skip to main content

Pemanfaatan Bionanomaterial Chitosan dari Limbah Cangkang Kulit Udang Sebagai Adsorben dalam Pengolahan Air Gambut

Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Universitas Riau Kampus Bina Widya, Jl. HR. Soeberantas Km 12,5 Pekanbaru 28293, Indonesia

Received: 2 Feb 2022; Revised: 13 Mar 2022; Accepted: 16 Mar 2022; Available online: 26 Mar 2022; Published: 5 Jul 2022.
Editor(s): H. Hadiyanto

Citation Format:
Abstract

Persoalan air bersih merupakan masalah global yg mendesak harus segera ditangani. Khususnya masalah di daerah lahan gambut yang air bersihnya terbatas, adanya air gambut yang memiiki kuantitas besar pada daerah lahan gambut dimungkinkan dapat digunakan sebagai sumber pemenuhan kebutuhan air, sedangkan untuk kualitas air gambut itu sendiri tidak memenuhi syarat sebagai air bersih. Upaya mengantisipasi kuantitas kebutuhan air tersebut dengan memanfaatkan bionanomaterial chitosan dari limbah cangkang kulit udang sebagai adsorben dalam pengolahan air gambut. Limbah cangkang kulit udang dihaluskan dan disaring menggunakan saringan 100 mesh lalu dilakukan sintesis chitosan dengan tahap deproitenasi, demineralisasi, dan deasetilasi. Sintesis bionanomaterial chitosan dengan penambahan asam asetat 2% dan Tripoliphospat 200 ml. Hasil sintesis chitosan dikarakterisasi dengan uji FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) dimana adanya gugus amina dan hidroksil dalam pengkhelatan parameter logam Fe dan warna pada air gambut dengan nilai derajat N deasetilasi sebesar 90,9%. Bionanomaterial chitosan dikarakterisasi dengan uji XRD (X-Ray Diffraction) dengan nilai ukuran partikel bionanomaterial chitosan sebesar 73,93 nm. Variabel pada penelitian yang digunakan adalah 1 gram, 3 gram, 5 gram, dan 7 gram untuk massa adsorben, sedangkan variabel waktu pengadukan yaitu 30 menit, 60 menit dan 90 menit. Hasil Konsentrasi  penyisihan air gambut pada logam Fe sebesar 0,06 mg/L dengan efisiensi penyisihan nilai sebesar 95,65%, sedangkan penyisihan parameter warna sebesar 14,828 PtCo dengan efisiensi penyisihan nilai sebesar 97,93% dan didapatkan  massa adsorben terbaik pada 5 gram dengan waktu pegadukan 30 menit. Hasil perbandingan efisiensi penyisihan logam Fe dan warna pada baku mutu hygiene sanitasi dinyatakan sudah memenuhi sebagai sumber air.

ABSTRACT

The problem of clean water is an urgent global problem that must be addressed immediately. Especially the problem in peatland areas where clean water is limited, the presence of peat water which has a large quantity in peatland areas is possible to be used as a source of meeting water needs, while the quality of peat water itself does not meet the requirements as clean water. Efforts to anticipate the quantity of water demand by utilizing chitosan bionanomaterial from shrimp shell waste as an adsorbent in peat water treatment. Shrimp shell waste was pulverized and filtered using a 100 mesh sieve, then chitosan was synthesized in the stages of deprioritization, demineralization, and deacetylation. Synthesis of chitosan bionanomaterial with the addition of 2% acetic acid and 200 ml of Tripoliphospat. The results of the chitosan synthesis were characterized by the FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) test in which the presence of amine and hydroxyl groups in the chelation of Fe metal parameters and color in peat water with a degree of N deacetylation value of 90.9%. Chitosan bionanomaterial was characterized by an XRD (X-Ray Diffraction) test with a particle size value of 73.93 nm for chitosan bionanomaterial. The variables used in this study were 1 gram, 3 grams, 5 grams, and 7 grams for the adsorbent mass, while the stirring time variables were 30 minutes, 60 minutes, and 90 minutes. Results The concentration of removal of peat water on Fe metal is 0.06 mg/L with an efficiency of removal of values of 95.65%, while the removal of color parameters is 14.828 PtCo with an efficiency of removal of values of 97.93% and the best adsorbent mass is obtained at 5 grams with stirring time 30 minutes. The results of the comparison of the efficiency of the removal of Fe and color metals in the sanitation hygiene quality standard were declared to have met the requirements as a water source.

Fulltext View|Download
Keywords: Bionanomaterial Chitosan; FTIR; XRD; Adsorpsi; Efisiensi Penyisihan

Article Metrics:

  1. [INCAS] Indonesian National Carbon Accounting System. 2016. Kementerian Lingkungan Hidup Indonesia. Riau
  2. Aladin, A., Hasan, S., Syarif, T., & Arman, M. 2020. Pengaruh Penambahan Gas Nitrogen terhadap Kualitas Charcoal yang Diproduksi secara Pirolisis dari Limbah Biomassa Serbuk Gergaji Kayu Ulin (Euxideroxylon Zwageri). Teknik Kimia, 5(2655)
  3. Aggriawan, A., M.Y. Atwanda, N.H. Lubis dan R. Fathoni. 2019. Kemampuan Adsorpsi Logam Berat Cu Dengan Menggunakan Adsorben Kulit Jagung (Zea Mays). Jurnal Chemurgy, 3(2)
  4. Agustina, S. dan Y. Kurniasih. 2013. Pembuatan chitosan dari cangkang udang dan aplikasinya sebagai adsorben untuk menurunkan kadar logam Cu. Seminar Nasional FMIPA III
  5. Aris., M. Hasbi dan Budijono. 2015. The use of continious system processor for reducing color and turbidity content in the peat water. Jurnal Online Mahasiswa FPIK, 2(1), 1-9
  6. Asni, N., Saadilah, M. A., & Saleh, D. (2014). Optimasi Sintesis Kitosan dari Cangkang Kepiting Sebagai Adsorben Logam Berat Pb(II). Jurnal Fisika Dan Aplikasinya, 15(1), 18–25
  7. Asriza, O.R dan V. A. Fabiani. 2019. Remediasi Logam Seng (Zn) pada Air Bekas Tambang Timah Menggunakan Nanomagnetik Fe3O4/Kitosan Cangkang Rajungan (Portunus pelagicus). Indonesian Journal of Chemcal Science, p-ISSN 2252-6951
  8. Cuan, J.H.C. 2019. Nano−Cell Interactions of Non-Cationic Bionanomaterials. Faculty of Engineering The Chinese University Of Hongkong. E-books Americant Chemical Society
  9. Dompeipen, J.A. 2017. Isolation and identification of chitin and chitosan from windu shrimp (Panaeus monodon) with infrared spectroccopy. Ejournal Kemenprin, 13(1), 31-41
  10. Elieh. A.K.D. and M.R. Hamblin. 2016. Chitin and Chitosan: Production and Application of 10 Versatile Biomedical Nanomaterials. International Journal of Advanced Research, 4(3), 11 411-427
  11. Fajar. G.I. 2017. Peran Nanomaterial dalam Pengolahan Air. https://www.researchgate.net/publication/322152400_PERAN_NANOMATERIAL_DI_DALAM_PENGOLAHAN_AIR/link/5a4885eea6fdcce1971cc7c4/download, diakses pada 07 Oktober, pkl 20.00
  12. Haji, S.T.A., A.A Suliant., dan F. Miranda. 2020. Uji Kemampuan Membran Komposit Kitosan-Selulosa Terhadap Penurunan Kadar Kromium Pada Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan 7(1): 18-27
  13. Hutahuruk, H.J.C., dan J.A. Wulan. 2017. Potensi Nanopartikel sebagai Pengobatan Tuberkolosis. Jurnal Fakultas Kedokteran Universitas Lampung, 6(1)
  14. Ifa, L., Artiningsih, A., Julniar, J., dan Suhaldin, S. 2018. Pembuatan Kitosan Dari Sisik Ikan Kakap Merah. Journal Of Chemical Process Engineering, 3(1), 43
  15. Khairuni, M., Alfian, Z., & Agusnar, H. 2017. The studi of chitosan-CuO composite’s application as adsorbent in the removal of Fe, Mn, and Zn in belawa river water. Jurnal Kimia Mulawarman, 14(2), 115–119
  16. Karelius. 2012. Pemanfaatan Kitosan Sebagai Adsorben Ion Logam Fe Pada Air Gambut Yang Akan Digunakan Sebagai Air Minum. Jurnal Ilmiah Kanderang Tingang, 3(907), 33–39
  17. Mustafiah, M., Darnengsih, D., Sabara, Z., dan Abdul Majid, R. 2018. Pemanfaatan Kitosan Dari Limbah Kulit Udang Sebagai Koagulan Penjernihan Air. Journal Of Chemical Process Engineering, 3(1), 21
  18. Peraturan Menteri Kesehatan RI No.32 Tahun 2017 tentang standar baku muru kesehatan lingkungan dan persyaratan kesehatan air untuk keperluan higiene sanitasi, kolam Renang, solus per aqua, dan pemandian umum. Jakarta. Depkes
  19. Prasetiowati, A. L., Prasetya, A. T., Wardani, S., Kimia, J., Matematika, F., Alam, P., & Semarang, U. N. (2018). Sintesis Nanopartikel Perak dengan Bioreduktor Ekstrak Daun Belimbing Wuluh (Averrhoa bilimbi L.) Uji Aktivitasnya sebagai Antibakteri. Indonesian Journal of Chemical Science, 7(2), 160–166
  20. Purwaningsih, D. Y., Anisa, D., Drezely, A., Putri, O., Teknik Kimia-Institut, J., Adhi, T., dan Surabaya, T. 2020. Kitosan sebagai koagulan untuk removal warna pada limbah cair industri pangan. Seminar Nasional Sanis Dan Teknologi Terapan VIII, 541–546
  21. Ratnawulan, A., Noor, E., dan Suptijah, P. 2018. Pemanfaatan Kitosan Dalam Daur Ulang Air Sebagai Aplikasi. Jphpi, 21(2), 276–286
  22. Rattanapan, S., J.Srikram, and P. Kongsune. 2017. Adsorption of Methyl Orange on Coffee Grounds Activated Carbon. International Conference on Alternative Energy in Developing Countries and Emerging Economies. Energy Procedia, 138, 949–954
  23. Siregar E.C., Suryati dan L. Hakim. 2016. Pengaruh Suhu dan Waktu Reaksi pada Pembuatan Kitosan dari Tulang Sotong (Sepia officinalis). Jurnal Teknologi Kimia Unveritas Malang, 5(2), 3774
  24. Supriyantini, E., Yulianto, B., Ridlo, A., Sedjati, S., & Nainggolan, A. C. (2018). Pemanfaatan Chitosan Dari Limbah Cangkang Rajungan (Portunus pelagicus) sebagai Adsorben Logam Timbal (Pb). Jurnal Kelautan Tropis, 21(1), 23
  25. Syafitri, P.K., E. Saputra dan L. Darmayanti. 2015. Pengaruh Molaritas dan Rasio Aktivator pada Geopolimer untuk Pengolahan Air Gambut. Jom Fakultas Teknik. Univeristar Riau, 2(1)
  26. Thariq, A.R.M., A. Fadli, A. Rahmad dan R. Handayani. 2016. Pengembangan Kitosan Terkini pada Berbagai Aplikasi Kehidupan. Riview Jurnal. Fakultas Teknik Universitas Riau
  27. Umarudin dan Surahmaida. 2019. Isolation, Identification, and Antibacterial Test Of Gastropod Shell Chitosan (Achatina fulica. Against Staphylococcus aureus From Diabetic Ulcer. Jurnal Simbiosa. Akademik Farmasi Surabaya, 8(1), 37-94
  28. Wahyuni, S., R. Selvina., R. Fauziyah., T.H Prakoso., Priyono dan Siswanto. 2020. Optimization of Temperature and Time of Chitin Deacetylation in Maggot Cells (Hermetia ilucens) to Produce Chitosan. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia 25(3): 373-381
  29. Widiastuti, T., dan S. Latifah. 2017. Pengaruh Dosis Kapur Sirih dan Waktu Pengendapan Terhadap pH dan Kekeruhan Air pada Poses Penjernihan Air Gambut. Jurnal Pengabdian dan Pemberdayaan Masyarakat, 1(2), ISSN: 2549-8347
  30. Wijayanti, B., Wahyuningsih, N. e., dan Budiyono. 2018. Efektivitas Kalsium Karbonat dengan Variasi Ketebalan Media dalam Mengurangi Kadar Kadmium pada Larutan Pupuk. Jurnal Kesehatan Masyarakat, 6(6), 41-48
  31. Yudhasasmita, S., dan A.P Nugroho, 2017. Sintetis dan Aplikasi Nanopartikel kitosan sebagai adsorben Cd dan Antibakteri Koliform. Jurnal Ilmiah Biologi, 5(1), 42-48

Last update:

No citation recorded.

Last update: 2024-06-19 21:35:51

No citation recorded.