ABSORBANSI WARNA

Praktikum ke-4 Shift/ Tanggal : Jumat/ 9 April 2010

m.k. Teknologi Pengolahan Asisten : 1. Brinado Fassa Ianca

Kitin dan Kitosan 2. Restyningtyas R.

3. Romauli Naibaho

4. Ayu Baby MM

5. Aisha Putri Hapsari

6. Sugara Mursid

7. Erna Anggraeni

ABSORBANSI WARNA

Kelompok 9

Saputri Handayani C34070051

Ria Octavia C34070059

Suhana Sulastri C34070078

Aurismardika Novesa C34070097

Siti Karmila C34070103

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada umumnya limbah cair bersifat basa dan mengandung bermacam-macam senyawa baik organik maupun anorganik. Limbah cair tersebut terutama berasal dari cairan bekas proses pewarnaan dan proses pencelupan serta proses-proses lain yang berhubungan dengan proses tekstil industri. Cairan bekas pencelupan tersebut mengandung zat warna dan zat pengikat warna. Dengan adanya bermacam-macam limbah maka diperlukan pemecahan tersendiri untuk penurunan kadar limbah dalam lingkungan.

Munculnya limbah zat warna reaktif yang berasal dari proses industri tekstil menyebabkan lingkungan sekitar semakin tercemar sehingga perlu pengolahan lebih lanjut. Salah satu alternatif adsorben yang dikembangkan aplikasinya adalah kitosan. Kitosan bisa diperoleh melalui deasetilasi kitin. Salah satu sumbernya ialah limbah kulit udang. Kulit udang merupakan limbah yang mudah didapat dan tersedia dalam jumlah yang banyak yang selama ini belum termanfaatkan secara optimal.

Kulit udang mengandung senyawa kimia kitin dan kitosan. Dengan adanya sifat-sifat kitin dan kitosan yang dihubungkan dengan gugus amino dan hidroksil yang terikat menyebabkan kitin dan kitosan mempunyai kereaktifitas kimia yang tinggi dan sifat polielektrolit kation sehingga dapat berperan sebagai penukar ion (ion exchanger) serta dapat berperan sebagai absorben terhadap warna dalam air limbah (Hirano 1986). Perannya sebagai penukar ion dan sebagai absorben menyebabkan kitin dan kitosan dari limbah udang berpotensi dalam memecahkan masalah pencemaran lingkungan perairan dengan penyerapan yang lebih murah dan bahannya mudah didapatkan.

1.2 Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan kitosan dalam menyerap atau mengikat zat warna, baik pewarna alami maupun pewarna buatan (sintetik).

2. HASIL DAN PEMBAHASAN

2.1 Hasil

Kitosan dapat berperan sebagai penukar ion (ion exchanger) serta dapat berperan sebagai absorben terhadap warna dalam air limbah (Hirano 1986). Praktikum absorbansi warna dengan kitosan ini bertujuan untuk menguji keefektifan kerja kitosan dalam menyerap warna, baik pewarna alami maupun pewarna buatan. Praktikum absorbsi warna ini menggunakan pewarna alami dan pewarna sintetik dengan menggunakan penambahan kitosan. Tabel perubahan zat warna dengan penambahan kitosan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil perubahan warna yang terjadi setelah penambahan kitosan

Kelompok	Konsentrasi Kitosan (gram)	Warna Awal	Warna Akhir
1	0,2	Biru	Biru
		Merah Muda	Jernih
2	0,4	Merah Muda	Jernih
		Biru	Biru
3	0,6	Biru	Biru
		Merah Muda	Jernih
4	0,2	Biru	Biru
		Hijau	Biru
5	0,4	Biru	Biru
		Hijau	Biru
6	0,6	Biru	Biru
		Hijau	Biru
7	0,2	Merah	Kekeruhan
8	0,4	Merah	Kekeruhan
9	0,6	Merah	Kekeruhan
10	0,2	Hijau	Hijau
11	0,4	Hijau	Hijau Kekeruhan
12	0,6	Hijau	Hijau Kekeruhan

Efektivitas penyerapan zat pewarna sintetik dapat dilihat pada Gambar 1 sampai 12 dan pewarna sintetik dengan penambahan kitosan dapat dilihat pada Gambar 13 sampai 19.

Gambar 1. Zat warna biru dengan Gambar 2. Zat warna merah dengan

konsentrasi kitosan 0.2 konsentrasi kitosan 0.2

gram gram

Gambar 3. Zat warna merah dengan Gambar 4. Zat warna biru dengan

konsentrasi kitosan 0.4 konsentrasi kitosan 0.4

gram gram

Gambar 5. Zat warna merah dengan Gambar 6. Zat warna biru dengan

konsentrasi kitosan 0.6 konsentrasi kitosan 0.6

gram gram

Gambar 7. Zat warna biru dengan Gambar 8. Zat warna hijau dengan

konsentrasi kitosan 0.2 konsentrasi kitosan 0.2

gram gram

Gambar 9. Zat warna biru dengan Gambar 10. Zat warna hijau dengan

konsentrasi kitosan 0.4 konsentrasi kitosan 0.4

gram gram

Gambar 11. Zat warna biru dengan Gambar 12. Zat warna hijau dengan

konsentrasi kitosan 0.6 konsentrasi kitosan 0.6

gram gram

2.2 Pembahasan

Adsobsi adalah peristiwa terikatnya partikel-partikel gas dan zat cair di permukaan zat padat atau zat cair lainnya. Adsorbsi terjadi apabila zat padat bersinggungan dengan gas atau zat cair, pada batas antara dua zat cair dan pada permukaan larutan. Adsorbsi terjadi di permukaan, sehingga daya serap dari suatu adsorben sangat tergantung pada luas permukaannya. Jika luas permukaan adsorben besar maka daya serapnya akan besar dan begitu juga sebaliknya jika permukaan adsorben kecil maka daya serapnya juga akan kecil (Siregar 2009).

Munculnya limbah zat warna reaktif yang berasal dari proses industri tekstil menyebabkan lingkungan sekitar semakin tercemar sehingga perlu pengolahan lebih lanjut. Beberapa macam perlakuan yang dilakukan untuk pengolahan air limbah yaitu proses filtrasi, flokulasi, penghilangan warna (decoloring), dan adsorpsi. Proses adsorpsi dilakukan untuk proses penyerapan senyawa yang mengganggu dalam analisis, pada umumnya digunakan untuk proses pengolahan limbah. Salah satu alternatif adsorben yang dikembangkan aplikasinya adalah kitosan (Astuti 2007).

Pengolahan limbah zat warna menjadi sulit karena struktur aromatik pada zat warna yang sulit dibiodegradasi, khususnya zat warna reaktif karena terbentuknya ikatan kovalen yang kuat antara atom C dari zat warna dengan atom O, N atau S dari gugus hidroksi, amina atau thiol dari polimer (Christie 2001, diacu dalam Astuti 2007). Zat warna reaktif adalah zat warna yang dapat mencelup serat selulosa dalam kondisi tertentu dan membentuk reaksi kovalen dengan serat (Isminingsih 1982, diacu dalam Astuti 2007). Pada tahun 1956 telah diperkenalkan zat warna reaktif yang pertama dan dipasarkan dengan nama procion, suatu zat warna golongan diklorotriazina, yang dapat mencelup serat selulosa, zat warna reaktif juga mencelup serat-serat wol, sutera dan poliamida buatan. Salah satu zat warna reaktif golongan diklorotriazina yang dipakai dalam industri tekstil adalah Procion Red MX 8B.

Kitosan memiliki kemampuan untuk menyerap zat warna. Penyerapan zat warna tersebut akan meningkat dengan mengubah kitosan menjadi kitosan-sulfat. Kemampuan adsorpsi kitosan dan kitosan-sulfat terhadap zat warna Procion Red MX 8B dapat diketahui dengan melakukan variasi pH larutan zat warna. Waktu kesetimbangan adsorpsi kitosan dan kitosan sulfat terhadap zat warna Procion Red MX 8B dapat diketahui dengan melakukan variasi waktu kontak, sedangkan isoterm adsorpsi yang terjadi dapat diketahui dengan memvariasi konsentrasi zat warna Procion Red MX 8B. Desorpsi kitosan dan kitosan-sulfat dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kemampuan kitosan dan kitosan sulfat untuk melepaskan kembali limbah zat warna Procion Red MX 8B yang sudah diserap (Astuti 2007).

Berdasarkan hasil yang diperoleh dalam praktikum kali ini dapat diketahui bahwa kitosan secara efektif dapat menyerap warna. Hal tersebut dikarenakan kitosan bersifat polielektrolit kation yang dapat mengikat logam berat. Kaitan absorbansi warna dengan logam berat adalah adanya komponen logam dalam zat warna. Zat warna adalah senyawa yang dapat dipergunakan dalam bentuk larutan atau dispersi kepada suatu bahan lain sehingga berwarna. Warna dalam air dapat disebabkan oleh adanya ion-ion metal alam, seperti logam besi (Fe), logam tembaga (Cu) dan logam mangan (Mn). Warna yang biasanya diukur adalah warna sebenarnya atau warna nyata, yaitu warna setelah kekeruhan dihilangkan, sedangkan warna nampak adalah warna yang tidak hanya disebabkan oleh zat terlarut dalam air tetapi juga zat tersuspensi (Siregar 2009).

Pemeriksaan warna ditentukan dengan membandingkan secara visual warna dari sampel dengan larutan standart warna yang diketahui konsentrasinya. Air limbah akan berwarna abu-abu apabila senyawa-senyawa organik yang ada mulai pecah oleh bakteri. Oksigen terlarut dalam limbah direduksi sampai menjadi nol dan warnanya berubah menjadi hitam (gelap). Kondisi ini dikatakan bahwa air limbah sudah busuk. Penetapan warna tersebut dapat diduga adanya pewarna tertentu yang mengandung logam-logam berat (Departemen Perindustrian 1987, diacu dalam Siregar 2009).

Faktor yang mempengaruhi adsorbsi yaitu (1) ukuran partikel, dimana kecepatan adsoprsi meningkat dengan ukuran partikel kitosan yang menurun, (2) pengadukan, kecepatan adsoprsi dipengaruhi oleh difusi pori tergantung pada jumlah atau lama pengadukan dalam sistem, (3) jumlah adsorben, semakin besar jumlah adsorben maka waktu yang dibutuhkan untuk proses adsoprsi semakin sedikit (Rumapea 2009). Selain itu, adsorbsi pada pewarna sintetik meningkat seiring dengan naiknya konsentrasi awal zat warna tersebut dan kapasitas absorbsi bergantung pada kekuatan ionik larutan. Pada pewarna sintetik dapat disingkirkan dengan kisaran 99% oleh kitosan (Sye et al. 2008, diacu dalam Sugita et al. 2009).

3. KESIMPULAN DAN SARAN

3.1 Kesimpulan

Kitosan mempunyai kereaktifitas kimia yang tinggi dan sifat polielektrolit kation sehingga dapat berperan sebagai penukar ion (ion exchanger) serta dapat berperan sebagai absorben terhadap warna dalam air limbah. Kitosan mampu mengabsorbsi baik zat warna alami maupun zat warna buatan. Secara umum, semakin banyak kitosan yang diberikan maka semakin efektif dalam penyerapan zat warna. Aktivitas kitosan dalam penyerapan zat warna lebih baik pada zat warna buatan daripada zat warna alami.

3.2 Saran

Praktikum absorbsi warna oleh kitosan selanjutnya sebaiknya juga menggunakan kitosan dalam bentuk cair dan dilakukan pengukuran menggunakan spektrofotometri. Hal ini untuk mengetahui perbedaan hasil yang diberikan antara kitosan cair dan kitosan serbuk dalam kemampuannya menyerap warna dan hasil perhitungan yang didapatkan lebih akurat.