Penggunaan Kitosan Nanopartikel sebagai Adsorbent UntukMenurunkan Kadar Logam Fe, Zn dan Cu Pada Beras Sibolga

PENGGUNAAN KITOSAN NANOPARTIKEL SEBAGAI
ADSOSORBENT UNTUK MENURUNKAN
KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu PADA
BERAS SIBOLGA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains

AMALIA PUTRIJAWARI
150822017

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PENGGUNAAN KITOSAN NANOPARTIKEL SEBAGAI

ADSOSORBENT UNTUK MENURUNKAN
KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu PADA
BERAS SIBOLGA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains

AMALIA PUTRIJAWARI
150822017

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

.PERSETUJUAN


Judul

Kategori
Nama
NIM
Program Studi
Departemen
Fakultas

: Penggunaan Kitosan Nanopartikel sebagai Adsorbent
UntukMenurunkan Kadar Logam Fe, Zn dan Cu
Pada Beras Sibolga
: Skripsi
: AmaliaPutriJawari
: 150822017
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematikadan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara


Disetujui di,
Medan, Juni 2017

Komisi Pembimbing
Dosen Pembimbing 2,

Dosen Pembimbing 1,

Prof. Dr. Zul Alfian,M.Sc.
NIP.195504051983031002

Prof. Dr. Harry Agusnar,M.Sc.
NIP.195308171983031002

DisetujuiOleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si

NIP. 197404051999032001

i
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PENGGUNAAN KITOSAN NANOPARTIKEL SEBAGAI
ADSOSORBENT UNTUK MENURUNKAN
KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu PADA
BERAS SIBOLGA
SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.

Medan,
Penulis.

Juni 2017


AMALIA PUTRI JAWARI
150822017

ii
Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena dengan limpahan
karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini sebagai salah
satu persyaratan yang harus dipenuhi untuk mendapat gelar Sarjana Sains di
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Nenek tercinta Sufiana
dankakek tercinta Alm Sufiana yang telah memberikan doa cinta dan kasih sayang
nya serta perjuangan buat kami anak-anaknya, serta kepada Ayah tercinta Rudi
wahyudi dan Ibu Herwina yang telah memberikan dukungan, doa dan kasih
sayang, dan keluarga adik-adik tersayang, Anggun Familia, NazwaArwi,
Maulana, Hafis serta sepupu yang selalu membantu Suhaila, dan sanak keluarga
yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan.

Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Harry
Agusnar, M.Sc. selaku pembimbing I yang telah memberikan topik dan tunjuk
ajar hingga terselesaikannya penulisan skripsi ini dan Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc.
selaku pembimbing II yang pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan
panduan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakannya.
Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada ketua dan sekretaris
Departemen Kimia, Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si dan Dr. Sofia Lenny, S.Si,
M.Si. kepala dan laboran Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU, Prof. Dr.
Harlem Marpaung dan laboran analitik Rianda serta seluruh staff dosen kimia
analitik, serta terima kasih saya ucapkan kepada Nova, Rindi dan Ahmad
FauziPohanteman yang selalu mendukung untuk kelancaran skripsi serta teman
seperjuangan, Rani, Ayu, Sri, dan Chintia yang telah menjadi keluarga kedua
dalam hidup saya.

iii
Universitas Sumatera Utara

PENGGUNAAN KITOSAN NANOPARTIKEL SEBAGAI
ADSOSORBENT UNTUK MENURUNKAN
KADAR LOGAM Fe, Zn, Cu PADA

BERAS SIBOLGA
ABSTRAK
.

Penelitian ini adalah tentang penggunaan kitosan nanopartikel sebagai adsorben
pada beras sibolga untuk menurunkan kadar ion logam Zn, Fe dan Cu, dengan
kitosan nanopartikel. Kitosan nanopartikel dibuat dengan dilarutkan dalam 10 ml
asamasetat 1% , yang kemudian 50 mL larutan kitosan Nanopartikel dimasukkan
kedalam 100 mL sampel beras sibolga. Sampel hasil preparasi dianalisis dengan
SAA untuk Logam Zn, Cu dan Fe. Hasil penelitian persentase penyerapan ion Zn
sebesar 90,7279%, ion Cu 96,2187%, ion Fe 91,9894%. Ini menunjukkan kitosan
mampu menurunkan logamberat.
Kata kunci :Kitosannanopartikel, adsorben, Beras, ion logam Zn, Fe dan Cu.

iv
Universitas Sumatera Utara

USE OF NANOPARTIKEL KITOSAN AS ADSORBEN TO REDUCE
METAL CONTENTS Fe, Zn, Cu in SIBOLGA RICE


ABSTRAK

This research is about usage of chitosan nanoparticles as adsorbent on sibolga rice
to decrease metal ion content of Zn2+, Fe2+ and Cu2+, with chitosan nanoparticles.
Chitosan nanoparticles were prepared by dissolving in 100 ml of 1% acetic acid
using concentrations and PH performed for 30 min, then 50 mL of chitosan
solution of Nanoparticles were introduced into 100 mL of sibolga rice sample.
Samples of preparation results were analyzed with SAA for Zn, Cu and Fe ions.
The result of research of percentage of Zn2+ ion absorption is 90,7279%, Cu2+ ion
96,2187 %, Fe2+ 91,9894% ion. This shows chitosan capable of lowering heavy
metals.
Keywords: Chitosan nanoparticles, adsorbents, Rice, Zn, Fe and Cu metal ions.

DAFTAR ISI

v
Universitas Sumatera Utara

Halaman
Persetujuan

i
Pernyataan
ii
Penghargaan
iii
Abstrak
iv
Abstract
v
Daftar Isi
vi
Daftar Tabel
ix
Daftar Gambar
x
Daftar Lampiran
xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
1

1.2. Permasalahan
3
1.3. Pembatasan Masalah
3
1.4. Tujuan Penelitian
3
1.5. Manfaat Penelitian
3
1.6. Lokasi Penelitian
4
1.7. Metodologi Penelitian
4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Beras
6
2.1.1. Komposisi Gizi Beras
6
2.1.2. Mutu Beras
7
2.2. Logam

2.2.1. Logam Seng ( Zn)
8
2.2.2. logam Besi (Fe)
8
2.2.3. Logam Timbal(Cu)
11
2.3. Perombakan Bahan Organik dan Biologis
12
2.4. Kitosan
2.4.1. Kitosan Pada Belangkas
13
2.4.2. Sifat Fisika Kimia Kitosan
14
2.4.3. Pelarut Kitosan
15
2.4.4. Kitosan Sebagai Adsorben
17
2.4.5. Penggunaan Kitosan untuk menurunkan Logam Berat 17
2.5. Kitosan NanoPartikel
18
2.6. Natrium Tripolifospat
19
2.7. Ultrasonifikasi
19
2.8. Particle Size Analyzer (PSA)
20
2.9. Spektrofotometri Serapan Atom
21
2.9.1. Prinsip dan Teori
21
2.9.2. Instrumentasi
22
2.9.3. Rangkaian Spektrofotometer Serapan Atom
22
2.9.4. Gangguan pada SSA dan Cara Mengatasinya
24
2.10. FTIR (Fourier Transform Infra Red)
25

vi
Universitas Sumatera Utara

BAB3 METODE PENELITIAN
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. ProsedurPenelitian
3.3.1. Cara Pengambilan Sampel
3.3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.3.2.1. Pembuatan Asam Asetat 1%
3.3.2.2. Pembuatan Natriumtripolifosfat 0,1%
3.3.2.3. Larutan Kitosan 0,3%
3.3.3 Pembuatan Kitosan Nanopartikel
3.3.4 Penentuan Kadar Logam Fe, Zn, Cu
3.3.5. Penentan Kadar Logam Besi (Fe) Dengan SSA
3.3.6. Penentuan Kadar Logam Tembaga(Cu) Dengan SSA
3.3.7. Penentuan Kadar Logam Zink (Zn) Dengan SSA
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.4.1.1. Pembuatan Asam Asetat 1%
3.4.1.2. Pembuatan Natriumtripolifosfat 0,1%
3.4.1.3. Larutan Kitosan 0,3%
3.4.2. Penentuan Kitosan Nanopartikel
3.4.3. Pereparasi Dan Penentuan Kadar Logam Fe, Zn, Cu
3.4.4. Penyerapan Logam dengan KitosanNanopartikel
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Data FTIR
4.1.1.1 Kitosan Komersil
4.1.1.2 Kitosan Nanopartik
4.1.2. Data Absorbansi Larutan Standar Besi (Fe)
4.1.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan
Metode Kurva Kalibrasi
4.1.2.2 Penentuan Koefisien Korelasi

4.1.2.3 Penentuan Kandungan Besi dalam Sampel
4.1.2.4 Penentuan Kandungan Besi yang terkandung
dalam Beras dalam mg/L
4.1.2.5 Penentuan Kandungan Besi yang terkandung
dalam Beras dalam mg/Kg
4.1.2.6 Persentase Penurunan Kadar
Besi (Fe) PadaBeras
4.1.3. Data Absorbansi Larutan Standar Tembaga (Cu)
4.1.3.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan
Metode Kurva Kalibrasi
4.1.3.2 Penentuan Koefisien Korelasi
4.1.3.3 Penentuan Kandungan Besi dalam Sampel
4.1.3.4 Penentuan Kandungan Besi yang terkandung
dalam Beras dalam mg/L
4.1.3.5 Penentuan Kandungan Besi yang terkandung
dalam Beras dalam mg/Kg
4.1.3.6 Persentase Penurunan Kadar Tembaga (Cu)

26
27
27
27
27
27
27
27
27
28
28
29
30
31
31
31
31
32
33
34
35
35
35
36
37
37
39
39
39
41
41
42
42
44
44
44
46

vii
Universitas Sumatera Utara

Pada Beras
46
4.1.4. Data Absorbansi Larutan Standar Zink (Zn)
47
4.1.4.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan
Metode Kurva Kalibrasi
47
4.1.4.2 Penentuan Koefisien Korelasi
49
4.1.4.3 Penentuan Kandungan Zink dalam Sampel
49
4.1.4.4 Penentuan Kandungan Zink yang terkandung
dalam Beras dalam mg/L
49
4.1.4.5 Penentuan Kandungan Besi yang terkandung
dalam Beras dalam mg/Kg
51
4.1.4.6 Persentase Penurunan Kadar
Zink (Zn) PadaBeras
51
4.2. Pembahasan
53
4.2.1. Pembuatan Kitosan Nanopartikel
53
4.2.2. Analisa PSA
54
4.2.3 .Analisa Spektrum FTIR
54
4.2.4. Adsorpsi Ion Fe, Cu ,Zn
55
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
57
5.2. Saran
57
Daftar Pustaka
58
Lampiran
62

DAFTAR TABEL

viii
Universitas Sumatera Utara

Nomor
Tabel

Judul

2.1.1
2.9.3
4.1.1.1
4.1.1.2
4.1.2
4.1.2.1

Halaman

Komposisi Gizi Beras Giling
Rangkaian Ringkas Spektrotometer Serapan Atom
Data FT-IR Kitosan Komersial
Data FT-IR Kitosan Nanopartikel
Data Absorbansi Larutan Standar Besi
Penurunan Persamaan Garis Regresi untuk Penentuan Logam Fe
Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Fe
4.1.3 Data Absorbansi Larutan Standar Tembaga
4.1.3.1 Penuruna Persamaan Garis Regresi Untu Penentuan Konsentrasi
Logam Cu Berdasarkan Penguuran Arsorbansi Larutan Standar
4.1.4 Data Absorbansi Larutan Standar Zink (Fe)
4.1.4.1 Penuruna Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan Konsentrasi
Logam Zn Berdasdarkan Penguuran Absorbansi Larutan Standar Zn
4.1.4.6 Data penurunan Konsentrasi logam Fe, Cu Dan Zn Dan Persentase
Adsorpsi setelah penambahan Kitosan Nanopartiel
4.2.2. Hasil Particle Size Analyzer Kitosan Partikel

7
22
35
36
37
38
42
43
47
48
52
54

DAFTAR GAMBAR

ix
Universitas Sumatera Utara

Nomor
Gambar
2.4.
2.4.3.
2.9.3.
4.1.1.1.
4.1.1.2.
4.1.2.1.
4.1.3.1.
4.1.4.1,

Judul

Halaman

Struktur Kimia Kitosan
Rumus Stuktur (a) Asam Asetat (b) Asam Latat
Rangkaian Ringkas Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrum FT-IR Kitosan Komersiap
Spetrum FT-IR Kitosan Nanopartikel
Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Fe
Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Tembaga
Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standat Zink

13
16
22
35
36
37
42
47

DAFTAR LAMPIRAN

x
Universitas Sumatera Utara

Nomor
Lampiran
Lamp.1.
Lamp.2.
Lamp.3.
Lamp.4.
Lamp.5,

Lamp.6.

Lamp.7.

Lamp.8.

Lamp 9.

Lamp 10.

Lamp 11
Lamp 12
Lamp 13

Judul

Halaman

Hasil Kitosan Nantopartikel
Hasil Distruksi Beras
Particle Size Analyzer (PSA) Dan Freeze Dryer
Spektrofotometer Serapan Atom Merk Shimadzu
Tipe AA-7000
Data Hasil Penguuran Absorbansi Larutan Seri Standar Fe
dengan Spektrofotometri Atom Pada Panjang Gelombang
248,3 nm
Data Hasil Penguuran Absorbansi Laruran Seri Standar Cu
Dengan Spektrofotometri Atom Pada Panjang Gelombang
32,48 nm
Data Hasil Penguuran Absorbansi Larutan Seri Standar Zn
Dengan Spetrofotometri serapan Atom Pada Panjang
Gelombang 213,9 nm
Data Hasil Penguuran Absorbansi Laruran Seri Standar Fe
Pada Beras Sebelum dan Sesudah dengan Kitosan
Nanopartikel Dengan Spektrofotometri Atom Pada
Panjang Gelombang 248,3 nm
Data Hasil Penguuran Absorbansi Laruran Seri Standar Cu
Pada Beras Sebelum dan Sesudah dengan Kitosan
Nanopartikel dengan Spektrofotometri Atom Pada
Panjang Gelombang 324,8 nm
Data Hasil Penguuran Absorbansi Laruran Seri Standar Zn
Pada Beras Sebelum dan Sesudah dengan Kitosan
Nanopartikel Dengan Spektrofotometri Atom Pada
Panjang Gelombang 213,9 nm
Kandungan Logam Fe pada Beras
Kandungan Logam Cu Pada beras
Kandungan Logam Zn pada Beras

60
60
60
61

61

61

62

62

62

63
63
63
63

xi
Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara