KARAKTERISTIK KULIT UDANG, KITOSAN DAN KULIT UDANG MODIFIKASI DENGAN POLYETHYLENIMINE SEBAGAI BIOSORBEN ZAT WARNA METANIL YELLOW

Putri, Ramadhani (2022) KARAKTERISTIK KULIT UDANG, KITOSAN DAN KULIT UDANG MODIFIKASI DENGAN POLYETHYLENIMINE SEBAGAI BIOSORBEN ZAT WARNA METANIL YELLOW. Doctoral thesis, Universitas Andalas.

Preview	Text (COVER DAN ABSTRAK) cover dan abstrak.pdf - Published Version Download (338kB) | Preview
Preview	Text (BAB I PENDAHULUAN) BAB I PENDAHULUAN.pdf - Published Version Download (334kB) | Preview
Preview	Text (BAB AKHIR KESIMPULAN DAN SARAN) BAB AKHIR KESIMPULAN DAN SARAN.pdf - Published Version Download (315kB) | Preview
Preview	Text (DAFTAR KEPUSTAKAAN) DAFTAR KEPUSTAKAAN.pdf - Published Version Download (369kB) | Preview
	Text (DISERTASI FULL TEXT) DISERTASI UTUH PUTRI RAMADHANI 1830412008.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (3MB)

Abstract

Kulit udang merupakan salah satu limbah padat perikanan yang jumlahnya melimpah di Indonesia. Sebagai raw material yang terbarukan, kulit udang mengandung senyawa-senyawa aktif yang dapat berperan dalam proses penyerapan zat warna di dalam larutan. Senyawa utama penyusun kulit udang diantaranya protein, kitin, mineral dan senyawa lainnya seperti astaxantin. Pada penelitian ini dilakukan pemanfaatan limbah kulit udang sebagai biosorben dan juga sebagai bahan baku sintesis kitosan dan modifikasi kulit udang-Polyethylenimine (KU-PEI). Pengujian biosorben kulit udang, kitosan dan KU-PEI dilakukan secara batch dengan parameter uji diantaranya pengaruh pH larutan, konsentrasi, waktu kontak, suhu pemanasan biosorben, massa, dan ukuran partikel biosorben. Nilai pHpzc kulit udang yaitu 8,2, kitosan 6,9 dan KU-PEI 8,1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum penyerapan zat warna metanil yellow oleh biosorben masing-masing diperoleh pada pH 5, konsentrasi 800 mg/L dan waktu 75 menit untuk kulit udang, pada pH 4, konsentrasi 1000 mg/L, waktu kontak 60 menit untuk kitosan dan pada pH 5, konsentrasi 1200 mg/L, waktu kontak 90 menit untuk KU-PEI. Pengaruh suhu pemanasan biosorben terhadap penyerapan zat warna metanil yellow optimum dicapai pada suhu 120 °C oleh kulit udang dan kitosan sedangkan untuk KU-PEI dicapai pada suhu ±25 °C (suhu ruangan). Hasil analisis Thermogravimetry Analysis (TGA) menunjukkan bahwa kitosan memiliki stabilitas termal yang rendah dibandingkan kulit udang dan KU-PEI. Pengaruh massa dan ukuran partikel menunjukkan kecenderungan yang sama untuk penyerapan zat warna metanil yellow oleh kulit udang, kitosan dan KU-PEI. Hasil optimum diperoleh pada massa 0,05 gram dan ukuran partikel ≤25 µm. Kapasitas penyerapan diperoleh untuk biosorben kulit udang, kitosan dan KU-PEI masing-masing yaitu 69,307 mg/g, 199,980 mg/g dan 231,937 mg/g. Proses penyerapan oleh masing-masing biosorben menunjukkan kesesuaian dengan model isoterm Langmuir dan model kinetika pseudo-orde-pertama. Parameter termodinamika adsorpsi pada suhu 298, 308, dan 318 K menunjukkan bahwa proses adsorpsi zat warna metanil yellow oleh kulit udang berlangsung tidak spontan, endotermik dan terjadi peningkatan keacakan energi pada permukaan. Sedangkan oleh biosorben kitosan dan KU-PEI menunjukkan bahwa proses adsorpsi berlangsung spontan, eksotermik dan terjadi peningkatan keteraturan energi pada permukaan biosorben selama proses adsorpsi. Proses adsorpsi-desorpsi untuk mempelajari reusability biosorben kulit udang, kitosan dan KU-PEI menunjukkan kemampuan yang baik dan bisa digunakan hingga lima kali siklus adsorpsi-desorpsi menggunakan NaOH 0,1 M sebagai agen pendesorpsi. Karakterisasi gugus fungsi biosorben dengan dengan Fourier Transform Infra Red (FTIR), menunjukkan bahwa gugus amina (NH2) merupakan gugus fungsi utama yang berperan dalam proses penyerapan zat warna metanil yellow. Hal ini dibuktikan dari terjadinya pergeseran dan hilangnya puncak khas gugus amina pada angka gelombang 1631 cm-1. Selain itu, hasil karakterisasi biosorben dengan X-Ray Fluorescence (XRF) menunjukkan terjadinya penurunan persentase oksida logam pada biosorben yang mengindikasikan bahwa oksida logam (CaO) tersebut juga memiliki peran dalam proses penyerapan zat warna metanil yellow. Hasil karakterisasi biosorben dengan dan Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) menunjukkan bahwa proses penyerapan juga terjadi secara fisika melalui pengisian pori-pori pada permukaan biosorben. Perubahan permukaan menjadi lebih halus mengindikasikan bahwa metanil yellow telah menutupi pori-pori atau rongga pada permukaan biosorben. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa mekanisme adsorpsi dapat terjadi secara fisika dan kimia. Penyerapan dominan terjadi secara fisika yaitu interaksi elektrostatik antara gugus amina terprotonasi dengan anion zat warna metanil yellow dan pori-pori. Peningkatan kapasitas penyerapan zat warna metanil yellow oleh KU-PEI dibandingkan kulit udang saja, menunjukkan bahwa penambahan gugus amina dapat meningkatkan interaksi elektrostatik antara biosorben dengan adsorbat sehingga mendorong proses penghilangan zat warna metanil yellow dalam larutan. Aplikasi masing-masing biosorben terhadap limbah cair industri batik tanah liek menunjukkan kapasitas penyerapan dan persentase relatif tinggi yang mengkonfimasikan bahwa biosorben memiliki kemampuan yang baik untuk diaplikasikan pada limbah cair industri yang sebenarnya. Berdasarkan penelitian dapat disimpulkan bahwa pemanfaatan limbah kulit udang sebagai biosorben dan bahan baku pembuatan kitosan dan KU-PEI dapat meningkatkan nilai dari limbah padat perikanan. Keberadaan limbah padat kulit udang yang banyak di lingkungan, menjadikan proses adsorpsi pada penelitian ini sebagai salah satu teknik pengolahan limbah cair yang berkelanjutan, berbiaya murah dan ramah lingkungan.

Actions (login required)

View Item