Penggunaan Biosorben Biji Pepaya Sebagai Penjerap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan Methyl Red
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE,
METHYL VIOLET DAN METHYL RED
SKRIPSI
Oleh :
LARA INDRA RANITA
120405009
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
APRIL 2017
Universitas Sumatera Utara
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE,
METHYL VIOLET DAN METHYL RED
SKRIPSI
Oleh :
LARA INDRA RANITA
120405009
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
APRIL 2017
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE, METHYL
VIOLET DAN METHYL RED
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya
sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa
karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia
menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan,
2017
Lara Indra Ranita
NIM. 120405009
i
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul :
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI PENJERAP ZAT
WARNA METHYL ORANGE, METHYL VIOLET DAN METHYL RED
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah
diujikan pada sidang ujian skripsi pada 20 April 2017 dan dinyatakan memenuhi
syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui
Medan, 20 April 2017
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Bambang Trisakti, M.T
Dra. Siswarni MZ., M.Si.
NIP. 19660925 199103 1 003
NIP. 195707257 198701 2 001
Dosen Penguji I
Dosen Penguji II
Dr. Ir. Iriany, M.Si
Okta Bani S.T., M.T
NIP.19640613 199003 2 001
NIP. 19881101 201504 1 002
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat
dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan
skripsi dengan judul “Penggunaan Biosorben Biji Pepaya Sebagai Penjerap Zat
Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan Methyl Red”, berdasarkan hasil
penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkan gelar sarjana teknik.
Hasil penelitian ini:
1.
Penelitian ini memberikan informasi mengenai pengaruh massa
biosorben dan waktu adsorpsi terhadap zat warna methyl orange, methyl
violet dan methyl red.
2.
Penelitian ini memberikan sumbangan ilmu pengetahuan mengenai
pemanfaatan limbah biji pepaya sebagai biosorben penyerapan zat
warna.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak
mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Dra. Siswarni MZ., M.Si selaku Pembimbing.
2.
Ir Iriany., M.Si dan Okta Bani S.T., M.T selaku Penguji
3.
Ir. Bambang Trisakti, M.T selaku Koordinator Skripsi.
4.
Saudara – saudara tersayang Rena Indra Kartika dan Sistri Putri Indriani
yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat, dan doa
kepada penulis.
5.
Rekan penelitian Dandri Safitri yang telah banyak membantu dan
memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini.
6.
Teman sejawat, adik dan abang/kakak senior serta teman-teman stambuk
2012 khususnya Feni Sari Putri dan Aulia Fitri yang telah banyak
memberikan banyak dukungan, semangat, doa, pembelajaran hidup dan
kenangan tak terlupakan kepada penulis.
vii
Universitas Sumatera Utara
7.
Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen
Teknik Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan
bantuan kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi
kesempurnaan skripsi ini.
Medan,
2017
Penulis
Lara Indra Ranita
viii
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
Bapak & Ibu tercinta
Bapak Sabarudin dan Ibu Indrawani
Tak ada kata-kata indah yang mampu ku rangkai setiap hari, melainkan
hanya do’a yang dapat ku persembahkan
Agar kalian senantiasa sehat dan kuat dalam letih
Terima kasih atas doa, pengorbanan, motivasi dan pembelajaran hidup yang
telah kalian berikan
Hingga aku mampu menjadi seorang sarjana teknik
"Dan rendahkanlah dirimu terhadap keduanya dengan penuh kasih sayang dan
ucapkanlah.'Wahai Tuhanku!' Sayangilah keduanya sebagaimana mereka berdua telah
mendidik aku di waktu kecil." [Surah Al-Isra ayat 23]
ix
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
: Lara Indra Ranita
NIM
: 120405009
Tempat, tanggal lahir : Payakumbuh / 12 Oktober 1993
Nama Orang Tua
: Sabaruddin dan Indrawani
Alamat Orang Tua:
Koto Baru Payobasung, Kecamatan Payakumbuh Timur, Kota
Payakumbuh, Sumatera Barat
Asal Sekolah:
• TK Lestari Koto Baru Payobasung tahun 1999–2000
• SD Negeri 09 Koto Baru Payobasung tahun 2000–2006
• SMP N 5 Payakumbuh tahun 2006–2009
• SMA Negeri 3 Payakumbuh tahun 2009–2012
Beasiswa yang pernah diperoleh:
1. Beasiswa Bidikmisi 2012 - 2016
Pengalaman Organisasi/Kerja:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2017
sebagai Anggota
2. K3MI AL-HADIID FT USU periode 2012/2013
3. Ikatan Mahasiswa Payakumbuh Lima Puluh Kota (IMAPALIKO) USU periode
2012/2017 sebagai Anggota
4. Covalen Study Group (CSG) Teknik Kimia USU periode 2014/2015 sebagai
Bendahara Umum
5. Kerja Praktek di PT Semen Padang Indarung II/III, Padang, Sumatera Barat pada
tanggal 02 Februari – 01 April 2016
x
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Biosorben adalah bahan yang memiliki banyak pori dimana proses adsorpsi
berlangsung pada dinding pori atau terjadi pada daerah tertentu di dalam partikel
tersebut. Biosorben dari biji pepaya digunakan untuk menyerap zat warna tekstil,
yaitu methyl orange, methyl violet dan methyl red. Tujuan dari penelitian ini
adalah mempelajari pengaruh waktu adsorpsi dan massa biosorben terhadap
kemampuan daya serap zat warna. Penelitian ini menggunakan biji pepaya sebagai
bahan baku. Biosorben biji pepaya masing – masing 0,5, 1,0 dan 1,5 g
dicampurkan ke dalam 20 mL larutan zat warna. Larutan diaduk dengan
menggunakan magnetic stirrer selama 20, 30 dan 40 menit. Hasil terbaik
diperoleh untuk methyl violet dengan daya adsorpsi terbesar yaitu 9,547 mg/g.
Kata kunci: adsorpsi, biji pepaya, biosorben, methyl orange, methyl violet, methyl
red
xi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Biosorbent is a highly porosis material in which the adsorption process takes
place on the pore wall or occurs in a particular region within the particle. Biosorbent
from papaya seeds is used to adsorb textile dye such as methyl orange, methyl violet
and methyl red. The purpose of this research was to study the effect of adsorption
time and biosorbent mass on dye adsorption. This research used papaya seed as raw
material. As much as 0.5, 1.0 and 1.5 g papaya seed biosorbent were mixed into 20
mL dye solution respectively. The solution was stirred using a magnetic stirrer on
hot plate for 20, 30 and 40 minutes. The best results was obtained for methyl violet
with the highest adsorption capacity at 9.547 mg/g.
Keywords: adsorption, biosorbent, methyl orange, methyl violet, methyl red, papaya
seeds
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR TABEL
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
xv
BAB I
BAB II
BAB III
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
3
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 BIJI PEPAYA
5
2.2 BIOSORBEN
7
2.3 ADSORPSI
10
2.4 ZAT WARNA
11
2.4.1 Methyl Orange
12
2.4.2 Methyl Violet
13
2.4.3 Methyl Red
14
2.5 SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
15
METODOLOGI PENELITIAN
17
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
17
3.2 BAHAN DAN PERALATAN
17
3.2.1 Bahan
17
xiii
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Peralatan
17
3.3 PROSEDUR PERCOBAAN
18
3.3.1 Pembuatan Larutan Methyl orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
18
3.3.2 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Massa
18
3.3.3 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Waktu
3.4 FLOWCHART PERCOBAAN
18
19
3.4.1 Pembuatan Larutan Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
19
3.4.2 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Massa
20
3.4.3 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Waktu
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
21
22
4.1 PENENTUAN BIOSORBEN TERBAIK YANG
DIGUNAKAN UNTUK PENYERAPAN ZAT WARNA
METHYL ORANGE, METHYL VIOLET DAN METHYL RED 22
4.2 PENGARUH MASSA BIOSORBEN DAN WAKTU
ADSORPSI TERHADAP DAYA SERAP ZAT WARNA
23
4.2.1 Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Serap Zat
Warna
23
4.2.1.1 Methyl Orange
24
4.2.1.2 Methyl Violet
25
4.2.1.3 Methyl Red
26
4.2.2 Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Serap Zat warna 27
4.2.2.1 Methyl Orange
28
xiv
Universitas Sumatera Utara
BAB V
4.2.2.2 Methyl Violet
29
4.2.2.3 Methyl Red
30
KESIMPULAN DAN SARAN
32
5.1
32
KESIMPULAN
5.2 SARAN
32
DAFTAR PUSTAKA
33
LAMPIRAN 1
38
LAMPIRAN 2
41
LAMPIRAN 3
43
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Biji Pepaya
5
Gambar 2.2 Struktur Methyl Orange
12
Gambar 2.3 Struktur Methyl Violet
14
Gambar 2.4 Strutur Molekul Methyl Red
14
Gambar 2.5 Cara Kerja Spektrofotometer UV-Vis
16
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Larutan Methyl Orange, Methyl Violet
dan Methyl Red
19
Gambar 3.2 Flowchart Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red dengan Variasi Massa
20
Gambar 3.3 Flowchart Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red dengan Variasi Waktu
Gambar 4.1
21
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Orange
Gambar 4.2
24
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Violet
Gambar 4.3
25
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Red
Gambar 4.4
26
Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Orange
Gambar 4.5
28
Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Violet
Gambar 4.6
29
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Red
30
Gambar L2.1 Kurva Kalibrasi
43
Gambar L2.2 Kurva Kalibrasi Zat Warna Methyl Orange
45
Gambar L2.3 Kurva Kalibrasi Zat Warna Methyl Violet
46
Gambar L2.4 Kurva kalibrasi Zat Warna Methyl Red
47
Gambar L3.1 Biosorben Biji Pepaya
48
xvi
Universitas Sumatera Utara
Gambar L3.2 Larutan Standar Zat Warna
49
Gambar L3.3 Penimbangan Biosorben Biji Pepaya
50
Gambar L3.4 Pengukuran Volume Zat Warna (a) Methyl Orange (b) Methyl
Violet (c) Methyl Red
50
Gambar L3.5 Pencampuran Biosorben dan Zat warna (a) Methyl Orange
(b) Methyl Violet (c) Methyl Red
51
Gambar L3.6 Pengadukan Biosorben dan Zat Warna (a) Methyl Orange
(b) Methyl Violet (c) Methyl Red
51
Gambar L3.7 Proses Penyaringan (a) Methyl Orange (b) Methyl Violet
(c) Methyl Red
52
Gambar L3.8 Hasil Penyerapan Biosorben Biji Pepaya Terhadap Zat Warna
52
xvii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1
Beberapa Hasil Penelitian Terdahulu Tentang Pemanfaatan Adsorben
Sebagai Penyerapan Zat Warna
2
Tabel 2.1
Kandungan Senyawa Kimia Biji Pepaya
6
Tabel 2.2
Persyaratan Karbon Aktif (SNI 06 – 3730 – 95)
8
Tabel 2.3
Beberapa Manfaat Biosorben dalam Berbagai Bidang
9
Tabel 4.1
Bilangan Iodin Biosorben dan Luas Permukaan (m2/g) Biosorben
Biji Pepaya untuk Setiap Kondisi Aktivasi (mg/g)
22
2
Tabel L1.1 Bilangan Iodin Biosorben dan Luas Permukaan (m /g) biosorben Biji
Pepaya untuk Setiap Kondisi Aktivasi (mg/g)
38
Tabel L1.2 Hasil Kalibrasi Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
39
Tabel L1.3 Hasil Penyerapan Zat Warna Methyl Orange
39
Tabel L1.4 Hasil Penyerapan zat Warna Methyl Violet
40
Tabel L1.5 Hasil Penyerapan Zat Warna Methyl Red
40
xviii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA HASIL PENELITIAN
38
L1.1 DATA PENENTUAN BIOSORBEN YANG DIGUNAKAN UNTUK
PENYERAPAN ZAT WARNA
38
L1.2 DATA KALIBRASI KONSENTRASI ZAT WARNA
39
L1.3 DATA ANALISA PENYERAPAN ZAT WARNA
39
L1.3.1 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Orange
39
L1.3.2 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Violet
40
L1.3.3 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Red
40
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
41
L2.1 PERHITUNGAN PEMBUATAN LARUTAN STANDAR ZAT WARNA
41
L2.1.1 Pembuatan Larutan Induk Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
41
L2.1.2 Pembuatan Larutan Standar Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
41
L2.2 PERHITUNGAN BILANGAN IODIN
42
L2.3 PERHITUNGAN LUAS PERMUKAAN BIOSOREBEN
43
L2.4 PERHITUNGAN ZAT WARNA TERADSORPSI
45
L2.3.1 Zat Warna Methyl Orange
45
L2.3.2 Zat Warna Methyl Violet
46
L2.3.3 Zat Warna Methyl Red
47
LAMPIRAN 3 FOTO HASIL PENELITIAN
49
L3.1 FOTO BIOSORBEN YANG DIGUNAKAN UNTUK MENYERAP
ZAT WARNA
49
L3.2 FOTO PEMBUATAN LARUTAN STANDAR ZAT WARNA
49
L3.3 FOTO PEMBUATAN ZAT WARNA
50
xix
Universitas Sumatera Utara
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE,
METHYL VIOLET DAN METHYL RED
SKRIPSI
Oleh :
LARA INDRA RANITA
120405009
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
APRIL 2017
Universitas Sumatera Utara
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE,
METHYL VIOLET DAN METHYL RED
SKRIPSI
Oleh :
LARA INDRA RANITA
120405009
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
APRIL 2017
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI
PENJERAP ZAT WARNA METHYL ORANGE, METHYL
VIOLET DAN METHYL RED
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya
sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa
karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia
menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan,
2017
Lara Indra Ranita
NIM. 120405009
i
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul :
PENGGUNAAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA SEBAGAI PENJERAP ZAT
WARNA METHYL ORANGE, METHYL VIOLET DAN METHYL RED
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah
diujikan pada sidang ujian skripsi pada 20 April 2017 dan dinyatakan memenuhi
syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui
Medan, 20 April 2017
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Bambang Trisakti, M.T
Dra. Siswarni MZ., M.Si.
NIP. 19660925 199103 1 003
NIP. 195707257 198701 2 001
Dosen Penguji I
Dosen Penguji II
Dr. Ir. Iriany, M.Si
Okta Bani S.T., M.T
NIP.19640613 199003 2 001
NIP. 19881101 201504 1 002
ii
Universitas Sumatera Utara
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat
dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan
skripsi dengan judul “Penggunaan Biosorben Biji Pepaya Sebagai Penjerap Zat
Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan Methyl Red”, berdasarkan hasil
penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
mendapatkan gelar sarjana teknik.
Hasil penelitian ini:
1.
Penelitian ini memberikan informasi mengenai pengaruh massa
biosorben dan waktu adsorpsi terhadap zat warna methyl orange, methyl
violet dan methyl red.
2.
Penelitian ini memberikan sumbangan ilmu pengetahuan mengenai
pemanfaatan limbah biji pepaya sebagai biosorben penyerapan zat
warna.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak
mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Dra. Siswarni MZ., M.Si selaku Pembimbing.
2.
Ir Iriany., M.Si dan Okta Bani S.T., M.T selaku Penguji
3.
Ir. Bambang Trisakti, M.T selaku Koordinator Skripsi.
4.
Saudara – saudara tersayang Rena Indra Kartika dan Sistri Putri Indriani
yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat, dan doa
kepada penulis.
5.
Rekan penelitian Dandri Safitri yang telah banyak membantu dan
memberikan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini.
6.
Teman sejawat, adik dan abang/kakak senior serta teman-teman stambuk
2012 khususnya Feni Sari Putri dan Aulia Fitri yang telah banyak
memberikan banyak dukungan, semangat, doa, pembelajaran hidup dan
kenangan tak terlupakan kepada penulis.
vii
Universitas Sumatera Utara
7.
Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen
Teknik Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan
bantuan kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa laporan hasil penelitian ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi
kesempurnaan skripsi ini.
Medan,
2017
Penulis
Lara Indra Ranita
viii
Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
Bapak & Ibu tercinta
Bapak Sabarudin dan Ibu Indrawani
Tak ada kata-kata indah yang mampu ku rangkai setiap hari, melainkan
hanya do’a yang dapat ku persembahkan
Agar kalian senantiasa sehat dan kuat dalam letih
Terima kasih atas doa, pengorbanan, motivasi dan pembelajaran hidup yang
telah kalian berikan
Hingga aku mampu menjadi seorang sarjana teknik
"Dan rendahkanlah dirimu terhadap keduanya dengan penuh kasih sayang dan
ucapkanlah.'Wahai Tuhanku!' Sayangilah keduanya sebagaimana mereka berdua telah
mendidik aku di waktu kecil." [Surah Al-Isra ayat 23]
ix
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
: Lara Indra Ranita
NIM
: 120405009
Tempat, tanggal lahir : Payakumbuh / 12 Oktober 1993
Nama Orang Tua
: Sabaruddin dan Indrawani
Alamat Orang Tua:
Koto Baru Payobasung, Kecamatan Payakumbuh Timur, Kota
Payakumbuh, Sumatera Barat
Asal Sekolah:
• TK Lestari Koto Baru Payobasung tahun 1999–2000
• SD Negeri 09 Koto Baru Payobasung tahun 2000–2006
• SMP N 5 Payakumbuh tahun 2006–2009
• SMA Negeri 3 Payakumbuh tahun 2009–2012
Beasiswa yang pernah diperoleh:
1. Beasiswa Bidikmisi 2012 - 2016
Pengalaman Organisasi/Kerja:
1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2017
sebagai Anggota
2. K3MI AL-HADIID FT USU periode 2012/2013
3. Ikatan Mahasiswa Payakumbuh Lima Puluh Kota (IMAPALIKO) USU periode
2012/2017 sebagai Anggota
4. Covalen Study Group (CSG) Teknik Kimia USU periode 2014/2015 sebagai
Bendahara Umum
5. Kerja Praktek di PT Semen Padang Indarung II/III, Padang, Sumatera Barat pada
tanggal 02 Februari – 01 April 2016
x
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Biosorben adalah bahan yang memiliki banyak pori dimana proses adsorpsi
berlangsung pada dinding pori atau terjadi pada daerah tertentu di dalam partikel
tersebut. Biosorben dari biji pepaya digunakan untuk menyerap zat warna tekstil,
yaitu methyl orange, methyl violet dan methyl red. Tujuan dari penelitian ini
adalah mempelajari pengaruh waktu adsorpsi dan massa biosorben terhadap
kemampuan daya serap zat warna. Penelitian ini menggunakan biji pepaya sebagai
bahan baku. Biosorben biji pepaya masing – masing 0,5, 1,0 dan 1,5 g
dicampurkan ke dalam 20 mL larutan zat warna. Larutan diaduk dengan
menggunakan magnetic stirrer selama 20, 30 dan 40 menit. Hasil terbaik
diperoleh untuk methyl violet dengan daya adsorpsi terbesar yaitu 9,547 mg/g.
Kata kunci: adsorpsi, biji pepaya, biosorben, methyl orange, methyl violet, methyl
red
xi
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Biosorbent is a highly porosis material in which the adsorption process takes
place on the pore wall or occurs in a particular region within the particle. Biosorbent
from papaya seeds is used to adsorb textile dye such as methyl orange, methyl violet
and methyl red. The purpose of this research was to study the effect of adsorption
time and biosorbent mass on dye adsorption. This research used papaya seed as raw
material. As much as 0.5, 1.0 and 1.5 g papaya seed biosorbent were mixed into 20
mL dye solution respectively. The solution was stirred using a magnetic stirrer on
hot plate for 20, 30 and 40 minutes. The best results was obtained for methyl violet
with the highest adsorption capacity at 9.547 mg/g.
Keywords: adsorption, biosorbent, methyl orange, methyl violet, methyl red, papaya
seeds
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xii
DAFTAR TABEL
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
xv
BAB I
BAB II
BAB III
PENDAHULUAN
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Perumusan Masalah
3
1.3 Tujuan Penelitian
3
1.4 Manfaat Penelitian
3
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
4
TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 BIJI PEPAYA
5
2.2 BIOSORBEN
7
2.3 ADSORPSI
10
2.4 ZAT WARNA
11
2.4.1 Methyl Orange
12
2.4.2 Methyl Violet
13
2.4.3 Methyl Red
14
2.5 SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
15
METODOLOGI PENELITIAN
17
3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN
17
3.2 BAHAN DAN PERALATAN
17
3.2.1 Bahan
17
xiii
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Peralatan
17
3.3 PROSEDUR PERCOBAAN
18
3.3.1 Pembuatan Larutan Methyl orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
18
3.3.2 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Massa
18
3.3.3 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Waktu
3.4 FLOWCHART PERCOBAAN
18
19
3.4.1 Pembuatan Larutan Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
19
3.4.2 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Massa
20
3.4.3 Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl
Violet dan Methyl Red dengan Variasi Waktu
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
21
22
4.1 PENENTUAN BIOSORBEN TERBAIK YANG
DIGUNAKAN UNTUK PENYERAPAN ZAT WARNA
METHYL ORANGE, METHYL VIOLET DAN METHYL RED 22
4.2 PENGARUH MASSA BIOSORBEN DAN WAKTU
ADSORPSI TERHADAP DAYA SERAP ZAT WARNA
23
4.2.1 Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Serap Zat
Warna
23
4.2.1.1 Methyl Orange
24
4.2.1.2 Methyl Violet
25
4.2.1.3 Methyl Red
26
4.2.2 Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Serap Zat warna 27
4.2.2.1 Methyl Orange
28
xiv
Universitas Sumatera Utara
BAB V
4.2.2.2 Methyl Violet
29
4.2.2.3 Methyl Red
30
KESIMPULAN DAN SARAN
32
5.1
32
KESIMPULAN
5.2 SARAN
32
DAFTAR PUSTAKA
33
LAMPIRAN 1
38
LAMPIRAN 2
41
LAMPIRAN 3
43
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Biji Pepaya
5
Gambar 2.2 Struktur Methyl Orange
12
Gambar 2.3 Struktur Methyl Violet
14
Gambar 2.4 Strutur Molekul Methyl Red
14
Gambar 2.5 Cara Kerja Spektrofotometer UV-Vis
16
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Larutan Methyl Orange, Methyl Violet
dan Methyl Red
19
Gambar 3.2 Flowchart Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red dengan Variasi Massa
20
Gambar 3.3 Flowchart Penentuan Kemampuan Daya Serap Biosorben Biji
Pepaya Terhadap Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red dengan Variasi Waktu
Gambar 4.1
21
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Orange
Gambar 4.2
24
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Violet
Gambar 4.3
25
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Red
Gambar 4.4
26
Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Orange
Gambar 4.5
28
Pengaruh Waktu Adsorpsi Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Violet
Gambar 4.6
29
Pengaruh Massa Biosorben Terhadap Daya Adsorpsi Zat Warna
Methyl Red
30
Gambar L2.1 Kurva Kalibrasi
43
Gambar L2.2 Kurva Kalibrasi Zat Warna Methyl Orange
45
Gambar L2.3 Kurva Kalibrasi Zat Warna Methyl Violet
46
Gambar L2.4 Kurva kalibrasi Zat Warna Methyl Red
47
Gambar L3.1 Biosorben Biji Pepaya
48
xvi
Universitas Sumatera Utara
Gambar L3.2 Larutan Standar Zat Warna
49
Gambar L3.3 Penimbangan Biosorben Biji Pepaya
50
Gambar L3.4 Pengukuran Volume Zat Warna (a) Methyl Orange (b) Methyl
Violet (c) Methyl Red
50
Gambar L3.5 Pencampuran Biosorben dan Zat warna (a) Methyl Orange
(b) Methyl Violet (c) Methyl Red
51
Gambar L3.6 Pengadukan Biosorben dan Zat Warna (a) Methyl Orange
(b) Methyl Violet (c) Methyl Red
51
Gambar L3.7 Proses Penyaringan (a) Methyl Orange (b) Methyl Violet
(c) Methyl Red
52
Gambar L3.8 Hasil Penyerapan Biosorben Biji Pepaya Terhadap Zat Warna
52
xvii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1
Beberapa Hasil Penelitian Terdahulu Tentang Pemanfaatan Adsorben
Sebagai Penyerapan Zat Warna
2
Tabel 2.1
Kandungan Senyawa Kimia Biji Pepaya
6
Tabel 2.2
Persyaratan Karbon Aktif (SNI 06 – 3730 – 95)
8
Tabel 2.3
Beberapa Manfaat Biosorben dalam Berbagai Bidang
9
Tabel 4.1
Bilangan Iodin Biosorben dan Luas Permukaan (m2/g) Biosorben
Biji Pepaya untuk Setiap Kondisi Aktivasi (mg/g)
22
2
Tabel L1.1 Bilangan Iodin Biosorben dan Luas Permukaan (m /g) biosorben Biji
Pepaya untuk Setiap Kondisi Aktivasi (mg/g)
38
Tabel L1.2 Hasil Kalibrasi Zat Warna Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
39
Tabel L1.3 Hasil Penyerapan Zat Warna Methyl Orange
39
Tabel L1.4 Hasil Penyerapan zat Warna Methyl Violet
40
Tabel L1.5 Hasil Penyerapan Zat Warna Methyl Red
40
xviii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1 DATA HASIL PENELITIAN
38
L1.1 DATA PENENTUAN BIOSORBEN YANG DIGUNAKAN UNTUK
PENYERAPAN ZAT WARNA
38
L1.2 DATA KALIBRASI KONSENTRASI ZAT WARNA
39
L1.3 DATA ANALISA PENYERAPAN ZAT WARNA
39
L1.3.1 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Orange
39
L1.3.2 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Violet
40
L1.3.3 Data Analisa Penyerapan Zat Warna Methyl Red
40
LAMPIRAN 2 CONTOH PERHITUNGAN
41
L2.1 PERHITUNGAN PEMBUATAN LARUTAN STANDAR ZAT WARNA
41
L2.1.1 Pembuatan Larutan Induk Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
41
L2.1.2 Pembuatan Larutan Standar Methyl Orange, Methyl Violet dan
Methyl Red
41
L2.2 PERHITUNGAN BILANGAN IODIN
42
L2.3 PERHITUNGAN LUAS PERMUKAAN BIOSOREBEN
43
L2.4 PERHITUNGAN ZAT WARNA TERADSORPSI
45
L2.3.1 Zat Warna Methyl Orange
45
L2.3.2 Zat Warna Methyl Violet
46
L2.3.3 Zat Warna Methyl Red
47
LAMPIRAN 3 FOTO HASIL PENELITIAN
49
L3.1 FOTO BIOSORBEN YANG DIGUNAKAN UNTUK MENYERAP
ZAT WARNA
49
L3.2 FOTO PEMBUATAN LARUTAN STANDAR ZAT WARNA
49
L3.3 FOTO PEMBUATAN ZAT WARNA
50
xix
Universitas Sumatera Utara