TINJAUAN PUSTAKA
2.2 KALSINASI - KARBONASI
Senyawa kalsium karbonat (CaCO3) yang banyak terdapat di alam kemudian diadopsi dalam industri proses yang digunakan sebagai padatan adsorben melalui proses kalsinasi dan karbonasi yang bersifat reversibel seperti dalam proses dibawah ini [11]. Berikut ini merupakan persamaan reaksi kimia dari kalsinasi dan karbonasi yaitu:
Kalsinasi endotermik:
CaCO3(s) ↔ CaO (s) + CO2(g) ΔH = 178 kJ/mol (2.2) Karbonasi eksotermik:
10
Menurut Yan dkk (2012) bahwa kalsinasi dijelaskan dalam lima langkah proses [11] yaitu:
1. Perpindahan panas dari lingkungan ke permukaan eksternal partikel.
2. Perpindahan panas dari permukaan ekternal partikel ke bagian dalam dari permukaan sampel.
3. Penyerapan panas dan dekomposisi termal pada permukaan partikel. 4. Pembentukan difusi oleh CO2 melalui lubang CaO
5. Difusi CO2 menuju lingkungan.
Temperatur kalsinasi konvensial untuk kalsium adalah 900oC. Konversi sempurna dari kalsium karbonat dan kalsium oksida terjadi pada suhu 1200oC dengan pH berkisar 12,4 [12]. Tabel 2.1 merupakan tabel dari suhu kalsinasi yang dilakukan pada tiga tahapan pemanasan.
Tabel 2.1 Suhu kalsinasi pada tiga tahapan pemanasan [12] 100oC 400oC 500oC 650oC 700oC 850oC 1200oC CaCO3 pH 6,5 - 7,78 pH pH 8 - pH 11,5 50% CaCO3 50% CaO 100% CaO dengan meningkat-nya porositas, lebih besar luas permukaan MgCO3 pH 6,9 - 75% MgCO3 25% MgO pH 10-11 Sifat bakterios-tatik, ukuran pori meningkat, kelarutan meningkat - - ZnCO3 - 364oC ZnO 100% agen bakteriostatik pH 8,25 - - - - -
2.3 KERANG ( BIVALVIA / PELECYPODA)
Bivalvia adalah kelas dalam moluska yang mencakup semua kerang-kerangan: memiliki sepasang cangkang (nama "bivalvia" berarti dua cangkang). Nama lainnya adalah Lamellibranchia, Pelecypoda, atau bivalva. Ke dalam kelompok ini termasuk berbagai kerang, kupang, remis, kijing, lokan, simping, tiram, serta kima, meskipun variasi di dalam bivalvia sebenarnya sangat luas.
Kerang-kerangan banyak bermanfaat dalam kehidupan manusia sejak masa dulu. Dagingnya dimakan sebagai sumber protein. Cangkangnya dimanfaatkan sebagai perhiasan, bahan kerajinan tangan, bekal kubur, serta alat pembayaran pada masa lampau. Mutiara dihasilkan oleh beberapa jenis tiram. Pemanfaatan modern juga menjadikan kerang-kerangan sebagai biofilter terhadap polutan.
Kerang yang hidup di laut dan remis yang hidup di air tawar adalah contoh kelas Bivalvia. Hewan Bivalvia bisa hidup di air tawar, dasar laut, danau, kolam, atau sungai yang banyak mengandung zat kapur. Zat kapur ini digunakan untuk membuat cangkoknya.
Hewan ini memiliki dua kutub (bi = dua, valve = kutub) yang dihubungkan oleh semacam engsel, sehingga disebut Bivalvia. Kelas ini mempunyai dua cangkok yang dapat membuka dan menutup dengan menggunakan otot aduktor dalam tubuhnya. Cangkok ini berfungsi untuk melindungi tubuh. Cangkok di bagian dorsal tebal dan di bagian ventral tipis. Kepalanya tidak nampak dan kakinya berotot. Fungsi kaki untuk merayap dan menggali lumpur atau pasir
Cangkok ini terdiri dari tiga lapisan, yaitu :
a. Periostrakum adalah lapisan terluar dari zat kitin yang berfungsi sebagai pelindung.
b. Lapisan prismatik tersusun dari kristal – kristal kapur berbentuk prisma. c. Lapisan nakreas atau sering disebut lapisan induk mutiara, tersusun dari
12
2.3.1 SEJARAH KERANG
Kerang merupakan makanan yang umumnya dijumpai di daerah pantai. Terdapat berbagai macam jenis kerang seperti :
a. Kerang Hijau
Merupakan salah satu jenis kerang yang digemari masyarakat, memiliki nilai ekonomis dan kandungan gizi yang sangat baik untuk dikonsumsi. Kerang hijau mengandung protein cukup tinggi, rata-rata 67 gr per 100 gr bobot kering. Kandungan gizi lainnya yang dimiliki kerang hijau antara lain: karbohidrat 2%, lemak 0,45%, air 78%. Ada pun mineral utama yang dikandung oleh kerang hijau yaitu kalsium (133 mg) dan fosfor (170 mg). Dengan mengkonsumsi kerang hijau secara teratur, kita akan mendapat asupan kalsium yang memadai sehingga penyakit keropos tulang (osteoporosis) dapat dihindari [14].
b. Kerang Darah (Anadara granosa)
Merupakan salah satu jenis kerang yang berpotensi dan bernilai ekonomis untuk dikembangkan sebagai sumber protein dan mineral untuk memenuhi kebutuhan pangan masyarakat Indonesia. Kerang darah banyak ditemukan pada substrat yang berlumpur di muara sungai dengan tofografi pantai yang landai sampai kedalaman 20 m. Disebut kerang darah karena kelompok kerang ini memiliki pigmen darah merah/haemoglobin yang disebut
bloody cockles, sehingga kerang ini dapat hidup pada kondisi kadar oksigen yang relatif rendah, bahkan setelah dipanen masih bisa hidup walaupun tanpa air. Ciri-ciri kerang darah adalah sebagai berikut:
1. mempunyai 2 keping cangkang yang tebal, ellifs dan kedua sisi sama.
2. cangkang berwarna putih ditutupi periostrakum yang berwarna kuning kecoklatan sampai coklat kehitaman.
3. Ukuran kerang dewasa 6-9 cm [15].
Limbah cangkang kerang darah tersebut mengandung senyawa kalsium karbonat (CaCO3) sebesar 95 – 99% berat, dimana dapat dijadikan sebagai sumber bahan baku adsoprsi [4].
Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Nor Adilla [11] menunjukkan komposisi dari berbagai daerah di Malaysia serta kandungan dari cangkang kerang darah seperti terlihat dalam tabel 2.2 dibawah ini.
Tabel 2.2. Komposisi dari cangkang kerang darah [11]
c. Tiram ( Osyter )
Mentah mengandung berbagai macam mineral antara lain kalsium, besi, magnesium, phosphor, potassium, sodium, seng, tembaga dan Selenium. Komposisi nutrisi tiram per 100 gram adalah air 74,56 gram, energi 105 k.kal, protein 17,1 gram, lemak 0,76 gram, seng atau zinc (Zn) 16,62 mg [14].
Cangkang tiram kaya akan senyawa kalsium karbonat (CaCO3) yang mana senyawa tersebut sangat sesuai sebagai bahan baku untuk menghilangkan senyawa fosfat. Hal ini disebabkan senyawa CaCO3 dapat dijadikan senyawa CaO yang merupakan senyawa aktif dalam hal penghilangan senyawa fosfat dengan teknik adsorpsi. Dengan banyaknya sisa cangkang kerang tiram yang terbuang akan menyebabkan polusi lingkungan. Sehingga cangkang tiram dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan baku adsorpsi. Tiram ini diperoleh dari provinsi Surat Thani di Thailand. Kandungan CaCO3 dari cangkang tiram ini sebesar 93,3% dengan senyawa lain sebesar 6,7% [3].
Komposisi kimia yang telah diteliti oleh Yong Sik ok, dkk (2010) menunjukkan bahwa tiram yang diperoleh setelah dikasinasi merupakan faktor utama dalam cangkang kerang sebesar 96% [5]. Tabel 2.3 dibawah menunjukkan komposisi dari cangkang tiram yaitu:
Tabel 2.3. Komposisi dari cangkang tiram [5]
Sumber/ Mineral Ca+C Mg Na P K Lain – lain
Penang 98.770 0.0476 0.9192 0.0183 0.0398 0.1981 Kuala Selangor 98.8007 0.0477 0.9076 0.0176 0.0392 0.1871 Malacca 98.7834 0.0437 0.9386 0.0178 0.0380 0.1894
CaCO3 SiO2 MgO Al2O3 SrO P2O5 Na2O SO3 Total 95.99 0.70 0.65 0.42 0.33 0.20 0.98 0.72 100
14
2.3.2 KONSUMSI KERANG
Kerang/siput merupakan salah satu jenis ikan yang tercantum dalam daftar Survei Sensus Ekonomi Nasional (SUSENAS). Melalui data SUSENAS, dapat dilakukan penghitungan konsumsi pangan, termasuk diantaranya kelompok pangan dari ikan. Hasil perhitungan SUSENAS 2009 menunjukkan bahwa penyerapan pasar untuk komoditas kerang/siput di tingkat rumah tangga mencapai 25.450 ton dengan konsumsi rata-rata 0,11 kg/kapita. Selama periode tahun 2006 – 2009, tingkat konsumsi tahun 2009 merupakan tingkat konsumsi yang terendah. Sedangkan tahun 2007 merupakan tingkat konsumsi kerang/siput tertinggi yaitu mencapai 0,25 kg/kapita. Dari perkembangan tingkat konsumsi tersebut, rata-rata pertumbuhan untuk konsumsi kerang/ siput adalah -16,06% [14]. Perkembangan konsumsi kerang/siput tahun 2006 – 2009 tersaji dalam Gambar 2.1 dibawah.
Gambar 2.1. Data Konsumsi Kerang / Siput Tahun 2006 – 2009 [14]
Gambaran tingkat konsumsi dan besarnya serapan pasar kerang/siput menurut provinsi berdasarkan data SUSENAS 2008 tersaji dalam Gambar 2.2 dibawah.
Gambar 2.1 dan 2.2 menunjukkan bahwa dengan nilai konsumsi kerang yang tinggi sehingga dihasilkan limbah cangkang kerang yang tinggi, dengan limbah yang tinggi tersebut dapat dimanfaatkan sebagai pembuatan adsorben dari cangkang kerang.