ADSORPSI ZAT WARNA FORON YELLOW MENGGUNAKAN

KITOSAN DAN KITOSAN-BATANG TALAS

DEWITA AYU SEJATI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Adsorpsi Zat Warna Foron Yellow

Menggunakan Kitosan dan Kitosan-Batang Talas adalah karya saya dengan arahan

dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan

tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang

diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2014

Dewita Ayu Sejati

ABSTRAK

DEWITA AYU SEJATI. Adsorpsi Zat Warna Foron Yellow Menggunakan

Kitosan dan Kitosan-Batang Talas. Dibimbing oleh HENNY PURWANINGSIH

dan BETTY MARITA SOEBRATA.

Pencemaran air akibat limbah zat warna industri tekstil merupakan salah

satu masalah besar yang dihadapi saat ini. Penelitian ini bertujuan mengukur

pengaruh waktu adsorpsi, konsentrasi adsorbat, dan pH terhadap kapasitas dan

efisiensi adsorpsi serta menentukan isoterm adsorpsi dari kedua adsorben.

Adsorpsi dilakukan dengan ragam waktu, pH, dan konsentrasi adsorbat

menggunakan metode response surface dengan central composite design (CCD).

Kondisi yang menghasilkan adsorpsi terbaik adalah konsentrasi adsorbat 18 ppm,

waktu 75 menit, dan pH 5. Kapasitas adsorpsi tertinggi pada pengujian larutan

tunggal foron yellow untuk kitosan dan kitosan-batang talas berturut-turut sebesar

543 µg/g dan 669 µg/g dengan efisiensi adsorpsi berturut-turut sebesar 61% dan

74%. Aplikasi kitosan dan kitosan-batang talas terhadap limbah industri batik

menunjukkan efisiensi adsorpsi berturut-turut sebesar 37% dan 38%. Adsorben

kitosan dan kitosan-batang talas diduga mengikuti model isoterm adsorpsi

Freundlich.

Kata kunci: adsorpsi, foron yellow, isoterm, kitosan, kitosan-batang talas.

ABSTRACT

DEWITA AYU SEJATI. Adsorption of Foron Yellow Dyes Using Chitosan and

Chitosan–Taro Stem. Supervised by HENNY PURWANINGSIH and BETTY

MARITA SOEBRATA.

Water pollution caused by dyes textile industry waste is one of the major

problems faced today. This study aimed to evaluate the effect of adsorption time,

adsorbate concentration, and pH on the adsorption capacity and efficiency as well

as determining the adsorption isotherms of the two adsorbents. Adsorption was

done at various time, pH, and adsorbate concentration using response surface

method with central composite design (CCD). Conditions that produce the best

adsorption was at 18 ppm concentration, 75 minut es, and pH of 5. The highest

adsorption capacity in testing foron yellow single solution for chitosan and

chitosan-taro stem were 543 µg/g and 669 µg/g with adsorption efficiency were

61% and 74%, respectively. Application of chitosan and chitosan-taro stem

adsorbents toward batik industrial waste showed adsorption efficiency of 37% and

38%, respectively. Chitosan and chitosan-stem taro adsorbent is suspected to

follow Freundlich adsorption isotherm models.

Keywords: adsorption, chitosan, chitosan-taro stem, foron yellow, isotherm.

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2014

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau

menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,

penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu

masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam

bentuk apa pun tanpa izin IPB

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Kimia

ADSORPSI ZAT WARNA FORON YELLOW MENGGUNAKAN

KITOSAN DAN KITOSAN-BATANG TALAS

DEWITA AYU SEJATI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Judul Skripsi : Adsorpsi Zat Warna Foron Yellow Menggunakan Kitosan dan

Kitosan-Batang Talas

Nama : Dewita Ayu Sejati

NIM : G44100029

Disetujui oleh

Dr Henny Purwaningsih, SSi, MSi Betty Marita Soebrata, SSi, MSi

Pembimbing I Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS

Ketua Departemen Kimia

Tanggal Lulus:

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan

hidayah-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih

dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2014 sampai Mei 2014

di Laboratorium Kimia Fisik IPB ini ialah adsorpsi, dengan judul “Adsorpsi Zat

Warna Foron Yellow Menggunakan Kitosan dan Kitosan-Batang Talas”.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Henny Purwaningsih MSi dan

Betty Marita Soebrata MSi selaku pembimbing atas bimbingan, dorongan

semangat, dan ilmu yang diberikan kepada penulis selama penelitian dan

penyusunan karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan

kepada Ibu Ai dan Pak Mail atas segala fasilitas dan kemudahan yang telah

diberikan selama penelitian berlangsung.

Terima kasih tak terhingga penulis ucapkan kepada Ayah, Ibu, Kakak-kakak

dan seluruh keluarga atas dorongan semangat, doa, bantuan fisik dan materi,

kesabaran, dan kasih sayangnya kepada penulis. Ucapan terima kasih juga penulis

ucapkan kepada Muhammad Fajar atas dorongan semangat, doa, dan bantuannya

selama penelitian berlangsung. Terima kasih juga tak lupa penulis ucapkan kepada

Anak Fisik (ASIK) 47 atas diskusi dan rekan kerja selama penelitian, juga teman-

teman Kimia 47. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi

perkembangan ilmu pengetahuan.

Bogor, Mei 2014

Dewita Ayu Sejati

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL xvi DAFTAR GAMBAR xvi DAFTAR LAMPIRAN xvi PENDAHULUAN 1 METODOLOGI PENELITIAN 2

Bahan dan Alat 2

Metode Penelitian 3

HASIL DAN PEMBAHASAN 5 Kadar Air dan Kadar Abu 5 Kondisi Adsorben 5 Isoterm Adsorpsi 7 Spektrum FTIR 9

Hasil Aplikasi pada Limbah Industri 10 SIMPULAN DAN SARAN 11

Simpulan 11 Saran 11

DAFTAR PUSTAKA 12

LAMPIRAN 13

DAFTAR TABEL

1 Nilai n, k, , dan kedua adsorben 8 2 Hasil pengukuran intensitas warna limbah industri 10

DAFTAR GAMBAR

1 Struktur kimia kitosan 1 2 Struktur kimia selulosa 2

3 Struktur foron yellow 2 4 Warna foron yellow 7 5 Kurva isoterm Langmuir dan Freundlich adsorben kitosan 8 6 Kurva isoterm Langmuir dan Freundlich adsorben kitosan-batang talas 9

7 Spektrum tumpuk IR 10 8 Limbah industri 11

DAFTAR LAMPIRAN

1 Diagram alir uji 14 2 Rancangan central composite design 15

3 Kadar air batang talas 16 4 Kadar abu batang talas 17

5 Penentuan panjang gelombang maksimum larutan foron yellow 18 6 Konsentrasi dan absorbans larutan foron yellow 19 7 Kapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi adsorben kitosan 20 8 Kapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi adsorben kitosan-batang talas 22

9 Data isoterm Langmuir dan Freundlich adsorben kitosan 24 10Data isoterm Langmuir dan Freundlich adsorben kitosan-batang talas 25

PENDAHULUAN

Pencemaran air merupakan masalah besar yang dihadapi saat ini. Salah satu

contohnya adalah tercemarnya air sungai atau danau oleh limbah industri tekstil

seperti zat pewarna. Zat pewarna yang dibuang ke air sungai maupun danau akan

mengganggu ekosistem perairan, memperlambat aktivitas fotosintesis karena

menghalangi sinar matahari masuk ke dalam air, menghambat pertumbuhan biota

perairan, mengurangi nilai estetika sehingga dapat menurunkan potensinya

sebagai objek wisata, dan sangat tidak diharapkan pada pengolahan air minum

karena dapat menimbulkan penyakit. Oleh karena itu, diperlukan pengolahan

limbah cair untuk mengatasi permasalahan ini. Salah satu cara yang banyak

digunakan adalah adsorpsi.

Beberapa penelitian melaporkan bahwa produk samping hasil perikanan

seperti kitosan berpotensi sebagai adsorben, di antaranya kitosan berbasis limbah

udang sebagai adsorben zat warna direct black 38 (Arifin et al. 2012), kemudian

kitin dan kitosan sebagai adsorben zat warna procion red (Purwaningrum et al.

2013). Bahan baku kitosan juga melimpah sumbernya dan dapat diperbarui, salah

satunya adalah limbah cangkang udang. Kitosan memiliki struktur berpori yang

mengandung tapak aktif berupa gugus-gugus amino (-NH2) dan hidroksil (-OH)

sehingga dapat mengikat zat warna pada limbah cair industri. Gugus aktif –NH2

pada permukaan kitosan akan bermuatan positif pada medium air dan asam

(Mahatmanti dan Sumarni 2003). Struktur kitosan disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1 Struktur kimia kitosan

Penelitian mengenai adsorben dari kitosan yang dikomposit serat

menunjukkan hasil yang cukup memuaskan, seperti komposit kitosan-serbuk serat

kenaf (Florence et al. 2011) dan komposit kitosan/sisal/serat pisang (Lakshmi dan

Sudha 2012) sebagai adsorben Cu2+

. Batang talas mengandung selulosa sebesar

31% sehingga berpotensi sebagai adsorben. Selulosa adalah polisakarida rantai

linear yang berasal dari residu β-D-glukopiranosa (Gambar 2). Namun, belum ada

penelitian mengenai adsorben kitosan yang dicampur dengan serat dari batang

talas. Talas (Colocasia esculenta (L) Scott.) merupakan tumbuhan berumbi yang

cukup diminati oleh masyarakat Indonesia. Batang talas belum banyak diketahui

kegunaannya selain untuk dimasak sebagai bahan makanan.

Gambar 2 Struktur kimia selulosa

Kitosan dan kitosan yang dicampur dengan batang talas dipelajari daya

adsorpsinya terhadap zat warna sintetik, foron yellow (Gambar 3). Foron yellow

mempunyai rumus kimia C18H15N3O4S dan bobot molekul 369.3944 g/mol,

merupakan salah satu jenis zat warna anionik yang digunakan dalam industri

tekstil.

Gambar 3 Struktur foron yellow

Limbah zat warna sintetik dari industri pada jumlah tertentu dapat

berdampak buruk bagi kesehatan makhuk hidup. Kombinasi baru antara kitosan

dan batang talas ini diharapkan akan meningkatkan daya adsorpsi terhadap zat

warna sintetik foron yellow. Interaksi ionik terjadi pada kitosan-batang talas

dengan zat warna memungkinkan zat warna teradsorpsi ke dalam adsorben.

Penelitian ini bertujuan mengukur pengaruh waktu adsorpsi, konsentrasi zat

warna, dan pH pada efisiensi dan kapasitas adsorpsi serta menentukan isoterm

adsorpsi dari adsorben yang berasal dari kitosan dan kitosan-batang talas.

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari hingga Mei 2014 di Laboratorium

Kimia Fisik, Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor (IPB), Bogor.

METODOLOGI PENELITIAN

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan adalah kitosan (food grade dari PT Biotech

Surindo dengan derajat deasetilasi 88.16%), batang talas (diperoleh dari kaki

Gunung Salak), NaOH teknis (Bratachem), HCl teknis 32% (Bratachem),

CH3COOH teknis (Bratachem), akuades, zat warna foron yellow, dan limbah

industri batik di daerah Neglasari, Bogor. Alat-alat yang digunakan adalah pH-

meter (HM 20J), kertas saring Whatman 41, pengaduk magnetik, shaker, oven

(WISCONSIN), neraca analitik (KERN), desikator, hot plate, alat-alat kaca,

spektrofotometer Ultraviolet-tampak (UV-Vis) (Shimadzu Pharmaspec 1700),

spektrofotometer 20 D+

(Thermospectronic), spektrofotometer DR 2000 HACH,

spektrofotometer inframerah transformasi Fourier (FTIR) (IR-Prestige 21), dan

software Minitab 14.

Metode Penelitian

Penelitian ini dibagi menjadi 10 tahap dimulai dari preparasi kitosan dan

batang talas, analisis kadar air dan kadar abu batang talas, preparasi campuran

kitosan-batang talas, pencirian spektrum FTIR, pembuatan larutan zat warna foron

yellow, penentuan kondisi adsorpsi, analisis isoterm adsorpsi, dan aplikasi

adsorben pada limbah industri. Diagram alir penelitian ditunjukkan pada

Lampiran 1.

Preparasi Kitosan dan Batang Talas (Horsfall et al. 2003)

Serbuk kitosan diperoleh dari PT Biotech Surindo. Batang talas diperoleh

dari kaki Gunung Salak. Batang talas dipotong kecil-kecil kemudian dikering-

udarakan di bawah sinar matahari dan digiling sampai berukuran 60 mesh.

Kadar Air Batang Talas (AOAC 2005) Cawan petri dikeringkan dalam oven selama 1 jam dan didinginkan dalam

desikator selama 30 menit. Contoh sebanyak 2 g ditimbang dan dimasukkan ke

dalam cawan, lalu dikeringkan kembali pada suhu yang sama. Selanjutnya cawan

berisi contoh didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Perhitungan kadar air

dilakukan sebanyak 3 kali ulangan. Kadar air dapat dihitung dengan persamaan

berikut:

Kadar air (%) = x 100%

a = bobot contoh dan cawan petri sebelum dikeringkan (g)

b = bobot contoh dan cawan petri sesudah dikeringkan (g)

c = bobot contoh (g)

Kadar Abu Batang Talas (AOAC 2005) Cawan porselen dikeringkan dalam oven selama 1 jam dan didinginkan

dalam desikator selama 15 menit. Contoh sebanyak 2 g ditimbang dan

dimasukkan dalam cawan, lalu dibakar sampai tidak berasap lagi. Setelah itu,

contoh diabukan dalam tanur dengan suhu 600 ºC sampai berwarna putih (semua

contoh menjadi abu) dan bobotnya konstan. Contoh didinginkan dalam desikator

dan ditimbang. Perhitungan kadar abu dilakukan sebanyak 3 kali ulangan. Kadar

abu dapat dihitung dengan persamaan berikut:

Kadar abu (%) = x 100%

a = bobot cawan kosong (g)

b = bobot abu + cawan (g)

c = bobot contoh (g)

3

Preparasi Campuran Kitosan-Batang Talas (Jabli et al. 2013)

Kitosan sebanyak 10 g dimasukkan perlahan dalam 100 mL larutan asam

asetat (2% b/v) dan diaduk dengan stirrer pada suhu 70 °C selama 4 jam. Serbuk

batang talas sebanyak 10 g kemudian dimasukkan secara perlahan ke dalam

larutan kitosan tersebut dan diaduk dengan stirrer selama 4 jam pada suhu ruang.

Campuran disaring dengan saringan 60 mesh lalu filtrat diendapkan dalam larutan

NaOH 2 M. Kitosan-batang talas dikeringkan dalam desikator selama 24 jam

kemudian disaring dan dicuci beberapa kali dengan akuades sampai pH netral.

Pencirian Spektrum FTIR Contoh kitosan, batang talas, dan kitosan-batang talas masing-masing

sebanyak 0.02 g dihaluskan secara hati-hati dengan 0.1 g KBr kemudian

dipanaskan dalam oven pada suhu 60 °C selama 12 jam. Setelah itu, dicetak

dalam bentuk pelet, dan dilakukan spektrum FTIRnya pada bilangan gelombang

500˗ 4000 cm-1

.

Pembuatan Larutan Zat Warna Foron Yellow (Raghuvanshi et al. 2004)

Larutan stok zat warna foron yellow 100 ppm dibuat dengan cara

melarutkan 0.01 g serbuk zat warna dalam akuades dan diencerkan sampai 100

mL. Larutan 100 ppm ini diencerkan ke 20 ppm kemudian diukur absorbansnya

dengan spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 450˗ 500 nm sehingga

akan didapatkan panjang gelombang maksimum. Kurva standar dibuat dengan

konsentrasi larutan zat warna 1, 5, 10, 15, 20, 25, dan 50 ppm.

Penentuan Kondisi Adsorpsi (Raghuvanshi et al. 2004)

Adsorben (kitosan dan kitosan-batang talas) masing-masing 1 g dimasukkan

ke dalam 50 mL larutan zat warna. Kondisi adsorpsi ditentukan dengan metode

central composite design (CCD) dengan ragam konsentrasi 5, 10, dan 15 ppm;

ragam waktu adsorpsi 60, 75, dan 90 menit; dan ragam pH 4, 5, dan 6 kemudian

larutan dikocok dengan shaker. Perubahan warna yang terjadi diamati. Campuran

lalu disaring dan absorbans filtratnya diukur pada panjang gelombang maksimum

dengan spektrofotometer 20D+. Kondisi yang digunakan sebagai faktor adalah

waktu adsorpsi, konsentrasi awal zat warna, dan pH, sedangkan responsnya adalah

kapasitas dan efisiensi adsorpsi. Desain riset CCD disajikan pada Lampiran 2.

Kondisi adsorpsi ditentukan dengan menghitung kapasitas dan efisiensi

adsorpsinya:

Q =

Efisiensi (%) = x 100%

dengan

Q = kapasitas adsorpsi per satuan bobot adsorben (μg/g adsorben)

V = volume larutan (mL)

C awal = konsentrasi awal larutan (ppm)

C akhir = konsentrasi akhir larutan (ppm)

m = massa adsorben (g)

4

Analisis Isoterm Adsorpsi Freundlich dan Langmuir (Raghuvanshi et al.

2004)

Adsorben sebanyak 1 g (kitosan dan kitosan-batang talas) ditambahkan ke

dalam erlenmeyer berisi 50 mL zat warna pada kondisi adsorpsi terbaik.

Kemudian dibuat persamaan regresi linear menggunakan persamaan Langmuir

dan Freundlich untuk menentukan tipe isoterm yang sesuai. Persamaan isoterm

Langmuir dan Freundlich adalah sebagai berikut:

Isoterm Langmuir : =

Isoterm Freundlich : = k

Aplikasi pada Limbah Industri

Adsorben sebanyak 1 g dimasukkan ke dalam 50 mL limbah industri, lalu

dikocok dengan shaker pada kondisi adsorpsi terbaik. Campuran disaring dan

filtrat yang diperoleh diukur intensitas warnanya menggunakan Spectronic DR

2000 HACH. Intensitas warna tersebut kemudian dibandingkan dengan intensitas

warna limbah awal dan efisiensi adsorpsi dari setiap adsorben ditentukan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar Air dan Kadar Abu

Kitosan komersial dari PT Biotech Surindo memiliki kadar air 7.90% dan

kadar abu 0.73%, sedangkan kadar air batang talas 12.41% dan kadar abunya

11.94% (Lampiran 3 dan 4). Kadar air perlu diketahui untuk menentukan waktu

penyimpanan suatu sampel. Jika kadar air ≥ 10%, maka bakteri mudah tumbuh

(Hadi 2011). Kadar air batang talas yang lebih besar dari 10% menunjukkan

bahwa contoh ini tidak dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama. Kadar abu

batang talas yang diperoleh cukup tinggi. Hal ini menunjukkan kandungan

mineral yang cukup tinggi dalam batang talas.

Kondisi Adsorpsi

Panjang gelombang maksimum untuk pengukuran absorbans serta

persamaan kurva standar yang digunakan untuk menentukan konsentrasi akhir zat

warna foron yellow yang telah diadsorpsi oleh adsorben kitosan dan kitosan-

batang talas ditunjukkan pada Lampiran 5 dan 6. Kapasitas dan efisiensi adsorpsi

larutan foron yellow pada adsorben kitosan meningkat seiring bertambahnya

konsentrasi adsorbat, lamanya waktu, dan menurunnya pH. Kapasitas adsorpsi

tertinggi ialah 543 µg/g dengan efisiensi adsorpsi 60.9% pada konsentrasi

tertinggi, yaitu 18.2 ppm, waktu 75 menit, dan pH 5. Hal yang sama terjadi pada

adsorben kitosan-batang talas. Kapasitas dan efisiensi adsorpsi pada kitosan-

batang talas juga meningkat seiring bertambahnya konsentrasi adsorbat, lamanya

waktu, dan menurunnya pH. Kapasitas adsorpsi tertinggi diperoleh sebesar 669

µg/g dengan efisiensi adsorpsinya 73.8% pada konsentrasi tertinggi, yaitu 18.2

ppm, waktu adsorspi 75 menit, dan pH 5.

Lakshmi dan Sudha (2012) melaporkan bahwa pH optimum adsorpsi Cu2+

pada adsorben kitosan/sisal/serat pisang dicapai pada pH 4, dan pada pH>4

kapasitas dan efisiensi adsorpsinya menurun. Hal ini didukung oleh Jabli et al.

(2013) mengenai pengaruh pH pada kapasitas dan efisiensi adsorpsi, yaitu

semakin rendah pH, protonasi semakin banyak terjadi sehingga kapasitas adsorpsi

dan efisiensi adsorpsi akan meningkat. Akan tetapi, setelah mencapai kondisi

optimum, kelebihan protonasi akan mengakibatkan persaingan antara interaksi H+

dari larutan dengan H+ dari adsorben sehingga nilai kapasitas dan efisiensi

adsorpsi akan menurun. Jabli et al. (2013) juga melaporkan adsorpsi Cu2+

pada

adsorben selulosa-kitosan dicapai pada konsentrasi adsorbat optimum 250 mg/L,

dan pada konsentrasi >250 mg/L kapasitas adsorpsi dan efisiensinya stabil.

Konsentrasi adsorbat yang semakin tinggi akan memperbesar nilai kapasitas dan

efisiensi adsorpsi sehingga mencapai kondisi jenuh, lalu nilainya akan stabil atau

menurun. Penurunan nilai menunjukkan terjadi desorpsi atau pelepasan kembali

adsorbat dari adsorben. Popuri et al. (2009) juga melaporkan bahwa adsorpsi

optimum Cu2+

pada adsorben kitosan-polivinil klorida dicapai pada waktu 210

menit, dan menjadi stabil >210 menit. Kapasitas dan efisiensi adsorpsi akan

meningkat seiring bertambahnya waktu hingga mencapai kesetimbangan. Setelah

itu, penambahan waktu tidak mengubah kapasitas dan efisiensi adsorpsi secara

signifikan. Sementara hasil yang ditunjukkan pada pada Lampiran 7 dan 8, terlihat

bahwa konsentrasi, waktu, dan pH belum mencapai kondisi optimum. Jika

konsentrasi adsorbat dinaikkan, waktu adsorpsi diperlama, dan nilai pH

diturunkan, maka nilai kapasitas dan efisiensi adsorpsi akan stabil atau bahkan

menurun.

Bobot adsorben dibuat sama, yaitu 1 g dikarenakan menurut Diapati (2009),

kenaikan bobot adsorben akan menurunkan kapasitas adsorpsi, tetapi

meningkatkan efisiensi adsorpsi. Hal ini terjadi karena kapasitas adsorpsi

menunjukkan banyaknya adsorbat yang diadsorpsi per satuan bobot adsorben,

sehingga nilainya dipengaruhi oleh bobot adsorben. Jika bobot adsorben

dinaikkan, sedangkan konsentrasi adsorbat dan waktu adsorpsi tetap, peningkatan

jumlah tapak aktif akan meningkatkan penyebaran adsorbat, sehingga waktu yang

dibutuhkan untuk mencapai kesetimbangan akan lebih lama. Sebaliknya, efisiensi

adsorpsi menyatakan banyaknya konsentrasi adsorbat yang diadsorpsi oleh

adsorben, sehingga nilainya hanya ditentukan oleh perubahan konsentrasi adsorbat

setelah adsorpsi. Semakin banyak adsorben yang digunakan, semakin banyak

adsorbat yang diadsorpsi.

Nilai kapasitas dan efisiensi adsorpsi kitosan-batang talas lebih besar

dibandingkan dengan kitosan pada kondisi yang sama. Hal ini menunjukkan

selulosa pada batang talas dapat mempengaruhi kitosan sehingga lebih banyak

terjadi interaksi ionik antara adsorben dengan adsorbat. Zat warna foron yellow

sebelum dan setelah penjerapan ditunjukkan pada Gambar 4.

6

Gambar 4 Warna foron yellow sebelum adsorpsi (a); setelah diadsorpsi kitosan

(b); dan setelah diadsorpsi kitosan-batang talas (c)

Isoterm Adsorpsi

Adsorpsi foron yellow oleh adsorben kitosan diduga mengikuti isoterm

Freundlich karena memberikan koefisien determinasi yang cukup tinggi, yaitu

sebesar 95.1%, sedangkan untuk tipe isoterm Langmuir hanya 59.3% (Gambar 5).

Isoterm Freundlich hanya melibatkan gaya van der Waals sehingga ikatan antara

adsorbat dan adsorben bersifat lemah. Hal ini memungkinkan adsorbat leluasa

bergerak hingga akhirnya berlangsung proses adsorpsi banyak lapisan. Data untuk

penentuan isoterm adsorpsi kitosan ditunjukkan pada Lampiran 9.

Isoterm adsorpsi foron yellow oleh adsorben kitosan-batang talas juga

diduga mengikuti isoterm Freundlich karena memberikan koefisien determinasi

yang cukup tinggi, yaitu 98.8%, sedangkan untuk tipe isoterm Langmuir hanya

71.6% (Gambar 6). Data selengkapnya ditunjukkan pada Lampiran 10. Dari

persamaan garis isoterm Langmuir dan Freundlich diperoleh nilai , , n, dan k

ditunjukkan pada Tabel 1.

a b c

7

(a)

(b)

Gambar 5 Kurva isoterm Langmuir (a) dan Freundlich (b) adsorpsi zat warna

foron yellow pada adsorben kitosan

Tabel 1 Nilai n, k, , dan kedua adsorben

Adsorben

Freundlich

Langmuir

k n α Β

Kitosan 0.0195 0.2821 0.3414 0.1715

Kitosan-batang talas 0.0217 0.2761 0.3665 0.1859

Nilai tetapan k, α, n, β dan menggambarkan besaran nilai zat warna atau

limbah yang dapat diadsorpsi pada permukaan adsorben. Nilai α menggambarkan

jumlah yang diadsorpsi atau kapasitas adsorpsi untuk membentuk lapisan

sempurna pada permukaan adsorben. Nilai β bertambah dengan kenaikan ukuran

molekul dan menunjukkan kekuatan ikatan molekul adsorbat pada permukaan

adsorben. Nilai α dan β adsorben kitosan lebih kecil daripada adsorben kitosan

batang-talas. Data ini sesuai dengan hasil sebelumnya, yaitu kitosan mempunyai

kapasitas adsorpsi dan kekuatan ikatan antara adsorben dan adsorbat yang lebih

kecil daripada kitosan-batang talas. Persamaan isoterm Freundlich menunjukkan

jumlah zat warna yang diadsorpsi oleh adsorben (log x/m) berbanding terbalik

dengan nilai n dan berbanding lurus dengan k. Semakin banyaknya jumlah zat

warna yang diadsorpsi akan ditunjukkan dengan nilai n yang kecil dan nilai k yang

besar. Oleh karena itu, nilai k kitosan-batang talas lebih besar, tetapi nilai n-nya

y = -2.929x + 17.08

R² = 0.593

-5.0000

0.0000

5.0000

10.0000

15.0000

20.0000

0.0000 2.0000 4.0000 6.0000 8.0000

C/x

/m

C

y = 3.545x - 1.71

R² = 0.951

-1.5000

-1.0000

-0.5000

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000log x

/m

log c

8

lebih kecil dibandingkan kitosan. Nilai k menunjukkan kemampuan mengadsorpsi

dan 1/n menunjukkan kebergantungan pada konsentrasi adsorbat, semakin tinggi

kedua nilai ini, proses adsorpsi semakin efektif. Nilai n pada adsorben yang baik

berkisar antara 0.1 dan 0.5 (Atkins 1999).

(a)

(b)

Gambar 6 Kurva isoterm Langmuir (a) dan Freundlich (b) adsorpsi zat warna

foron yellow pada adsorben kitosan-batang talas

Spektrum FTIR

Interpretasi spektrum FTIR kitosan menunjukkan terdapat vibrasi regang

N˗ H pada 3449 cm-1

, vibrasi regang O˗ H pada 3279 cm-1

, diperkuat dengan

vibrasi tekuk N˗ H pada 1585 cm-1

, vibrasi regang C˗ N pada 1423 cm-1

, vibrasi

regang C˗ O pada 1042 cm-1

, dan vibrasi regang C˗ H alkana pada 2878 cm-1

.

Interpretasi FTIR batang talas menunjukkan vibrasi regang O˗ H pada 3260 cm-1

,

vibrasi regang C˗ H alkana pada 2920 cm-1

, dan vibrasi regang C˗ O pada 1034

cm-1

. Sementara interpretasi FTIR kitosan-batang talas menunjukkan vibrasi

regang N˗ H pada 3537 cm-1

, vibrasi regang O˗ H pada 3256 cm-1

, vibrasi regang

C˗ H alkana pada 2916 cm-1

, vibrasi regang C˗ N pada 1416 cm-1

, vibrasi regang

C˗ O pada 1034 cm-1

, dan diperkuat dengan vibrasi tekuk N˗ H pada 1562 cm-1

(Pavia et al. 2009). Pergeseran vibrasi regang O˗ H pada kitosan dan kitosan-

batang talas dari 3279 cm-1

ke 3256 cm-1

menunjukkan adanya ikatan hidrogen

y = -2.728x + 14.67

R² = 0.716

-5.0000

0.0000

5.0000

10.0000

15.0000

0.0000 2.0000 4.0000 6.0000 8.0000

C/x

/m

C

y = 3.622x - 1.664

R² = 0.988

-1.5000

-1.0000

-0.5000

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

0.0000 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000log

x/m

log c

9

antara O˗ H selulosa dari batang talas dengan O˗ H dari kitosan. Spektrum

tumpuk kitosan, batang talas, dan kitosan-batang talas ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 7 Spektrum tumpuk kitosan (warna hitam), batang talas (warna hijau),

dan kitosan-batang talas (warna merah)

Hasil Aplikasi pada Limbah Industri

Adsorben kitosan dan kitosan-batang talas diaplikasikan pada limbah

industri dengan kondisi adsorpsi terbaik. Limbah industri terdiri atas banyak

komponen zat warna yang saling berpengaruh satu sama lain sehingga konsentrasi

setiap zat warna penyusun tidak dapat diketahui satu per satu, dan diukur sebagai

total warna dalam limbah. Total warna yang terdapat dalam limbah dinyatakan

sebagai intensitas warna dengan satuan Pt-Co.

Intensitas warna awal limbah industri adalah 27300 Pt-Co. Adsorben

kitosan dapat menurunkannya menjadi 17140 Pt-Co, sedangkan adsorben kitosan-

batang talas menurunkannya menjadi 17040 Pt-Co (Tabel 2 dan Gambar 8).

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.

416/Menkes/Per/IX/1990, standar mutu warna air bersih adalah 50 Pt-Co.

Efisiensi adsorpsi yang diperoleh untuk adsorben kitosan dan kitosan-batang talas

berturut-turut sebesar 37.2% dan 37.6%, tetapi belum memenuhi standar mutu.

Hal ini disebabkan oleh belum optimumnya kondisi adsorben yang digunakan

dalam mengadsorpsi limbah serta terdapat perbedaan zat warna yang bersifat

anionik dan kationik pada limbah sehingga proses adsorpsi belum berjalan

optimum.

Tabel 2 Hasil pengukuran intensitas warna limbah industri

Sampel Intensitas Warna (Pt-Co) Efisiensi Adsorpsi (%)

Limbah 27300 -

Limbah+Kitosan 17140 37.2

Limbah+K-BT 17040 37.6

10

Gambar 8 Limbah industri sebelum penjerapan (a); setelah diadsorpsi kitosan (b);

dan setelah diadsorpsi kitosan-batang talas (c)

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Kitosan dan kitosan-batang talas dapat digunakan sebagai adsorben zat

warna foron yellow dengan kondisi terbaik pada waktu 75 menit, konsentrasi 18

ppm, dan pH 5. Kapasitas adsorpsi terbesar untuk kitosan dan kitosan-batang talas

berturut-turut 543 µg/g dan 669 µg/g dengan efisiensi adsorpsi berturut-turut 61%

dan 74%. Sehingga kitosan-batang talas lebih efektif daripada kitosan dalam

mengadsorpsi foron yellow. Aplikasi kitosan dan kitosan-batang talas terhadap

limbah industri menunjukkan efisiensi adsorpsi berturut-turut 37% dan 38% tetapi

belum memenuhi standar mutu warna air bersih menurut Peraturan Menteri

Kesehatan Republik Indonesia No. 416/Menkes/Per/IX/1990. Kedua adsorben

diduga mengikuti tipe isoterm adsorpsi Freundlich.

Saran

Tahap selanjutnya yang perlu dilakukan adalah menentukan kondisi

adsorpsi batang talas sebagai adsorben yang belum dilakukan pada penelitian ini.

Rentang parameter yang digunakan seperti pH, waktu, dan konsentrasi perlu

diperluas karena kondisi terbaik masih berada di ujung rentang parameter.

b c a

DAFTAR PUSTAKA

[AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 2005. Official Method of

Analysis Methods. AOAC 930.15&942.15. Ed ke-2. Arlington (US): AOAC.

Arifin Z, Irawan D, Rahim M, Ramantiya F. 2012. Adsorpsi zat warna direct

black 38 menggunakan kitosan berbasis limbah udang Delta Mahakam.

Sains dan Terapan Kim. 6(1):35-45.

Atkins PW. 1999. Kimia Fisik Jilid 1. Kartohadiprojo II, penerjemah; Rohadyan T,

Hadiyana K, editor. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Physical

Chemistry.

Diapati M. 2009. Ampas tebu sebagai adsorben zat warna reaktif cibacron red

[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Florence JAK, Gomathi T, Sudha PN. 2011. Equilibrium adsorption and kinetics

study of chitosan-dust kenaf fiber composite. Arch Appl Sci Res. 3(4):366-

376.

Hadi R. 2011. Sosialisasi teknik pembuatan arang tempurung kelapa dengan

pembakaran sistem suplai udara terkendali. Bul Teknol Pertan. 16(2):77-80.

Horsfall MJr, Abia AA, Spiff Al. 2003. Removal of Cu(II) and Zn(II) ions from

wastewater by cassava (Manihot esculenta Crantz) waste biomass. Afr J

Biotechnol. 2:360-364.

Jabli M, Aloui F, Hassine BB. 2013. [Copper (II)/cellulose-chitosan]

microspheres complex for dye immobilization: isotherm, kinetic and

thermodynamic analysis. J Eng Fiber Fabr. 8:19-34.

Lakshmi B, Sudha PN. 2012. Adsorption of copper (II) ion onto

chitosan/sisal/banana fiber hybrid composite. Int J Environ Sci. 3(1):453-

470.

Mahatmanti FW, Sumarni W. 2003. Kajian termodinamika penyerapan zat warna

indikator metil oranye (MO) dalam larutan air oleh adsorben kitosan. JSKA.

4(2):1-19.

Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS, Vyvyan JR. 2009. Introduction to

Spectroscopy. Ed ke-4. Washington (US): Thomson Learning.

Popuri SR, Vijaya Y, Boddu VM, Abburi K. 2009. Adsorptive removal of copper

and nickel ions from water using chitosan coated PVC beads. Biores

Technol. 194-199.

Purwaningrum W, Hariani PL, Teja KN. 2013. Adsorpsi zat warna procion merah

pada limbah cair industri songket menggunakan kitin dan kitosan. Di dalam:

[editor tidak diketahui]. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung;

2013 [bulan dan tanggal tidak diketahui]; Lampung, Indonesia. Lampung

(ID): hlm 423-427.

Raghuvanshi SP, Singh R, Kaushik CP. 2004. Kinetics study of methylene blue

bioadsorption on bagasse. Appl Ecol Environ Res. 2:35-43.

LAMPIRAN

Lampiran 1 Diagram alir uji

14

Kitosan

Batang Talas

Diperoleh dari

PT Biotech

Surindo

- Dijemur

- Digiling 60 mesh

Serbuk Batang Talas

Campuran

kitosan-batang talas

- Kadar air

- Kadar abu

- Penentuan kondisi adsorpsi: waktu, konsentrasi, pH

- Penentuan isoterm adsorpsi

- Aplikasi limbah industri

Lampiran 2 Rancangan central composite design

C (ppm) t (menit) pH

1.8 75 5

5 90 4

5 60 6

5 90 6

5 60 4

10 51 5

10 75 5

10 75 5

10 75 5

10 75 5

10 75 5

10 75 5

10 75 6.6

10 75 3.3

10 99 5

15 60 4

15 60 6

15 90 6

15 90 4

18.2 75 5

15

Lampiran 3 Kadar air batang talas

Ulangan Bobot Cawan

Kosong (g)

Bobot Cawan

+ Sampel (g)

Bobot setelah

dioven 6 jam (g)

Kadar Air

(%)

1 42.3322 44.3771 44.1326 11.96

2 50.0185 52.0230 51.7681 12.72

3 56.5843 58.6062 58.3522 12.56

x 12.41

Kadar air (%) = x 100%

dengan

a = bobot contoh dan cawan petri sebelum dikeringkan (g)

b = bobot contoh dan cawan petri sesudah dikeringkan (g)

c = bobot contoh (g)

Contoh perhitungan kadar air (%) = ( ) g x 100%

= 12.56 %

Rerata kadar air

= %

= 12.41%

16

Lampiran 4 Kadar abu batang talas

Ulangan Bobot Cawan

Kosong (g)

Bobot Cawan

+ Sampel (g) Bobot 6 jam (g)

Kadar

Abu (%)

1 25.3027 27.3150 25.5436 11.97

2 27.7448 29.7769 27.9863 11.88

3 29.3593 31.3681 29.5998 11.97

x 11.94

Kadar abu (%) = x 100%

dengan

a = bobot cawan kosong sebelum diabukan (g)

b = bobot contoh + cawan kosong setelah diabukan (g)

c = bobot bahan awal sebelum diabukan (g)

Contoh perhitungan kadar abu (%) = g x 100%

= 11.97 %

Rerata kadar abu

= %

= 11.94%

17

Lampiran 5 Penentuan panjang gelombang maksimum larutan foron yellow

No. λ (nm) A

1 490.6 0.297

450.00 460.00 480.00 500.00

nm

18

Lampiran 6 Konsentrasi dan absorbans larutan foron yellow pada pembuatan

kurva standar foron yellow (λ maksimum = 490.6 nm)

Standar C (ppm) A

1 1 0.014

2 5 0.047

3 10 0.107

4 15 0.133

5 20 0.307

6 25 0.379

7 50 0.705

y = 0.014x - 0.023

R² = 0.979

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 10 20 30 40 50 60

Ab

sorb

ans

Konsentrasi (ppm)

19

Lampiran 7 Kapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi pada adsorben kitosan

Bobot

(g) Konsentrasi

(ppm) A

akhir Konsentrasi

Akhir (ppm) Waktu

(menit) pH

Q

(µg/g) E (%)

Rata-

rata Q

(µg/g)

Rata-

rata E

(%) No

1 1.0705 1.84 0.0013 1.74 75 5.00 4.87 5.67 4.82 5.47 1.0170 1.84 0.0014 1.74 75 5.00 4.78 5.28

2 1.0031 5.00 0.0429 4.71 60 6.00 14.60 5.86 19.45 8.21 1.0872 5.00 0.0396 4.47 60 6.00 24.31 10.57

3 1.0032 5.00 0.0343 4.09 60 4.00 45.21 18.14 47.95 19.36 1.0148 5.00 0.0326 3.97 60 4.00 50.68 20.57

4 1.0014 5.00 0.0410 4.57 90 6.00 21.40 8.57 31.16 12.86 1.0474 5.00 0.0350 4.14 90 6.00 40.92 17.14

5 1.0872 5.00 0.0259 3.49 90 4.00 69.31 30.14 62.83 27.00 1.0584 5.00 0.0303 3.81 90 4.00 56.35 23.86

6 1.0057 10.00 0.0778 7.20 51 5.00 139.21 28.00 146.10 29.86 1.0364 10.00 0.0726 6.83 51 5.00 153.00 31.71

7 1.0085 10.00 0.0625 6.11 75 5.00 193.00 38.93 216.74 43.71 1.0084 10.00 0.0491 5.15 75 5.00 240.48 48.50

8 1.0066 10.00 0.0696 6.61 75 5.00 168.18 33.86 217.37 43.96 1.0142 10.00 0.0413 4.59 75 5.00 266.57 54.07

9 1.0015 10.00 0.0630 6.14 75 5.00 192.57 38.57 240.69 50.21 1.0709 10.00 0.0304 3.81 75 5.00 288.81 61.86

10 1.0014 10.00 0.0747 6.98 75 5.00 150.86 30.21 224.09 45.29 1.0150 10.00 0.0325 3.96 75 5.00 297.33 60.36

11 1.0029 10.00 0.0737 6.91 75 5.00 154.20 30.93 228.04 46.07 1.0139 10.00 0.0313 3.88 75 5.00 301.88 61.21

12 1.0028 10.00 0.0625 6.11 75 5.00 194.10 38.93 241.87 50.39 1.0678 10.00 0.0304 3.81 75 5.00 289.65 61.86

13 1.0093 10.00 0.0809 7.42 75 6.63 127.74 25.79 172.08 34.96 1.0198 10.00 0.0552 5.59 75 6.63 216.43 44.14

14 1.0029 10.00 0.0516 5.33 75 3.37 232.90 46.71 299.41 61.64 1.0463 10.00 0.0098 2.34 75 3.37 365.92 76.57

15 1.0052 10.00 0.0555 5.61 99 5.00 218.51 43.93 245.50 50.86 1.0603 10.00 0.0361 4.22 99 5.00 272.50 57.79

16 1.0073 15.00 0.0615 6.04 90 6.00 444.97 59.76 447.62 61.19 1.0430 15.00 0.0555 5.61 90 6.00 450.28 62.62

17 1.0014 15.00 0.0458 4.91 90 4.00 503.58 67.24 490.24 67.71 1.0724 15.00 0.0438 4.77 90 4.00 476.90 68.19

18 1.0084 15.00 0.0665 6.39 60 6.00 426.77 57.38 419.94 56.62 1.0141 15.00 0.0697 6.62 60 6.00 413.10 55.86

19 1.0034 15.00 0.0625 6.11 60 4.00 443.14 59.29 436.57 60.60 1.0797 15.00 0.0570 5.71 60 4.00 430.01 61.90

20 1.0075 18.17 0.0645 6.25 75 5.00 591.56 65.60 542.96 60.87 1.0315 18.17 0.0886 7.97 75 5.00 494.36 56.13

20

Contoh perhitungan :

Q =

Q = x

Q = 4.87 µg/g

Efisiensi (%) = x 100 %

Efisiensi (%) = x 100 %

Efisiensi (%) =

Rata-rata Q =

=

= 4.82 µg/g

Rata-rata E (%) =

=

= 5.47%

21

Lampiran 8 Kapasitas adsorpsi dan efisiensi adsorpsi pada adsorben kitosan-

batang talas

Bobot

(g) Konsentrasi

(ppm) A

akhir

Konsentrasi

Akhir

(ppm)

Waktu

(menit) pH

Q

(µg/g) E (%)

Rata-rata

Q (µg/g)

Rata-

rata E

(%) No

1 1.0170 1.83 0.0009 1.71 75 5.00 6.04 6.71 5.69 6.32 1.0170 1.83 0.0011 1.72 75 5.00 5.34 5.93

2 1.0022 5.00 0.0419 4.64 60 6.00 18.17 7.29 84.83 34.07 1.0044 5.00 0.0044 1.96 60 6.00 151.48 60.86

3 1.0474 5.00 0.0214 3.17 60 4.00 87.29 36.57 91.71 37.64 1.0069 5.00 0.0199 3.06 60 4.00 96.12 38.71

4 1.0032 5.00 0.0343 4.09 90 6.00 45.21 18.14 93.22 37.36 1.0014 5.00 0.0074 2.17 90 6.00 141.23 56.57

5 1.0069 5.00 0.0189 2.99 90 4.00 99.67 40.14 116.12 46.64 1.0022 5.00 0.0098 2.34 90 4.00 132.57 53.14

6 1.0052 10.00 0.0410 4.57 51 5.00 270.02 54.29 291.24 58.54 1.0047 10.00 0.0291 3.72 51 5.00 312.46 62.79

7 1.0026 10.00 0.0297 3.76 75 5.00 310.98 62.36 335.00 67.43 1.0097 10.00 0.0155 2.75 75 5.00 359.02 72.50

8 1.0150 10.00 0.0325 3.96 75 5.00 297.33 60.36 353.36 71.18 1.0015 10.00 0.0022 1.80 75 5.00 409.39 82.00

9 1.0558 10.00 0.0315 3.89 75 5.00 289.22 61.07 327.72 67.29 1.0035 10.00 0.0141 2.65 75 5.00 366.22 73.50

10 1.0142 10.00 0.0223 3.24 75 5.00 333.48 67.64 357.98 72.32 1.0066 10.00 0.0092 2.30 75 5.00 382.48 77.00

11 1.0082 10.00 0.0150 2.71 75 5.00 361.32 72.86 356.33 71.64 1.0023 10.00 0.0184 2.96 75 5.00 351.33 70.43

12 1.0139 10.00 0.0123 2.52 75 5.00 368.80 74.79 373.10 75.39 1.0069 10.00 0.0106 2.40 75 5.00 377.40 76.00

13 1.0084 10.00 0.0400 4.50 75 6.63 272.71 55.00 290.48 58.50 1.0057 10.00 0.0302 3.80 75 6.63 308.24 62.00

14 1.0648 10.00 0.0044 1.96 75 3.37 377.67 80.43 391.52 80.86 1.0026 10.00 0.0032 1.87 75 3.37 405.37 81.29

15 1.0499 10.00 0.0070 2.14 99 5.00 374.19 78.57 388.65 79.71 1.0029 10.00 0.0038 1.91 99 5.00 403.12 80.86

16 1.0141 15.00 0.0438 4.77 90 6.00 504.32 68.19 577.64 77.81 1.0073 15.00 0.0034 1.89 90 6.00 650.96 87.43

17 1.0550 15.00 0.0150 2.71 90 4.00 582.26 81.90 622.60 85.33 1.0042 15.00 0.0006 1.69 90 4.00 662.93 88.76

18 1.0797 15.00 0.0400 4.50 60 6.00 486.25 70.00 518.49 72.02 1.0084 15.00 0.0315 3.89 60 6.00 550.73 74.05

19 1.0430 15.00 0.0297 3.76 60 4.00 538.62 74.90 552.81 75.38 1.0034 15.00 0.0277 3.62 60 4.00 567.00 75.86

20 1.0015 18.17 0.0516 5.33 75 5.00 641.11 70.67 669.28 73.78 1.0015 18.17 0.0358 4.20 75 5.00 697.45 76.88

22

Contoh perhitungan :

Q =

Q = x

Q = 6.04 µg/g

Efisiensi (%) = x 100 %

Efisiensi (%) = x 100 %

Efisiensi (%) =

Rata-rata Q =

=

= 5.69 µg/g

Rata-rata E (%) =

=

= 6.32%

23

Lampiran 9 Data isoterm Langmuir dan Freundlich untuk adsorpsi foron yellow

oleh adsorben kitosan

C

(ppm)

C akhir

(ppm) m (g)

Isoterm Langmuir Isoterm Freundlich

C x* x/m C/x/m logc logx/m

1.8 1.7050 1.0014 1.7050 0.0950 0.0949 17.9648 0.2317 -1.0227

5 3.2667 1.0086 3.2667 1.7333 1.7185 1.9009 0.5141 0.2352

10 4.6026 1.0334 4.6026 5.3974 5.2230 0.8812 0.6630 0.7179

15 5.0494 1.0607 5.0494 9.9506 9.3811 0.5383 0.7032 0.9723

18.2 7.0515 1.0110 7.0515 11.1485 11.0272 0.6395 0.8483 1.0425

*Cakhir digunakan sebagai variabel c pada rumus Isoterm Langmuir dan

Freundlich, nilai x = Cawal – Cakhir

Persamaan garis isoterm Langmuir yang diperoleh y = -2.929x +

17.08 dan R² = 0.593, maka dari persamaan = + C, diperoleh

nilai = -0.3414 dan = -0.1715

Persamaan garis isoterm Freundlich yang diperoeh y = 3.545x – 1.71

dan R² = 0.951, maka dari persamaan Log = Log k + Log C,

diperoleh nilai n = 0.2821 dan k = 0.0195

Waktu (menit)

Ko

nse

ntr

asi (p

pm

)

9080706050

18

16

14

12

10

8

6

4

2

Q (µg/g)

300 - 450

450 - 600

600 - 750

> 750

< 150

150 - 300

Contour Plot of Q (µg/g) vs Konsentrasi (ppm); Waktu (menit)

Waktu (menit)

Ko

nse

ntr

asi (p

pm

)

9080706050

18

16

14

12

10

8

6

4

2

Efisiensi

30

30 - 40

40 - 50

Adsorpsi

50 - 60

60 - 70

> 70

(%)

< 20

20 -

Contour Plot of Efisiensi Adsorp vs Konsentrasi (ppm; Waktu (menit)

24

Lampiran 10 Data isoterm Langmuir dan Freundlich untuk adsorpsi foron yellow

oleh adsorben kitosan-batang talas

C

(ppm)

C akhir

(ppm) m (g) Isoterm Langmuir

Isoterm

Freundlich

C x* x/m C/x/m logc logx/m

1.8 1.6739 1.0014 1.6739 0.1261 0.1259 13.2923 0.2237 -0.8999

5 3.2340 1.0086 3.2340 1.7660 1.7509 1.8471 0.5097 0.2433

10 4.5685 1.0334 4.5685 5.4315 5.2560 0.8692 0.6598 0.7207

15 5.0148 1.0607 5.0148 9.9852 9.4138 0.5327 0.7003 0.9738

18.2 6.1417 1.0110 6.1417 12.0583 11.9271 0.5149 0.7883 1.0765

*Cakhir digunakan sebagai variabel c pada rumus Isoterm Langmuir dan

Freundlich, nilai x = Cawal – Cakhir

Persamaan garis isoterm Langmuir yang diperoleh y = y = -2.728x +

14.67 dan R² = 0.716, maka dari persamaan = + C, diperoleh

nilai = -0.3665 dan = -0.1859

Persamaan garis isoterm Freundlich yang diperoeh y = 3.622x –

1.664 dan R² = 0.988, maka dari persamaan Log = Log k + Log

C, diperoleh nilai n = 0.2761 dan k = 0.0217

25

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bekasi pada tanggal 16 Agustus 1992 dari Ayah H.

Muhammad Sejati dan Ibu Hj. Ikah. Penulis merupakan putri keempat dari empat

bersaudara.

Tahun 2010 penulis lulus dari SMAN 1 Cikarang Utara, Bekasi dan pada

tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Massuk

IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Tahun 2013 penulis melaksanakan

praktik lapangan di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong

dengan judul Penentuan Kadar Antinutrisi dan Aktivitas Antioksidan pada

Kacang Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) sebagai Pakan Ternak. Tahun 2014

penulis melaksanakan penelitian tugas akhir di Laboratorium Kimia Fisik, Insitut

Pertanian Bogor.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten praktikum

mata kuliah Kimia Dasar pada tahun ajaran 2013/2014, mata kuliah Kimia Fisik

pada tahun ajaran 2013/2014, dan mata kuliah Kimia Fisik Layanan pada tahun

ajaran 2013/2014.