PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE,
METHYL VIOLET DAN METHYL RED
SKRIPSI
Oleh :
LARA INDRA RANITA
120405009
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE,
METHYL VIOLET DAN METHYL RED
SKRIPSI
Oleh :
LARA INDRA RANITA
120405009
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE, METHYL
VIOLET DAN METHYL RED
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, 2017
ii
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul :
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI PENJERAP ZAT
WARNA METHYL ORANGE, METHYL VIOLET DAN METHYL RED
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 20 April 2017 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui Medan, 20 April 2017
Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing
Ir. Bambang Trisakti, M.T Dra. Siswarni MZ., M.Si.
NIP. 19660925 199103 1 003 NIP. 195707257 198701 2 001
Dosen Penguji I Dosen Penguji II
Dr. Ir. Iriany, M.Si Okta Bani S.T., M.T
vii
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Penggunaan Biosorben Biji Pepaya Sebagai Penjerap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan Methyl Red”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Hasil penelitian ini:
1. Penelitian ini memberikan informasi mengenai pengaruh massa biosorben dan waktu adsorpsi terhadap zat warna methyl orange, methyl violet dan methyl red.
2. Penelitian ini memberikan sumbangan ilmu pengetahuan mengenai pemanfaatan limbah biji pepaya sebagai biosorben penyerapan zat warna.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Dra. Siswarni MZ., M.Si selaku Pembimbing.
2. Ir Iriany., M.Si dan Okta Bani S.T., M.T selaku Penguji 3. Ir. Bambang Trisakti, M.T selaku Koordinator Skripsi.
4. Saudara – saudara tersayang Rena Indra Kartika dan Sistri Putri Indriani yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat, dan doa kepada penulis.
5. Rekan penelitian Dandri Safitri yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini.
viii
7. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan bantuan kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Medan, 2017 Penulis
ix
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
Bapak & Ibu tercinta
Bapak Sabarudin dan Ibu Indrawani
Tak ada kata-kata indah yang mampu ku rangkai setiap hari, melainkan hanya do’a yang dapat ku persembahkan
Agar kalian senantiasa sehat dan kuat dalam letih
Terima kasih atas doa, pengorbanan, motivasi dan pembelajaran hidup yang telah kalian berikan
Hingga aku mampu menjadi seorang sarjana teknik
"Dan rendahkanlah dirimu terhadap keduanya dengan penuh kasih sayang dan
ucapkanlah.'Wahai Tuhanku!' Sayangilah keduanya sebagaimana mereka berdua telah
x
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Lara Indra Ranita
NIM : 120405009
Tempat, tanggal lahir : Payakumbuh / 12 Oktober 1993 Nama Orang Tua : Sabaruddin dan Indrawani Alamat Orang Tua:
Koto Baru Payobasung, Kecamatan Payakumbuh Timur, Kota Payakumbuh, Sumatera Barat
Asal Sekolah:
• TK Lestari Koto Baru Payobasung tahun 1999–2000
• SD Negeri 09 Koto Baru Payobasung tahun 2000–2006
• SMP N 5 Payakumbuh tahun 2006–2009
• SMA Negeri 3 Payakumbuh tahun 2009–2012 Beasiswa yang pernah diperoleh:
1. Beasiswa Bidikmisi 2012 - 2016 Pengalaman Organisasi/Kerja:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2017 sebagai Anggota
2. K3MI AL-HADIID FT USU periode 2012/2013
3. Ikatan Mahasiswa Payakumbuh Lima Puluh Kota (IMAPALIKO) USU periode 2012/2017 sebagai Anggota
4. Covalen Study Group (CSG) Teknik Kimia USU periode 2014/2015 sebagai Bendahara Umum
xi
ABSTRAK
Biosorben adalah bahan yang memiliki banyak pori dimana proses adsorpsi berlangsung pada dinding pori atau terjadi pada daerah tertentu di dalam partikel tersebut. Biosorben dari biji pepaya digunakan untuk menyerap zat warna tekstil, yaitu methyl orange, methyl violet dan methyl red. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari pengaruh waktu adsorpsi dan massa biosorben terhadap kemampuan daya serap zat warna. Penelitian ini menggunakan biji pepaya sebagai bahan baku. Biosorben biji pepaya masing – masing 0,5, 1,0 dan 1,5 g dicampurkan ke dalam 20 mL larutan zat warna. Larutan diaduk dengan menggunakan magnetic stirrer selama 20, 30 dan 40 menit. Hasil terbaik diperoleh untuk methyl violet dengan daya adsorpsi terbesar yaitu 9,547 mg/g.
xii
ABSTRACT
Biosorbent is a highly porosis material in which the adsorption process takes place on the pore wall or occurs in a particular region within the particle. Biosorbent from papaya seeds is used to adsorb textile dye such as methyl orange, methyl violet and methyl red. The purpose of this research was to study the effect of adsorption time and biosorbent mass on dye adsorption. This research used papaya seed as raw material. As much as 0.5, 1.0 and 1.5 g papaya seed biosorbent were mixed into 20 mL dye solution respectively. The solution was stirred using a magnetic stirrer on hot plate for 20, 30 and 40 minutes. The best results was obtained for methyl violet with the highest adsorption capacity at 9.547 mg/g.
xiii
RIWAYAT HIDUP PENULIS vi
ABSTRAK vii
2.5 SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 17
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 17
3.2 BAHAN DAN PERALATAN 17
xiv
3.2.2 Peralatan 17
3.3 PROSEDUR PERCOBAAN 18
3.3.1 Pembuatan Larutan Methyl orange, Methyl Violet dan
Methyl Red 18
3.3.2 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Massa 18 3.3.3 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Waktu 18
3.4 FLOWCHART PERCOBAAN 19
3.4.1 Pembuatan Larutan Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red 19
3.4.2 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Massa 20 3.4.3 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Waktu 21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 22
4.1 PENENTUAN BIOSORBEN TERBAIK YANG
DIGUNAKAN UNTUK PENYERAPAN ZAT WARNA
METHYL ORANGE, METHYL VIOLET DAN METHYL RED 22 4.2 PENGARUH MASSA BIOSORBEN DAN WAKTU
ADSORPSI TERHADAP DAYA SERAP ZAT WARNA 23 4.2.1 Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Serap Zat
Warna 23
4.2.1.1 Methyl Orange 24
4.2.1.2 Methyl Violet 25
4.2.1.3 Methyl Red 26
4.2.2 Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Serap Zat warna 27
xv
4.2.2.2 Methyl Violet 29
4.2.2.3 Methyl Red 30
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 32
5.1 KESIMPULAN 32
5.2 SARAN 32
DAFTAR PUSTAKA 33
LAMPIRAN 1 38
LAMPIRAN 2 41
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Biji Pepaya 5
Gambar 2.2 Struktur Methyl Orange 12
Gambar 2.3 Struktur Methyl Violet 14
Gambar 2.4 Strutur Molekul Methyl Red 14
Gambar 2.5 Cara Kerja Spektrofotometer UV-Vis 16 Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Larutan Methyl Orange, Methyl Violet
dan Methyl Red 19
Gambar 3.2 Flowchart Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red dengan Variasi Massa 20
Gambar 3.3 Flowchart Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red dengan Variasi Waktu 21
Gambar 4.1 Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Orange 24
Gambar 4.2 Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Violet 25
Gambar 4.3 Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Red 26
Gambar 4.4 Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Orange 28
Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Violet 29
Gambar 4.6 Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Red 30
Gambar L2.1 Kurva Kalibrasi 43
Gambar L2.2 Kurva Kalibrasi Zat Warna Methyl Orange 45 Gambar L2.3 Kurva Kalibrasi Zat Warna Methyl Violet 46 Gambar L2.4 Kurva kalibrasi Zat Warna Methyl Red 47
xvii
Gambar L3.2 Larutan Standar Zat Warna 49
Gambar L3.3 Penimbangan Biosorben Biji Pepaya 50 Gambar L3.4 Pengukuran Volume Zat Warna (a) Methyl Orange (b) Methyl
Violet (c) Methyl Red 50
Gambar L3.5 Pencampuran Biosorben dan Zat warna (a) Methyl Orange
(b) Methyl Violet (c) Methyl Red 51
Gambar L3.6 Pengadukan Biosorben dan Zat Warna (a) Methyl Orange
(b) Methyl Violet (c) Methyl Red 51
Gambar L3.7 Proses Penyaringan (a) Methyl Orange (b) Methyl Violet
(c) Methyl Red 52
xviii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1.1 Beberapa Hasil Penelitian Terdahulu Tentang Pemanfaatan Adsorben
Sebagai Penyerapan Zat Warna 2
Tabel 2.1 Kandungan Senyawa Kimia Biji Pepaya 6 Tabel 2.2 Persyaratan Karbon Aktif (SNI 06 – 3730 – 95) 8 Tabel 2.3 Beberapa Manfaat Biosorben dalam Berbagai Bidang 9 Tabel 4.1 Bilangan Iodin Biosorben dan Luas Permukaan (m2/g) Biosorben Biji Pepaya untuk Setiap Kondisi Aktivasi (mg/g) 22 Tabel L1.1 Bilangan Iodin Biosorben dan Luas Permukaan (m2/g) biosorben Biji
Pepaya untuk Setiap Kondisi Aktivasi (mg/g) 38 Tabel L1.2 Hasil Kalibrasi Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red 39
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA HASIL PENELITIAN 38
L1.1 DATA PENENTUAN BIOSORBEN YANG DIGUNAKAN UNTUK
PENYERAPAN ZAT WARNA 38
L1.2 DATA KALIBRASI KONSENTRASI ZAT WARNA 39
L1.3 DATA ANALISA PENYERAPAN ZAT WARNA 39
L1.3.1 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Orange 39 L1.3.2 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Violet 40 L1.3.3 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Red 40
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN 41
L2.1 PERHITUNGAN PEMBUATAN LARUTAN STANDAR ZAT WARNA 41 L2.1.1 Pembuatan Larutan Induk Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red 41
L2.1.2 Pembuatan Larutan Standar Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red 41
L2.2 PERHITUNGAN BILANGAN IODIN 42
L2.3 PERHITUNGAN LUAS PERMUKAAN BIOSOREBEN 43
L2.4 PERHITUNGAN ZAT WARNA TERADSORPSI 45
L2.3.1 Zat Warna Methyl Orange 45
L2.3.2 Zat Warna Methyl Violet 46
L2.3.3 Zat Warna Methyl Red 47
LAMPIRAN 3 FOTO HASIL PENELITIAN 49
L3.1 FOTO BIOSORBEN YANG DIGUNAKAN UNTUK MENYERAP
ZAT WARNA 49
L3.2 FOTO PEMBUATAN LARUTAN STANDAR ZAT WARNA 49
