Perhitungan Fluks Membran Khitosan dengan

BAB VI PEMBAHASAN

6.6 Perhitungan Fluks Membran Khitosan dengan

Fluks dapat diartikan sebagai jumlah volume permeat yang melewati

satuan luas membran dalam waktu tertentu dengan adanya gaya dorong dalam hal ini berupa tekanan (Mulder, 1996). Fluks (J) membran khitosan dapat dihitung dengan menggunakan rumus : ; dimana V = volume permeat, A (luas permukaan membran) = 6,79.10^-3 m² dan t (waktu) = 0,5 jam dengan tekanan

yang bekerja pada pompa vakum sebesar 350 mbar. Hasil perhitungan fluks membran khitosan 1%, 2%, 3%, 4% dan 5% terdapat pada Tabel 6.1.

Tabel 6.2. Hasil perhitungan fluks membran khitosan Membran khitosan konsentrasi membran khitosan maka fluks semakin menurun, hal ini terjadi dari membran khitosan konsentrasi 1% sampai pada konsentrasi membran khitosan 3%, sedangkan pada konsentrasi membran khitosan 4% dan 5% nilai fluks mengalami kenaikkan kembali. Kondisi ini disebabkan pada membran khitosan 1% kelarutan khitosan sangat encer sehingga menghasilkan struktur membran dengan pori-pori yang tidak merata, sedangkan kondisi membran 2% dan 3%

menghasilkan struktur membran dengan pori-pori yang lebih merata karena pada konsentrasi membran 2% kelarutan khitosan semakin baik dan melarut dengan sempurna pada membran khitosan 3%. Pada konsentrasi membran khitosan 4%

dan 5% terjadi peningkatan fluks, kondisi ini disebabkan kelarutan khitosan pada membran 4% mengalami penurunan dan pada konsentrasi membran 5% kelarutan khitosan mengalami kejenuhan dengan timbulnya gumpalan pada larutan yang menyebabkan saat membentuk membran menghasilkan pori-pori yang tidak merata pada seluruh permukaan membran.

6.7. Penurunan Kadar Fosfat dalam Larutan Standar

Pada penelitian ini penurunan kadar fosfat dilakukan pada larutan standar fosfat dengan konsentrasi 10 ppm menggunakan membran khitosan 1%, 2%, 3%, 4% dan 5% dengan waktu kontak 30, 60, 90 dan 120 menit. Hasil optimal pada perlakuan larutan standar fosfat 10 ppm baik konsentrasi membran khitosan maupun waktu kontak akan dipilih dan diaplikasikan untuk menurunkan kadar fosfat dalam air limbah laundry. Berdasarkan hasil uji statistik deskriptif ANOVA satu jalur, diketahui bahwa nilai signifikansi pada setiap unit uji berada dibawah taraf signifikansi α = 5% (p<0,05). Hal ini dapat diinterpretasikan bahwa hipotesis yang diajukan diterima, sehingga membran khitosan dari kulit udang dapat digunakan untuk menurunkan kadar fosfat dalam air limbah laundry. Data analisis ANOVA dapat dilihat pada Lampiran 8.

Perhitungan penurunan konsentrasi fosfat 10 ppm setelah perlakuan dari nilai absorbansi pengukuran menggunakan alat spektrofotometer dapat dilihat pada Lampiran 7. Konsentrasi yang paling optimal untuk menurunkan kadar fosfat dalam larutan standar fosfat 10 ppm terdapat pada membran khitosan dengan konsentrasi 3% dan waktu kontak maksmum pada 60 menit, sehingga kondisi ini dipakai untuk menurunkan kadar fosfat dalam air limbah laundry. Faktor lain yang mendukung dari sifat fisik membran yang dilakukan dengan uji tarik menunjukan kekuatan tarik dan regangan maksimum terdapat pada membran khitosan 3%. Hasil perlakuan standar fosfat 10 ppm dengan membran khitosan 3% dan waktu kontak 60 menit seperti pada Tabel 6.3. berikut ini:

Tabel 6.3. Konsentrasi Standar Fosfat 10 ppm sebelum dan setelah Perlakuan

II 0.040 Tak terdeteksi Tak terdeteksi

6.8. Proses Pengolahan Air Limbah Laundry dengan Membran Khitosan Membran khitosan 3% dan waktu kontak 60 menit merupakan kondisi optimal, sehingga diaplikasikan untuk menurunkan fosfat total dalam air limbah laundry. Hasil konsentrasi fosfat dalam air limbah laundry sebelum dan setelah perlakuan terdapat pada Tabel 6.3.di bawah ini :

Tabel 6.4. Konsentrasi Fosfat dalam Air Limbah Laundry sebelum dan setelah Perlakuan

Konsentrasi fosfat dalam air limbah laundry sebelum perlakuan 17.67 ppm, menurun secara perlahan-lahan sampai konsentrasi 0.46 ppm (turun sampai 97.40%) setelah 4 kali filtrasi secara bertingkat menggunakan membran khitosan 3% dan waktu kontak 60 menit. Penurunan fosfat dalam jumlah yang sedikit oleh membran khitosan pada setiap tingkat penyaringan disebabkan air limbah laundry selain memiliki kandungan fosfat juga tercampur material lain seperti lemak yang terikat oleh gugus hidrofob dari detergen selama proses pencucian ataupun surfaktan penyusun detergen itu sendiri, sehingga saat dilakukan filtrasi tidak

hanya tersaring fosfat tetapi material lainnya ikut tersaring menyebabkan terjadi fouling (proses terbentuknya lapisan oleh material yang tidak diinginkan pada

permukaan membran). Pengendapan material lain pada permukaan membran menyebabkan penurunan kinerja membran terutama sifat kationik dan kereaktifan membran khitosan (Argin-Soysal et al. 2007) tidak berfungsi secara optimal mengikat fosfat yang terdapat pada air limbah laundry. Fosfat hanya sedikit yang tertahan pada proses filtrasi I dengan membran khitosan sehingga proses filtrasi dilanjutkan sampai kadar fosfat dalam air limbah laundry dapat turun menjadi 0.46 ppm yaitu setelah dilakukan filtrasi empat kali. Nilai pH sebelum perlakuan dengan membran khitosan yaitu 9 dan setelah perlakuan nilai pH menjadi 8, ini menunjukan selain mengikat fosfat membran khitosan juga dapat menurunkan pH, pada pH tinggi gugus amina pada khitosan mengalami deprotonasi sehingga menyebabkan terjadi penurunan pH.

Menurut penelitian yang dilakukan Auliah, 2009 menggunakan lempung aktif sebagai adsorben ion fosfat dalam air menyebutkan dari larutan standar fosfat 20 ppm yang diadsopsi dengan lempung aktif diperoleh jumlah fosfat dapat teradsosorpsi 70.99% selama waktu kontak 8 jam. Penelitian Budi Sudi Setyo, 2006 penurunan kadar fosfat 25.64 ppm dalam sampel dengan penambahan kapur (lime), tawas, dan filtrasi zeolit pada limbah cair rumah sakit dapat menurunkan kadar fosfat sampai 97.92%. Melihat hasil dari kedua penelitian tersebut penurunan kadar fosfat total yang dilakukan baik dengan menggunakan lempung aktif dan penambahan kapur (lime), tawas yang dipadukan dengan filtrasi zeolit secara teknis memerlukan lahan yang luas untuk proses adsorpsi maupun koagulasinya. Sedangkan dilihat dari hasil penurunan fosfat yang diperoleh baik

dengan filtrasi menggunakan membran khitosan, proses adsopsi dengan lempung aktif atau koagulasi yang dipadukan dengan filtrasi zeolit, sama-sama dapat menurunkan kadar fosfat total pada tingkat persentase di atas 70%. Pengolahan limbah yang mengandung senyawa fosfat dapat dilakukan dengan beberapa alternatif yaitu proses adsorpsi, koagulasi dan filtrasi baik memakai membran ataupun zeolit. Pemilihan metode pengolahan limbah dilakukan dengan memperhatikan faktor biaya, mudah memperolehnya dan dampak terhadap lingkungan dari residu yang dihasilkan, maka lebih efektif menggunakan teknologi membran dalam pengolahan limbah yang mengandung fosfat.

Teknologi membran tidak memerlukan lahan yang luas dan ramah terhadap lingkungan karena membran khitosan dapat terurai secara alami oleh mikro organisme (bersifat biodegradasi). Membran khitosan setelah dipakai dapat dimanfaatkan kembali sebagai penyubur tanah (pupuk) dengan bahan aktif mengandung nitrogen termasuk di dalamnya terikat fosfat yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.

70 BAB VII

SIMPULAN DAN SARAN 7.1. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh dan pembahasan maka simpulan dari penelitian ini adalah :

1. Tingkat kemurnian khitosan yang diperoleh dari kulit udang galah pada penelitian ini berdasarkan perhitungan derajat deasetilasinya sebesar 66,27%

2. Konsentrasi khitosan 3% merupakan konsentrasi optimum untuk membuat membran khitosan. Membran mampu menurunkan kadar fosfat total dalam air limbah laundry hingga 97.40% dalam waktu kontak 60 menit.

3. Fluks terbaik membran yaitu membran khitosan 3% dengan fluks 5.45 L/m² jam secara optimal dapat menurunkan kadar fosfat total.

7.2. Saran

1. Khitosan digunakan sebagai membran pada penelitian ini mempunyai penampilan fisik seperti plastik PE, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut menggunakan larutan khitosan untuk melapisi buah-buahan segar sehingga pelapisan dengan lilin yang sebelumnya digunakan dapat diganti dengan senyawa khitosan.

2. Khitosan yang digunakan pada penelitian ini berasal dari kulit udang dengan menggunakan pelarut kimia dalam isolasinya, sehingga diharapkan peneliti yang lain lagi untuk mendapatkan khitosan dari kulit udang dengan diisolasi menggunakan alternatif lain selain pelarut kimia misalnya memakai enzim.

3. Menggunakan peralatan yang lebih baik, seperti sumber tekanan dari atas, pemasangan membran bukan dengan corong Buchner melainkan menggunakan kolom yang lebih permanen.

4. Pada penelitian ini pengolahan air limbah laundry hanya difokuskan pada penurunan kadar fosfat totalnya saja, diharapkan pada peneliti lain agar meneliti penurunan material lain yang terdapat pada air limbah laundry menggunakan membran khitosan.

DAFTAR PUSTAKA

Agustina Siti, Triwidianto, 2011, Penggunaan Teknologi Membran pada Pengolahan Kelapa Sawit. Workshop Teknologi Industri Kimia dan kemasan.

Ahmad, Januar B. dan Khitam, A. 1998, Transformation of Chitin to Chitosan and utilization of Chitosan as Cu, Pb and Hg Binder. Buku Acara Seminar Sehari MIPA-ITB.

Argin-Soysal, S. Kofinas P, Martin, L. 2007, Effect of Complexation Condition on Xanthan-Chitosan Polyelectrolyte Complex Gel. Food Hydrocolloids. 23:

202-209.

Arnol E. Greenberg, Lenore S. Cleseri, Andrew D. Easton, 1992, Standart Methods for Examination of Water and Wastewater. 18^th Edition. USA.

Auliah, A, 2009, Lempung Aktif sebagai Adsorben Ion Fosfat dalam Air. Jurnal Chemica Vol. 10(2), 14 – 23 pdf.

Austin, P.R., 1988, Chitin Solven and Solubility Parametre. The Departement of Mechanical Manufacturing Aeronitical and Chemical Engineering. The Faculty of Engineering The Queens University of Belfast.

Bastaman, S. 1989, Studies on degradation and extraction of Chitin and Chitosan from prawn shells, and the queens. University of Bfelas, England.

Budi Sudi Setyo, 2006, Penurunan Fosfat dengan Penambahan Kapur (Lime), Tawas dan Filtrasi Zeolit pada Limbah Cair. Tesis Program Studi Ilmu Lingkungan Undip Semarang.

Daigger, G.T., 2008, New Approaches and Technology for Wastewater Management., National Academy of Engineering Publication Vol. 38 No.

3, www.nae.com.

Daniel, 2009, Pembuatan dan Karakteristik Membran Khitosan yang berasal dari Kulit Udang Sungai Mahakam. Jurnal Mulawarman Scientifie, volume 8 No. 1 ISSN1412-498x.

Deniva A, Notodarmojo, 2004, Rejeksi Zat Organik dan Kekeruhan Menggunakan Teknologi Membran Ultrafiltrasi Dengan Sistem Aliran Dead End. Prosiding ITB Sain dan Teknologi Vol 36 A No 1, p.63-82.

ITB. Bandung.

Effendi, H. 2003, Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Kanisius Yogyakarta.

Fessenden, R.J. and Fessenden, J.S., 1994, Organic Chemisrty, 3^rd ed., a.b.

Pudjatmaka, A.H., Erlangga, Jakarta.

Hammer Mark, J. and Viesman, W., 2005, Water and Wastewater Technology, Third Edition, Prentice Hall International Edition.

Hasan, Z, & Sulaiman, 1996, Keupayaan Membran Ferrum (III), Malays, Journal Anal. Science.

Jahn, 1979, Traditional Water Purification in Tropical Developing Countries : exiting Methods and Potential Aplication. GTZ. Eschborn.

Jatmika, A, 1996, Prosfek Penggunaan Teknologi Membran untuk Produksi Minyak Sawit Merah. Warta PPKS Vol4(3), 129 – 136 pdf.

Jonsson, A-S and G. Tragardh G. 1990, Fundamental Principles of Ultrafiltration. Chem. Eng. Process. 27, 67 – 81.

Jonsson, G. 1984, Boundary Layer Phenomena during Ultrafiltration of Dextran and Whey Protein Solutions. Desalination, 51, 61 – 77.

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112, Tahun 2003, Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.

Khopkar, S.M. 2003, Konsep Dasar Kimia Analitik. Diterjemahkan oleh A.Saptorahardjo. Jakarta: UI Press.

Knorr, B. 1991, Recovery and Utilization of Chitin and Chitosan and Food Processing Waste Management. Food Technology. Januari,1991:

114 - 120.

Kurita, Keisuke, 2006, Chitin and Chitosan : Functional Biopolymer from Marinr Crustaceans, Marine Biotech. Japan.

Kusumawati, N. 2009, Pemanfaatan Limbah Kulit Udang sebagai Bahan Baku Pembuatan Membran Ultrafiltrasi. Inotek, FMIFA Universitas Negeri Surabaya volume 13, No.2

Liu, J., 2003, Preparation and Characterization of Chitosan / Cu(II) Affinity Membrane for Urea Adsorption. Journal of Applied Polymer Science, Vol. 90, 1108-1112.

Mahida, 1995, Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri, Jakarta CV.

Rajawali

Mak, A. & Sun, S., 2008, Intelligent Chitosan-based Hydrogels as Multifunctional Material. Cambridge. RSC. 447-461.

Mallack, H.M. & Anderson, G.K, 1997, Cross-flow Micro-Filtration with Dynamic Membrane. Journal Water Research, vol. 31, Elseveir Science.

Marganof, 2003, Potensi Limbah Udang Sebagai Penyerap Logam Berat (Timbal, Kadmium, Tembaga) di Perairan “Pengantar Falsafah Sains, Program Pascasarjana IPB.

Mayashanty D, Suprihanto, 2004, Pengolahan Limbah Cair Emulsi Minyak dengan Proses Membran Ultrafiltrasi Dua Tahap Aliran Cross Flow.

Prosiding ITB Sains dan Teknologi. Vol 36 A p.45-62. ITB. Bandung.

Meriatna, 2008, Penggunaan Membran Khitosan Untuk Menurunkan Kadar Logam Krom (Cr) dan Nikel (Ni) dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam. Tesis Teknil Kimia Universitas Sumatera Utara.

Meyer, D. 2006, Surfactan Science and Technology, 3^rd edition. New Jersey: Jhon Wiley and Son.

Milisic, V. 1996, Antifouling Techniques in Crossflow Microfiltration, Journal of Membrane Science, Elsevier, Amsterdam.

Minke, R, and Blackwell, J., 1978, The Structur of α-Chitin. Journal Molec, Biol.

120; 167-181.

Mulder, M., 1996, Basic Principles of Membrane Technology. 2nd edition., London, Kluwer Academic Publishers Netherlands.

Mustofa, G.M., 2007, The Study of Pretreatment Options for Composite Fouling of Reverse osmosis Membrane Used in Water Treatment and Production.

School of Chemical Science and Engineering. University of South Wales.

Muzzarelli, R. 1986, Filmogenik properties of chitin/chitosan. En “Chitin in nature and Technology” Editor for Muzzarelli, R.,Jeniaux, G. Ed Plenum Press. Nueva York.

Nusa Idaman Said, 2009, Uji Kinerja Pengolahan Air Siap Minum dengan Proses Biofiltrasi, Ultrafiltrasi dan Reverse Osmosis (RO) dengan Air Baku Air Sungai. Pusat Teknologi Lingkungan, BPPT Teknologi.

Oetomo, B.B., 2004, Penggunaan Membran sebagai Adsorben untuk menurunkan Kadar Cu Limbah Industri Pelapisan Logam. F-MIPA Universitas Sumatra Utara.

Peter, M.G. 1993, Application and Environmental Aspests of Chitin and Chitosan, University Gerhard – Str. Bonn, Germany.

Rautenbach.R. & Albert. R., 1989, Membrane Process, John Wiley & Sons Ltd, New York.

Reynold, Richards, 1996, Unit Operation and Process in Enviromental Engineering. 2^nd edition. PWS Publising Company.

Ririh Asmawati, 2010, Studi Kemampuan Lumpur Alum untuk Menurunkan Konsentrasi Fosfat pada Limbah Industri Pupuk. Lab Pengendalian Pencemaran Udara,Teknik Lingkungan – ITS.

Rismana, E., 2000, Langsing dan Sehat Lewat Limbah Perikanan. Penelitian di P3 Teknologi Farmasi dan Medika Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Jakarta.

Robert, G. A. F. 1992, Chitin Chemistry. London The MacMillan Press.

Rouget C., 1859, Specialemen Artricules of Chitine. Comp Rend 48, pp 792-795.

Saefumillah A, 2006, The Release of Organik Phosphorus from Aquatic Sediments. Water Studies Center, School of Chemistry, Clayton Victoria, Monash University.

Soemirat Y, 2003, Toksikologi Lingkungan. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Stuart, Barbara, 2003, Infrared Spectroscopy : Fundamental and application, Wiley, Chichester, UK.

Sudiarti, 2011, Aplikasi Kulit Udang Galah (Macrobanchium Rosenbergii) Sebagai Pengawet Tahu. Tesis Jurusan Kimia Terapan Universitas Udayana.

Suwandi, Mohd. Sale, 1999, Merebut Peluang Masa Depan dalam Teknologi Membran: pencapaian, keupayaan dan jabaran.

http:www.penebit.ukm.my/f199-6htm

Svitil AL, Nichadain SN, Moore JA, Kirchman DL, 1997, Chitin Degradation Proteins Produced by The Marine Bacterium Vibro Harveyii Growing on Different from Chitin. Appl Environ Microbiol 63: 408-413.

Syamsu Herman, Syarfi, 2007, Rejeksi Zat Organik Air Gambut dengan Membran Ultrafiltrasi. Jurnal Sains dan Teknologi Vol 6(1), 1 – 4.

Tzotzi, C., Pahiadaki, T., Yiantsios, S.G., Karabelas, A.J., Andritsos, N., 2007, “A Study od CaCO3 Scale Formation and Inhibition in RO and NF Membrane Processes.”, Desalination, Vol 296, 171-184.

Vogel, 1985, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.

Bagian II, Terjemahan : Pujaatmaka Setiono, Edisi Kelima, Penerbit PT Heveri Indah Jakarta.

Wenten I Gde, 1999, Teknologi Membrane Industrial. Institut Teknologi Bandung.

Wenten, I G. 2004. Industrial membrane application in Indonesia. Case study:

Clean production in cassava starch industry. Regional Symposium on Membrane Science and Technology 2004. Johor. Malaysia

Zeman, L.J. and Sydney. A.L, 1996. Microfiltration and Ultrafiltration:

Principles and Applications, 1^sted., Marcel Dekker Inc., New York.

Zoller, U. 2004, Handbook of Detergen, Part B : Enviromental Impact, Marcell Dokter, New York.

Zulkarnain T. Notodarmojo, 2004, Efek Pretreatment terhadap Pembentukan Lapisan Cake dan Struktur Membran pada Membran Ultrafiltrasi Aliran Cross Flow dalam Pengolahan Limbah Cair Emulsi Minyak. Prosiding ITB Sains & Teknologi. Vol 36 A No 2 p.127-144. ITB. Bandung.

77 Lampiran 1

Skema Isolasi Khitin dari kulit udang menjadi Khitosan

Kulit udang

Tepung kulit udang

Khitin Uji khitin

Khitosan Diukur derajat

deasetilasi

Khitin kasar

Dibersihkan,direbus,dikeringkan, dihaluskan,diayak

1. Deproteinasi

Ditambah NaOH, dipanaskan 4 jam, diaduk,disaring, dicuci

2. Demineralisasi Ditambah HCl, dipanaskan 4 jam, diaduk , dicuci, disaring, dikeringkan

4. Deasetilasi

Ditambah NaOH 50%, diaduk, dipanaskan 4 jam, disaring

3. Depigmentasi

Ditambah alkohol 70%, dicuci dengan aquades panas dan aseton, disaring, dikeringkan (80^oC) 24 jam

78 Lampiran 2

Skema Pembuatan Membran Khitosan

Dituangkan ke dalam cetakan Diamkan pada suhu kamar (24 jam), panaskan pada 60^oC, dinginkan

Dilarutkan dalam 200 mL CH₃COOH 1%

Diaduk sampai homogen (24 jam)

Ditambahkan NaOH 4% (2 menit) Diamkan pada suhu kamar

Dicuci berulang-ulang dengan aquades 4 g Serbuk Khitosan

Larutan Khitosan 2%

Film Khitosan

Membran Khitosan

Uji Tarik

Serbuk Khitosan Pengadukan larutan khitosan

Pencetakan membran khitosan

Membran yang masih basah Membran yang sudah kering

80 Lampiran 3

Uji Tarik Membran Khitosan menggunakan alat Screw Test Stand

Perhitungan tegangan (ζ ) dan regangan (ε) dengan rumus : ζ = dan ε = x100%

Untuk membran khitosan 1% dengan panjang mula-mula (Lo) = 30.15 mm, pertambahan panjang (ΔL) = 0.20 mm, tebal membran = 0.04 mm, lebar ( l ) = 5.79 mm dan F = 0.05 Kgf.

Maka nilai tegangannya adalah : ζ =

= 0.215889 Kgf/mm² Nilai regangannya adalah :

ε = x 100%

= 0.66335%

l

Membran khitosan saat dilakukan uji tarik

Perhitungan kekuatan tarik dan regangan selanjutnya disajikan dalam tabel untuk setiap konsentrasi :

1. Membran Khitosan 1%

ΔL(mm) Lo(mm) ε (%) F(Kgf) A(mm²) ζ(Kgf/mm²)

0.00 30.15 0 0.00 0.2316 0

0.20 30.15 0.66335 0.05 0.2316 0.215889 0.40 30.15 1.3267 0.20 0.2316 0.863558 0.60 30.15 1.99005 0.33 0.2316 1.42487 0.80 30.15 2.6534 0.43 0.2316 1.856649 1.00 30.15 3.31675 0.53 0.2316 2.288428 1.20 30.15 3.9801 0.67 0.2316 2.892919 1.40 30.15 4.643449 0.82 0.2316 3.540587 1.60 30.15 5.306799 0.95 0.2316 4.1019 1.80 30.15 5.970149 1.15 0.2316 4.965458 2.00 30.15 6.633499 1.20 0.2316 5.181347 2.20 30.15 7.296849 1.30 0.2316 5.613126 2.40 30.15 7.960199 1.35 0.2316 5.829016 2.60 30.15 8.623549 1.35 0.2316 5.829016 2.80 30.15 9.286899 putus putus putus

Keterangan:

ΔL : Pertambahan panjang Lo : Panjang mula-mula ε : Regangan

F : Gaya yang diberikan A : Luas penampang membran ζ : Tegangan

82 2. Membran khitosan 2%

Memiliki: Tebal = 0.07 mm Lebar (l) = 5,79 mm

Panjang mula-mula (Lo) = 30.15 mm

ΔL(mm) Lo(mm) ε(%) F(Kgf) A(mm²) ζ(Kgf/mm²)

0.00 30.15 0 0.00 0.4053 0

0.40 30.15 1.3267 0.43 0.4053 1.060943 0.80 30.15 2.6534 0.73 0.4053 1.801135 1.20 30.15 3.9801 1.02 0.4053 2.516654 1.60 30.15 5.306799 1.40 0.4053 3.454231 2.00 30.15 6.633499 1.83 0.4053 4.515174 2.40 30.15 7.960199 2.22 0.4053 5.477424 2.80 30.15 9.286899 2.65 0.4053 6.538367 3.20 30.15 10.6136 3.00 0.4053 7.401925 3.60 30.15 11.9403 3.35 0.4053 8.265482 4.00 30.15 13.267 3.70 0.4053 9.12904 4.40 30.15 14.5937 4.05 0.4053 9.992598 4.80 30.15 15.9204 4.43 0.4053 10.93018 5.20 30.15 17.2471 4.80 0.4053 11.84308 5.60 30.15 18.5738 5.17 0.4053 12.75598 6.00 30.15 19.9005 5.53 0.4053 13.64421 6.40 30.15 21.2272 5.90 0.4053 14.55712 6.80 30.15 22.5539 6.30 0.4053 15.54404 7.20 30.15 23.8806 6.67 0.4053 16.45695 7.60 30.15 25.2073 6.98 0.4053 17.22181 8.00 30.15 26.534 7.35 0.4053 18.13472 8.40 30.15 27.8607 7.73 0.4053 19.07229 8.80 30.15 29.1874 8.03 0.4053 19.81248 9.20 30.15 30.5141 8.27 0.4053 20.40464 9.60 30.15 31.8408 8.62 0.4053 21.2682 10.00 30.15 33.1675 9.05 0.4053 22.32914 10.40 30.15 34.4942 9.05 0.4053 22.32914 10.80 30.15 35.8209 putus 0.4053 putus

84 4. Membran khitosan 4%

Memiliki: Tebal = 0.10 mm Lebar (l) = 5.79 mm

Panjang mula-mula = 30.15 mm

ΔL(mm) Lo(mm) ε(%) F(Kgf) A(mm²) ζ(Kgf/mm²)

0.00 30.15 0 0.00 0.579 0

0.40 30.15 1.3267 0.30 0.579 0.518135 0.80 30.15 2.6534 0.65 0.579 1.122625 1.20 30.15 3.9801 0.98 0.579 1.692573 1.60 30.15 5.306799 1.33 0.579 2.297064 2.00 30.15 6.633499 1.63 0.579 2.815199 2.40 30.15 7.960199 2.07 0.579 3.57513 2.80 30.15 9.286899 2.47 0.579 4.265976 3.20 30.15 10.6136 2.83 0.579 4.887737 3.60 30.15 11.9403 3.13 0.579 5.405872 4.00 30.15 13.267 3.53 0.579 6.096718 4.40 30.15 14.5937 3.93 0.579 6.787565 4.80 30.15 15.9204 4.33 0.579 7.478411 5.20 30.15 17.2471 4.65 0.579 8.031088 5.60 30.15 18.5738 5.05 0.579 8.721934 6.00 30.15 19.9005 5.48 0.579 9.464594 6.40 30.15 21.2272 5.78 0.579 9.982729 6.80 30.15 22.5539 6.17 0.579 10.6563 7.20 30.15 23.8806 6.55 0.579 11.31261

7.60 30.15 25.2073 6.97 0.579 12.038

8.00 30.15 26.534 7.30 0.579 12.60794 8.40 30.15 27.8607 7.67 0.579 13.24698 8.80 30.15 29.1874 7.97 0.579 13.76511 9.20 30.15 30.5141 8.20 0.579 14.16235 9.60 30.15 31.8408 8.57 0.579 14.80138 10.00 30.15 33.1675 8.73 0.579 15.07772 10.40 30.15 34.4942 8.77 0.579 15.1468 10.80 30.15 35.8209 8.77 0.579 15.1468 11.20 30.15 37.1476 putus 0.579 putus

85 5. Membran khitosan 5%

Memiliki: Tebal = 0.12 mm Lebar (l) = 5.79 mm

Panjang mula-mula (Lo) = 30.15 mm

ΔL(mm) Lo(mm) ε(%) F(Kgf) A(mm²) ζ(Kgf/mm²)

0.00 30.15 0 0.00 0.6948 0

0.40 30.15 1.3267 0.40 0.6948 0.575705 0.80 30.15 2.6534 0.70 0.6948 1.007484 1.20 30.15 3.9801 1.10 0.6948 1.583189 1.60 30.15 5.306799 1.50 0.6948 2.158895 2.00 30.15 6.633499 1.90 0.6948 2.7346 2.40 30.15 7.960199 2.27 0.6948 3.267127 2.80 30.15 9.286899 2.65 0.6948 3.814047 3.20 30.15 10.6136 3.10 0.6948 4.461716 3.60 30.15 11.9403 3.50 0.6948 5.037421

4.00 30.15 13.267 3.80 0.6948 5.4692

4.40 30.15 14.5937 4.20 0.6948 6.044905 4.80 30.15 15.9204 4.58 0.6948 6.591825 5.20 30.15 17.2471 5.00 0.6948 7.196315 5.60 30.15 18.5738 5.40 0.6948 7.772021 6.00 30.15 19.9005 5.63 0.6948 8.103051 6.40 30.15 21.2272 6.05 0.6948 8.707542 6.80 30.15 22.5539 6.50 0.6948 9.35521 7.20 30.15 23.8806 6.87 0.6948 9.887737 7.60 30.15 25.2073 7.23 0.6948 10.40587 8.00 30.15 26.534 7.57 0.6948 10.89522 8.40 30.15 27.8607 7.97 0.6948 11.47093 8.80 30.15 29.1874 8.35 0.6948 12.01785 9.20 30.15 30.5141 8.63 0.6948 12.42084 9.60 30.15 31.8408 9.05 0.6948 13.02533 10.00 30.15 33.1675 9.47 0.6948 13.62982 10.40 30.15 34.4942 9.77 0.6948 14.0616 10.80 30.15 35.8209 10.23 0.6948 14.72366 11.20 30.15 37.1476 10.82 0.6948 15.57283 11.60 30.15 38.4743 10.85 0.6948 15.616 12.00 30.15 39.801 putus 0.6948 putus

86 Lampiran 4

Skema Penggunaan Membran Khitosan untuk Penurunan Kadar Fosfat dalam Larutan Standar Fosfat (Larutan KH₂PO₄ 10 ppm)

Diambil setiap

30 menit 60 menit 90 menit 120 menit

Dilewatkan melalui membran khitosan dengan konsentrasi membran (1,2,3,4 dan 5%) selama 2 jam

Permeat

Analisis fosfat dengan UV-Vis

50 mL larutan standar fosfat (10 ppm)

87 Lampiran 5

Skema mekanisme penggunaan membran khitosan.

Skema pengolahan air limbah laundry dengan membran khitosan

Keterangan gambar :

1. Biuret (tempat sampel air limbah laundry) 2. Corong Buchner

3. Membran Khitosan 4. Erlenmeyer

5. Pompa Vakum 1

4

88 Lampiran 6

Perhitungan kurva kalibrasi standar fosfat y = mx + b

ket : x = konsentrasi m = tetapan y = absorbansi b = tetapan

m = ; n = banyaknya pembacaan konsentrasi

b = ^–

Data hasil pengukuran absorbansi standar fosfat :

KONSENTRASI ABSORBANSI x² y² xy

(x) (y)

0 0.000 0 0 0

1 0.088 1 0.007744 0.088

5 0.345 25 0.119025 1.725

10 0.684 100 0.467856 6.840

15 0.927 225 0.859329 13.905

20 1.237 400 1.530169 24.740

51 3.281 751 2.984123 47.298

Maka nilai m dan b adalah :

m =

= = 16.641 b =

= = -0.721

89 Nilai regresi (R) dari perhitungan adalah :

R = ^–

Pembuatan kurva kalibrasi standar fosfat dari persamaan

y = mx + b ; dimana nilai m = 16.641 dan nilai b = -0.721 jika : y = 0.000 maka x = -0.721

y = 0.088 maka x = 0.743

Nilai perhitungan selanjutnya terdapat pada tabel di bawah ini : Konsentrasi

90 Lampiran 7

Perhitungan konsentrasi larutan standar fosfat 10 ppm setelah di lewatkan pada membran khitosan berbagai konsentrasi dan waktu kontak.

Misal : hasil absorbansi ulangan I pada konsentrasi membran khitosan 1% dan waktu kontak 30 menit = 0.540 maka konsentrasinya dapat dihitung dengan rumus y = mx + b, (nilai x = konsentrasi, y = absorbansi, m = 16.641, dan b = -0.721) x = 16.641 x 0.540 + (-0.721)

= 8.265140

Absorbansi Permeat Larutan Standar Fosfat 10 ppm setelah Perlakuan Konsentrasi

Absorbansi Permeat Air Limbah Laundry dengan Membran Khitosan 3%

dan Waktu Kontak 60 Menit.

Permeat tingkat ke

Absorbansi ulangan

Rata-rata

I II III

I 0.912 0.879 0.890 0.894

II 0.701 0.683 0.687 0.690

III 0.406 0.367 0.392 0.388

IV 0.078 0.064 0.070 0.071

92 Lampiran 8

Perhitungan data statistik absorbansi larutan standar fosfat 10 ppm setelah dilewatkan pada membran khitosan (1%, 2%, 3%, 4% dan 5%) dan waktu kontak 30, 60, 90 dan 120 menit.

Post Hoc Tests Membran Khitosan Homogeneous Subsets

Penurunan Absorbansi Larutan Standar Fosfat 10 ppm (PAF)

Waktu Kontak

Means f or groups in homogeneous subsets are displayed.

Based on Type III Sum of Squares

The error term is Mean Square(Error) = ,000.

Uses Harmonic Mean Sample Size = 12,000.

Means f or groups in homogeneous s ubsets are displayed.

Based on Type III Sum of Squares

The error term is Mean Square(Error) = ,000.

Uses Harmonic Mean Sample Size = 15,000.

Alpha = ,05.

93 Univariate Analysis of Variance

Cas e Process ing Summ ary

60 100,0% 0 ,0% 60 100,0%

Penurunan Absorbansi Larutan Standar Fosf at

* Membran Khitosan Penurunan Absorbansi Larutan Standar Fosf at

* Waktu Kontak

N Percent N Percent N Percent

Included Excluded Total

Cases

Pen urunan Absorban si Larutan Standar Fosfat * M em bran Khitosan

Penurunan Absorbansi Larutan Standar Fos fat

,45200 12 ,041076

Penurunan Absorbansi Larutan Standar Fosf at

,33060 15 ,096857

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable : Penurunan Absorbansi Larutan Standar Fosfat

Tes ts of Betw een-Subje cts Effects Dependent Variable: ALTB

,337^a 19 ,018 150,947 ,000

5,903 1 5,903 50220,471 ,000

,307 4 ,077 653,918 ,000

,013 3 ,004 36,111 ,000

,017 12 ,001 11,999 ,000

,005 40 ,000

of Squares df Mean Square F Sig.

R Squared = ,986 (A djusted R Squared = ,980) a.

ANOVA^b

12546,349 5 2509,270 15,787 ,002^a

953,651 6 158,942

Squares df Mean Square F Sig.

Predictors: (Constant), PAF 5%, PAF 4%, PA F 1%, PA F 2%, PA F 3%

1,000 -,692 -,454 ,519 ,278 ,322

-,692 1,000 ,755 ,135 ,047 ,321

-,454 ,755 1,000 ,302 -,082 ,533

,519 ,135 ,302 1,000 ,532 ,708

,278 ,047 -,082 ,532 1,000 ,144

,322 ,321 ,533 ,708 ,144 1,000

. ,006 ,069 ,042 ,191 ,154

Change F Change df1 df2 Sig. F Change

Change Statistics

Durbin-Watson

Predictors: (Constant), PAF 5%, PAF 4%, PAF 1%, PAF 2%, PAF 3%

Dependent Variable: Waktu Kontak b.

Coefficie nts^a

45,689 226,712 ,202 ,847

-552,949 150,467 -,648 -3,675 ,010

-638,239 419,683 -,301 -1,521 ,179

467,414 228,745 ,411 2,043 ,087

32,186 578,559 ,008 ,056 ,957

1214,981 557,645 ,398 2,179 ,072

(Constant)

Res iduals Statistics^a

12,84 121,90 75,00 33,772 12

-1,840 1,389 ,000 1,000 12

6,551 10,482 8,846 1,150 12

-18,13 123,75 74,80 38,941 12

-18,556 17,157 ,000 9,311 12

-1,472 1,361 ,000 ,739 12

-1,846 2,279 ,005 1,071 12

-29,205 48,129 ,201 20,346 12

-2,565 5,682 ,220 1,958 12

2,053 6,688 4,583 1,379 12

,000 1,563 ,223 ,437 12

,187 ,608 ,417 ,125 12

Minimum Max imum Mean Std. Deviation N

Dependent Variable: Waktu Kontak a.

97 Lampiran 9

Perhitungan Derajat Deasetilasi Senyawa Khitosan dengan Metode Garis Menggunakan rumus :

A₁₅₈₈ 1

DD = 1 - x x 100%

A3410 1,32

Perhitungan:

A= log dengan

Po = transmitans pada garis dasar P = transmitans pada puncak minimum A = absorbansi

A₁₅₈₈ = log = log 1.7128 = 0.2337 A3410 = log = log 3.3491 = 0.5249

DD = 1 - x 100%

= (1- 0.3373) x 100%

= 66.27%

98 Lampiran 10

Perhitungan persen hasil deasetilasi khitin menjadi khitosan

Pada proses deasetilasi khitin dipergunakan sebanyak 20,35 gram khitin dan setelah proses diperoleh khitosan sebanyak 14,23 gram, maka persentase perubahan khitin menjadi khitosan dapat dihitung sebagai berikut :

Massa khitosan

Persen hasil khitosan = x 100%

Massa khitin

14,23 g

Persen hasil khitosan = x 100%

20,35 g

= 69,93 %

Dalam dokumen EFEKTIFITAS MEMBRAN KHITOSAN DARI KULIT UDANG GALAH (Macrobanchium rosenbergii) UNTUK MENURUNKAN FOSFAT DALAM AIR LIMBAH LAUNDRY (Halaman 79-0)