Analisa Keefektifan Penggunaan Kitosan (Harry Agusnar)
7
ANALISA KEEFEKTIFAN PENGGUNAAN KITOSAN
UNTUK MENURUNKAN KADAR LOGAM BERAT
Harry Agusnar Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara
Jl. Bioteknologi No. 1 Kampus USU Medan
Abstrak
Dalam penelitian ini telah dilakukan penggunaan kitosan untuk menurunkan kadar logam berat. Kitosan dilarutkan dalam asam asetat 1% yang disediakan dengan variasi volume, kosentrasi dan pH. Logam berat yang disediakan berupa sampel standart seperti ZnSO4.5H2O, CrCl3.6H2O, CuSO4.5H2O,CoCl26H2O, NiSO4, FeSO4. Sampel dicampur dengan larutan kitosan dan dilakukan flokulasi dengan metoda Jar Test dengan variasi waktu dan kecepatan. Analisa kuantitaif diukur menggunakan spektrofotometer serapan atom. Penurunan kadar logam berat didapati hampir 90.31 %, ini menunjukkan kitosan mampu menurunkan kadar logam berat.
Kata kunci : Kitosan, logam berat
PENDAHULUAN
Perkembangan industri dinegara kita semakin pesat saja dimana perkembangan ini mampu untuk meningkatkan taraf hidup rakyat. Kebanyakan industri masih menggunakan air sebagai kebutuhan primer, namun efek sampingannya menghasilkan limbah cair yang dibuang kedalam badan air. Adanya pencemaran air dapat merusak kelestarian lingkungan, keseimbangan sumber daya alam, dan berkembang biaknya bibit penyakit sehingga air tersebut tidak layak dikonsumsi. Limbah tersebut mungkin masih mengandung logam-logam berat yang sangat berbahaya bila ditemukan dalam konsentrasi tinggi dalam limbah seperti Ni, Co, Cr, Zn, Fe, Cu yang dapat merusak
lingkungan terutama jika tanpa sengaja dikonsumsi oleh manusia.
Pencemaran lingkungan oleh logam-logam berbahaya dapat terjadi jika orang atau pabrik yang menggunakan logam tersebut untuk proses produksinya tidak memperhatikan keselamatan lingkungan. Mereka tidak memantau buangan limbah pabriknya, bahkan tidak ambil pusing, dan tidak pernah tahu bahwa buangan limbah pabriknya melewati sungai yang airnya selalu digunakan oleh manusia yang hidup disekitarnya untuk keperluan sehari-hari.
Jurnal Sains Kimia
Vol. 7, No.1, 2003: 7-10
8
Kitosan merupakan biopolimer alam yang bersifat polielektrolit kationik yang berpotensi tinggi untuk penyerapan logam dan mudah terbiodegredasi serta tidak beracun (Muzzarelli.1997). Berdasarkan uraian diatas peneliti ingin melakukan apakah kitosan sangat efektif untuk menurunkan kadar logam berat tersebut.
BAHAN DAN METODA
Bahan
Kitin yang diperoleh dari kulit udang dimurnikan dengan metode Hackmen (1954). Kitosan yang dihasilkan tersebut sebaiknya dijemur sampai kering dan dihaluskan. Kitosan disediakan dengan proses deasetilas kitin menggunakan NaOH 40 % selama 6 hari. Hasil yang diperoleh dicuci bersih-bersih dengan air sampai pH air cucian menjadi netral.
Penggunaan Jar-Test
Untuk melakukan pembentukan flok-flok didalam tabung jar-test perlu diperhatikan kecepatan putaran dan waktu. Pada tabung jar-test dimasukkan 500 ml larutan logam berat dan tambahkan 10 ml larutan kitosan dengan konsentrasi 900 ppm. Larutan campuran tersebut diaduk dengan kecepatan putaran 40 rpm dalam waktu 3 menit kemudian didiamkan selama 15 menit. Supernatan bagian atas diambil untuk diukur di spektrofotometer serapan atom.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penggunaan kitosan sebagai penyerapan terhadap logam-logam berat telah dilakukan. Dalam penelitian ini untuk menurunkan kadar logam dilakukan dengan menambahkan suatu zat yang bersifat
koagulan dan flokulan yang mampu untuk mendestabilkan partikel-partikel logam dan membentuk flok-flok yang lebih besar sehingga dapat mengendap. Kitosan merupakan polielektrilit kationik serta merupakan koagulan dan flokulan yang baik.(Yan.G.2000). Dengan penambahan kitosan akan mampu menurunkan kadar logam dari larutan sampel standard.
Analisa Keefektifan Penggunaan Kitosan (Harry Agusnar)
9
Tabel 1. Data pengukuran kemapuan kitosan menurunkan kadar logam Zn dan berbagai pH.
No Konsentarsi sampel (ppm)
Konsentrasi kitosan (ppm)
pH Volume (ml) Penyerapan (%)
1 10 900 4 10 67,91
2 10 900 6 10 69,17
3 10 900 7 10 76,95
4 10 900 8 10 86,13
5 10 900 9 10 90,25
6 10 900 10 10 88,20
Untuk mengetahui besarnya penyerapan kadar logam-logam berat dilakukan dengan pengukuran adsorbsi larutan dengan menggunakan Spektrofotometer serapan atom (SSA). Hasil serapan yang diperoleh kemudian diolah dengan menggunakan metode least square seperti pada tabel 2.
Dari hasil pengukuran tersebut dapat dilihat bahwa kemampuan optimum kitosan dalam menyerap 10 ppm larutan standard logam-logam berat yaitu pada konsentrasi 900 ppm dimana volume yang paling baik ditambahkan sebanyak 10 ml dengan pH 9, begitu pula dengan logam-logam berat lainnya. Pada konsentrasi 900 ppm kitosan telah optimum bekerja sebagai koagulan dan flokulan. Artinya pada konsentrasi tersebut destabilisasi partikel dan pembentukan flokulan benar-benar terbentuk secara
sempurna. Pada konsentrasi 300 dan 600 ppm dengan volume dan pH yang sama konsentrasi dan % penyerapan masih rendah, ini disebabkan pada konsentrasi polimer yang rendah prosese adsorbsi terjadi, tetapi pembentukan jembatan antara partikel tidak sempurna. Karena bagian polimer yang berada dalam larutan tidak cukup untuk mengikat partikel lain. Pada konsentrasi yang lebih tinggi yaitu 1200 dan 1500 ppm diperoleh konsentrasi dan % penyerapan makin rendah, ini disebabkan pada konsentarsi tersebut kitosan sebagai polielektrolit kationik menjadi jenuh. Akibatnya akan merusak jembatan antar partikel sekaligus menyebabkan tidak semua partikel terendapkan.
Tabel 2. Data pengukuran kemampuan kitosan menurunkan kadar logam berat
No Sampel Logam berat
Konsentrasi awal (ppm) Konsentrasi akhir (ppm) Penyerapan (%)
1 Zn 10 0,9750 90,25
2 Cr 10 0,0470 99,53
3 Cu 10 0,3920 96,08
4 Co 10 2,3333 76,67
5 Ni 10 0,0614 99,38
Jurnal Sains Kimia
Vol. 7, No.1, 2003: 7-10
10
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diperoleh kondisi-kondisi optimum, bahwa perubahan pH akan mengakibatkan perubahan daya serap terhadap logam. Dimana konsentrasi logam terserap makin tinggi dengan naiknya pH. Daya serap juga semakin tinggi dengan pada larutan kitosan 10 ml sedangkan volume dinaikkan daya serap menurun dimana pH yang digunakan untuk tiap-tiap penambahan adalah sama yaitu pH 9, hal ini disebabkan bahwa kitosan optimum menyerap pada penambahan 10 ml, dimana pada kondisi ini kitosan mampu menetralkan menjadi flok yang terbentuk secara sempurna dan pada akhirnya bersama-sama mengendap.
Oleh sebab itu konsentrasi, volume dan pH sangat mempengaruhi dan menentukan dalam keefektifan kerja dari kitosan. Hal ini dibuktikan bahwa konsentrasi yang besar, volume yang besar dan pH dapat merusak flok-flok yang terjadi dan juga menyebabkan peristiwa koagulasi dan flokulasi tidak sempurna. Oleh karena itu kami melakukan penentuan kondisi optimum, data selengkapnya ada pada Tabel 2.
KESIMPULAN
Keefektifan kitosan dalam menurunkan kadar logam berat diperoleh dari kondisi optimum yang didapat pada pH=9, Volume = 10 ml dan konsentrasi 900 ppm yang dapat menurunkan kadar logam berat hampir 90,31 %.
DAFTAR PUSTAKA
Mat. B.Zakaria, 1995, Chitin and Chitosan, Universiti Kebangsaan Malaysia.
Muzzarelli, R.A.A., 1997, Chitin, Pergamon Press, New York.
Robert, G.A.F., 1998, Chitin Chemistry, The Macmillan Press, London.
Schmuhl, R., H.M.Krieg., and K.Keizer., 2001, Adsorption of Cu(II) and Cr(IV) ion by Chitosan : Kinetic and Equilibrium studies, Water.S.A., Vol. 27:1.
