MAKALAH OPERASI PERPINDAHAN MASSA II

PEMBUATAN KITOSAN DARI CANGKANG KERANG

DISUSUN OLEH :

1. MEGA NURVIDYA P030314813170012. LIDIA030314813170033. WILDA SARI030314813170044. EKA NURFITRIANI030314813170055. ENI RAHAYU030314813170066. JOSHUA E. L.03111403022

KELAS A

DOSEN PENGAJAR : LIA CUNDARI, S. T., M. T.

JURUSAN TEKNIK KIMIAUNIVERSITAS SRIWIJAYA PALEMBANG2014BAB 1PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangIndonesia merupakan negara kepulauan dengan berjuta potensi dan peluang pengembangan kelautan. Laut Indonesia memiliki luas lebih kurang 5,8 juta km2 dengan garis pantai sepanjang 81.000 km, dengan potensi sumberdaya ikan diperkirakan sebesar 6,4 juta ton per tahun yang tersebar di perairan wilayah Indonesia dan perairan ZEEI (Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia), yang terbagi dalam sembilan wilayah perairan utama Indonesia.Di samping itu terdapat potensi pengembangan untuk budidaya moluska seperti kerang-kerangan.Kerang merupakan salah satu sumber daya hayati yang berasal dari lingkungan laut. Produksi Kerang pada setiap harinya sangat berlimpah. Melihat banyaknya potensi kerang yang dihasilkan di Indonesia, selama ini kebanyakan masyarakat hanya memanfaatkan dagingnya saja sebagai sumber berbagai macam jenis masakan sedangkan cangkangnya belum dimanfaatkan secara optimal sehingga menimbulkan permasalahan berupa menumpuknya limbah cangkang kerang di daerah pesisir pantai.Limbah cangkang kerang mengandung kalsium karbonat (CaCO3) dalam kadar yang lebih tinggi. CaCO3 jika direaksikan dengan asam kuat seperti HCl dan ion logam yang terlarut dalam air, dapat mengendapkan kandungan logam. Adsorben yang terbuat dari cangkang kerang memiliki keunggulan yaitu bahan yang mudah didapatkan dan memiliki harga yang jauh lebih murah.

1.2. TujuanAdapuntujuan dalam pembuatan makalah ini yaitu sebagai berikut : Memanfaatkan limbah cangkang kerang menjadi adsorben. Memanfaatkan limbah cangkang kerang untuk meningkatkan nilai ekonomisnya.

1.3. Perumusan MasalahBerdasarkan uraian di atas maka permasalahan yang ditinjau pada makalah ini adalah sebagai berikut : Bagaimana cangkang kerang dapat berperan sebagai adsorben? Bagaimana proses pembuatan adsorben dari kitosan yang berasal dari cangkang kerang?

1.4. ManfaatAdapun manfaat dari makalah ini yaitu : Mengurangi limbah cangkang kerang yang terdapat di lingkungan Meningkatkan nilai ekonomis limbah cangkang kerang sebagai adsorben

BAB 2PEMBAHASAN

2.1 KitosanKitosanadalahPolimer alami yang bersifat biodegradable dan tidak beracun.Kitosan merupakan turunan kitin dengan rumus N-asetil-D-Glukosamin, merupakan polimer kationik yang mempunyai jumlah monomer sekitar 2000-3000 monomer, tidak berifat toksik atau beracun dengan LD50 (Lethal Dhose 50%, yaitu ambang dosis dalam 50% sampel) = 16 gr/kg BB. Kitosan juga memiliki karakteristik fisik, biologi, kimiawi yang baik diantaranya biodegradable (dapat terurai oleh mikro organism), biocompatible, dan non toksik (tidak beracun), karena sifat alami inilah kitosan menjadi andalan senyawa serbaguna masa depan yang ramah lingkungan.Kitosan diproduksi secara kimiawi dalam proses deasetilasi atau penghilangan gugus asetil kitin menggunakan larutan basa / alkali panas. Kitosan dapat juga diproduksi secara enzimatis menggunakan enzim kitin deasetilasi.

2.1.1 Karakteristik dan Pemanfaatan KitosanKitin dan Kitosan diakui sebagai biosorbent untuk penghilang logam berat. Kitosan dipelajari secara luas sebagai pengikat dari logam.Secara kimiawi, kitosan merupakan polimer poliamin berbentuk linear dan mempunyai 3 gugus fungsional yaitu gugus amino, gugus hidroksil primer, gugus hidroksil sekunder (dalam ProdukSuper-ChitoFarm&Super-ChitoFoodgugusan ini bekerja dengan fungsinya masing-masing sebagai anti bakteri dan jamur, penarik unsur hara makro dan mikro, biokatalis fotosintesis, dll). Kitosan juga mempunyai kemampuan mengkhelat beberapa logamSecara biologi, kitosan bersifat biokompatibel artinya sebagai polimer alami yang sifatnya tidak mempunyai efek samping, tidak beracun, tidak dapat dicerna, mudah diuraikan oleh mikroba (Super-ChitoFarm&Super-ChitoFood). Kitosan dapat berikatan dengan sel mamalia dan mikroba secara aktik. Bersifat hemostatik, fungistatik, spermisidal, antitumor, antikolesterol (Super-ChitoFarm&Super-ChitoFood) serta mampu meningkatkan pembentukan tulang dan sendi (glukosamin kitosan).

2.1.2 Mekanisme Kitosan sebagai Pengikat LogamSalah satu pemanfaatan kitosan adalah menjadikannya sebagai membran. Dengan modifikasi kitosan menjadi membran kitosan maka pemanfaatan kitosan sebagai agen pengompleks logam berat lebih mudah dilakukan. Meriatna (2008) melaporkan penggunaan membran kitosan untuk menurunkan kadar logam krom dan nikel dalam limbah cair industri pelapisan logam dimana membran kitosan mampu menurunkan kadar logam Cr sebanyak 99,87% dan kadar logam Ni sebesar 91,13%.Menurut Panggabean (2001), jika kitosan membentuk senyawa kompleks (senyawa kelat) dengan ion-ion logam berat, maka akan ditandai oleh pergeseran bilangan gelombang dari beberapa gugus fungsi. Sebagai contoh jika kitosan membentuk kompleks dengan logam Cd dan Cu, akan terjadi pergeseran pita O=C-NHR dari daerah 1650 cm-1 menjadi 1625 cm-1; -NH2 bergeser dari daerah 1590 cm-1 menjadi 1575 cm-1 (Panggabean, 2001). Berdasarkan fenomena pergeseran bilangan gelombang dari beberapa gugus fungsi dalam rantai kitosan tersebut, maka kemungkinan peristiwa tersebut dapat dijadikan alternatif cara mendeteksi keberadaan ion-ion logam berat dalam limbah cair.

2.2 Metode Pembuatan Cangkang Kerang sebagai AdsorbentProsedur pembuatan kitosan dari cangkang kerang ini dilakukan berdasarkan sumber informasi yaitu penelitian Gusti Putu Agung W. tahun 2007 di Universitas Lampung.

2.2.1 Penyiapan BahanCangkang kerang dibersihkan hingga tidak ada lagi kotoran yang melekat. Lalu dikeringkan pada suhu 80 100oC hingga tidak terdapat lagi kadar air. Cangkang kerang yang telah bebas dari kadar air dihaluskan hingga mencapai 80 100 mesh.

2.2.2 Isolasi Kitin Tahap demineralisasiDemineralisasi bertujuan untuk menghilangkan mineral dan senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang kerang dengan menggunakan larutan NaOH 3,5% selama 2 jam pada suhu 65oC. Residu yang diperoleh dicuci dengan aquadest sehingga pH netral. Lalu kitin dikeringkan dalam oven dengan suhu 60oC hingga kering.

Tahap deproteinisaiDeproteinisasi bertujuan menghilangkan protein dari kitin. Proses deproteinisasi dilakukan dengan menggunakan larutan HCl 1 N pada temperature ruang selama 2 hari dengan perbandingan berat sampel dan volume HCl 1 : 8 w/v.Residu yang diperoleh dicuci dengan aquadest sehingga pH netral. Lalu kitin dikeringkan dalam oven dengan suhu 60oC hingga kering.

2.2.3 Deasetilasi Kitin Menjadi kitosanSetelah dilakukan deproteinisasi endapan ditimbang kemudian ditambah NaOH 50% dengan perbandingan 20:1. Lalu dipanaskan, dilakukan penyaringan untuk mendapatkan residu berupa padatan,lalu dilakukan pencucian dengan air pada suhu netral lalu dikeringakan pada suhu 70oC selama 24 jam.2.2.4 Adsorbsi Ion Logam oleh KitosanSampel limbah cair yang mengandung ion logam dialirkan ke membrane kitosan. Setelah terjadi kontak antara limbah cair dan membrane kitosan maka kitosan akan mengikat ion logam yang terdapat pada kandungan limbah cair tersebut.

Kitosan bersifat polielektrolit kation yang dapat mengikat logam berat, sehingga dapat berfungsi sebagai adsorben terhadap logam dalam air limbah. Prinsip dasar dalam mekanisme pengikatan antara kitosan dan logam berat yang terkandung dalam limbah cair adalah prinsip pertukaran ion. Gugus amina khususnya nitrogen dalam kitosan akan bereaksi dan mengikat logam dari persenyawaan limbah cair. Kitosan yang tidak larut dalam air akan menggumpalkan logam menjadi flok flok yang akan bersatu dan dapat dipisahkan dari air limbah.Kitosan mampu mengikat unsur besi dan magnesium sehingga resiko resiko yang diakibatkan oleh adanya kedua unsur tersebut dapat ditanggulangi. Reaksi pengikat unsur besi (Fe) dan Magnesium (Mg) tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar Reaksi Pengikatan Fe oleh Kitosan

Gambar Reaksi Pengikatan Mg oleh Kitosan

Dari gambar diatas terlihat bahwa reaksi pengikatan unsur Fe dan Mg bahwa kitosan mampu mengikat unsur logam tersebut di antara ion ion oksigen dan nitrogen. Reaksi ini menghasilkan gas hydrogen yang akan dilepas ke udara bebas. Pengikatan unsur ini terjadi secara kimia sehingga akan sulit melepas unsur besi dan magnesium kembali ke air formasi.Logam berat dan logam lain secara keseluruhan dalam larutan elektrolit merupakan partikel bermuatan positif, sedangkan kitosan adalah polielektrolit bermuatan negatif, reaksi antara kedua partikel akan menuju kearah penghilangan gradien muatan dan terbentuk senyawa produk yang tidak bermuatan.Terjadi pengikatan Fe dan Mg oleh gugus N (Nitrogen) dan O (Oksigen). Logam Fe dan Mg tersebut akan terikat atau terserap, terkumpul dan terjadilah flok flok logam. Kitosan dengan kemampuan daya ikat atau daya serapnya mampu dijadikannya tidak berbahaya.

2.2.5 Diagram Alir Proses Pembuatan Citosan

BAB 3PENUTUP

3.1 KesimpulanDari hasil pembahasan, dapat disimpulkan bahwa :1. Cangkang kerang mengandung kitin dan kitosan yang bersifat polielektrolit kation dan memiliki gugus amina dimana gugusan ini dapat mengikat ion logam2. Proses pembuatan kitosan sebagai adsorber terdiri dari persiapan bahan, demenarilisasi, deproteinasi, dan deasitilasi.

3.2 SaranLimbah cangkang kerang memiliki potensi yang besar dalam pemanfaatannya selain sebagai adsorben yang dapat dikaji lebih dalam melalui berbagai media pengetahuan yang ada.

DAFTAR PUSTAKA

Novitry, Ayu.2011. Minimasi Kadar Logam Besi Dan Magnesium Dalam Air Formasi Pada Water Disposal Dengan Adsorben Kitosan Kerang. Polsri : PalembangHasan, Umar. 2012. Adsorben Limbah Cangkang Kerang Hijau Sebagai Upaya Peningkatan Perekonomian Masyarakat Muara Angke. Online. (http://umar-hasan.blogspot.com/2012_03_01_archive.html?m=1, diakses 09 Februari 2014).Puspita, Kurnia. 2012. Potensi Sumber Daya Kelautan. Online. (http://kurniapuspita-potensi-sumber-laut-ind.blogspot.com/2012/03/potensi-sumberdaya-kelautan.html, diakses 09 Februari 2014).Riyana. 2012. Kapal Kerang(Kap Lampu Berbahan Dasar Kerang). Online. (http://d-riyana-h-feb10.web.unair.ac.id/artikel_detail-50392-Karya%20Mahasiswa%20Airlangga-ARTIKEL%20LAPORAN%20AKHIR%20PKMM%20//.html, diakses 08 Februari 2014)

8