1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan secara eksperimen di laboratorium. Adapun langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Pembuatan karboksimetilkitosan dari kitosan yang berasal dari cangkang belangkas.
2. Analisis gugus fungsi karboksimetil kitosan yang terbentuk dengan Fourier Transform Infra-Red FTIR.
3. Penentuan pH optimum penyerapan adsorben terhadap ion Pb
2+
. 4. Penentuan kadar ion logam Pb
2+
sebelum dan sesudah adsorpsi menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom SSA.
Adapun variable yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Ion logam yang diserap oleh adsorben adalah ion Pb
2+
. 2. Konsentrasi ion Pb
2+
yang digunakan adalah 5 mgL.
3. Volume larutan ion Pb
2+
yang digunakan adalah 20 mL. 4. Berat adsorben yang digunakan adalah 0,1 gram.
5. Ukuran serbuk adsorben yang digunakan adalah 100 mesh.
Sedangkan yang menjadi variabel terikat, meliputi : a. pH penyerapan ion Pb
2+
yaitu 2, 3, 4, 5, dan 6.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kitosan
Kitosan adalah poli-2-amino-2-deoksi- β-1-4-D-glokupiranosa dengan rumus
molekul C
6
H
11
NO
4 n
yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Kitosan dijumpai secara alamiah di beberapa organisme. Kitosan bukan merupakan senyawa tunggal,
tetapi merupakan kelompok yang terdeasetilasi sebagian dengan derajat polimerisasi yang berbeda Sugita, 2009.
O
NH
2
OH CH
2
OH
O O
O
NH
2
OH CH
2
OH O
n Gambar 2.1 Struktur Kitosan Sugita, 2009.
Menurut Martinou et al.1995 secara umum proses pembuatan kitosan meliputi tahap deproteinasi, demineralisasi, dan deasetilasi. Proses deproteinasi bertujuan
untuk mengurangi kadar protein dengan menggunakan larutan alkali encer dan pemanasan yang cukup. Proses demineralisasi bertujuan untuk mengurangi kadar
mineral dengan menggunakan asam konsentrasi rendah untuk mendapatkan kitin, sedangkan proses deasetilasi bertujuan untuk menghilangkan gugus asetil dari kitin
melalui pemanasan dalam larutan alkali kuat dengan konsentrasi tinggi Yunizal dkk., 2001.
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Sifat-Sifat Kitosan
Kitosan merupakan padatan amorf yang berwarna putih kekuningan dengan rotasi spesifik [α]
D 11
-3 hingga 10 pada konsentrasi asam asetat 2. Kitosan kebanyakan
larut dalam asam organik pada kisaran pH 4,0, namun tidak larut pada pH lebih besar dari 6,5, juga tidak larut dalam pelarut air, alkohol, dan aseton. Dalam asam mineral
pekat seperti HCl dan HNO
3,
kitosan larut pada konsentrasi 0,15-1,1, tetapi tidak larut pada berbagai konsentrasi 10. Kitosan tidak larut dalam H
2
SO
4
pada berbagai konsentrasi, sedangkan di dalam H
3
PO
4
tidak larut pada konsentrasi 1 sementara pada konsentrasi 0,1 sedikit larut.
Kitosan larut dalam pelarut organik, HCl encer, HNO
3
encer, H
3
PO
4
0,5 dan CH
3
COOH 1, tetapi tidak larut dalam basa kuat dan H
2
SO
4.
Dalam kondisi asam berair, gugus amino -NH
2
kitosan akan menangkap H
+
dari lingkungannya, sehingga gugus aminonya terprotonasi menjadi
–NH
3 +
. Gugus –NH
3 +
inilah yang menyebabkan kitosan bertindak sebagai garam, sehingga dapat larut dalam air. Selain
itu, muatan positif –NH
3 +
dapat dimanfaatkan untuk adsorpsi zat warna anionik dan kation logam yang memanfaatkan keberadaan pasangan elektron bebas pada gugus
– OH dan
–NH
2
Sugita, 2009. Kitosan dalam bentuk terprotonasi menunjukkan kerapatan muatan yang
tinggi dan bersifat sebagai polielektrolit kationik dan sangat efektif berinteraksi dengan biomolekul bermuatan negatif dan biomolekul permukaan. Sedangkan dalam
bentuk netralnya, kitosan mampu mengkompleks ion logam berat berbahaya seperti Cu, Cr, Cd, Mn, Co, Pb, Hg, Zn, dan Pd. Perilaku aliran polielektrolit kitosan
ditentukan oleh konformasi molekular keseluruhan dan tingkat ikatan hidrogen atau tolakan elektrostatik antar segmen rantai yang bersebelahan Rha, 1984.
Kitosan juga bersifat hidrofilik, menahan air dalam strukturnya dan membentuk gel secara spontan. Pembentukan gel berlangsung pada pH asam dan
sedikit asam, disebabkan sifat kationik kitosan. Viskositas juga meningkat dengan meningkatnya derajat deasetilasi. Gel kitosan terdegradasi secara berangsur-angsur,
seperti halnya kitosan melarut Muzzarelli, 1977.
Universitas Sumatera Utara
2.1.2 Penggunaan Kitosan
Saat ini, penggunaan kitosan di berbagai bidang berkembang sangat pesat karena telah banyak penelitian yang membuktikan bahwa kitosan dan turunannya bermanfaat bagi
kehidupan manusia, diantaranya adalah di bidang lingkungan, biologi, medis, farmasi, industri pangan dan fotografi.
a. Bidang Lingkungan
Kitosan lazimnya disintesis dari deasetilasi kitin yang berasal dari limbah kulit udang atau kepiting. Oleh karena itu, penggunaan kitosan sejak awal telah
berperan dalam mengurangi pencemaran lingkungan. Manfaat kitosan dalam bidang lingkungan adalah untuk menjerap logam maupun zat warna yang banyak
dihasilkan dari industri tekstil atau kertas
.
b. Bidang Biologi
Urea bersifat racun dan dihasilkan dalam proses pemurnian darah. Oleh karena itu, urea harus dihilangkan dari dalam tubuh. Menurut Liu et al., 2003
membran kitosan lebih baik bila dibandingkan dengan kitosan bentuk lainnya dalam hal menjerap urea karena memiliki permukaan yang luas, jalur difusi yang
pendek, dan produktivitasnya yang tinggi.
c. Bidang Medis
Dalam bidang medis, membran kitosan digunakan sebagai asuhan luka Mi et al., 2001a; Mi et al., 2001b. Membran kitosan sengaja dibuat berpori seperti
spons untuk mempermudah sirkulasi udara dan mencegah akulmulasi air pada luka, sehingga luka cepat kering dan sembuh. Selain itu, kitosan juga bersifat
sebagai antibakteri terhadap Pseudomonas aeruginosa dan Staphylococcus aureus.
Universitas Sumatera Utara
d. Bidang Farmasi
Kategori