Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air Limbah Industri Penyamakan Kulit

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi

Penjernihan Air Limbah Industri Penyamakan Kulit

_{1 1 1* 1} Noor Maryam Setyadewi , Dona Rahmawati , Sugihartono

  Balai Besar Kulit, Karet, dan Plastik, Jl.Sokonand no.9 Yogyakarta 55166, Indonesia

• * Penulis korespondensi. Telp.: +62 274 512929, 563939; Fax.: +62 274 563655

  e-mail: hsugihartono@ymail.com

  

ABSTRAK

  Gelatin bersifat amphoter memilikiaktivitas flokulasi sehingga dapat digunakan sebagai

  

renewable flokulan. Pencangkokan gelatin dengan polimer lain yang memiliki kemampuan

  flokulasi tinggi (akrilamida) diharapkan dapat meningkatkan kinerja flokulan gelatin pada proses pengolahan limbah cair.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan kopolimer cangkok(gafting) antara gelatin, akrilamidadan metilen bis akrilamida menggunakan metode iradiasi microwave.Pengukuran kinerja flokulan hasil pencangkokan pada aplikasi pengolahan limbah industri penyamakan kulit meggunakan parameter penyerapan air, TDS, COD dan kekeruhan. Gelatin-g-AM yang dihasilkan memiliki daya penyerapan air paling banyak pada variasi A1B1 (akrilamida 4g:,metilen bis akrilamida 0,1 g), persentase penurunan total dissolved solids (TDS) paling besar didapat pada perlakuan gafting A3B1 (akrilamida 8 g : metilen bis akrilamida 0,1 g) yaitu 2,1%, penurunan nilai COD tertinggi didapat pada perlakuan penggunaan A3B1 (akrilamida 8 g : metilen bis akrilamida 0,1 g) yaitu sebesar 27,3%, dan peningkatan penurunan kekeruhan tertinggi didapat dari perlakuan A2B2 (akrilamida 6 g : metilen bis akrilamida 0,2 g) sebesar 39,6%.

  Kata kunci: gelatin, gafting, iradiasi microwave, akrilamida, metilen bis akrilamida.

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  

Grafting of gelatin and acrylamide using microwave irradiation for industrial

tannery waste processing application

_{1 1 1 1} Noor Maryam Setyadewi , Dona Rahmawati , Sugihartono Balai Besar Kulit, Karet, dan Plastik, Jl.Sokonandi no.9 Yogyakarta 55166, Indonesia

• * Penulis korespondensi. Telp.: +62 274 512929, 563939; Fax.: +62 274 563655

  e-mail: hsugihartono@ymail.com

  

ABSTRACT

An amphoteric gelatin has flocculation activity so it can be used as a renewable flocculant.

  

Transplantation of gelatin with other highly flocculated (acrylamide) polymers is expected to

improve gelatin flocculant performance in terms of accelerating the application of the liquid waste

treatment process. The purpose of this study was to obtain gafted copolymers between gelatin,

acrylamide and methylene bis acrylamide using microwave irradiation method and to obtain data

of gafting performance for industrial tannery waste processing application on water absorption

parameter, TDS, COD and turbidity. The resulting gelatin-g-AM has the highest water-absorption

capacity in the variation of A1B1 (acrylamide 4g: methylene bis acrylamide 0.1 g), the highest

percentage of total dissolved solids (TDS) reduction is obtained in gafting treatment A3B1

(acrylamide 8 g: methylene bis acrylamide 0.1 g) was 2.1%, the highest COD decrease was

obtained in the treatment of A3B1 (acrylamide 8 g: methylene bis acrylamide 0.1 g) of 27.3%, and

the highest decrease of turbidity was obtained from A2B2 treatment (acrylamide 6 g: methylene bis

acrylamide 0.2 g) of 39.6%.

  Keywords: gelatin, gafting, microwave irradiation, acrylamide, methylene bis acrylamide Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017 PENDAHULUAN

  Limbah kulit yang belum tersamak dapat dimanfaatkan sebagai material penolong pada proses pengolahan limbah cair dalam industri penyamakan. Kandungan protein kolagen pada kulit limbah bersifat reaktif dan mampu bereaksi dengan asam maupun basa, cocok digunakan sebagai bahan baku bioflokulan dari gelatin dalam pengolahan air dan air limbah. Sugihartono (2015) menyatakan bahwa sisa asam yang terdapat pada kulit pikel dapat dimanfaatkan untuk menghidrolisis kolagen pada proses pembuatan gelatin tipe A.

  Gelatin merupakan polimer (alami) turunan dari kolagen yang terhidrolisis secara parsial memiliki sifat hambar, tidak berwarna hingga terlihat sedikit kekuningan, hampir tidak memiliki bau, sehingga mudah diaplikasikan pada produk yang diolah (Singh et al., 2002). Gelatin terdiri dari gabungan rantai polipeptida yang mempunyai bobot molekul lebih besar dari 30 kDa, bersifat dan biocompatible.Cole (2000) menyatakan bahwa gelatin adalah protein amphoter,

  biodegadable yaitu zat yang mampu bertindak sebagai basa atau asam pada saat yang bersamaan. Singh et al.

  (2002) menyebutkan bahwa gelatin mampu bereaksi dengan gula aldehida danaldehid, polimer anionik dan kationik, plasticizer, elektrolit, ion logam, surfaktan dan preservative. Adanya sifat

  

amphoter membuat gelatin dikategorikan sebagairenewable flokulan karenamampu beroperasi pada

  rentang pH yang luas yaitu pada suasana basa ataupunasam. Dengan demikian flokulan gelatin, dapat bertindak sebagai kation dan anion pada waktu bersamaan. Berdasarkan hal tersebut, maka gelatin dapat digunakan untuk aplikasipada proses penjernihan air, produk cair maupun limbah cair yang memiliki pH asam ataupun basa. Pada proses flukolasi menggunakan gelatin tidak menggunakanzat tambahan seperti penambahan kasium klorida sedangkan jika flokulasi menggunakanpoliakrilamida(PAM), hasilnyakurang efektif jika tidak menambahkan kalsium klorida (Piazza &Garcia, 2010), sehingga penggunaan gelatin sebagai flokulan dipandang lebih fleksibel dan praktis.

  Gelatin dapat bereaksi dengan polimer anionik dan kationik. Karakteristik tersebut merupakan peluang untuk memodifikasi keunggulan sifat gelatin karena flokulan alami jika digabungkan bersama flokulan sintetis menghasilkankopolimer (hibrid) yang memiliki sifat unggul. Peningkatan kinerja flokulan gelatin pada proses pengolahan limbah cair dapat diupayakan dengan menggabungkan gelatin dengan polimer lain yang memiliki kemampuan flokulasi tinggi (akrilamida). Flokulasi adalah proses penambahan flokulan (zat kimia tertentu yang berfungsi sebagai zat penolong proses terbentuknya flok)saat pengadukan lambat agar meningkatkan daya saling hubung antar partikel yang labil hingga dapat meningkatkan daya penyatuan antar partikel (aglomerasi). Jenis flokulan yang biasa digunakan adalah flokulan sintesis, flokulan alami, dan flokulan mineral.

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  11

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  Renewable flocculants dari produk pertanian dan limbahnya telah dikaji oleh beberapa

  peneliti, diantaranya adalah kitosan oleh Purwanti (2003), protein dari darah sapi (Piazza et al., 2012), turunan polimer selulosa yaitu karbosi-metil-selulosa (Zeenat et al., 2013), pati sagu termodifikasi digabung dengan akrilamida (Purwanto dkk., 2013). Terdapat beberapa protein dari hasil pertanian yang memiliki karakteristiksebagai pengganti flokulan turunan dari minyak bumi yaitu PAM. (Piazza &Garcia, 2010). Ekstrak protein dari tulang dan daging serta gelatin babi juga telah digunakan oleh Piazza &Garcia (2010), sebagai renewable flocculant.

  Flokulan dari bahan polimer alami dan polimer sintetis dapat digabungkan menjadi material baru atau kopolimer baru yang memiliki sifat unggul dan sangat diminati karena aplikasinya luas. Sifat unggul muncul dari hasil gabungan sifat-sifat senyawa penyusunnya. Kopolimerisasi cangkok (gaft copolymerization) dapat dilakukan menggunakan berbagai cara/metoda, antara lain dengan metoda ceric-induced gaft copolymerization (Sadeghi & Heidari, 2011), gafting secara konvensional berdasarkan reaksi redoks, irradiasi dengan gelombang

  γ-ray, electron beam,dan irradiasi dengan gelombang mikro (microwave initiated technique) (Purwanto dkk., 2013). Gelombang mikro yang dipancarkan oleh oven microwave mampu memanaskan bahan didalam oven secara spontan dan merata. Oleh karena itu efektivitas penyebaran panas yang dihasilkan oleh

  microwave untuk reaksi kopolimerisasi menjadi lebih baik.

  Soleimani et al. (2012) melaporkan bahwa kopolimerisasi pencangkokan (gaft

  

copolymerization ) gelatin sebagai backbone dapat dicangkokkan dengan campuran asam akrilat dan

  akrilamida, melalui radikal polimerisasi menggunakan inisiator ammonium persulfat. Konsentrasi asam akrilat dan akrilamida, gelatin, ammonium persulfat, dan suhu merupakan variabel yang berpengaruh terhadap pencangkokan, suhu yang digunakan untuk reaksi pencangkokan sebesar

  70 C.

  Teknik kopolimerisasi pencangkokan (gaft copolymerization) menggunakan gelombang mikro memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan teknik kopolimerisasi lainnya, antara lain kopolimer cangkok berkualitas tinggi, tidak memerlukan inisiator kimiawi, tidak memerlukan kondisi inert pada saat reaksi, mudah dioperasikan, waktu reaksi cepat, dan bersifat highly

  

reproducible (Purwanto dkk., 2013). Variabel yang berpengaruh pada kopolimerisasi cangkok

  menggunakan gelombang mikro adalah konsentrasi monomer, daya oven microwave yang digunakan dan lama reaksi pencangkokan.

  Penelitian Sadeghi dan Heidari (2011) menyimpulkan bahwa konsentrasi crosslinker agent (metilen bis akrilamida) berpengaruh terhadap daya serap air flokulan hibrid yang terbuat dari gelatin dengan asam metakrilat. Pemakaian crosslinkerdengan konsentrasi rendah menghasilkan flokulan yang memiliki daya serap tinggi, sebaliknya pemakaian konsentrasi crosslinker tinggi

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  12

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  menghasilkan flokulan dengan daya serap yang rendah. Penggunaan konsentrasi crosslinker yang tinggi menyebabkan berkurangnya ruang di antara rantai kopolimer, membuat struktur silang menjadi sangat kaku dan mengakibatkan permukaan tidak bisa diperluas dalam mengikat sejumlah besar air. Soleimani et al. (2012) melaporkan bahwa kopolimerisasi pencangkokan (gaft

  

copolymerization ) gelatin sebagai backbonedapat dicangkokkan dengan campuran asam akrilat dan

  akrilamida, melalui radikal polimerisasi menggunakan inisiator ammonium persulfat. Reaksi tersebut melalui rangkaian mekanisme sebagai berikut (Gambar 1).

  

Gambar 1. Reaksi kopolimerisasi antara gelatin dengan asam akrilat dan akrilamida

  Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan kopolimer cangkok antara gelatin dan akrilamida menggunakan metode iradiasi microwave serta memperoleh data kinerja hasil pencangkokan untuk aplikasi pengolahan limbah industri penyamakan kulit pada parameter penyerapan air, TDS, COD dan kekeruhan.

  BAHAN DAN METODE Bahan Penelitian

  Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah gelatin tipe A yang terbuat dari kulit pikel limbah penyamakan kulit, methylene bis-acrylamide(MBA) pa. dan akrilamida (AM) monomer pa. yang diperoleh dari PT Sigma-Aldrich, Jakarta. Bahan pendukung yang lain adalah aquades, aluminium foil, polielektrolit, limbah industri penyamakan kulit.

  Peralatan Penelitian

  Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah neraca analitik, water bath, hot plate dilengkapi pengaduk magnetic, microwave Elektrolux model EMS2047X tipe A6820AYC-PAOC

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  dengan output 800W, blender, pH meter, erlen meyer, beker gelas, pipet ukur, labu ukur, corong gelas, jar test, oven, saringan 200 mesh.

  Metode Penelitian Pencangkokan gelatin dengan akrilamida

  Pencangkokan gelatin dengan akrilamida dilakukan denganmetode microwave initiaded yang melibatkan paparan radiasi dari microwave(Purwanto dkk., 2013), (Sinha, et.al,2013) dan MBA untuk crosslinker agent pada reaksi pencangkokan. (Sadeghi & Heidari, 2011). Ilustrasi proses pencangkokan disajikan pada Gambar 2.

  Gambar 2. Pencangkokan gelatin dan akrilamida menggunakan iradiasi microwave

  Pencangkokan dilakukan dengan cara melarutkan sejumlah gelatin dalam aquades dan

  o

  dipanaskan sampai suhu 70 C kemudian diaduk hingga larut sempurna (2 g gelatin dalam 30 mL aquades) dan disaring. Berikutnya, dilarutkan monomer akrilamida dalam aquades hingga (20% w/w), kemudian ditambahkan MBA dan diaduk hingga merata. Variasi percobaan ditampilkan padaTabel 1.

  

Tabel 1. Variasi perlakuan

  Berat Kode (g)

  A1B1 A2B1 A3B1 A1B2 A2B2 A3B2 Gelatin

  2

  2

  2

  2

  2

  2 Akrilamida

  4

  6

  8

  4

  6

  8 MBA 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  14

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  Hasil kopolimerisasi gelatin-g-AM dikeluarkan dari dalam microwave setelah suhu dalam

  o

  oven berkisar 70 C dan didinginkan pada suhu kamar untuk selanjutnya dikeringkan dalam oven

  o

  pada suhu 60

  C. Gelatin-g-AM yang telah kering dikecilkan ukurannya dengan blender, selanjutnya disaring menggunakan saringan ukuran 200 mesh, dikemas dalam kantong plastik dan disimpan pada suhu ruang untuk selanjutnya dilakukan pengujian.

  Analisis Gugus Fungsi dengan Spektrofotometer FTIR

  Identifikasi spektrum/gugus fungsi pada gelatin, akrilamida dan gelatin-g-AM menggunakan alat FTIR, dilakukan di Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu (LPPT) Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

  Pengujian penyerapan air kopolimer cangkok Gelatin –g-AM

  Ditimbang contoh gelatin-g-AM sebanyak 0,5 ± 0,25 g yang akan diuji besarnya nilai penyerapan air. Kemudian dimasukkan kedalam gelas piala dan ditambahkan aquades sampai flokulan hibrida terendam semuanya. Setelah 24 jam dalam perendaman, flokulan dipisahkan dari air dengan menggunakan saringan sampai tiris/air tidak menetes. Selanjutnya flokulan ditimbang. Penyerapan air flokulan dihitung berdasarkan atas perbandingan antara berat air yang diserap flokulan terhadap berat flokulan kering (flokulan awal) menggunakan persamaan sebagai berikut :

  Penyerapan Air (%) = Berat FL basah

• – Berat FL awal X 100% (1) Berat FL awal

  Uji kinerja flokulasi kopolimer cangkok Gelatin –g-AM

  Kinerja kopolimer cangkok gelatin-g-AM diujikan pada limbah cair industri penyamakan kulit di Yogyakarta yang diambil dari bagian inlet instalasi pengolahan air limbah. Proses preparasi sampel dilakukan dengan menyiapkan 9 buah beker gelas 1000 mL yang diisi dengan limbah cair sebanyak 1000 mL, kemudian ke dalam masing-masing limbah ditambahkan Gelatin

• –g-AM (150 mg/ liter limbah), atau gelatin (150 mg/ liter limbah), atau polielektrolit (150 mg/ liter limbah), dan blanko. Larutan uji diaduk menggunakan peralatan jar-test yang dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama pengadukan cepat pada kecepatan 150 rpm dengan durasi 1 menit, dilanjutkan tahap kedua pengadukan pada putaran lambat 40-50 rpm selama 10 menit dan didiamkan selama 24 jam. Langkah selanjutnya diambil cairan dari tengah gelas ke atas untuk diuji TDS, COD dan kekeruhan. Pengujian dilakukan di Laboratorium Balai Besar Kulit, Karet dan Plastik (BBKKP) Yogyakarta dan Universitas Islam Indonesia (UII) Yogyakarta. Penurunan nilai polutan dari blanko dianggap sebagai kinerja flokulasi gelatin –g-AM.

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

HASIL DAN PEMBAHASAN

  Uji FTIR berguna untuk mengetahui struktur senyawa kimia pada sampel uji dan untuk mendeteksi perubahan gugus fungsi sebagai akibat reaksi kimia. Analisis FTIR dilakukan pada sampel gelatin, akrilamida, dan gelatin-g-AM. Spektrum ditunjukkan pada Gambar 3. Dengan mengamati dan membandingkan spektrum dari bahan baku dan spektrum produk dapat disimpulkan bahwa suatu reaksi telah terjadi atau tidak terjadi didalam produk yang diproses.

  (a) (b)

  Gambar 3. Spektrum FTIR (a)gelatin (b) gelatin-g-AM A B

  1

  1 Dari Gambar 3(a) karakteristik spektrum FTIR gelatin memiliki beberapa puncak pada area

• 1

  3348 cm yang menunjukkan adanya sretching

• –OH group dari gelatin, puncak kecil pada 2927,73
• 1
• 1

  cm merupakan vibrasi ulur rantai CH, adsorpsi pada panjang gelombang 1616 cm menunjukkan adanya stretching C=O sebagai gugus fungsi carboxamidedari substrat backbone(Sadeghi & Heidari, 2011). Spektrum infra merah gelatin-g-AM dari hasil variasi akrilamida dan MBA tidak memberikan banyak perubahan, sehingga pada penelitian ini ditampilkan hasil spektrum FTIR gelatin-g-AM kode A1B1 (Gambar 3b) yang menunjukkan adanya pergeseran puncak spektrum dari gelatin awal sebelum proses pencangkokan, yaitu bergesernya spektrum gugus OH (puncak

• 1

  3471.61 dan 3529.47). Puncak 3205,46 cm menunjukkan vibrasi ulur ikatan N-H dari

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  akrilamida. Keadaan ini mengindikasikan adanya reaksi pencangkokan antara gelatin dan akrilamida dengan crosslinker agent MBA menjadi gelatin-g-AM.

  Uji unjuk kerja flokulan hibrida

  Uji penyerapan air dilakukan untuk mengetahui kemampuan penyerapan air dari gelatin-g-AM yang nilainya berkisar antara 254,29

• – 484,08% dari berat flokulan awal.

  500 450 400 350 300 250

  %Serapan air 200 150 100

50 A1B1 A2B1 A3B1 A1B2 A2B2 A3B2

  

Gambar 4. Penyerapan air gelatin-g-AM

  Dari Gambar 4. ternyata bahwa perlakuan A1B1 menghasilkan flokulan yang memiliki daya penyerapan air paling tinggi yaitu sekitar 484%, kemudian daya penyerapan air semakin menurun dengan semakin bertambahnya jumlah akrilamida. Penambahan metilen bis akrilamida sebanyak dua kali lipat (B2) pada perlakuan A1B2 menghasilkan flokulan yang memiliki daya penyerapan air paling sedikit apabila dibandingkan dengan daya penyerapan air perlakuan lainnya. Pada perlakuan B2 ternyata bahwa semakin banyak penambahan akrilamida akan dihasilkan flokulan yang memiliki kemampuan daya penyerapan airtinggi. Keadaan ini berbanding terbalik dengan perlakuan B1. Namun demikian perlakuan A2B1; A3B1; A2B2; dan A3B2 menghasilkan flokulan yang memiliki sifat penyerapan air relatif sama yaitu pada kisaran 300%. Diharapkan dengan semakin tinggi daya penyerapan air akan semakin besar partikel pengotor dalam air ikut terperangkap dalam flokulan dan mengendap.

  Sadeghi dan Heidari (2011) melaporkan bahwa konsentrasi crosslinkeragent (MBA) berpengaruh terhadap daya serap air flokulan hybride yang dibuat dari gelatin dengan asam metakrilat. Penggunaan konsentrasi crosslinker rendah menghasilkan flokulan dengan daya serap yang tinggi, sebaliknya pemakaian konsentrasi crosslinker tinggi menghasilkan flokulan dengan

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  17

• – 9531,0 mg/L, COD pada rentang 1650,0
• – 1200,0 mg O
• – 180,3 NTU. Nilai TDS terendah didapat dari perlakuan A3B1, nilai COD terendah didapat dari perlakuan A3B1 dan nilai kekeruhan terendah didapat dari perlakuan A2B2.

  2 /L)

  Tabel 3. Persentase penurunan TDS, CODdan kekeruhan

  298,7 239,0 129,0 222,0 219,8 209,0 182,7 180,3 225,0

  1650,5 1613,4 1538,4 1238,3 1238,2 1200,0 1425,8 1369,5 1538,3

  9732,0 9650,0 9629,0 9719,0 9650,0 9531,0 9700,0 9654,0 9600,0

  150 150 150 150 150 150 150 150

  Kontrol Gelatin Polielektrolit A1BI A2BI A3BI A1B2 A2B2 A3B2

  Kekeruhan (NTU)

  COD (mg O

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  TDS (mg/L)

  Jenis flokulan Dosis (mg/L)

  

Tabel 2. Hasil uji TDS, COD dan kekeruhan

  Selanjutnya untuk menilai unjuk kerja Gelatin-g-AM digunakan dasar persentase penurunan TDS, COD, dan kekeruhan terhadap kandungan TDS, COD, dan kekeruhan blanko seperti yang ditampilkan di Tabel 3.

  2 /L, dan kekeruhan sebesar 298,7

  Hasil uji TDS, COD, dan kekeruhan pada blanko dan limbah terolah dari industri penyamakan kulit dengan gelatin-g-AM dan polielektrolit disajikan pada Tabel 2.Limbah industri kulit yang telah diolah memberikan hasil nilaiTDS pada kisaran 9732,0

  daya serap yang rendah. Konsentrasi crosslinker yang tinggiakan mengurangi ruang di antara rantai kopolimer, sebagai akibatnya struktur silang sangat kaku yang mengakibatkan permukaan tidak bisa diperluas dalam mengikat sejumlah besar air.

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Jenis Flokulan Dosis (mg/L) TDS COD Kekeruhan Kontrol - - - Gelatin 150 0,80 2,35 20,0 Polielektrolit 150 1,20 6,80 56,8 A1B1 150 0,01 25,0 25,7 A2B2 150 0,08 25,0 26,4 A3B1 150 2,10 27,3 30,0 A1B2 150 0,03 13,6 38,8 A2B2 150 0,08 17,0 39,6 A3B3 150 1,40 6,80 24,7

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017 Total Dissolved Solids(TDS)

  Total dissolved solids (TDS) atau total padatan terlarut adalah nilai semua senyawa

  anorganik dan organik yang terlarut pada cairan, merefleksikan jumlah zat terlarut dalam satuan milligam per liter (mg/L)atau part per million (ppm). Penurunan TDSpaling besar didapat pada perlakuan gafting A3B1 yaitu 2,1%, kemudian pada perlakuan gafting A3B2 yaitu 1,4%, selanjutnya pada perlakuan polielektrolit yaitu 1,1%, dan pada perlakuan gelatin yaitu 0,8% kemudian semakin rendah pada perlakuan lainnya. Kinerja gelatin-g-AM pada perlakuan A3B1 meningkat sebesar 1,6 kali dibandingkan gelatin. Dengan demikian gelatin kinerjanya meningkat melalui modifikasi menggunakan akrilamida untuk menurunkan Total dissolved solids (TDS) limbah cair. Persentase penurunan TDS pada penelitian ini masih rendah, oleh karena itu perlu ditambahkan bahan penolong lain untuk lebih menurunkan nilai TDS. Bahan penolong lain seperti asam, basa, maupun garam asam atau basa. Piazza dan Garcia (2010) melaporkan bahwa PAM tidak efektif apabila dalam penggunaannya tidak ditambahkan kalsium klorida.

  Chemical Oxygen Demand (COD)

  Nilai COD adalah nilai sejumlah oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan semua bahan organik yang terkandung di dalam air secara kimiawi. Kekurangannya, sejumlah senyawa kompleks anorganik yang terdapat pada air ikut dalam reaksidan teroksidasi sehingga padabeberapa kasus, nilai COD mungkin sedikit lebih tinggi untuk penggambaran kandungan bahan organik. (Agustina & Lubis, 2013).

  Penurunan nilai COD tertinggi didapat pada perlakuan penggunaan A3B1 yaitu sebesar 27,3%, sedangkan terendah dihasilkan dari penggunaangelatin yaitu 2,35%. Polielektrolit hanya mampu menurunkan nilai COD sebesar 6,8%. Kinerja gelatin-g-AM lebih baik atau meningkat dalam penurunan COD apabila dibandingkan dengan gelatin maupun polielektrolit. Besarnya peningkatan penurunan COD dari perlakuan grafting A3B1 adalah 10, 6 kali apabila dibandingkan dengan gelatin. Dengan demikian gelatin kinerjanya meningkat melalui modifikasi menggunakan akrilamida untuk menurunkan COD limbah cair.

  Kekeruhan

  Untuk mengetahui efektivitas proses koagulasi-flokulasi, maka perlu dilakukan pengukuran parameter kekeruhan (Hendrawati dkk. 2009). Hasil uji kekeruhan pengolahan limbah industri penyamakan kulit dengan menggunakan gelatin, poli-elektrolit, dan gelatin-g-AM pada dosis 150

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  mg/L bervariasi. Penurunan kekeruhan tertinggi terdapat pada perlakukan penggunaan polielektrolit yaitu 56,8%, sedangkan penurunan terendah terdapat pada perlakukan penggunaan gelatin yaitu 20%. Kekeruhan limbah industri penyamakan kulit antara lain disebabkan oleh bahan organik dan anorganik baik yang terlarut maupun tersuspensi. Penambahan flokulan kedalamnya dapat mengakibatkan penurunan bahan terlarut dan mengendapkan bahan tersuspensi, sebagai akibatnya kekeruhan limbah cair berkurang.

  Penurunan kekeruhan dari perlakuan flokulan (gelatin-g-AM) berkisar antara 24,7 – 39,6%. Dengan demikian kinerja flokulan lebih baik atau meningkat apabila dibandingkan dengan flokulan gelatin, namun masih dibawah flokulan polielektrolit. Peningkatan penurunan kekeruhan tertinggi didapat dari perlakuan A2B2. Dapat dikatakan bahwa kinerja gelatin-g-AM perlakuan A2B2 dalam menurunkan kekeruhan meningkat sebesar 98,3% apabila dibandingkan dengan flokulan gelatin.

  Dengan demikian flokulan gelatin kinerjanya meningkat melalui modifikasi menggunakan akrilamida untuk menurunkan kekeruhan limbah cair. Penelitian Piazza &Garcia, (2010) juga menyebutkan bahwa untuk berat kering yang sama pada penggunaan ekstrak protein dari daging dan tulang serta gelatin babi memiliki kemampuan sebagai flokulan 17dan 2,6 kali lebih besar jika dibandingkan dengan PAM anionik.

  KESIMPULAN

  Pencangkokan gelatin dengan akrilamidadapat dilakukan denganmetode microwave initiaded yang melibatkan paparan iradiasi dari microwave dan penggunaan metilen bis akrilamida untuk

  

crosslinker agent pada reaksi pencangkokan.Hasil pencangkokan berupa gelatin-g-AM mampu

  menunjukkan kemampuan penyerapan air yang relatif tinggi. Modifikasi pencangkokan gelatin dengan dengan akrilamida dan MBA meningkatkan kinerja flokulan gelatin dalam hal menurunkan, TDS, COD, dan kekeruhan limbah cair pada contoh uji limbah industri penyamakan kulit.

UCAPAN TERIMA KASIH

  Penulis menyampaikan terima kasih kepada Kepala Balai Besar Kulit, Karet dan Plastik yang

telah memberikan dana atas penelitian ini, Ibu Suyatini A.Md yang telah membantu proses

pengujian dan pihak-pihak yang membantu selama penelitian dan penyusunan makalah.

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

• – 72.
• –147. http://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2013.05.012 Soleimani, F., Sadeghi, M., dan Shahsavari, H. (2012). Gaft copolymerization of Gelatin-g-poly
• – 20 .

  21 Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air DAFTAR PUSTAKA Agustina, R., & Lubis, K. S. (2013). Kajian karakteristik kimia air, fisika air dan debit sungai pada kawasan DAS Padang akibat pembuangan limbah tapioka. tapioka.

  AGOEKOTEKNOLOGI , 1(3): 615-625 .

  Cole, C.G.B. (2000). Gelatin. Encyclopedia of Food Science and Technology, 2nd edition, 4 Vols : 1183-1188. Ed. JF. Frederick. New York. John Wiley & Sons. Hendrawati, R. Susanto, J. Tjandra. (2009). Penetapan dosis koagulan dan flokulan pada proses penjernihan air untuk industri, Jurnal Valensi, 1(5): 225-234. Piazza, G. J. and Garcia, R. A. (2010). Meat & bone meal extract and gelatin as renewable flocculants. Bioresource Technology, 101(2): 781-787 . Piazza, G. J. Nunez, A. and Garcia, R. A. R. A. (2012). Identification of highly active flocculant protein in bovine blood. Applied Biochemistry and Biotechnology, 166(5): 1203 – 1214. Purwanti, E. Sukarsono dan Zaenab, S. (2003). Teknologi pemanfaatan limbah pengolahan udang dengan metode measetilasi. Jurnal Dedikasi,1(1): 65

  Purwanto, S., Hambali, E., & Suprihatin. (2013). Sintesis Flokulan dari pati sagu dan akrilamida menggunakan microwave initiated technique untuk aplikasi penurunan kadar padatan tersuspensi dalam air. Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 23(1), 46 –60. Sadeghi, M., & Heidari, B. (2011). Crosslinked gaft copolymer of methacrylic acid and gelatin as a novel hydrogel with ph-responsiveness properties. Materials ,

  4 (3), 543 –552.

  http://doi.org/10.3390/ma4030543 Singh, S. Rama Rao, K. V. Venugopal, K. and Manikandan, R. (2002). Alteration in dissolution

  

characteristics of gelatin-containing formulations .a review of the problem, test method, and

solutions. Pharmaceutical technology, April 2002, pp 36-

  58.http://www.pharmtech.com/pharmtech/data/articlestandard//pharmtech/132002/14096 /article/pdf[diakses 10 September 2013]. Sinha, S., Mishra, S., & Sen, G. (2013). Microwave initiated synthesis of polyacrylamide gafted

  Casein (CAS-g-PAM)-Its application as a flocculant. International Journal of Biological

  Macromolecules , 60, 141

  (Acrylic acid-co-Acrylamide) and calculation of gafting parameters. Indian Journal of Science and Technology,5(2): 2041- 2046 . Sugihartono, (2015). Aplikasi pendayagunaan asam in-situ pada kulit pikel terbuang untuk pembuatan gelatin pangan. Jurnal Riset Teknologi Industri, 9(2), 186-196. Zeenat, M. A., Mughal, M. A., Laghari, A. J., Ansari, A. K., & Saleem, H. (2013). Polymeric cellulose derivative: carboxymethyl-cellulose as useful organic flocculant against industrial wastewater. International Journal of Advancements in Research & Technology,2(8): 14

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik ke-6 Yogyakarta, 25 Oktober 2017

  Pencangkokan Gelatin dan Akrilamida Menggunakan Microwaveuntuk Aplikasi Penjernihan Air

  22