktur yang lebih amorf pada sampel serbuk menuju struktur kristalit setelah perlakuan termal pada suhu 550AC, dengan nilai kristalinitas yang meningkat pada sampel serbuk yang ukuran kristalitnya 22,33 nm menjadi 24,83 nm pada sampel nanobiochar-550 (Zerin et al.
, 2025.
Wang et al.
, 2.
Nanobichar-550-AB mengalami penurunan ukuran kristalit dari 24,83 menjadi 19,87 setelah aktivasi dengan aktivator basa kuat, hal ini terjadi karena selama aktivasi, struktur karbon yang semula relatif teratur mengalami perubahan.
Proses ini menimbulkan ketidakteraturan pada lapisan karbon, sehingga pembentukan struktur Kristal menjadi terganggu (Zerin et al.
, 2.
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026 Pengujian Adsorbsi terhadap Sianida Salah satu teknik analisis sianida yang paling luas digunakan dalam laboratorium analitik adalah spektrofotometri UV-Visible (UV-Vi.
, yang berdasar pada kemampuan suatu larutan menyerap radiasi pada panjang gelombang tertentu.
Hail pengujian sianida ditunjukkan dalam Tabel 3.
Tabel 3.
Hasil Pengujian Adsorpsi Ion Sianida Massa Sampel nanobiochar550-AB Waktu .
Konsentrasi
Konsentrasi
Adsorpsi
(%)
0,0200
0,0089
0,0074
0,0071
0,0070
0,0263
0,0234
0,0178
0,0119
0,0110
93,00
Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses adsorpsi sianida oleh nanobiochar, baik pada sampel yang diaktivasi basa kuat maupun non-aktivasi, dipengaruhi secara signifikan oleh waktu Secara umum, kedua perlakuan nanobiochar baik untuk perlakuan aktivasi basa maupun non aktivasi memperlihatkan peningkatan persentase adsorpsi seiring bertambahnya waktu kontak dari 10, 20, 30, 60 hingga 120 menit.
Hal ini mengindikasikan bahwa interaksi antara nanobiochar dan ion sianida berlangsung secara bertahap hingga mendekati kondisi kesetimbangan adsorpsi (Alsarayreh.
Pada nanobiochar basa, persentase adsorpsi meningkat dari 73,7% pada waktu kontak 10 menit menjadi 82,2% pada 30 menit dan mencapai 89,0% pada 120 menit.
Sementara itu, nanobiochar nonaktivasi menunjukkan efisiensi adsorpsi yang lebih tinggi, yaitu 80,0% pada 10 menit, meningkat menjadi 92,6% pada 30 menit, dan mencapai 93,0% pada 120 menit.
Peningkatan ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu kontak, semakin besar peluang ion sianida untuk berinteraksi dan terikat pada permukaan nanobiochar hingga sistem mendekati kondisi kesetimbangan KESIMPULAN Karakterisasi nanobiochar dari eceng gondok melalui pirolisis pada suhu 550AC baik untuk aktivasi basa maupun non aktivasi jika dibandingkan dengan serbuk eceng gondok menunjukkan perubahan signifikan dalam komposisi dan struktur.
FT-IR mengindikasikan hilangnya sebagian besar gugus hidroksil akibat proses pirolisis dan pembentukan struktur aromatik,.
SEM-EDX menunjukkan perubahan morfologi dari bentuk lembaran hingga tidak beraturan, meningkatkan kapasitas adsorpsi, serta peningkatan kandungan karbon dan penurunan oksigen.
XRD memperlihatkan penurunan ukuran kristalit dan transisi dari struktur kristalin ke amorf, yang menandakan perubahan fisikokimia akibat Nanobiochar aktif eceng gondok sangat efektif dalam aplikasi adsorpsi sianida dan mempunyai kapasitas adsorpsi yang tertinggi untuk nanobiochar-550-AB hingga 89,0% pada 120 menit dan untuk nanobiochar-550 memiliki presentase tertinggi yaitu 93,0% pada 120 menit.
Chem.
Prog.
Vol.
19 No.
Mei 2026
DAFTAR PUSTAKA