1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Meningkatnya sektor industri merupakan sarana untuk memperbaiki taraf hidup masyarakat namun di pihak lain muncul masalah yang diakibatkan dari limbah cair industri yang dibuang kesaluran air yang dapat merusak kelestarian lingkungan, keseimbangan sumber alam dan berkembangbiaknya bibit penyakit sehingga air tersebut tidak dapat dikonsumsi.
Pencemaran yang diakibatkan oleh limbah cair yang mengandung logam terhadap lingkungan merupakan suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Pada awalnya logam digunakan sebagai alat namun belum diketahui pengaruh pencemarannya pada lingkungan. Tetapi ternyata limbah cair yang mengandung logam dapat menyebabkan timbulnya bahaya pada makhluk hidup, dimana logam tersebut memiliki sifat yang merusak jarigan tubuh makhluk hidup. Pencemaran dapat terjadi jika manusia atau pabrik yang menggunakan logam tersebut untuk proses produksi tidak memperhatikan keselamatan lingkungan. Limbah cair dari pengolahan karet memiliki logam berat yang cukup tinggi, antara lain seperti Zn, TiO2, Na dan lain-lain yang menimbulkan
pencemaran lingkungan (Juli, 2003).
Beberapa metode dalam mengolah limbah cair yang mengandung cemaran logam adalah perlakuan dengan pengendapan, adsorpsi, koagulasi atau flokulasi, filtrasi, proses membrane, pertukaran ion, proses biologi dan reaksi-reaksi kimia. Dalam penerapannya setiap metode memiliki keunggulan dan keterbatasan masing-masing dari aspek teknis, ekonomis dan dampak ikutannya.
Metoda adsorpsi logam berat dilingkungan telah banyak dilakukan oleh para ahli karena cukup aman, ekonomis, dan mudah diilakukan dengan menggunakan berbagai macam adsorben sebagai bahan penyerap, seperti zeolit, alumina, silika gel,
2
adsorben organik yang mempunyai gugus spesifik seperti asam humat yang sedang banyak dikembangkan, alga, kitin serta kitosan. (Muzzarelli, 1985)
Kitosan merupakan biopolimer alam bersifat polielektrolit kationik, ramah lingkungan, mudah terbiodegradasi serta tidak beracun yang berpotensi tinggi sebagai bahan pengikat logam berat. Hal ini dibuktikan dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya oleh Muzzarelli (1985) membuktikan serbuk atau larutan kitosan dapat menghilangkan atau mengurangi logam atau ion logam yang terdapat dalam air sungai, air laut, dan air limbah.
Seiring dengan perkembangan nano teknologi para ahli mengubah partikel kitosan dengan ukuran nano. Dimana ukuran partikel nya semakin kecil (nano) berarti akan memperluas permukaan kitosan sehingga daya serap terhadap logam tinggi. Penelitian di cina yang dilakukan oleh Szeto Yau-shan, (2007) menggunakan kitosan nanopartikel dalam pengolahan industri tekstil. Mengatasi polusi pada ekosistem sungai dan laut solusinya dengan adsorpsi kitosan nanopartikel yang diyakini dapat mengurangi terkontaminasinya biota sungai dan laut. Kitosan nanopartikel diyakini mempunyai daya absoprsi yang lebih besar dibandingkan dengan kitosan dalam ukuran biasa yang sering dipakai untuk mengadsorpsi, hal ini logis jika dikaji faktor-faktor yang mempengaruhi kinetika reaksi yaitu semakin luas permukaan maka akan semakin cepat reaksi berlangsung. Dengan kata lain semakin kecil ukuran partikel kitosannya akan semakin cepat reaksi berlangsung.
Berdasarkan uraian diatas peniliti ingin melakukan penelitian menggunakan kitosan nanopartikel sebagai adsorben untuk menurunkan kadar logam Zn, logam Na, COD, BOD, TSS, dan TDS pada limbah cair industri benang karet.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka perumusan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana kemampuan kitosan nopartikel sebagai adsorben menurunkan kadar logam Zn, logam Na, COD, BOD5, TSS, dan TDS pada limbah cair
industri benang karet.
3
2. Apakah variasi berat kitosan nanopartikel berpengaruh terhadap penurunan kadar logam Zn, logam Na, COD, BOD5, TSS, dan TDS pada
limbah cair pabrik benang karet.
1.3 Pembatasan Masalah
1. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu limbah cair dari penampungan yang berasal dari industri “PT. Benang Karet Nusantara”. 2. Adsorben yang digunakan yaitu kitosan yang dipreparasi dalam bentuk
ukuran nanopartikel.
3. Metode analisis yang dilakukan yaitu untuk penentuan kadar logam Zn dan Na menggunakan SSA, penentuan kadar COD dan BOD5
menggunakan metode titrimetri, dan penentuan kadar TSS dan TDS menggunakan metode gravimetri.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan permasalahan diatas, maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan kitosan nanopartikel sebagai adsorben menurunkan kadar logam Zn, logam Na, COD, BOD5, TSS, dan TDS nya pada limbah industri benang
karet.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat yaitu : 1. Memberi informasi tentang kemampuan kitosan nanopartikel sebagai
adsorben untuk menurunkan kadar logam Zn dan Na, serta kadar COD, BOD5, TSS, dan TDS dalam limbah cair industri benang karet.
2. Sebagai informasi tambahan bagi pengembangan penelitian kitosan nanopartikel.
4
1.6 Metodologi Penelitian
Penelitian ini eksperimen laboratorium, dengan tahapan sebagai berikut : 1. Tahapan pembuatan kitosan nanopartikel.
Kitosan dilarutkan dalam asam asetat 1% sebanyak 1 L dimasukkan ke dalam jartest diaduk dengan kecepatan 200 rpm selama 30 menit, ditambahkan NH3(p), dan dimasukkan ke dalam ultrabatch selama + 1 jam.
Hasilnya dikarakterisasi dengan FESEM.
2. Tahapan preparasi limbah cair dengan kitosan nanopartikel.
100 mL kitosan naopartikel yang sudah dilarutkan dengan air, ditambahkan dengan 200 mL sampel limbah cair, diaduk, dan didiamkan selama 30 menit, kemudian disaring.
3. Tahapan analisis sampel limbah cair dengan kitosan nanopartikel.
Sampel yang telah dipreparasi dianalisis untuk kandungan logam Zn dan Na nya dengan menggunakan SSA, untuk kandungan COD dan BOD5
dengan titrimetri, dan untuk kandungan TSS dan TDS dengan gravimetri. Variabel yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Variabel Tetap : Sampel limbah cair (200 mL), Asam asetat 1% (1L). 2. Variabel Bebas : Kitosan Nanopartikel (0,2 g; 0,4 g; 0,6 g; 0,8 g; 1 g). 3. Varibel Terikat : Kadar Zn, Na, COD, BOD5, TSS dan TDS.
1.7 Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara dan analisis dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
