removal logam berat dari tanah terkontaminasi dengan

REMOVAL LOGAM BERAT DARI TANAH TERKONTAMINASI
DENGAN MENGGUNAKAN CHELATING AGENT (EDTA)
Tamzil Aziz*, Amalia Rizky P, Vishe Devah
*)
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Jln. Raya Palembang – Prabumulih Km.32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662
Email: [email protected]
Abstrak
Kontaminasi logam berat seperti Pb dan Fe banyak ditemui pada tanah dan barakibat buruk pada fertilitas
tanah. Soil Washing adalah salah satu proses remediasi tanah dengan mengkontakkan tanah kontaminan
dengan larutan pencuci, dalam penelitian ini kami menggunakan larutan EDTA dengan berbagai
konsentrasi (0,025 M, 0,050 M, 0,075 M, dan 0,1 M . EDTA digunakan sebagai larutan pencuci karena
EDTA dapat menyerap logam lebih baik dan Pencucian tanah dilakukan secara batch dengan larutan
EDTA dengan rasio solid:liquid 1:1. Lama pencucian berkisar dari 30 - 90 menit. Kandungan logam
berat pada tanah kontaminan dapat diukur dengan Atomic absorption spectrometry (AAS). Hasil analisa
menunjukkan removal Fe lebih besar dari removal Pb pada waktu 90 menit dengan konsentrasi EDTA
0,1 M. Persentasi penghilangan logam Fe berkisar2,35% - 88,22%, removal logam Pb berkisar dari
13,39% - 31,22%. Keefektifan removal logam meningkat dengan kenaikan konsentrasi. Logam Fe
terangkat secara maksimal pada konsentrasi larutan EDTA 0,1 M pada 90 menit, sedangkan Pb
berkurang terangkat secara maksimal pada konsentrasi larutan EDTA 0,1 M pada 30 menit.
Kata kunci :AAS, EDTA, removal logam berat, soil washing
1. PENDAHULUAN
Salah satu industri yang tengah
berkembang pesat di negara Indonesia adalah
industri pelumas. Industri pelumas berkembang
dengan
pesatnya,
terutama
setelah
pemerintahan membuka peluang bagi setiap
pihak lain yang berada diluar Pertamina untuk
mendistribusikan produknya di Indonesia
(2001).
Namun
indsutri
pelumas
mampu
menghasilkan pencemaran lingkungan yang
dapat merugikan lingkungan sekitarnya.
Pencemaran minyak pelumas yang dihasilkan
ini dapat menimbulkan dampak negatif
terutama pada tanah dan pencemaran ini
dianggap sebagai kontaminan yang dapat
mengurangi produktifitas tanah. Kecemasan
bahwa pencemaran ini akan menjadi masalah
di masa yang akan datang adalah hal yang
sangat beralasan mengingat bentuk, sifat dan
jumlahnya semakin besar/luas serta terus
menerus mengalami peningkatan.
Salah satu teknologi yang diterapkan
adalah teknik remediasi tanah, yaitu: mencuci
tanah menggunakan agen bahan kimia secara
ex-situ (penggalian) atau in-situ (di tempat),
metode imobilisasi kimia/stabilisasi untuk
mengurangi kelarutan logam berat dengan
menambahkan beberapa bahan non-toksik,
elektrokinetik (electromigration), metode
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
dilusi (pencampuran tanah tercemar dengan
permukaan dan bawah permukaan tanah bersih
untuk mengurangi konsentrasi logam berat).
Ada beberapa penelitian yang telah
dilakukan oleh peneliti sebelumnya untuk
mengkaji
teknologi
remediasi
tanah.
Dikarenakan teknologi remediasi ini masih
dalam penelitian yang lebih lanjut, maka dari
itu dilakukan penelitian mengenai pencucian
tanah (soil washing) yang terkena tumpahan
minyak pelumas dengan menggunakan agen
bahan kimia, yaitu EDTA (Asam Etilen
Diamin Tetra Asetat) untuk mengurangi
kandungan logam yang menjadi kontaminan
pada tanah.
Soil Washing
Soil washing adalah salah satu teknik
remediasi
yang
digunakan
untuk
menghilangkan kontaminan dari tanah seperti
logam berat dan poly aromatic hidrocarbon
(PAH). Larutan pencuci yang digunakan pada
proses ini adalah larutan asam, chelating
agents, elektrolit, oxidizing agents, dan
surfaktan. (Hong et. Al., 1995; Schramel et al.,
2000). Larutan pencuci yang paling umum
digunakan pada soil washing dalam proses
penghilangan logam berat adalah chelating
agents dan larutan asam. Larutan asam,
terutama asam kuat, kurang dianjurkan untuk
Page | 41
digunakan pada proses ini karena akan
mengurangi produktivitas tanah, mineral yang
terdapat pada tanah cenderung larut pada
larutan asam. (Reed et al., 1996). EDTA terus
digunakan untuk remediasi tanah karena
kemampuanya menggerakkan kation logam
lebih baik dan hanya menghasilkan sedikit
dampak secara fisika dan kimia pada matriks
tanah.
Soil washing akan kurang efektif jika
diaplikasikan pada tanah yang memiliki
persentase clay atau silt yang tinggi karena
kandungan humus yang tinggi akan membuat
pemisahan kontaminan dari tanah lebih sulit.
Pencucian tanah yang terkontaminasi oleh
mineral logam dan bahan organik yang bersifat
hydrophobic dalam jumlah yang besar juga
kurang efektif.
Interaksi Logam-Senyawa Organik
Fase organik pada tanah dapat berupa
humus dan nonhumus. Senyawa organik
dengan berat molekul yang tinggi memiliki
afinitas yang tinggi terhadap logam dan
membentuk kompleks logam yang tidak
terlarut dalam air. Komponen nonhumus
dengan berat molekul yang lebih rendah seperti
asam dan basa cenderung larut saat berikatan
dengan logam.
Ion logam terikat pada molekul
organik dengan pengkompleksan dan khelasi.
Kompleks terbentuk saat atom yang kaya
elektron pada molekul organik berbagi
sepasang elektron dengan ion logam memiliki
lapisan
luar
yang
kosong
sehingga
menghasilkan senyawa koordinat. Khelasi
terjadi pada dua atau lebih posisi koordinat
yang ditempati oleh dua atau lebih donor dari
molekul oranik yang sama dan menghasilkan
senyawa organo metalik dengan kestabilan
yang tinggi. Adanya senyawa humus pada
tanah akan mengurangi mobilitas logam.
Logam yang terikat tidak dapat diionisasi
dengan mudah dengan lingkungan asam.
Senyawa logam orgamik yang terikat pada pori
tanah dapat dipisahkan dengan pengikatan oleh
ligan. EDTA adalah salah satu ligan yang
digunakan pada penelitian ini untuk ekstraksi
logam Fe dan Pb.
Chelating Agent
Chelating agents adalah senyawa organik
ataupun inorganik yang mampu mengikat ion
logam. Chelating agents memiliki ligan yang
mengikat atom yang terbentuk dari dua ikatan
kovalen ataupun kovalen koordinat untuk
membentuk bidentate chelate. Bidentate
ataupun multidentat ligan membentuk struktur
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
cincin yang terdiri dari ion-ion logam dan 2
atom ligan yang terikat pada logam.
Mekanisme Pengikatan EDTA dengan
Logam Pb dan Fe
Chelating agents merupakan larutan
pencuci yang umum digunakan pada proses
soil washing, dan diantara chelating agents
lainnya, EDTA merupakan pelarut yang dapat
melarutkan banyak logam termasuk Pb dan Fe.
EDTA adalah asam tetrapotik sering disingkat
sebagai H4Y, dimana Y melambangkan ion
ethylene diamine tetraacetate (EDTA4). EDTA
sedikit terlarut dalam air dan memiliki
konstanta disosiasi asam induk untuk
menghasilkan H3Y-, H2Y2-, HY3-, dan Y4berturut-turut adalah 10-2, 2,16 x 10-3, 6,92 x
10-7, dan 5,50 x 10-11 (Allen dan Chen, 1993).
Tiap ion EDTA4 dapat mengikat ion logam
pada enam situs berbeda, empat untuk tiap ion
asetat dan dua atom nitrogen sehingga
memiliki tiga pasang elektron valensi yang
dapat dipakai untuk untuk pembentukan ikatan
koordinat seperti yang ditunjukkan pada
gambar 2.2.
Gambar 1. Mekanisme pengikatan EDTA
dengan logam
Atomic Absorption Spectrofotometry (AAS)
Atomic Absorption Spectrofotometry
(AAS) merupakan alat analisa yang didasarkan
atas keterserapan cahaya oleh suatu atom.
Atom-atom menyerap cahaya pada panjang
gelombang tertentu, tergantung pada sifat
unsurnya. Metode ini sangat tepat untuk analisa
zat pada konsentrasi rendah dan logam-logam
yang membentuk campuran kompleks.
Kelebihan-kelebihan dari AAS antara lain
analisanya cepat, sebelum pengukuran tidak
selalu diperlukan pemisahan unsur yang akan
ditentukan
(Khopkar
1990).
Metode
spektrofotometri ini dapat dilakukan untuk
analisa kuantitatif dengan cara membuat kurva
standard. Kurva standard diperoleh dengan
cara membuat larutan standard kemudian
menginterpolasikan serapan larutan sampel
pada kurva standard, sehingga konsentrasi
sampel dapat dihitung.
Page | 42
Prinsip Kerja AAS
Prinsip kerja AAS berdasarkan atas
penguapan larutan sampel, kemudian logam
yang terkandung didalamnya diubah menjadi
atom bebas. Atom tersebut mengabsorpsi
radiasi dari sumber cahaya yang dipancarkan
dari lampu katoda (Hollow Cathode Lamp)
yang mengandung unsur yang akan ditentukan.
Banyaknya penyerapan radiasi kemudian
diukur pada panjang gelombang tertentu
menurut jenis logamnya (Darmono 1995).
Tahap penting dalam penentuan secara
AAS adalah atomisasi sebab keberhasilan
dalam atomisasi akan berpengaruh terhadap
keberhasilan analisa. (Skoog, at al. 1998).
Perubahan unsur dalam larutan menjadi atomatomnya dilakukan dengan menyemprotkan
larutan ke dalam nyala. Mula-mula larutan
dikabutkan (dalam sistim pengkabutan),
kemudian dimasukan dalam nyala (dalam
sistim pembakaran). Dalam sistem pengkabut,
larutan dihisap melalui kapiler dengan
penghisapan pancaran gas bahan bakar dan
oksigen kemudian disemprotkan kedalam
ruang pengkabut. Dalam ruang pengkabutan ini
larutan direduksi menjadi titik-titik kabut yang
halus, sedangkan titik kabut yang besar
dialirkan melalui saluran pembuangan.
Didalam nyala api akan terjadi penyerpan
pelarut meninggalkan padatan garamnya.
Padatan tersebut kemudian diubah kedalam
bentuk gas yang selanjutnya akan terurai
menjadi atom-atomnya.
Gangguan pada AAS
Ada 2 (dua) macam gangguan utama
yang terjadi pada AAS, yaitu gangguan
spektral dan gangguan nonspektral.
1. Gangguan Spektral Atomik
Panjang garis resonansi penyerapan
dari berbagai elemen sangat terbatas, yaitu
0,0002 nm, pada panjang gelombang yang
berbeda. Jarang terjadi apabila garis
penyerapan unsur yang berbeda tumpah tindih
antara satu dengan yang lain dan biasanya bila
terjadi akan diabaikan karena sumbernya
mengalami error. Beberapa hal yang dapat
mengurangi terjadinya gangguan spectral
atomic ini adalah memilih panjang gelombang
alternatif untuk analisis dan atau mengurangi
gangguan elemen dari sampel.
2. Gangguan Nonspektral
Gangguan nonspektral terbagi menjadi
tiga yaitu gangguan kimia, gangguan matriks,
dan gangguan ionisasi.
a. Gangguan Kimia
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
Gangguan kimia terjadi ketika
beberapa komponen kimia dalam larutan
sampel mempengaruhi efesiensi atomisasi
sampel dibandingkan dengan larutan
standar. Hal ini mengakibatkan adanya
peningkatan yang lebih tinggi pada sinyal
analit dari larutan sampel dibandingkan
dengan larutan standar. Sehingga jumlah
anion pada larutan sampel lebih dominan.
Anion ini akan mempengaruhi stabilitas
senyawa logam, sehingga analit akan terikat
dengan senyawa logam, yang kemudian
akan mempengaruhi efesiensi atomisasi
senyawa logam.
b. Gangguan Matriks (Kandungan)
Sumber lain yang dapat menyebabkan
gangguan adalah kandungan sampel dan
pelarut yang digunakan untuk membuat
larutan sampel. Segala sesuatu yang berada
dalam sampel merupakan kandungan
sampel, kecuali analit. Dalam beberapa
sampel, matriks merupakan sesuatu yang
lebih komples. Misalnya, susu memiliki
kandungan yang terdiri dari fase aqueous
dengan suspensi tetesan lemak dan suspense
protein susu, mineral, dan lain-lain.
Menentuan jumlah kalsium yang terkandung
dalam susu sulit untuk ditemukan daripada
menentukan
jumlah
kalsium
yang
terkandung air minum. Larutan sampel
dengan konsentrasi garam yang tinggi
(selain
analit)
secara
fisik
dapat
terperangkap dalam partikel analit yang
menyebabkan larutan sampel sulit untuk
terdekomposisi dan menghambat proses
penguapan yang menyebabkan terjadinya
gangguan.
Gangguan akibat tegangan permukaan
dan viskositas terjadi dalam proses
nebulisasi pada FAAS karena volume
larutan yang akan disedot dalam jangka
waktu tertentu dan efesiensi nebulisasi akan
berubah-ubah. Variabel logam dalam larutan
air akan memberikan pembacaan absorbansi
yang rendah daripada variabel logam dalam
pelarut organik. Hal ini disebabkan karena
sebagian efesiensi proses nebulisasi yang
disempurnakan oleh pelarut organik. Dalam
fase aqueous, larutan asam dengan
konsentrasi asam yang lebih tinggi akan
mengakibatkan larutan dengan viskositas
yang lebih tinggi dan penurunan absorbansi
yang dikarenakan menurunnya absorpsi
sampel.
c. Gangguan Ionisasi
Pada AAS, proses yang diinginkan
pada atomizer adalah menghentikan
Page | 43
terbentuknya atom netral dalam keadaan
dasar (ground state). Untuk beberapa
elemen, proses tersebut terus-menerus
berlangsung seperti pada Gambar 6.16 untuk
menghasilkan atom dan juga ion yang
tereksitasi. Jika nyala api cukup panas untuk
menghasilkan eksitasi dan ionisasi yang
signifikan, maka sinyal absorbansinya akan
menurun karena keberadaan atom netral
dalam keadaan dasar telah menurun
diakibatkan terjadinya eksitasi dan ionisasi.
Hal inilah yang disebut sebagai gangguan
ionisasi. Gangguan ionisasi biasanya terjadi
pada unsur logam alkali tanah dan senyawa
alkali dengan mudah bahkan dengan nyala
api yang dingin. Gangguan ionisasi untuk
unsur-unsur lain dapat terjadi pada nyala api
nitrous oxide-acetylene yang lebih panas,
tapi tidak sama halnya dengan nyala api airacetylene.
2.METODOLOGI PENELITIAN
Gambar 2. Metodologi penelitian
Metodologi penelitian ini dimulai dari
pengecekan unsur yang terkandung dalam
tanah menggunakan SEM (Scanning Electron
Microscope) untuk mengetahui unsur dalam
tanah sebelum pencucian, kemudian preparasi
sampel, yaitu membuat larutan EDTA dan
mencuci tanah terkontaminasi oli bekas dengan
EDTA tersebut. Setelah pencucian, dilakukan
destruksi basah untuk kemudian dianalisa
menggunakan
FAAS
(Flame
Atomic
Absorption Spectrophotometer) agar diketahui
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
berapa banyak logam yang terangkat akibat
pencucian dengan EDTA.
Pengecekan Unsur dengan SEM
Sebelum membuat sampel tanah yang
terkontaminasi dengan oli bekas, tanah mulamula harus dianalisa terlebih dahulu dengan
menggunakan Scanning (SEM). Tanah kering
atau tanah mula-mula ditempatkan pada
specimen holder yang kemudian dilekatkan
pada sample holder, agar tidak mengganggu
proses imaging pada saat analisa, sample
tersebut di ratakan dengan dusk-off terlebih
dahulu.
Uji SEM-Phenom ProX di lakukan untuk
memperoleh data unsur – unsur mineral yang
terkandung dalam suatu sampel yang dianalisa
dan menginformasikan persentasi kandungan
unsur-unsur pada tanah. Pengujian SEMPhenom ProX tanah mula-mula dilakukan pada
pembesaran 15.000, dengan jarak antar spot
5
, dan energi kinetik 15 kV.
Preparasi Sampel
Sebelum tahap analisa, sampel yang
digunakan pada penelitian ini sebelumnya
melalui tahap preparasi. Dimana tujuan dari
tahap
preparasi
ini
adalah
untuk
mempersiapkan sampel yang akan digunakan
pada tahap analisa. Dalam hal ini ada 3 sampel
yang akan di preparasi, yaitu tanah kering,
tanah terkena tumpahan oli bekas, dan tanah
yang dicuci dengan EDTA. Tahap preparasi
tanah kering ini melalui beberapa tahapan,
yaitu pengayakan dan destruktif basah. Tahap
preparasi tanah terkena tumpahan oli bekas
melalui beberapa tahapan, yaitu penumpahan
oli bekas pada tanah yang kemudian didiamkan
selama 2 minggu, pengayakan, dan destruktif
basah. Sedangkan untuk tahap pencucian tanah
dengan EDTA menggunakan sampel tanah
tumpahan yang sudah didiamkan selama 2
minggu dan kemudian akan melalui beberapa
tahapan, yaitu membuat larutan EDTA dengan
konsentrasi yang berbeda, penumpahan larutan
EDTA
pada
tanah
tercemar,
pengadukan/pencucian
dengan
shaker,
filtrastri, penghilangan koloid yang yang
terdapat pada supernatant menggunakan
centrifuge, dan destruktif basah.
Proses preparasi penelitian ini melalui
beberapa tahapan untuk mendapatkan sampel
yang mampu dilewatkan/dibaca oleh alat guna
memperoleh hasil analisa. Berikut adalah
fungsi dan atau tugas dari tahapan preparasi
sampel yang telah dijabarkan diatas;
Page | 44
a. Pengayakan bertujuan untuk memisahkan
partikel-partikel tanah dengan pengotornya,
seperti daun, batu-batu kecil, dan lain-lain.
b. Pengadukan/pencucian
dengan
shaker
bertujuan untuk meratakan kontak tanah
dengan EDTA pada kecepatan 180 rpm dan
waktu yang berbeda.
c. Filtrasi pada penelitian ini dilakukan dengan
menggunakan kertas saring dan yang akan
diambil adalah supernatant.
d. Destruktif basah merupakan suatu metode
yang digunakan untuk merombak dalam hal
ini akan mengurangi interverensi senyawa
lain pada saat pembacaan logam berat pada
analisa nanti.
Analisa Logam dengan FAAS
Analisa dengan menggunakan alat FAAS
(Flame Atomic Absorption Spectrophotometer)
akan dilakukan pada 3 sampel, yaitu tanah
kering, tanah beroli, dan tanah yang telah
dicuci dengan senyawa EDTA. Ketiga sampel
yang dianalisa tersebut sudah melewati proses
destruktif pada tahapan sebelumnya, yaitu
tahap preparasi. Langkah pertama yang
dilakukan untuk menganalisa kandungan
logam berat, dalam hal ini besi dan timbal
dengan AAS adalah memasukkan/ mengganti
lampu katoda sesuai dengan logam yang ingin
dianalisa dan kemudian menyiapkan larutan
standar. Tujuan menggunakan larutan standar
ini adalah untuk mengetahui seberapa besar
absorbansi larutan standar. Dengan demikian
dapat
dibuat
kurva
kalibrasi
yang
menghubungkan antara absorbansi dan
konsentrasi larutan standar.
Analisa selanjutnya dilakukan pada
ketiga sampel yang akan dilihat seberapa besar
kandungan logam Pb dan Fe yang terdapat
pada sampel. Mula-mula sampel yang sudah
diencerkan dengan aquabidest akan dianalisa
dengan melewatkan larutan sampel pada
nebulizer yang kemudian akan masuk ke ruang
pembakaran. Dalam ruang pembakaran, larutan
sampel akan terbakar dan teratomisasi pada
suhu tertentu, sehingga nyala api yang
dihasilkan mengandung unsur-unsur logam
yang akan dianalisa. Sebagian besar atom-atom
ini akan tinggal sebagai atom netral dalam
keadaan dasar (ground state), dan sebagian
kecilnya akan terkesitasi oleh nyala dengan
energi tertentu. Atom-atom netral dalam
ground state tersebut akan menyerap sebagian
radiasi yang dihasilkan oleh unsur-unsur logam
yang dianalisa.
Sumber cahaya yang dihasilkan oleh
lampu katoda akan meneruskan cahayanya ke
dalam nyala api yang teratomisasi dan
selanjutnya radiasi yang dihasilkan oleh unsurJurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
unsur logam akan diteruskan menuju
monokromator. Keluaran monokromator inilah
yang kemudian akan dideteksi kandungan
logamnya melalui detektor dan data dari
detektor akan dibacakan hasilnya oleh
komputer/data processor.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisa Tanah Sebelum tercemar Oli Bekas
Pada penelitian ini kami menganalisa
pengangkatan logam berat (besi dan timbal)
pada tanah cemaran oli bekas. Sebelum
dilakukan pembuatan sampel tanah yang
tercemar oli bekas, tanah kondisi yang
digunakan harus dianalisa terlebih dahulu
dengan SEM (Scanning Electron Microscope).
Tanah kering ditempatkan pada specimen
holder yang kemudian dilekatkan pada sample
holder, agar tidak mengganggu proses imaging
pada saat analisa, sample tersebut di ratakan
dengan dusk-off terlebih dahulu.
Uji SEM-Phenom ProX di lakukan untuk
memperoleh data unsur – unsur mineral yang
terkandung dalam suatu sampel yang dianalisa
dan menginformasikan persentasi kandungan
unsur-unsur pada tanah yang digunakan. Hasil
uji SEM-Phenom ProX tanah mula-mula
dengan pembesaran 15.000, dengan jarak antar
spot 5
, dan energi kinetik 15 kV akan
ditampilkan pada tabel 1.
Tabel 1. Komposisi Unsur Tanah
yang Digunakan
Konsentrasi
Komponen
Spot 1
Spot
Aluminium
9,9
9,2
Silikon
17,2
8,8
Besi
15,8
10,3
Karbon
11
1,2
Oksigen
44,5
69,3
Timbal
1,5
1,3
Gambar 3. Hasil Dari Uji SEM-EDX Tanah
yang digunakan
Page | 45
Uji % Removal berdasarkan Lama
Pencucian EDTA
Pengujian sampel menggunakan FAAS
ini berdasarkan lama pencucian tanah beroli
dengan EDTA. Disini akan dilihat seberapa
besar % removal yang akan terangkat dari
permukaan tanah yang telah dicuci oleh EDTA.
Hasil uji FAAS untuk EDTA dengan
konsentrasi yang berbeda-beda dapat dilihat
dari gambar 4. Pada gambar 4. terlihat bahwa
kondisi optimal pengangkatan logam terdapat
pada lama waktu pencucian 60 menit. Kondisi
optimal yang tertinggi dicapai oleh logam Pb
dibandingkan dengan logam Fe. Dimana pada
waktu 60 menit % removal logam Pb mencapai
41,98 % sedangkan % removal logam Fe hanya
mencapai 19,64 %. Dilihat dari waktu yang
berbeda-beda, logam Pb lebih banyak terangkat
apabila dibandingkan dengan logam Fe. Nilai
rata-rata logam Pb yang terangkat dari waktu
ke waktu adalah sebesar 24,26 % sedangkan
logam Fe sebesar 11,39 %.
Gambar
4.
berbeda. Kondisi optimal pengangkatan logam
Fe terjadi pada waktu 90 menit sedangkan
logam Pb terdapat pada waktu 30 menit.
Kondisi optimum yang tertinggi dicapai oleh
logam Fe dibandingkan dengan logam Pb.
Dimana pada waktu 90 menit % removal
logam Fe mencapai 62,96 % sedangkan pada
waktu 30 menit % removal logam Pb hanya
mencapai 17,34 %. Sama halnya dengan
penggunaan EDTA 0,05 M, logam Pb setelah
melewati kondisi optimal pengangkatan
logamnya mengalami penurunan di waktu 60
menit dan kemudian konstan diwaktu 90 menit.
Sedangkan Fe perlu dilakukan pengujian lebih
lanjut untuk lama waktu pencucian lebih dari
90 menit. Dilihat dari waktu yang berbedabeda, pengangkatan logam Fe untuk waktu 30
menit lebih kecil daripada logam Pb. Namun,
untuk waktu 60 – 90 menit pengangkatan
logam Fe lebih besar daripada logam Pb. Nilai
rata-rata logam Fe yang terangkat adalah
sebesar 31,61 % sedangkan logam Pb yang
terangkat sebesar 23,93 %.
Pengaruh waktu pencucian
terhadap % removal Pb dan Fe
Pada gambar 4. terlihat bahwa kondisi
optimal yang dicapai untuk mengangkat logam
berbeda. Kondisi optimal pengangkatan logam
Pb terjadi pada waktu 30 menit sedangkan
logam Fe terdapat pada waktu 60 menit. Sama
halnya seperti penggunaan EDTA 0,025 M,
kondisi optimum yang tertinggi dicapai oleh
logam Pb dibandingkan dengan logam Fe.
Dimana pada waktu 30 menit % removal
logam Pb mencapai 24,97 % sedangkan pada
waktu 60 menit % removal logam Fe hanya
mencapai 17,34 %. Logam Pb setelah melewati
kondisi optimal, pengangkatan logamnya
mengalami penurunan di waktu 60 menit dan
kemudian konstan diwaktu 90 menit. Dilihat
dari waktu yang berbeda-beda, logam Pb lebih
banyak terangkat apabila dibandingkan dengan
logam Fe. Nilai rata-rata logam Pb yang
terangkat dari waktu ke waktu adalah sebesar
21,99 % sedangkan logam Fe sebesar 11,18 %.
Pada gambar 6. terlihat bahwa kondisi
optimal yang dicapai untuk mengangkat logam
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
Gambar
5.
Pengaruh waktu pencucian
terhadap % removal Pb dan Fe
Gambar
6.
Pengaruh waktu pencucian
terhadap % removal Pb dan Fe
Pada gambar 6 terlihat bahwa kondisi
optimal yang dicapai untuk mengangkat logam
berbeda. Kondisi optimal pengangkatan logam
Fe terjadi pada waktu 90 menit sedangkan
logam Pb terdapat pada waktu 60 menit.
Kondisi optimum yang tertinggi dicapai oleh
logam Fe dibandingkan dengan logam Pb.
Page | 46
Dimana pada waktu 90 menit % removal
logam Fe mencapai 88,23 % sedangkan pada
waktu 60 menit % removal logam Pb hanya
mencapai 21,76 %. Pengangkatan logam Fe
perlu dilakukan pengujian lebih lanjut untuk
lama waktu pencucian lebih dari 90 menit.
Sedangkan logam Pb sebelum mencapai
kondisi optimal pengangkatan logamnya
konstan dari waktu 30 – 60 menit dan
kemudian mengalami penurunan di waktu 60 90 menit. Sama halnya dengan penggunaan
EDTA 0,075 M, dilihat dari waktu yang
berbeda-beda pengangkatan logam Fe untuk
waktu 30 menit lebih kecil daripada logam Pb.
Namun, untuk waktu 60 – 90 menit
pengangkatan logam Fe lebih besar daripada
logam Pb. Nilai rata-rata logam Fe yang
terangkat adalah sebesar 43,50 % sedangkan
logam Pb yang terangkat sebesar 27,72 %.
pada konsentrasi yang berbeda-beda dalam
waktu yang sama dapat dilihgat pada grafik
dibawah ini:
Pada gambar 8. dapat dilihat kondisi
optimal pengangkatan logam Fe dan Pb pada
tiap konsentrasi EDTA berbeda-beda. Kondisi
pengangkatan Fe dan Pb optimal pada waktu
30 menit dicapai pada saat konsentrasi larutan
EDTA 0,1 M. Pada waktu 30 menit, EDTA 0,1
M mampu mengangkat logam Fe dan Pb
sebesar 9,82% dan 31,22%. Dari grafik dapat
dilihat bahwa pada waktu pencucian tanah
selama 30 menit, kenaikan % removal logam
Fe dan Pb terus meningkat seiring dengan
peningkatan konsentrasi larutan EDTA. Pada
grafik dapat dilihat terjadi peningkatan removal
yang cukup signifikan pada logam Pb pada
konsentrasi 0,025 M ke 0,05 M sebesar
11,22%,
dan
selanjutnya
mengalami
peningkatan yang konstan pada konsentrasi
0,05 M ke 0,1 M sebesar 3,3 %.
Gambar
Gambar 8. Pengaruh Konsentrasi EDTA
terhadap % removal Pb dan Fe
Dari gambar diatas dapat diamati bahwa
pengangkatan logam Pb lebih tinggi
dibandingkan dengan logam Fe. Diperlukan
pengujian lebih lanjut untuk mengoptimalkan
pengangkatan logam Fe pada konsentrasi
EDTA yang lebih tinggi. EDTA pada
konsentrasi 0,1 M mampu mengangkat logam
Pb lebih dari 30%. Nilai rata-rata pengangkatan
logam Fe secara keseluruhan sebesar 5,66%
sedangkan logam Pb yang terangkat sebesar
24,53%.
7.
Pengaruh waktu pencucian
terhadap % removal Pb dan Fe
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan
oleh Bermond dan Ghestem (2001) logam yang
diserap oleh senyawa EDTA dapat dibedakan
menjadi 2 (dua) jenis, yaitu: logam yang dapat
diserap dalam waktu singkat dan logam yang
dapat diserap dalam waktu lama. Logam Pb
mengalami percepatan penyerapan pada 30
menit dan untuk waktu selanjutnya logam
penyerapan logam Pb berjalan konstan karena
logam ini tergolong pada jenis logam yang
dapat terserap dalam waktu singkat. Sedangkan
Fe pada konsentrasi yang rendah 0,025 M dan
0,050 M) terserap secara maksimal pada waktu
60 menit dan konstan pada 90 menit. Namun
pada konsentrasi yang tinggi (0,075 M dan 0,1
M) penyerapan logam Fe terus mengalami
kenaikan seiring lamanya waktu pencucian.
Hal ini dikarenakan logam Fe tergolong pada
jenis logam yang dapat terserap dalam jangka
waktu yang panjang.
Uji %Removal berdasarkan Konsentrasi
EDTA
Pengujian sampel tanah tercemar oli
bekas dengan pencucian menggunakan EDTA
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
Gambar
9.
Pengaruh waktu pencucian
terhadap % removal Pb dan Fe
Page | 47
Pada gambar 9. dapat dilihat kondisi
optimal pengangkatan logam Fe dan Pb pada
tiap konsentrasi EDTA berbeda-beda. Kondisi
pengangkatan Fe dan Pb optimal pada waktu
60 menit dicapai pada saat konsentrasi larutan
EDTA 0,025 M yaitu sebesar 41,97 %, dan
setelahnya mengalami penurunan yang cukup
drastis pada konsentrasi 0,05 M sebesar 21,5
%. Pada kondisi 0,05 M - 0,075 M
pengangkatan
logam
Pb
mengalami
pengangkatan sebesar 1,365%, dan mengalami
kenaikan yang cukup drastis dari konsentrasi
0,075 M - 0,1 M sebesar 8,43 %. Kondisi
optimal pengangkatan logam Fe dicapai saat
konsentrasi EDTA 0,1 M yaitu sebesar 32,45
%. Pada konsentrasi EDTA 0,05 M – 0,1 M, %
removal logam Fe terus mengalami kenaikan
yang hampir konstan, 0,05 M – 0,075 M
sebesar 7,85 % dan 0,075 M – 0,1 M sebesar
7,25%.
Dari grafik diatas dapat diamati bahwa
pengangkatan logam Pb lebih tinggi
dibandingkan dengan logam Fe. Diperlukan
pengujian lebih lanjut untuk mengoptimalkan
pengangkatan logam Fe pada konsentrasi
EDTA yang lebih tinggi. EDTA pada
konsentrasi 0,1 M mampu mengangkat logam
Pb lebih dari 40%. Nilai rata-rata pengangkatan
logam Fe secara keseluruhan sebesar 23,65 %
sedangkan logam Pb yang terangkat sebesar
28,58 %.
pada logam Fe pada konsentrasi 0,05 M ke
0,075 M sebesar 47,54%. Selanjutnya
pengangkatan logam Fe mengalami kenaikan
pada 0,075 M ke 0,1 M sebesar 25,27 %.
Sedangkan logam Pb tidak mengalami
peningkatan yang berarti, nilai % removal Pb
memiliki kenaikan yang hampir konstan yaitu
sebesar 2,98 % pada 0,025 M – 0,05 M, 0,18%
pada 0,05 M - 0,075 M, dan 0,61 % pada 0,075
M 0,1 M.
Dari grafik diatas dapat diamati bahwa
pengangkatan logam Fe lebih tinggi
dibandingkan dengan logam Pb. Diperlukan
pengujian lebih lanjut untuk mengoptimalkan
pengangkatan logam Pb pada konsentrasi
EDTA yang lebih tinggi. EDTA pada
konsentrasi 0,1 M mampu mengangkat logam
Fe lebih dari 80%. Nilai rata-rata pengangkatan
logam Fe secara keseluruhan sebesar 44,7 %
sedangkan logam Pb yang terangkat sebesar
20,47%.
Dari grafik diatas dapat diamati bahwa
pengangkatan logam Fe lebih tinggi
dibandingkan dengan logam Pb Nilai rata-rata
pengangkatan logam Fe secara keseluruhan
sebesar 44,7 % sedangkan logam Pb yang
terangkat sebesar 20,47%. Logam Fe memiliki
konstanta kestabilan yang tinggi pada saat
membentuk Fe(III)–EDTA dengan nilai log k =
25,10, sedangkan Pb(II)–EDTA dengan nilai
log k = 18. EDTA tidak mengikat kation logam
secara spesifik, logam dengan nilai k yang
lebih tinggi akan menggantikan logam dengan
nilai stabilitas yang rendah dan kemudian
berikatan dengan EDTA dan membentuk
kompleks senyawa EDTA dengan logam, oleh
karena itu EDTA mengikat ion Fe3+ lebih
banyak dibanding dengan ion Pb2+.
4.
Gambar 10.
Pengaruh waktu pencucian
terhadap % removal Pb dan Fe
Pada gambar 10. dapat dilihat bahwa
kondisi optimal pengangkatan logam Fe dan Pb
adalah pada saat konsentrasi EDTA 0,1 M.
Pada waktu 90 menit, EDTA 0,1 M mampu
mengangkat logam Fe dan Pb sebesar 88,23%
dan 21,76%. Dari grafik dapat dilihat bahwa
pada waktu pencucian tanah selama 90 menit,
kenaikan % removal logam Fe dan Pb terus
meningkat seiring dengan peningkatan
konsentrasi larutan EDTA. Pengangkatan
logam Fe lebih besar dibandingkan dengan
logam Pb. Pada grafik dapat dilihat terjadi
peningkatan removal yang cukup signifikan
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
KESIMPULAN
Dari
hasil
penelitian
ini
dapat
disimpulkan bahwa
a. Hasil analisa menunjukkan removal
Fe lebih besar dari removal Pb pada
waktu 90 menit dengan konsentrasi
EDTA 0,1 M. Persentasi penghilangan
logam Fe berkisar2,35% - 88,22%,
removal logam Pb berkisar dari
13,39% - 31,22%.
b. Keefektifan removal logam meningkat
dengan kenaikan konsentrasi. Logam
Fe terangkat secara maksimal pada
konsentrasi larutan EDTA 0,1 M pada
90 menit, sedangkan Pb berkurang
terangkat secara maksimal pada
Page | 48
konsentrasi larutan EDTA 0,1 M pada
30 menit.
DAFTAR PUSTAKA
Bambang. 2011. Instrumen Kimia AAS.
http://anekakimia.blogspot.com/2011/
06/
instrumen-kimia-aas-atomicabsorption.html. Diakses pada 18
Agustus 2015.
Bermond, A., Ghestem, J.P., 2001. Kinetic
study of trace metal EDTA-desorption
from contaminated soils. In: Selim,
H.M., Sparks, D.L. (Eds.), Heavy
Metals Release in Soils. Lewis
Publishers, Boca Raton, FL, pp. 131–
147.
Cheney, Brandon. 2010. Introduction to
Scanning Electron Microscopy. http://
www.sjsu.edu/people/anastasia.miche
als/courses/MatE143/s1/SEM_GUDE.
pdf. Diakses pada tanggal 20 Agustus
2015.
Darma, Amerta. 2010. Mikroskop Pemindai
Elektron
(SEM).
http://www.
scribd.com/doc/25416900/MikroskopPemindai-Elektron-Sem#scribd. Diakses pada tanggal 20 Agustus 2015.
Harris, Daniel C. 2007. Quantitative Chemical
Analysis. Seventh Edition. W. H.
Freeman and Company: New York.
Hasmicho, Angga. 2013. 3 Proses Metode
Atomisasi
pada
SSA.
http://
anggahasmiko.blogspot.com/2013/05/
3-proses-metode-atomisasi-pada-ssa
.html. Diakses pada tanggal 18
Agustus 2015.
Nur, Marhamah dan Rita. 2010. Scanning
Electron
Microscopic.
https://laskarvck.
wordpress.com/2010/12/18/scanning-
Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 21, April 2015
electron-microscopic/. Diakses pada
tanggal 20 Agustus 2015.
Pansu, Marc dan Jacques Gautheyrou. 2006.
Handbook of Soil Analysis. SpringerVerlag, Berlin Heidelberg: New York.
Robinson, James W., Eileen M., George M.
2014. Undergraduate Instrumental
Analysis. Seventh Edition. Taylor &
Francis Group: New York
Trisno, Alex. 2012. Atomic Absorption
Spectrophotometer (AAS). https://
alextrisno1.wordpress.com/2012/03/0
2/aas/. Diakses pada tanggal 20
Agustus 2015.
Quim. Nova, 2003. EDTA : The Chelating
Agent under Environmental Scrunity.
Journal Vol. 26, No. 6, 901-905
Zou, Zeli. 2009. The study of operating
variables in soil washing with EDTA.
Zhang, Weihua. 2010. Influence of soil
washing with a chelator on subsequent
chemical immobilization of heavy
metals in a contaminated soil. Journal
of hazardeous materials.
.
Page | 49