Pengaruh pH terhadap Biosorpsi Timbal Pb(II) oleh Pseudomonas putida Terimobilisasi pada Matriks Kalsium Alginat

Abstract

ABSTRAK

Penelitian ini mengevaluasi pengaruh pH terhadap biosorpsi Pb(II) menggunakan Pseudomonas putida yang diimobilisasi dalam matriks kalsium alginat. Biosorben disiapkan dengan mencampurkan suspensi sel (±10⁸ CFU/mL) ke dalam larutan alginat steril dan meneteskan campuran ke larutan CaCl₂ 0,1 M untuk membentuk bead, diikuti pengeringan dan pengayakan. Uji batch dilakukan pada C₀=25 mg/L (100 mL), massa biosorben 0,15 g, pengadukan 60 menit pada suhu kamar, dan variasi pH 3–8 konsentrasi akhir diukur dengan AAS. Karakterisasi dilakukan menggunakan FTIR dan SEM-EDX sebelum dan sesudah adsorpsi. Hasil menunjukkan kapasitas meningkat dari pH 3–4 dan optimum pada pH sekitar 5, kemudian menurun/menetap pada pH lebih tinggi. FTIR mengindikasikan pergeseran/peluruhan pita –COO⁻ dan –OH/–NH yang konsisten dengan kompleksasi dan pertukaran ion pada matriks alginat/biomassa, sedangkan SEM memperlihatkan permukaan yang lebih kasar pasca-adsorpsi.  Temuan ini menegaskan bahwa imobilisasi P. putida pada kalsium alginat efektif untuk penghilangan Pb(II), dengan pH sebagai variabel kunci untuk mengoptimalkan kinerja.

Kata kunci: Biosorpsi; Pseudomonas putida;Imobilisasi; pH; Pb(II).

ABSTRACT

This study examines the effect of pH on Pb(II) biosorption by calcium–alginate–immobilized Pseudomonas putida. The biosorbent was prepared by mixing a cell suspension (≈10⁸ CFU/mL) with sterile alginate and dripping the mixture into 0.1 M CaCl₂ to form beads, followed by drying and sieving.  Batch tests used an initial Pb(II) concentration of 25 mg/L (100 mL), biosorbent mass of 0.15 g, 60 min contact at room temperature, and pH variation from 3 to 7; residual Pb(II) was quantified by AAS.  FTIR and SEM-EDX characterizations were performed before and after adsorption.  Results show increasing capacity from acidic conditions to a maximum at around pH 5, followed by a decrease/plateau at higher pH.  FTIR reveals shifts/intensity changes of –COO⁻ and –OH/–NH bands indicative of complexation and ion-exchange within the alginate/biomass matrix, while SEM images show roughened, heterogeneous surfaces after adsorption.

These findings confirm that immobilized P. putida is effective for Pb(II) removal and that pH control is critical to optimize performance.

Keywords: Biosorption; Pseudomonas putida; Immobilization; pH; Pb(II).