BAB I PENDAHULUAN. dalam bidang perindustrian. Penggunaan logam krombiasanya terdapat pada industri

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Logam krom (Cr) merupakan salah satu logam berat yang sering digunakan dalam bidang perindustrian. Penggunaan logam krombiasanya terdapat pada industri pelapisan logam, industri cat dan zat warna tekstil. Logam kromjuga digunakan untuk mengeraskan baja, pembuatan baja tahan karat dan membentuk banyak alloy (logam campuran) yang berguna seperti ferrokromium. Logam krom dibutuhkan oleh tubuh manusia dalam jumlah kecil, tetapi dalam dosis yang lebih tinggi dapat menjadi racun. Dalam tubuh logam krom biasanya berada dalam keadaan sebagai ion Cr 3+. Krom dalam dosis tinggi dapat menyebabkan kanker paru-paru, kerusakan hati (liver) dan ginjal. Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan jika tertelan dapat menyebabkan sakit perut dan muntah (Pellerin,2006). Berbagai teknik dan proses telah dikembangkan untuk memisahkan ion-ion logam berat yang sangat berbahaya dari dalam air, diantaranya yaitu dengan penukaran ion, pengendapan kimia, dan dengan adsorbsi (penyerapan). Adsorbsi merupakan metode yang aman, tidak memberikan efek samping yang membahayakan kesehatan, tidak memerlukan peralatan yang rumit dan mahal, serta mudah pengerjaannya (Liu, 2009). Pada metode adsorbsi logam menjadi adsorbat yang akan diserap oleh adsorben yaitu bahan padat dengan luas permukaan yang besar. Kitosan merupakan polimer yang pemanfaatannya telah banyak digunakan sebagai adsorben untuk penyerapan logam-logam berat di perairan. Kitosan mempunyai sifat

2 tidak beracun dan dapat terbiodegradasi. Kitosan juga memiliki gugus fungsi yang dapat digunakan sebagai ligan untuk berkoordinasi dan bereaksi (Marganof, 2002). Selain karena karakteristik kitosan yang istimewa, pemanfaatan kitosan juga didukung oleh bahan bakunya yang berlimpah. Kitosan diperoleh dari deasetatilasi kitin yang merupakan salah satu material penyusun eksoskleton dari serangga dan golongan krustaceae seperti udang, kepiting dan udang (Ogawa, 2004). Di Propinsi Sumatera Utara, khususnya di kota Medan, kulit udang belum dimanfaatkan secara maksimal, hanya sebagian kecil saja yang diolah menjadi beberapa produk seperti campuran terasi, kerupuk, dan pakan ternak (Yunizal, 2001) Modifikasi kitosan telah banyak dilakukan untuk meningkatkan daya serapnya terhadap ion logam. Meriatna (2008), meneliti penggunaan membran kitosan yang mampu menurunkan kadar logam krom(iii) sebesar 99,87%. Agusnar (2006), telah meneliti ikatan silang kitosan dengan glutaraldehid sebagai pelapis filter fiber glass untuk menyerap logam krom(iii) sebesar 99,7%. Aritonang, S. (2009), telah meneliti kitosan nanopartikel untuk menurunkan konsentrasi Cu 2+ sebesar 93,66%. Saat ini, banyak penelitian dilakukan dengan teknologi nano. Hal tersebut disebabkan bentuk nano mempunyai pori-pori dengan ukuran kecil sehingga memperluas daerah penyerapan dan bentuk magnetik akan mengaktifkan amina dari kitosan agar penyerapan lebih baik. Salah satu penggunaan teknologi nano yaitu magnetik nanopartikel yang digunakan untuk melapisi beberapa surfaktan untuk anti penggumpalan yang diakibatkan oleh interaksi dipol magnet antara partikel. Magnetik nanopartikel biasanya terdiri dari pusat magnet dan cangkang polimer yang

3 gugus fungsi yang aktif dan istimewa untuk berbagai aplikasi. Erdawati (2008), telah meneliti penggunaan kitosan nanopartikel untuk penyerapan ion Ni(II), sedangkan Liu (2008) menggunakan kitosan nanomagnetik untuk penyerapan ion Pb 2+, Cd 2+, san Hg 2+, Ni 2+, dan Cu 2+. Banyak metoda yang dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi logam yang diinginkan, diantaranya dengan spektrofotometri UV-VIS dan Spektroskopi Serapan Atom. Spektroskopi Serapan Atom (SSA) merupakan metode yang tepat untuk menganalisa zat pada konsentrasi yang cukup rendah. SSA mempunyai beberapa kelebihan seperti kecepatan analisis, ketelitian yang cukup baik, dan cara kerjanya yang spesifik sehingga tidak memerlukan pemisahan terlebih dahulu (Khopkar, 2003). Penelitian mengenai modifikasi kitosan sebagai penerap ion logam telah banyak dilakukan. Demikian pula penggunaan magnetik nanopartikel telah banyak dilakukan untuk penyerapan ion logam. Namun demikian belum ada penelitian mengenai penggunaan kitosan magnetik nanopartikel yang digunakan untuk penyerapan logam krom(iii).

4 1.2 Rumusan Permasalahan Berdasarkan uraian diatas maka dapat diambil rumusan masalah yaitu : 1. Apakah nanomagnetik kitosan mampu untuk menurunkan konsentrasi logam krom(iii). 2. Berapakah kapasitas adsorpsi maksimum nanomagnetik kitosan terhadap logam krom(iii) dengan menggunakan SSA. 1.3 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui kondisi optimum pada penyerapan nanomagnetik kitosan terhadap logam krom(iii). 2. Menentukan kapasitas adsorpsi nanomagnetik kitosan terhadap Logam krom(iii) dengan SSA. 1.4 Manfaat Penelitian Memberikan informasi mengenai pemanfaatan nanomagnetik kitosan yang dapat digunakan untuk penanggulangan pencemaran oleh logam krom(iii). 1.5 Lokasi Penelitian Pembuatan nanomagnetik dan kitosan nanomagnetik dilakukan di Lembaga Penelitian FMIPA USU dan Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU. Spektroskopi Serapan Atom dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU,

5 Analisis SEM di laboratorium Geologi Kuarter (PPGL) ITB, dan Analisis FTIR di Laboratorium Kimia Organik FMIPA UGM. 1.6 Metodologi Penelitian Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium. Bahan yang digunakan adalah kitosan komersil. Nanomagnetik dibuat dengan mencampurkan FeCl 3 dan FeSO 4 dengan perbandingan 2:1 pada suasana basa selama 1 jam pada suhu 80 0 C. Pembuatan nanomagnetik kitosan dilakukan dengan mencampurkan nanomagnetik Fe 3 O 4 dengan larutan kitosan 2% dalam asam asetat 5% dengan perbandingan 1:1. Campuran diteteskan larutan pengemulsi yang mengandung 30 ml parafin dan 0.5 ml CMC dan 50 ml Glutaraldehid 25% hingga terbentuk endapan. Nanoimagnetik kitosan diuji daya serapnya terhadap logam krom(iii) dengan menggunakan variasi ph, waktu kontak dan konsentrasi. Kadar logam diukur dengan SSA dan uji analisa dilakukan menggunakan SEM dan FTIR.