BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Tanaman jagung (Zea Mays) merupakan salah satu tanaman andalan Indonesia. Tanaman jagung merupakan bahan pangan di beberapa bagian wilayah di Indonesia. Selain itu, jagung juga merupakan bahan utama untuk pakan ternak. Oleh karena kebutuhan terhadap jagung yang sangat tinggi, maka komoditi jagung ditanam diseluruh wilayah indonesia.
Berdasarkan data (Badan Pusat Statistik) BPS, produktivitas jagung dalam kurun waktu 5 tahun mengalami peningkatan mulai dari 4,24 ton/ha di tahun 2009 menjadi 4,80 ton/ha di tahun 2013. Seiring produksi tanaman jagung meningkat, limbah produksi tanaman jagung juga akan meningkat.
Tabel 1.1 Potensi Limbah Tanaman Jagung di Provinsi Sumatera Utara [2] Tahun Potensi (Ton)
2009 991.128
2010 1.099.288
2011 1.021.164
2012 972.392
2013 843.076
Pada tabel 1.1 diatas menjelaskan potensi limbah tanaman jagung di provinsi sumatera utara pada tahun 2009 sampai tahun 2013. Potensi rata - rata limbah tanaman jagung di Sumatera utara pada tahun 2009 – 2013 sebesar 985.409,6 ton.
Tabel 1.2 Proporsi Limbah Tanaman Jagung Dalam Kondisi Kering (% Berat Kering) [2]
Limbah jagung Kadar air (%)
Proporsi limbah (% BK)
Protein kasar
(%) Palabilitas
Batang 70 – 75 50 3,7 Rendah
Daun 20 – 25 20 7,0 Tinggi
Tongkol 50 – 55 20 2,8 Rendah
Kulit Jagung 45 – 50 10 2,8 Tinggi
daun jagung dan batang jagung adalah sisa-sisa pertanian jagung yang berlimpah, tetapi kebanyakan terbuang sia-sia.
Pemanfaatan limbah tanaman jagung telah banyak diterapkan oleh masyarakat Indonesia, terutama di kalangan petani dan peternak. Bentuk pemanfaatannya adalah sebagai bahan pakan ternak, baik dalam kondisi segar maupun dalam keadaan kering [2]. Selain itu, Limbah batang jagung dapat juga dimanfaatkan sebagai adsorben yang bagus dan mempunyai nilai jual yang lebih tinggi [4]. Untuk konsentrasi ion logam yang rendah, proses adsorpsi merupakan metode yang direkomendasikan untuk removal ion logam tersebut [5].
Adsorpsi adalah proses fisik atau kimia dimana senyawa berakumulasi di permukaan (interface) antar dua fase. Interface merupakan suatu lapisan yang homogen antara dua permukaan yang saling berkontak. Substansi yang diserap disebut adsorbat sedangkan material yang berfungsi sebagai penyerap disebut adsorben [6].
Tabel 1.3 Beberapa Penelitian Yang Berhubungan Dengan Adsorpsi No Peneliti Judul dan Variabel Hasil Penelitian
1. Vafakhah, et al [3] 2014
Removal of copper ions from
electroplating effluent solutions with native corn cob and corn stalk and chemically modified corn stalk.
Kemampuan
penyerapan tongkol jagung lebih besar dari batang jagung dan batang jagung
termodifikasi memiliki kemampuan menyerap lebih tinggi daripada batang dan tongkol jagung tanpa anion exchanger from corn stalks.
Persentase
penghilangan Cr(VI) meningkat dari 80,9% menjadi 94,6%
sebagaimana dosis Raw Material Corn Stalks
Tabel 1.3 Beberapa Penelitian Yang Berhubungan Dengan Adsorpsi kinetics studies of adsorption of Cd(II) from aqueous solution using modified corn stalk
1. pH 7.0 was the optimal pH of removal of Cd(II) ion.
2. The Langmuir model provides a better fit to the equilibrium data than the Freundlich model, showing a maximum uptake of 12.73mg/g
5 Miao, Yawen dan Guilan zhang [26]
2011
Study about Characteristics of FTIR and XRD for Corn Stalk
Surface with KH-560 Treatment
the optimum mass fraction of silane coupling agent KH-560 was 3%, the corn stalk surface free energy was improved
6 Amegrissi, et al
[27] 2013
Heavy Metal Uptake by Agro based Waste Materials
1.Kapasitas adsorpsi saat setimbang 0,375 mg/g
2.pH optimum sekitar 2-2,5
Atas dasar potensi batang jagung tersebut, maka penulis ingin memanfaatkan batang jagung sebagai adsorben. Sehingga dapat meningkatkan nilai ekonomis dari batang jagung yang merupakan limbah menjadi bahan baku yang sangat berpotensi yang digunakan sebagai adsorben pada pengolahan limbah-limbah industri. Dalam studi ini, ion logam yang terlarut dalam air (liquid phase) akan digunakan untuk menguji kemampuan adsorpsi dari batang jagung tersebut.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
Mengetahui kemampuan batang jagung dengan variasi bentuk dalam menyerap ion logam besi (Fe2+) pada larutan dengan pH 4,5.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
1. Penelitian ini diharapkan dapat diaplikasikan sebagai adsorben yang dapat menyerap ion-ion logam yang terkandung pada limbah-limbah industri. 2. Memberikan informasi mengenai manfaat batang jagung yang biasanya
terbuang begitu saja.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Laboratorium Proses Industri Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan serta Laboratorium Penelitian, Fakultas Farmasi, Universitas Sumatera Utara, Medan.
2. Penelitian ini terdiri dari dua tahap: perlakuan bahan baku dan adsorpsi. 3. Bahan baku utama yang digunakan adalah batang jagung yang diperoleh
dari kebun warga pasar 1 Padang Bulan Kota Medan, dan Larutan ion logam Fe (besi) diperoleh dari Laboratorium Penelitian, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah cutter, neraca analitis, pH meter, stirrer, termometer, beaker glass, oven, cawan dan alat uji AAS (Atomic Adsorption Spectroscopy).
4. Variabel – variable pada penelitian ini adalah sebagai berikut : Proses ini dilakukan dengan memvariasikan :
1) Variabel berubah : Bentuk batang jagung a) Bentuk lingkaran penuh
e) Bentuk serbuk 70 mesh [3] 2) Variabel tetap :
a) Ketebalan batang jagung : ±5 mm
b) pH : 4,5 [3]
c) Kecepatan pengadukan : 220 rpm [3] d) Lama pengadukan : 2 jam [3] e) Konsentrasi Larutan : 50 ppm
f) Suhu : 25 °C (298 K)
g) Volume larutan : 100 mL [3] 5. Analisa yang dilakukan :
