|
Biomassa alga hijau Spirogyra subsalsa telah digunakan untuk biosorpsi ion-ion Pb2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+, Cr3+ dan Cr6+ dalam larutan. Kapasitas serapan biomassa sangat dipengaruhi oleh pH larutan dan penyerapan maksimum untuk masing-masing ion diatas terjadi ada pH 4.0, kecuali umtuk ion Cr6+ pada pH 2,0. Persamaan isoterm Langmuir digunakan untuk memplot data yang diperoleh. Kapaasitas serapan maksimum biomassa untuk Pb2+(9,04 mg), Cu2+ (6,03 mg), Cd2+ (3,56 mg). Zn2+ (2,9l mg), Cr3+ (1,86mg) ma Cr6+ (1,51 mg) per gram biomass kering. Proses biosorpsi masing-masing kation Pb2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+ berlangsung relatif cepat dimana sekitar 87,5%; 99%; 94,7% dan 97,2% dari jumlah total logam terserap terjadi dalam selang waktu sekitar 5 menit. Sedangkan Cr3+ dan Cr6+ terserap sekitar 37,4% dan 21,9% selama selang waktu I0 menit.Data penelitian dari sistem kation biner memperlihatkan bahwa keberadaan kation kedua mengakibatkan turunnya kapasitas serapan biomassa terhadap kation pertama. Pada sistem campuran biner Pb2+-Cu2+ and Pb2+-Ca2+ keberadaan kation Cu2+ sebagai ion kedua lebih efektif menurunkan kapasitas serapan Pb2+ (18,7%) dari keberadaan kation Ca2+ terhadap Pb2+ (8,1%). Pengaaruh yang juga terlihat pada sistem campuran biner Cu2+-Pb2+ dm Cu2+-Cd3+ (masing-masing 14,4% dan 7,7%). Data ini berimplikasi bahwa penyerapan kation Pb2+ dan Cu2+ (keduanya asam intermediate) oleh biomassa Spirogyra subsalsa lebih mudah terjadi dari penyerapan ion Cd2+ dan Ca2+. Fakta ini juga memperlihatan adanya pusat aktif yang sama yang berperan dalam proses biosorpsi kation logam berat. Biosorpsi melibatkan mekanisme pertukaran ion antara ion Iawan yang termuat dalam biomassa dan ion logam berat atau proton yang berasal dari eluen.Analisa biomassa alga dengan FTIR memperlihatkan terdapat nya gugus fungsi karboksil, amino, amida, karbonil dan hidroksil, yang merupakan pusat aktif yang herperan penting dalam mengikat ion Iogam. Perlakuan biomassa alga hijau S. sub dengan reagen pemodifikasi gugus karboksil, karbonil dan amina, secara umum, menyebabkan turunnya kapasitas serapan biomassa, sedangkan immobilisasi sel biomassa dengan natrium silikat meningkatkan kapasitas serapan biomassa. Proses biosorpsi ion logam oleh biomassa terimobilisasi berlangsung cepat, dimana labi dari 50% dari penyerapan total terjadi pada laju alir eluen 2,5 mL/menit. Biomassa alga hijau S. subsalsa yang telah memuat ion logam dapat diregenasi dengan asam nitrat 0,5 M, dengan perolehan kembali Iebih dari 89%.The green algae Spirogyra subsalsa biomassa was used for the biosorption of Pb2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+, Cr3+ dan Cr6+ ions. The biosorption capacity of biomass depended strongly on pH and the maximum adsorption cations was observed at pH 4.0, except for Cr6+ at pH 2.0. The Langmuir adsorption isotherms were used to lit the experimental data. The maximum biosorption capacities of green algae s. subsalsa biomass for Pb2+(9,04 mg), Cu2+ (6,03 mg), Cd2+ (3,56 mg). Zn2+ (2,9l mg), Cr3+ (1,86mg) ma Cr6+ (1,51 mg) per gram dry biomass in 30 minute contact time. The biosorption process of Pb2+, Cu2+, Cd2+, Zn2+ cations was a rapid process, wherein 87,5%; 99%; 94,7% dan 97,2% of the final uptake value occur within the first 5 min of the contact time, receptively, while Cr3+ and Cr6+ cations, 37,4% and 21,9% uptake occurred within the first ten minutes of exposure. It has been found that metals biosorption by green algae S. subsalsa biomass is selective and, in some cases, competitive. The experimental data of each binary cations system demonstrated that the presence of the secondary metal ion in the system resulted in a decrease in the sorption capacity of the primery metal.For Pb2+-Cu2+ and Pb2+-Ca2+ binary mixture, the presence of Cu2+ as secondary ions more effectively decrease; the sorption capacity of Pb2+ (18,7%) then the effect of Ca2+ to Pb2+ (8,1%); Similar effect was also obsered for the binary mixture Cu2+-Pb2+ dm Cu2+-Cd3+ (14,4% and 7,7% respectively). This potentially implied that the sorption of Pb2+ and Cu2+ (both intermediate acid) by Spyrogyra subsalsa biomassa was more favorable than the sorption of the Cd2+ dan Ca2+ ions. Also, this implied that there existed the same pooled binding site for the sorption of all of these heavy metal cations.The mechanism involved in biosorption resulted ion exhange between cation metals, as counters ions was loaded in the biomass and heavy metals ions or proton taken up from eluen. FTIR analysis of algal biomass showed the presence of carboxyl, amino, amide, carbonyl and hydroxyl groups, which were responsible for biosorption of metal ions. Treating of Spirogyra subsalsa biomass by chemical modification of carboxyl, carbonyl and amine groups, that is, generally, cause reduced the total biosorption capacity of biomass. Generally, immobilization biomass by sodium silicate increased the total biosorption capacity of biomass. The biosorption process of metal ions by immobilized biomass was a rapid process, wherein more than 50% of the final uptake value occur at rate flow 2,5 mL/minute. The algae S. subsalsa biomass could be regenerated using 0,5 M HNO3, up to 89% recovery. |
