PENGAMBILAN SENYAWAPOLISAKARIDA EKSTRASELLULERDARI MIKROORGANISME DALAM LUMPUR AKTIF SEBAGAIADSORBEN LOGAM BERAT 'Jurusan
" .. Haryono dan Tjandra Setiadi
T e k n i k K i m i a , I n s t i t u tT e k n o l o g N i a s i o n a lB , andung Jl. PKH Mustofa No. 23 Bandung (Email: harvono_riyo@,)yahoo.com) ""Program studi Teknik Kimia, Institut TeknologiBandung J l . G a n e s h aN o . 1 0 ,B a n d u n e4 0 1 3 2
Abstrak Mikroorganisme clalambentukl';iougregataclelahnrct'upakanpenyu.tunLftameluntpur aktd, mentiliki .sifat untunt laitu dalam ketnatnpuannl,ctmemprocluksiSPE (Senvawo Polinrer Ekstroselluler). Konrponen utnnta clcrri SPE adalah polisakaridtt dan protein. Pengantbilan SPE dari bioctgregat dapat dilukukan clenganbanyak ntetocleek.straksi.Patlapenelitian ini telah dipelajari karakteristik enam ntetocle ekrtrak,si,.t;ctitu: Sentt"i/ilgasi Kecepatan Sedang, SentriJugasi Reguler, Ekstraksi dengan NaOH, Ekstraksi dengan EDTA, Ekstraksi dengan Pemanasandan Sonikasi. Larutan SPE yang diperoleh, kemudian diu.ji kinerjanl,a sebagai aclsorbenlogam berat tentbaga.Hasil peneliticm menunjukkan hahwa metotle ekstraksi terbaik adalah ntetotle Ekstraksi dengan NaOH, dengun perolehan polisakarida .sebesar 18,09 ntg/g TSS. Sedangkan Ekstraksi dengan Pemana.tan merupakanmeto(leekstrok.siyang paling tidak e/ekti/ clenganperolehan polisakarida paling setlilcit, yaitu .\ekitar 4,96 mg/g TSS.Pada penelitictttini tidak dijutnpai aclanyaprotein di dalam larutan SPE dari senltto nrctode ekstrak.siyang diterapkan. Pada uji acl.sorpsi,peristiwa adsorpsi logant Cu denganlarutan SPE lebih mengikutipersamautradsorpsi isotermFreundlich tlengonharga konstanta k dan n ntasing-ntasingsebesar2.282 dan 0,963. Kopa.sitasatlsorytsimqksimumrata-rata SPE terhadaplogctmCu adalahsebe.sar88,34rngCu/g SPE. Katakunci: Adsorpsi,LogarnBerat,LumpurAktif, MetodeEkstraksi,Polisakarida Ekstraselluler, Tembaga. Abstract Microorganisms in the.fbrnt o/ bioagregateare the ntain contponentof'activcttedsluclge.It generally has an abilit.yto procluceEPS (extracellularpolymeric.substcrnces). The inportant component.\i,1 EPSarepolysaccharidesantlproteins. EPSrecoventlront the activcttedsludgentaybe tlonehy ntan.1, Extraction metl'tods.Sixol the extractiotl methodsto extract EPSlront the activated slLtclgehuve been snrclieclin this research, such are; Middle Speetl Centri/ugatiotl, Regular CentriJilgation, NaOH EDTAExtraction,SteaningExtractionand Sonication.EPSsolutionin thefollowing step Extr-octiotr, wotrldbe testeclitsperfonltancesas adsorbentof copperheav.vmetal. Theresearchresultshov'sthat the bestextractiotl ntethoclfbr EPSextraction wa,sNaOH Extractiott nrethod.The amoLuttof the Onotherhand,steamingExtractionv'asthentost t8.09mgEPSlg?"SS. pobtslgpTtritlesobtainedwas 'ini/fbctive result in the leastuntount,i-e., polysaccharide.s gives the method This method. extrctctiotr atxtut 4.96 mg EPS/g ISS. lr thisresearch,theprotein contenlv'asnot cletectetlin the all useclEPS solutktl. In tie actsorptionte.st,the adsorptionphenontenaof'coppermetalwith EPS adsorbentfitted to the Fretrntllichisoihermatlsorptionequation.Thevqlueso/ Frewdlich's a cortstant(k and n) each capaciQqf EPSto netal Cu was 88.34nrg were2.282anct0.963.Theaveragemaxintutttacl,sorption g Cu/ EPS. Keywords: Adsorption,Heavy Metal, Activated Sludge,ExtractionMethods,Polysaccharides Extracellular.Copper.
,tr
( H u t . r t , t l t t ,t l l i l i )
l. Pendahuluan P e n g o l a h a ns e c a r a b i o l o g i s d e n g a n pel'ananntikloorganisntetet'hadap memanf-aatkan yang dihasilkandari kegiatanindustrt. air limbah dalam pengertianurnutn.akan selaludihasilkan Iumpursisa.MeskipLutprosesbiologi aclalahcara yang ef'ekti1'untuk urengolahail linrbah, dan malxpu Inenianlil'lrninirnalisasipengaruhlesidtr terhadap lingkungan akuatik. ltalrltt11proses yangseritrsdalatn biologi ini rnerriliki kelernahan hal prodLrksilutnpur sisa yang relatif rnelirnpah. pcllallgallan tnitna.jetnen Hal ini rnengakibatkan pada unit petrgolahanatr lumpnr aktif (bir.r^so/irl.r) linrbah merupakantahap kegiatau yang relatif besardalarn lrengambilpolsi pernbiayaan prosespengolahanair limbah, yaitu sgkitar25air lirnbah 50u/odaribiaya total prosespell-tlolahan (t.Neyens dkk., 2004). Oleh karena itu upaya pendayagunaandan penganrbilantnanf'aatdari Iumpur aktif sebagai nlaterial bergtrnadalatn banyak keperluan, mertrpakantlpaya yang stl'ategls. Kebanyakanmikl'oorganisrneyang ada di bumi berada dalarn benttrk agregat, sepertl misalnya frlm. f'lok (planktotric bio/iltrt) clart lurnpuraktif. Mikroorganismetersebutrnerniliki sifat umuln yaitr-r clalam kenraulpuannya luleriSPE senyawapolirler ekstrasel mernproduksi 200la). Pengambilan (Flernmingdan Winger-rder, SPE dari bioagregat,sepertiltrmpuraktif, clapat clilakukandenganbanyaktrretodeekstlaksi.Oleh karena itu perlu ciipela.ialikaraktelistik tiap metodeekstraksitersebut.Jenisutetodeekstraksi yang dipilih akansangatttleneutttkan itrnrlahdan kornposisiSPE yang diperoleh.Suatu prosedur ekstraksiyang baik, mentll'LltGehrn dan Henry ( 1 9 8 3 .d a l a mF r l u n dd k k . , 1 9 9 6 )a, d a l a hp r o s e d u r ekstraksi yang efektif sehingga dapat r l e r n i n i m a l i s a s ik e h a n c u r a ns e l d a n t i d a k rnenyebabkanterjadinya garlggtlan terhadap eksopolirler.Pada penelitianini telah dipelajari enalx rnetodeekstraksiSPE dali mikloorganisue Kecepatan dalamlumpuraktif, yaitu: Sentrifugasi Sedang,Sentlifirgasi Reguler. Ekstraksi dengan EDTA, Ekstlaksidengan NaOH.Ekstraksiclengan P e r n a n l t sdaannS o n i k a s i . SPEse.iauh Aplikasibioteknologiterhaciap hanyapadapolisakat'ida/senyawa ini difbkLrskan (SPE.).SPE rnerniliki polisakaridaekstrasellr,rler untuk SPEdigurTakan Beberapa perananyangh.ras. meningkatkanviskositas rnaterial teknik dan rnakanan,sertadirnanfaatkansebagaibiostrrfaktan 2001b).SPEterseleksi (FlemmingdanWingender. lnenlpakanmaterial potensialr-rntukkepentingan rnedis dan ulltuk perekat biologi. Sedangkan mikrobial' rnisalnya kegunaaneksopolisakarida
adalahpemanfaatannyadalanr indLrstrimakanan, bahan aditif untuk etnulsi pada pengeboran (Sutherland.1990). rninyak,dan lain sebagainya pentingdari SPElainnyaadalahsebagai Kegur-raan adsorbenlogarnberat. Pada peristiwa adsorpsi, suatu jenis adsolbenmerriliki clayajelap maksimumtertentu terlradap.jenisnraterialyang drjerap (adsorbat). dan mengikuti persarnaan adsorpsi isoterm tertentu.Dayajerap maksitnumadsorbentersebttt sangat dipengaruhi diantaranya oleh jenis Daya.ierapmaksimurn adsorbendan adsorbatnya. adsorbendan jenis pers.uraanadsorpsi isotelm rnerupakankarakteristik adsorpsi yang perlu diketahui. Pada penelitian ini, larutan SPE logamternbaga. adsorben digunakansebagai 2. Fundamental "SPE" digunakansebagaiistilah Singkatan yang lebih urlLlm dan korlprehensif r.rntuk n r e r n b e d a k a n k l a s r n a k r o m o l e k r - r l ,s e p e r t i proteitr,asamnukleat,(phospo)lipid, polisakarida, dan kor.nponenpolimer lainnya yang terdapatdi ruang antar sel (intercellular') dari agregat mikroba. SPE sebagaipengisi dan pembentuk l'uang antar sel rnerupakan penanggungjawab rrtama terhadap struktur dan fungsi agregat, berperananpenting dalarn menentukanarsitekttr dan rnorfblogi rnatrik dalarn kehidupan sel serta sebagaimaterialkttnci penenttt dipertimbangkan sifat-sifatkirnia fisik dan biologi dari bioagregat dan Wingender, secara terintegrasi (Flemr.r.rir.rg 2 0 0 1 a ) . I h . r s t r a s ei k s i s t e n s i S P E p a d a s e l ditampilkanpadaGambarI . mikroolganisme
Cell memDrane
Extracellular polymetric material C e l lw a l l structures
SPE dalam rnikroorganisme Gambar |. ( M i t t l e m a n ,1 9 8 5 ) sifat Llmumdarl Prodr.rksiSPE rnerLrpakan baik pada rnikroorganismeyang mikroorgar.risme, tergolong dalam prokariotik (Bakteri, Archaea) maupuneukariotik(algadanjarnur). Biofilm yang t e r d i r i d a r i c a l n p L l r a np o p u l a s i o r g a n i m e organisnletersebr.il,terdistribusisecarameratadi dalamlapisantanahdan lingkunganakuatikalam'
.tky
(Hurtt,ttto, dkli)
ekstraksiSPE yang telah dilakukanoleh Brown dan Lester(1995).Banyaknyalttmpuraktif yang digunakanpaclatiap-tiapmetodeekstraksitersebut adalah50 ml. Ltunpur aktif sebagaisumberSPE diukul kandungatrtotal susltentledsolicl (TSS)an Standard M ethods (1992). nyaberdasark Metode ekstraksiSentrifirgasiKecepatan Sedangdilakr,rkandengankecepatansentrifttgast 6000g (- 5800rpm) selarnal0 rnenit.Sedangkan metode SentrifugasiReguler dilakLrkandengan kecepatansentrifugasi11227 g (= 7900 rpm) "C. Pada selarna30 menit, pada temperatvr24 metode Ekstraksi NaOH, digtrnakan NaOH dengankonsentrasi2 M. EkstraksidenganEDTA dipakai EDTA 2'% (b/v) sebagai Iartttan pengekstrak.Sedangkanpada Ekstraksi dengan Pemanasan,SPE diekstrak dengan pelrlanasan "C selama l0 menit. Terakhir,uretode pada 80 denganmengontakkanlttmpr-tr Sonikasidilakr.rkan aktif dengangelornbangbunyi di dalamsorlikator padadaya40 W selama20 menit. SPE yang telah terekstrak,selan;utnya dianalisisltntuk tnenentukankadar polisakarida (SPE.)danprotein(SPEf)padatiapekstrasellular tiap metodeekstraksi.Metodeanalisisyang akan clipakaiuntuk keperlttanpengttkttranSPE. adalah lnetode anthrone(denganspektrofbtorneterpada 630 nrn). Sedangkan panjanggelornbang kandunganSPE,,di dalarnlalutanhasil ekstraksi ditentukan dengan metode Lowry (dengan spektrofotometerpada panjang gelornbang520 nrn).(Apriyantono,1989) diuji SPEhasilekstraksikemr'rdian Larr.rtan kinerjanya sebagai adsorben logam ternbaga adsorpsi kecocokanpersamaan denganpenentuan isoterm dan kapasitas adsorpsi rnaksirnal rataratanya.Adsorpsi dilakukan terhadap lanttan logarn Cu sebanyak 175 rnl dengan variasi konsentrasi10,20, 50, 80 dan 100 rrg/1di dalam 37,5 mg 280 rnl larutanSPE yang rnengandung shaker alat dengan SPE,. Adsorpsi dilakukan teradsorpsi jam. tersisa/tidak Cu selama 24 dipisahkandari SPEdenganmembran selanjutnya ultrafiltrasi( 10000MWCO). LarutanCrrsisaakan terambil sebagaipenneat,sedangkanlarr'rtanSPE dengan Cu terjerap akan terambil sebagai Kadar Cu, baik pada larutan retentat/konsentrat. larutan Cu sisa' diurkr"rr pada Cu awal mauptln gelombang324,7nrn. parlang pada clenganAAS 4. Hasil dan Pembahasan Perbandingantingkat keberhasilanantar m e t o d e - r n e t o d ee k s t r a k s i S P E d a r i k u i t u r
mikroorganismedidasarkanpada komposisi dan kadal beberapajenis polimer yang terdapat di Jenispolimer yang diukur dalarnSPE terekstrak. untuk menentuan kuantitasnyasebagaipetr.rnjLrk n-retodeekstraksi yang terbaik adalah senyawa polisakaricla. Polimerlain yang mungkinterdapat pada hasil ekstraksidalam .iumlahbesar adalah protein.Narnunkeberadaanprotein di dalarnhasil ekstraksipada prinsipnya merttpakankenyataan yang tidak diharapkan.Menurut Gehnrdan Henry, 1983(Frolund,dkk., 1996),metodeekstraksiyang baik adalah metode ekstraksi yang sedikit sel rnungkinmenyebabkanterjadinyakehancr.rran rnikroolganisme. Kehancttran sel sering diindikasikandenganadanyakandunganprotein dan atauDNA di dalarnSPEhasilekstraksi.Pada kondisi normal dan denganasumsitidak terdapat protein di dalam infl.ren (artts ttmpan pada r-rnit pengolahan air limbah), protein merupakan r n a k r o r n o l e k r . riln t r a s e l l u l e r . P r o t e i n l e b i h dianggap sebagai makrornolekul intraselluler karena terkait dengan fungsinya. Menttrttt Sudarrnadji,dkk. (1996), protein merupakan bahan pembentukjaringan organis yang paling utarna.Sel-selhewan dan tumbuhan,bakteri dan vitus selah.rtnengandungprotein sebagaibahan penyusLln kerangkastnrktttralsel maupunsebagar biomolekulyangsecarafisiologisaktif. senyawa analisis Padapenelittanini, berdasarkan yang telah dilakukan terhadaplarutan SPE hasil ekstraksi dari semua metode ekstraksi yang diterapkan,temyatatidak diiumpai adanyaprotein di dalamlarutanSPEtersebut.Tidak drjumpainya protein (dengan jumlah signifikan) di dalam larutanSPEhasilekstraksi,ditandaidengantidak terjadinya endapanputih pada saat dilakukan penarnbalranlarutan TCA (trichloro acetic'acic[) ke dalamlarutanSPE.Tidak dijrunpainyaproteln di dalam lartttan SPE hasil ekstraksi dapat disebabkanoleh dua alasan,yaitu: karakteristik kultul mikroorganisme penghasil SPE yang padapenelitianini dan tidak terjadinya digr.rnakan kerusakan dinding sel selama pelaksanaan prosedurseuruavariasirnetodeekstraksi' Oleh karena protein tidak diiumpai di dalam larutan SPE hasil ekstraksi, maka pada penelitian ini pararneteryang digunakan untuk menentllkankeberhasilansttatutnetodeekstraksi yang diterapkan adalah tingkat perolehan polisakarida (SPEs) dari tiap-tiap tnetode ekstraksi.Hasil perolehanpolisakaridadari tiaptiap rnetodeekstlaksiditarnpilkanpada Gambar 2 berikut:
,,UAIiAL/filtX ftmA nOoilEtla, Vol. 5 No. 2 Agustus 2006: 453 - 460
-a -'7 :27 t F -c >. !
l I
I
a
:2 trt)
{l}
[ [ e t r x l eE k s t r a k s i l _
Gambar 2. Perbandingan perolehan polisakaridadari keenammetodeekstraksi. (l) Sentrifugasi Kecepatan Sedang, (2) Sentrifugasi Regular, (3) Ekstraksi dengan (4) Ekstraksi dengan EDTA, (5) NaOH, EkstraksidenganPemanasandan,(6) Sonikasi. Pada Garnbar 2 tersebr-rtnampak bahwa rnetode ekstraksijenis Ekstraksi dengan NaOH memberikan perorehan polisakarida paling banyak,yaitu sekitar 18,09 mg/g TSS. Metode ekstraksi Sentrifugasi Regular memberikan perolehanpolisakaridadalarnjr.unlahyang paling rrendekati perolehan polisakarida dari metode ekstraksi Ekstraksi dengan NaOH, yaitu sekitar 13,03nrg SPE./gTSS. Narnunrnetodeini lebih kornplekspelaksanaannyadibandingkanuretode NaOH. Ekstraksidengan Ekstraksi dengan Pemanasanrnerupakan rnetodeekstraksiyangpalingtidak efektif.Metode ini rnemberikan perolehan polisakarida yang paling sedikit, yaitu sekitar 4,96 rng/g TSS. Perbandinganperolehanpolisakaridadari rnetode terhadap Ekstraksi Ekstraksi dengan EDTA dengan Pemanasanmenunjukkan bahwa kedua metodetersebutmemiliki kemampuanyangrelatif samadalam rnengarnbilSPE dari rnatrik biofihn lumpur aktif'. Urutan lengkap dari metode ekstraksi paling baik sampai metode ekstraksi yang paling tidak efektif adalahsebagaiberikr.rt: rng SPE./g EkstraksidenganNaOH (18,09 TSS), SentrifugasiReguler (13,03 mg SPE./g TSS), SentrifirgasiKecepatanSedang(9,03 mg mg SPE./g SPE-/gTSS).Sonikasi(8.02 TSS), EkstraksidenganEDTA (5,26 rng SPE,/g (4,96mg TSS),dan EkstraksidenganPemanasan hasil-hasilyang telah SPE./gTSS). Berdasarkan diuraikan tersebut, dapat disimpulkan bahwa Ekstraksi dengan NaOH merupakan metode ekstraksi yang paling cocok untuk keperluan pengambilan SPE dari lumpur aktif yang digunakanpadapenelitianini. Pada studi adsorpsi isoterrn isoterrnal logam Cu digunakan SPE yang berasal dari
metodeekstraksiterbaik,yaitu Ekstraksidengan NaOFI. Pernilihan SPE dari rnetode ekstraksi terbaik sebagaiadsorbenpada u.;iadsorpsilogam Cu, pada prinsipnya tidak berkorelasi langsung terhadapkinerja u.;iadsorpsi.Hal ini disebabkan bahwa SPE (dalam bentuk larutan) sebagai adsorben, darijenisrnetodeekstraksiapupunSPE tersebutdihasilkan,akan memiliki karakteristrk interaksi yang salna terhadap adsorbat berupa logamCr.r.Padapenelitianini, pemilihanSPEdari metode ekstraksi terbaik hanya dimaksudkan sebagaitindak lanjut pemanfaatanSPEterekstrak sebagai adsorben logam Cu. Keuntungan digunakannyalarutan SPE dari metode ekstraksi terbaikpadau1iadsorpsiadalahkebutuhanvollune larntan SPE menjadi lebih sedikit untuk penggunaandalarnjLrmlah SPE tertentu sebagar adsorben,sehinggahal ini dapat merninimalkan volnrnetotal dari sistemlarutanpadauji adsorpsr. Larutan SPE yang diekstrak dari lurnpur aktif dengan kandunganTSS sebesar 7,4 CIL rnenggunakanmetode Ekstraksi dengan NaOH, rnernilikikadarpolisakaridasebesar133,9mg/L. Adsorpsi dilakukan terhadap 5 sarnpel larutan logam Cr.r masing-masing sebanyak 175 mL dengankadarCr.rawal divariasikansebesar10,20, 50,80 dan 100mg/L. Sedangkan lamtanSPEyang digunakan pada rnasing-masingsarnpel larutan logam Cu sebanyak280 rnl-. Setelahrnengalami adsorbsiselama24 jam, kadarCu dalarn,larutan s i s ar n a s i n g - r n a s isnegb e s a6r . 5 : 1 4 . 4 ; . 2 7 . 64:6 . 5 : dan 70,5 rng/L. Tabel2 menyajikanh'asillengkap konsentrasiCu dan kapasitas adsorpsi pada kondisisetirnbang. Tabel2. Hubungan antara KonsentrasiCu (C.) dan Kapasitas Adsorpsi (Q.) pada Kondisi Setimbang(setelah24jam adsorpsi) C, (mg/l) C" (mg/t) Q" (mglg) l0 6.5 t6349 20 t4,4 26.383 50 27,6 t04,699 80 46,5 156.297 100 137.986 70.5 Pengaluran data konsentrasi Cu dan kapasitasadsorpsipada kondisi setimbang(data Tabel 2) menggunakan persalnaan (l) yang dilinearkan(untukmodeladsorpsiFreundlich)dan padapersamaan(2) yangdilinearkan(untuk model adsorpsi Langrnuir), diperoleh hasil bahwa peristiwa adsorpsi isoterm logarn Cu oleh SPE dalam penelitianini lebih sesuaidenganmodel adsorpsi Langmuir), diperoleh hasil bahwa peristiwa adsorpsi isoterm logam CLr oleh SPE dalam penelitian ini lebih sesuai dengan rnodel persamaanisoterm Freundlich daripada rrodel
jgl
PengunthiIunStztt.rtlt'rlPolisukurida[js.tt.usellulerduriMiknnrganistncialumLunpurAkti|'se (Hur.ttttto. dkli)
pe[salraanisotertn Langmuir. Kurva pengalttran data adsorpsi setimbang pada kedua model persalnaanadsorpsiisotem tersebutditampilkan padaGarnbar3 danGarnbar4. _-'i
ln Qe
6
l
j
cilb;;1.'Kil"; PengaluranData Adsorpsi Setimbang pada Linearisasi Persamaan IsotermFreundlich. 'l ': ' i,,.+ 1,";':, , ;. ;.,
,
,,1
n-!7j;
""/.",,',,.:--
,,''/:*
20 - | t ,
' /,,"
-
y=+:rr:r.r,-o.zziir
.;:,:
,,
: lil
I /(ir:
Adsorben
Gambar 4. Kurva Pengaluran Data Adsorpsi Setimbang pada Linearisasi Persamaan IsotermLangmuir. Berdasarkankurva linier pada Gambar 3 dan Garnbar'4 tersebttt,dapat ditentukan nilar dari keduamodelpersatnaan parameter-parameter parameter-parameter Nilai tersebut. adsorpsi adsorpsiyang diperoleh dari penelitian ini dan perbandingannyadengan hasil penelitian Iain ditarnpilkanpadaTabel3. Tabel 3. Perbandingan Nilai Parameter Adsorpsi Isoterm Freundlich dan Langmuir n SPE A AdsorpsiCu dengan ParamcterAdsorPsi Langmuir Freundlich It n k
Pcnclitian
o
2.282
0,963 -3.6tt9 -Lt.00I
1 tn<
0,332
l l,4
l 1 1
-0. I 53
Tabel 4. Perbandingan Kapasitas Adsorpsi Maksimum pada BeberapaPenelitian
O.I5
O.l
{).05
0
Gambar 3 dan Garnbar 4 menunjukkan bahwa pada pengalurandata denganpendekatan R' rnocleladsorpsiFreundlichdihasilkannilai : 0,9047, sedang dengan pendekatan model adsorpsiLangmuirdiperolehR' = 0,9471.Namun dari tiap berdasarkannilai parameter-parametel' rnodel adsorpsi(Tabel 3), pada penelitian ini dari model cliperolehnilai parameter-parameter adsorpsiLangmuir adalahnegatif.OIeh karenaitu dapat disimpulkan bahwa fenomeua adsorpsi logarn Cr,r dengan adsorben larutan SPE lebih sesuaidengan model adsorpsiFreundlich. Hasil penelitianini samasepertihasilpenelitianLiu dkl<. (2001). Setiap adsorbenrnerniliki nilai kapasitas adsorpsimaksitnutntertenttlterhadapsuattljenls adsorbat.Beberapapustakamenunjukkanbahwa nilai kapasitas adsorpsi rnaksimr.rmselain ditentukan oleh karakteristik intrinsik dari adsorben dan adsorbat,juga dipengaruhi oleh kordisi operasi adsorpsinya.Hal inilah yang rnenyebabkan relatif sulitnya melakr,rkan perbandingannilai kapasitasadsorpsimaksimum antara penelitian yang satu dengan penelitian lainnya. Perbandingannilai kapasitas adsorpsi rnaksirnrun antara beberapa hasil penelitian adsorpsi terhadap logam Cu ditampilkan pada Tabel4.
I,JJO
Penelitian ini Liu dkk. (2001) Jangdkk. (200I )
Kapasitas Adsorpsi Maksimum (mslpl
Peneliti
Pcnclitianini
LarutanSPE
88,34
L a r u t a nS P E
I 120
L i u d k k . ( 1 0 0| )
74,63
Vijayaraghandkk. (2005)
93,9
Antutlcsdkk.(2003)
Ulvu reticulute Surgusuntsp. Aspergillus niser 405 Kulit polton o i n u s( k . a . ) S c k a mp a d i (k.a.) Asarnhumik
4,4
57.s 1 q
280.9
Kovaccvic dkk. (2000) Montcs dkk. (2003) Tckcr & Imarnogltt
( r999) dkk.(2001) Jordao
A1
Berdasarkankapasitasadsorpsimaksimum rata-ratanya,larutan SPE y.ang diperoleh pada penelitianini memiliki potensi sebagaiadsorben yang relatif lebih bagus dibanding beberapa adsorbenyang lain. Padapenelitianini diperoleh bahwa kapasitas adsolpsi rnaksimr,tmrata-rata SPEterhadaplogamCu adalahsebesar88,34mg/g SPE.
l.Kts\rnnu\rn Dart
keenanl
\
nlerode
ekstrcksi
yang
dilakukan, yaitu SentrifugasiKecepatanSedang, Sentrifugasi Reguler, Ekstraksi dengan NaOH, Ekstraksi dengan Pemanasan,Ekstraksi densan EDTA dan Sonikasi, drperoleh bahwa rnetide ekstraksiterbaikpadapenelitianini aclalah rnetode Ekstraksi dengan NaOH, dengan perolehan polisakaridaekstlasellulersebesar18,09 rns/,r TSS. SedangkanmerodeEkstraksicleneanEDii rnerupakanmetode ektraksi yang paling tidak efbktif, denganperolehpolisakaridasebesar4,96 m-c /=. sTSS. Hasil pengalurandata-datakonsentrasiCr"r sisaadsorpsi(C") dan kapasitasadsorpsi(e") pada kondisi setimbang terhadap persamaanisotenn Freundlichdan Langmuir yang telah dilinearisasi nrenunjukkanbahwa adsorpsilogarn Cu dengan SPEpadapenelitianini lebihsesuaidengannrodel adsor,psiisoterm Freundlich. Kapasitai adsorpsi ^Cu maksimr.rmrata-ratadari SPE terhadaplogarn yang diperolehpadapenelitianini adalah.sebesar 88.34mg/gSPE. IJcapanTerima Kasih Pehlrlisrnengucapkanterirnakasih kepada Rety. Setyawati, ST., MT.; Siti Maesaroh,ST.; Desiana; ST., MT. dan Muh. Haris, ST. atas kerjasamanyarnelalili bantuanclan diskr.rsiyang rnenarikselarnapeneliti rnenyelesaikan penelitian ini. DaftarNotasi Konsentrasilogarn residu pada kondisi kesetimbangan (rng/L) Kapasitas adsorpsi pada kondisi kesetimbangan (mg logarn/gSPE) k.n Konstanta-konstanta persamaanadsorpsi isotermFreundlich Konstanta-konstanta persamaanadsorpsi Q,.,b isotermLangmuir 4,. : Kapasitas maksimal adsorben (mg/mg),b : konstanta(L/mg) R. Koefisienkorelasi
(3]
I4l
t5l
t6l
tll
18]
C"
a"
Daftar Pustaka Antunes, W.M., Luna, A.S., Henriques, tl] C.A., da Costa, A.C.A. (2003), An Evaluation of Copper Biosorption by a Brown Seaweed Under Optimized Conditions, Electronic Journal o/' BiotechnologtVol.6 No,J, 174-l8l. Apriyantono,A., Fardiaz,D., puspitasari, I2l N.L., Sedarnawati dan Budiyanto, S. (1989), Analisis Pangan, Departemen Pendidikandan KebudayaanDIKTI, pusat Antar UniversitasPangandanGizi Institr.rt
t
t9l
tl0l
tl ll
tl2l
tl3]
\
.
D
f}
lq,q.qqlq(
Pertanian Bogor.Bogor.47- SS.'74--7 S. Brown, M.t., Lesrer, J.N. (I9S0), Comparison of Bacterial Extracellular PolyrnerExrractionMethods,Apptiectand EnvironmentalMia.obiology Vot.40 No.2, I 7 9 -I 8 5 . Flemrning,H.C., Wingender,J. (2001a), R e l e v a n c eo f M i c r o b i a l E x t r a c e l l u l a r - part l: Strnctural PolymericSubstances and EcologicalAspects,I(ater Scienceand Technolog,,Vol.43 Ncr.6, IWA Publishing, Miilheim, Germany,I -8. Flemming.H.C., Wingender J. (2001b), Relevance of Microbial Extracellular * part II: Technical Polylneric Sr"rbstances Aspects, Water Science and Tbchnolog, Vol. 43 No. 6, IWA Publishing,Mrilheirn, Germany,6- 16. Frlund, B.O., Palmgren,R., Keiding, K., Nielsen, P.H. ( 1996), Extraction of Extracelh.rlarPolyrners from Activated Sludge Using a Cation Exchange Resin, Water Research Vol. 30 No. 8, Elsevier ScienceLtd.,GreatBritain,1749-175g. Jang,A., Kim, S.M.,Kim, S.y., Lee,S.G., Kim, I.S. (2001),Effectof Heavy Metals (Cu, Pb, and Ni) on the Compositionsof EPS in Biofihns, Ll/ater Science and TecltnologyVol.43 No.6, IWA publishing, M[ilheim,Gerrnany,4 I -48. Jordao,C.P.,Reis,C., Bellato,C.B., Jharn, G.N., Pereira,J.L. (2001),Adsorptionof Crrt- Ions on Humic Acid, RevistaEscola deMinas Vol.54 No.2,l-9. Liu, Y., Lam, M.C., Fang, H.H.p. (2001), Adsorption of Heavy Metals by EpS of Activated Sludge, Water Science and TbchnologyVol.43 No. 6, IWA pubiishing, Miilheim, Germany,59-66. Mittleman, M.W. (1985), Biotogicat Fouling of'Puri/ied-Water System.s:part l, Bacterial Grownt and Replication, di dalam Publikasi Edstrom Industries,Inc. 2005. Montes, S., Valero, 8., Morales, L,. Vilches, A.M., Schmidt, R. (2003), AdsorptionCapasityof Copperof Natural and Modified RadiataBark Pine, Journql o/'the Chilean ChemicalSocietlt hl. 4B No. 2,1-10. N e y e n s ,E . , B a e y e n sJ, . , D e w i l , R . , D e heyder, B. (2004), Advanced Sludee TreatmentAffects Extracellularpolymerlc Substancesto Improve Activated Sludge Dewatering, Journal oJ Hazardous Materials, Elsevier ScienceLtd.. 83-92. StandardMethods for Examination of
459
(Hut't,otto. dlilit
tl4l
tlsl
Waterand WastewatelI u"' edition( 1992), Franson,M.A.H. (eclitor), llrerican Public Hcaltlt A.t.sociqtiort, Washington, D.C., p.2-57. Suclarmadji.S., Haryono. 8.. Suharcli ( 1996), Artulisct Bohun Mukonttrr datt Pcrtuniun, Edisi ll. Penerbit Liberty. J o g a k a r t a9. - | 0 . 1 l - 14 , 9 ( t .I I 9 - 13 4 . LW. (1990),Biotacltnologv Strtlrerland. of M i t:n t bi uI Et op oI vsu c'cltut-z1c.r'. Canrbri clge UniversityPless,Cambridge,I (r3.
il61 T u k e r ' . M . , I r n a m o g l u . M . ( I 9 9 9 ) .
u7l
Adsorptionof Copperand CadmiLrrn Ions by Activated Carbon from Rice Hulls, Turlcey.Journctl Chenical Vol.23,185-l9l . Ytttrctr,B. (2003), Ef/bct o/ Extracellular Polynrer (lonryol;itionof .4ctit'utetlSludge otr tlte Removal oJ Heuv.y Metul.s l.t,, Biosot'ption, Master's Thesis. The Departrnentof Envit'onmental Engineering.The Middle East Technical University.
