BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Logam dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu logam esensial dan logam
nonesensial. Logam esensial adalah logam yang sangat membantu dalam proses
fisiologis makhluk hidup dengan jalan membantu kerja enzim atau pembentukan
organ dari makhluk yang bersangkutan, yang termasuk logam esensial adalah seng
(Zn), tembaga (Cu) dan selenium (Se). Logam nonesensial adalah arsen (As),
merkuri (Hg), Cadmium (Cd), Timbal (Pb), Kromium (Cr), dan Aluminium (Al),
tetapi beberapa jenis logam lain yang termasuk kelompok logam esensial dapat
pula bersifat racun bila keberadaannya telah melebihi dari kebutuhan pada proses
fsiologi dalam makhluk hidup (Mulyaningsih TR. 2009).
Kandungan besi pada setiap jenis butir padi berbeda – beda tergantung
dengan varietas padi tersebut. Persebaran mineral besi pada butir padi juga tidak
merata dimana semakin ke dalam bagian dari butir padi, maka semakin besat
kandungan mineral besi tersebut. Studi yang berkaitan dengan kandungan mineral
pada tanaman padi telah dilakukan sebelumnya. Pada tahun 2006, Supriyanto
melakukan penelitian untuk menentukan kadar Cu, Fe, dan Zn dalam tanah,
tanaman teh, dan minuman teh dengan cara mendigesti sampel dengan asam nitrat
pekat hingga didapat larutan jernih.
Kadar Cu, Fe, dan Zn menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom.
Hasil penelitian menunjukkan dua hal yaitu ketiga logam tersebut positif terdapat
dalam tanah, tanaman teh maupun minuman teh dan daun pada tanaman teh
mengandung logam Cu dan Zn namun tidak meleibih batas baku mutu yang
berlaku. Warga Kota Sibolga juga pernah menemukan beras yang diduga
mengandung bahan kimia. Dengan krakteristik bila dilihat hampir tidak ada
perbedaan dengan beras murni pada umumnya. Tetapi, ketika diremas, tangan
masih tetap bersih atau tidak meninggalkan noda putih seperti debu, “nasinya
2
genotip yang memiliki kemampuan menyerap kandungan Zn yang tinggi belum
tentu memiliki efisiensi kandungan Zn pada berasnya tinggi. Kandungan Zn/Fe
pada padi dipengaruhi juga oleh derajat penyosohan beras kandungan Zn/Fe pada
tanah serta jenis tanah (Yustisia et al. 2012),
Perbedaan cuaca dan iklim saat penanaman, pemupukan dan pengairan
(Yora et al. 2013), dan umur tanaman (Dianawati & Sugiarso 2015). Namun
demikian, proses penyosohan merupakan salah satu langkah proses pengubahan
gabah menjadi beras. Maka, galur yang memiliki kandungan Zn/Fe tinggi dan
penurunannya tidak drastis setelah penyosohan merupakan kandidat galur
potensial kandungan Zn/Fe stabil.
Tingkat penurunan kandungan kadar mineral beras dari beras giling
menjadi nasi juga terjadi karena adanya mineral yang larut pada waktu proses
pencucian beras dan hilang karena pemanasan. Maksimum asupan harian yang
diizinkan (Provosional maximum tolerable daily intake/PMDTI) adalah 0,05-0,5 mg / kg
berat badan. Antuni dkk (2008 ) melaukan Penelitian mengenai Penggunaan
Kitosan Dari Cangkang Udang Untuk Penjerap Berbagai Logam Berat dan
Diperoleh Hasil Efesiensi Penjerapan Kitosan yang Optimum Berturut– turut
Untuk Logam Cr, Fe, Cu, Ni, Zn adalah 98,44% untuk berat kitosan 0,375 gram),
99,21% (0,5 gram), 58,62% (0,375 gram), 99,65 % (0,375 gram ): 56% (0,5
gram). Berdasarkan uraian diatas peneliti ingin melakukan penelitian
menggunakan kitosan nanopartikel sebagai adsorben untuk menurunkan logam
Fe, Cu, Zn seperti pada beras berjenis Pulo Wangi yang berada didaerah Sibolga
Selatan dimana selanjutnya akan dapat ditentukan apakah beras sudah memenuhi
standar dan dapat digunakan oleh masyarakat sekitar berdasarkan yang yang telah
Mekanisme proses pengolahannya dianalisa dengan menggunakan
spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FT IR) dan Spektrofotometri
Serapan Atom (SSA). Untuk mengukur Nanopartikel Kitosan menggunakan
Particle Size Analyzer (PSA).
1.2. Permasalahan
1. Apakah kitosan nanopartikel mampu menurunkan Kadar Logam
Pada beras Pulo Wangi Sibolga?
2. Berapakah perbandingan daya serap terhadap Kadar Logam Fe, Zn, Cu
pada beras Pulo Wangi Sibolga sebelum dan sesudah dilewati kitosan?
1.3. Pembatasan Masalah
1. .Sampel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu beras Pulo Wangi
Sibolga
2. Adsorben yang digunakan yaitu kitosan cangkang belangkas yang
dipreparasi dalam bentuk ukuran nanopartikel.
3. Metode analisis yang dilakukan yaitu untuk penentuan kadar logam Fe,
Zn, Cu menggunakan SSA
1.4. Tujuan Penelitian
1. Untuk Mengetahui kemampuan kitosan nanopartikel dalam menurunkan
Kadar Logam Fe, Zn, Cu pada beras pulo wangi sibolga?
2. Untuk Mengetahui perbandingan daya serap
Kadar Logam Fe, Zn, Cu pada beras Pulo Wangi Sibolga sebelum dan
4
1.5. Manfaat Penelitian
1. Sebagai informasi tambahan bagi pengembangan penelitian kitosan
nanopartikel.
2. Memberi Informasi untuk masyarakat bagaimana cara menurunkan kadar
logam Fe, Zn, Cu pada beras Pulo Wangi dengan menggunakan kitosan
nanopartikel.
1.6. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Analisis gugus fungsi
menggunakan spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR) di Pusat
Penelitian Kelapa Sawit Medan. Analisis kitosan Nanopartikel Particle Size
Analyzer (PSA) di Laboratorium Kimia Terpadu, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Medan. Analisis Logam di
1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian ini eksperimen laboratorium, dengan tahapan sebagai berikut :
1. Tahapan pembuatan kitosan nanopartikel.
Kitosan didapat dari kitosan belangkas. Kitosan diubah menjadi kitosan
Nanopartikel dengan cara melarutkan kitosan sebanyak 3 g didalam 1000 mL
asam asetat 1% diaduk hingga homogen . Ditambahkan 40 mL larutan
tripolifosfat ke dalam 1000 mL larutan kitosan 0,3%. Kemudian diaduk hingga
homogen dengan menggunakan pengaduk magnetic stirer selama 30menit.
Ternemtuk larutan emulsi lalu dimasukan kedalam Erlenmeyer lalu ditempatkan
kedalam ultrasonic batch selama 1 jam terbentuk kitosan naopartikel lalu
dikarakterisasi dengan PSA dan FTIR.
2. Tahapan Preparasi dan Penentuan Kadar Logam Fe, Zn, Cu Pada Beras Pulo
Wangi
100 g beras dimasukkan kedalam beaker glass lalu diuapkan dalam oven dengan
suhu 105o-110o sampel mengering, diabukan dalam tanur pada suhu 450 C
sampai kering, 5 g beras kering dimasukkan kedalam beaker glass 220 mL,
Ditambahkan HNO3 Pekat, HCl pekat 1 : 3 sebanyak 12 mL. Dipanaskan
diatas Hotplate selama 30 menit sampai hilang gas lalu disaring, filtrat
diencerkan dengan akuades dalam labu takar 100 mL dan dibuat pH 2-4, diukur
menggunakan SSA.
3. Tahapan Penyerapan logam dengan kitosan nanopartikel
50 mL larutan kitosan Nanopartikel dimasukkan kedalam 100 mL larutan hasil
destruksi logam pada beras, di stirer selama 30 menit didiamkan laludisaring lalu
filtrate dikarakterisasi dengan SSA.
Variabel yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Variabel Tetap : Beras Pulo Wangi Sibolga Selatan, Asam asetat 1%
2. Variabel Bebas : Kitosan Nanopartikel 3 g.
