BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pencemaran lingkungan perairan yang disebabkan oleh logam-logam berat seperti kadmium, timbal dan tembaga yang berasal dari limbah industri sudah lama diketahui. Untuk menghilangkan bahan pencemar perairan tersebut hingga kini masih terus dikembangkan. Penggunaan biomaterial merupakan salah satu teknologi yang dapat dipertimbangkan, mengingat meterialnya mudah didapatkan dan membutuhkan biaya yang relatif murah sebagai bahan penyerap senyawa beracun dalam lingkungan perairan. Kontaminan logam berat di perairan masih merupakan permasalahan lingkungan yang penting dan belum terpecahkan (Sudha, 2003). Limbah logam berat secara alami terkandung di dalam tanah maupun perairan namun dalam konsentrasi rendah. Sejauh ini belum ada metode analisis yang dapat digunakan untuk analisis secara langsung terhadap kandungan logam berat dalam tingkat konsentrasi yang sangat kecil. Alat yang tersedia saat ini, seperti AAS, AAS maupun Spektroskopi UV Vis hanya mampu membaca kadar sampel pada tingkat konsentrasi mg/l. Fakta inilah yang mengakibatkan sulitnya dilakukan analisis kandungan logam dalam sampel karena perlu dilakukan langkah prekonsentrasi (pemekatan) melalui penguapan maupun ekstraksi terlebih dahulu agar konsentrasi logam yang terkandung dalam sampel dapat masuk dalam range pembacaan alat. Metode yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan di atas adalah Ekstraksi Fase Padat (Solid Phase Extraction) dalam suatu kolom (cartridge) (Purwaningsih, 2008), pada saat sekarang ini sudah banyak SPE yang ada dipasaran ada dalam bentuk kolom (cartridge) dan ada dalam bentuk lembaran (disc) namun harganya cukup mahal dan tidak dapat diregenerasi.
Selama ini, sebagaimana yang kita ketahui limbah dari hewan crustaceae seperti udang, kepiting dan belangkas di Indonesia hanya dimanfaatkan untuk pakan ternak, hidrolisat protein, silase, bahan baku terasi, petis dan lain lain, sementara itu, limbah seperti ini di negara negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat telah diisolasi kitinnya. kitin juga dapat diubah menjadi kitosan setelah lebih dari 70 % gugus asetilnya dihilangkan. (Harry Noviary, 2010) telah melakukan karakterisasi cangkang belangkas, dalam penelitiannya mengemukakan bahwa cangkang belangkas mempunyai kandungan kitin sebesar 86,2 % dan mempunyai viskositas tinggi yaitu 800-2000 serta mempunyai berat molekul 10 6 Pemanfaatan kitosan sebagai bahan penjerap (adsorben) dalam berbagai bidang telah banyak dilakukan oleh peneliti peneliti sebelumya, misalnya dibidang lingkungan perairan tentang adsorpsi kandungan logam Cr (III) dan Fe (II) yang dilakukan oleh (Endang Widjajanti, 2008), adsorpsi logam Cr (III) dan Ni (II) pada limbah cair pelapisan logam (Meriatna, 2008), adsorpsi logam Pb (II), Cd (II) dan (Cu) (Marganof, 2003) dan lain lain, tetapi pada umumnya penelitian yang dilakukan masih mengunakan metode sederhana dan tingkat konsentrasi logam yang besar. Penggunaan kitosan sebagai adsorben masih terbatas karena kelarutannya dalam ph asam, kemampuan kitosan untuk mengadsorpsi sudah cukup baik, namun selektivitas dan aplikasi kitosan dapat ditingkatkan lagi dengan cara memodifikasinya secara fisika ataupun kimia. Modifikasi kitosan tersebut banyak dilakukan melalui perpaduan kitosan dengan polimer lain, baik polimer alam maupun polimer sintetik (Syahriza, 2009), beberapa penelitian juga memperlihatkan bahwa modifikasi terhadap kitosan dapat meningkatkan daya adsorpsi terhadap logam berat, sebagai contoh penelitian yang dilakukan oleh AK Bajpai, (2010) penggabungkan kitosan dengan gelatin dan ragi kemudian modifikasi kitosan yang terimpregnasi alumina (Endang Widjajanti, 2009), Li dan Bai (2005) juga telah melaporkan penggunaan kitosan dan kitosan termodifikasi untuk proses adsorpsi ion logam Cu (II). dari beberapa hasil penelitian memperlihatkan bahwa kitosan mampu mengadsorpsi 39 mg Cu/g kitosan; 47,5 mg Ni/ g kitosan; 83 mg Zn/g kitosan, 106,8 mg Cr/g kitosan dan
78,9 mg Pb/g kitosan (Endang W Laksono, dkk, 2006), 815 mg Hg(II)/g kitosan (Amit B, 2006). Meskipun demikian kemampuan adsorpsi kitosan terhadap logam atau ion logam masih perlu ditingkatkan misalnya dengan memperluas permukaan kitosan atau memperbanyak gugus aktif misalnya memodifikasi dengan senyawa lain. Penelitian Kurita dkk (1986) menyatakan bahwa peningkatan sifat hidrofilitas kitosan dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi kitosan terhadap ion logam. Gelatin mempunyai sifat hidrofilitas yang tinggi ini dapat dilihat dari fungsinya, dalam produk pangan gelatin berfungsi sebagai penstabil, pembentuk gel, pengikat, pengental, pengemulsi, pelapis dan lain sebagainya..lebih jauh (Gomes, 2011). Mengatakan berdasarkan sifat gelatin dan kitosan, perlu dilakukan suatu penelitian yang lebih intensif dalam membahas sifat fisik dan kimia dari kombinasi kedua senyawa tersebut. Kombinasi kedua biopolimer ini akan saling memperbaiki kelemahan serta meningkatkan sifat fisiko-kimia dari gelatin murni maupun kitosan murni. Menurut (Mulder (1996), membran merupakan batas atau penghalang selektif antara dua fase. Selektif menunjukkan keselektifan membran atau proses yang menggunakan membran terebut. Membran polimer merupakan semua pembatas atau penghalang polimer yang bersifat semipermeabel (Kesting, 1971) Sehingga berdasarkan hal hal yang diuraikan diatas dan berpedoman kepada penelitian penelitian sebelumnya, maka dilakukan penelitian penggunaaan membran kitosan-gelatin dengan metode SPE (Solid Phase Extraction) dalam suatu kolom untuk menurun kadar logam Pb. Dalam penelitian ini, pengamatan dan analisa lebih di tekankan pada pengaruh konsentrasi kitosan dan gelatin yang digunakan sebagai bahan untuk menurunan kadar logam timbal (Pb). Film dibuat dengan mengkompositkan kitosan dan gelatin. Keduanya akan dicampur dengan variasi konsentrasi masing-masing K25% : G75%, K50% : G50% dan K75% : G25%, dan pada perlakukan lain, keduanya dicampurkan dengan variasi konsentrasi gelatin 0,1 g, 0,2 g, 0,3 g, 0,4 g, dan 0,5 g dicampurkan kedalam larutan kitosan 2 %.
Sedangkan metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode SPE serta analisis logam Pb dilakukan menggunakan alat AAS-Grafite Furnace A Analyst 800. 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan hal hal yang telah diuraikan diatas maka permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh penggunaan membran kitosan-gelatin untuk menurunkan kadar logam timbal (Pb) 1.3 Pembatasan Masalah Penelitian ini hanya dibatasi pada penggunaan kitosan molekul tinggi dan gelatin sebagai membran untuk menurunkan kadar logam timbal (Pb) dengan metode SPE (Solid Phase Extraction) 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui penurunan kadar logam Pb dengan metode SPE menggunakan membran campuran larutan kitosan dengan larutan gelatin dan larutan kitosan dengan serbuk gelatin. 1.5 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat sebagai informasi teknologi untuk menurunkan kadar logam Pb dengan biaya relatif murah dan ramah lingkungan, selain itu juga sebagai informasi bagi pelaksanaan penelitian yang berkaitan dengan pemanfaatan membran kitosan 1.6 Ruang Lingkup Penelitian Adapun ruang lingkup penelitian ini adalah, penelitian ini dilaksanakan dalam skala laboratorium dan bahan baku yang digunakan adalah kitosan, gelatin dan bahan acuan.
Sedangkan analisis menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS), SEM dan FTIR serta parameter yang diuji adalah kadar logam Pb dalam bahan acuan.