PENURUNAN KADAR FOSFOR PADA NATRIUM SILIKAT HASIL ROASTED PASIR KUARSA DENGAN PENAMBAHAN KITOSAN-EDTA DAN KOAGULAN.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENURUNAN KADAR FOSFOR PADA NATRIUM SILIKAT
HASIL ROASTED PASIR KUARSA DENGAN PENAMBAHAN

KITOSAN-EDTA DAN KOAGULAN

Disusun Oleh :

BOBY PRAMUTAMA
M0307034

SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian
persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA
Februari, 2013
commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul
”PENURUNAN KADAR FOSFOR PADA NATRIUM SILIKAT HASIL
ROASTED PASIR KUARSA DENGAN PENAMBAHAN KITOSAN-EDTA
DAN KOAGULAN” adalah benar-benar hasil penelitian sendiri dan belum

pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi
dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat kerja atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 2013

BOBY PRAMUTAMA

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Penurunan Kadar Fosfor pada Natrium Silikat hasil Roasted
Pasir Kuarsa dengan Penambahan Kitosan-EDTA dan Koagulan
BOBY PRAMUTAMA
Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian penurunan kadar fosfor pada larutan natrium
silikat hasil roasted pasir kuarsa dari Kendawang, Kalimantan Barat. Tujuan dari
penelitian ini adalah mempelajari efektifitas penurunan kadar fosfor pada larutan
natrium silikat hasil roasted pasir kuarsa dengan kompleksasi menggunakan
material kitosan-EDTA dan dengan metode koagulasi dengan penambahan
alumunium sulfat dan kalsium hidroksida.
Proses
kompleksasi
dengan kitosan-EDTA dilakukan untuk
menghilangkan fosfor dalam bentuk fosfor kation. Data menunjukkan
kompleksasi menggunakan kitosan-EDTA mampu menurunkan kadar fosfor (P)
dalam natrium silikat sebesar 67,06 %. Penurunan kadar fosfor dengan metode
koagulasi menggunakan koagulan alumunium sulfat dan kalsium hidroksida
dilakukan dengan variasi konsentrasi koagulan. Hasil menunjukkan semakin besar
konsentrasi koagulan, semakin rendah kadar fosfor tersisa di dalam sampel larutan
natrium silikat. Efektifitas tertinggi penurunan kadar fosfor dengan alumunium
sulfat dan kalsium hidroksida diperoleh pada konsetrasi koagulan 150 ppm
masing-masing 71,31 % dan 71,71 %. Proses gabungan kompleksasi
menggunakan kitosan-EDTA dan proses koagulasi menghasilkan efektifitas
menggunakan koagulan alumunium sulfat dan koagulan kalsium hidroksida

masing-masing sebesar 90,56% dan 91,01%.
Kata kunci : natrium silikat, fosfor, kitosan-EDTA, alumunium sulfat, kalsium
hidroksida

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

THE DECREASED PHOSPHOR LEVEL IN QUARTZ SANDROASTED NATRIUM SILICATE BY ADDING CHITOSANEDTA AND COAGULANT
BOBY PRAMUTAMA
Department of Chemistry, Faculty of Mathematic and Science
Sebelas Maret University
ABSTRACT
Research of decreased levels of phosphorus in sodium silicate solution
results from the quartz sand roasted Kendawang, West Kalimantan has been
conducted. The purpose of this research is to study the effectiveness of the
reduced levels of phosphorus in a solution of sodium silicate quartz sand roasted
result with complexation using chitosan-EDTA material and coagulation method

with the addition of aluminum sulfate and calcium hydroxide.
The process of complexation with chitosan-EDTA performed to remove
phosphorus as phosphorus cations. Data showed complexation using chitosanEDTA material could reduce levels of phosphorus (P) in sodium silicate at 67,06
%. Reduced levels phosphorus by coagulation method using a coagulant
aluminum sulfate and calcium hydroxide performed with various concentrations
of coagulant. The results showed higher concentrations of coagulant, the lower
levels of phosphorus remaining in the sample solution of sodium silicate. The
highest effectiveness reduced levels of phosphorus on solution by aluminum
sulfate and calcium hydroxide respectively 71,31 % and 71,71 % were obtained at
coagulant concentration 150 ppm. Combined process using chitosan-EDTA
complexation and coagulation processes generate effectiveness using aluminum
sulfate coagulant and coagulant calcium hydroxide 90.56% and 91.01%
respectively.
Keywords: Natrium silicate, phosphorus, Chitosan-EDTA, aluminum sulfate,
calcium hydroxide

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

MOTTO

Keadaan baik maupun keadaan buruk hanya kita dan Allah yang
tahu, karena semua itu sudah menjadi takdirNya dan kita semua
hanya bisa melakukan sebaik-baiknya dan berdoa kepadaNya.
(obypram)

Gunakanlah waktumu untuk saling memberi dan berbagi kasih
bersama keluarga, itulah yang membuat hidup lebih berarti.
(anonim)

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PERSEMBAHAN

Dengan penuh rasa syukur kepada Allah S. W. T., Karya
kecilku ini adalah sebuah persembahan sederhana untuk:
Mamaku terkasih (Endah Turlistiani) & papaku
(Suhartono), terima kasih atas semua
pendidikan, pembelajaran, kasih sayang, doa,
dan pengorbanannya.
Adikku (Ayu Pratiwi) yang selalu tiada henti
mendoakan dan memberikan support selama ini.

Keluarga besarku ( Budhe Eny, Pakdhe Dar, Om Oyon,
Tante In, Budhe Yuli, Budhe Ery, Om Eko, Tante Esra,
Tante Nung, Om Margono, Mbak Retno, Mbak Galuh,
Bang Binsar, Adi, Tista, Pipi, Willi, Wemmi, Sari, Andre)
yang telah mendoakan ku dan memberi dorongan dan
semangat.
Danang, Sofyan(mbah kaji), Dek Lia, Mas Bambang, Eko,
Topan, Farly, Gilang, Yadi serta teman-teman lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang selalu
berbagi suka maupun duka. Sukses untuk kalian semua.


commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, syukur terlantun kehadirat Allah SWT atas segala
limpahan rahmat, nikmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penulisan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Penurunan Kadar Fosfor Pada Natrium Silikat Hasil Roasted Pasir
Kuarsa dengan Penambahan Kitosan-EDTA dan Koagulan” ini banyak pihak
yang telah membantu. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Dr. Eddy Heraldy, M.Si selaku ketua jurusan Kimia Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
2. Dr. Sayekti Wahyuningsih, M.Si, selaku Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan, arahan dan kesabarannya selama menyelesaikan
skripsi.
3. Edi Pramono, M.Si selaku Pembimbing II yang telah memberikan

bimbingan, arahan dan kesabarannya selama menyelesaikan skripsi.
4. Dr. rer. Nat. A. Heru Wibowo, Msi selaku pembimbing akademis.
5. Bapak/Ibu Dosen dan seluruh staf Jurusan Kimia FMIPA UNS atas ilmu
yang berguna dalam menyusun skripsi ini.
6. Bapak Eko Sulistyono, S.T beserta staf-staf ahli Metalurgi LIPI Serpong,
atas bantuan, informasi dan kerjasamanya.
7. Laboran di Laboratorium Kimia Dasar FMIPA UNS.
8. Laboran di SUBLAB KIMIA UNS.
9. Saudara seperjuangan penelitian mas Bambang Sasongko, Man Jadda Wa
Jadda.
10. Teman-teman Kimia angkatan 2007 atas semua dukungan dan
persahabatannya selama ini.
11. Mahasiswa jurusan Kimia angkatan 2008 - 2012 atas dukungannya.
12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah
membantu kelancaran penyusunan Skripsi ini sampai selesai.
Semoga Allah SWT membalas jerih payah dan pengorbanan yang telah diberikan
dengan balasan yang lebih baik. commit to user

perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua
pihak dalam rangka untuk menyempurnakan skripsi ini. Akhirnya penulis
berharap, semoga karya kecil ini dapat memberikan manfaat bagi ilmu
pengetahuan dan bagi pembaca.

Surakarta, Februari 2013

Boby Pramutama

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI


HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................... iii
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................... iv
HALAMAN ABSTRACT ................................................................................... v
HALAMAN MOTTO ........................................................................................ vi
PERSEMBAHAN .............................................................................................. vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... x
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xv
BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................. 1
A. Latar Belakang Masalah................................................................. 1
B. Perumusan Masalah........................................................................ 3
1. Identifikasi masalah .................................................................. 3
2. Batasan masalah ........................................................................ 4
3. Rumusan masalah ..................................................................... 5
C. Tujuan Penelitian........................................................................... 5
D. Manfaat Penelitian ........................................................................ 5
BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................... 6
A. Tinjauan Pustaka ........................................................................... 6
1. Natrium Silikat hasil roasted Pasir Silika ................................. 6
2. Fosfor ........................................................................................ 9
3. Kitosan-EDTA .......................................................................... 9
4. Proses Koagulasi ....................................................................... 12
5. Sifat-sifat Alumunium sulfat dan penggunaannya .................... 13
6. Sifat-sifat Kalsiumcommit
hidroksida
dan penggunaannya ................. 14
to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

7. Spektrofotometer IR (FTIR) . ................................................

15

8. Spektrofotometer UV-Visible..............................................

16

9. Themogrvimetric/Differential Thermal Analysis (TGA/DTA).

16

B. Kerangka Pemikiran..................................................................

17

C. Hipotesis.................................................................................

19

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN.....................................................

20

A. Metodologi Penelitian...............................................................

20

B. Tempat dan Waktu Penelitian...................................................

20

C. Alat dan Bahan..........................................................................

20

1. Alat.......................................................................................

20

2. Bahan ..................................................................................

21

D. Prosedur Penelitian....................................................................

21

1. Pembuatan Larutan Natrium Silikat.....................................

21

2. Sintesis dan karakterisasi kitosan-EDTA..............................

22

3. Pengurangan kadar fosfor dengan menggunakan kitosanEDTA...............................................................................

22

4. Penetapan kadar fosfor dengan spektrofotometer UV-Vis (SNI
06-6989-2004).....................................................................

22

5. Pengurangan kadar fosfor dengan proses koagulasi................

23

6. Karakterisasi dengan Spektrofotometer Inframerah................

24

7. Karakterisasi dengan TGA/DTA..........................................

24

F. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data……………………...

25

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………...

26

A. Penurunan Kadar Fosfor pada Natrium silikat dengan

26

Kitosan-EDTA.......................................................................... 26
1. Sintesis kitosan-EDTA.......................................................... 26
2. Pengukuran Kadar fosfor pada larutan natrium silikat
menggunakan spektrofotometer UV-Vis............................... 31
3. Penurunan kadar fosfor dengan penambahan kitosanEDTA pada larutan natrium silikat........................................ 32
33
commit
to Natrium
user
B. Penurunan Kadar Fosfor
pada
Silikat dengan

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Koagulan....................................................................................

33

1. Pengurangan fosfor dengan menggunakan koagulan
34
Alumunium Sulfat………………….................................... 38
39
2. Pengurangan fosfor dengan menggunakan koagulan Kalsium
Hidroksida...............................................................

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………...
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 1. Spesifikasi logam pengotor yang masih diijinkan pada silika
solar grade ..................................................................................... 9
Tabel 2. Berat

EDTA

yang

berikatan

dengan

kitosan

(tersintesis) ..................................................................................... 27
Tabel 3. Hasil

pada

proses

penambahan

kitosan-

EDTA… ......................................................................................... 32
Tabel 4. Efektivitas penurunan kandungan fosfor pada larutan natrium
silikat dengan metode koagulasi .................................................... 36
Tabel 5. Efektivitas penurunan kandungan fosfor pada larutan natrium
silikat

dengan

metode

kompleksasi

dan

metode

koagulasi ........................................................................................ 37

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 1.

Pasir kuarsa Indonesia………………………........................

Gambar 2.

(a) Pasir Kuarsa Indonesia (b) material murni silika 99,999

7

%.........................................................................................

8

Gambar 3.

Struktur Kimia dari EDTA- Kitosan…..................................

11

Gambar 4.

Proses koagulasi…………………………..............................

18

Gambar 5.

Spektra FTIR : (a) kitosan (b) EDTA (c) senyawa yang
mengendap..............................................................................

27

Gambar 6.

Spektrum FT-IR : (a) EDTA (b) Kitosan (c) Kitosan-EDTA..

28

Gambar 7.

Reaksi pembentukan kitosan-EDTA.......................................

29

Gambar 8.

Termogram TGA/DTA (a) Kitosan (b) Kitosan-EDTA..........

30

Gambar 9.

Konsentrasi fosfor tersisa pada larutan natrium silikat setelah
proses koagulasi dengan variasi konsentrasi koagulan
alumunium sulfat [Al2(SO4)3.18 H2O]..................................

34

Gambar 10. Konsetrasi fosfor tersisa pada larutan natrium silikat setelah
proses koagulasi dengan variasi konsentrasi koagulan
kalsium hidroksida [Ca(OH)2]..............................................

commit to user

35

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.

Spektra Inframerah (FTIR) …………………….………….. ......... 44

Lampiran 2.

Spektra DTA/TGA……...…… ...................................................... 47

Lampiran 3.

Perhitungan efektifitas penurunan kadar fosfor pada larutan

natrium silikat………………………………………………. ................................. 48
Lampiran 4.

Diagram tahapan metode Penelitian ............................................... 55

commit to user