Pengaruh jenis biosorben ampas Hydrilla verticillata dan konsentrasi logam nikel (Ni) terhadap efisiensi adsorpsi

INDONESIA:

Pencemaran logam berat seperti nikel (Ni) di perairan semakin pesat dan menjadi perhatian serius karena sifat toksiknya yang dapat membahayakan organisme akuatik dan manusia. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengatasi pencemaran, salah satunya melalui metode biosorpsi. Metode ini banyak digunakan karena ramah lingkungan dan ekonomis, karena memanfaatkan biomassa sebagai agen penyerap logam. Salah satu biomassa yang berpotensi sebagai biosorben yaitu Hydrilla verticillata. Tumbuhan ini mempunyai kemampuan alami dalam menyerap logam yang dapat dioptimalkan melalui modifikasi kimia. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan adsorpsi jenis biosorben ampas Hydrilla verticillata terhadap ion logam nikel pada variasi konsentrasi.

Penelitian ini dilakukan dengan metode yang meliputi preparasi ampas Hydrilla verticillata, aktivasi menggunakan HNO₃ 0,1 M, serta modifikasi menggunakan asam sitrat 0,5 M. Adsorpsi dilakukan dengan variasi konsentrasi logam nikel 5, 10, 15, 20, dan 25 ppm. Tahapan analisis dilakukan dengan menggunakan Spektroskopi Serapan Atom (SSA). Karakterisasi biosorben murni, aktivasi, dan modifikasi baik sebelum dan sesudah pengontakan logam Ni dilakukan dengan Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk mengetahui gugus fungsi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada konsentrasi 5 ppm merupakan konsentrasi tertinggi dalam penyerapan logam baik untuk murni, aktivasi maupun modifikasi. Persentase penyerapan yang dihasilkan berturut-turut untuk murni, aktivasi, dan modifikasi yaitu sebesar 53,910%, 82,750%, dan 69,712%. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan bahwa biosorben ampas Hydrilla verticillata murni, aktivasi dan modifikasi mempunyai gugus fungsi utama yang sama. Ketika dilakukan aktivasi dan modifikasi tidak menghasilkan gugus fungsi baru yang dominan, namun menyebabkan pergeseran bilangan gelombang dan perubahan intensitas. Selain itu, hasil karakterisasi FTIR menunjukkan adanya keberhasilan adsorpsi Ni pada biosorben Hydrilla verticillata. Hal ini dibuktikan terdapat penurunan intensitas dan kemunculan pita serapan gugus M-O

ENGLISH:

Heavy metal pollution such as nickel (Ni) in waterways is increasing rapidly and has become a serious concern due to its toxic nature, which can harm aquatic organisms and humans. Various efforts have been made to address pollution, one of which is through the biosorption method. This method is widely used because it is environmentally friendly and economical, utilising biomass as a metal absorption agent. One type of biomass with potential as a biosorbent is Hydrilla verticillata. This plant has a natural ability to absorb metals, which can be optimised through chemical modification. This study aims to examine the adsorption capacity of Hydrilla verticillata residue biosorbent types towards nickel metal ions at varying concentrations.

This study was conducted using methods that included the preparation of Hydrilla verticillata, activation using 0.1 M HNO₃, and modification using 0.5 M citric acid. Adsorption was carried out with varying concentrations of nickel metal at 5, 10, 15, 20, and 25 ppm. The analysis stages were carried out using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). Characterization of the pure biosorbent, activation, and modification, both before and after contact with Ni metal, was carried out using Fourier Transform Infrared (FTIR) to identify functional groups.

The results of the study indicate that a concentration of 5 ppm is the highest concentration for metal adsorption for pure, activated, and modified samples. The adsorption percentages obtained for pure, activated, and modified samples are 53.910%, 82.750%, and 69.712%, respectively. FTIR characterization results show that pure, activated, and modified Hydrilla verticillata biosorbents have the same main functional groups. Activation and modification did not produce new dominant functional groups, but caused a shift in wave numbers and changes in intensity. In addition, FTIR characterization results showed the success of Ni adsorption on Hydrilla verticillata biosorbents. This was evidenced by a decrease in intensity and the appearance of M-O group absorption bands.

ARABIC:

تلوث المعادن الثقيلة مثل النيكل (Ni) في المياه يزداد بسرعة ويصبح مصدر قلق كبير بسبب خصائصه السامة التي يمكن أن تضر بالكائنات المائية والبشر. لقد تم بذل جهود متنوعة للتصدي للتلوث، ومن بينها استخدام طريقة الامتزاز الحيوي. هذه الطريقة مستخدمة على نطاق واسع لأنها صديقة للبيئة واقتصادية، باستخدام الكتلة الحيوية كعامل لامتصاص المعادن. واحدة من الكتل الحيوية التي لديها إمكانيات كعامل امتزاز هي هيدرِيلا فيرتيسيلياتا هذه النباتات لديها قدرة طبيعية على امتصاص المعادن التي يمكن تحسينها من خلال التعديل الكيميائي. تهدف هذه الدراسة إلى دراسة قدرة نوع الامتزاز الحيوي من بقايا هيدرِيلا فيرتيسيلياتا على امتصاص أيونات النيكل عند اختلاف التركيز.

تشمل الطريقة المستخدمة تحضير مخلفات هيدرِيلا فيرتيسيلياتا ، التفعيل باستخدام HNO₃ 0،1M ، وكذلك التعديل باستخدام حمض الستريك 0.5 M. تم إجراء الامتزاز مع تنويع تركيزات معدن النيكل 5، 10، 15، 20، و25 جزء في المليون. تم تنفيذ مراحل التحليل باستخدام مطيافية امتصاص الذرة(SSA). تم إجراء توصيف مادة البيوسوربنت النقية والمفعلة والمعدلة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR) لمعرفة تغيّر المجموعات الوظيفية النشطة.

أظهرت نتائج البحث أن التركيز 5 جزء في المليون يمثل أعلى تركيز في امتصاص المعادن سواء للأصلية، التنشيط أو التعديل. وكانت نسبة الامتصاص الناتجة على التوالي للأصلية، التنشيط، والتعديل هي 53.910%، 82.750%، و69.712%. أظهرت نتائج التحليل الطيفي بأشعة تحت الحمراء FTIR أن المواد الماصة الناتجة عن بقايا هيدرِيلا فيرتيسيلياتا الأصلية، المنشطة والمعدلة تحتوي على نفس المجموعات الوظيفية الرئيسية. وعند إجراء التنشيط والتعديل لم ينتج عن ذلك مجموعات وظيفية جديدة مهيمنة، لكن أدى إلى تحولات في أرقام الموجات وتغيرات في الشدة. بالإضافة إلى ذلك، أظهر تحليل FTIR نجاح امتصاص النيكل على المواد الماصة هيدرِيلا فيرتيسيلياتا، وقد تم إثبات ذلك بانخفاض الشدة وظهور أحزمة امتصاص لمجموعات M-O