The Isotherm Adsorption of Cu 2+ Ions in Aquoeus Solutions by Cross-Linked Chitosan-Cellulose Membrane Composite

Transkripsi

1 IPTEK, Th Journal for Tchnology and Scinc, Vol. 18, No. 4, Novmbr Th Isothrm Adsorption of Cu 2+ Ions in Aquous Solutions by Cross-inkd Chitosan-Cllulos Mmbran Composit Eko Santoso 1, ndro Yuwono 1, dan Yohana Ratnawati 1 Abstract Th isothrm adsorptions of Cu 2+ ions in aquous solutions by cross-linkd chitosan-cllulos composit mmbrans wr invstigatd. Th quilibrium isothrm adsorption studis wr don in a batch systm. Th composit mmbrans hav bn prpard by coating 1 %, 2%, and 3 % (m/v) chitosan solution containing 1 % (m/v) actic acid onto th grad 4 whatman papr filtr and cross-linkd by glutaraldhid. Th ffcts of polythyln glycol additiv as a porogn agnt of th composit mmbrans on th adsorption abilitis wr invstigatd also. Th linar rgrssion mthod was usd to fit th adsorption data with th angmuir modl dan th Frundlich modl. Th fitting rsults show that th adsorption data mor fit to th angmuir modl with th corrlation cofficint valu R 2 highr than Th fitting of adsorption data to th Frundlich modl rsult th corrlation cofficint valu R 2 btwn Furthrmor, th angmuir modl was usd to calculat th maximum adsorption capacity pr surfac ara unit of th composit mmbran (Qm) and th maximum adsorption capacity pr wight unit of th composit mmbran (Km). Th rsults show that Qm incras with th incrasing of chitosan concntration. Th additions of PEG hav incrasd Qm too. But 5% (m/v) PEG has incrasd Qm mor highr than 10% (m/v) PEG. owvr, both th incrasing of chitosan and th addition of PEG hav dcrasd Km. Kywords Adsorption, mmbran, Composit, Cllulos, and Chitosan A I. PENDAUUAN ir limbah dari prindustrian dan prtambangan mrupakan sumbr utama polutan logam brat. ogam brat dapat mmbahayakaan bagi kshatan manusia jika konsntrasinya mlbihi batas ambang yang diijinkan. Mskipun konsntrasinya blum mlbihi batas ambang, kbradaan logam brat ttap mmiliki potnsi yang brbahaya untuk jangka waktu yang panjang karna logam brat tlah diktahui brsifat akumulatif dalam sistm biologis. lh karna itu, saat ini lmbaga-lmbaga pmrintahan juga mmbrikan prhatian srius dan mmbuat aturan yang ktat trhadap pngolahan air limbah industri sblum dibuang k prairan trbuka [1]. ogam Cu mrupakan salah satu jnis dari logam brat yang banyak digunakan olh industri lktronik, fungsida, dan cat anti noda. Sampai saat ini, mtoda yang banyak digunakan untuk mnghilang ion Cu 2+ dari air limbah adalah mngndapkannya dalam bntuk Cu() 2 dngan cara pnambahan air kapur. Mtoda ini trgolong murah, Naskah ditrima 1 Mi 2007; slsai rvisi pada 14 April Eko S., ndro Y., dan Yohana R. adalah dosn jurusan Kimia, FMIPA, Institut Tknologi Spuluh Nopmbr, Surabaya, INDNESIA namun dngan mtoda ini ion Cu 2+ yang trsisa dalam larutan masih cukup tinggi shingga masih mnimbulkan masalah yang srius [2]. Bbrapa tahun trakhir tlah banyak dilakukan pnlitian tntang polimr alam (biopolimr) yang mampu mngikat logam brat mlalui pmbntukan snyawa komplk shingga biopolimr dapat brfungsi sbagai biosorbn untuk mmisahkan logam brat dari air limbah mskipun konsntrasinya sangat rndah. Dan salah satu biopolimr yang saat ini banyak ditliti untuk adsorbn logam brat dari air limbah adalah khitosan, poli (2- amino-2-doksi-β(1,4)-d-glukosa), sprti ditunjukkan pada gambar 1, yang trmasuk golongan polisakarida, yang dapat diprolh dari pross dastilasi khitin, poli (2-astamido-2-doksi-β(1,4)-D-glukosa), yang trdapat pada bahan pndukung (kulit cangkang) binatang moluska, krustakha, dan inskta dan mrupakan biopolimr yang sangat mlimpah di alam, trbanyak kdua stlah slulosa. Khitosan tlah diktahui mmpunyai kapasitas adsorpsi yang cukup bsar. Untuk larutan dngan konsntrasi awal ion Cu 2+ sbsar 100 ppm, khitosan mampu mngadsorpsi hingga konsntrasi akhir ion Cu 2+ dalam larutan mndkati 1 ppm dalam waktu 150 mnit atau 2,5 jam [2]. Dalam banyak pnlitian, khitosan umumnya di gunakan sbagai adsorbn dalam bntuk murni sbagai srpihan [3], [4], [5], bubuk [6], [7], [8], [9], [10], manik-manik trikat silang [8], atau dipadukan dngan bahan lain mnjadi komposit [11], [12] yang kapasitas adsorpsinya dinyatakan dalam satuan mg/g, yakni jumlah miligram ion logam tradsorpsi pr gram khitosan. Pada pnlitian ini, khitosan digunakan sbagai adsorbn dalam bntuk mmbran komposit brsama slulosa. Yakni, mmbran khitosan dilapiskan k prmukaan krtas saring sbagai bahan slulosa dngan tknik invrsi fasa. Konsntrasi larutan khitosan sbagai bahan pmbuatan mmbran divariasi 1%, 2%, dan 3%. Slain itu, pranan politiln glikol (PEG) sbagai zat pmbntuk pori pada mmbran khitosan juga diuji, untuk mngtahui pranannya trhadap kapasitas adsorpsi. Adsorpsi mmbran komposit slulosa-khitosan trhadap ion Cu 2+ dalam larutan dilakukan dngan sistm rndam (batch systm) pada suhu kamar scara isotrmal pada p trtntu, yakni p hasil optimasi. Dan kapasitas adsorpsi dinyatakan dalam mmol/cm 2 (jumlah milimol ion Cu 2+ yang tradsorpsi pr satuan luas pnampang mmbran) dan mmol/g (jumlah milimol ion Cu 2+ yang tradsorpsi pr gram mmbran).

2 104 IPTEK, Th Journal for Tchnology and Scinc, Vol. 18, No. 4, Novmbr 2007 C 2 N 2 N 2 C 2 C 2 Gambar 1. Struktur kimia dari molkul khitosan [13]. II. METDGI PENEITIAN N 2 A. Bahan dan alat Bahan yang digunakan dalam pnlitian ini mliputi limbah udang, krtas saring Whatman grad 4, Na pa, Cl 37 % pa, asam astat glasial pa, politiln glikol, glutaraldhid, kristal CuS 4.5 2, dan asam nitrat 65 % pa. Pralatan yang digunakan dalam pnlitian ini mliputi nraca analitik, glas arloji, pnyaring buchnr, krtas saring biasa, corong kaca, bkr glas, rlmyr, labu ukur, pipt volum, pipt ukur, pro pipt, pipt tts, glas ukur, pmanas listrik, pngaduk magntik, pngaduk glas, trmomtr, ovn vakum, pnggiling, pngayak 325 msh, nraca analitik, mikromtr, viskomtr stwald, spktrofotomtr inframrah, spktrofotomtr srapan atom (AAS), dan mikroskop lktron (SEM). B. Prparasi larutan pmbntuk mmbran imbah udang dicuci, dikringkan, digiling, dan diayak shingga mnjadi srbuk brukuran 325 msh. Dari srbuk trsbut dilakukan kstraksi khitin dan dastilasi mnjadi khitosan. Mtod kstraksi khitin dan dastilasi tlah ditrangkan dalam pnlitian trdahulu [14], [15]. Drajat dastilasi khitosan ditntukan dngan mtod inframrah [16], [17]. Sdangan massa molkul ratarata khitosan diukur dngan mtod viskomtri [18], [19]. Slanjutnya, khitosan dilarutkan dalam larutan asam astat 1% shingga diprolh larutan khitosan dngan konsntrasi 1%, 2%, dan 3% (m/v), yang slanjutnya disbut sbagai larutan pmbntuk mmbran khito1, khito2, dan khito3. Untuk mngtahui fk zat porogn, juga dibuat campuran khito3% dngan larutan politiln glikol 5% dan 10% (m/v) dngan prbandingan volum 1:1, yang slanjutnya disbut larutan pmbntuk mmbran khito3peg5 dan khito3peg10. C. Prparasi mmbran slulosa-khitosan trikatsilang Krtas saring Whatman grad 4 dngan luas pnampang (A) sbsar 63,62 cm 2 dirndam dalam larutan pmbntuk mmbran slama 15 mnit, kmudian dirndam dalam larutan Na 1 M slama 24 jam untuk mnarik larutan asam astat shingga trbntuk mmbran khitosan scara invrsi fasa di sluruh prmukaan krtas saring dan untuk mnarik zat porogn politiln glikol (PEG) shingga trbntuk pori pada prmukaan mmbran khitosan. Kmudian, untuk mningkatkan ktahanan kimiawi, trutama trhadap asam, mmbran komposit dirndam slama 24 jam dalam larutan pngikatsilang glutaraldhid 0,02% (v/v) shingga trjadi ikatsilang antar rantai khitosan. Mmbran komposit slulosa-khitosan yang tlah trbntuk dikringkan dalam ovn. Porositas mmbran komposit dikaraktrisan dngan mtod pnggmbungan dalam air [20]. Ktbalan mmbran khitosan diukur dngan mikromtr dan brat mmbran khitosan yang trbntuk diprmukaan krtas saring diukur scara gravimtri. Slain itu, juga diamati morfologi prmukaan mmbran komposit dngan mikroskop sapuan lktron (SEM). C. Adsorpsi isotrmal ion Cu 2+ Satu lmbar mmbran slulosa-khitosan dirndam dalam larutan CuS 4 slama 24 jam agar trjadi kstimbangan pada suhu kamar dan pada p optimum. Konsntrasi larutan CuS 4 divariasi mg/. Stlah adsorpsi, sisa ion Cu 2+ dalam larutan diukur dngan spktrofotomtr srapan atom (AAS). Nilai kapasitas adsorpsi mmbran khitosan (q, dalam mmol/cm 2 ) trhadap ion Cu 2+ dihitung dngan prsamaan 1. q = (Co - C).V.Ar (1) A Co : konsntrasi (mg/) ion Cu 2+ dalam larutan sblum adsorpsi, C: konsntrasi (mg/) ion Cu 2+ dalam larutan stlah adsorpsi, V: volum (m) larutan ion Cu 2+ yang diadsorpsi, Ar:massa atom rlatif Cu, dan A:luas pnampang mmbran adsorbn. III. ASI DAN PEMBAASAN A. Khitin dan khitosan asil karaktrisasi spktroskopi inframrah khitin dan khitosan dalam pnlitian ini ditunjukkan pada gambar 2(a) dan 2(b). Dalam pnlitian ini tidak dibahas scara rinci puncak-puncak yang muncul dalam spktra inframrah trsbut karna spktra trsbut srupa dngan spktra inframrah khitin dan khitosan yang tlah diprolh dalam pnlitian trdahulu [14],[15],[17]. Prbdaan spktra inframrah hasil pnlitian ini dngan hasil pnlitian trdahulu hanya trltak pada bsar absorbansi tiap-tiap puncak, khususnya puncak 1655 cm -1 yang mnunjukkan adanya amida-i yang mnjadi ukuran kandungan gugus N-astil dan puncak 3450 cm -1 dari puncak hidroksil yang brfungsi sbagai standar intrnal untuk mngorksi prbdaan ktbalan film atau prbdaan kadar khitosan dalam plt KBr. Prbdaan trsbut mnunjukkan bahwa nilai drajat dastilasi khitin dan khitosan yang digunakan dalam pnlitian ini brbda dngan nilai drajat dastilasi khitin dan khitosan pnlitian trdahulu. asil prhitungan dngan mtoda "bas lin" [16], [17] mnunjukkan bahwa nilai drajat dastilasi khitin dan khitosan yang digunakan dalam pnlitian ini adalah 50% dan 85%. asil pngukuran dngan mtoda viskomtri [18], [19], massa molkul rata-rata khitosan yang digunakan sbagai mmbran komposit dalam pnlitian ini 1, g/mol. B. Mmbran slulosa-khitosan asil pngamatan morfologi prmukaan mmbran komposit slulosa-khitosan yang tlah dibuat dalam pnlitian ini dngan SEM ditunjukkan pada gambar 3(a) sampai 3(). Pada gambar 3(a) sampai 3(d) bntuk srat slulosa dari krtas saring tampak sangat jlas. al ini

3 IPTEK, Th Journal for Tchnology and Scinc, Vol. 18, No. 4, Novmbr mnunjukkan bahwa mmbran khitosan yang mlapisi prmukaan krtas saring mrupakan lapisan film yang sangat tipis. Namun, pada gambar 3(), bntuk srat slulosa dari krtas saring mulai tidak tampak, yang tampak hanya lapisan film khitosan. Jadi, pada gambar 3() lapisan mmbran khitosan yang mnutupi prmukaan krtas saring sudah rlatif lbih tbal, dibandingkan 3(a) hingga 3(d). Ktbalan, brat, dan porositas lapisan mmbran khitosan yang mnmpl pada prmukaan krtas saring ditunjukkan pada Tabl 1. (a) Gambar 2. Spktra inframrah dari (a) khitin dan (b) khitosan dari limbah udang. (b) (a) (b) (c) (d) () Gambar 3. Foto SEM prmukaan mmbran slulosa-khitosan yang mlapisi prmukaan krtas saring (a). Khito1% (b). Khito2% (c). Khito3% (d). Khito3%+PEG5% dan (). Khito3%+PEG10%.

4 106 IPTEK, Th Journal for Tchnology and Scinc, Vol. 18, No. 4, Novmbr 2007 TABE 1 KETEBAAN, BERAT, DAN PRSITAS APISAN MEMBRAN KITSAN YANG MENEMPE PADA PERMUKAAN KERTAS SARING Konsntrasi larutan pmbntuk mmbran Brat mmbran (mg) Tbal mmbran (µm) Porositas (%) Khitosan1% 1,29±0,53 7,67±0,96 92,98 Khitosan2% 3,69±1,09 9,57±0,81 83,58 Khitosan3% 6,45±1,48 12,00±1,85 87,16 Khitosan3%+PEG 5% 12,68±1,74 25,13±1,05 92,37 Khitosan 3% + PEG 10% 29,24±6,16 25,93±0,66 94,65 C. Adsorpsi isotrmal ion Cu 2+ asil optimalisasi p trhadap pross adsorspsi isotrmal ion Cu 2+ olh mmbran komposit slulosa-khitosan antara p 2 5 ditunjukkan pada gambar 4, dimana kapasitas adsorpsi (q) mmbran sangat dipngaruhi olh p. Tampak, kapasitas adsorpi trtinggi trjadi pada p 5. al ini ssuai hasil pnlitian Wan Ngah dan kawan-kawan bahwa pada p 1 6 kapasitas adsorpsi butiran khitosan (chitosan bads) trhadap ion Cu 2+ mningkat siring dngan knaikan p [8]. Pada p yang lbih rndah, kapasitas adsorpsi mmbran cndrung mnurun karna pada p rndah gugus amina dari khitosan mngalami protonasi. lh karna itu, pada p rndah pasangan lktron dari gugus amina digunakan untuk mngikat proton dan tidak dapat mngikat ion Cu 2+. Pada p yang smakin tinggi kcndrungan gugus amina mngalami protonasi smakin brkurang dan kcndrungan pasangan lktron untuk trikat dngan ion Cu 2+ scara kovaln koordinasi juga smakin kuat. Pross pmbntukan ikatan antara ion Cu 2+ dngan khitosan ditunjukkan pada gambar 5 [21]. Pada p lbih bsar dari 5 prcobaan adsorpsi tidak dilakukan karna dalam larutan trbntuk ndapan brwarna putih. al ini mnunjukkan bahwa pada p di atas 5 sbagian ion Cu 2+ dalam larutan tlah braksi dngan ion - dan mmbntuk snyawa Cu() 2 yang brwarna putih. Pada p 6, ndapan putih yang trbntuk jumlahnya lbih banyak lagi. lh karna itu, pngamatan adsorpsi ion Cu 2+ dalam larutan olh mmbran komposit slulosa-khitosan dihntikan pada p 5. Gambar 4. Kapasitas adsorpsi mmbran slulosa-khitosan sbagai fungsi p. Gambar 5. Adsorpsi ion Cu 2+ olh khitosan yang disrtai dngan dprotonasi. asil adsorpsi isotrmal ion Cu 2+ pada p 5 untuk brbagai jnis mmbran komposit slulosa-khitosan yang tlah dilakukan dalam pnlitian ini diuji dngan dua modl adsorpsi isotrmal, yaitu modl adsorpsi isotrmal angmuir dan modl adsorpsi isotrmal Frundlich. Prsamaan matmatik modl angmuir dan bntuk linarnya ditunjukkan pada prsamaan 2 dan 3. K.C q = (2) 1 + b.c C 1 b = + C (3) q K K Dngan C : konsntrasi ion Cu 2+ yang trsisa dalam larutan (tidak trsrap olh mmbran khitosan), q : kapasitas adsorpsi mmbran khitosan trhadap ion Cu 2+, b dan K adalah ttapan angmuir. Sdangkan prsamaan matmatik modl Frundlich dan bntuk linarnya ditunjukkan pada prsamaan 4 dan 5. 1/n q = k F.C (4) ln q = ln k F + 1/n ln C (5) dimana k F dan n adalah ttapan Frundlich. asil "fitting" data adsorpsi ion Cu 2+ dngan kdua modl adsorpsi isotrmal mnunjukkan bahwa adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa khitosan mmpunyai kssuaian yang cukup tinggi dngan modl adsorpsi isotrmal angmuir, yang ditunjukkan olh nilai kofisin korlasi R 2 yang tinggi, yakni nilai R 2 >0,97, sprti trlihat pada gambar Sdangkan hasil "fitting" data adsorpsi ion Cu 2+ dngan modl Frundlich tidak mnunjukkan kssuaian yang baik karna mmpunyai kofisin korlasi rndah, yakni nilai R 2 < 0,90, sprti ditunjukkan pada gambar Korlasi yang baik harus mmiliki nilai R 2 >0,9 [22]. al ini mnunjukkan bahwa pross adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khitosan trjadi scara kimiawi, yakni mlalui pmbntukan ikatan koordinasi antara ion Cu 2+ dngan gugus amino dan hidroksi dari khitosan, sprti ditunjukkan pada gambar 5. asil adsorpsi mmbntuk lapisan lapis tunggal dan kapasitas adsorpsi mmbran mncapai maksimum ktika smua situs aktif pada prmukaan mmbran tlah mngikat ion Cu 2+.

5 IPTEK, Th Journal for Tchnology and Scinc, Vol. 18, No. 4, Novmbr Gambar 6. asil "fitting" modl angmuir untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito1. Gambar 10. asil "fitting" modl angmuir untuk data adsorpsi Cu 2+ pada mmbran komopsit slulosa-khito3peg10. Gambar 7. asil "fitting" modl angmuir untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito2. Gambar 11. asil "fitting" modl Frundlich untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito1. Gambar 8. asil "fitting" modl angmuir data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito3. Gambar 12. asil "fitting" modl Frundlich untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito2. Gambar 9. asil "fitting" modl angmuir untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito3peg5. Gambar 13. asil "fitting" modl Frundlich untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito3.

6 108 IPTEK, Th Journal for Tchnology and Scinc, Vol. 18, No. 4, Novmbr 2007 Gambar 14. asil "fitting" modl Frundlich untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito3peg5. Gambar 15. asil "fitting" modl rundlich untuk data adsorpsi ion Cu 2+ pada mmbran komposit slulosa-khito3peg10. Brdasarkan pada prsamaan rgrsi linar hasil "fitting" (gambar 6 10) dapat dihitung ttapan angmuir b dan K dalam prsamaan 2 dan 3, dan nilai kapasitas adsorpsi pr satuan luas pnampang, sprti ditunjukkan pada tabl 2. Kapasitas adsorpsi maksimum prsatuan luas prmukaan mmbran (Qm) mningkat dngan mningkatnya konsntrasi larutan khitosan pmbntuk mmbran. al ini wajar karna pningkatan konsntrasi larutan khitosan akan mningkatkan jumlah rantai khitosan dalam larutan dan pningkatan jumlah rantai khitosan akan mningkatkan jumlah gugus amino (gugus N 2 ) yang brfungsi sbagai situs aktif pngikat ion Cu 2+. Dan pnambahan politiln glikol (PEG) 5% pada larutan khitosan 3% juga mnghasilkan pningkatan Qm pr satuan luas prmukaan mmbran. Namun, untuk pnambahan PEG 10% pningkatan Qmaks pr satuan luas mmbran mnjadi lbih kcil dibandingkan pnambahan PEG 5%. al ini trjadi karna pada pnambahan PEG 5% yang brfungsi sbagai zat porogn tlah mnciptakan poripori yang mningkatkan porositas (lihat tabl 1) pada prmukaan mmbran dan gugus amino yang brada dilapisan dalam mmbran mnjadi muncul k prmukaan mmbran shingga dapat brintraksi dngan ion Cu 2+. Pnambahan PEG 10% juga mningkatkan porositas prmukaan mmbran (lihat tabl 1) ttapi pnambahan PEG yang trlalu bsar justru mnurunkan jumlah rantai khitosan yang mmbntuk mmbran yang brakibat pada pnurunan jumlah gugus amino pada mmbran. Pada gambar 16 diagram nilai Qm untuk ksluruhan mmbran komposit slulosa-khitosan dalam pnlitian ini. Namun, Kapasitas adsorpsi maksimum pr satuan brat mmbran (Km) mnurun dngan mningkatnya konsntrasi khitosan pmbntuk mmbran dan dngan adanya pnambahan PEG. al ini trjadi karna pningkatan konsntrasi khitosan dan pnambahan PEG tlah mningkatkan kkntalan larutan khitosan untuk mmbuat mmbran shingga mnybabkan ktbalan dan brat mmbran khitosan juga mningkat. Smakin tbal mmbran khitosan smakin banyak gugus amino yang brada dilapisan dalam mmbran shingga makin banyak pula gugus amino yang tidak dapat brintraksi dngan ion Cu 2+. al ini brarti rasio jumlah gugus amino di prmukaan mmbran dngan di lapisan dalam mmbran smakin mnurun dngan mningkatnya ktbalan mmbran khitosan dan brakibat pada pnurunan kapasitas adsorpsi pr satuan brat mmbran. al ini juga mnunjukkan bahwa adsorpsi fktif ion Cu 2+ pada mmbran khitosan hanya trjadi di prmukaan mmbran, bukan di lapisan dalam mmbran. lh karna itu, prlu tknik pmbuatan mmbran yang mampu mngontrol ktbalan mmbran shingga ktbalan mmbran dapat dijaga konstan mskipun larutan khitosan smakin kntal. Pada gambar 17 ditunjukkan diagram nilai Kmaks untuk ksluruhan mmbran komposit slulosa-khitosan dalam pnlitian ini. TABE 2 TETAPAN ANGMUIR DAN KAPASITAS ADSRPSI MAKSIMUN IN CU 2+ PADA MEMBRAN KMPSIT SEUSA-KITSAN Komposisi larutan K b (mmol/) Qm Km pmbntuk mmbran (cm 2 /) (mmol/cm 2 ) (mmol/g) Khito1 0, , , ,25 Khito2 0, , , ,37 Khito3 0, , , ,38 Khito3PEG5 0, , , ,37 Khito3PEG10 0, , , ,48 * Qm = b/k ** Km = (b/k ).(A/w), A = 63,62 cm 2 dan w : brat mmbran pada Tabl 1

7 IPTEK, Th Journal for Tchnology and Scinc, Vol. 18, No. 4, Novmbr mndanai pnlitian ini mlalui proyk TPSDP (Tchnological and Profssional Skills Dvlopmnt Sctor Projct) Batch III. Gambar 16. Kapasitas adsorpsi ion Cu 2+ pr satuan luas pnampang (Qm) untuk brbagai mmbran komposit slulosa-khitosan. Gambar 17. Kapasitas adsorpsi ion Cu 2+ pr satuan brat (Km) untuk mmbran komposit slulosa-khitosan. IV. KESIMPUAN Dari hasil pngamatan dan pmbahasan di atas dapat disimpulkan bahwa pross adsorpsi ion Cu 2+ dari larutan pada mmbran komposit slulosa-khitosan mngikuti modl adsorpsi isotrmal angmuir. Pningkatan konsntrasi larutan khitosan pmbntuk mmbran tlah mningkatkan kapasitas adsorpsi pr satuan luas prmukaan (Qm) mmbran trhadap ion Cu 2+. Nilai Qm untuk khitosan 1%, 2%, dan 3% adalah sbsar 3, , 5, , dan 6, mmol/cm 2. Disamping itu pningkatan konsntrasi larutan khitosan juga mningkatkan ktbalan lapisan mmbran khitosan yang brakibat pada pnurunan kapasitas adsorpsi pr satuan brat (Km) mmbran trhadap ion Cu 2+. Nilai Km untuk khitosan kadar 1%, 2%, dan 3% adalah 11, , 6, , dan 4, mmol/g. Prlu tknik pmbuatan mmbran yang dapat mngontrol ktbalan lapisan mmbran khitosan di prmukaan slulosa shingga tbal mmbran ttap konstan mskipun konsntrasi larutan khitosan mningkat. Pnambahan politiln glikol (PEG) dapat mningkatkan kapasitas adsorpsi pr satuan luas prmukaan mmbran (Qm), namun yang trbaik adalah konsntrasi PEG 5%. Nilai Qm untuk pnambahan PEG 5% dan 10% adalah 10, dan 8, mmol/cm 2. V. UCAPAN TERIMA KASI Pnliti mngucapkan banyak trimakasih kpada Dirktorat Jndral Pndidikan Tinggi (DIKTI) yang tlah VI. DAFTAR PUSTAKA [1] Quk, SY., Was, DAJ., and Forstr, CF., Th us of sago wast for th sorption of lad and coppr, Watr SA, Vol. 24, No. 3, pp [2] Schmuhl, R., Krig,.M., and Kizr, K., Adsorption of Cu(II) and Cr(VI) ions by Chitosan : Kintics and Equilibrium Studis, Watr SA, Vol. 27, No. 1, pp [3] Jonsson-Charrir, M., t al, Vanandium (IV) sorption by chitosan : kintics and and quilibrium, wat. Rs., 30, 2, pp [4] Bassi, Prashr, and Simpson, Rmoval of Slctd Mtal Ions from Aquous Solutions Using Chitosan Flaks, Sparation Scinc and Tchnology, 35(4), pp [5] Vrbych, S., Bryk, M., and Chornokur, G., Rmoval of Coppr(II) from Aquous Solutions by Chitosan Adsorption, Sparation Scinc and Tchnology, 40, pp [6] ima, I.S. and Airoldi, C., A Thrmodynamic invstigation on chitosan-divalnt cation intactions, Thrmochimica Acta, 421, pp [7] Ng, J.C.Y., Chung, and McKay1, Equilibrium Studis of th Sorption of Cu(II) Ions onto Chitosan, Journal of Colloid and Intrfac Scinc, 255, pp [8] Wan Ngah, W.S., Endud, C.S., and Mayanar, R., Rmoval coppr (II) ions from aquous solution onto chitosan and crosslinkd chitosan bads, Ractiv and Functional Polymrs, 50, [9] Paish da Silva, K.M. and Pais Silva, M.I., Coppr sorption from disl oil on chitin and chitosan polymrs, Colloids and Surfacs A : Physico chm.. Eng. Aspcts, 237, pp [10] Karthikyan, G., Anbalagan, K., Andal, N.M., Adsorption dynamics and quilibrium studis of Zn (II) onto chitosan, Indian J. chm. Sci., 116, 2, pp [11] Boddu, V.M. and Smith, E.D., Composit Chitosan Biosorbnt For Adsorption of avy Mtals From Wastwatrs, Availabl : [ com/manuscripts/e/ EP-01Standby.pdf] (tnggal akss : 20 Januari 2003) [12] Kalyani t al, Rmoval of coppr and nickl from aqous solutions using chitosan coatd on prlit as biosorbnt, Sparation Scinc and Tchnology, 40, pp [13] Kumar, M.N.V., A Rviw of chitin and chitosan applications, Ractiv and Functional Polymrs, 46, pp [14] Yusroni, A., Pngaruh drajat dastilasi trhadap prsn brat zat pngikat silang, kuat tarik dan morfologi mmbran khitosan, Skripsi (dibimbing olh Eko Santoso), Kimia-FMIPA ITS, Surabaya [15] Al-Maliki, K., Studi dastilasi brtahap pada pngaruh bsarnya drajat dastilasi dan massa molkul rata-rata khitosan ( poly-2-amino-2 doksi-β-d-glukosa ) dalam Na pkat, Skripsi (dibimbing olh Eko Santoso), Kimia-FMIPA ITS, Surabaya [16] Rabk F., Jan, Exprimntal mthods in polymr chmistry, John Wily and Sons, Nw York [17] Ahmad Khan, T., Rporting dgr of dactylation valus of chitosan : th influnc of analytical mthods, J Pharm. Pharmacut. Sci. 5(3): [18] Billmyr Jr., F.W., Txtbook of Polymr Scinc, 3 rd d., John Wily and Sons, hal [19] Knaul, J.Z., Kasaai, M.R., Bui, V.T., and Crbr, K.A.M., Charactrization of dactylatd chitosan and chitosan molcular wight rviw, Can. J. Chm., 76, [20] Yang,., siao, W.W., and Chn, P., Chitosan-Cllulos composit mmbran for affinity purification of biopolymrs and immunoadsorption, J. Mmbran Sci., 197, [21] Kaminski W. and Modrzjwska Z., Application of chitosan mmbrans in sparation of havy mtal ions, Sp. Sci. Tchnol., 32, 16, pp [22] Millr, J.C. dan Millr, C.N., (1991), Statistik untuk kimia analitik, ITB, Bandung