Pemanfaatan Kitosan Interaksi Kitosan dengan Ion Logam Mekamisme Serapan Kitosan

Kitosan dibedakan dari kitin oleh kelarutannya dalam larutan asam encer. Kitosan bermuatan positif karena kelompok amina pada pH asam, yang besarannya tergantung pada tingkat deasetilasi, dan dengan demikian kitosan diklasifikasikan sebagai polielektrolit kationik, sedangkan polisakarida yang lain memberikan muatan netral ataupun anionik Hwang dan Shin, 2001. Kitosan memiliki sifat unik yang dapat digunakan dalam berbagai cara serta memiliki kegunaan yang beragam, antara lain sebagai perekat, aditif untuk kertas dan tekstil, penjernihan air minum, serta untuk mempercepat penyembuhan luka, dan memperbaiki sifat pengikatan warna. Kitosan merupakan pengkelat yang kuat untuk ion logam transisi. Kitosan mempunyai kemampuan untuk mengadsorpsi logam dan membentuk kompleks kitosan dengan logam Robert,G.A.F,1992. Peningkatan kelarutan berbanding lurus dengan peningkatan derajat deasetilasi. Hal ini disebabkan gugus asetil pada kitin yang dipotong oleh proses deasetilasi akan menyisakan gugus amina. Ion H pada gugus amina menjadikan kitosan mudah berinteraksi dengan air melalui ikatan hidrogen. Sifat kitosan hanya dapat larut dalam asam encer, seperti asam asetat, asam format, asam sitrat kecuali kitosan yang telah disubstitusi dapat larut air. Adanya gugus karboksil dalam asam asetat akan memudahkan pelarutan kitosan karena terjadinya interaksi hidrogen antara gugus karboksil dengan gugus amina dari kitosan Dunn et al,1997.

2.2 Pemanfaatan Kitosan

Kitosan banyak digunakan oleh berbagai industri antara lain industri farmasi, kesehatan, biokimia, bioteknologi, pangan, pengolahan limbah, kosmetik, agroindustri, industri tekstil, industri perkayuan, industri kertas dan industri elektronika. Aplikasi khusus berdasarkan sifat yang dipunyainya antara lain untuk pengolahan limbah cair terutama bahan sebagai bersifat resin penukar ion untuk meminimalisasi logam-logam berat, mengkoagulasi minyaklemak, serta mengurangi kekeruhan, penstabil minyak, rasa dan lemak dalam produksi industri pangan Rismana,2004. Universitas Sumatera Utara

2.3 Interaksi Kitosan dengan Ion Logam

Muzzarelli1973 menyatakan bahwa kitosan mengikat logam melalui pertukaran ion, penyerapan dan pengkhelatan. Ketiga proses tersebut bergantung pada ion logam masing-masing. Untuk Ca, pertukaran ion merupakan proses yang paling dominan, dibanding dengan logam lain, penyerapan dengan proses pengkhelat yang lebih dominan. Interaksi antara ion logam transisi periode pertama dengan kitosan disertai dengan pembentukan warna pada setiap contoh. Merah untuk Titanium, hijau untuk Cr 3+ , kuning kecoklatan dengan Fe 2+ , hijau kekuningan dengan Fe 3+ , merah jambu dengan Co, hijau dengan Ni, dan biru dengan Cu. Warna ini akan lebih kuat dengan kitosan daripada dengan kitin Muzzarelli,R.A.A,1977. Kemampuan kitosan untuk mengikat logam dengan cara pengkelat adalah dihubungkan dengan kadar nitrogen yang tinggi pada rantai polimernya. Kitosan mempunyai satu kumpulan amino linier bagi setiap unit glukosa. Kumpulan amino ini mempunyai sepasang elektron yang dapat berkoordinat atau membentuk ikatan-ikatan aktif dengan kation-kation logam. Unsur nitrogen pada setiap monomer kitosan dikatakan sebagai gugus yang aktif berkoordinat dengan kation logam Hutahaean,S.Ida,2001.

2.4 Mekamisme Serapan Kitosan

Pada umunya mekanisme serapan kitosan terhadap logam dapat dirumuskan pada tiga cara,yaitu : 1. Secara pengkhelat, dimana terbentuknya ikatan aktif antara nitrogen kitosan Dengan kation logam,dalam hal ini nitrogen dari kitosan bertindak sebagai basa lewis yang menyumbang sepasang elektron untuk berkoordinat dengan logam. 2. Secara pertukaran ion, yaitu berlaku pertukaran antara proton dari kitosan dengan kation logam. 3. Secara memperangkap, dimana ion logam terperangkap dalam lingkaran rantai polimer kitosan Wirjosentono,B,1995. Universitas Sumatera Utara

2.5 Viskositas