PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG TELUR AYAM S
PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG TELUR AYAM
SEBAGAI PENGADSORPSI LOGAM MERKURI DI SUNGAI
KAPUAS KALIMANTAN BARAT
“Diajukan Untuk Mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah
BIO EXPO Universitas Jambi”
Oleh :
Dian Suci Atika
F 02111005
Aulia Fitriani
C 51110021
Dewi Pramita
F 04209009
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2014
i
LEMBAR PENGESAHAN
1. Judul Naskah
PEMANFAATAN
:
CANGKANG
TELUR
PENGADSORPSI
LOGAM
AYAM
MERKURI
LIMBAH
SEBAGAI
DI
SUNGAI
KAPUAS KALIMANTAN BARAT
2. Ketua Tim
a. Nama Lengkap
: Dian Suci Atika
b. NIM
: F02111005
c. Jurusan/ Fakultas
: Pendidikan KIMIA/ Fkip
d. Universitas
: Tanjungpura
e. Alamat Rumah
: Jalan Silat Baru No. K46
f. E-mail
: sucidian42@yahoo.com
g. No.Hp
: 089693404650
3. Anggota Tim
: 2 Orang
4. Dosen Pembimbing
:
a. Nama Lengkap
: Husna Amalya Melati M, Si
b. NIP
: 198112032006042001
c. Alamat Rumah
: Jalan Prof. Dr. M. Yamin Gg. Morodadi
Pontianak
Pontianak, 4 Maret 2014
ii
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala
limpahan rahmat, karunia dan pertolongan-Nya, sehingga penulis mampu
menyelesaikan tulisan ilmiah ini. Karya Ilmiah ini berjudul “Pemanfaatan Limbah
Cangkang Telur Ayam sebagai Pengadsropsi Logam Merkuri di Sungai Kapuas
Kalimantan Barat”. Karya ilmiah ini disusun dalam rangka mengikuti Lomba
Karya Tulis Ilmiah Nasional BIO EXPO Universitas Jambi.
Dalam menyelesaikan tulisan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang memberikan kontribusi dalam penulisan karya tulis ini.
Secara khusus, ucapan terima kasih penulis hanturkan kepada :
1. Pembantu Rektor III Universitas Tanjungpura yang telah memberikan motivasi
dan bantuannya.
2. Kedua Orang tua yang selalu memberikan dukungan berupa moril maupun
materil, serta doa untuk kesuksesan penulis.
3. Teman-teman dan keluarga atas do’a dan dukungannya.
Demikian karya tulis ini kami buat, kritik dan saran yang membangun
sangat dibutuhkan sebagai evaluasi kedepannya. Akhir kata, penulis ingin
mengucapkan semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat menambah khasanah ilmu
pengetahuan.
Pontianak, 4 Maret 2014
Penulis
iii
iii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................
ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
BAB I PENDAHULUAN
A.Latar Belakang ................................................................................................
1
B.Perumusan Masalah ........................................................................................
2
C.Tujuan .............................................................................................................
3
D. Manfaat ..........................................................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A.Sungai Kapuas ................................................................................................
4
B.Cangkang Telur ..............................................................................................
5
C.Adsorpsi ..........................................................................................................
6
D.Logam Merkuri ..............................................................................................
8
E.Pertambngan Emas Timah Ilegal ( PETI ) ..................................................... 10
BAB III METODE PENULISAN
A.Pendekatan Penulisan ...................................................................................... 12
B.Studi Kepustakaan .......................................................................................... 12
C.Tahapan Penulisan .......................................................................................... 12
BAB IV PEMBAHASAN ................................................................................. 13
BAB V PENUTUP
A.Kesimpulan .................................................................................................... 19
B. Saran .............................................................................................................. 19
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 20
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota ........................................................... 22
Lampiran 2. KTM .............................................................................................. 24
Lampiran 3. Bukti Transfer ................................................................................ 25
iv
iv
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sungai Kapuas merupakan sungai terpanjang di Kalimantan Barat.
Sungai ini menjadi denyut aktifitas masyarakat Kalimantan Barat khususnya
kota Pontianak mulai dari perdagangan sampai aktifitas rumah tangga seperti
mandi dan mencuci. Seiring dengan aktifitas masyarakat yang membuang
limbah langsung ke sungai menyebabkan kualitas air sungai Kapuas menurun.
Penyebab lainnya yang menjadi pemicu pencemaran di sungai Kapuas adalah
aktifitas pabrik dan industri yang menghasilkan limbah berupa logam-logam
berat dan zat-zat kimia yang sangat berbahaya.
Pada konsentrasi yang sangat rendah efek logam berat seperti arsenik,
timbal, kadmium dan merkuri dapat berpengaruh langsung dan terakumulasi
pada rantai makanan, logam berat juga dapat ditransfer dalam jangkauan yang
sangat jauh di lingkungan, sehingga berpotensi mengganggu kehidupan biota
lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan manusia, hewan,
tanaman maupun lingkungan walaupun dalam jangka waktu yang lama dan
jauh dari sumber pencemar utamanya.
Maraknya penambangan emas tanpa izin di Kalbar yang umumnya
berada di tepian sungai kini menjadi ancaman tambahan bagi pengguna air
DAS Kapuas. Data Dinas Pertambangan dan Energi Kalbar, hingga Juli 2012
ada 351 izin perusahaan dengan total areal 2.150.171 hektar; 93 izin dengan
total 523.155 hektar sudah mengeksploitasi. Terdapat pula 267 titik PETI
(Penambangan Emas Tanpa Izin) di Kalbar dengan luas lahan 6.613 hektar.
Salah satu masalah yang paling meresahkan bagi masyarakat di sekitar lokasi
PETI adalah penggunaan bahan berbahaya beracun (B3) yaitu; merkuri (Hg).
Penggunaan merkuri sebagai bahan untuk mengikat dan pemisah biji emas
dengan pasir, lumpur dan air yang tidak dikelola dengan baik akan membawa
dampak bagi penambang emas maupun masyarakat sekitar lokasi PETI,
dimana merkuri yang sudah dipakai dari hasil pengelolaan biji emas biasanya
dibuang begitu saja di badan sungai dan konsekuensinya badan sungai wadah
penampungan logam-logam berat tersebut.
1
Berdasarkan
penelitian
yang
telah
dilakukan
oleh
mahasiswa
pascasarjana Institut Pertanian Bogor, bahwa air Kapuas di Kota Pontianak
sudah tercemar dengan indikasi konsentrasi polutan yang tinggi, seperti
parameter fisika, kimia dan biologi. Untuk fisika, menunjukan konsentrasi
rata-rata TDS (Total Dissolved Solid/ zat padat terlarut) sebesar 1.223 mg
(miligram)/I (liter) dan TSS (Toxic Shock Syndrome) sebesar 250mg/L di
muara Jungkat. Sedangkan untuk parameter kimia menunjukan konsentrasi
tinggi dan telah melewati baku mutu air kelas I, II, III dan IV yaitu PP no 82
tahun 2001 yang diindikasikan melalui adanya indikator dimana Sungai
Kapuas telah tercemar oleh merkuri (Lasmi Yulistiana, 2010). Dari hasil
penelitian ini, dapat dilihat bahwa sungai Kapuas telah tercemar oleh logam
berat yang dapat membahayakan kesehatan masyarakat. Logam berat tidak
dapat mengalami metabolisme di dalam tubuh sehingga akan mengendap dan
bersifat karsinogenik. Oleh karena itu perlu adanya solusi alternatif untuk
mengurangi tingkat pencemaran logam berat di sungai Kapuas. Gagasan yang
penulis ajukan adalah dengan pemanfaatan limbah cangkang telur ayam
sebagai zat pengadsorbsi logam berat.
Cangkang telur memiliki sifat-sifat adsorpsi yang baik, seperti struktur
pori, CaCO3 dan protein asam mukopolisakarida yang dapat dikembangkan
menjadi
adsorben.
Gugus
fungsi
terpenting
dari
protein
asam
mukopolisakarida adalah karboksil, amina dan sulfat yang dapat mengikat ion
logam berat untuk membentuk ikatan ion. Selain itu, cangkang telur
merupakan agen netralisasi dimana semua jenis larutan mudah mengalami
kesetimbangan sehingga logam berat dapat mengendap dan terdeposit dalam
partikel cangkang telur. Pembuatan dan pengaplikasiannya sangat sederhana
sehingga dapat diterapkan pada masyarakat dan diharapkan dapat membantu
dalam mengurangi pencemaran air sungai oleh logam berat dalam rangka
mewujudkan restorasi lingkunga yang aman dan terkendali.
B. Rumusan Masalah
Pemanfaatan air yang bersumber dari sungai Kapuas untuk memenuhi
kebutuhan hidup memiliki kendala yaitu tingkat pencemaran yang semakin
2
tinggi, yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia, hewan, dan kelestarian
lingkungan. Oleh karena itu, upaya yang dapat digunakan adalah memanfaatkan
limbah yang banyak terdapat di lingkungan seperti limbah cangkang telur untuk
mengurangi tingkat pencemaran oleh logam berat di sungai Kapuas.
C. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari pemanfaatan limbah cangkang telur ayam
adalah tersedianya air yang bersih, layak konsumsi, dan bebas merkuri yang
berasal dari sungai Kapuas bagi masyarakat Kalimantan barat, dan juga
memanfaatkan limbah lokal yang mencemari lingkungan menjadi barang yang
memiliki daya guna dalam upaya mewujudkan lingkungan yang aman dan
terkendali .
D. Manfaat
Manfaat penulisan dari karya tulis ini, antara lain:
1. Sebagai rujukan untuk mengolah limbah cangkang telur untuk mengadsorpsi
logam merkuri pada air sungai Kapuas.
2. Sebagai petunjuk masyarakat untuk bersama-sama mencari solusi dalam
memanfaatkan limbah yang terakumulasi di lingkungan masyarakat.
3. Sebagai sumber informasi bagi masyarakat bahwa limbah cangkang telur
dapat digunakan sebagai alternatif adsorban logam merkuri yang terdapat
pada air sungai Kapuas dan biaya yang dikeluarkan relatif murah.
4. Sebagai solusi alternatif bagi pemerintah dalam menyediakan pasokan air
bersih kepada masyarakat di Kalimantan Barat.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sungai Kapuas
Sungai Kapuas yang merupakan sungai terpanjang di Kalimantan Barat
yaitu 1.806 km dan pada jarak 942 km dapat dilayari. Sungai Kapuas
merupakan rumah dari lebih 700 jenis ikan dengan sekitar 12 jenis ikan
langka dan 40 jenis ikan yang terancam punah. Potensi perikanan air tawar di
sungai Kapuas adalah mencapai 2 juta ton. Hutan yang masih terlindungi
dengan baik menyebabkan sungai Kapuas terjaga kelestariannya. DAS
(Daerah Aliran Sungai) Kapuas memiliki kekhususan tersendiri dibandingkan
DAS lainnya di Kalimantan Barat. Selain merupakan sungai terpanjang
(1,086 Km) juga melalui 7 Kabupaten dan 1 Kota, DAS Kapuas merupakan
muara dari 9 sub-DAS yang ada di 8 wilayah di Kalimantan Barat. Luas areal
DAS Kapuas dan Sub DAS Kapuas mencapai 10,040,646 ha atau 69,32%
dari total luas areal 3 DAS di Kalimantan Barat.
Kondisi tersebut menunjukkan peran penting dari keberadaan DAS
kapuas sebagai penunjang kehidupan masyarakat yang ada di Kalimantan
Barat dimana terdapat 1,715,310 jiwa yang bergantung hidupnya kepada
keberlanjutan DAS Kapuas. Ketergantungan masyarakat disekitar DAS
Kapuas meliputi: sumber air bersih, teransportasi, dan sumber mata pencarian
masyarakat. 60% daerah aliran sungai (watershed) di Kalimantan Barat
mengalami krisis yang terjadi sebagai akibat pembukaan dan pengembangan
kawasan watershed secara eksploitatif.
Sungai Kapuas berperan sebagai sumber penghidupan, karena
masyarakat yang berada di sepanjang Sungai Kapuas sangatlah tergantung
dengan fungsi Sungai Kapuas ini. Mulai dari aktivitas sehari-hari (bercocok
Tanam) hingga sebagai MCK. Dengan kondisi pasang – surut menjadi
karakteristik sungai di Kalimantan Barat yang di pengaruhi musim,
dimanfaatkan oleh sebagain masyarakat untuk melakukan penanaman jenis
tumbuhan berumur pendek.
4
Sumber mata air sungai Kapuas yang berada di wilayah perhuluan
mempunyai peran sangat penting dari keberadaan dan keseimbangan Pulau
Kalimantan. Karena lokasi sumber mata air Sungai Kapuas berada 4 kawasan
pegunungan dan 3 Taman nasional. Keempat kawasan pegunungan tersebut
ialah Pegununan Schwaneer (Sub Das Melawi, sebagian Sungai Sepauk,
Sekadau, Pawan Hulu), Pegunungan Muller (Sub Das Manday) , Pegunungan
Kapuas Hulu (Sungai Ambaloh, Sungai Kapuas Hulu, Danau Sentarum),
Pegunungan Kapuas Tengah (Sungai Ketungau, Sungau Sekayam, Sebagian
Sungai Sepauk).
Sebagai sarana transportasi yang murah, Sungai Kapuas dapat
menghubungkan daerah satu ke daerah lain di wilayah Kalimantan Barat, dari
pesisir Kalimantan Barat sampai ke daerah pedalaman Putussibau dihulu
sungai ini . Dan selain itu, sungai Kapuas juga merupakan sumber mata
pencaharian untuk menambah penghasilan keluarga dengan menjadi
nelayan/penangkap ikan secara tradisional.
B. Cangkang Telur
Cangkang telur Atau Kulit Telur merupakan lapisan luar dari telur yang
berfungsi melindungi semua bagian telur dari luka atau kerusakan (Anonim,
2003).
Bila dilihat dengan mikroskop maka kulit telur terdiri dari 4 lapisan yaitu:
1. Lapisan kutikula
Lapisan kutikula merupakan protein transparan yang melapisi permukaan
kulit telur. Lapisan ini melapisi pori-pori pada kulit telur, tetapi sifatnya
masih dapat dilalui gas sehingga keluarnya uap air dan gas CO2 masih
dapat terjadi.
2. Lapisan busa
Lapisan ini merupakan bagian terbesar dari lapisan kulit telur. Lapisan ini
terdiri dari protein dan lapisan kapur yang terdiri dari kalsium karbonat,
kalsium fosfat, magnesium karbonat dan magnesium fosfat.
5
3. Lapisan mamilary
Lapisan ini merupakan lapisan ketiga dari kulit telur yang terdiri dari
lapisan yang berbentuk kerucut dengan penampang bulat atau lonjong.
Lapisan ini sangat tipis dan terdiri dari anyaman protein dan mineral.
4. Lapisan membrane
Merupakan bagian lapisan kulit telur yang terdalam. Terdiri dari dua
lapisan selaput yang menyelubungi seluruh isi telur. Tebalnya lebih
kurang 65 mikron (Nasution, 1997).
Komposisi kimia dari kulit telur terdiri dari protein 1,71%, lemak
0,36%, air 0,93%, serat kasar 16,21%, abu 71,34% (Nasution, 1997).
Berdasarkan hasil penelitian, serbuk kulit telur ayam mengandung kalsium
sebesar 401±7,2 gram atau sekitar 39% kalsium, dalam bentuk kalsium
karbonat (Schaafsma, 2000).
Kalsium karbonat adalah garam kalsium yang terdapat pada kapur, batu
kapur, pualam dan merupakan komponen utama yang terdapat pada kulit telur
(Soine, 1961).
Kalsium karbonat berupa serbuk, putih, tidak berbau, tidak berasa,
stabil di udara. Praktis tidak larut dalam air, kelarutan dalam air meningkat
dengan adanya sedikit garam amonium atau karbon dioksida. Larut dalam
asam nitrat dengan membentuk gelembung gas.
Salah satu sifat kimia dari kalsium karbonat yaitu dapat menetralisasi
asam. Penggunaan kalsium karbonat dalam bidang farmasi adalah sebagai
antasida karena kemampuannya dalam menetralisir asam, namun kalsium
karbonat dapat menyebabkan konstipasi (Soine, 1961).
C. Adsorpsi
Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar
dari air limbah adalah adsorbsi. Adsorpsi merupakan terjerapnya suatu zat
(molekul atau ion) pada permukaan adsorben. Mekanisme penjerapan tersebut
dapat dibedakan menjadi dua yaitu, jerapan secara fisika (fisisorpsi) dan
jerapan secara kimia (kemisorpsi). Pada proses fisisorpsi gaya yang mengikat
adsorbat oleh adsorben adalah gaya-gaya van der Waals. Molekul terikat
6
sangat lemah dan energi yang dilepaskan pada adsorpsi fisika relatif rendah
sekitar 20 kJ/mol (Castellan 1982). Sedangkan pada proses adsorpsi kimia,
interaksi adsorbat dengan adsorben melalui pembentukan ikatan kimia.
Kemisorpsi terjadi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu partikel-partikel
adsorbat mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya van der Waals atau
melalui ikatan hidrogen. Kemudian diikuti oleh adsorpsi kimia yang terjadi
setelah adsorpsi fisika. Dalam adsorpsi kimia partikel melekat pada
permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan
cenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasi
dengan substrat (Atkins 1999).
Adsorpsi adalah proses dimana satu atau lebih unsur-unsur pokok dari
suatu larutan fluida akan lebih terkonsentrasi pada permukaan suatu padatan
tertentu (adsorbent). Dengan cara ini, komponen-komponen dari suatu
larutan, baik itu dari larutan gas ataupun cairan, bisa dipisahkan satu sama
lain (Treybal, 1980).
Adsorpsi melibatkan proses perpindahan massa dan menghasilkan
kesetimbangan distribusi dari satu atau lebih larutan antara fasa cair dan
partikel. Pemisahan dari suatu larutan tunggal antara cairan dan fasa yang
diserap membuat pemisahan larutan dari fasa cair dapat dilangsungkan.
Gambar di atas merupakan penyerapan suatu zat oleh zat pengadsorpsi.
Fase penyerap disebut sebagai adsorben. Bahan yang banyak digunakan
sebagai adsorben adalah karbon aktif, molecular sieves dan silika gel.
Permukaan adsorben pada umumnya secara fisika maupun kimia heterogen
7
dan energi ikatan sangat mungkin berbeda antara satu titik dengan titik
lainnya. Pada praktiknya, proses adsorpsi bisa dilakukan secara tunggal
namun bisa pula merupakan kelanjutan dari proses pemisahan dengan cara
destilasi.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi:
Kekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari
adsorbat maupun adsorbennya. Gejala yang umum dipakai untuk meramalkan
komponen mana yang diadsorpsi lebih kuat adalah kepolaran adsorben
dengan adsorbatnya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen
yang bersifat polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen
yang kurang polar.
Kekuatan interaksi juga dipengaruhi oleh sifat keras-lemahnya dari
adsorbat maupun adsorben. Sifat keras untuk kation dihubungkan dengan
istilah polarizing power cation, yaitu kemampuan suatu kation untuk
mempolarisasi anion dalam suatu ikatan. Kation yang mempunyai polarizing
power cation besar cenderung bersifat keras. Sifat polarizing power cation
yang besar dimiliki oleh ion-ion logam dengan ukuran (jari-jari) kecil dan
muatan yang besar. Sebaliknya sifat polarizing power cation yang rendah
dimiliki oleh ion-ion logam dengan ukuran besar namun muatannya kecil,
sehingga diklasifikasikan ion lemah. Sedangkan pengertian keras untuk anion
dihubungkan dengan istilah polarisabilitas anion yaitu, kemampuan suatu
anion untuk mengalami polarisasi akibat medan listrik dari kation. Anion
bersifat
keras
adalah
anion
berukuran
kecil,
muatan
besar
dan
elektronegativitas tinggi, sebaliknya anion lemah dimiliki oleh anion dengan
ukuran besar, muatan kecil dan elektronegatifitas yang rendah. Ion logam
keras berikatan kuat dengan anion keras dan ion logam lemah berikatan kuat
dengan anion lemah (Atkins at al. 1990).
D. Logam Merkuri
Dalam fisika, logam adalah material yang mempunyai sifat - sifat kuat,
liat, keras, dan mempunyai titik cair tinggi. Sifat fisis logam adalah
mengkilat, konduktor panas dan listrik, merenggang jika ditarik, mudah
8
ditempa, berupa padatan dalam suhu kamar, dapat ditarik oleh magnet,
memiliki kepadatan yang tinggi dan berbunyi nyaring jika dipukul. Hal ini
juga berlaku sebaliknya untuk unsur nonlogam, namun nonlogam dapat
berupa padat cair dan gas dalam suhu kamar.
Beberapa logam terkenal adalah aluminium, tembaga, emas, titanium,
uranium, dan zink. Secara singkat logam dapat diklasifikasikan menjadi:
Logam berat: besi, nikel, krom, tembaga, timah, seng.
Logam ringan: aluminium, barilium, magnesium, titanium, kalsium,
kalium, natrium.
Logam mulia: emas, perak, platina.
Logam refraktori: wolfram, molibdem, titanium, zirkonium.
Logam radoiaktif: uranium, radium.
Menurut Connell dan Miller (1995), logam berat adalah suatu logam
dengan berat jenis lebih besar. Logam ini memiliki karakter seperti berkilau,
lunak atau dapat ditempa, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang
tinggi serta bersifat kimiawi, yaitu sebagai dasar pembentukan reaksi dengan
asam. Selain itu, logam berat adalah unsur yang mempunyai nomor atom
lebih besar dari 21 dan terdapat di bagian tengah daftar periodik.
Pencemaran logam berat terhadap lingkungan terjadi karena adanya
proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut dalam
kegiatan manusia, dan secara sengaja maupun tidak sengaja membuang
berbagai limbah yang mengandung logam berat ke lingkungan. Daya
toksisitas logam berat terhadap makhluk hidup sangat bergantung pada
spesies, lokasi, umur (fase siklus hidup), daya tahan (detoksikasi) dan
kemampuan individu untuk menghindarkan diri dari pengaruh polusi.
Toksisitas pada spesies biota dibedakan menurut kriteria sebagai berikut:
biota air, biota darat, dan biota laboratorium. Sedangkan toksisitas menurut
lokasi dibagi menurut kondisi tempat mereka hidup, yaitu daerah pencemaran
berat, sedang, dan daerah nonpolusi. Umur biota juga sangat berpengaruh
terhadap daya toksisitas logam, dalam hal ini yang umurnya muda lebih peka.
Daya tahan makhluk hidup terhadap toksisitas logam juga bergantung pada
9
daya detoksikasi individu yang bersangkutan, dan faktor kesehatan sangat
mempengaruhi (Palar, 1994).
Sebagai unsur, merkuri (Hg) berbentuk cair keperakan pada suhu
kamar. Merkuri membentuk berbagai persenyawaan baik anorganik (seperti
oksida, klorida, dan nitrat) maupun organik. Merkuri dapat menjadi senyawa
anorganik melalui oksidasi dan kembali menjadi unsur merkuri (Hg) melalui
reduksi. Merkuri anorganik menjadi merkuri organik melalui kerja bakteri
anaerobictertentu dan senyawa ini secara lambat berdegredasi menjadi
merkuri anorganik. Merkuri mempunyai titik leleh-38,87 dan titik didih
35,00C. Produksi air raksa diperoleh terutama dari biji sinabar (86,2 % air
raksa). Salah satu cara melalui pemanasan biji dengan suhu 8000 C dengan
menggunakan O2 (udara).
Logam merkuri (Hg), mempunyai nama kimia hydragyrum yang berarti
cair. Logam merkuri dilambangkan dengan Hg. Pada periodika unsur kimia
Hg menempati urutan (NA) 80 dan mempunyai bobot atom (BA 200,59).
Merkuri telah dikenal manusia sejak manusia mengenal peradapan. Logam ini
dihasilkan dari bijih sinabar, HgS, yang mengandung unsur merkuri antara
0,1% - 4%.
Merkuri yang telah dilepaskan kemudian dikondensasi, sehingga
diperoleh logam cair murni. Logam cair inilah yang kemudian digunakan oleh
manusia untuk bermacam-macam keperluan.
E. Pertambangan Emas Timah Ilegal
Pertambangan adalah salah satu jenis kegiatan yang melakukan
ekstraksi mineral dan bahan tambang lainnya dari bumi, salah satunya adalah
pertambangan emas. Pertambangan emas tanpa izin (PETI) adalah kegiatan
pertambangan yang tidak mempunyai izin atau ilegal. Kegiatan pertambangan
ini dilakukan secara tradisional, yang biasanya dilakukan oleh masyarakat di
tepi sungai dengan cara mendulang. Namun hal ini sudah dilakukan dengan
mesin jet dan para penambang liar juga menggunakan bahan kimia. Lahan
yang digunakan sebagai tempat kegaiatan PETI dapat dibedakan menjadi dua,
10
yaitu dari tebing sungai dan tengah sungai. Namun demikian kegiatan PETI
lebih banyak dilakukan di tengah sungai, hal ini berarti bahan sedimen yang
disedot berasal dari dasar sungai.
Bijih/butiran masih becampur dengan komponen logam lain sehingga
perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut yaitu proses pemurnian. Proses
pemurnian yaitu dengan memisahkan bijih/butiran emas yangmasih
tercampur dengan komponen lain (mentah) dengan menggunakan bahan
kimia yaitu raksa/merkuri (Hg). Dalam prosesnya bijih/butiran emas mentah
tersebut harus dicampur dengan Hg agar emas terpisah dari logam lain.
Secara ilmiah hal tersebut bukanlah proses pemisahan tetapi emas tidak
bereaksi dengan Hg, namun komponen lain tersebut yang bereaksidengan Hg,
sehingga larut, yang akhirnya tersisa adalah murni emas. Limbah Hg dan
komponen lain tadi kemudian dibuang ke lingkungan atau perairan sungai
tanpa memikirkan akibat selanjutnya. Pertambangan Emas Timah Ilegal
(PETI) terdapat di hampir seluruh kabupaten yang ada di wilayah Kalimantan
Barat seperti di Kabupaten Landak, Kabupaten Melawi, Kabupaten Sintang,
Kabupaten Sanggau, Kabupaten Ketapang, Kabupaten Kambas, Kabupaten
Singkawang dan Kabupaten Sekadau.
11
BAB III
METODE PENULISAN
A. Pendekatan Penulisan
Metode yang penulis gunakan berupa pendekatan konseptual, menggali
masalah-masalah
yang
cukup
aktual
dengan
menyesuaikan
tema,
membandingkan dengan kondisi yang sebenarnya dan meninjau dari berbagai
disiplin ilmu yang berkaitan secara kualitatif maupun kuantitatif untuk
mendapatkan gambaran umum suatu permasalahan. Selanjutnya dikaji dan
dibahas secara analitik dan ilmiah untuk menawarkan suatu solusi inovatif
secara berkesinambungan.
B. Studi Kepustakaan
Langkah-langkah yang ditempuh penulis yaitu mencari sumber pustaka
dari berbagai literatur yang relevan dengan masalah yang dipilih untuk
digunakan sebagai referensi. Referensi yang digunakan dalam penulisan ini
yaitu jurnal ilmiah, makalah-makalah, artikel-artikel ilmiah yang dimuat di
internet, serta buku-buku yang sesuai dengan masalah penulisan.
C. Tahapan Penulisan
Penulisan diawali dengan keprihatinan terhadap kondisi lingkungan
dengan berbagai masalah yang terjadi. Penulis mengangkat suatu topik
kemudian mulai mengumpulkan referensi serta membaca beberapa hasil
penelitian (artikel, essay, makalah) beberapa ahli. Pada akhirnya materi
disusun secara sistematis sehingga menghasilkan paper yang ilmiah.
12
BAB IV
PEMBAHASAN
Kerusakan hutan, pemcemaran sungai, laut, tanah dan udara merupakan
akibat yang ditimbulkan oleh perilaku manusia yang memanfaatkan kekayaan
alam secara berlebihan dan kurang menyadari akan kerusakan lingkungan yang
akan ditimbulkannya. Karena ulah manusia kualitas lingkungan dapat menurun
dan dapat mempengaruhi kelangsungan hidup manusia di masa datang.
Salah satu penyebab pencemaran adalah banyaknya limbah merkuri
dihasilkan dari berbagai macam kegiatan industri, seperti dari industri peralatanperalatan elektris (electroplating), baterai, bahan kimia, penambang emas, dan
sebagiannya yang dibuang ke sungai sehingga menyebabkan tingginya
konsentrasi merkuri dalam air tanah dan air permukaan pada daerah
pertambangan.
Merkuri atau air raksa (Hg) merupakan golongan logam berat dengan nomor
atom 80 dan berat atom 200,6. Bentuk racun dari air raksa pada proses masuk
pada tubuh manusia adalah methyl mercury (CH3Hg+ dan CH3-Hg-CH3) dan
garam organik, partikel mercuric khlor (HgCl2). Elemen merkuri mempunyai
waktu tinggal yang relatif pendek pada tubuh manusia tetapi persenyawaan
methyl mercury tinggal pada tubuh manusia 10 kali lebih lama merkuri berbentuk
metal (logam) dan menyebabkan tidak berfungsinya otak, gelisah/gugup, ginjal,
dan kerusakan liver pada kelahiran (cacat lahir).
Methyl mercury terakumulasi pada rantai makanan, sebagai contoh adalah
merkuri bisa masuk ke dalam tubuh manusia dengan mengkonsumsi ikan yang
hidup pada perairan yang tercemar merkuri. Senyawa phenyl mercury (C6H5Hg+
dan C6H5-Hg-C6H5) bersifat racun moderat dengan waktu tinggal yang pendek
pada tubuh tetapi senyawa ini berubah bentuk secara cepat pada lingkungan
menjadi bentuk merkuri anorganik. Dari survei efek bahaya, merkuri ini adalah
bersifat racun bagi semua bentuk kehidupan, dan bersifat lambat untuk
dikeluarkan dari tubuh manusia. Methyl mercury beracun 50 kali lebih kuat
daripada merkuri anorganik.
13
Untuk itu diperlukan suatu upaya pengolahan air limbah hasil industri yang
mengandung merkuri dengan proses penyerapan (sorpsi) bahan pencemar dengan
menggunakan resin-organik yang berfungsi sebagai penukar ion baik berupa anion
atau kation (Michael dan Pierre, 1994 dan Jianlong et al. 2000), karbon aktif
(Giequel et al., 1997), dan silica gel (Leeis et al,1996) tetapi harganya relatif
mahal. Hal tersebut telah mendorong beberapa peneliti untuk mencari penyerap
alternative yang lebih mudah.
Salah satu metode alternatif untuk menghilangkan logam berat dari air yang
tercemar oleh merkuri adalah dengan adsorpsi dengan menggunakan adsorben
yang murah dan mudah di dapatkan, seperti cangkang telur ayam. Salah satu
keuntungan menggunakan biomaterial (cangkang telur ayam) sebagai adsorben
adalah mudah diregenerasi. Regenerasi dapat dilakukan melalui desorpsi sehingga
dapat dilakukan recovery logam-logam yang telah disisihkan dan adanya reuse
adsorben.
Cangkang telur yang berpori membuat dirinya menjadi bahan yang menarik
untuk dijadikan sebagai adsorben. Setiap cangkang telur mengandung 7.00017.000 pori. Kandungan terpenting dalam cangkang telur adalah kalsium karbonat
(CaCO3) yang mencapai kadar 90% dalam cangkang. Kalsium karbonat (CaCO3)
adalah komponen utama yang terdapat dalam kulit telur. CaCO3 berupa serbuk,
putih, tidak berbau, tidak berasa, stabil di udara, tidak larut dalam air, kelarutan
dalam air meningkat dengan adanya sedikit garam amonium atau karbondioksida,
larut dalam asam nitrat dengan membentuk gelembung gas. Salah satu sifat kimia
dari CaCO3 adalah dapat menetralisasi asam.
Cangkang telur memiliki sifat-sifat adsorpsi yang baik, seperti struktur pori,
CaCO3 dan protein asam mukopolisakarida yang dapat dikembangkan menjadi
adsorben. Gugus fungsi terpenting dari protein asam mukopolisakarida adalah
karboksil, amina dan sulfat yang dapat mengikat ion logam berat untuk
membentuk ikatan ion. Selain itu, cangkang telur merupakan agen netralisasi
dimana semua jenis larutan mudah mengalami kesetimbangan sehingga logam
berat dapat mengendap dan terdeposit dalam partikel cangkang telur.
Dalam proses pengadsorpsi logam merkuri, cangkang telur perlu diberi
perlakuan aktivasi fisika yaitu suatu perlakuan terhadap adsorben yang bertujuan
14
untuk memperbesar pori-pori dengan cara memecahkan ikatan kimia atau
mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga mengalami perubahan sifat
secara fisika yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap
daya adsorpsi. Tujuan dari proses ini adalah mempertinggi volume, memperluas
diameter pori dan dapat menimbulkan beberapa pori yang baru.
Metode aktivasi secara fisika antara lain dengan menggunakan uap air
(H2O), gas karbondioksida (CO2), oksigen (O2), dan nitrogen (N2). Gas-gas
tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga yang ada pada adsorben
sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan konstituen yang mudah
menguap dan membuang produksi pengotor pada adsorben.
Dasar metode aktivasi terdiri dari perawatan dengan gas pengoksidasi pada
temperatur tinggi. Proses aktivasi menghasilkan CO2 yang tersebar dalam
permukaan adsorben karena adanya reaksi antara adsorben dengan zat adsorben.
Adapun aktivasi fisika dilakukan dengan menggunakan alat furnace.
Furnace adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk memanaskan bahan,
mengubah bentuknya dan sifat-sifatnya. Prinsip kerjanya adalah memanaskan
bahan sampel dengan memasukkan dalam ruang pemanas. Panas pada termokopel
berasal dari filamen yang diberi tegangan sehingga menimbulkan panas.
Setelah melewati proses aktivasi fisika, cangkang telur yang berbentuk pori
siap untuk diaplikasikan dalam bak penampungan. Bak penampungan yang
diberikan adsorben cangkang telur dapat berupa bak penampungan PDAM yang
mengambil sumber air dari sungai Kapuas dan bak-bak penampungan d rumah
warga.
Tahap pembuatan adsorben cangkang telur terhadap logam merkuri adalah
sebagai berikut :
Proses pengumpulan cangkang
telur yang berasal dari pedagang
dan ibu rumah tangga
Pencucian cangkang telur
Penghalusan cangkang telur
15
Aktivasi fisika cangkang telur
Aplikasi cangkang telur pada
bak-bak penampungan air
Pada saat ini dalam berbagai penelitian telah menggunakan berbagai macam
jenis adsorben. Adapun setiap jenis adsorben masing-masing memiliki kelemahan
dan kelebihan dimana ditampilkan pada tabel 1.
Dari beberapa sifat kelemahan dan kelebihan pada setiap jenis adsorben
pada tabel 1 disimpulkan bahwa adsorben dari cangkang telur merupakan
adsorben yang lebih baik. Hal ini disebabkan cangkang telur merupakan limbah
dapur yang banyak dibuang dari perumahan, hotel, rumah makan dan lain
sebagainya. Selain itu, cangkang telur bernilai non ekonomis karena tidak
memiliki manfaat bagi masyarakat. Dengan mengetahui bahwa pada cangkang
telur mengandung kalsit (CaO) yang dapat menjerap logam berat maka cangkang
telur digunakan sebagai adsorben yang sesuai untuk proses adsorpsi dalam
penelitian ini.
Bahan
Kelebihan
Kelemahan
Adsorben
Tempurung
tanaman
Banyak tanaman yang memiliki Karena
tempurung
tidak
semua
tanaman memiliki kapasitas
seperti tanaman jarak pagar dan penjerapan yang sama maka
kemiri. Tanaman ini akan diolah tidak semua tanaman layak
menjadi arang aktif. Arang aktif digunakan
inilah yang sama dengan karbon menjadi
aktif.
tanaman
Namun
tidak
memiliki
untuk
diolah
karbon
aktif.
semua Dengan demikian, bahan
kapasitas baku adsorben karbon aktif
adsorpsi yang sama. Maka dari semakin
berkurang
dan
itu selalu dicari tanaman yang membuat harganya menjadi
dapat diolah menjadi adsorben mahal.
dan memiliki kapasitas adsorpsi
16
yang sama dengan karbon aktif.
Batu Kapur
Batu kapur memiliki kalsit pada Batu
kapur
permukaannya sehingga ikatan kegunaan
memiliki
lain
selain
antara logam Cd (II) dan Pb (II) sebagai adsorben, sehingga
dan adsorben membentuk larutan penggunaan
padat yang stabil .
sebagai
batu
kapur
adsorben
akan
menjadi semakin sedikit.
Cangkang
Telur
Cangkang
limbah
telur
yang
merupakan Kapasitas penjerapan dari
tidak
bersifat cangkang telur tidak sebesar
ekonomis. Jumlah cangkang telur kapasitas penjerapan batu
terdapat di lingkungan dalam kapur.
jumlah
yang banyak dan harga yang
murah. Selain itu, cangkang telur
memiliki kalsit yang sama seperti
batu
kapur
sehingga
dapat
digunakan sebagai adsorben.
Birnessite
Sintesis
Birnessite
sintesis
merupakan Pembuatan
Birnessite
hasil kalsinasi antara asam sitrat sintesis ini lebih mahal. Hal
dengan KMnO4. Birnessite ini ini disebabkan penggunaan
merupakan adsorben yang baik bahan
dalam penjerapan logam Cd.
kimia
dalam
pembuatan adsorben
seperti asam sitrat, KMnO4
dan HCl.
Limbah
Pada
limbah
Serbuk
memiliki
Kayu
digunakan
lignin
serbuk
yang
sebagai
kayu Proses pengolahan limbah
dapat serbuk
kayu
menjadi
adsorben adsorben penjerap logam
untuk menjerap logam Cu.
Cu lebih sulit. Hal ini
dikarenakan
adsorben
proses
pemanasan
pembuatan
membutuhkan
destilasi
dan
serta
17
penggunaan etanol. Dengan
peralatan
dan
bahan
tambahan
membuat
harga
dari
adsorben ini menjadi mahal.
Penggunaan limbah cangkang telur yang bersifat non ekonomis dapat
menjadi ekonomis dengan pembuatan adsorben ini. Selain itu, pada pengolahan
limbah logam Cd(II) dengan konsentrasi yang sama dibutuhkan jumlah adsorben
karbon aktif yang lebih besar dibandingkan dengan adsorben cangkang telur
bebek.
Kemampuan adsorben dalam menjerap logam berat sangat bergantung pada
luas permukaan porinya. Adapun luas permukaan cangkang telur lebih besar,
sehingga daya adsorpsinya lebih tinggi. Selain itu, cangkang telur dapat dijadikan
sebagai adsorben dalam keadaan aktivasi maupun tidak diaktivasi, sehingga lebih
fleksibel dalam pembuatan dan segi biaya. Selanjutnya, adsorben cangkang telur
memiliki kemampuan lebih dalam menjerap logam berat dibandingkan dengan
karbon aktif. Jadi, dari segi daya adsorpsi, analisa biaya, dan jumlah adsorben
dapat dilihat bahwa cangkang telur lebih baik sehingga digunakan cangkang telur
pada penelitian ini.
18
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Limbah logam berat hasil proses industri serta logam merkuri yang
merupakan limbah proses pertambangan emas tanpa izin (PETI) merupakan
penyebab pencemaran pada sungai Kapuas dan dapat membahayakan
kesehatan manusia serta kelestarian lingkungan. Permasalahan ini harus
segera diatasi dan dicari jalan keluarnya. Usaha yang dapat dilakukan adalah
dengan menyerap logam tersebut dengan proses adsorbsi menggunakan
limbah yang banyak terdapat di lingkungan masyarakat seperti limbah
cangkang telur ayam yang telah diaktifasi fisika guna meningkatkan luas
permukaan adsorben dan jari-jari porinya sehingga akan menyerap logamlogam berat secara maksimal.
B. Saran
Perlu adanya peran aktif pemerintah dalam mensukseskan kegiatan ini dan
peran aktif masyarakat untuk terlibat langsung dalam menjaga kelesatrian
sungai Kapuas.
19
DAFTAR PUSTAKA
Acharya, U., Mishra, M., Patro., J. and Panda, M.K. 2008. Effect of Vitamins C
and E on Spermatogenesis in Mice exposed to Cadmium. Reprod Toxicol,
25, 84-8.
Anonim.
(2003).
Laporan
Parktikum
Penentuan
Kadar
Air.
http://www.scribed.com/doc/14098051/Laporan-praktikum-penentuankadar-air. Diakses tanggal 23 April 2011.
Atkins, P.W., (1999), Kimia Fisika, University Lecturer and Fellow of Lincoln
College, Oxford.
Beukering, P., Schaafsma,M., Usup, A., dan Embang, M., 2009, Nilai Ekonomi
Lahan Gambut di Kalimantan Tengah: Persepsi Masyarakat Terhadap
Kegiatan Rehabilitasi dan Revitalisasi Eks PLG Kalimantan Tengah
Castellan GW. 1982 Physical Chemistry. Third Edition. New York: General
Graphic Servies
Connel, D. W. dan Miller, G. J. 1995. Kimia dan Otoksikologi Pencemaran.
Cetakan Pertama. Jakarta: Universitas Indonesia.
Darmono, 1995,”Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup”, Penerbit UIPress, Jakarta.
Kusmiyati, dkk. 2012. Pemanfaatan Karbon Aktif Arang Batubara (KAAB) untuk
Menurunkan Kadar Ion Logam Berat Cu2+ dan Ag+ pada Limbah Cair
Industri. Jurnal Reaktor Vol 14 No. 1 April 2012 Halaman 51-60.
20
Krisnawati, dkk. 2013. Penjerapan Logam Kadmium (Cd2+) dengan Adsorben
Cangkang Telur Bebek yang Telah diaktivasi. Jurnal Teknik Kimia USU,
Vol 12, No. 3.
Lutfi, I Nasution. 1997. Pengaturan Penguasaan Penggunaan Tanah dalam Upaya
Pengendalian Fungsi Lahan Tanah Pertanian Sawah Beririgasi dan
Mmempertahankan Swasembada Beras. Seminar Nasional Studi
Kebijakan Tata Ruang dan Pertanahan. Yogyakarta.
Palar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta. Jakarta,
133-139.
Prasetyo, Dwi Guno. 2013. Pengaruh Remunerasi Terhadap Prestasi Karyawan
Pada Kompartment SDM di PT PLN ( Persero ) Distributor Jawa Barat.
Universitas Pendidikan Indonesia.
Robert E. Treybal.1980. Mass Transfer Operation. Third edition. by Mc GrawwHill International Book Company.
Soine, T.O and C.O Wilson. 1961. Rogers Inorganic Pharmaceutical Chemistry.
Lea and Febiger Philandelpia
Robert E Treyball, (1980), “Mass Transfer Operation”, 3rdedition, Mc Graw Hill,
Kogakusha Japan.
Yulistiana, Lasmi. 2010. Study Of Water Quality And Pollutant–Loaded Capacity
Of Kapuas River, Pontianak City, West Kalimantan. Bogor. IPB.
21
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota
KETUA
1. Nama lengkap
: Dian Suci Atika
2. Tempat tanggal lahir
: Pemangkat, 5 Januari 1994
3. NIM
: F02111005
4. Fakultas/ jurusan/ prodi
: KIP/P.MIPA/Pendidikan Kimia
5. Universitas
: Universitas Tanjungpura Pontianak
6. Alamat email
: sucidian42@yahoo.com
7. Prestasi/penghargaan
:
1. Finalis LKTIN Universitas Andalas tahun 2013
2. Finalis Bussines Plan Competition Universitas Prasetya Mulya tahun 2014
3. PKM-M didanai DIKTI tahun 2013
Anggota 1
1. Nama lengkap
: Aulia Fitriani
2. Tempat tanggal lahir
: Singkawang, 17 April 1992
3. NIM
: C51110021
4. Fakultas/ jurusan/ prodi
: Pertanian/BDP/Agroteknologi
5. Universitas
: Tanjungpura
6. Alamat email
: fitrianiaulia@gmail.com
7. Prestasi/penghargaan
: Juara III LKTI Loktimanas Brawijaya
Juara III LKTI Sippi IPB
Juara III LKTI Phythoplazm Farmasi Untan
22
Anggota 2
1. Nama lengkap
: Dewi Pramita
2. Tempat tanggal lahir
: Bogor, 24 Desember 1991
3. NIM
: F 04209009
4. Fakultas/ jurusan/ prodi
: KIP / P MIPA / Pendidikan Matematika
5. Universitas
: Tanjungpura Pontianak
6. Alamat email
: dewi.d.pramita@gmail.com
7. Prestasi/penghargaan
: Juara III Lomba RBC Bakrie
23
LAMPIRAN 2. Kartu Tanda Mahasiswa
24
Lampiran 3 : Bukti Transfer
25
SEBAGAI PENGADSORPSI LOGAM MERKURI DI SUNGAI
KAPUAS KALIMANTAN BARAT
“Diajukan Untuk Mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah
BIO EXPO Universitas Jambi”
Oleh :
Dian Suci Atika
F 02111005
Aulia Fitriani
C 51110021
Dewi Pramita
F 04209009
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2014
i
LEMBAR PENGESAHAN
1. Judul Naskah
PEMANFAATAN
:
CANGKANG
TELUR
PENGADSORPSI
LOGAM
AYAM
MERKURI
LIMBAH
SEBAGAI
DI
SUNGAI
KAPUAS KALIMANTAN BARAT
2. Ketua Tim
a. Nama Lengkap
: Dian Suci Atika
b. NIM
: F02111005
c. Jurusan/ Fakultas
: Pendidikan KIMIA/ Fkip
d. Universitas
: Tanjungpura
e. Alamat Rumah
: Jalan Silat Baru No. K46
f. E-mail
: sucidian42@yahoo.com
g. No.Hp
: 089693404650
3. Anggota Tim
: 2 Orang
4. Dosen Pembimbing
:
a. Nama Lengkap
: Husna Amalya Melati M, Si
b. NIP
: 198112032006042001
c. Alamat Rumah
: Jalan Prof. Dr. M. Yamin Gg. Morodadi
Pontianak
Pontianak, 4 Maret 2014
ii
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas segala
limpahan rahmat, karunia dan pertolongan-Nya, sehingga penulis mampu
menyelesaikan tulisan ilmiah ini. Karya Ilmiah ini berjudul “Pemanfaatan Limbah
Cangkang Telur Ayam sebagai Pengadsropsi Logam Merkuri di Sungai Kapuas
Kalimantan Barat”. Karya ilmiah ini disusun dalam rangka mengikuti Lomba
Karya Tulis Ilmiah Nasional BIO EXPO Universitas Jambi.
Dalam menyelesaikan tulisan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada
berbagai pihak yang memberikan kontribusi dalam penulisan karya tulis ini.
Secara khusus, ucapan terima kasih penulis hanturkan kepada :
1. Pembantu Rektor III Universitas Tanjungpura yang telah memberikan motivasi
dan bantuannya.
2. Kedua Orang tua yang selalu memberikan dukungan berupa moril maupun
materil, serta doa untuk kesuksesan penulis.
3. Teman-teman dan keluarga atas do’a dan dukungannya.
Demikian karya tulis ini kami buat, kritik dan saran yang membangun
sangat dibutuhkan sebagai evaluasi kedepannya. Akhir kata, penulis ingin
mengucapkan semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat menambah khasanah ilmu
pengetahuan.
Pontianak, 4 Maret 2014
Penulis
iii
iii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................
ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
BAB I PENDAHULUAN
A.Latar Belakang ................................................................................................
1
B.Perumusan Masalah ........................................................................................
2
C.Tujuan .............................................................................................................
3
D. Manfaat ..........................................................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A.Sungai Kapuas ................................................................................................
4
B.Cangkang Telur ..............................................................................................
5
C.Adsorpsi ..........................................................................................................
6
D.Logam Merkuri ..............................................................................................
8
E.Pertambngan Emas Timah Ilegal ( PETI ) ..................................................... 10
BAB III METODE PENULISAN
A.Pendekatan Penulisan ...................................................................................... 12
B.Studi Kepustakaan .......................................................................................... 12
C.Tahapan Penulisan .......................................................................................... 12
BAB IV PEMBAHASAN ................................................................................. 13
BAB V PENUTUP
A.Kesimpulan .................................................................................................... 19
B. Saran .............................................................................................................. 19
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 20
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota ........................................................... 22
Lampiran 2. KTM .............................................................................................. 24
Lampiran 3. Bukti Transfer ................................................................................ 25
iv
iv
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sungai Kapuas merupakan sungai terpanjang di Kalimantan Barat.
Sungai ini menjadi denyut aktifitas masyarakat Kalimantan Barat khususnya
kota Pontianak mulai dari perdagangan sampai aktifitas rumah tangga seperti
mandi dan mencuci. Seiring dengan aktifitas masyarakat yang membuang
limbah langsung ke sungai menyebabkan kualitas air sungai Kapuas menurun.
Penyebab lainnya yang menjadi pemicu pencemaran di sungai Kapuas adalah
aktifitas pabrik dan industri yang menghasilkan limbah berupa logam-logam
berat dan zat-zat kimia yang sangat berbahaya.
Pada konsentrasi yang sangat rendah efek logam berat seperti arsenik,
timbal, kadmium dan merkuri dapat berpengaruh langsung dan terakumulasi
pada rantai makanan, logam berat juga dapat ditransfer dalam jangkauan yang
sangat jauh di lingkungan, sehingga berpotensi mengganggu kehidupan biota
lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan manusia, hewan,
tanaman maupun lingkungan walaupun dalam jangka waktu yang lama dan
jauh dari sumber pencemar utamanya.
Maraknya penambangan emas tanpa izin di Kalbar yang umumnya
berada di tepian sungai kini menjadi ancaman tambahan bagi pengguna air
DAS Kapuas. Data Dinas Pertambangan dan Energi Kalbar, hingga Juli 2012
ada 351 izin perusahaan dengan total areal 2.150.171 hektar; 93 izin dengan
total 523.155 hektar sudah mengeksploitasi. Terdapat pula 267 titik PETI
(Penambangan Emas Tanpa Izin) di Kalbar dengan luas lahan 6.613 hektar.
Salah satu masalah yang paling meresahkan bagi masyarakat di sekitar lokasi
PETI adalah penggunaan bahan berbahaya beracun (B3) yaitu; merkuri (Hg).
Penggunaan merkuri sebagai bahan untuk mengikat dan pemisah biji emas
dengan pasir, lumpur dan air yang tidak dikelola dengan baik akan membawa
dampak bagi penambang emas maupun masyarakat sekitar lokasi PETI,
dimana merkuri yang sudah dipakai dari hasil pengelolaan biji emas biasanya
dibuang begitu saja di badan sungai dan konsekuensinya badan sungai wadah
penampungan logam-logam berat tersebut.
1
Berdasarkan
penelitian
yang
telah
dilakukan
oleh
mahasiswa
pascasarjana Institut Pertanian Bogor, bahwa air Kapuas di Kota Pontianak
sudah tercemar dengan indikasi konsentrasi polutan yang tinggi, seperti
parameter fisika, kimia dan biologi. Untuk fisika, menunjukan konsentrasi
rata-rata TDS (Total Dissolved Solid/ zat padat terlarut) sebesar 1.223 mg
(miligram)/I (liter) dan TSS (Toxic Shock Syndrome) sebesar 250mg/L di
muara Jungkat. Sedangkan untuk parameter kimia menunjukan konsentrasi
tinggi dan telah melewati baku mutu air kelas I, II, III dan IV yaitu PP no 82
tahun 2001 yang diindikasikan melalui adanya indikator dimana Sungai
Kapuas telah tercemar oleh merkuri (Lasmi Yulistiana, 2010). Dari hasil
penelitian ini, dapat dilihat bahwa sungai Kapuas telah tercemar oleh logam
berat yang dapat membahayakan kesehatan masyarakat. Logam berat tidak
dapat mengalami metabolisme di dalam tubuh sehingga akan mengendap dan
bersifat karsinogenik. Oleh karena itu perlu adanya solusi alternatif untuk
mengurangi tingkat pencemaran logam berat di sungai Kapuas. Gagasan yang
penulis ajukan adalah dengan pemanfaatan limbah cangkang telur ayam
sebagai zat pengadsorbsi logam berat.
Cangkang telur memiliki sifat-sifat adsorpsi yang baik, seperti struktur
pori, CaCO3 dan protein asam mukopolisakarida yang dapat dikembangkan
menjadi
adsorben.
Gugus
fungsi
terpenting
dari
protein
asam
mukopolisakarida adalah karboksil, amina dan sulfat yang dapat mengikat ion
logam berat untuk membentuk ikatan ion. Selain itu, cangkang telur
merupakan agen netralisasi dimana semua jenis larutan mudah mengalami
kesetimbangan sehingga logam berat dapat mengendap dan terdeposit dalam
partikel cangkang telur. Pembuatan dan pengaplikasiannya sangat sederhana
sehingga dapat diterapkan pada masyarakat dan diharapkan dapat membantu
dalam mengurangi pencemaran air sungai oleh logam berat dalam rangka
mewujudkan restorasi lingkunga yang aman dan terkendali.
B. Rumusan Masalah
Pemanfaatan air yang bersumber dari sungai Kapuas untuk memenuhi
kebutuhan hidup memiliki kendala yaitu tingkat pencemaran yang semakin
2
tinggi, yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia, hewan, dan kelestarian
lingkungan. Oleh karena itu, upaya yang dapat digunakan adalah memanfaatkan
limbah yang banyak terdapat di lingkungan seperti limbah cangkang telur untuk
mengurangi tingkat pencemaran oleh logam berat di sungai Kapuas.
C. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dari pemanfaatan limbah cangkang telur ayam
adalah tersedianya air yang bersih, layak konsumsi, dan bebas merkuri yang
berasal dari sungai Kapuas bagi masyarakat Kalimantan barat, dan juga
memanfaatkan limbah lokal yang mencemari lingkungan menjadi barang yang
memiliki daya guna dalam upaya mewujudkan lingkungan yang aman dan
terkendali .
D. Manfaat
Manfaat penulisan dari karya tulis ini, antara lain:
1. Sebagai rujukan untuk mengolah limbah cangkang telur untuk mengadsorpsi
logam merkuri pada air sungai Kapuas.
2. Sebagai petunjuk masyarakat untuk bersama-sama mencari solusi dalam
memanfaatkan limbah yang terakumulasi di lingkungan masyarakat.
3. Sebagai sumber informasi bagi masyarakat bahwa limbah cangkang telur
dapat digunakan sebagai alternatif adsorban logam merkuri yang terdapat
pada air sungai Kapuas dan biaya yang dikeluarkan relatif murah.
4. Sebagai solusi alternatif bagi pemerintah dalam menyediakan pasokan air
bersih kepada masyarakat di Kalimantan Barat.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sungai Kapuas
Sungai Kapuas yang merupakan sungai terpanjang di Kalimantan Barat
yaitu 1.806 km dan pada jarak 942 km dapat dilayari. Sungai Kapuas
merupakan rumah dari lebih 700 jenis ikan dengan sekitar 12 jenis ikan
langka dan 40 jenis ikan yang terancam punah. Potensi perikanan air tawar di
sungai Kapuas adalah mencapai 2 juta ton. Hutan yang masih terlindungi
dengan baik menyebabkan sungai Kapuas terjaga kelestariannya. DAS
(Daerah Aliran Sungai) Kapuas memiliki kekhususan tersendiri dibandingkan
DAS lainnya di Kalimantan Barat. Selain merupakan sungai terpanjang
(1,086 Km) juga melalui 7 Kabupaten dan 1 Kota, DAS Kapuas merupakan
muara dari 9 sub-DAS yang ada di 8 wilayah di Kalimantan Barat. Luas areal
DAS Kapuas dan Sub DAS Kapuas mencapai 10,040,646 ha atau 69,32%
dari total luas areal 3 DAS di Kalimantan Barat.
Kondisi tersebut menunjukkan peran penting dari keberadaan DAS
kapuas sebagai penunjang kehidupan masyarakat yang ada di Kalimantan
Barat dimana terdapat 1,715,310 jiwa yang bergantung hidupnya kepada
keberlanjutan DAS Kapuas. Ketergantungan masyarakat disekitar DAS
Kapuas meliputi: sumber air bersih, teransportasi, dan sumber mata pencarian
masyarakat. 60% daerah aliran sungai (watershed) di Kalimantan Barat
mengalami krisis yang terjadi sebagai akibat pembukaan dan pengembangan
kawasan watershed secara eksploitatif.
Sungai Kapuas berperan sebagai sumber penghidupan, karena
masyarakat yang berada di sepanjang Sungai Kapuas sangatlah tergantung
dengan fungsi Sungai Kapuas ini. Mulai dari aktivitas sehari-hari (bercocok
Tanam) hingga sebagai MCK. Dengan kondisi pasang – surut menjadi
karakteristik sungai di Kalimantan Barat yang di pengaruhi musim,
dimanfaatkan oleh sebagain masyarakat untuk melakukan penanaman jenis
tumbuhan berumur pendek.
4
Sumber mata air sungai Kapuas yang berada di wilayah perhuluan
mempunyai peran sangat penting dari keberadaan dan keseimbangan Pulau
Kalimantan. Karena lokasi sumber mata air Sungai Kapuas berada 4 kawasan
pegunungan dan 3 Taman nasional. Keempat kawasan pegunungan tersebut
ialah Pegununan Schwaneer (Sub Das Melawi, sebagian Sungai Sepauk,
Sekadau, Pawan Hulu), Pegunungan Muller (Sub Das Manday) , Pegunungan
Kapuas Hulu (Sungai Ambaloh, Sungai Kapuas Hulu, Danau Sentarum),
Pegunungan Kapuas Tengah (Sungai Ketungau, Sungau Sekayam, Sebagian
Sungai Sepauk).
Sebagai sarana transportasi yang murah, Sungai Kapuas dapat
menghubungkan daerah satu ke daerah lain di wilayah Kalimantan Barat, dari
pesisir Kalimantan Barat sampai ke daerah pedalaman Putussibau dihulu
sungai ini . Dan selain itu, sungai Kapuas juga merupakan sumber mata
pencaharian untuk menambah penghasilan keluarga dengan menjadi
nelayan/penangkap ikan secara tradisional.
B. Cangkang Telur
Cangkang telur Atau Kulit Telur merupakan lapisan luar dari telur yang
berfungsi melindungi semua bagian telur dari luka atau kerusakan (Anonim,
2003).
Bila dilihat dengan mikroskop maka kulit telur terdiri dari 4 lapisan yaitu:
1. Lapisan kutikula
Lapisan kutikula merupakan protein transparan yang melapisi permukaan
kulit telur. Lapisan ini melapisi pori-pori pada kulit telur, tetapi sifatnya
masih dapat dilalui gas sehingga keluarnya uap air dan gas CO2 masih
dapat terjadi.
2. Lapisan busa
Lapisan ini merupakan bagian terbesar dari lapisan kulit telur. Lapisan ini
terdiri dari protein dan lapisan kapur yang terdiri dari kalsium karbonat,
kalsium fosfat, magnesium karbonat dan magnesium fosfat.
5
3. Lapisan mamilary
Lapisan ini merupakan lapisan ketiga dari kulit telur yang terdiri dari
lapisan yang berbentuk kerucut dengan penampang bulat atau lonjong.
Lapisan ini sangat tipis dan terdiri dari anyaman protein dan mineral.
4. Lapisan membrane
Merupakan bagian lapisan kulit telur yang terdalam. Terdiri dari dua
lapisan selaput yang menyelubungi seluruh isi telur. Tebalnya lebih
kurang 65 mikron (Nasution, 1997).
Komposisi kimia dari kulit telur terdiri dari protein 1,71%, lemak
0,36%, air 0,93%, serat kasar 16,21%, abu 71,34% (Nasution, 1997).
Berdasarkan hasil penelitian, serbuk kulit telur ayam mengandung kalsium
sebesar 401±7,2 gram atau sekitar 39% kalsium, dalam bentuk kalsium
karbonat (Schaafsma, 2000).
Kalsium karbonat adalah garam kalsium yang terdapat pada kapur, batu
kapur, pualam dan merupakan komponen utama yang terdapat pada kulit telur
(Soine, 1961).
Kalsium karbonat berupa serbuk, putih, tidak berbau, tidak berasa,
stabil di udara. Praktis tidak larut dalam air, kelarutan dalam air meningkat
dengan adanya sedikit garam amonium atau karbon dioksida. Larut dalam
asam nitrat dengan membentuk gelembung gas.
Salah satu sifat kimia dari kalsium karbonat yaitu dapat menetralisasi
asam. Penggunaan kalsium karbonat dalam bidang farmasi adalah sebagai
antasida karena kemampuannya dalam menetralisir asam, namun kalsium
karbonat dapat menyebabkan konstipasi (Soine, 1961).
C. Adsorpsi
Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar
dari air limbah adalah adsorbsi. Adsorpsi merupakan terjerapnya suatu zat
(molekul atau ion) pada permukaan adsorben. Mekanisme penjerapan tersebut
dapat dibedakan menjadi dua yaitu, jerapan secara fisika (fisisorpsi) dan
jerapan secara kimia (kemisorpsi). Pada proses fisisorpsi gaya yang mengikat
adsorbat oleh adsorben adalah gaya-gaya van der Waals. Molekul terikat
6
sangat lemah dan energi yang dilepaskan pada adsorpsi fisika relatif rendah
sekitar 20 kJ/mol (Castellan 1982). Sedangkan pada proses adsorpsi kimia,
interaksi adsorbat dengan adsorben melalui pembentukan ikatan kimia.
Kemisorpsi terjadi diawali dengan adsorpsi fisik, yaitu partikel-partikel
adsorbat mendekat ke permukaan adsorben melalui gaya van der Waals atau
melalui ikatan hidrogen. Kemudian diikuti oleh adsorpsi kimia yang terjadi
setelah adsorpsi fisika. Dalam adsorpsi kimia partikel melekat pada
permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan
cenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasi
dengan substrat (Atkins 1999).
Adsorpsi adalah proses dimana satu atau lebih unsur-unsur pokok dari
suatu larutan fluida akan lebih terkonsentrasi pada permukaan suatu padatan
tertentu (adsorbent). Dengan cara ini, komponen-komponen dari suatu
larutan, baik itu dari larutan gas ataupun cairan, bisa dipisahkan satu sama
lain (Treybal, 1980).
Adsorpsi melibatkan proses perpindahan massa dan menghasilkan
kesetimbangan distribusi dari satu atau lebih larutan antara fasa cair dan
partikel. Pemisahan dari suatu larutan tunggal antara cairan dan fasa yang
diserap membuat pemisahan larutan dari fasa cair dapat dilangsungkan.
Gambar di atas merupakan penyerapan suatu zat oleh zat pengadsorpsi.
Fase penyerap disebut sebagai adsorben. Bahan yang banyak digunakan
sebagai adsorben adalah karbon aktif, molecular sieves dan silika gel.
Permukaan adsorben pada umumnya secara fisika maupun kimia heterogen
7
dan energi ikatan sangat mungkin berbeda antara satu titik dengan titik
lainnya. Pada praktiknya, proses adsorpsi bisa dilakukan secara tunggal
namun bisa pula merupakan kelanjutan dari proses pemisahan dengan cara
destilasi.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi:
Kekuatan interaksi adsorbat dengan adsorben dipengaruhi oleh sifat dari
adsorbat maupun adsorbennya. Gejala yang umum dipakai untuk meramalkan
komponen mana yang diadsorpsi lebih kuat adalah kepolaran adsorben
dengan adsorbatnya. Apabila adsorbennya bersifat polar, maka komponen
yang bersifat polar akan terikat lebih kuat dibandingkan dengan komponen
yang kurang polar.
Kekuatan interaksi juga dipengaruhi oleh sifat keras-lemahnya dari
adsorbat maupun adsorben. Sifat keras untuk kation dihubungkan dengan
istilah polarizing power cation, yaitu kemampuan suatu kation untuk
mempolarisasi anion dalam suatu ikatan. Kation yang mempunyai polarizing
power cation besar cenderung bersifat keras. Sifat polarizing power cation
yang besar dimiliki oleh ion-ion logam dengan ukuran (jari-jari) kecil dan
muatan yang besar. Sebaliknya sifat polarizing power cation yang rendah
dimiliki oleh ion-ion logam dengan ukuran besar namun muatannya kecil,
sehingga diklasifikasikan ion lemah. Sedangkan pengertian keras untuk anion
dihubungkan dengan istilah polarisabilitas anion yaitu, kemampuan suatu
anion untuk mengalami polarisasi akibat medan listrik dari kation. Anion
bersifat
keras
adalah
anion
berukuran
kecil,
muatan
besar
dan
elektronegativitas tinggi, sebaliknya anion lemah dimiliki oleh anion dengan
ukuran besar, muatan kecil dan elektronegatifitas yang rendah. Ion logam
keras berikatan kuat dengan anion keras dan ion logam lemah berikatan kuat
dengan anion lemah (Atkins at al. 1990).
D. Logam Merkuri
Dalam fisika, logam adalah material yang mempunyai sifat - sifat kuat,
liat, keras, dan mempunyai titik cair tinggi. Sifat fisis logam adalah
mengkilat, konduktor panas dan listrik, merenggang jika ditarik, mudah
8
ditempa, berupa padatan dalam suhu kamar, dapat ditarik oleh magnet,
memiliki kepadatan yang tinggi dan berbunyi nyaring jika dipukul. Hal ini
juga berlaku sebaliknya untuk unsur nonlogam, namun nonlogam dapat
berupa padat cair dan gas dalam suhu kamar.
Beberapa logam terkenal adalah aluminium, tembaga, emas, titanium,
uranium, dan zink. Secara singkat logam dapat diklasifikasikan menjadi:
Logam berat: besi, nikel, krom, tembaga, timah, seng.
Logam ringan: aluminium, barilium, magnesium, titanium, kalsium,
kalium, natrium.
Logam mulia: emas, perak, platina.
Logam refraktori: wolfram, molibdem, titanium, zirkonium.
Logam radoiaktif: uranium, radium.
Menurut Connell dan Miller (1995), logam berat adalah suatu logam
dengan berat jenis lebih besar. Logam ini memiliki karakter seperti berkilau,
lunak atau dapat ditempa, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang
tinggi serta bersifat kimiawi, yaitu sebagai dasar pembentukan reaksi dengan
asam. Selain itu, logam berat adalah unsur yang mempunyai nomor atom
lebih besar dari 21 dan terdapat di bagian tengah daftar periodik.
Pencemaran logam berat terhadap lingkungan terjadi karena adanya
proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut dalam
kegiatan manusia, dan secara sengaja maupun tidak sengaja membuang
berbagai limbah yang mengandung logam berat ke lingkungan. Daya
toksisitas logam berat terhadap makhluk hidup sangat bergantung pada
spesies, lokasi, umur (fase siklus hidup), daya tahan (detoksikasi) dan
kemampuan individu untuk menghindarkan diri dari pengaruh polusi.
Toksisitas pada spesies biota dibedakan menurut kriteria sebagai berikut:
biota air, biota darat, dan biota laboratorium. Sedangkan toksisitas menurut
lokasi dibagi menurut kondisi tempat mereka hidup, yaitu daerah pencemaran
berat, sedang, dan daerah nonpolusi. Umur biota juga sangat berpengaruh
terhadap daya toksisitas logam, dalam hal ini yang umurnya muda lebih peka.
Daya tahan makhluk hidup terhadap toksisitas logam juga bergantung pada
9
daya detoksikasi individu yang bersangkutan, dan faktor kesehatan sangat
mempengaruhi (Palar, 1994).
Sebagai unsur, merkuri (Hg) berbentuk cair keperakan pada suhu
kamar. Merkuri membentuk berbagai persenyawaan baik anorganik (seperti
oksida, klorida, dan nitrat) maupun organik. Merkuri dapat menjadi senyawa
anorganik melalui oksidasi dan kembali menjadi unsur merkuri (Hg) melalui
reduksi. Merkuri anorganik menjadi merkuri organik melalui kerja bakteri
anaerobictertentu dan senyawa ini secara lambat berdegredasi menjadi
merkuri anorganik. Merkuri mempunyai titik leleh-38,87 dan titik didih
35,00C. Produksi air raksa diperoleh terutama dari biji sinabar (86,2 % air
raksa). Salah satu cara melalui pemanasan biji dengan suhu 8000 C dengan
menggunakan O2 (udara).
Logam merkuri (Hg), mempunyai nama kimia hydragyrum yang berarti
cair. Logam merkuri dilambangkan dengan Hg. Pada periodika unsur kimia
Hg menempati urutan (NA) 80 dan mempunyai bobot atom (BA 200,59).
Merkuri telah dikenal manusia sejak manusia mengenal peradapan. Logam ini
dihasilkan dari bijih sinabar, HgS, yang mengandung unsur merkuri antara
0,1% - 4%.
Merkuri yang telah dilepaskan kemudian dikondensasi, sehingga
diperoleh logam cair murni. Logam cair inilah yang kemudian digunakan oleh
manusia untuk bermacam-macam keperluan.
E. Pertambangan Emas Timah Ilegal
Pertambangan adalah salah satu jenis kegiatan yang melakukan
ekstraksi mineral dan bahan tambang lainnya dari bumi, salah satunya adalah
pertambangan emas. Pertambangan emas tanpa izin (PETI) adalah kegiatan
pertambangan yang tidak mempunyai izin atau ilegal. Kegiatan pertambangan
ini dilakukan secara tradisional, yang biasanya dilakukan oleh masyarakat di
tepi sungai dengan cara mendulang. Namun hal ini sudah dilakukan dengan
mesin jet dan para penambang liar juga menggunakan bahan kimia. Lahan
yang digunakan sebagai tempat kegaiatan PETI dapat dibedakan menjadi dua,
10
yaitu dari tebing sungai dan tengah sungai. Namun demikian kegiatan PETI
lebih banyak dilakukan di tengah sungai, hal ini berarti bahan sedimen yang
disedot berasal dari dasar sungai.
Bijih/butiran masih becampur dengan komponen logam lain sehingga
perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut yaitu proses pemurnian. Proses
pemurnian yaitu dengan memisahkan bijih/butiran emas yangmasih
tercampur dengan komponen lain (mentah) dengan menggunakan bahan
kimia yaitu raksa/merkuri (Hg). Dalam prosesnya bijih/butiran emas mentah
tersebut harus dicampur dengan Hg agar emas terpisah dari logam lain.
Secara ilmiah hal tersebut bukanlah proses pemisahan tetapi emas tidak
bereaksi dengan Hg, namun komponen lain tersebut yang bereaksidengan Hg,
sehingga larut, yang akhirnya tersisa adalah murni emas. Limbah Hg dan
komponen lain tadi kemudian dibuang ke lingkungan atau perairan sungai
tanpa memikirkan akibat selanjutnya. Pertambangan Emas Timah Ilegal
(PETI) terdapat di hampir seluruh kabupaten yang ada di wilayah Kalimantan
Barat seperti di Kabupaten Landak, Kabupaten Melawi, Kabupaten Sintang,
Kabupaten Sanggau, Kabupaten Ketapang, Kabupaten Kambas, Kabupaten
Singkawang dan Kabupaten Sekadau.
11
BAB III
METODE PENULISAN
A. Pendekatan Penulisan
Metode yang penulis gunakan berupa pendekatan konseptual, menggali
masalah-masalah
yang
cukup
aktual
dengan
menyesuaikan
tema,
membandingkan dengan kondisi yang sebenarnya dan meninjau dari berbagai
disiplin ilmu yang berkaitan secara kualitatif maupun kuantitatif untuk
mendapatkan gambaran umum suatu permasalahan. Selanjutnya dikaji dan
dibahas secara analitik dan ilmiah untuk menawarkan suatu solusi inovatif
secara berkesinambungan.
B. Studi Kepustakaan
Langkah-langkah yang ditempuh penulis yaitu mencari sumber pustaka
dari berbagai literatur yang relevan dengan masalah yang dipilih untuk
digunakan sebagai referensi. Referensi yang digunakan dalam penulisan ini
yaitu jurnal ilmiah, makalah-makalah, artikel-artikel ilmiah yang dimuat di
internet, serta buku-buku yang sesuai dengan masalah penulisan.
C. Tahapan Penulisan
Penulisan diawali dengan keprihatinan terhadap kondisi lingkungan
dengan berbagai masalah yang terjadi. Penulis mengangkat suatu topik
kemudian mulai mengumpulkan referensi serta membaca beberapa hasil
penelitian (artikel, essay, makalah) beberapa ahli. Pada akhirnya materi
disusun secara sistematis sehingga menghasilkan paper yang ilmiah.
12
BAB IV
PEMBAHASAN
Kerusakan hutan, pemcemaran sungai, laut, tanah dan udara merupakan
akibat yang ditimbulkan oleh perilaku manusia yang memanfaatkan kekayaan
alam secara berlebihan dan kurang menyadari akan kerusakan lingkungan yang
akan ditimbulkannya. Karena ulah manusia kualitas lingkungan dapat menurun
dan dapat mempengaruhi kelangsungan hidup manusia di masa datang.
Salah satu penyebab pencemaran adalah banyaknya limbah merkuri
dihasilkan dari berbagai macam kegiatan industri, seperti dari industri peralatanperalatan elektris (electroplating), baterai, bahan kimia, penambang emas, dan
sebagiannya yang dibuang ke sungai sehingga menyebabkan tingginya
konsentrasi merkuri dalam air tanah dan air permukaan pada daerah
pertambangan.
Merkuri atau air raksa (Hg) merupakan golongan logam berat dengan nomor
atom 80 dan berat atom 200,6. Bentuk racun dari air raksa pada proses masuk
pada tubuh manusia adalah methyl mercury (CH3Hg+ dan CH3-Hg-CH3) dan
garam organik, partikel mercuric khlor (HgCl2). Elemen merkuri mempunyai
waktu tinggal yang relatif pendek pada tubuh manusia tetapi persenyawaan
methyl mercury tinggal pada tubuh manusia 10 kali lebih lama merkuri berbentuk
metal (logam) dan menyebabkan tidak berfungsinya otak, gelisah/gugup, ginjal,
dan kerusakan liver pada kelahiran (cacat lahir).
Methyl mercury terakumulasi pada rantai makanan, sebagai contoh adalah
merkuri bisa masuk ke dalam tubuh manusia dengan mengkonsumsi ikan yang
hidup pada perairan yang tercemar merkuri. Senyawa phenyl mercury (C6H5Hg+
dan C6H5-Hg-C6H5) bersifat racun moderat dengan waktu tinggal yang pendek
pada tubuh tetapi senyawa ini berubah bentuk secara cepat pada lingkungan
menjadi bentuk merkuri anorganik. Dari survei efek bahaya, merkuri ini adalah
bersifat racun bagi semua bentuk kehidupan, dan bersifat lambat untuk
dikeluarkan dari tubuh manusia. Methyl mercury beracun 50 kali lebih kuat
daripada merkuri anorganik.
13
Untuk itu diperlukan suatu upaya pengolahan air limbah hasil industri yang
mengandung merkuri dengan proses penyerapan (sorpsi) bahan pencemar dengan
menggunakan resin-organik yang berfungsi sebagai penukar ion baik berupa anion
atau kation (Michael dan Pierre, 1994 dan Jianlong et al. 2000), karbon aktif
(Giequel et al., 1997), dan silica gel (Leeis et al,1996) tetapi harganya relatif
mahal. Hal tersebut telah mendorong beberapa peneliti untuk mencari penyerap
alternative yang lebih mudah.
Salah satu metode alternatif untuk menghilangkan logam berat dari air yang
tercemar oleh merkuri adalah dengan adsorpsi dengan menggunakan adsorben
yang murah dan mudah di dapatkan, seperti cangkang telur ayam. Salah satu
keuntungan menggunakan biomaterial (cangkang telur ayam) sebagai adsorben
adalah mudah diregenerasi. Regenerasi dapat dilakukan melalui desorpsi sehingga
dapat dilakukan recovery logam-logam yang telah disisihkan dan adanya reuse
adsorben.
Cangkang telur yang berpori membuat dirinya menjadi bahan yang menarik
untuk dijadikan sebagai adsorben. Setiap cangkang telur mengandung 7.00017.000 pori. Kandungan terpenting dalam cangkang telur adalah kalsium karbonat
(CaCO3) yang mencapai kadar 90% dalam cangkang. Kalsium karbonat (CaCO3)
adalah komponen utama yang terdapat dalam kulit telur. CaCO3 berupa serbuk,
putih, tidak berbau, tidak berasa, stabil di udara, tidak larut dalam air, kelarutan
dalam air meningkat dengan adanya sedikit garam amonium atau karbondioksida,
larut dalam asam nitrat dengan membentuk gelembung gas. Salah satu sifat kimia
dari CaCO3 adalah dapat menetralisasi asam.
Cangkang telur memiliki sifat-sifat adsorpsi yang baik, seperti struktur pori,
CaCO3 dan protein asam mukopolisakarida yang dapat dikembangkan menjadi
adsorben. Gugus fungsi terpenting dari protein asam mukopolisakarida adalah
karboksil, amina dan sulfat yang dapat mengikat ion logam berat untuk
membentuk ikatan ion. Selain itu, cangkang telur merupakan agen netralisasi
dimana semua jenis larutan mudah mengalami kesetimbangan sehingga logam
berat dapat mengendap dan terdeposit dalam partikel cangkang telur.
Dalam proses pengadsorpsi logam merkuri, cangkang telur perlu diberi
perlakuan aktivasi fisika yaitu suatu perlakuan terhadap adsorben yang bertujuan
14
untuk memperbesar pori-pori dengan cara memecahkan ikatan kimia atau
mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga mengalami perubahan sifat
secara fisika yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap
daya adsorpsi. Tujuan dari proses ini adalah mempertinggi volume, memperluas
diameter pori dan dapat menimbulkan beberapa pori yang baru.
Metode aktivasi secara fisika antara lain dengan menggunakan uap air
(H2O), gas karbondioksida (CO2), oksigen (O2), dan nitrogen (N2). Gas-gas
tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga yang ada pada adsorben
sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan konstituen yang mudah
menguap dan membuang produksi pengotor pada adsorben.
Dasar metode aktivasi terdiri dari perawatan dengan gas pengoksidasi pada
temperatur tinggi. Proses aktivasi menghasilkan CO2 yang tersebar dalam
permukaan adsorben karena adanya reaksi antara adsorben dengan zat adsorben.
Adapun aktivasi fisika dilakukan dengan menggunakan alat furnace.
Furnace adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk memanaskan bahan,
mengubah bentuknya dan sifat-sifatnya. Prinsip kerjanya adalah memanaskan
bahan sampel dengan memasukkan dalam ruang pemanas. Panas pada termokopel
berasal dari filamen yang diberi tegangan sehingga menimbulkan panas.
Setelah melewati proses aktivasi fisika, cangkang telur yang berbentuk pori
siap untuk diaplikasikan dalam bak penampungan. Bak penampungan yang
diberikan adsorben cangkang telur dapat berupa bak penampungan PDAM yang
mengambil sumber air dari sungai Kapuas dan bak-bak penampungan d rumah
warga.
Tahap pembuatan adsorben cangkang telur terhadap logam merkuri adalah
sebagai berikut :
Proses pengumpulan cangkang
telur yang berasal dari pedagang
dan ibu rumah tangga
Pencucian cangkang telur
Penghalusan cangkang telur
15
Aktivasi fisika cangkang telur
Aplikasi cangkang telur pada
bak-bak penampungan air
Pada saat ini dalam berbagai penelitian telah menggunakan berbagai macam
jenis adsorben. Adapun setiap jenis adsorben masing-masing memiliki kelemahan
dan kelebihan dimana ditampilkan pada tabel 1.
Dari beberapa sifat kelemahan dan kelebihan pada setiap jenis adsorben
pada tabel 1 disimpulkan bahwa adsorben dari cangkang telur merupakan
adsorben yang lebih baik. Hal ini disebabkan cangkang telur merupakan limbah
dapur yang banyak dibuang dari perumahan, hotel, rumah makan dan lain
sebagainya. Selain itu, cangkang telur bernilai non ekonomis karena tidak
memiliki manfaat bagi masyarakat. Dengan mengetahui bahwa pada cangkang
telur mengandung kalsit (CaO) yang dapat menjerap logam berat maka cangkang
telur digunakan sebagai adsorben yang sesuai untuk proses adsorpsi dalam
penelitian ini.
Bahan
Kelebihan
Kelemahan
Adsorben
Tempurung
tanaman
Banyak tanaman yang memiliki Karena
tempurung
tidak
semua
tanaman memiliki kapasitas
seperti tanaman jarak pagar dan penjerapan yang sama maka
kemiri. Tanaman ini akan diolah tidak semua tanaman layak
menjadi arang aktif. Arang aktif digunakan
inilah yang sama dengan karbon menjadi
aktif.
tanaman
Namun
tidak
memiliki
untuk
diolah
karbon
aktif.
semua Dengan demikian, bahan
kapasitas baku adsorben karbon aktif
adsorpsi yang sama. Maka dari semakin
berkurang
dan
itu selalu dicari tanaman yang membuat harganya menjadi
dapat diolah menjadi adsorben mahal.
dan memiliki kapasitas adsorpsi
16
yang sama dengan karbon aktif.
Batu Kapur
Batu kapur memiliki kalsit pada Batu
kapur
permukaannya sehingga ikatan kegunaan
memiliki
lain
selain
antara logam Cd (II) dan Pb (II) sebagai adsorben, sehingga
dan adsorben membentuk larutan penggunaan
padat yang stabil .
sebagai
batu
kapur
adsorben
akan
menjadi semakin sedikit.
Cangkang
Telur
Cangkang
limbah
telur
yang
merupakan Kapasitas penjerapan dari
tidak
bersifat cangkang telur tidak sebesar
ekonomis. Jumlah cangkang telur kapasitas penjerapan batu
terdapat di lingkungan dalam kapur.
jumlah
yang banyak dan harga yang
murah. Selain itu, cangkang telur
memiliki kalsit yang sama seperti
batu
kapur
sehingga
dapat
digunakan sebagai adsorben.
Birnessite
Sintesis
Birnessite
sintesis
merupakan Pembuatan
Birnessite
hasil kalsinasi antara asam sitrat sintesis ini lebih mahal. Hal
dengan KMnO4. Birnessite ini ini disebabkan penggunaan
merupakan adsorben yang baik bahan
dalam penjerapan logam Cd.
kimia
dalam
pembuatan adsorben
seperti asam sitrat, KMnO4
dan HCl.
Limbah
Pada
limbah
Serbuk
memiliki
Kayu
digunakan
lignin
serbuk
yang
sebagai
kayu Proses pengolahan limbah
dapat serbuk
kayu
menjadi
adsorben adsorben penjerap logam
untuk menjerap logam Cu.
Cu lebih sulit. Hal ini
dikarenakan
adsorben
proses
pemanasan
pembuatan
membutuhkan
destilasi
dan
serta
17
penggunaan etanol. Dengan
peralatan
dan
bahan
tambahan
membuat
harga
dari
adsorben ini menjadi mahal.
Penggunaan limbah cangkang telur yang bersifat non ekonomis dapat
menjadi ekonomis dengan pembuatan adsorben ini. Selain itu, pada pengolahan
limbah logam Cd(II) dengan konsentrasi yang sama dibutuhkan jumlah adsorben
karbon aktif yang lebih besar dibandingkan dengan adsorben cangkang telur
bebek.
Kemampuan adsorben dalam menjerap logam berat sangat bergantung pada
luas permukaan porinya. Adapun luas permukaan cangkang telur lebih besar,
sehingga daya adsorpsinya lebih tinggi. Selain itu, cangkang telur dapat dijadikan
sebagai adsorben dalam keadaan aktivasi maupun tidak diaktivasi, sehingga lebih
fleksibel dalam pembuatan dan segi biaya. Selanjutnya, adsorben cangkang telur
memiliki kemampuan lebih dalam menjerap logam berat dibandingkan dengan
karbon aktif. Jadi, dari segi daya adsorpsi, analisa biaya, dan jumlah adsorben
dapat dilihat bahwa cangkang telur lebih baik sehingga digunakan cangkang telur
pada penelitian ini.
18
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Limbah logam berat hasil proses industri serta logam merkuri yang
merupakan limbah proses pertambangan emas tanpa izin (PETI) merupakan
penyebab pencemaran pada sungai Kapuas dan dapat membahayakan
kesehatan manusia serta kelestarian lingkungan. Permasalahan ini harus
segera diatasi dan dicari jalan keluarnya. Usaha yang dapat dilakukan adalah
dengan menyerap logam tersebut dengan proses adsorbsi menggunakan
limbah yang banyak terdapat di lingkungan masyarakat seperti limbah
cangkang telur ayam yang telah diaktifasi fisika guna meningkatkan luas
permukaan adsorben dan jari-jari porinya sehingga akan menyerap logamlogam berat secara maksimal.
B. Saran
Perlu adanya peran aktif pemerintah dalam mensukseskan kegiatan ini dan
peran aktif masyarakat untuk terlibat langsung dalam menjaga kelesatrian
sungai Kapuas.
19
DAFTAR PUSTAKA
Acharya, U., Mishra, M., Patro., J. and Panda, M.K. 2008. Effect of Vitamins C
and E on Spermatogenesis in Mice exposed to Cadmium. Reprod Toxicol,
25, 84-8.
Anonim.
(2003).
Laporan
Parktikum
Penentuan
Kadar
Air.
http://www.scribed.com/doc/14098051/Laporan-praktikum-penentuankadar-air. Diakses tanggal 23 April 2011.
Atkins, P.W., (1999), Kimia Fisika, University Lecturer and Fellow of Lincoln
College, Oxford.
Beukering, P., Schaafsma,M., Usup, A., dan Embang, M., 2009, Nilai Ekonomi
Lahan Gambut di Kalimantan Tengah: Persepsi Masyarakat Terhadap
Kegiatan Rehabilitasi dan Revitalisasi Eks PLG Kalimantan Tengah
Castellan GW. 1982 Physical Chemistry. Third Edition. New York: General
Graphic Servies
Connel, D. W. dan Miller, G. J. 1995. Kimia dan Otoksikologi Pencemaran.
Cetakan Pertama. Jakarta: Universitas Indonesia.
Darmono, 1995,”Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup”, Penerbit UIPress, Jakarta.
Kusmiyati, dkk. 2012. Pemanfaatan Karbon Aktif Arang Batubara (KAAB) untuk
Menurunkan Kadar Ion Logam Berat Cu2+ dan Ag+ pada Limbah Cair
Industri. Jurnal Reaktor Vol 14 No. 1 April 2012 Halaman 51-60.
20
Krisnawati, dkk. 2013. Penjerapan Logam Kadmium (Cd2+) dengan Adsorben
Cangkang Telur Bebek yang Telah diaktivasi. Jurnal Teknik Kimia USU,
Vol 12, No. 3.
Lutfi, I Nasution. 1997. Pengaturan Penguasaan Penggunaan Tanah dalam Upaya
Pengendalian Fungsi Lahan Tanah Pertanian Sawah Beririgasi dan
Mmempertahankan Swasembada Beras. Seminar Nasional Studi
Kebijakan Tata Ruang dan Pertanahan. Yogyakarta.
Palar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta. Jakarta,
133-139.
Prasetyo, Dwi Guno. 2013. Pengaruh Remunerasi Terhadap Prestasi Karyawan
Pada Kompartment SDM di PT PLN ( Persero ) Distributor Jawa Barat.
Universitas Pendidikan Indonesia.
Robert E. Treybal.1980. Mass Transfer Operation. Third edition. by Mc GrawwHill International Book Company.
Soine, T.O and C.O Wilson. 1961. Rogers Inorganic Pharmaceutical Chemistry.
Lea and Febiger Philandelpia
Robert E Treyball, (1980), “Mass Transfer Operation”, 3rdedition, Mc Graw Hill,
Kogakusha Japan.
Yulistiana, Lasmi. 2010. Study Of Water Quality And Pollutant–Loaded Capacity
Of Kapuas River, Pontianak City, West Kalimantan. Bogor. IPB.
21
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota
KETUA
1. Nama lengkap
: Dian Suci Atika
2. Tempat tanggal lahir
: Pemangkat, 5 Januari 1994
3. NIM
: F02111005
4. Fakultas/ jurusan/ prodi
: KIP/P.MIPA/Pendidikan Kimia
5. Universitas
: Universitas Tanjungpura Pontianak
6. Alamat email
: sucidian42@yahoo.com
7. Prestasi/penghargaan
:
1. Finalis LKTIN Universitas Andalas tahun 2013
2. Finalis Bussines Plan Competition Universitas Prasetya Mulya tahun 2014
3. PKM-M didanai DIKTI tahun 2013
Anggota 1
1. Nama lengkap
: Aulia Fitriani
2. Tempat tanggal lahir
: Singkawang, 17 April 1992
3. NIM
: C51110021
4. Fakultas/ jurusan/ prodi
: Pertanian/BDP/Agroteknologi
5. Universitas
: Tanjungpura
6. Alamat email
: fitrianiaulia@gmail.com
7. Prestasi/penghargaan
: Juara III LKTI Loktimanas Brawijaya
Juara III LKTI Sippi IPB
Juara III LKTI Phythoplazm Farmasi Untan
22
Anggota 2
1. Nama lengkap
: Dewi Pramita
2. Tempat tanggal lahir
: Bogor, 24 Desember 1991
3. NIM
: F 04209009
4. Fakultas/ jurusan/ prodi
: KIP / P MIPA / Pendidikan Matematika
5. Universitas
: Tanjungpura Pontianak
6. Alamat email
: dewi.d.pramita@gmail.com
7. Prestasi/penghargaan
: Juara III Lomba RBC Bakrie
23
LAMPIRAN 2. Kartu Tanda Mahasiswa
24
Lampiran 3 : Bukti Transfer
25