PENGGUNAAN BEADS KITOSAN-MIKROKRISTAL SELULOSA ALANG-ALANG (Imperata cylindrica) SEBAGAI ADSORBEN
TERHADAP ION TIMBAL (Pb2+)
SKRIPSI
RISKI PANDIA 110802029
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGGUNAAN BEADS KITOSAN-MIKROKRISTAL SELULOSA ALANG-ALANG (Imperatacylindrica) SEBAGAI ADSORBEN
TERHADAP ION TIMBAL (Pb2+)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
RISKI PANDIA 110802029
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
PENGGUNAAN BEADS KITOSAN-MIKROKRISTAL SELULOSA ALANG-ALANG (Imperata cylindrica) SEBAGAI ADSORBEN
TERHADAP ION TIMBAL (Pb2+)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2015
PERSETUJUAN
Judul : Penggunaan Beads Kitosan-Mikrokristal Selulosa Alang-Alang (Imperata cylindrica) Sebagai Adsorben Terhadap Ion Timbal (Pb2+)
Kategori : Skripsi
Nama : Riski Pandia
Nomor Induk Mahasiswa : 110802029
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juni 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Drs. Amir Hamzah Siregar, M.Si Dr. Darwin Yunus Nasution, MS NIP. 196106141991031002 NIP.195508101981031001
Disetujui oleh :
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmannirrahim
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan karunianya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi sebaik mungkin. Dalam kesempatan ini penulis ingin menngucapkan terimakasih kepada:
Kedua orang tua tercinta, ayahanda Tenang Pandia dan Ibunda Kitamuli Br. Sitepu atas do’a, dukungan, kasih sayang, dan cintanya yang telah sabar dan tiada henti memberikan perhatian kepada penulis. Kepada kakak tersayang Junita Br. Pandia dan adik Vivi Yani Br. Pandia yang telah memberikan do’a, perhatian dan dukungan kepada penulis. Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, MS selaku dosen pembimbing I dan bapak Drs. Amir Hamzah, M. Si selaku dosen pembimbing II yang telah meluangkan waktu dan membimbing penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, Ms dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M. Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia yang telah mensyahkan skripsi ini. Ibu Dra. Tirena B. Siregar, ST, M.Eng selaku dosen wali yang telah memberikan masukan dan bimbingan demi kelancaran kuliah. Seluruh staf dan dosen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis. Seluruh teman-teman stambuk 2011, terkhusus Nurhendrawan, Tohar, Habibi, Riswandi yang telah berbagi suka dan duka selama perkuliahan dan memberikan semangat dalam penyusunan skripsi. Kepada saudara dan teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah menyemangati penulis.
Hanya Allah SWT yang dapat membalas kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis berharap Allah SWT memberikan berkah-Nya berlipat ganda kepada kita semua, amin ya Rabbalalamin.
PENGGUNAAN BEADS KITOSAN-MIKROKRISTAL SELULOSA ALANG-ALANG (Imperata cylindrica) SEBAGAI ADSORBEN
TERHADAP ION TIMBAL (Pb2+)
ABSTRAK
Penelitian tentang penggunaan beads kitosan-mikrokristal selulosa alang-alang (Imperata cylindrica) sebagai adsorben ion timbal (Pb2+) telah dilakukan. Beads kitosan-mikrokristal selulosa (MCC) dibuat dengan cara melarutkan kitosan dan mikrokristal selulosa dengan asam asetat 2% hingga homogen kemudian campuran diteteskan ke dalam larutan NaOH O,5M hingga terbentuk beads. Selanjutnya beads kitosan-MCC dicuci hingga netral lalu dikeringkan. Beads kitosan-MCC terikat silang dibuat dengan cara merendam beads kitosan-MCC dalam glutaraldehid 0,5% selama 24 jam. Selanjutnya beads kitosan-MCC terikat silang dicuci hingga netral lalu dikeringkan Perbandingan kitosan dan MCC yang digunakan adalah 10:0 ; 9:1 ; 8:2 dan 7:3 dalam 1 g. Beads kitosan-MCC dan kitosan-MCC terikat silang yang dihasilkan dikarakterisasi melalui SEM, FT-IR, uji swelling, uji derajat ikat silang dan uji adsorpsi. Analisis FT-IR menunjukkan adanya ikatan imina (C=N) dan gugus COH pada beads kitosan-MCC terikat silang dengan glutaraldehid. Hasil uji swelling dengan asam asetat 5%, asam format 5%, akuades, dan NaOH 0,5M menunjukkan beads kitosan-MCC terikat silang tidak larut dalam suasana asam, netral dan basa. Hasil uji derajat ikat silang menunjukkan derajat ikat silang dari beads kitosan terikat silang paling tinggi dengan penambahan 0,3 g MCC yaitu 54,257% . Hasil analisis morfologi dengan menggunakan scanning electron microscopy (SEM) menunjukkan bahwa beads kitosan-MCC terikat silang memiliki permukaan yang rata dan homogen. Beads kitosan-MCC dan kitosan-MCC terikat silang dengan perbandingan 7:3 menunjukkan daya adsorpsi ion Pb2+ dalam larutan standar yang paling tinggi yaitu ±97,366% dan ±95,276%.
THE USE OF CHITOSAN-MICROCRYSTALLINE CELLULOSE REEDS (Imperata cylindrica) BEADS AS AN ADSORBENT ON LEAD IONS (Pb2+)
ABSTRACT
Research on the use of chitosan-microcrystalline cellulose reeds (Imperata
cylindrica) beads as an ion lead (Pb2+) adsorbent has been studied. Chitosan microcrystalline cellulose (MCC) beads was prepared by dissolving chitosan and microcrystalline cellulose with acetic acid 2% until homogeneous and then the mixture is dropped into a 0.5M NaOH solution to form beads. Furthermore Chitosan-MCC beads are washed until neutral and then dried. Chitosan-MCC crosslinked beads is made by soaking the chitosan-MCC beads in 0.5% glutaraldehyde for 24 hours. Furthermore, the chitosan-MCC crosslinked beads washed until neutral and then dried. Comparison of chitosan and MCC used is 10:0 ; 9:1 ; 8: 2 and 7: 3 in 1 g. Chitosan-MCC and chitosan-MCC crosslinked beads produced were characterized by SEM, FT-IR, swelling test, crosslinked degrees test and adsorption capacity test. FT-IR analysis indicates imine bond (C = N) and COH groups in the chitosan-MCC beads crosslinked with glutaraldehyde. Swelling test results with 5% acetic acid, formic acid 5%, distilled water, and NaOH 0.5M shows chitosan-MCC crosslinked beads was insoluble in acidic, neutral and alkaline conditions. The crosslinked degrees results of chitosan-MCC crosslinked beads highest with the addition of 0.3 g MCC is 54.257%. Morphological analysis results using scanning electron microscopy (SEM) showed that the chitosan-MCC crosslinked beads has a flat surface and homogeneous. Chitosan-MCC and chitosan-MCC crosslinked beads with a ratio of 7: 3 shows the highest adsorption capacity of Pb2+ ions in a standard solution is ±97.366% and ±95.276%.
DAFTAR ISI
3.3.3 Isolasi α-selulosa dari Serbuk Alang-Alang 28 3.3.4 Pembuatan Mikrokristal Selulosa 29
3.3.5 Pembuatan Beads 29
3.3.6 Karakterisasi Beads 31
3.3.7 Perlakuan dan Analisa Penyerapan Ion Pb2+ 33
3.4 Bagan penelitian 34
4.1.2 Pembuatan Mikrokristal Selulosa (MCC) dari Alang-alang 42
4.1.3 Pembuatan Beads 43
4.1.3.1 Beads Kitosan-Mikrokristal Selulosa 43 4.1.3.2 Beads Kitosan-Mikrokristal Selulosa
Terikat Silang 45
4.2 Pembahasan 47
4.2.1 Isolasi α-selulosa dari Alang-alang 47
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel
2.1 Kandungan Kimia Alang-alang 8
3.1 Perbandingan kitosan/MCC yang digunakan 30
4.1 Data Analisis FT-IR pada α-Selulosa 48
4.2 Data Analisis FT-IR mikrokristal selulosa 50
4.3 Data Analisis FT-IR beads 52
4.4 Data diameter beads 56
4.5 Persentase swelling beads 57
4.6 Persentase derajat ikat silang beads 58
4.7 Cek alat AAS 59
4.8 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Ion Timbal (Pb2+) 59
4.9 Hasil Pengukuran dengan AAS 60
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman Gambar
2.1. Struktur molekul selulosa 8
2.2 Struktur molekul kitosan 10
2.3 Mekanisme membentuk kompleks kitosan dengan logam 12
2.4 Skema komponen dasar FT-IR 17
4.16 Kurva Daya Serap Terhadap Ion Logam Pb2+ menggunakan (a) Beads Kitosan-MCC Dan (b) Beads Kitosan-MCC Terikat Silang 61
4.17 Pembentukan khelat Timbal dengan (a) Beads kitosan dan (b) Beads kitosan/MCC terikat silang 64
4.18 SEM Beads Kitosan (a) perbesaran 500x (b) perbesaran 1000x (c) perbesaran 2000x 65
DAFTAR LAMPIRAN 6. Spektrum FT-IR Hasil Analisa Gugus Fungsi Beads Kitosan 78
7. Spektrum FT-IR Hasil Analisa Gugus Fungsi Beads Kitosan-MCC 79
8. Spektrum FT-IR Hasil Analisa Gugus Fungsi Beads Kitosan Terikat Silang 80
9. Spektrum FT-IR Hasil Analisa Gugus Fungsi Beads Kitosan-MCC Terikat Silang 81
10. Spektrum FT-IR Hasil Analisis Gugus Fungsi Kitosan dengan FT-IR 82
