BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Surakarta merupakan daerah sentra industri batik, mulai skala industri kecil
rumah tangga sampai skala besar. Perkembangan industri batik ini mempunyai dampak positif yaitu dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Selain
berdampak positif, perkembangan industri batik ini juga bisa menimbulkan dampak negatif yaitu pencemaran lingkungan apabila air limbah industri batik
yang berasal dari proses pencelupan zat warna dibuang ke sungai atau selokan tanpa diolah terlebih dahulu. Kualitas air sungai menjadi rendah ditandai dengan
warna air sungai yang pekat. Limbah cair industri batik bersumber dari proses pencelupan dyeing, pencucian washing, pencetakan printing dan
penyempurnaan finishing. Limbah hasil pewarnaan pada industri batik mengandung komponen diantaranya sisa zat warna, garam dan bahan-bahan aditif
seperti urea, sodium alginate, sodium bicarbonate serta air sisa pewarnaan dan pencucian Atmaji P., Wahyu P., dan Edi P., 1999.
Sisa zat warna merupakan komponen paling dominan pada limbah hasil pewarnaan industri batik. Penggolongan zat warna berdasarkan pada sifat-sifat
dan penggunaannya yaitu zat warna asam, basa, direct, mordan, komplek logam, azoat, belerang, bejana, dispersi dan reaktif Isminingsih, G., L Djufri, dan Rassid,
1982. Zat warna reaktif yang sering digunakan pada industri batik antara lain Procion, Cibracon, Drimaren, dan Lavafix, yang dapat mengadakan reaksi
substitusi dengan serat dan membentuk ikatan ester, dan zat warna Remazol, Remalan, dan Primazin, yang dapat mengadakan reaksi adisi dengan serat dan
membentuk ikatan eter. Limbah hasil pewarnaan industri batik harus diolah terlebih dahulu sebelum
dibuang ke lingkungan. Pengolahan air limbah bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi kandungan polutan-polutan yang terlarut maupun terdispersi di
dalam air limbah. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengolah air limbah yaitu dengan cara adsorpsi. Beberapa penelitian tentang pengolahan
1
limbah zat warna dengan adsorpsi antara lain Supriyanto 2003 meneliti adsorbsi limbah zat warna tekstil jenis Celedon Red X5B menggunakan tanah alofan
teraktivasi NaOH. Aryunani 2003 telah meneliti adsorbsi zat warna tekstil Remazol Yellow pada limbah batik menggunakan eceng gondok teraktivasi NaOH.
Triyanto 2003 telah meneliti pemanfaatan limbah genteng sebagai adsorben dengan aktivator NaOH pada limbah zat warna tekstil jenis Celedon Red X5B.
Rochanah 2003 telah meneliti adsorbsi zat warna Procion red MX 8B pada limbah tekstil oleh batang jagung.
Salah satu adsorben yang dapat digunakan untuk menyerap zat warna adalah kitosan. Kitosan bisa diperoleh melalui deasetilasi kitin. Salah satu sumber kitin
adalah cangkang bekicot. Bekicot merupakan hewan lunak mollusca dari kelas gastropoda. Bekicot menurut jenisnya dapat dibedakan menjadi empat yaitu
Achatina variegata, Achatina fulica, Helix pomatia dan Helix aspersa sedangkan di Indonesia hanya terdapat jenis Achatina variegata dan Achatina fulica. Bekicot
di Indonesia telah dibudidayakan sebagai sumber protein dan menjadi komoditas ekspor. Ekspor bekicot ke Perancis pada tahun 1986 baru mencapai 1.212 ton,
sedangkan pada tahun 1990 naik menjadi 11.000 ton Koswara, 2002. Besarnya pertumbuhan perdagangan ini menyebabkan timbulnya limbah cangkang bekicot
dalam jumlah yang cukup besar. Limbah cangkang bekicot banyak ditemukan di kecamatan Papar kabupaten Kediri sebagai daerah sentra ekspor daging bekicot.
Selama ini pemanfaatan cangkang bekicot hanya digunakan sebagai campuran makanan ternak. Cangkang bekicot mengandung senyawa kitin. Kitin dalam
cangkang berikatan dengan protein, lipid, garam-garam anorganik seperti kalsium karbonat serta pigmen-pigmen. Agar diperoleh produk yang bernilai ekonomis
sekaligus dapat mengatasi penumpukan limbah cangkang bekicot maka salah satu caranya dilakukan isolasi kitin yang terdapat pada cangkang bekicot.
Kitin merupakan senyawa karbohidrat yang termasuk dalam polisakarida, tersusun atas monomer-monomer asetil glukosamin yang saling berikatan dengan
ikatan 1,4 beta membentuk suatu unit polimer linier yaitu beta-1,4-N-asetil- glukosamin Pujiastuti, 2001. Kitin merupakan bahan organik utama terdapat
pada kelompok hewan seperti, crustaceae, insekta, fungi, mollusca dan
arthropoda. Kitin diperoleh dengan melakukan sejumlah proses pemurnian. Proses isolasi kitin terdiri dari dua tahap utama yaitu deproteinasi dan
demineralisasi.
Salah satu senyawa turunan dari kitin, yaitu kitosan banyak dimanfaatkan sebagai adsorben karena mempunyai kemampuan yang cukup tinggi dalam
mengikat ion logam dan kemungkinan pengambilan kembali yang relatif mudah terhadap ion logam yang terikat pada kitosan dengan menggunakan pelarut
tertentu. Keunggulan adsorben kitosan adalah dapat digunakan untuk penanganan limbah secara berulang-ulang Muzzarelli, 1997 dalam Darjito, 2001. Kitosan
adalah kitin yang telah dihilangkan gugus asetilnya melalui proses deasetilasi. Kitosan 2-asetamida-deoksi-
β -D-glukosa memiliki gugus amina bebas yang
menjadikan polimer ini bersifat polikationik, sehingga polimer ini potensial untuk diaplikasikan dalam pengolahan limbah dan obat-obatan hingga pengolahan
makanan serta dalam bidang bioteknologi Savant, dan Torres, 2000. Biopolimer alami dan tidak beracun ini sekarang secara luas diproduksi secara komersial dari
limbah kulit udang dan kepiting No. H., Lee, Mayers S.P., 2000. Beberapa penelitian tentang kitosan antara lain, Salami 1998 telah
mempelajari aplikasi kitosan dari bahan kulit udang phenaus monodon sebagai bahan koagulasi limbah cair industri tekstil. Majid A., Narsito, dan Nuryono
2001 menggunakan kitosan dari bahan kulit udang phenaus monodon sebagai adsorben logam. Kusumaningsih 2004 telah berhasil mengisolasi kitin cangkang
bekicot dengan rendemen sebesar 22,04 dan telah melakukan deasetilasi kitin menjadi kitosan. Arief, U 2003 telah meneliti pembuatan kitosan dari kitin
cangkang bekicot dan pemanfaatannya sebagai adsorben logam nikel. Kitosan yang dihasilkan harus diteliti lebih lanjut agar menjadi bahan yang bermanfaat,
sehingga cangkang bekicot menjadi lebih bernilai ekonomis. Dari uraian diatas perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk memanfaatkan
kitosan hasil deasetilasi kitin cangkang bekicot. Pada penelitian ini akan diteliti pemanfaatan kitosan untuk adsorben limbah zat warna industri batik jenis
Remazol Yellow yang banyak ditemukan di daerah Surakarta dan sekitarnya.
B. Perumusan Masalah 1. Identifikasi Masalah
Kitin adalah biopolimer yang melimpah kedua di alam setelah selulosa. Kitin terdapat pada jamur, cangkang anthropoda, cangkang crustaceae dan
cangkang mollusca. Cangkang crustacea yang telah diisolasi kitinnya adalah lobster dan udang, sedangkan cangkang mollusca yang telah diisolasi kitinnya
adalah bekicot. Disamping lobster dan udang, bekicot juga sudah banyak dibudidayakan di
Indonesia. Bekicot di Indonesia telah dibudidayakan sebagai sumber protein dan menjadi komoditas ekspor. Besarnya pertumbuhan perdagangan menyebabkan
timbulnya limbah cangkang bekicot dalam jumlah yang cukup besar. Limbah cangkang bekicot banyak ditemukan di kecamatan Papar kabupaten Kediri
sebagai daerah sentra ekspor daging bekicot. Kitin dapat diubah menjadi kitosan dengan menghilangkan gugus asetilnya.
Kitosan yang dihasilkan dari isolasi kitin diketahui dengan melakukan karakterisasi yang meliputi kadar abu, kadar air, kadar nitrogen, sifat antimikroba,
derajat deasetilasi, dan berat molekul. Beberapa metode untuk menentukan derajat deasetilasi diantaranya metode base line dengan spektroskopi inframerah, uji
ninhydrin, titrasi potensiometri linear dan spektroskopi NMR. Kitosan memiliki gugus amina dan hidroksil yang menyebabkan kitosan
mempunyai reaktifitas yang tinggi. Dalam suasana asam, gugus amina akan terprotonasi sehingga dapat berikatan dengan gugus sulfonat zat warna Remazol
Yellow sedangkan dalam suasana basa gugus hidroksil dapat berikatan dengan gugus vinil sulfon zat warna Remazol Yellow. Kemampuan adsorpsi kitosan
terhadap zat warna Remazol Yellow dapat diketahui dengan melakukan variasi pH larutan zat warna. Waktu kesetimbangan adsorpsi kitosan terhadap zat warna
Remazol Yellow dapat diketahui dengan melakukan variasi waktu kontak, sedangkan isoterm adsorpsi yang terjadi dapat diketahui dengan menvariasi
konsentrasi zat warna Remazol Yellow. Kemampuan kitosan menyerap limbah zat warna Remazol Yellow dapat
diketahui dengan melakukan proses adsorpsi, sedangkan untuk mengetahui
seberapa besar kemampuan kitosan untuk melepaskan kembali limbah zat warna Remazol Yellow yang sudah diserap dilakukan proses desorpsi.
2. Batasan Masalah Berdasarkan identifikasi masalah yang telah disebutkan diatas maka batasan
masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Karakterisasi kitosan yang dilakukan meliputi pengukuran kadar air, kadar
abu, derajat deasetilasi metode base line oleh Baxter dan penentuan berat molekul.
2. Variasi pH larutan zat warna meliputi pH 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. 3. Variasi waktu kontak meliputi 6, 12, 18, 24, 30, dan 36 jam.
4. Variasi konsentrasi zat warna meliputi 4, 8, 12, 16 dan 20 ppm pada pH optimum dengan waktu kontak optimum.
5. Adsorpsi dan desorpsi kitosan terhadap limbah zat warna Remazol Yellow dilakukan pada kondisi optimum.
6. Zat warna yang diserap dianalisis dengan menggunakan UV-Vis.
3. Rumusan Masalah Dari batasan masalah yang telah disebutkan diatas maka rumusan masalah
pada penelitian ini adalah : 1. Seberapa besar kemampuan cangkang bekicot sebagai bahan dasar
pembuatan kitosan ? 2. Bagaimana sifat fisika dan sifat kimia kitosan yang berasal dari cangkang
bekicot ? 3. Berapakah pH dan waktu kontak optimum penyerapan zat warna Remazol
Yellow oleh kitosan? 4. Jenis adsorpsi apakah yang terjadi pada adsorpsi kitosan dari cangkang
bekicot terhadap zat warna Remazol Yellow? 5. Apakah adsorpsi limbah zat warna Remazol Yellow oleh kitosan bersifat
dapat dilepas kembali atau tidak dapat dilepas kembali ?
C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui kemampuan cangkang bekicot sebagai bahan dasar pembuatan kitosan.
2. Mengetahui sifat fisika dan sifat kimia kitosan dari bahan dasar cangkang bekicot.
3. Mengetahui pH dan waktu kontak optimum adsorpsi zat warna Remazol Yellow oleh kitosan.
4. Mengetahui jenis adsorpsi yang terjadi pada adsorpsi kitosan terhadap zat warna Remazol Yellow.
5. Mengetahui sifat adsorpsi kitosan terhadap limbah zat warna Remazol Yellow yaitu dapat dilepaskan kembali atau tidak.
D. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Meningkatkan pemanfaatan limbah cangkang bekicot. 2. Memberikan alternatif sumber kitosan.
3. Memberikan alternatif cara pengolahan limbah zat cair khususnya yang mengandung zat warna reaktif.
4. Memberikan alternatif pengembangan adsorben kitosan dalam aplikasinya.
BAB II LANDASAN TEORI
Kategori