Kerangka Pemikiran Pengembangan kitosan sebagai absorben pengotor dalam aplikasi pemurnian agar dan karagenan

Manfaat penelitian terhadap pengelolaan perikanan tangkap. 1. Bahan baku kitosan adalah limbah krustasea maka pemanfaatan limbah krustasea yang terus meningkat akan memacu peningkatan armada serta teknologi penangkapan krustasea yang lebih berkembang. 2. Memacu sistem transportasi hasil tangkapan yang efisien, dengan kitosan sebagai pengawet dalam es termal es germisida. 3. Kitosan dapat digunakan sebagai desinfektans bagi peralatan penangkapan sehingga dapat meningkatkan nilai tambah dan kualitas transportasi hasil tangkapan.

1.7 Kerangka Pemikiran

Kitosan adalah polimer alami yang tersusun dari unit glukosa beramin, mempunyai muatan positif dan mempunyai struktur seperti matriks. Kitosan dapat berfungsi sebagai penstabil, pengkelat pengikat, koagulan, flokulan adsorben dan lain-lain. Selama ini kitosan banyak dimanfaatkan untuk penanganan limbah industri logam, kimia, tekstil dan limbah pangan. Umumnya kitosan yang digunakan dalam bentuk kopolimer Boddu and Smith 1999, krosling Bailey et al. 1997, Liang et al. 2009, kitosan butiran Shahidi et al 1999, Kim and Cho 2005, Liu 2003, Komposit Olin et al 1996, Nam 1999, Rahayu 2007, kitosan larutan Bought 1975, Alfian 2003 dan juga kitosan dalam bentuk bubuk untuk penanganan limbah logam Kumar et al 1998, Alfian 2003, Rachdiati et al. 2007. Sehubungan penggunaan kitosan dalam bentuk bubuk atau serpihan masih sedikit maka penulis memilih kitosan serpihan untuk dimanfaatkan sebagai absorben, mengingat karakteristiknya yang seperti matriks, dapat mengembang dalam air dan kapasitas porinya meningkat pada suhu tinggi. Dengan demikian kitosan bubuk atau serpihan cocok diaplikasikan pada proses suhu tinggi seperti pada ekstraksi komponen primer rumput laut agar, karagenan, alginat Produksi agar dari rumput laut Gracillaria selama ini lebih difokuskan untuk makanan dengan kualitas yang beragam, di bawah kualitas agar impor. Melalui metoda absorbsi pengotornya dengan kitosan di harapkan dapat di hasilkan agar dengan kualitas yang lebih baik. Begitu pula produksi karagenan murni yang membutuhkan bahan kimia dalam prosesnya. Dengan metoda absorbsi pengotor oleh kitosan, maka metoda produksi karagenan dapat dilakukan lebih sederhana, efisien dan tanpa bahan kimia penjendal. Kerangka penelitian disajikan pada Gambar 1. Penelitian yang Melatarbelakangi Penggunaan Kitosan sebagai Absorben Gambar 1 Kerangka penelitian. Kitosan ko-polimer untuk penanganan Limbah Kimia Kitosan kross link untuk penanganan Limbah Isotop Kitosan Butiran untuk penanganan Limbah Logam Absorben dan Koagulan Kitosan Larutan Untuk Limbah Pangan Kitosan Komposit Untuk Limbah Logam Metode Modifikasi Uji coba pada logam, pigmen dan bakteri Agar dan Karagenan berkualitas Aplikasi kitosan serpihan sebagai absorben Absorben Kitosan Serpihan Sebagai Absorben Kualitas Karagenan Ekstraksi Karagenan Kualitas Agar Ektraksi Agar 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Serapan Adsorpsi dan Absorbsi Serapan adalah suatu proses dimana suatu partikel menempel pada suatu permukaan akibat adanya perbedaan muatan lemah diantara kedua benda gaya Van Der Walls, sehingga terbentuk suatu lapisan tipis dari partikel-partikel halus pada permukaan. Permukaan karbon yang mampu menarik molekul organik merupakan salah satu contoh mekanisme serapan antara air, gas dan juga menyerap molekul protein yang polar Boshi et al. 2003. Penetrasi adsorbat kedalam adsorben dapat terjadi pada ketebalan beberapa lapis. Jika penetrasi molekul terjadi pada seluruh bagian material padat, maka prosesnya disebut absorbsi absorbtion. Dalam banyak kasus sulit dibedakan antara absorbsi dan adsorbsi sehingga munculah istilah sorbsi sorbtion yang mengacu pada proses absorbsi dan adsorbsi Van Tessel et al. 1994. Absorbsi merupakan suatu proses dimana suatu partikel terperangkap ke dalam suatu media dan seolah-olah menjadi bagian dari keseluruhan media tersebut. Absorbsi terdiri dari dua jenisyaitu: 1 Absorbsi fisika physical absorbtion 2 Absorbsi kimia chemosorbtion. Absorbsi fisika dicirikan dengan tarik menarik antara absorbat dan absorben sangat lemah dengan energi kurang dari 40 Kjmol dan antar keduanya tidak membentuk senyawa kimia. Absorbsi fisika umumnya reversible dan irreversible. Sifat ini ditemukan dalam batas antar muka kimia dengan medium gas, dimana ikatan yang terjadi diakibatkan dari gaya Van Der Walls dan gaya London Prutton1982. Absorbsi kimia chemosorbtion ditandai dengan pertukaran elektronelectron exchange antara absorbat dengan absorben. Interaksi yang terjadi sangat kuat sehingga terbentuk senyawa kimia dengan energi ikatnya sekitar 300 Kjmol Nieuwenhuizen dan Barendez 1987. Akibat dari berbagai sebabperlakuan, ikatan dalam absorbsi fisik dan kimia dapat lepas, proses ini disebut desorbsi. Absorben adalah padatan berpori dengan berbagai ukuran. Contoh absorben yang sudah banyak digunakan diantanya: bentonit, zeolit, tanah diatomea dan arang aktif. Suatu absorben dapat memisahkan molekul berdasarkan ukurannya. Proses absorbsi molekul dipengaruhi oleh beberapa hal Doffner 1991 antara lain: 1 Ukuran molekul: ukuran pori suatu absorben menentukan ukuran molekul yang melewatinya. 2 Efek pertukaran ion: pasangan rangka kation membentuk ukuran efektif tertentu dengan menyatukan kation melalui proses pertukaran kation. 3 Efek suhu: baik molekul absorbat maupun kisi host menjadi tidak rigid, dan dapat terpolarisasi, keduanya bergetar secara kontinu sehingga ikatan yang menjaga keduanya melentur oleh pengaruh suhu. 4 Konsep pori-efektif : molekul terbesar yang dapat lolos atau masuk secara efektif terhadap absorben melalui efek difusi dan faktor lain. Pertukaran ion merupakan suatu proses dimana ion-ion yang terserap pada suatu media polar ditukar dengan ion-ion lain yang berada dalam air. Proses ini dimungkinkan melalui fenomena tarik menarik antara permukaan media bermuatan dengan molekul-molekul bersifat polar Sanford 1987. Apabila suatu molekul bermuatan menyentuh suatu permukaan yang memiliki muatan berlawanan, maka molekul tersebut akan terikat secara kimiawi pada permukaan tersebut. Pada kondisi tertentu molekul-molekul ini dapat ditukar posisinya dengan molekul lain yang memiliki kecenderungan lebih tinggi untuk diikat, dengan demikian maka proses pertukaran dapat terjadi Domard 1998. Proses pertukaran mengikuti kaidah-kaidah tertentu Jansen 1992, sebagai berikut: 1 Kation dengan valensi besar akan dipertukarkan lebih dahulu sebelum kation valensi kecil. Contoh : dalam air terdapat Fe 3+ , Ca 2+ , NH 4 + dalam jumlah yang sama kemudian diberi adsorben zeolit maka besi akan lebih dulu diserap oleh zeolit menyusul Ca 2+ dan NH 4 +. 2 Kation yang konsentrasinya paling tinggi dalam air akan diserap lebih dahulu walaupun valensi lebih kecil, misal konsentrasi amonium lebih besar dari yang lain. Tingkat pertukaran ion tergantung pada beberapa hal antara lain: 1 Sifat-sifat dan jenis kation 2 Konsentrasi kation yang dipertukarkan 3 Jenis anion yang yang berhubungan dengan kation 4 Jenis pelarut 5 Temperatur 6 Sifat khas struktur kerangka

2.2 Kitosan