PEMODELAN BOX-BEHNKEN DESAIN PADA ADSORPSI LOGAM TEMBAGA(II) MENGGUNAKAN KARBON AKTIF BIJI SALAK (Salacca zalacca)

DESSY TRI WULANDARI; RIZKA FITRIYANI S; ADI MULYANA SUPRIATNA

Authors

DESSY TRI WULANDARI UIN Sunan Gunung Djati Bandung, Indonesia
RIZKA FITRIYANI S UIN Sunan Gunung Djati Bandung, Indonesia
ADI MULYANA SUPRIATNA UIN Sunan Gunung Djati Bandung, Indonesia

Keywords:

adsorpsi, biji salak, box-behnken, isoterm, karbon aktif, logam tembaga

Abstract

Adsorpsi merupakan metode yang efektif dan efisien dalam mengatasi logam berat tembaga(II) yang ada di perairan. Biji salak berpotensi sebagai adsorben karena memiliki kandungan selulosa yang dapat disintesis menjadi karbon aktif. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan karakteristik dan kemampuan adsorpsi karbon aktif biji salak menggunakan aktivator natrium karbonat serta menentukan kondisi optimum adsorpsi ion logam tembaga(II). Karbon aktif disintesis melalui tahap karbonisasi dan aktivasi kimia, kemudian dianalisis menggunakan FTIR dan SEM. Hasil karakterisasi FTIR mengidentifikasi adanya gugus fungsi seperti −OH, C=O, C−H, dan C−O. Karakterisasi SEM menunjukkan perubahan morfologi menjadi lebih kasar dan berongga dengan struktur yang tidak beraturan. Optimasi dilakukan menggunakan model rancangan Box-Behnken Desain terhadap 3 variabel bebas yaitu massa adsorben, waktu kontak, dan konsentrasi awal ion logam tembaga(II). Berdasarkan Box-Behnken Desain, kondisi optimum adsorpsi diperoleh pada massa adsorben 0,2 g, waktu kontak 60 menit, dan konsentrasi awal 140 mg/L dengan nilai kapasitas sebesar 6,51 mg/g. Efisiensi adsorpsi diperoleh pada massa adsorben 0,6 g, waktu kontak 120 menit, dan konsentrasi awal 100 mg/L dengan efisiensi sebesar 94,10%. Data mengikuti model isoterm Langmuir yang menunjukkan bahwa adsorpsi berlangsung pada lapisan tunggal (monolayer) dengan situs permukaan yang homogen. Hasil ini menunjukkan bahwa karbon aktif biji salak dapat digunakan sebagai adsorben efektif untuk remediasi logam tembaga(II).

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

DESSY TRI WULANDARI, UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi

RIZKA FITRIYANI S, UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi

ADI MULYANA SUPRIATNA, UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi

References

[1] Badan Pusat Statistik, “Produksi Tanaman Buah-buahan dan Sayuran Tahunan Menurut Provinsi dan Jenis Tanaman.” Accessed: Jun. 09, 2026. [Online]. Available: https://www.bps.go.id/id/statistics-table/3/U0dKc1owczVSalJ5VFdOMWVETnlVRVJ6YlRJMFp6MDkjMw==/produksi-tanaman-buah-buahan-dan-sayuran-tahunan-menurut-provinsi-dan-jenis-tanaman--2024.html?year=2025

[2] S. Anggraini and A. Lesmana, “Potensi Pengolahan Limbah Salak Pondoh di Kabupaten Rokan Hulu,” Jurnal Ilmiah Manajemen dan Bisnis, vol. 03, no. 03, 2022.

[3] C. I. Surbakti and B. R. Barus, “Manufacture of Active Carbon Tablets from Salacca (Salacca Zalacca) Seeds as Anti-Diary Treatment,” Jurnal Biosains, vol. 8, no. 1, pp. 30–34, Mar. 2022, doi: 10.24114/jbio.v8i1.32356.

[4] R. Tarisma, B. Fitria, A. Muslim, and E. Munawar, “Efisiensi Penyerapan Ion Logam Cu(II) Menggunakan Karbon Aktif Dari Limbah Sagu,” 2023.

[5] R. Alfi, F. Lubis, H. I. Nasution, and M. Zubir, “Production of Activated Carbon from Natural Sources for Water Purification,” 2020.

[6] Presiden Republik Indonesia, Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup. 2021.

[7] S. Masruroh and T. Purnomo, “Analisis Kandungan Logam Berat Tembaga (Cu) pada Tumbuhan Akuatik sebagai Indikator Pencemaran di Sungai Brantas Mojokerto,” LenteraBio, vol. 13, no. 1, pp. 131–140, 2024, [Online]. Available: https://journal.unesa.ac.id/index.php/lenterabio/index.

[8] H. Saniah, T. Alawiyah, D. Mahdiyah, and R. Rahmadani, “Analisis Pengaruh Waktu Pengambilan Sampel Terhadap Kandungan Logam Berat Tembaga (Cu) pada Air Sungai Sebamban Kabupaten Tanah Bumbu,” Jurnal Surya Medika, vol. 11, no. 2, pp. 197–203, Aug. 2025, doi: 10.33084/jsm.v11i2.10538.

[9] T. Phothitontimongkol and K. Prasertboonyai, “Process Optimization and Modeling of Low-cost Activated Carbon Preparation and Its Application in Chromium (VI) Removal,” Chiang Mai Journal of Science, vol. 49, no. 6, pp. 1559–1575, Nov. 2022, doi: 10.12982/CMJS.2022.100.

[10] Z. N. Fauziah, M. Fathurrahman, L. J. Kusumawardani, L. Heliawati, and R. Artikel, “Pemanfaatan Sekam Padi Menjadi Karbon Aktif Teraktivasi NaCl Sebagai Adsorben Untuk Menjerap Logam Cr(VI),” Alchemy: Journal of Chemistry, vol. 12, no. 2, pp. 44–52, Nov. 2024, doi: 10.18860/al.v12i2.25825.

[11] A. I. Bakti, A. R. Rio, H. I. R. Mosey, and J. Jumriadi, “Biomass-Derived Activated Carbon via Na₂CO₃, KOH, and ZnCl₂ Activation: A Comparative Physicochemical Study toward Energy Storage Electrodes,” Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-Biruni, vol. 14, no. 2, pp. 125–137, Dec. 2025, doi: 10.24042/jipfalbiruni.v14i2.29076.

[12] K. Amru, S. Fahmi, and E. Dhora Jati, “Pemanfaatan Biji Salak (Salacca zalacca) Sebagai Adsorben Logam Cr Dalam Air,” vol. 2, pp. 1117–1123, Apr. 2023.

[13] E. Erawati and E. Rahmalia Helmy, “Pembuatan Karbon Aktif dari Serbuk Gergaji Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) (Suhu dan Waktu Karbonasi),” University Research Collloquium, pp. 105–112, 2018.

[14] A. G. Dumanlı and A. H. Windle, “Carbon fibres from cellulosic precursors: A review,” 2012, Kluwer Academic Publishers. doi: 10.1007/s10853-011-6081-8.

[15] A. El Nemr, R. M. Aboughaly, A. El Sikaily, S. Ragab, M. S. Masoud, and M. S. Ramadan, “Microporous nano-activated carbon type I derived from orange peel and its application for Cr(VI) removal from aquatic environment,” Biomass Convers. Biorefin., vol. 12, no. 11, pp. 5125–5143, Nov. 2022, doi: 10.1007/s13399-020-00995-5.

[16] O. Ioannidou and A. Zabaniotou, “Agricultural residues as precursors for activated carbon production—A review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 11, no. 9, pp. 1966–2005, 2007, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2006.03.013.

[17] Barita Aritonang, Nova Florentina Ambarwati, Eka Margaretha Sinaga, and Ahmad Hafizullah Ritonga, “Sintesis dan Karakterisasi Arang Aktif Dari Kulit Salak Sebagai Adsorben Terhadap Kadar BOD, COD dan TSS Pada Limbah Cair Industri Tekstil,” Jurnal Multidisiplin Madani, vol. 2, no. 6, pp. 2611–2626, Jun. 2022, doi: 10.55927/mudima.v2i6.441.

[18] Sahdiah, Halimahtus, Kurniawa, and Rudi, “Optimasi Tegangan Akselerasi pada Scanning Electron Misroscope–Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDX) untuk Pengamatan Morfologi Sampel Biologi,” Jurnal Sains dan Teknologi, vol. 5, no. 2, pp. 33–40, 2023.

[19] A. B. D. Nandiyanto, R. Oktiani, and R. Ragadhita, “How to read and interpret ftir spectroscope of organic material,” Indonesian Journal of Science and Technology, vol. 4, no. 1, pp. 97–118, 2019, doi: 10.17509/ijost.v4i1.15806.

[20] A. Ilnicka and J. P. Lukaszewicz, “Synthesis of N-rich microporous carbon materials from chitosan by alkali activation using Na2CO3,” Materials Science and Engineering: B, vol. 201, pp. 66–71, Nov. 2015, doi: 10.1016/j.mseb.2015.08.002.

[21] Yusril Bahri Sitanggang, Nia Febrianti, and Ismi Khairunnissa Ariani, “Penggunaan Kulit Lai (Durio kutejensis (Hassk) Becc.) Sebagai Bioadsorben Untuk Menurunkan Kadar Amonia Pada Limbah Cair Domestik Rumah Sakit,” Al-Ard: Jurnal Teknik Lingkungan, vol. 10, no. 2, pp. 90–99, 2025.

[22] S. Ramadhan, P. Lestari, and E. Siswoyo, “Penurunan Logam Berat Kromium (Cr) dalam Air Menggunakan Adsorben Ampas Tebu,” Jurnal Sains dan Teknologi Lingkungan, vol. 18, no. 1, pp. 84–92, Jan. 2026, [Online]. Available: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

[23] A. Silvi Reyra, S. Daud, S. Reni Yenti, and M. Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Riau, “Pengaruh Massa dan Ukuran Partikel Adsorben Daun Nanas Terhadap Efisiensi Penyisihan Fe Pada Air Gambut,” 2017.

[24] R. R. Sahania, Y. Utubira, and J. B. Manuhutu, “Efisiensi dan Kapasitas Adsorpsi Karbon Aktif dari Kulit Jagung dalam Menurunkan Kadar Logam Fe,” vol. 14, no. 1, pp. 60–69, 2024.

25] I. Nurhidayati, B. Mellisani, F. Puspita, and A. R. Putri, “Penentuan Isoterm dan Kinetika Adsorpsi Ion Besi oleh Sedimen Sebagai Adsorben,” WARTA AKAB VOLUME, vol. 46, no. 1, pp. 75–83, Jul. 2022.