1 PENGARUH BERAT KITOSAN, ph DAN WAKTU KONTAK TERHADAP KADAR AMONIAK DALAM LARUTAN AMONIUM KLORIDA SKRIPSI MELFA MULATIUR AMBARITA 040802044 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
2 PENGARUH BERAT KITOSAN, ph DAN WAKTU KONTAK TERHADAP KADAR AMONIAK DALAM LARUTAN AMONIUM KLORIDA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains MELFA MULATIUR AMBARITA 040802044 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
3 PERSETUJUAN Judul : PENGARUH BERAT KITOSAN, ph DAN WAKTU KONTAK TERHADAP KADAR AMONIAK DALAM LARUTAN AMONIUM KLORIDA Kategori : SKRIPSI Nama : MELFA MULATIUR AMBARITA Nim : 040802044 Program Studi : SARJANA (S-1) KIMIA Departemen Fakultas : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Januari 2010 Komisi Pembimbing : Dosen Pembimbing 2 Dosen Pembimbing 1 Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc.M.Phill NIP. 195504051983031002 NIP. 195308171983031002 Diketahui / disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan Nst.MS NIP. 195408301985032001
4 PERNYATAAN PENGARUH BERAT KITOSAN, ph DAN WAKTU KONTAK TERHADAP KADAR AMONIAK DALAM LARUTAN AMONIUM KLORIDA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Januari 2010 MELFA MULATIUR AMBARITA 040802044
5 PENGHARGAAN Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa Yang Maha Pengasih, berkat kasih-nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Prof.Dr.Harry Agusnar, M.Sc.M.Phill selaku pembimbing 1 dan Bapak Prof.Dr.Zul Alfian, M.Sc selaku pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saran kepada penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi ini, dan kepada Bapak Prof.Dr.Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium bidang Kimia Analitik FMIPA USU yang telah memberikan saran saran kepada penulis. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Ibu Dr.Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Firman Sebayang, MS, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, semua dosen pada Departemen Kimia FMIPA USU, khususnya kepada Ibu Dra.Yugia Muis, MS selaku dosen wali yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di FMIPA USU Medan. Kepada seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU serta kak Seri Mawarni dan kak Sri Pratiwi selaku analis Laboratorium Kimia Analitik. Rekan mahasiswa/i Departemen Kimia khususnya stambuk 2004 yang telah memberikan dukungan dan perhatian kepada penulis dan seluruh AKK UKM KMK UP FMIPA USU. Kepada sahabat sahabat terkasih : Ferdinand Hutabarat, Hisar Sinaga, Mangisi Tobing, Desi Manik, Julia Manullang dan PKK(Rostiarma Sinaga dan Nurmala Simanjuntak) serta adik adik : Cristi Ginting, Dewi Purba, Silo Tarigan, Stephanus Pasaribu, Tria Tampubolon, yang telah memberikan dukungan doa kepada penulis. Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada Bapak tersayang M. Ambarita dan Mama tersayang Alm.H.Br.Tambunan buat doa dan kasihnya serta abang dan kakak tercinta : Sondang Ambarita, Noperi Ambarita, Yenny Ambarita, Apriando Ambarita serta seluruh keluarga yang tidak disebutkan namanya satu persatu atas dorongan dan bimbingan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan sampai selesainya skripsi ini. Semoga Tuhan Yang Maha Pengasih selalu menyertai kita semua.
6 ABSTRAK Telah dilakukan studi tentang pengaruh penambahan kitosan terhadap kadar amoniak dari larutan amonium klorida. Kadar amoniak ditentukan dengan variasi berat kitosan, ph campuran kitosan dan amoniak, dan waktu kontak kitosan dan amoniak dalam 50 ml larutan Amonium klorida. Penentuan kadar amoniak dilakukan dengan metode spektrofotometri. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa penyerapan amoniak yang optimum terjadi pada berat kitosan 0,075 g dan ph 8 serta waktu kontak 80 menit. Kadar amoniak sebelum penambahan kitosan adalah 1,5 mg/l dan setelah penambahan kitosan menjadi 0,6626 mg/l dengan persen penurunan sebesar 55,83 %.
7 THE EFFECT OF CHITOSAN WEIGHT, ph, AND CONTACT TIME ON THE AMMONIA CONTENT OF THE AMMONIUM CHLORIDE SOLUTION ABSTRACT The addition effect of chitosan on the ammonia content of the ammonium chloride solution has been studied. The ammonia content was determined by varying of chitosan weight, ph and the contact time of chitosan and ammonia mixture into 50 ml Ammonium chloride solution. Ammonia content was determined using spectrophotometricaly. The result obtained show that optimum ammonia adsorption occurred on chitosan weight of 0,075 g, with the ph 8 and the contact time was 80 minute. Ammonia content, before addition of chitosan was 1,50 mg/l and after addition of chitosan was to be 0,6626 mg/l with percentages of decreasing was 55,83%.
8 DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR GAMBAR ii iii iv v vi vii ix x xi BAB I : PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 2 1.3. Pembatasan Masalah 2 1.4. Tujuan Penelitian 3 1.5. Manfaat Penelitian 3 1.6. Lokasi Penelitian 3 1.7. Metodologi Penelitian 3 BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1. Amoniak 4 2.2. Kitosan 5 2.2.1. Struktur Kitosan 6 2.2.2. Karakteristik Kitosan 6 2.2.2.1. Derajat Deasetilasi 6 2.2.2.2. Viskositas Kitosan 7 2.2.2.3. Berat Molekul Kitosan 8 2.2.2.4. Kelarutan Kitosan 8 2.3. Adsorpsi 9 2.3.1. Adsorpsi Gas Oleh Zat Padat 9 2.4. Metode Penentuan Amoniak 10 2.4.1. Peralatan Untuk Spektrofotometri 11 2.4.2. Gangguan Dalam Analisa Nessler 13 BAB 3 : BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN 15 3.1. Alat 15 3.2. Bahan 15 3.3. Prosedur Penelitian 16 3.3.1. Pembuatan Pereaksi 16 3.3.2. Penentuan Kadar Amoniak Secara Spektrofotometri 16 3.3.2.1. Pembuatan Larutan Induk 16 3.3.2.2. Pembuatan Larutan Amonium Klorida 100 mg/l 16 3.3.2.3. Pembuatan Larutan Amonium Klorida 10 mg/l 17
9 3.3.2.4. Pembuatan Larutan Seri Standar 17 3.3.2.5. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 17 3.3.2.6. Penentuan Waktu Operasi 17 3.3.2.7. Pembuatan Kurva Kalibrasi 17 3.3.3. Penentuan Kadar Amoniak Dengan Penambahan Kitosan 18 3.3.3.1. Penentuan Kadar Amoniak Setelah Penambahan Kitosan Dengan Variasi Berat Kitosan dan ph campuran 18 3.3.3.2. Penentuan Kadar Amoniak Setelah Penambahan Kitosan Dengan Variasi Waktu Kontak 18 3.4. Bagan Penelitian 19 3.4.1. Penentuan Kadar Amoniak Dengan Variasi Berat Kitosan dan ph 19 3.4.2. Penentuan Kadar Amoniak Dengan Variasi Waktu Kontak 20 BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN 21 4.1. Hasil dan Pengolahan Data 21 4.1.1. Hasil Penelitian 21 4.1.2. Data Persen Penurunan Kadar Amoniak 22 4.1.3. Penurunan Persamaan Garis Regresi 23 4.1.4. Perhitungan Koefisien Korelasi 24 4.1.5. Penentuan Batas Deteksi 25 4.2. Pembahasan 26 BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN 32 5.1. Kesimpulan 32 5.2. Saran 32 DAFTAR PUSTAKA 33
10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1. Data Hasil Pengukuran Transmitansi Amoniak dalam Larutan Amonium klorida dengan Pengaruh Berat Kitosan dan ph 21 Tabel 4.2. Data Hasil Pengukuran Transmitansi Amoniak dalam Larutan Amonium klorida dengan Pengaruh Waktu Kontak 22 Tabel 4.3. Data Perhitungan Garis Regresi Untuk Larutan Standar Amoniak 23 Tabel 4.4. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Standar 1,5 mg/l Amonium klorida 35 Tabel 4.5.Penentuan Waktu Operasi dari Larutan Standar 1,5 mg/l Amonium Klorida 35 Tabel 4.6.Penentuan Kurva Kalibrasi Amoniak 35 Tabel.4.7.Data Penurunan Kadar Amoniak dengan Pengaruh Berat Kitosan dan ph 36 Tabel.4.8.Data Penurunan Kadar Amoniak dengan Pengaruh Waktu Kontak. 37
11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Hubungan NH 3 dengan NH 4 + oleh pengaruh ph 5 Gambar 2.2. Struktur kitosan 6 Gambar 4.2.Grafik Pengaruh Berat Kitosan dan ph terhadap % Penurunan Kadar NH 3 27 Gambar.4.3.Grafik Pengaruh Waktu Kontak terhadap Penurunan Kadar Amoniak 29 Gambar 1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Untuk Larutan Standar Amonium klorida 1,5 mg/l 38 Gambar 2. Penentuan Waktu Operasi dari Larutan Standar Amonium Klorida 1,5 mg/l Pada Panjang Gelombang 410 nm 39 Gambar 3. Kurva Kalibrasi Amoniak dalam Larutan Standar Amonium Klorida 40 Gambar 4. Spektra FTIR Kitosan Awal 41 Gambar 5. Spektra FTIR Kitosan Setelah mengadsorpsi NH 3 42
12 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Tabel 4.4. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Standar 1,5 mg/l Amonium klorida 35 Tabel 4.5. Penentuan Waktu Operasi dari Larutan Standar 1,5 mg/l Amonium Klorida 35 Tabel 4.6. Penentuan Kurva Kalibrasi Amoniak 35 Tabel.4.7. Data Penurunan Kadar Amoniak dengan Pengaruh Berat Kitosan dan ph 36 Tabel.4.8. Data Penurunan Kadar Amoniak dengan Pengaruh Waktu Kontak 37