Perolehan Kembali Kitosan Terkompleks Besi ( II ) Menggunakan Pengkelat Sitrat Dan Oksalat

(1)

PEROLEHAN KEMBALI KITOSAN TERKOMPLEKS BESI ( II )

MENGGUNAKAN PENGKELAT SITRAT DAN OKSALAT

TESIS

Oleh

PANTAS SILABAN

117006026/KIM

(2)

PEROLEHAN KEMBALI KITOSAN TERKOMPLEKS BESI ( II )

MENGGUNAKAN PENGKELAT SITRAT DAN OKSALAT

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Oleh

PANTAS SILABAN

117006026/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

Judul Tesis : PEROLEHAN KEMBALI KITOSAN TERKOMPLEKS BESI ( II ) MENGGUNAKAN PENGKELAT SITRAT DAN OKSALAT

Nama Mahasiswa : PANTAS SILABAN Nomor Pokok : 117006026

Program Studi : Magister Ilmu Kimia

Menyetujui, Komisi Pembimbing

Dr. Tini Sembiring. MS. Dr. Nimpan Bangun. MSc. Ketua Anggota

Ketua Program Studi, Dekan,

(4)

Telah diuji pada

Tanggal : 04 Juli 2013

PANITIA PENGUJI TESIS

KETUA : Dr. Tini Sembiring, MS

Anggota : 1. Dr. Nimpan Bangun, MSc

2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

3. Prof. Dr. Zul Alfian, MSc

4. Prof.Dr. Harry Agusna, MSc, M.Phil

(5)

PERNYATAAN ORISINALITAS

PEROLEHAN KEMBALI KITOSAN TERKOMPLEKS BESI (II)

MENGGUNAKAN PENGKELAT SITRAT DAN OKSALAT

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satuannya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, Juni 2013

(6)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai Sivitas Akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Pantas Silaban Nomor Pokok : 117006026

Program Studi : Magister Ilmu Kimia Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusif Royalty

Free Right) atas Tesis saya yang berjudul:

PEROLEHAN KEMBALI KITOSAN TERKOMPLEKS BESI (II)

MENGGUNAKAN PENGKELAT SITRAT DAN OKSALAT

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, Juli 2013

(7)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama : Drs.Pantas Silaban

Tempat/Tanggal Lahir : Siborong-borong, 01 Oktober 1966

Alamat : Jalan Bunga Rampai -1 No.6. Simalingkar-B Medan.

Telepon/HP : 081361396724

Instansi Tempat Bekerja : SMA Methodist-1 Medan Alamat Sekolah : Jalan Hang Tuah No.4 Medan. Telepon : 061-4152542

DATA PENDIDIKAN

(8)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa,karena dengan kasih dan karunia yang diberikanNya kepada penulis,sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini dengan judul ”

PEROLEHAN KEMBALI

KITOSAN

TERKOMPLEKS

BESI

(II)

MENGGUNAKAN

PENGKELAT SITRAT DAN OKSALAT “

Tesis ini merupakan tugas akhir penulis pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia c.q. Pemerintah Provinsi Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan dana sehingga penulis dapat melaksanakan Program Magister Sains pada Program Studi Magister Ilmu Kimia Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.

Dengan selesainya ini perkenangkanlah penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

Rektor Universitas Sumatera Utara, bapak Prof. Dr. dr. Syahrial Pasaribu DTM&H, M.Sc(CTM)SPA(K) atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Master Sains.

Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Bapak Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister Sains pada Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.

Ketua Program Studi Magister Ilmu Kimia Bapak Prof. Basuki Wirjosentono. MS. PhD dan sekretaris Program Studi Magister Ilmu Kimia, Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc. Beserta seluruh Staf Pengajar pada Program Studi Magister Kimia Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

(9)

Pembimbing yang sangat banyak membantu dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan tesis ini.

Rekan-rekan guru yang telah banyak membantu dan memberikan sumbangan pikiran selama penulis mengikuti pendidikan. Rekan-rekan mahasiswa Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara khususnya Program Studi Magister Ilmu Kimia angkatan 2011 yang senantiasa memberikan motivasi kepada penulis.

Kepada orangtua saya Bapak Bungaran Silaban (Alm) sewaktu hidupnya mendoakan penulis dan Ibu tercinta Dorkas Sihombing yang setiap saat mendoakan penulis Selama dalam pendidikan dan penyesaikan tesis ini. Secara khusus penulis mengucapkan terimakasih dan sayang yang mendalam buat istri tercinta Simto Simamora SPd yang senantiasa memberikan dorongan dengan penuh kesabaran, pengertian dan mendoakan keberhasilan penulis dalam menyelesaikan studi ini. Terlebih lagi terimaksih dan sayang yang teramat dalam kepada anak-anakku terkasih Dodi Silaban, Bangun Ferdinand Silaban, Stella Tri ananda Silaban, Betsaida Silaban dan Karyn Silaban.

Akhir kata penulis berharap semoga tesis ini bermanfaat bagi semua pihak dan penulis menyadari masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam tugas akhir ini. Kritik dan saran yang sifatnya membangun, penulis harapkan untuk perbaikan selanjutnya.

(10)

PEROLEHAN KEMBALI KITOSAN TERKOMPLEKS BESI ( II )

MENGGUNAKAN PENGKELAT SITRAT DAN OKSALAT

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang penggunaan kitosan sebagai penyerap pada larutan standar besi (II) 1000 ppm. Proses adsorpsi kitosan adalah berdasarkan pada pengikatan ion logam melalui biopolymer dalam berbagai gugus fungsional seperti gugus amino dan hidroksi dalam kitosan. Hasil penyerapan kitosan dianalisis menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Selanjutnya dilakukan proses desorpsi dengan menggunakan asam sitrat dan asam oksalat sebagai pengkelat. Ternyata ion Fe2+ yang teradsorpsi oleh kitosan dapat didesorpsi oleh asam sitrat dan asam oksalat masing-masing variasi pH = 2, 3, 4, dan 5 dengan waktu kontak 60 menit. Dari hasil analisa dengan alat Spektrometer Serapan Atom, pada pH = 5 asam sitrat dapat melepaskan ion Fe2+ = 89,21 %. Sedangkan asam oksalat hanya dapat melepaskan ion Fe2+ = 75,00 %.

Dalam penelitian ini asam sitrat lebih baik melepaskan ion Fe2+ daripada asam oksalat.

(11)

RECOVERY COMPLEXES CHITOSAN OF FERUM (II)

amino and hydroxyl groups in chitosan. Chitosan absorption results were analyzed by using Atomic absorption spectrophotometer (AAS). Desorption process is then performed by using citric acid and oxalic acid as the chelating agent. It turns out that

the adsorbed Fe2+ ions by chitosan can be desorpted by citric acid and oxalic acid

respectively – each variation of pH = 2, 3, 4,and 5 with a contact time of 60 minutes.

Throungh the analysis with atomic absorption spectrophotometer, the pH = 5 citric

acid can release Fe2+ ions = 89,21 %. Meanwhile, oxalic acid can only release the

ions Fe2+ = 75,00 %.

In this research, citric acid is better to realese of ions Fe2+ than oxalic acid.

Keywords : Iron standard solution, chitosan solution, adsorption, desorption,

(12)

DAFTAR ISI

2.3.2.Sifat dan kegunaan Kitosan 11

2.3.3.Sumber-sumber Kitosan 11

(13)

2.3.5. Interaksi kitosan dengan ion logam 13

2.4. Pengkelatan 14

2.5.Asam sitrat 16

2.5.1.Sifat Fisika dan Kimia 18

2.5.2.Sejarah 18

2.5.3.Pembuatan 18

2.5.4.Kegunaan 19

2.5.5.Keamanan 20

2.6.Asam Oksalat dan sifat-sifatnya 21 2.6.1. Pengaruh asam oksalat terhadap tubuh manusia 22

2.7.Adsorpsi 23

2.7.1.Pengertian Adsorbsi 23

2.7.2.Faktor- factor yang mempengaruhi adsorpsi 24 2.7.3.Menentukan konsentrasi logam yang terserap 25 2.7.4.Menentukan Persen regenerasi Kitosan 25

2.7.5.Tipe Sistem Adsorbsi 25

2.8.Adsorben 25

2.9.Desorpsi 27

2.10.Methode Dekstruksi 28

2.11.Prinsip Dasar Analisa Spektrometri Serapan Atom (SSA) 29

2.11.1.Sumber Radiasi 30

2.11.2.Nyala 30

2.11.3.Sistem Pembakar-Pengabut (nebulizer) 30

2.11.4.Monokromotor 31

2.11.5.Detektor 31

2.11.6.Read Out 31

(14)

3.1.Alat dan Bahan 33 3.1.1.Alat-alat yang digunakan 33

3.1.2.Bahan yang digunakan 33

3.2.Prosedur penelitian 34

3.2.1.Pembuatan Larutan HCl 8 M 34 3.2.2.Pembuatan Larutan baku logam Besi (Fe) 1000 mg/L 34 3.2.3.Pembuatan Larutan Asetat 1 % 34 3.2.4.Pembuatan Asam sitrat pH = 2 34 3.2.5.Pembuatan Asam sitrat pH = 3 35 3.2.6.Pembuatan Asam Sitrat pH = 4 35 3.2.7.Pembuatan Asam Sitrat pH = 5 35 3.2.8.Pembuatan Asam Oksalat pH = 2 35 3.3.9.Pembuatan Asam Oksalat pH =3, 4, 5 36 3.3.11.Penggunaan Kitosan untuk menyerap Logam Besi (Fe) 36 3.3.12.Uji Desorpsi Fe2+ dengan Asam Sitrat dan Oksalat 36 3.2.13.Prosedur Kerja dan Pembuatan Kurva Kalibrasi (SNI 01-4866-1998) 37

3.3.Bangan Penelitian 33

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHAN 41

4.1. Hasil Penelitian dan Pengolahan Data 41 4.1.1.Data hasil pengukuran Kadar logam besi 41 4.1.2.Adsorpsi Fe2+ pada kitosan 42 4.1.3.Proses desorpsi Fe2+ dari kitosan besi 43

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 48

5.1.Kesimpulan 48

5.2.Saran 48

(15)

LAMPIRAN 52

DAFTAR TABEL

Tabel Judul Halaman

(16)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Judul Halaman

2.1. Gambar Struktur kitin 9

2.2. Gambar Struktur Kitosan 9

2.3. Gambar mekanisme pengikatan logam besi oleh kitosan 13 2.4. Gambar mekanisme pengikatan logam Fe2+ oleh asam sitrat 15 2.5. Gambar mekanisme pengikatan logam Fe2+ oleh asam oksalat 15

2.6. Gambar skematis SSA 29

3.1 Gambar pembuatan asam asetat 1% 37 3.2. Gambar pembuatan larutan Kitosan pengkelat Fe2+ 38 3.3. Gambar Adsorpsi Fe2+ dengan larutan kitosan 39 3.4. Gambar desorpsi Fe-Kitosan dengan larutan asan sitrat dan 40