PENGGUNAAN MEMBRAN KITOSAN UNTUK MENURUNKAN
KADAR LOGAM KROM (Cr) DAN NIKEL (Ni) DALAM
LIMBAH CAIR INDUSTRI PELAPISAN LOGAM
TESIS
Oleh MERIATNA 047022010/TK
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGGUNAAN MEMBRAN KITOSAN UNTUK MENURUNKAN
KADAR LOGAM KROM (Cr) DAN NIKEL (Ni) DALAM
LIMBAH CAIR INDUSTRI PELAPISAN LOGAM
TESIS
Untuk Memenuhi Gelar Magister Teknik Kimia dalam Program Magister Teknik Kimia Pada Sekolah
Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh MERIATNA 047022010/TK
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis : PENGGUNAAN MEMBRAN KITOSAN UNTUK MENURUNKAN KADAR LOGAM KROM (Cr) DAN NIKEL (Ni) DALAM LIMBAH CAIR INDUSTRI PELAPISAN LOGAM
Nama Mahasiswa : Meriatna
Nomor Pokok : 047022010
Program Studi : Teknik Kimia
Mengetahui
Komisi Pembimbing
(Dr. Harry Agusnar M.Sc, M. Phill) (Dr. Halimatuddahliana ST, M.Sc)
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Direktur
(Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia) (Prof. Dr. Ir. T.Chairun Nisa B. M.Sc)
TELAH DIUJI PADA
Tanggal : 20 Juni 2008
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phill
Anggota : Dr. Halimatuddahliana, ST, M.Sc
: Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia
: Dr. Ir. Irvan, MT
: Maulida, ST, M.Sc
THE USED OF MEMBRANE CHITOSAN AS AN ADSORPTION TO REDUCE CHROM (Cr) AND NICKEL (Ni) METALS IN
WASTEWATER OF ELECTROPLATING INDSUTRY
ABSTRACT
Chitosan can be used to heavy metals adsorption in veneering’s liquid waste, and also can be used as raw material in manufacturing of chitosan membrane by dissolved it in 1 % acetic acid solution, which the manufacturing conducted thorough phase inversion stage that is by evaporate the solvent. The concentration of chitosan membrane varied at 1, 2, 3, 4, 5, and 6 % and residence times at 10, 30, 60, 90, and 120 minutes, respectively. Membrane is formed on glass plate, then dried at room temperature for 6 hours. Analysis and tensile test were carried out by using Atom’s Adsorption Spectrofotometry (AAS) and Universal Testing Machine. Chitosan membrane used to reduce chrom (Cr) and nickel (Ni) metals’ concentration in veneering’s liquid waste. From the experiment result is obtained the best condition to Cr metal adsorption were 3 % concentration of chitosan membrane, 30 minutes contact time, whereas 99,87 % of adsorption. While the best adsorption of chitosan membrane for nickel (Ni) metal was 9,13 % that achieve at 30 minutes residence time with 2 % concentrations of membrane. It is caused that at those condition the acetic acid solvent have already evaporared and chitosan membrane dissolvent finely. So the adsorption of chitosan membrane was . For chrom and nickel metals by using Langmuir equation gives high correlation coeffisien is 0,9999. From tensile test, chitosan membrane show that chitosan membrane at 3% concentration has elastic and tensile power more than chitosan membrane at 1 and 2%, because more high concentration of chitosan membrane used, so tensile power and strength more high and more elastic.
ABSTRAK
Kitosan dapat digunakan untuk menyerap (adsorpsi) logam - logam berat dalam limbah cair industri pelapisan logam, dan juga digunakan sebagai bahan dasar pembuatan membran kitosan yaitu dengan cara melarutkan kitosan dengan larutan asam asetat 1%, yang proses pembuatannya dilakukan melalui tahap inversi fasa yaitu secara penguapan pelarut. Konsentrasi membran kitosan divariasikan pada 1, 2, 3, 4, 5 dan 6 % dan waktu kontak 10, 30, 60, 90, dan 120 menit. Membran dicetak pada plat kaca kemudian dikeringkan pada suhu kamar selama 6 hari. Analisa dan Uji tarik masing-masing dilakukan dengan menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) dan alat Universal Testing Machine. Membran kitosan yang dihasilkan digunakan untuk menurunkan kadar logam krom (Cr) dan nikel (Ni) pada limbah cair industri pelapisan logam. Dari hasil penelitian diperoleh kondisi yang terbaik untuk menyerap logam krom (Cr) adalah pada konsentrasi membran kitosan 3% dan waktu pengontakan 30 menit dimana diperoleh daya serap 99,87%. Sedangkan daya serap membran kitosan yang terbaik untuk logam nikel (Ni) adalah 99,13% yang tercapai pada waktu kontak 30 menit dengan konsentrasi membran sebanyak 2%. Hal ini disebabkan pada konsentrasi tersebut pelarut asam asetat sudah menguap dan kitosannya larut dengan sempurna sehingga daya serap membran kitosan lebih baik. Untuk logam krom dan nikel dengan menggunakan Persamaan Langmuir didapat untuk logam krom adalah Y = 26,26 X + 0.002 dengan harga koefisien korelasi (R2) yaitu 0,9999 dan untuk logam nikel didapat Y = 0,0888 X + 6x10-5 dengan harga koefisien korelasi (R2) adalah 0,9997. Hasil uji kekuatan tarik membran kitosan menyatakan bahwa membran kitosan pada konsentrasi 3 % mempunyai sifat yang kuat dan elastis dan mempunyai kekuatan tarik lebih baik dari membran kitosan 1 dan 2%.
ABSTRACT
Chitosan can be used to heavy metals adsorption in veneering’s liquid waste, and also can be used as raw material in manufacturing of chitosan membrane by dissolved it in 1 % acetic acid solution, which the manufacturing conducted through phase inversion stage that is by evaporate the solvent. The concentration of chitosan membrane varied at 1, 2, 3, 4, 5, and 6 % and contact time at 10, 30, 60, 90, and 120 minutes, respectively. Membrane is formed on glass plate, then dried at room temperature for 6 days. Analysis and tensile test were carried out by using Atom’s Adsorption Spectrofotometry (AAS) and Universal Testing Machine. Chitosan membrane used to reduce chrom (Cr) and nickel (Ni) metals’ concentration in veneering’s liquid waste. From the experiment result is obtained the best condition to Cr metal adsorption were 3 % concentration of chitosan membrane, 30 minutes contact time, whereas 99,87 % of adsorption. While the best adsorption of chitosan membrane for nickel (Ni) metal was 9,13 % that achieve at 30 minutes contact time with 2 % concentrations of membrane. It is caused that at those condition the acetic acid solvent have already evaporated and chitosan membrane dissolved finely. So the adsorption of chitosan membrane was better . For chrom and nickel metals by using Langmuir equation for chrom metals is Y = 26,26 X + 0,002 with correlation coeffisien is 0,9999 and for nickel metals is Y = 0,0888 X + 6x10-5 with correlation coeffisien is 0,9997. From tensile test, chitosan membrane show that chitosan membrane at 3% concentration has elastic and tensile power more than chitosan membrane at 1 and 2%, because more high concentration of chitosan membrane used, so tensile power and strength more high and more elastic than chitosan membrane 1 and 2 %.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadiran Allah SWT yang telah banyak
memberikan anugerah-Nya, sehingga tesis ini dapat diselesaikan baik.. Tesis ini
disusun sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Magister Teknik di
Universitas Sumatera Utara. Dengan selesainya naskah tesis ini tak lupa penulis
mengucapkan banyak terima kasih sedalam-dalamnya atas dukungan moril atau
spiritual, khusunya kepada :
1. Dr. Harry Agusnar M.Sc. M.Phill selaku pembimbing utama yang telah banyak
memberikan masukan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis ini
dengan baik.
2. Dr. Halimatuddahlina, ST. M.Sc selaku co-pembimbing yang telah banyak
membantu sehingga penulis dapat menyelesaikan naskah tesis ini dengan baik.
3. Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia, selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Kimia,
Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
4. Keluarga yang telah banyak membantu menyelesaikan naskah tesis ini
5. Semua pihak yang telah banyak memberikan motivasi kepada penulis dalam
penulisan naskah tesis ini.
Kiranya amal baik mereka mendapatkan balasan yang setimpal dari Allah SWT.
Dengan segala kerendahan hati penulis menyadari bahwa penulisan naskah
tesis ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu saran yang korektif sangat penulis
harapkan dari semua pihak untuk perbaikan pada masa yang akan datang. Amin ya
rabbal’alamin
Medan, Juni 2008
RIWAYAT HIDUP
Nama Lengkap : Meriatna
Tempat, Tanggal Lahir : Samalanga, 16 April 1972
Riwayat Pendidikan, Tamat : SD Negeri 1 Samalanga Aceh Bireuen, 1984
MTS Samalanga Aceh Bireuen, 1987
SMA Negeri 1 Samalanga Aceh Bireuen, 1990
Fakultas Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala
Nanggroe Aceh Darussalam, 1996
Pekerjaan : Dosen Universitas Malikussaleh Lhokseumawe
Nama Suami : Zulmiardi
Nama Anak : Dzikral Alfisyahrin
Nama Orang Tua
Ayah : Alm Muhammad S.
DAFTAR ISI
2.6. Logam Berat dan Pengaruh pada Kesehatan ……... 15
2.7 Kemampuan Kitosan Menyerap Logam... 17
2.9. Membran ... 20
2.10. Klasifikasi Membran ... 21
2.11. Membran Polimer Alam ... 23
2.12. Karakterisasi Membran ... 24
2. 13. Penyedian Membran Kitosan Glutaraldehide ... 25
III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian ... 27
3.2. Bahan dan Alat ... 27
3.3. Prosedur Penelitian ... 28
3.3.1 Penyediaan membran kitosan ... 29
3.3.2 Analisa limbah cair ... 29
3.3.3 Analisa uji tarik ... 30
3.3.4 Perlakuan dan analisa limbah cair dengan membran kitosan ... 30
3.4. Bagan Penelitian ... 34
3.5. Rancangan Penelitian ... 35
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengaruh Konsentrasi Kitosan Terhadap Morfologi Membran Kitosan ... 38
4.2. Spektrum IR Membran Kitosan ... 40
4.3 Hasil Analisa Parameter Limbah Cair Industri Pelapisan Logam ... 41
4.4 Pengaruh Waktu Kontak dan Konsentrasi Membran Kitosan Terhadap % Daya ... 42
4.5. Isoterm Adsorpsi ... 48
4.7 Hasil Uji Statistik Terhadap Logam Ni Dalam Limbah
Cair Industri Pelapisan Logam... 50
4.8. Uji Kekuatan Tarik ... 52
V.KESIMPULAN ... 54
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1. Karakterisasi Kitosan... 12
2. Aplikasi dan Fungsi Kitosan di Berbagai Bidang ... 14
3. Bentuk Data Rancangan Dari Minitab ... 37
4. Spektrum Infra Merah ... 40
5. Karakteristik Limbah Industri Pelapisan Logam ... 41
6. Analisa Kadar Logam Cr Setelah dilewatkan Dengan Membran Kitosan ... 45
7. Analisa Kadar Logam Cr Setelah dilewatkan Dengan Membran Kitosan ... 47
8. Hasil Uji Statistik Terhadap Logam Cr Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam ... 49
9. Hasil Uji Statistik Terhadap Logam Ni Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam ... 51
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1. Struktur Kitin ... 6
2. Struktur Kitosan ... 6
3. Foto Membran Kitosan Masih Dalam Cetakan ... 32
4. Foto Membran Kitosan 2% setelah Pencelupan dengan NaOH dan Glutaraldehid... 31
5. Skema Peralatan Penyerapan Membran Kitosan ... 32
6. Bagan Penelitian Pembuatan Membran Kitosan... 33
7. Bagan Penggunaan Membran Kitosan ... 34
8. Foto Morfologi Membran Kitosan ... 39
9. Spektrum Transformasi Infra Merah ... 41
10. Grafik Hubungan Waktu Kontak dengan Daya serap Terhadap Logam Cr ... 44
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1 Perhitungan Persentase Daya Serap dan Harga q ... 59
2 Hasil Analisa Kadar Logam Cr Dan Ni ... 60
3 Data Persamaan Langmuir Cr dan Ni... 62
4 Persamaan regresi dan Koreasi (R2) Cr dan Ni ... 64
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Limbah industri pelapisan logam berasal dari bahan-bahan kimia yang
digunakan. Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah larutan logam sehingga
limbah yang dihasilkan berbahaya bagi kesehatan manusia baik yang terlibat
langsung dengan kegiatan maupun yang ada di sekitar industri. Limbah cair industri
pelapisan logam umumnya mengandung logam berat. Logam berat ialah unsur logam
dengan berat molekul yang tinggi. Dalam kadar rendah logam berat pada umumnya
sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. Logam berat yang
sering mencemari habitat adalah : Hg, Cr, Cd, As, dan Pb (Notohadiprawiro, 1993).
Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi
akan tetap tinggal didalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi (Putra
dan Putra, 2000 ).
Pada umumnya cara pemisahan yang sering digunakan adalah cara kimia
yaitu cara pengendapan pada pH tinggi yang dilakukan dengan penambahan bahan
kimia untuk diendapkan sebagai hidroksidanya. Adapun pengolahan secara fisika
yang dilakukan adalah adsorpsi menggunakan karbon aktif, koagulasi atau flokulasi,
filtrasi (Crini, 2004). Dalam penyerapannya setiap metoda memiliki keunggulan dan
keterbatasan masing-masing dari aspek teknis, ekonomis dan dampak ikutannya. Oleh
karena itu perlu dikembangkan suatu alternatif sistem pengolahan menggunakan
Sementara itu prinsip daur ulang dapat dilakukan dengan pemanfaatan limbah
suatu industri menjadi bahan baku oleh industri lain dan menghasilkan suatu produk
baru, contohnya limbah kulit udang dari industri pengolahan udang yang dapat diolah
menjadi kitin yang kemudian menjadi kitosan.
Kitosan dapat digunakan sebagai penyerap logam Cu, Pb, Ni, Hg, Cd, Cr (Gao
dan Filho, 2000). Menurut Sirait (2002) penggunaan kitosan kulit udang dapat
menurunkan kadar Cr dan Ni dari limbah cair industri pelapisan logam dengan
menggunakan jartest sebesar 82%. Oetomo (2004) menyatakan bahwa penggunaan
kitosan sebagai adsorben dapat menurunkan kadar logam Cu pada industri pelapisan
logam sebesar 98,62% dengan metoda jartes. Manurung (2005) telah meneliti kitosan
manik degan metode Morita untuk digunakan sebagai adsorben dalam menurunkan
ion logam Ni sebesar 99,73% dengan menggunakan kolom kromatografi. Dan kitosan
juga dapat dibentuk menjadi film tipis (Hassan dan Sulaiman, 1996). Disisi lain
kitosan bersifat basa dan mudah larut dalam media asam banyak digunakan untuk
pembuatan gel dalam beberapa variasi konfigurasi seperti butiran, membran, pelapis,
kapsul, serat dan spon (Krajweska, 2001).
Pada saat ini penelitian tentang pemanfaatan polimer alam sebagai membran
sedang berkembang. Selama ini yang banyak digunakan sebagai membran adalah
membran selulosa dan turunannya. Selain turunan selulosa pernah juga dilakukan
karakterisasi membran kitin untuk tujuan analisis (Tarigan, 2005). Agusnar (2006)
dan Cr dengan menggunakan ekstraksi fasa padat didapat 100% dan diperoleh
menurunkan logam berat tersebut dengan konsentrasi tertentu. Dan dikarenakan
logam krom dan nikel paling tinggi konsentrasi limbahnya dibandingkan dengan
logam-logam yang lain yang ada dalam limbah cair industri pelapisan logam, maka
berdasarkan hal tersebut di atas, peneliti ingin membuat membran kitosan untuk
mengolah limbah cair industri pelapisan logam untuk menurunkan kadar krom (Cr)
dan nikel (Ni) sehingga kualitas limbah cair tersebut setelah pengolahan dapat
memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan pemerintah (KEP-51/MENLH/10/1995),
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan hal-hal yang sudah diuraikan di atas maka permasalahan
dalam penelitian ini adalah sejauh mana pengaruh penggunaan membran kitosan
terhadap penurunan kadar logam Crom (Cr) dan Nikel (Ni) dalam limbah industri
pelapisan logam.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi kitosan
dalam membran dan untuk mengetahui waktu kontak antara membran kitosan dengan
limbah cair dalam menurunkan kadar logam krom dan nikel dalam limbah cair
1.4 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat sebagai masukan berupa informasi
baru dan teknologi alternatif dalam mengolah limbah cair bagi industri perapisan
logam khususnya dan industri lain yang menghasilkan limbah sejenis. Selain itu juga
sebagai informasi bagi pelaksanaan penelitian yang berkaitan dengan pemanfaatan
membran kitosan
1.5 Ruang lingkup Penelitian
Adapun ruang lingkup penelitian ini adalah, penelitian ini dilaksanakan dalam
skala laboratorium dan bahan baku yang digunakan adalah kitosan dan limbah cair
pelapisan logam
Variabel yang digunakan
1. Konsentrasi kitosan dalam membran yaitu : 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 %.
2. Waktu kontak antara membran kitosan dengan limbah cair industri pelapisan
logam yaitu : 10, 30, 60, 90, dan 120 menit.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kitin dan Kitosan
Kitin pertama kali ditemukan pada tahun 1811 oleh Henry Broconnot sebagai
hasil isolasi dari jamur, sedangkan kitin dari serangga diisolasi pertama kali pada
tahun 1820-an. Kitosan ditemukan oleh Rouget (1859) dengan merefluks kitin dan
alkali pada suhu 180oC. Disini proses deasetilasi kitin dapat berlaku tanpa pemutusan
rantai polimer (Brine, 1984)
Senyawa kitin banyak terdapat pada kulit luar hewan seperti Antropoda,
Molusca, Annelida dan juga terdapat pada dinding sel tumbuhan tingkat rendah
seperti Fungi. Setelah selulosa, kitin diperhitungkan sebagai polisakarida yang
terdapat melimpah di alam (Sirait, 2002)
Pada Gambar 1 dan 2 terlihat bahwa kitin murni mengandung gugus
asetamida (NH-COCH3), dan kitosan murni mengadung gugus amino (NH2).
Perbedaan gugus ini akan mempengaruhi sifat-sifat kimia senyawa tersebut.
Perbedaan antara kitin dan kitosan adalah berdasarkan kandungan nitrogennya, bila
nitrogen kurang dari 7% maka polimer disebut kitin dan apabila kandungan total
n n
Gambar 1. Struktur Kitin Gambar 1. Struktur Kitin
Rumus umum kitosan adalah (C6H11NO4)n atau disebut sebagai (1,4)-2-Amino-2 -Deoksi-β-D-Glukosa, dimana strukturnya dapat dilihat sebagai berikut :
Rumus umum kitosan adalah (C6H11NO4)n atau disebut sebagai (1,4)-2-Amino-2 -Deoksi-β-D-Glukosa, dimana strukturnya dapat dilihat sebagai berikut :
n
Gambar 2. Struktur Kitosan
Sebenarnya kitin dan kitosan yang diproduksi secara komersial memiliki
kedua gugus asetamido dan gugus amido pada rantai polimernya, dengan beragam
Kitosan merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, larutan basa kuat,
sedikit larut dalam HCl dan HNO3, 0.5% H3PO4 sedangkan dalam H2SO4 tidak larut.
Kitosan tidak beracun dan mudah terbiodegradasi (Muzzarelli, 1978).
Kitosan mempunyai kemampuan untuk mengadsorpsi logam dengan
membentuk komplek kitosan dengan logam (Simangunsong, 1997) dan dapat
digunakan untuk mengolah limbah. Dalam penggunaannya kitosan tidak beracun dan
mampu untuk menurunkan kadar kolesterol dalam darah,
2.2 Metode Penyediaan Kitosan
Metode penyediaan kitosan pertama kali dilakukan oleh Hope-Seyler (1894)
yaitu dengan merefluks kitin dalam kalium hidroksida pada suhu 180oC. Dimana
proses deasetilasi kitin dapat dilakukan tanpa pemutusan rantai polimernya. Terdapat
beberapa metode penyediaan kitosan antara lain (Muzzarelli, 1977) :
Metode Harowitz
Kitin dilarutkan dengan kalium hidroksida dan campuran logam nikel di
bawah aliran gas nitrogen. Campuran dipanaskan pada suhu 180oC selama 30 menit,
setelah itu di masukkan ke dalam etanol dan akan mengendap kemudian hasil yang
diperoleh dicuci dengan air suling.
Hal yang sama dilakukan dengan pelarut pertama di dalam 5% asam asetat
dimana NaOH yang berlebih akan mengendap. Metode ini dapat menghasilkan 95%
Metode Rigby dan Wolfrom
Kitin dicampur dengan 40% NaOH pada suhu 115oC selama 6 jam di bawah
keadaan yang mengandung nitrogen. Kemudian didinginkan dan seterusnya dicuci
dengan air untuk menetralkan campuran tadi. Metode ini dapat menghasilkan 82%
dari pada asetil pada rantai kitin.
Metode Fujita
Kitin dicampur dengan NaOH 50% dan larutan parafin selama 2 jam pada
suhu 120oC, campuran tersebut dituangkan dalam air dan seterusnya disaring dan
dibilas dengan air suling. Metode ini lebih bagus dibandingkan dengan metode lain
karena hanya memerlukan sedikit alkali dibandingkan dengan metode lain.
Metode Alimuniar dan Zainuddin
Pada metode ini kiti 10 gr dicampurkan dengan NaOH 50% sebanyak 140 ml
dalam beaker glass 500 ml pada temperatur 30oC dan dibiarkan selama 6 hari, setiap
harinya dilakukan pengadukan kemudian dicuci dengan air hingga pH air cucian
menjadi netral. kemudian dikeringkan dan dianalisa Metode ini lebih ekonomis
dibandingkan metode lain karena proses deasetilasi kitin terjadi tanpa pemanasan
pada temperatur 30oC. Pada umumnya metode lain menggunakan vessel khusus
dengan kontrol atmosfir selama waktu tertentu, sedangkan pada metode ini hanya
menggunakan vessel sederhana. Metode lain untuk mengontrol reaksi pembentukan
produk dibutuhkan sejumlah bahan aditif, sedangkan pada metode ini tidak
2.3 Derajat Deasetilasi (DD)
Kurita (1986) melaporkan bahwa kitin yang direaksikan dengan alkali dapat
mengalami hidrolisis dari gugus asetamida kepada gugus amino. Proses hidrolisis ini
selalu menggunakan NaOH dan KOH pada suhu tinggi. Dalam proses hidrolisis alkali
dapat mengalami penurunan berat molekul, jika waktu reaksi berlangsung lama. Oleh
karena itu di dalam penyediaan kitosan, hidrolisis dapat terjadi jika pemanasan
dilakukan, dan ini tergantung kepada konsentrasi alkali yang digunakan.
Kitosan dengan 45-55% derajat deasetilasi dapat larut dalam air, jika lebih
dari 60% atau kurang 40% derajat deasetilasinya, tidak larut dalam air. Sifat
kelarutan ini adalah disebabkan oleh deastilasi dalam larutan NaOH pekat. Dan
untuk mengukur derajat deasetilasi ini dapat dilakukan dengan cara analisis
elemental, infra merah dan titrasi.
2.4 Sifat – sifat Kitosan
Kitosan adalah padatan amorf putih yang tidak larut dalam alkali dan asam
mineral kecuali pada keadaan tertentu. Keterlarutan kitosan yang paling baik ialah
dalam larutan asam asetat 2%, asam format 10% dan asam sitrat 10%. Kitosan tidak
dapat larut dalam asam piruvat, asam laktat dan asam – asam anorganik pada pH
tertentu, walaupun setelah dipanaskan dan diaduk dengan waktu yang agak lama.
Keterlarutan kitosan dalam larutan asam format ataupun asam asetat dapat
membedakan kitosan dan kitin karena kitin tidak dapat melarut dalam keadaan pelarut
Kitosan memiliki sifat unik yang dapat digunakan dalam berbagai cara serta
memiliki kegunaan yang beragam, antara lain sebagai bahan perekat, aditif untuk
kertas dan tekstil, penjernih air minum, serta untuk mempercepat penyembuhan
luka, dan memperbaiki sifat pengikatan warna. Kitosan merupakan pengkelat yang
kuat untuk ion logam transisi.
Menurut Robert, (1992), kitosan mudah mengalami degradasi secara
biologis, tidak beracun dan baik sebagai flokulan dan koagulan serta mudah
membentuk membran atau film. Kitosan merupakan suatu biopolimer alam yang
reaktif yang dapat melakukan perubahan – perubahan kimia. Karena ini banyak
turunan kitosan dapat dibuat dengan mudah. Beberapa turunan kitosan yang telah
dihasilkan dan juga telah diketahui kegunaannya antara lain :
a. N-karboksialkil kitosan, digunakan sebagai pengumpul ion logam
b. Asetil kitosan, digunakan dalam industri tekstil dan membran
c. Kitosan glukan, digunakan sebagai pengkelat ion logam dan agen penggumpal
Sama seperti kitin, kitosan juga dapat digunakan dalam berbagai bidang, misalnya :
a. Untuk industri kertas, kaca, kain dan pewarna
b. Dalam industri kosmetik
c. Dalam bidang pertanian dan makanan
d. Dalam industri semen
e. Dalam bidang kesehatan
Sandford dan Hutchins (1987) menyatakan sifat kationik, biologi dan sifat
larutan kitosan adalah sebagai berikut:
1. Sifat kationik:
a. Jumlah muatan positif tinggi: satu muatan per unit gugus glukosamin, jika
banyak material bermuatan negatif (seperti protein) maka muatan positif
kitosan berinteraksi kuat dengan permukaan negatif.
b. Flokulan yang baik: gugus NH3+ berinteraksi dengan muatan negatif dari
koloid.
c. Mengikat ion-ion logam ( Fe, Cu, Cd, Hg, Pb, Cr, Ni, Pu, dan U).
2. Sifat biologi:
a. Dapat terdegradasi secara alami
b. Polimer alami
c. Nontoksik
3. Sifat Kimia:
a. Linear poliamin (poli D-glukosamin) yang memiliki gugus amino yang baik
untuk reaksi kimia dan pembentukan garam dengan asam.
b. Gugus amino yang reaktif
c. Gugus hidroksil yang reaktif (C3-OH, C6-OH) yang dapat membentuk
senyawa turunannya.
Tabel 1 menunjukkan beberapa karakteristik kitosan
Tabel 1. Karakteristik Kitosan
Karakteristik Ukuran
1. Bentuk partikel Serpihan-bubuk
2. Kadar air <10%
3. Kadar abu <2%
4. Persen deasetilasi >70%
5. Warna larutan Jernih
6. Viskositas : - rendah < 200
a. Larut dalam larutan asam
b. Berbentuk larutan kental
c. Berbentuk gel
d. Larut dalam campuran alkohol-air.
2.5. Kegunaan Kitosan
Kitosan banyak digunakan oleh berbagai industri antara lain industri farmasi,
kesehatan, biokimia, bioteknologi, pangan, pengolahan limbah, kosmetik,
agroindustri, industri tekstil, industri perkayuan, industri kertas dan industri
elektronika. Aplikasi khusus berdasarkan sifat yang dipunyainya antara lain untuk
pengolahan limbah cair terutama bahan sebagai bersifat resin penukar ion untuk
kekeruhan, penstabil minyak, rasa dan lemak dalam produk industri pangan
(Rismana, 2004).
Tabel 2. menunjukkan beberapa aplikasi dan fungsi kitosan diberbagai
bidang.
Tabel 2. Aplikasi dan fungsi kitosan di berbagai bidang
Bidang Aplikasi Fungsi
I. Pengolahan limbah -Bahan Koagulasi/Flokulasi untuk limbah cair
-Penghilangan ion-ion metal dari limbah cair
II. Pertanian -Dapat menurunkan kadar asam sayur, buah
dan ekstrak kopi -Sebagai pupuk -Bahan antimicrobial
III. Industri tekstil - Serat tekstil
- Meningkatkan ketahanan warna
IV. Bioteknologi - Bahan-bahan immobilisasi enzim
V.Klarifikasi/penjernihan: -Limbah industri pangan -Industri sari buah
-Pengolahan minuman beralkohol -Penjernihan air minum
VI. Kosmetik -Bahan untuk rambut dan kulit
VII. Biomedis -Mempercepat penyembuhan luka
-Menurunkan kadar kolesterol
VIII. Fotografi -Melindungi film dari kerusakan
Sumber: Robert (1992)
Kitosan mempunyai kemampuan untuk mengadsorpsi logam dan membentuk
kompleks kitosan dengan logam. Kitosan juga dapat digunakan untuk mengolah
limbah, seperti pengolahan limbah dari industri koagulasi karet dan untuk
memisahkan protein dari limbah dan padatan dimanfaatkan sebagai sumber protein
Penanganan Limbah
Karena sifat polikationiknya, kitosan dapat dimanfaatkan sebagai agensia
penggumpal dalam penanganan limbah terutama limbah berprotein yang kemudian
dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak. Pada penanganan limbah cair, kitosan
dapat menyerap logam beracun seperti mercuri, timah, tembaga, pluranium dan
uranium dalam perairan dan untuk mengikat zat warna tekstil dalam air limbah
(Krissetiana, 2004).
2.6 Logam Berat dan Pengaruhnya Pada Kesehatan
Logam berat merupakan polutan yang sangat toksik dan sangat berpengaruh
terhadap kesehatan manusia, beberapa logam berat yang berpengaruh bagi kesehatan
tersebut antara lain (Darwono, 1995):
1. Logam krom
Logam krom merupakan logam berat yang berbahaya dan beracun dengan
konsentrasi yang tinggi akan membahayakan lingkungan. Sumber utama limbah krom
adalag industri pelapisan logam, penyamakan kulit dan industri kimia. Adapun
sifat-sifat yang dimiliki oleh logam krom adalah (Darwono, 1995):
1. Sifat kimia krom
a. Logam yang mengkilap dan titik cairnya tinggi yang banyak dipergunkan
di indusri baja.
c. Pada tingkat konsentrasi 10 ppm dalam air, krom diperkirakan toksik bagi
beberapa alga
2. Sifat fisik krom
a. Titik lebur 1903oC pada tekanan 1 atm
b. Titik didih 2642oC pada 1 atm
c. Massa jenis 650 gr/cm3
Krom valensi tiga dalam jumlah tertentu merupakan unsur yang esensial bagi
manusia dan hewan untuk mempertahankan proses metabolisme glukosa. Pemasukan
krom secara oral dalam jumlah berlebih dapat menimbulkan kerusakan hati
dan ginjal (Darwono, 1995).
2. Logam Nikel
Nikel merupakan salah satu Iogam berat yang sering dipergunakan di dalam
proses industri. Biasanya logam nikel digunakan untuk proses pelapisan logam.
Limbah industri elektroplating yang tidak diolah dapat mencemari lingkungan.
Keracunan dapat terjadi lewat pernafasan atau terserap lewat kulit dan yang diserang
adalah syaraf. Akumulasi Ni dalam tubuh dalam jumlah berlebih dapat menimbulkan
kerusakan hati dan ginjal dan anemia atau gangguan kecerdasan pada keturunan
(Darwono, 1995).
3. Logam Timbal (Pb)
Timbal dalam dosis tertentu dapat digunakan untuk campuran bahan bakar
bensin yang berfungsi untuk menaikan nilai oktan dan ini memnyebabkan
atau terserap lewat kulit dan yang diserang adalah syaraf. Akumulasi Pb dalam
tubuh dapat menyebabkan anemia atau gangguan kecerdasan pada keturunan
(Darwono, 1995).
4. Tembaga (Cu)
Air minuman seperti air buah-buahan yang telah masak pada pH lebih kecil
dari 5,5 dapat melarutkan Cu bila ditempatkan dalam alat-alat yang mengandung
logam Cu sehingga dapat memcemari minuman tersebut.
Keracunan tembaga dalam tubuh manusia dapat menyebabkan kerusakan hati,
ginjal, penyakit kuning, radang paru-paru dan gangguan pernafasan yang berakibat
kematian (Darwono, 1995).
5. Logam Kadmium
Pada umumnya gelas-gelas berwarna dan logam-logam alat rumah tangga bila
dilapisi dengan kadmium akan menjadi masalah karena lapisan kadmium ini dapat
larut dalam makanan asam dan cuka.
Masuknya kadmim dalam batas yang tidak dizinkan sangat berbahaya karena
dapat menyebabkan penyakit jantung, efek lain yaitu dapat meracuni pernafasan yang
mengakibatkan kerusakan pada paru-paru, usus, hati, ginjal dan akhirnya dapat
menyebabkan kematian. Pada umumnya keracunan kadmium dapat merusak semua
2.7 Kemampuan Kitosan Untuk Menyerap Logam
Kemampuan kitosan untuk mengikat logam dengan cara pengkhelat adalah
dihubungkan dengan kadar nitrogen yang tinggi pada rantai polimernya. Kitosan
mempunyai satu kumpulan amino linier bagi setiap unit glukosa. Kumpulan amino ini
mempunyai sepasang elektron yang dapat berkoordinat atau membentuk ikatan –
ikatan aktif dengan kation – kation logam. Unsur nitrogen pada setiap monomer
kitosan dikatakan sebagai gugus yang aktif berkoordinat dengan kation logam
(Hutahahean, 2001).
Interaksi kitosan dengan ion logam terjadi karena proses pengkompleksan
dimana penukaran ion, penyerapan dan pengkhelatan terjadi selama proses
berlangsung. Ketiga proses tersebut tergantung dari ion logam masing – masing
seperti penukaran ion logam masing – masing seperti penukaran ion pada logam Ca.
Kitosan menunjukkan affinitas yang tinggi pada logam transisi golongan 3, begitu
pula pada logam yang bukan golongan alkali dengan konsentrasi rendah
(Muzzarelli, 1973).
Menurut Mc Kay (1987), kitosan mempunyai kemampuan untuk mengikat
logam dan membentuk kompleks kitosan dengan logam. Contoh mekanismenya
adalah sebagai berikut :
2R-NH3+ + Cu 2+ + 2Cl- (RNH2)CuCl2
Pengaruh pH yang rendah akan mengurangi penyerapan ion logam kedalam
2.8 Adsorpsi
Adsorpsi adalah proses akumulasi substansi dipermukaan antara dua fasa yang
terjadi secara fisika dan atau kimia, atau proses terserapnya molekul-molekul pada
permukaan eksternal atau internal suatu padatan. Akumulasi yang terjadi dapat
berlangsung pada proses cair-cair, cair-padat dan padat-padat. Sedangkan
komponen-komponen yang diserap disebut adsorbat contoh bahan yang bisa digunakan
sebagai adsorbat antara lain : aluminium, karbon aktif, silika gel, dan lain-lain
(Mc. Cabe, 1999)
Adsorpsi yang terjadi karena adanya gaya tarik dari permukaan adsorban dan
energi kinetik molekul adsorbat, dapat berupa adsorpsi fisika, adsorpsi kimia dan
adsorpsi isoterm. Pada adsorpsi fisika terjadi gaya van der Waals antara molekul
adsorbat dan adsorban untuk berikatan. Hal ini terjadi akibat perbedaan energi gaya
tarik elektrostatik oleh karena itu adsorpsi fisika merupakan reaksi reversibel.
Sedangkan adsorpsi kimia adalah merupakan interaksi antara elektron-elektron pada
permukaan adsorben dengan molekul-molekul adsorbat membentuk ikatan yang lebih
kuat dibandingkan dengan adsorpsi fisika dan proses ini merupakan irreversibel
(Bernasconi, 1995)
Proses adsorpsi berlangsung dalam tiga tahap yaitu : pergerakan
molekul-molekul adsorbat menuju permukaan adsorben, penyebaran molekul-molekul-molekul-molekul
adsorbat kedalam rongga-rongga adsorben dan penarikan molekul-molekul adsorbat
oleh permukaan aktif membentuk ikatan yang berlangsung sangat cepat (Sorpsi)
Pada adsosrpi di dalam permukaan tetap konsentrasi fase fluida dan fase zat
padat berubah menutut waktu dan menurut posisinya di dalam permukaan. Kinetika
adsorpsi dapat dianggap sebagai laju reaksi yang merupakan perbedaan waktu.
Pengambilan logam (q) adalah adsorben dihitung dengan menggunakan persamaan :
W
Cf = Konsentrasi akhir logam (mg/l)
W = Berat adsorben (g)
q = Banyaknya logam yang teradsorpsi dalam adsorben (mg/l)
Model isoterm Langmuir diterapkan dengan asumsi bahwa seluruh permukaan
adsorben mempunyai afinitas yang relatif sama atau perbeda yang tidak signifikan
terhadap logam. Persamaanya dalam bentuk umum adalah :
bCf
Cf = konsentrasi kesetimbangan adsorbat dalam larutan (mg/l)
qmax = konstanta kapasitas adsorsi langmui (mg/l)
b = konstanta energi adsorpsi langmuir
Persamaan diatas dapat dituliskan dalam bentuk persamaan linier sebagai berikut :
Dengan memplotkan harga Cf terhadap Cf/q sehingga dapat ditentukan nilai konstata
qmax dan b untuk setiap kondisi percobaan.
Dalam persamaan isoterm Freundlich adsorpsi terjadi pada lebih dari satu
lapisan tunggal dengan permukaan yang homogen sehingga ikatan di masing-masing
tempat pelekatan berbeda. Persamaan empiris untuk isoterm Freundlich dapat ditulis
dalam bentuk :
x/m = KfCf1/n ... (2.4)
dimana :
x/m = Jumlah adsorbat yang teradsorpsi per unit berat adsorben (mg/L).
Cf = Konsentrasi kesetimbangan adsorbat dalam larutan setelah adsorpsi
berlangsung(mg/L).
Kf,n = Konstanta empiris
Konstanta dalam isoterm Freunflich dapat ditentukan dengan memplotkan x/m
terhadap Cf sehingga dihasilkan persamaan sebagai berikut:
log(x/m) = log Kf + 1/n log Cf ... (2.5)
2.9 Membran
Kata membran berasal dari bahasa latin membrana yang berarti potongan kain. Membran adalah suatu lapisan yang memisahkan dua fasa dimana perpindahan
massanya dapat diatur dan hanya dapat dilewati oleh ion-ion tertentu. Komponen
aktif membran adalah suatu senyawa bermuatan atau netral yang mampu membentuk
membran organik. Senyawa seperti ini disebut ionofor atau pembawa ion (ion
carrier). Membran disebut juga selaput dan bersifat semipermeabel yang
memungkinkan lewatnya jenis molekul tertentu. Membran dapat berupa padatan
ataupun campuran dan berfungsi sebagai media pemisah yang selektif berdasarkan
perbedaan kofesien difusivitas, muatan listrik maupun perbedaan kelarutan.
Membran banyak digunakan dalam proses pemisahan, pemurnian, dan
pemekatan suatu larutan. Keunggulan pemisahan dengan menggunakan membran
antar lain hemat energi, serta mampu memisahkan larutan - larutan yang peka
terhadap suhu.
Membran kitosan lebih mudah diperoleh dibandingkan dengan membran kitin.
Karena kelarutannya yang tinggi terhadap asam asetat 1% sehingga mudah untuk
mendapatkan membrannya setelah pelarutnya diuapkan. Namun karena ketahanan
sobeknya rendah untuk kegunanan tertentu sering ditambahkan polimer penguat
seperti polivinil klorida (PVC), PVA, poliester dan N-metilon nilon.
Membran kitosan adalah membran pengkompleks pertama dari polimer alam
dan telah digunakan untuk menarik unsur-unsur logam transisi dalam jumlah renik
dari larutan garamnya.
2.10 Klasifikasi Membran
Banyak jenis membran yang kita kenal sehingga dapat diklasifikasikan
memnjadi beberapa golangan. Misalnya ada membran berukuran tipis atau tebal,
sebagainya. Secara makro membran merupakan pembatas antara dua fasa yang
berjalan secara selektif sedangkan proses pemisahannya merupakan skala mikro yang
meliputi difusi, pelarutan, osmosis, ultrafiltrasi, dialisis, pertukaran ion, dan
elektrodialisa (Stephenson, 2000).
Membran dapat dibagi berdasarkan beberapa hal (Mulder, 1991) yaitu :
1 Jenis membran berdasarkan bahan dasar pembuatannya
a. Membran biologis, yaitu membran yang terdapat dalam sel mahluk hidup
b. Membran sintetis, dapat dibedakan menjadi membran organik (bahan
penyusun utamanya adalah polimer atau cairan), membran anorganik (bahan
penyusun utamanya logam atau non logam, kaca), atau campuran keduanya
(keramik).
2. Jenis membran Berdasarkan fungsi
Membran dapat diklasifikasikan dalam beberapa golongan yang secara tidak
langsung berhubungan dengan ukuran diameter yang akan dipisahkan, membran
mikrofiltrasi memiliki ukuran pori 0,02 – 10 m dan tebal antara 10 – 150 m.
Mikrofiltrasi digunakan pada berbagai macam aplikasi di Industri terutama untuk
pemisahan partikel ukuran 0,1 m dari larutannya, membran mikrofiltrasi dapat
dibedakan dari membran reverse osmosis (RO) dan ultrafiltrasi (UL) berdasarkan
ukuran partikel yang dapat dipisahkan. Membran ultrafiltrasi ukuran porinya berkisar
antara 0,05 – 1 m terutama untuk pemisahan partikel ukuran 0,001 m dari
larutannya. Sedangkan proses reverse osmosis menggunakan membran dengan
memisahkan zat terlarut yang memiliki berat molekul rendah seperti garam
anorganik atau molekul organik kecil seperti glukosa dan sukrosa dari larutannya.
3. Jenis membran berdasarkan prinsip pemisahan akibat ukuran pori
Berdasarkan urukan porinya untuk proses pemisahan, membran dapat
diklsasifikasikan sebagai berikut :
a. Membran berpori, prinsip pemisahannya bersadarkan ukuran partikel zat yang
akan dipisahkan dengan ukuran pori-pori membran. Membran jenis ini biasa
digunakan dalam proses pemisahan mikrofiltrasi dan ultrafiltrasi
b. Membran tak berpori, prinsip pemisahannya berdasarkan perbedaan kelarutan
dan kemampuan berdifusi suatu zat terhadap membran tersebut. Membran ini
digunakan untuk pemisahan gas dan pervaporasi
c. Membran cair (berbentuk emulsi), dimana di dalam membran terdapatzat
pembawa yang menentukan selektivitas terhadap komponen tertentu yang
akan dipisahkan. Pemisahan menggunakan membran cair sering dilakukan
dengan teknik difusi berfasilitas dengan memilih jenis emulsi dan zat
pembawa yang spesifik untuk zat tertentu.
2.11 Membran Polimer Alam
Polimer alam yang sudah banyak digunakan sebagai membran adalah turunan
selulosa seperti selulosa asetat, selulosa triasetat, etil selulosa. Selulosa nitrat dan
selulosa dapat digunakan sebagai membran ultrafiltrasi maupun mikrofiltrasi bahkan
untuk membran revese osmosis,
Bahan dasar sari selulosa asetat adalah selulosa. Selulosa adalah merupakan
polimer alam yang mempunyai struktur rantai yang linier seperti batang dan molekul
infleksibel, bersifat hidrofilik namun tidak larut dalam air, hal ini disebabkan sifat
kristalin dai ikatan hidrogen antara gugus hidroksilnya (Mulder, 1991).
2.12 Karakterisasi Membran
Agar diperoleh membran yang baik perlu dilakukan karakterisasi yang
meliputi pengukuran terhadap fungsi dan efesiensi membran yaitu permeabilitas dan
permselektivitas membran. Selain dari pada itu karakteristik sifat mekanik juga
diperlukan untuk mengetahui kekuatan membran, seperti uji kekuatan tarik dan daya
jebol. Morfologi mikrostruktur membran dapat dilihat dengan alat Scanning Electron
Microscopy (SEM).
1 Permeabilitas
Permeabiltas merupakan ukuran kecepatan dari suatu spasi untuk menembus
membran. Sifat ini dipengaruhi oleh jumlah dan ukuran pori, tekanan yang diberikan,
serta ketebalan membran. Permeabiltas dinyatakan sebagai suatu besaran fluks yang
didefinisikan sebagai jumlah volume permeat yang melewati satu satuan luas
membran dalam suatu waktu tertentu dengan adanya gaya penggerak berupa tekanan
2 Permselektivitas
Permselektivitas dapat digunakan untuk mengetahui daya membran dalam
menahan dan melewati suatu partikel. Sifat ini tergantung pada interaksi antara
membran dengan partikel tersebut, ukuran pori membran, dan ukuran partikel yang
akan melewati poli membran. Permselektivitas dinyatakan sebagai koefisien rejeksi,
dilambangkan dengan R, yaitu fraksi konsentrasi zat yang tertahan oleh membran.
Semakin besar R berarti semakin selektiv membran tersebut dalam melewatkan
partikel-partikel dalam larutan umpan (Mulder, 1991).
3 Sifat Mekanik
Karakterisasi sifat mekanik perlu dilakukan untuk mengetahui kekuatan
membran terhadap gaya yang berasal dari luar yang dapat merusak membran.
semakin rapat skruktur membran, berarti jarak antara molekul dalam membran
semakin rapat sehingga mempunyai kekuatan tarik dan jebol yang kuat.
Untuk mengetahui morfologi membran, digunakan Scanning Electron
Microscopy (SEM), yang dapat memberikan informasi mengenai struktur membran
dan penampang lintang. Dengan SEM juga dapat diperoleh data mengenai ukuran
porinya, sehingga dari hasil ini dapat ditentukan standar keseragaman struktur
membran yang dapat digunakan (Mulder, 1991).
2.13 Penyediaan Membran Kitosan Glutaraldehid
Metode penyediaan membran kitosan glutaraldehid telah dilakukan oleh
dalam 200 mL CH3COOH 1N pada temperatur 25 oC. Campuran larutan dituang
kedalam plat kaca yang memiliki sisi dan kemudian dikeringkan pada suhu 60 oC
dalam oven. Setelah mengering, membran kitosan dicelupkan ke dalam NaOH 1 N,
kemudian dicuci berulang-ulang dengan akuades. Untuk mendapatkan membran
kitosan glutaraldehid, membran kitosan yang telah dicuci dicelupkan ke dalam larutan
glutraldehid 0,4% (50 mL) yang mengandung 5 mL H2SO4 0,5 N yang kemudian
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Penelitian Fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara dengan lama waktu penelitian dilakukan selama 6
(enam) bulan.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah kitosan dari kulit
udang dan limbah cair industri pelapisan yang terdapat di sekitar kota Medan. Bahan
analisis dan pembantu yang digunakan untuk penelitian ini adalah :
a. Asam asetat, CH3COOH
b. Natrium Oksida, NaOH
c. Glutaraldehide
d. Asam Sulfat, H2SO4
e. Aquades
3.2.2 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini
a. Alat – alat gelas yang biasa digunakan di laboratorium
c. Scanning Electron Microscopy (SEM) d. Spectofotometer Serapan Atom (AAS)
e. Spectroskopis FT-IR
f. Uji Tarik dengan menggunakan Universal Testing Machine
g. Kolom ekstraksi fasa padat
Pengukuran Spektofomeret Serapan Atom (AAS) di lakukan di Laboratorium
Balai Riset dan Standardisasi Medan dan analisa SEM (Scanning Electron
Microscopy) dilakukan di Laboratoruim Geologi Institut Teknologi Bandung -
Bandung serta pegukuran pergeseran bilangan gelombang digunakan Spectroskopis
FT-IR di Laboratorium Kimia Organik Universitas Gajah Mada UGM – Jogyakarta,
sedangkan pengukuran uji tarik di lakukan di Laboratorium Penelitian FMIPA
USU – Universitas Sumatera Utara.
3.3 Prosedur Penelitian
Penelitian ini terdiri atas tiga tahap:
1. Penyediaan membran kitosan (Uragami dan Tomaszeska, 1994)
2. Analisa limbah cair.
3. Analisa Uji Tarik
4. Perlakuan dan analisa kadar krom dan nikel limbah cair Industri pelapisan
3.3.1 Penyediaan Membran Kitosan (Uragami dan Tomaszeska, 1994)
a. Lima (5) g kitosan dari kulit udang dilarukan dalam 250 ml CH3COOH
1% pada suhu 25oC.
b. Bahan yang telah dicampur diaduk hingga homogen sehingga diperoleh
kitosan 2% kemudian dituangkan ke dalam plat kaca dan dikeringkan pada
suhu kamar
c. Campuran kitosan 2% di celupkan ke dalam NaOH 1% pada suhu 25oC dan
dilanjutkan dengan pencucian berulang-ulang dengan air murni untuk
menghilangkan kadar NaOH dan dikeringkan pada suhu kamar.
d. Membran kitosan yang dihasilkan kemudian dicelupkan ke dalam larutan
glutaraldehide 0.4 % sebanyak 50 ml yang mengandung 0.5 N H2SO4 (5
ml) kemudian di cuci berulang - ulang dengan air murni dan dikeringkan
pada suhu kamar.
e. Ulangi prosedur 1 sampai 4 untuk konsentrasi membran kitosan 1,3,4,5,6 %
3.3.2 Analisa limbah cair
Air limbah industri pelapisan logam yang digunakan berasal dari pabrik industri
pelapisan logam yang ada di Medan kemudian dibawa ke laboratorium untuk
dianalisa kadar logam Cr (krom) dan Ni (nikel) dengan menggunakan Atomic
3.3.3 Analisa Uji Tarik
Uji tarik membran kitosan adalah untuk melihat kekuatan tegangan yaitu
kekuatan tarik pada saat putus (kgf) dan regangan yaitu kekuatan regangan pada saat
putus (mm/menit). Membran kitosan yang diuji hanya pada konsentrasi membran
kitosan 1, 2, dan 3%.
3.3.4 Perlakuan dan analisa limbah cair dengan membran kitosan
Membran kitosan yang digunakan untuk menurunkan kadar logam Cr dan Ni
pada limbah cair industri pelapisan logam. Adapun tahap pengoperasian terhadap
limbah cair industri pelapisan logam adalah sebagai berikut :
1. Membran kitosan dimasukkan dalam kolom
2. Sampel limbah cair pelapisan logam dipipet sebanyak 50 ml di masukkan dalam
kolom yang telah berisi membran kitosan
3. Didiamkan selama 10, 30, 60, 90, dan 120 menit (waktu kontak) kemudian
sampel dilewatkan dan dimasukkan kedalam botol sampel untuk dianalisa dengan
menggunakan Spektrofotomer Serapan Atom (AAS) untuk mengetahui kadar Cr
dan Ni setelah perlakuan limbah dengan membran kitosan.
4. Kemudian dilakukan dengan konsentrasi kitosan dalam membran 1,3, 4,5 dan 6 %
5. Langkah 1 sampai 4 diulangi masing-masing 2 kali dengan waktu kontak dan
Gambar 3 dan 4 menunjukkan membran yang masih dalam cetakan dan
membran yang sudah dicelupkan dengan NaOH dan Glutaraldehide setelah beberapa
kali pencucian dengan aquades.
Gambar 3. Foto Membran Kitosan 2% yang masih dalam cetakan
Gambar 5. menunjukkan mekanisme penyerapan logam krom dan nikel
Gambar 5. Skema peralatan penyerapan membran kitosan
Keterangan gambar :
a. Limbah cair sebelum lewatkan dengan membran kitosan
b. Kolom fasa padat
c. Membran kitosan
d. Erlenmeyer vakum
e. Limbah cair sesudah dilewatkan dengan membran kitosan
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Pembuatan Membran Kitosan
Gambar 3.4 menunjukkan bagan penelitian pembuatan membran kitosan
dilarutkan dalam 250 ml CH3COOH 1%
dicuci berulang-ulang dengan akuades
didiamkan pada suhu kamar
dicelupkan dalam 50 ml glutaraldehid 0,4% yang mengandung 5 ml asam sulfat 0,5 N
dicuci berulang-ulang dengan akuades
didiamkan pada suhu kamar Larutan Kitosan 2 % 5 g Serbuk Kitosan
3.4.2 Penggunaan Membran Kitosan Sebagai Penurun Konsentrasi Ion Logam
Gambar 3.5 menunjukkan bagan penelitian penggunaan membran kitosan
50 ml Limbah Cair Industri Pelapisan Logam
dilewatkan melalui membran kitosan glutaraldehid dengan variasi waktu kontak (10, 30, 60, 90, dan
120) menit dengan konsentrasi Membran (1,2,3,4,5,
dan 6) %
Analisis logam Cr dan Ni dengan AAS
Larutan hasil penyerapan
3.4 Rancangan Penelitian
Pengujian perbedaan varians sangat banyak kegunaannya dalam penelitian.
Pengujian menggunakan analisis varian dalam statistika parametrik diantara
kelompok yang saling memiliki perbedaan sebagai adanya perlakukan dilakukan
dengan menggunakan Analysis of Varian (ANOVA).
Rancangan penelitian dengan menggunakan Anova. Uji Anova interaksi dua
faktor (Two way ANOVA) dilakukan untuk mengetahui perbedaan nyata rata-rata
antara varian dari tiga kelompok sampel atau lebih berdasarkan satu faktor dan dilihat
interaksinya dengan faktor-faktror lain. Analisis ini terhadap rancangan dalam
penelitian ini adalah menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL)
yang merupakan desain percobaan yang memiliki ciri pada ditentukannya kelompok
dengan jumlah yang sama dan masing-masing kelompok memberikan perlakuan.
Dalam penelitian ini uji yang dilakukan untuk mengetahui perbedaan nyata
rata-rata antar varian dari tiga kelompok sampel berdasarkan satu faktor perlakuan yang
mempengaruhi masing-masing parameter yaitu konsentrasi membran kitosan dan
waktu kontak.
Pada analisis kasus dalam penyelesaian ini dengan menggunakan Minitab 14
Tabel 3. Bentuk data rancangan dari Minitab
Total Blok Waktu Kontak (menit) Konsentrasi Membran
Kitosan
1 = Konsentrasi Membran kitosan 1% 2 = Konsentrasi Membran kitosan 2%
3 = Konsentrasi Membran kitosan 3% 4 = Konsentrasi Membran kitosan 4%
Dari Tabel ANOVA dapat diketahui perbedaan rata-rata kadar Cr dan Ni berdasarkan
kelompok konsentrasi membran kitosan dan waktu kontak dengan menentukan
hipotesis (Ho dan H1) maka pengambilan keputusan adalah :
Jika probabilitas > 0,05 maka Ho diterima, dan jika probabilitas < 0,05 maka Ho
ditolak atau H1 diterima. Pengertian total adalah menyatakan jumlah kuadrat dari
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengaruh Konsentrasi Kitosan Terhadap Morfologi Membran Kitosan
Konsentrasi kitosan berpengaruh terhadap morfologi membran kitosan yang
dihasilkan seperti dapat dilihat pada Gambar 8 a – 8 f. Gambar 8 a adalah membran
dengan komposisi paling rendah dimana membran yang dihasilkan masih banyak
mengandung pelarut asam asetat sehingga tidak larut dengan sempurna. Kitosan harus
melarut dengan sempurna agar membran yang terbentuk benar-benar halus dan
homogen. Pada penelitian ini ternyata serbuk kitosan tidak mampu melarut sempurna
dengan asam asetat. Kitosan yang belum larut sempurna, mengakibatkan gumpalan
yang mengering bersama dengan membran. Atau bisa juga disebabkan oleh adanya
gelembung udara yang terperangkap pada saat pencetakan membran yang
mengakibatkan membran cepat robek karena tipis.
Molekul kitosan yang belum larut sempurna selain berpotensi untuk
menyebabkan lubang pada membran, juga dapat menutupi pori membran. Jadi
dengan kata lain, adanya molekul kitosan yang belum larut juga dapat menurunkan
daya serap logam-logam berat.
Pada Gambar 8 b dan 8 c yang menunjukkan morfologi membran kitosan
masing-masing untuk konsentrasi 2 dan 3% dapat dilihat bahwa dengan konsentrasi
membran 2 dan 3% pelarut membran yaitu asam asetat lebih cepat menguap dan
Sehingga mampu larut dengan sempurna dan membran yang terbentuk benar-benar
halus dan homogen, karena pori-pori yang terbentuk lebih kecil terlihat kasat mata.
Sedangkan untuk konsentrasi membran kitosan 4, 5 dan 6%, kelarutan asam
asetat dalam membran kitosan pada konsentrasi tersebut tidak dapat larut atau
mengalami kejenuhan. Gambar di bawah ini adalah gambar morfologi membran
kitosan dengan menggunakan alat Scanning Electrone Mikroscopy (SEM).
a b
c d
e f
Gambar 8. Morfologi Membran Kitosan menggunakan SEM
4.2 Spektrum IR Membran Kitosan
Dari hasil analisa Spektrofotometer infra red (FT-IR) (Tabel 4 dan Gambar 9)
membran kitosan menunjukkan adanya pembentukan membran kitosan yaitu pada
serapan daerah panjang gelombang (cm-1): amina (ikatan N-H) pada 3425,3;
(ikatan C-H) pada 2877,6 ; pita amida (ikatan C=O) pada 1608,5; (ikatan C-N) pita
hidroksi pada 1390,9.
Tabel 4. Spektrum Infa Merah
Ikatan Panjang gelombang
literatur (cm-1)
C-N C=O
C-H
N-H
Gambar 9 Spektrum Transformasi Infra Merah (FTIR) Membran Kitosan
4.3 Hasil Analisa Parameter Limbah Cair Industri Pelapisan Logam
Tabel 5. menunjukkan hasil pengujian kadar logam krom dan nikel limbah
cair industri pelapisan logam.
Tabel 5. Karakteristik limbah industri pelapisan logam
No Parameter Hasil Alat Uji Baku Mutu
1 Warna Cokelat tua keruh Visual -
2 Ph 5 pH Meter 6-9
3 Kadar Krom (mg/L) 14,46 AAS 0,1
Limbah cair Industri pelapisan logam terlihat cokelat tua dan keruh yang
menunjukkan banyaknnya partikel terlarut. Kadar krom dan nikel dalam limbah cair
industri pelapisan logam masing-masing 14,46 mg/L dan 9,73 mg/L dan ini masih
jauh dari baku mutu yang diizinkan Pemerintah sesuai KEP-51/MENLH/10/1995
tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri yaitu masing-masing 0.1 mg/L
untuk logam Krom dan 1.0 mg/L untuk logam Nikel.
Dalam penelitian inikel pH limbah cair tidak dilakukan perlakuan karena tidak
ada perubahan pH karena membran kitosan yang sudah dicelupkan dengan
glutaraldehide tidak mempengaruhi pH. Hal ini terlihat pada hasil uji pH yang
menunjukkan hasil uji pH sebesar 5 dan berada pada range baku mutu yaitu 6-7.
4.4 Pengaruh Waktu Kontak dan Konsentrasi Membran Kitosan Terhadap % Daya Serap
Banyak penelitian-penelitian yang telah dilakukan untuk menganalisis fungsi
kitosan sebagai adsorben senyawa organik. Margonof (2003) telah menganalisis
kemampuan kitosan sebagai adsorben logam-logam berat seperti Kadmium (Cd),
Timbal (Pb), Krom (Cr), Tembaga (Krom), dan Nikel (Nil). Kemampuan kitosan
tersebut karena adanya sifat-sifat kitosan yang dihubungkan dengan gugus amino dan
hidroksil yang terikat, sehingga menyebabkan kitosan mempunyai reaktifitas kimia
yang tinggi dan menyebabkan sifat polielektrolit kation. Akibatnya kitosan dapat
penelitian ikat silang (kromosslink) dengan glutaraldehide yang disalut (coating) pada kertas saring dan melakukan adsorpsi pada logam Nikel dan Krom dengan
menggunakan ekstraksi fasa padat.
Kitosan yang telah diubah wujudnya menjadi membran belum diketahui
apakah dapat mengadsorpsi senyawa organik seperti halnya serbuk kitosan. Maka
dengan uji pendahuluan dicoba kemampuan membran kitosan untuk mengadsorpsi
logam berat krom dan nikel dari limbah industri pelapisan logam. Hal ini dilakukan
untuk mengetahui apakah ada proses adsorpsi logam berat krom dan nikel yang
dilakukan oleh membran kitosan.
Dengan menvariasikan konsentrasi membran 1, 2, 3, 4, 5, dan 6% dan waktu
kontak membran dengan limbah cair selama 10, 30, 60, 90 dan 120 menit, ternyata
membran kitosan dapat mengadsorpsi logam krom dan nikel yang terdapat dalam
limbah cair industri pelapisan logam.
Gambar 10 menunjukkan grafik hubungan waktu kontak dengan % daya serap
terhadap logam krom untuk konsentrasi membran kitosan 1 sampai 6%. Daya serap
krom untuk konsentrasi membran kitosan 1 dan 2% menunjukkan semakin tinggi
waktu kontak maka semakin tinggi % daya serap, tetapi daya serap yang dihasilkan
tidak memenuhi baku mutu yang telah ditentukan oleh Pemerintah yaitu 0,1 mg/L
(Tabel 5) sedangkan daya serap yang diperoleh pada konsentrasi membran kitosan 1
93,00
Membran Kitosan 1% Membran Kitosan 2%
Membran Kitosan 3% Membran kitosan 4%
Membran Kitosan 5% Membran Kitosan 6%
Gambar 10. Grafik Hubungan waktu kontak dengan daya serap terhadap logam krom
Untuk konsentrasi 4 sampai 6% semakin tinggi waktu kontak maka semakin
rendah % daya serap yang didapat, karena konsentrasi membran kitosan relatif tinggi
maka larutan membran kitosan yang dihasilkan kental akibatnya membran yang
dihasilkan tidak mampu menyerap logam krom, dan makin lama waktu kontak
maka % daya serap logam krom semakin menurun hal ini disebabkan membran
kitosan pada konsentrasi tinggi sudah mengalami kejenuhan. Karena kelarutan
polimer dalam suatu pelarut terbatas, sehingga pada konsentrasi tertentu mengalami
kejenuhan (daya serapnya menurun) (Adiarto, 1996).
Sedangkan konsentrasi membran kitosan 3 % dimana pada menit ke-30
dicapai daya serap yang tertinggi, hal ini disebabkan membran kitosan dengan
komposisi 3% mampu melarutkan asam asetat sehingga membran yang dihasilkan
homogen yang berpengaruh terhadap pori-porinya, sehingga dapat menghasilkan %
Hal ini telah memenuhi baku mutu yang diizinkan oleh pemerintah yaitu 0,1.
Jika dibandingkan dengan kadar logam krom pada limbah cair sebelum dilewatkan
pada membran kitosan sebesar 14,46 mg/L (Tabel 5 ) maka setelah dilewatkan
pada membran kitosan terjadi penurunan tertinggi yaitu 99,87 %. Seperti Muzzarelli
(1985) menyatakan bahwa kitosan mampu mengikat ion-ion logam dari sejumlah
larutan. Dan menunjukkan bahwa membran kitosan efektif untuk mengadsorpsi
logam- logam berat.
Tabel 6. Analisa kadar logam krom setelah dilewatkan dengan membran kitosan Konsentrasi Membran
Selanjutnya Gambar 11 menunjukkan grafik hubungan waktu kontak dan daya
Gambar 11 dapat dilihat bahwa % daya serap yang terbaik adalah pada konsentrasi
membran kitosan 2% dengan waktu kontak 30 menilt. Hal ini disebabkan
kemampuan membran kitosan untuk menahan molekul logam nikel pada konsentrasi
rendah sudah memenuhi standart, karena konsentrasi logam nikel yang dihasilkan
dari limbah cair industri pelapisan logam relatif rendah yaitu 9,73 mg/L (Tabel 5)
sehingga membran kitosan dengan konsentrasi 2% sudah dapat menyerap logam
nikel, dibandingkan dengan krom yang pada konsentrasi 3%. Jadi tidak memerlukan
konsentrasi dan waktu kontak yang tinggi untuk menyerap logam nikel.
88,00
Membran Kitosan 1% Membran Kitosan 2% Membran Kitosan 3% Membran Kitosan 4% Membran Kitosan 5% Membran Kitosan 6%
Gambar 11 Grafik Hubungan waktu kontak dengan daya serap terhadap logam nikel
Pada membran kitosan dengan konsentrasi 2%, pada menit ke 30 dicapai %
daya serap yang tinggi yaitu 99,13% dan kadar yang diserap 0,082 mg/L yang dapat
Pemerintah yaitu 1,0 mg/L. Karena membran kitosan dengan komposisi 2% mampu
melarutkan asam asetat sehingga membran yang dihasilkan homogen.
Tabel 7. Analisa kadar logam nikel setelah dilewatkan dengan membran kitosan Konsentrasi Membran
Membran kitosan pada konsentrasi 3% sampai dengan 6% mempunyai %
daya serap sangat rendah karena konsentrasinya tinggi hal ini disebabkan dengan
meningkatnya konsentrasi membran kitosan maka efesiensi untuk menurunkan kadar
logam nikel menurun karena membran kitosan dengan konsentrasi yang tinggi
berpeluang mengakibatkan kebocoran membran, akibatnya molekul-molekul nikel
tidak dapat melewati membran dan dapat menurunkan daya serap membran kitosan
4.5 Isoterm Adsorpsi
Isoterm adsorpsi menguraikan bagaimana adsorbat (bahan yang diserap)
saling berhubungan dengan adsorben. Membran kitosan yang digunakan dalam
penelitian ini berfungsi sebagai adsorben untuk menyisihkan ion logam krom dan
nikel dalam limbah cair industri pelapisan logam. Dari hasil plot Cf dan Cf/q dengan
menggunakan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir yaitu Cf/q = 1/qmaxb + Cf/qmax
memberikan harga koefisien korelasi yang tinggi. Dari nilai R2 menunjukkan bahwa
Persamaan isoterm Langmuir merupakan model persaman kesetimbangan yang baik,
hal ini disebabkan harga koefisien korelasi (R2) lebih besar yaitu 0,9999 relatif
mendekati 1 (Lampiran 5).
Untuk logam nikel dari hasil plot Cf dan Cf/q dengan menggunakan
Persamaan isoterm adsorpsi Langmuir memberikan harga koefisien korelasi yang
tinggi. Dari nikellai R2 menunjukkan bahwa persamaan Isoterm Langmuir
merupakan model persaman kesetimbangan yang baik, hal ini disebabkan harga
koefisien korelasi (R2) lebih besar yaitu 0,9997 relatif mendekati 1 (Lampiran 5).
Berdasarkan rentang penelitian diperoleh waktu yang terbaik untuk krom
yaitu pada waktu kontak 30 menit dengan konsentrasi membran kitosan 3 % dan
untuk nikel pada waktu kontak 30 menit dengan konsentrasi membran kitosan 2%,
sehingga dengan menggunakan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir diperoleh
persamaan: Untuk Logam krom : Y = 26,26X +0,002 R2 = 0,9999
4.6 Hasil Uji Statistik Terhadap Logam Krom Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam
Hasil penelitian pengaruh konsentasi dan waktu kontak terhadap penurunan
kadar logam krom dari limbah cair industri pelapisan logam dapat dilihat pada Tabel
8 di bawah ini:
Tabel 8 Analisa varian untuk parameter Krom
Sumber Varian Derajat
Kebebasan
Dari tabel di atas dapat disimpulkan :
Ho = semua perlakuan mempunyai pengaruh yang sama terhadap kadar krom
H1 = tidak semua perlakuan mempunyai pengaruh yang sama terhadap kadar krom.
Maka hipotesis di atas dapat menjadi dasar pengambilan keputusan berdasarkan
probabilitas yaitu :
Probabilitas > 0,05 maka Ho diterima, dan
Pada Tabel 8 di atas dapat dilihat bahwa nilai F hitung adalah 2,89 dengan
probabilitas 0,030 karena probabilitas < 0,05 maka Ho ditolak dan H1 diterima atau
kesimpulan yang dapat diambil adalah terbukti secara menyakinkan bahwa tidak
semua perlakuan perlakuan mempunyai pengaruh terhadap penurunan kadar logam
krom limbah cair industri pelapisan logam, ini terbukti secara menyakinkan bahwa
konsentrasi membran kitosan mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap penurunan
kadar krom secara signifikan karena ada perbedan nyata. Untuk waktu kontak nilai F
hitung adalah 0,78 dengan probabilitas 0,544 karena probabilitas > 0,05 maka Ho
diterima dan H1 ditolak atau kesimpulan yang dapat diambil adalah terbukti secara
menyakinkan bahwa semua perlakuan mempunyai pengaruh yang sama terhadap
penurunan kadar krom limbah cair industri pelapisan logam
4.7 Hasil Uji Statistik Terhadap Logam Nikel Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam
Hasil penelitian pengaruh konsentrasi dan waktu kontak terhadap penurunan
kadar logam nikel dari limbah cair industri pelapisan logam dapat dilihat pada
Tabel 9. Analisa varian untuk parameter nikel
Sumber Varian Derajat
Kebebasan
Dari tabel di atas dapat disimpulkan :
Ho = semua perlakuan mempunyai pengaruh yang sama terhadap kadar nikel
H1 = tidak semua perlakuan mempunyai pengaruh yang sama terhadap kadar nikel
Maka hipotesis di atas dapat menjadi dasar pengambilan keputusan berdasarkan
probabilitas yaitu :
Probabilitas > 0,05 maka Ho diterima, dan
Probabilitas < 0,05 maka Ho ditolak atau H1 diterima
Pada Tabel 9 di atas dapat dilihat bahwa nilai F hitung untuk varibel
konsentrasi membran kitosan adalah 1,12 dengan probabilitas 0,0. Karena
probabilitas < 0,05 maka Ho ditolak dan H1 diterima. Kesimpulan yang dapat diambil
adalah tidak semua perlakuan perlakuan mempunyai pengaruh terhadap penurunan
kadar logam nikel limbah cair industri pelapisan logam. Hal ini menunjukkan bahwa
secara signifikan karena ada perbedan nyata antara F hitung dengan F tabel. Untuk
waktu kontak nilai F hitung adalah 0,69 dengan probabilitas 0,02. Karena
probabilitas < 0,05 maka Ho diterima dan H1 ditolak. Kesimpulan yang dapat diambil
adalah bahwa semua perlakuan mempunyai pengaruh yang sama terhadap penurunan
kadar nikel limbah cair industri pelapisan logam.
4.8 Uji Kekuatan Tarik
Uji kekuatan tarik membran kitosan dilakukan pada suhu kamar, dengan berat
beban 100 kgf dengan kecepatan 20 mm /menit. Kekuatan tarik membran kitosan
dapat dilihat dari nikellai Load yaitu untuk melihat kekuatan tegangan pada saat putus dan Stroke yaitu kekuatan regangan pada saat putus yang dimiliki oleh membran kitosan. Membran kitosan yang diuji hanya pada konsentrasi membran kitosan 1, 2,
dan 3%. Hal ini disebakan karena pada konsentrasi tersebut membran kitosan
menghasilkan daya serap yang terbaik untuk logam krom dan nikel dalam limbah
cair industri pelapisan logam dibandingkan dengan membran kitosan 4, 5, dan 6%.
Tabel 10. Data Hasil Uji Kekuatan Tarik Membran Kitosan
Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa dengan bertambah tingginya konsentrasi
membran kitosan, maka hasil kekuatan tarik pada saat putus (tegangan) meningkat
hal ini disebabkan karena ikat silang dengan glutaraldehide dimana membran yang
dihasilkan pori-pori yang terbentuk semakin rapat sehingga kekuatan tarik dari
membran kitosan semakin besar dan kekuatan regangan pada saat putus (regangan)
sangat elastis dan bagus. Maka dapat disimpulkan bahwa membran kitosan pada
konsentrasi 3 % mempunyai sifat yang relatif kuat dan elastis dan mempunyai
kekuatan tarik lebih baik dibandingkan dengan membran kitosan 1 dan 2% karena
V. KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai adsorpsi logam berat Cr
dan Ni dengan menggunakan membran kitosan dapat diambil beberapa hal yang
dapat disimpulan yaitu :
1. Membran kitosan dapat digunakan sebagai alternatif pengolahan limbah cair
pelapisan logam yaitu untuk adsorben logam Cr dan Ni. Membran kitosan
mampu menurunkan kadar logam Cr dengan baik sebesar 99,87% pada waktu
kontak 30 menit, dan kadar logam Ni sebesar 99,13% pada waktu kontak 30
menit. Dengan kondisi terbaik penyerapan logam Cr yaitu pada konsentrasi
membran kitosan 3%, dan untuk logam Ni kondisi yang terbaik yaitu pada
kosentrasi 2%.
2. Berdasarkan analisa data dengan menggunakan Anova ternyata konsentrasi
membran dan waktu kontak kerja membran berpengaruh sangat signifikan
terhadap daya serap logam Cr dan logam Ni pada limbah cair industri pelapisan
logam.
3. Nilai koefisien korelasi (R2) menunjukkan bahwa persamaan Isoterem Langmuir
merupakan model persaman kesetimbangan yang baik dalam penelitian ini ,
