STUDI KESEIMBANGAN ADSORPSI MERKURI(II) PADA BIOMASSA DAUN ENCENG GONDOK (Eichhornia crassipes)

BAB I  PENDAHULUAN
 1.1  Latar Belakang  Ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  dimanfaatkan  untuk  melakukan  berbagai  perubahan  lingkungan,  industri  dan  lain-lain.  Seiring  dengan  perubahan-perubahan  yang  dilakukan  oleh  manusia  khususnya  dalam  bidang  perindustrian  menjadikan  lingkungan  semakin  lama  semakin  rusak  akibat  banyaknya  limbah  yang  dibuang  tanpa  diolah  terlebih  dahulu  oleh  perusahaan–perusahaan  yang  mengabaikan  perlunya pelestarian lingkungan hidup.
Pencemaran lingkungan saat ini didominasi oleh buangan logam-logam berat  yang  sangat  berbahaya  bagi  keseimbangan  ekosistem  lingkungan  karena  sangat  beracun  dan  dapat  terakumulasi  di  dalam  rantai  makanan,  salah  satunya  adalah  merkuri.  Allah  menerangkan  dalam  Al-Qur’an  bahwa  telah  terjadi  kerusakankerusakan alam akibat ulah manusia “Telah  nampak  kerusakan  di  darat  dan  di  laut  disebabkan  karena  perbuatan  tangan  manusia,  supaya  Allah  merasakan  kepada  mereka  sebagian  dari  (akibat)  perbuatan  mereka,  agar  mereka  kembali  (ke  jalan  yang benar)” (QS. 30: 41)”.
Ayat di atas menerangkan bahwa alam raya telah diciptakan Allah dalam satu  sistem  serasi  dan  sesuai  dengan  kehidupan  manusia  tetapi  manusia  melakukan  kegiatan buruk yang merusak sehingga terjadi ketidakseimbangan dalam sistem kerja  alam. Sebaliknya, ketidakseimbangan di darat dan laut mengakibatkan bencana bagi  manusia (Shihab, 2002: 77-78).

Keberadaan  Merkuri  di  lingkungan  perairan  umumnya  berasal  dari  limbah  indistri  pertambangan  emas,  pengeboran  minyak  dan  lain-lain.  Adanya  merkuri  di  lingkungan akan membahayakan kesehatan manusia. Daya racun yang dimiliki akan  bekerja  sebagai  penghalang  kerja  enzim,  sehingga  proses  metabolisme  tubuh  terputus.  Lebih  jauh  lagi,  merkuri  ini  akan  bertindak  sebagai  penyebab  alergi,  mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Merkuri dapat masuk dalam tubuh  melalui kulit, pernapasan dan pencernaan (Widiyatna, 2005).  Melihat dampak yang  ditimbulkan oleh merkuri, maka pemerintah dalam PP82/2001 menetapkan ambang  batas maksimum merkuri dalam air yaitu 0,001 mg/L (Arisandi, 2004)   Beberapa  metode  yang  dapat  digunakan  untuk  menurunkan  konsentrasi  ion  logam  dalam  limbah  cair  diantaranya  adalah  pengendapan,  penukar  ion  dengan  menggunakan resin,  filtrasi  dan  adsorpsi. Adsorpsi  merupakan  metode  yang paling  umum  dipakai  karena  memiliki  konsep  yang  lebih  sederhana  dan  juga  ekonomis.
Pada proses adsorpsi yang paling berperan adalah adsorben.
 Dewasa  ini  telah  dikembangkan  metode  adsorpsi  dengan  menggunakan  biomassa tumbuhan yang dikenal dengan fitofiltrasi.Dasar pemikiran dari fitofiltrasi  adalah dengan mengunakan biomassa tumbuhan yang telah mati sebagai pengikat ion  logam (Gamez., et al., 1999). Metode adsorpsi menggunakan biomassa, selain murah  merupakan  metode  yang  efektif  dalam  mengikat  ion  logam  berat,  baik  anionik  maupun kationik, bahkan pada konsentrasi ion logam yang sangat rendah.
Proses  adsorpsi  ion  logam  menggunakan  biomassa  tumbuhan  dipengaruhi  oleh  pH  (Gardea  Toresdey.,  et  al.,  1996;  Dokken.,  et  al.,  1999)  efisiensi  adsorpsi  optimum untuk ion logam kationik terjadi pada pH 5-6 sedangkan adsorpsi optimum  untuk  logam  anionik  pada  pH  2  sehingga  biomassa  dapat  digunakan  untuk  memisahkan ion logam kationik dan anionik. Adsorbenyang efisiensi pengikatannya  dipengaruhi  oleh  pH  larutan  memiliki  keuntungan  yang  lain,  yaitu  dapat  diregenerasi.  Selain  itu,  biomassa  merupakan  bahan  yang  bersifat  biodegradable,  sehingga memiliki sifat ramah lingkungan.
Salah satu biomassa yang banyak diteliti adalah alfalfa, karena selain sangat  murah  alfalfa  juga  mengandung  protein  yang  sangat  tinggi.  Menurut  GardeaTorresdey  (1990),  pengikatan  ion  logam  pada  biomassa  di  duga  dilakukan  oleh  gugus-gugus  aktif  yang  terdapat  pada  protein,  hal  itu  dibuktikan  oleh  kemampuan  biomassa  alfalfa  mengadsorpsi  sejumlah  ion  logam  seperti  Cu(II),  Ni(II),  Cd(II),  Merkuri(II), Sn(II) dan Zn(II) dalam media air (Gardea-Torresdey., et al., 1997).
Seperti halnya alfalfa biomassa enceng gondok memiliki kandungan protein,  hal  ini  dibuktikan  dengan  kandungan  N  total  dalam  enceng  gondok  segar  sebesar  0,28 % (Hernowo, 1999). Protein dan polisakarida memegang peranan yang sangat  penting dalam proses biosorbsi ion logam berat dimana ikatan kovalen juga terjadi  dengan  gugus  amino  dan  grup  karbonil  (Suhendrayatna,  2004).  Sehingga   diduga  bahwa enceng gondok juga memiliki kemampuan dalam mengikat ion logam.
Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan  penelitian  untuk  mengkaji  kemampuan  biomassa  daun  enceng  gondok  dalam  mengadsorpsi  ion  logam  merkuri(II).dalam  penelitian ini akan dikajipenentuan kapasitas adsorpsi, energi adsorpsi, dan konstanta  adsorpsi.  Mengingat pH larutan sangat berpengaruh  pada adsorpsi  ion logam oleh  biomassa,  maka  dalam  penelitian  ini  juga  dikaji  penentuan  pH  optimum  terhadap  adsorpsi merkuri(II)  1.2  Rumusan Masalah  Berdasarkan  latar  belakang  yang  telah  disampaikan  diatas  maka  dapat  diambil rumusan masalah sebagai berikut:  1.  Bagaimana  pengaruh  variasi  pH  terhadap  adsorpsi  merkuri(II)  pada  biomassa  daun enceng gondok ?  2.  Berapa pH optimum adsorpsi merkuri(II) pada biomassa daun enceng gondok ?  3.  Berapa  kapasitas  adsorpsi,  energi  adsorpsi,  dan  konstanta  adsorpsi  merkuri(II)  menggunakan biomassa daun enceng gondok ?  1.3  Tujuan Penelitian  1.  Untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  pH  terhadap  adsorpsi  merkuri(II)  pada  biomassa daun enceng gondok.
2.  Untuk mengetahui pH optimum adsorpsi merkuri(II) oleh biomassa daun enceng  gondok.
3.  Untuk  mengetahui  kapasitas  adsorpsi,  energi  adsorpsi,  dan  konstanta  adsorpsi  merkuri(II) menggunakan biomassa enceng gondok.
1.4  Batasan Masalah  Biomassa  yang  digunakan  adalah  daun  enceng  gondok  yang  diperoleh  dari  desa Nanggungan Kecamatan Prambon Kabupaten Nganjuk.
1.5  Manfaat Penelitian  1.  Dapat  memberikan  informasi  tentang  pemanfaatan  enceng  gondok,  karena  selama ini enceng gondok dikenal sebagai gulma yangmengganggu di perairan.
2.  Dapat  memberikan  informasi  tentang  pengolahan  limbah  yang  tercemar  logam  berat terutama merkuri(II) dengan menggunakan biomassa daun enceng gondok.
BAB II  TINJAUAN PUSTAKA  2.1 Merkuri  Merkuri  merupakan  salah  satu  unsur  yang  terdistribusi  pada  lapisan  kerak  bumi  dengan  kelimpahan  rata-rata g ยต 500 ≤ /kg  (Larkin,  1965).  Merkuri  sangat  sedikit  ditemukan  dalam  bentuk  logam  murni,  mineral-mineral  merkuri  paling  banyak  ditemukan  sebagai  sulfida  merkuri  (Cinnabar),  dan  sebagian  kecil  pada  mineral  korderoid  (Hg3S2Cl),  livingstonit  (HgSb4S7),  montroyidit  (HgO),  tertringualit (Hg2OCl), kalomel (HgCl) (Larkin, 1965).
Merkuri  termasuk  unsur  logam  transisi  golongan  IIB  bersama  seng  dan  kadmium yang terletak dibawah kadmium. Unsur ini memiliki nomor atom 80, berat  atom  200,59  g/mol,  dengan  konfigurasi  elektron  [Xe] 4f  5d  6s  .  Meskipun  termasuk  di  dalam  logam  transisi  golongan  IIB,  merkuri  mempunyai  beberapa  karakteristik  yang  membedakan  dengan  logam  lainnya. Yaitu:  berwujud  cair  pada  suhu  kamar,  memiliki  titik  didih  356,9  o C,  titik  leleh  -38,87  o C,  bersifat  inert,  mempunyai  potensial  ionisasi  lebih  tinggi  dari  unsur  elektropositif  yang  lain.

Mempunyai  tingkat oksidasi Hg 1+ ,  dan Hg 2+ yang  paling  stabil.  Pada kondisi  Hg 1+ merkuri membentuk ion rangkap berupa Hg 2+ . Di alam merkuri bercampur dengan  ketujuh isotopnya yang stabil yaitu :   Hg (0,146 %),   Hg (10,02 %),   Hg (16,84  %),   Hg  (23,13  %),   Hg  (13,22  %),   Hg  (2980  %),   Hg  (6,85  %)  (Larkin,  1965).

Download lengkap Versi PDF