NIM: 100405005
Tempat/Tanggal Lahir: Bangkinang / 25 Maret 1993 Nama Orang Tua: Hj. Ir. Nurmita Permata Farma Alamat Orang Tua: Kec. Bangkinang, Kab. Kampar, Riau
Asal Sekolah
TK ABA Melati Medan tahun 1997 – 1998 SD Muhammadiyah 30 Medan tahun 1998 – 2004 SMP Negeri 1 Bangkinang tahun 2004 – 2007 SMA Negeri 1 Bangkinang tahun 2007 – 2010 Pengalaman Organisasi / Kerja
Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) periode 2010 – 2011 sebagai Anggota PA Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) periode 2011 – 2012 sebagai Anggota PA Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) periode 2012 – 2013 sebagai Wakil Bendahara Umum
Ikatan Pemuda dan Mahasiswa Kampar Sumatera Utara (IPMK-SU) periode 2012 – 2013 sebagai Sekretaris Umum
Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) periode 2013 – 2014 sebagai Sekretaris Bidang HUMAS
Kerja Praktek di PT. Ciliandra Perkasa, First Resources Group Kebun Sei Batang Ulak
vi
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efisiensi biosorben dari pektin yang dimodifikasi pada proses biosorpsi logam Pb(II) dengan massa, ukuran partikel, dan waktu kontak yang paling baik. Bahan-bahan yang digunakan antara lain timbal (II) sulfat, kulit markisa kuning, asam klorida, etanol 96%, natrium hidroksida, aseton, dan aquadest. Variabel-variabel yang diamati antara lain waktu kontak dengan pektin non-modifikasi dan pektin modifikasi, serta bobot dan ukuran partikel pada pektin modifikasi pada proses biosorpsi logam Pb(II). Ekstraksi kulit markisa kuning dilakukan dengan HCl 0,5 N dan aquadest dengan perbandingan 1:15 (w/v) pada pH 2 dan suhu 60 – 70oC selama 2 jam. Pektin diendapkan dengan alkohol 96 %. Setelah itu dilanjutkan dengan pencucian pektin dengan alkohol asam, alkohol 70% dan terakhir alkohol 96%. Setelah itu pektin dikeringkan dalam oven 40oC selama 24 jam. Proses modifikasi pektin dilakukan dengan menggunakan NaOH 3 N, HCl 3 N dan pengendapan dengan alkohol 96%. Lalu dikeringkan dalam oven vakum pada suhu 25oC selama 8 jam dan diayak menggunakan ayakan 60 dan 100 mesh. Hasil analisa gugus fungsi dengan menggunakan spektrofotometri FTIR menunjukkan adsorben mempunyai gugus karboksil yang dapat menyerap logam. Pektin tanpa modifikasi dan dengan modifikasi di kontakkan dengan larutan tunggal dengan cara mengontakkan 1 gr pektin dengan 50 ml larutan tunggal Pb(II) dengan pengadukan menggunakan magnetic stirrer 200 rpm selama waktu kontak selama 30, 60, 90 dan 120 menit. Waktu kontak terbaik digunakan sebagai acuan waktu pada variabel bobot 0,25; 0,5; 0,75 dan 1 gram. Waktu kontak terbaik dan bobot terbaik digunakan sebagai acuan untuk variasi ukuran partikel 60 dan 100 mesh. Waktu kontak terbaik pada biosorpsi logam Pb(II) pada pektin tanpa modifikasi adalah 120 menit (99,52%) dan dengan modifikasi adalah 90 menit (99.92%), bobot terbaik adalah 1 gram (99.92%) dan ukuran terbaik adalah 100 mesh (100%). Hal ini menunjukkan bahwa pektin dari kulit markisa kuning yang dimodifikasi sebagai biosorben sangat efektif dalam menurunkan konsentrasi Pb(II).
Kata kunci: biosorben, kulit markisa kuning, pektin modifikasi, efisiensi penyerapan, logam Pb(II).
vii
ABSTRACT
The purpose of this research is to study efficiency of biosorbent from modified pectin at biosorption of Pb(II) by the best parameter of biosorbent weight, particle size, and contact time. Materials that use in this research are lead (II) sulfide, yellow passion fruit peel, hydrocholric acid, 95% ethanol, sodium hydroxide, acetone, and aquadest. Observed variables are contact time of non-modified pectin and modified pectin, biosorbent weight and particle size of modified pectin at biosorption of Pb(II). Yellow passion fruit rind was extracted with HCl 0,5 N and water with solid-liquid ratio 1 : 15 at pH 2 and temperature 60-70oC for 2 hours. Pectin was precipitated using 96% alcohol. Then pectin was washed with acidified alcohol, 70% alcohol, and last 96% alcohol. Pectin was dried in oven at 40oC for 24 hours. Modified pectin was done with NaOH 3N, HCl 3N and precipitated with 96% alcohol. Then pectin was dried in vacuum oven at 25oC for 8 hours and sieved at 60 and 100 mesh. The result of FTIR analysis indicate that pectin has a carboxyl group to absorb metal. Non- modified pectin and modified pectin were compared with single solution by means 1 gr pectin was compared with 50 ml of Pb(II) single solution and stirred using magnetic stirrer 200 rpm for contact time 30, 60, 90, and 120 minutes. The optimum condition of contact time is used as reference on variable of weight 0,25; 0,5; 0,75; and 1 gram. The optimum condition of contact time and weight is used as reference on variable of particle size 60 and 100 mesh. The optimum condition for non- modified pectin as biosorbent of Pb(II) is at 120 minutes (99,52%) and modified pectin is at 90 minutes (99,92%), optimum weight condition for modified pectin is at 1 gram (99,92%) and optimum particle size condition is at 100 mesh (100%). The result show that modified pectin from passion fruit peel pectin as biosorbent is effective to decrease concentration of Pb(II).
Keywords: biosorbent, yellow passion fruit peel, modified pectin, biosorption efficiency, Pb(II) metal
viii
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i
PENGESAHAN ii
PRAKATA iii
DEDIKASI iv
RIWAYAT HIDUP PENULIS v
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR LAMPIRAN xiv
DAFTAR SINGKATAN xvi
DAFTAR SIMBOL xvii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 LATAR BELAKANG 1
1.2 PERUMUSAN MASALAH 3
1.3 TUJUAN PENELITIAN 3
1.4 MANFAAT PENELITIAN 3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 MARKISA KUNING (Passiflora edulis flavicarpa) 5
2.2 PEKTIN 6 2.3 EKSTRAKSI PEKTIN 8 2.4 BIOSORPSI 9 2.5 LOGAM BERAT 10 2.5.1 Timbal (Pb) 10 2.6 ISOTERM ADSORPSI 11 2.6.1 Isoterm Freundlich 12 2.6.2 Isoterm Langmuir 12
ix
2.7 ANALISA EKONOMI 12
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 16
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 16
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 16
3.2.1 Bahan Penelitian 16
3.2.2 Peralatan Penelitian 16
3.3 PROSEDUR PENELITIAN 17
3.3.1 Persiapan Analisis dan Kimia 17
3.3.2 Ekstraksi Pektin 17
3.3.3 Modifikasi Pektin 18
3.3.4 Penentuan Waktu Optimum 18
3.3.5 Pengaruh Bobot Biosorben 19
3.3.6 Pengaruh Ukuran Partikel Biosorben 19 3.3.7 Analisa Isoterm Adsorpsi Freundlich dan Langmuir 20 3.3.8 Analisa FTIR (Fourier Transform Infra Red) 20 3.3.9 Penentuan Derajat Esterifikasi Pektin 20
3.4 FLOWCHART PENELITIAN 22
3.4.1 Persiapan Analisis dan Kimia 22
3.4.2 Flowchart Ekstraksi Pektin 23
3.4.3 Flowchart Modifikasi Pektin 24
3.4.4 Flowchart Penentuan Waktu Optimum 25 3.4.5 Flowchart Pengaruh Bobot Biosorben 26 3.4.6 Flowchart Pengaruh Ukuran Partikel Biosorben 27 3.4.7 Flowchart Analisa Isoterm Langmuir dan Freundlich 28 3.4.8 Flowchart Penentuan Derajat Esterifikasi Pektin 29
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 30
4.1 EKSTRAKSI PEKTIN 30
4.2 MODIFIKASI PEKTIN 31
4.3 PENENTUAN WAKTU OPTIMUM 32
4.4 PENGARUH BOBOT BIOSORBEN 34
4.5 PENGARUH UKURAN BIOSORBEN 35
x
4.7 ANALISA FTIR 39
4.8 ANALISA PENENTUAN DERAJAT ESTERIFIKASI
PEKTIN MODIFIKASI DAN NONMODIFIKASI 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 44
5.1 KESIMPULAN 44 5.2 SARAN 44 DAFTAR PUSTAKA 45 LAMPIRAN 1 52 LAMPIRAN 2 57 LAMPIRAN 3 61
xi