PEMANFAATAN KITOSAN DARI KERANG SIMPING (Placuna placenta) SEBAGAI KOAGULAN UNTUN PENJERNIHAN AIR SUMUR THE UTILIZATION OF CHITOSAN FROM SIMPING SHELLS (Placuna placenta) AS COAULANT FOR WELL WATER PURIFICATION Nur Laili Eka Fitri dan Rusmini Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya Jl. Ketintang Surabaya (60231) Email : nurlailiekafitri@gmail.com Abstrak. Telah dilakukan penelitian yang bertujuan untuk memanfaatkan kitosan dari kulit kerang simping sebagai koagulan untuk penjernihan air sumur. Kitosan yang digunakan diperoleh dari penelitian pendahuluan. Penelitian ini dimulai dengan memasukkan kitosan ke dalam air sumur, yang kemudian di stirrer selama 60 menit. Kualitas air sumur sebelum diberi perlakuan memiliki ph 8,86, kekeruhan 10,58 NTU, TDS 770,3 mg/l, kadar Fe 0,682 mg/l, kesadahan 7,062 mg/l, berwarna kekuningan dan menimbulkan bau. Setelah diberi perlakuan dengan penambahan kitosan, air sumur memiliki ph 6,69, kekeruhan 0 NTU, TDS 141,4 mg/l, kadar Fe 0 mg/l, kesadahan 0 mg/l, tidak berwarna dan tidak berbau. Kata Kunci: Kitosan, Kerang simping, koagulan, penjernihan air. Abstract. Research has been done that aims to determine utilization chitosan from simping shells as coagulant for well water purification. Here chitosan were obtained from preliminary research. Research began by addition chitosan into well water and stirrer for 60 minutes. The quality of well water before being treated has a ph value 8,86, turbidity 10,58 NTU, TDS 770,3 mg/l, Fe content 0,0682 mg/l, hardness 7,062 mg/l, yellowish and smelly. Once treated with the addition of chitosan, well water has a ph value 6,69, Turbudity 0 NTU, TDS 141,4 mg/l, Fe content 0 mg/l, hardness 0 mg/l, colorless became clear and the stink of well water has subsides. Keywords: chitosan, simping shells, coagulant, water purification. PENDAHULUAN Air bersih merupakan kebutuhan makhluk hidup yang sangat penting. Perindustrian yang tumbuh memberikan nilai positif terhadap pertumbuhan ekonomi tetapi juga memberikan dampak negatif terhadap lingkungan, seperti misalnya pencemaran air yang mengakibatkan sumber air bersih semakin sulit didapatkan. Pencemaran air ini bisa dikarenakan kandungan logam berat yang terkandung dalam limbah yang dihasilkan oleh industri. Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebabkan kekurangan air, apalagi masih banyak masyarakat yang mengandalkan air sumur untuk memenuhi kebutuhan air sehariharinya. Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebabkan kekurangan air, apalagi masih banyak masyarakat yang mengandalkan air sumur untuk memenuhi kebutuhan air sehari-harinya. Di salah satu sumur yang terletak di desa Sepande, Kabupaten Sidoarjo memiliki kualitas air yang buruk dengan parameter yaitu ph 8,86 kekeruhan 10,58 NTU, nilai TDS 770,3 mg/l, kadar Fe 0,682 mg/l, kesadahan 7,062 mg/l, menimbulkan bau dan berwarna kekuningan. Sehingga air sumur tersebut tidak memenuhi persyaratan kualitas air minum yang telah ditentukan oleh Menteri kesehatan. Untuk memaksimalkan kembali penggunaan air sumur tersebut diperlukan solusi agar air sumur dapat digunakan dengan C-70
semestinya, salah satunya adalah dengan menambahkan suatu koagulan sebagai reagen penjernih air. Pengolahan air bersih didasarkan pada sifat-sifat koloid, yaitu adsorpsi dan koagulasi. Kegunaan koagulasi yaitu memudahkan partikel-partikel tersuspensi yang sangat lembut dan bahanbahan koloidal di dalam air menjadi agregat/jonjot (proses sebelum penggumpalan) dan membentuk flok, sehingga dapat dipisahkan dengan proses pengendapan. Penggunaan koagulan sintetik untuk penjernih air yang sudah umum digunakan adalah tawas, Al 2 (SO 4 ) 3, besi(iii) klorida hidrat, FeCl 3 6H 2 O, dan juga besi (II) sulfat hidrat, FeSO 4 7H 2 O. Koagulan alami dapat dibuat dari kitosan. Kitosan diketahui memiliki manfaat yang bervariasi dan lebih reaktif dibanding dengan kitin. Manfaat khitosan dibidang industri modern cukup banyak diantaranya industri farmasi, biomedis, pangan dan pertanian. Kitosan juga dilaporkan dapat berfungsi sebagai pengkhelat untuk logam-logam berat dari larutan, sekaligus sebagai penukar ion. Kitosan merupakan biopolymer alam bersifat biodegradable dan tidak beracun sehingga pada penelitian ini digunakan kitosan sebagai koagulan untuk penjernihan air. METODE PENELITIAN Kitosan kerang simping yang digunakan sebagai koagulan didapatkan dari penelitian pendahuluan pada Unesa Journal of Chemistry edisi Vol.5 No.3 September 2016. Air sumur yang digunakan didapatkan dari desa Sepande, Sidoarjo. Kitosan dimasukkan ke dalam air sumur sebanyak 100 ml dan di stirrer selama 60 menit, kemudian flok yang terbentuk dipisahkan dan disaring menggunakan kertas saring whatman. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh massa kitosan kerang simping sebagai koagulan untuk penjernihan air sumur dapat dilihat pada grafik efisiensi penyisihan beberapa parameter berikut Gambar 1. Grafik efisiensi penyisihan pada beberapa parameter Penggunaan kitosan untuk digunakan sebagai koagulan penjernih air dengan variasi massa 1, 2, 3, 4 dan 5 gram memberikan efisiensi yang yang berbeda. Semakin banyak kitosan yang ditambahkan ke dalam air sumur, semakin besar nilai efisiensi penyisihannya. Pada nilai ph awal air sumur 8,86 setelah diberi kitosan terjadi penuruhan ph dengan % efisiensi 24,492% pada penambahan 5 gram sehingga ph menjadi 6,69. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak kitosan yang ditambahkan semakin baik untuk menetralkan ph, karena kitosan memiliki gugus amina (NH) yang reaktif sehingga dapat mengikat padatan yang terkandung dalam air sumur dan senyawa anorganik yang menyebabkan ph air tinggi. Pada nilai kekeruhan awal air sumur 10,58 NTU setelah diberi kitosan terjadi penuruhan nilai kekeruhan dengan % efisiensi 100% pada penambahan 3 gram sehingga nilai kekeruhan menjadi 0,00 NTU. Nilai kekeruhan menurun mungkin dikarenakan kitosan mampu mengikat komponen yang menyebabkan air sumur menjadi keruh baik organik maupun anorganik, sehingga kotoran ikut tersaring saat dipisahkan antara air dengan koagulan. C-71
Pada nilai TDS awal air sumur 770,3 mg/l setelah diberi kitosan terjadi penuruhan nilai TDS dengan % efisiensi 81,644% pada penambahan 5 gram sehingga nilai TDS menjadi 141,4 mg/l. Semakin banyak kitosan yang ditambahkan, semakin menurun nilai TDS dari air sumur, hal ini mungkin disebabkan kitosan yang memiliki gugus amina reaktif mampu mengikat pengotor organik dan anorganik yang terionkan di dalam air sumur. Penyisihan nilai TDS tidak sampai menjadi 0 mg/l dan pada penambahan 5 gram kitosan nilai TDS masih 141,4 mg/l hal ini mungkin kurang lamanya waktu interaksi yang digunakan dalam proses koagulasi atau kurang banyaknya kitosan yang ditambahkan sebagai koagulan karena pada penelitian ini menggunakan variasi koagulan sebanyak 1, 2, 3, 4 dan 5 gram saja. Pada kadar Fe awal air sumur 0,682 setelah diberi kitosan terjadi penuruhan kadar Fe dengan % efisiensi 100% pada penambahan 3 gram sehingga kadar Fe menjadi 0,00 mg/l. Pada nilai kesadahan awal air sumur adalah 7,062 mg/l setelah diberi kitosan terjadi penuruhan nilai kesadahan dengan % efisiensi 100% pada penambahan 3 gram sehingga nilai kesadahan menjadi 0,00 mg/l. Fe(III) dalam air lebih stabil dibandingan dengan Fe(II). Dalam air Fe(III) membentuk kompleks [Fe(H 2 O) 6 ] 3+. Fe(III) tergolong asam keras dan kitosan adalah basa keras yang memiliki gugus NH 2 dan OH, sehingga secara teoritis akan mudah berikatan dengan gugus aktif pada kitosan karena sama-sama keras. OH merupakan basa keras yang dapat dengan kuat mempolarisasi ion logam Fe kemudian membentuk kompleks kitosan-logam. Selain itu ion Fe juga bisa berikatan gugus NH2 + yang terprotonasi menjadi NH 3 yang terdapat dalam khitosan, kation logam Fe akan mengalami pertukaran ion dengan proton dari gugus NH + 3. Pada penambahan 3 gram kitosan terjadi penyisihan Fe hingga 100% sehingga kadar Fe dalam air sumur menjadi 0 mg/l. Pada nilai kesadahan awal air sumur adalah 7,062 mg/l, setelah diberi kitosan terjadi penurunan nilai kesadahan dengan %efisiensi 100% pada penambahan 3 gram kitosan, sehingga nilai kesadahan air sumur menjadi 0 mg/l. Kesadahan utamanya disebabkan oleh kadar Ca dan Mg dalam air, terjadi penurunan nilai kesadahan pada air sumur ini kemungkinan disebabkan kitosan yang memiliki gugus NH 2 yang reaktif mampu mengikat kandungan Ca dan Mg yang mungkin ada dalam air sumur sehingga kesadahan air sumur menurun. Air sumur yang berwarna kekuningan dan menimbulkan bau setelah diberi kitosan sebagai koagulan, air sumur menjadi jernih/tidak berwarna dan tidak berbau setelah penambahan kitosan 1 gram. KESIMPULAN Kualitas air sumur sebelum diberi perlakuan memiliki ph 8,86, kekeruhan 10,58 NTU, TDS 770,3 mg/l, kadar Fe 0,682 mg/l, kesadahan 7,062 mg/l, berwarna kekuningan dan menimbulkan bau. Setelah diberi perlakuan dengan penambahan kitosan, air sumur memiliki ph 6,69, kekeruhan 0 NTU, TDS 141,4 mg/l, kadar Fe 0 mg/l, kesadahan 0 mg/l, tidak berwarna dan tidak berbau. SARAN Penelitian lebih lanjut perlu digunakan variasi waktu pada saat aplikasi kitosan sebagai koagulan ke dalam air sumur. DAFTAR PUSTAKA Bassett, J., Denney, R. C., Jeffery, G. H., dan J. Mendham. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorgnik. Kedokteran EGC: Jakarta. Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta: Kanisius. K., Larita. (2006). Transformasi Khitin Menjadi Khitosan Serta Kemampuan C-72
Adsorpsinya Terhadap Ion Pb(II) dalam Larutan. Universitas Udayana: Jimbaran, Bali. Marganof. (2003). Potensi Limbah Udang Sebagai Penyerap Logam Berat(Timbal, Kadmium dan Tembaga) diperairan. http://rudict.topcities.com/pps70271034/ margonof.htm. Diakses 8 Juni 2016. Nuralam, Arbi dan Prasetyowati. (2012). Pemanfaatan Limbah Kulit Kepiting Menjadi Kitosan sebagai Penjernih Air pada Air Rawa dan Air Sungai. Jurnal Teknik K Vol.18, No.4, Desember 2012. Suptijah,Zahiruddin dan Firdaus. (2008). Pemurnian Air Sumur dngan Kitosan Melalui Tahapan Koagulasi dan Filtrasi. Buletin Teknologi Hasil Perikanan,Vol.XI, No.1, 2008. Zulaftori, Syahrul dan Dahlia. (2013). Pemanfaatan Cangkang Udang Menjadi Kitosan dan Aplikasinya sebagai Bahan Penjernih Air. Universitas Riau: Pekanbaru. C-73
C-74