Sebelumnya ingin saya terangkan bahwa tulisan ini adalah ringkasan dari sebuah jurnal oleh Ika Siswati, Akhmad Sabarudin*, Darjito Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, dengan judul di atas.
ABSTRAK
Kitosan makropori (CS-M) dipreparasi menggunakan EGDE sebagai cross-linker dan garam NaCl sebagai porogen. Kemampuan adsorpsi kitosan makropori terhadap zat warna methyl orange dipelajari melalui pengaruh pH dan variasi kitosan : EGDE (CS:EGE). Kemudian kitosan makropori dikarakterisasi menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope) dan Spektrofotometer FT-IR. Adsorpsi terbesar dihasilkan pada variasi CS:EGDE 4 g : 240 mg yang dicapai pada pH 7 dengan waktu kontak 180 menit. Hasil karakterisasi dengan SEM memperlihatkan struktur makropori pada CS-M dengan ukuran diameter pori berkisar antara 3-12 μm.
Kata kunci: adsorpsi, kitosan, makropori , methyl orange.
PENDAHULUAN
Senyawa Azo yang dihasilkan setelah proses pewarnaan tekstil memiliki sifat karsinogenik (dapat memicu kanker), sehingga diperlukan penanganan sebelum limbah dibuang ke lingkungan perairan. Pada penelitian ini diambil contoh zat pewarna yang paling sering digunakan, yaitu Methyl Orange. Metode yang paling efektif dan murah untuk menghilangkan limbah zat warna adalah adsorpsi.
Adsorben yang banyak digunakan pada metode adsorpsi adalah kitosan. Kitosan merupakan senyawa biopolimer yang mengandung gugus amino dalam jumlah besar yang dapat berinteraksi dengan zat warna organik seperti methyl orange. Sayangnya kitosan mudah larut dalam suasana asam. Hal ini dapat diatasi dengan melakukan modifikasi kitosan melalui reaksi cross-linking menggunakan agent cross-linker seperti EGDE. Pada reaksi ini dua gugus epoksida dari EGDE akan mengikat gugus amino (–NH2) dari kitosan sehingga kestabilan kitosan dalam asam akan meningkat.
 |
| Kitosan |
 |
| EGDE |
Sayangnya keaktifan adsorpsi kitosan menurun. Oleh karenanya perlu dilakukan modifikasi lainnya untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi kitosan, yaitu melalui pembuatan kitosan makropori. Material makropori merupakan material dengan diameter pori rata-rata lebih besar dari 50 nm. Pembuatan kitosan makropori menggunakan partikel NaCl dan silika sebagai porogen telah dikembangkan oleh Chao (2006).
Pada penelitian ini telah dilakukan pengembangan pembuatan kitosan makropori menggunakan garam dapur NaCl sebagai porogen dan EGDE sebagai cross-linker untuk diaplikasikan pada adsorpsi methyl orange. Kondisi optimum adsorpsi kitosan makropori terhadap methyl orange dipelajari melalui pengaruh pH dan variasi komposisi CS:EGDE.
METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain: kitosan (Sigma-Aldrich), asam asetat glasial 100% (Sigma-Aldrich), garam dapur Refina (NaCl >99,25%) , padatan methyl orange, EGDE 50% (Sigma-Aldrich) , padatan NaOH (Sigma-Aldrich), HCl 37% (Sigma-Aldrich), dan air suling.
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini, antara lain: motor rotari, pH meter (Schoot-Gerate tipe CG.820), neraca analitik (Ohaus tipe AR2130), oven, shaker (Edmund Buhler tipe SM 25), ayakan 60-100 mesh, stirer IKAMAG RH, SEM (Hitachi tipe TM 3000), Spektrofotometer FTIR-8400, Spektrofotometer UV-Vis (Shimadzu tipe UV 1601), cawan petri kaca, dan peralatan gelas.
Prosedur
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Kitosan Makropori
Berdasarkan hasil karakterisasi CS-M dengan spektrofotometer FT-IR, diduga bahwa reaksi cross-linking kitosan dengan EGDE tidak hanya terjadi pada gugus amino (-NH2) dari kitosan saja, melainkan juga pada gugus hidroksil (-OH).
Adsorpsi Methyl Orange pada Kitosan Makropori
- Penentuan pH optimum adsorpsi methyl orange dilakukan pada variasi pH 3; 4; 5; 6; 7; dan 8 dengan waktu kontak selama 2 jam. pH optimum adsorpsi methyl orange menggunakan CS-M tercapai pada pH 7 dengan jumlah methyl orange yang teradsorpsi sebesar 61% (6,1 mg/g). Pada pH 4 dan 5 peningkatan adsorpsi tidak terjadi.
- Pengaruh variasi komposisi CS:EGDE yang memberikan persen adsorpsi terbesar adalah variasi CS-EGDE (4g : 240mg) dengan jumlah methyl orange yang teradsorpsi sebesar 88% (8,8 mg/g). Seiring dengan semakin banyaknya EGDE yang digunakan untuk cross-linking kitosan maka semakin besar persentase adsorpsi.
- Kapasitas Adsorpsi dan Konstanta Laju Adsorpsi Methyl Orange pada Kitosan Makropori ditunjukkan bahwa adsorpsi terbesar terjadi pada menit ke 180 dengan konsentrasi methyl orange yang teradsorpsi sebanyak 6,0 mg/g, kesetimbangan adsorpsi telah tercapai.
KESIMPULAN
pH dan variasi komposisi CS:EGDE berpengaruh terhadap adsorpsi methyl orange pada kitosan makropori. Adsorpsi terbesar dihasilkan pada variasi kitosan:EGDE (4g:240mg) dengan jumlah teradsorpsi sebesar 88% (8,8 mg/g) di bawah kondisi optimum pH 7 dan waktu kontak 180 menit.
DAFTAR PUSTAKA
Kusumaningsih, T., Desi S.H., dan Yuni L., 2012, Pembuatan Mikrokapsul Kitosan GelTersambung Silang Etilen Glikol Diglisidil Eter (Psf-Egde-Cts) sebagai Adsorben ZatWarna Procion Red Mx 8b. ALCHEMY J. Penelitian Kimia, 8(1), Hal: 47-56.
Kodom, T.,Etsri A., Gbandi, dan Limam M.B., 2012, Photocatalytic Discoloration ofMethyl Orange and Indigo Carmine on TiO2 (P25) Deposited on Conducting Substrates:Effect of H2O2 and S2O82-, J. Chemical Technology, 4 (2), pp. 45-56.
Saha, T.K., Nikhil C.B., Subarna K., Mahmooda G.A., Hideki I., dan Yoshinobu F.,2010, Adsorption of Methyl Orange onto Chitosan from Aqueous Solution, J. WaterResource and Protection, 2, pp. 898-906.
Mallada, R. dan M. Menendez, 2008, Inorganic Membranes: Synthesis, Characterizationand Applications, Elsevier B.V. ,Oxford, pp. 256.
Chao, An-Chong, Shu-Huei Y., dan Guo-Syong C., 2006. Using NaCl Particles asPorogen to Prepare a Highly Adsorbent Chitosan Membranes. J. of Membrane Sci., 280,pp. 163-174.
Rakhmawati, E., 2007, Pemanfaatan Kitosan Hasil Deasetilasi Kitin Cangkang Bekicotsebagai Adsorben Zat Warna Remazol Yellow, Skripsi, Kimia MIPA UNS, Surakarta.
Sumber :
Jurnal PEMBUATAN KITOSAN MAKROPORI MENGGUNAKAN ETHYLENE GLYCOL DIGLYCIDYL ETHER (EGDE) SEBAGAI CROSS-LINKER DAN APLIKASINYA TERHADAP ADSORPSI METHYL ORANGE
