Mukhlisah, Lutfiyatul (2019) Penyisihan Cr(VI) melalui Adsorpsi pada Biokitin dari Cangkang Udang Putih (Litopenaeus vannamei) termodifikasi Dithizon (DiBch). Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Kromium adalah salah satu logam yang memiliki konsentrasi yang tinggi pada limbah elektroplating, industri cat, pewarna, industri kertas, dan lain-lain. Logam ini sangat beracun dan paparan dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan nyeri epigastrium, mual, muntah, diare berat dan perdarahan. Tingkat kontaminan maksimum kromium untuk air minum adalah 0,05 mg/L. Dengan demikian, untuk mengurangi konsentrasi ion logam berat ke tingkat yang dapat diterima secara lingkungan, metode pemisahan yang efektif dan efisien harus dikembangkan. Dari semua berbagai teknik pengolahan air, adsorpsi umumnya lebih diminati untuk menghilangkan ion logam berat karena memiliki efisiensi yang tinggi, metode sederhana, murah, dan dan dapat digunakan secara luas. Adsorpsi dapat dilakukan terhadap logam berat dengan menggunakan berbagai macam adsorben diantaranya seperti kitin yang diekstrak dari kulit udang. Kitin dapat digunakan sebagai adsorben karena memiliki gugus aktif yaitu gugus asetamida (NHCOCH3) dan gugus amina yang reaktif serta khelasi yang stabil. Pada penelitian ini proses ekstraksi kitin dilakukan dengan menggunakan metode fermentasi yang lebih ramah lingkungan untuk menggurangi penggunaan bahan kimia yang berbahaya. Kitin yang diperoleh selanjutnya dapat disebut sebagai biokitin. Biokitin yang diperoleh dapat dimodifikasi dengan dithizon untuk meningkatkan selektivitas dan kapasitas adsorpsi dari kitin terhadap penyerapan ion logam berat. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh massa dithizon dan waktu refluks dalam modifikasi biokitin terhadap karakteristik biokitin termodifikasi sebagai adsorben untuk adsorpsi Cr(VI). Selanjutnya, penelitian ini juga memiliki tujuan untuk menentukan kondisi optimum adsorpsi Cr(VI) menggunakan biokitin termodifikasi, antara lain: waktu kontak, massa adsorben dan konsentrasi Cr(VI). Biokitin diperoleh melalui fermentasi kulit udang menggunakan bakteri Lactobacillus plantarum kemudian dilanjutkan dengan bakteri Bacillus thuringiensis pada suhu inkubasi 370C. Selanjutnya adsorben biokitin dimodifikasi dengan menambahkan dithizon (0,005 g; 0,01 g; 0,015 g; dan 0,02 g) ke dalam 1 gram biokitin dalam pelarut toluena diikuti dengan refluks pada waktu tertentu (2, 4, dan 6 jam) pada 700C. Morfologi adsorben biokitin termodifikasi dithizon diamati menggunakan SEM. Gugus fungsi yang tersedia pada permukaan adorben diamati dengan FTIR dan ukuran partikel adsorben diamati dengan menggunakan PSA. Efisiensi adsorpsi diamati pada berbagai massa adsorben (0,1; 0,2; 0,3; 0,4 dan 0,5 gram), waktu kontak (0, 2, 4, 6 dan 8 jam) serta konsentrasi Cr(VI) dari limbah elektroplating (0,92; 9,38; 93,39; 986,42 dan 13215,94 mg/L). Konsentrasi Cr(VI) sebelum dan setelah adsorpsi ditentukan secara spektrofotometri menggunakan reagen 1,5-difenilkarbazida dan ditentukan pada panjang gelombang 540 nm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa modifikasi biokitin menggunakan dithizon sebanyak 0,015 g/g biokitin dengan waktu refluks selama 4 jam menghasilkan adsorben dengan permukaan yang tidak homogen, memiliki lebih banyak pori daripada biokitin tanpa modifikasi serta memiliki ukuran partikel kisaran 90-200 μm. Keberhasilan modifikasi biokitin dapat ditunjukkan dari spektra FTIR pada bilangan gelombang 2376,13 cm-1 (kelompok S-H) dan pada 1558,38 cm-1 (kelompok N-H). Proses adsorpsi Cr(VI) optimum dapat dilakukan dengan menggunakan adsorben sebanyak 0,4 gram pada waktu kontak selama 2 jam dan konsentrasi Cr(VI) dari limbah sebesar 986,42 mg/L dengan presentase adsorpsi sebesar 83, 45% ± 0.78.
English Abstract
Chromium is one of the metals that has a higher concentration in electroplating waste, the paint industry, colorants, the paper industry, and others. This metal is very toxic and exposure in high concentrations can cause epigastric pain, nausea, vomiting, severe diarrhea and bleeding. The maximum level of chromium contaminants for drinking water is 0.05 mg/L. Thus, to reduce the concentration of heavy metal ions to environmentally acceptable levels, effective and efficient separation methods must be developed. Of all the various water treatment techniques, adsorption is generally more desirable to remove heavy metal ions because it has high efficiency, a simple method is inexpensive, and can be used widely. Adsorption can be done on heavy metals using various types of adsorbents such as chitin extracted from shrimp shells. Chitin can be used as an adsorbent because it has an active group namely the acetamide group (NHCOCH3) and a reactive amine group and stable chelation. In this study, the process of chitin extraction was carried out using a fermentation method that was more environmentally friendly because it reduced the use of hazardous chemicals. Chitin obtained can then be referred to as biochitin. The obtained biochitin can be modified with dithizone which aims to increase the selectivity and adsorption capacity of chitin for the absorption of heavy metal ions. This study aims to analyze the effect of dithizone mass and reflux time in biochitin modification on the characteristics of modified biochitin as an adsorbent for Cr(VI) adsorption. Furthermore, this study also aims to determine the optimum conditions of Cr(VI) adsorption using modified biochitin, including contact time, adsorbent mass and Cr(VI) concentration. Biochitin was obtained by fermentation of shrimp shells using Lactobacillus plantarum bacteria then continued with Bacillus thuringiensis bacteria at an incubation temperature of 370C. Furthermore, biochitin adsorbent was modified by adding dithizone (0.005 g; 0.01 g; 0.015 g; and 0.02 g) to 1 grams of biochitin in toluene solvent followed by reflux at a certain time (2, 4, and 6 hours) at 700C. The morphology of dithizone-modified biochitin adsorbents was observed using SEM. The functional groups available on the surface of the adsorbent are observed with FTIR and the particle size of the adsorbent is observed using PSA. Adsorption efficiency was observed in various adsorbent masses (0,1; 0,2; 0,3; 0,4 and 0,5 gram), contact time (0, 2, 4, 6 and 8 hours) and Cr(VI) concentration. from electroplating waste (0.92; 9.38; 93.39; 986.42 and 13215.94 mg/L). Cr(VI) concentrations before and after adsorption were determined spectrophotometrically using a 1.5-diphenylcarbazide reagent and determined at a wavelength of 540 nm. The results showed that biochitin modification using dithizone in 0.015 g/g biochitin with a reflux time of 4 hours resulted in adsorbent with a non-homogeneous surface, had more uniform pores than biochitin without modification and had a particle size in the range of 90-200 μm. The success of biochitin modification can be shown from FTIR spectra at wavenumbers 2376.13 cm-1 (S-H group) and at 1558.38 cm-1 (N-H group). The optimum Cr(VI) adsorption process can be carried out using as much as 0.4 grams of adsorbent at contact time for 2 hours and the Cr(VI) concentration of waste is 986.42 mg / L with an adsorption percentage of 83, 45% ± 0.78.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/541.335 /MUK/p/2019/041911409 |
| Uncontrolled Keywords: | ADSORPTION |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 541 Physical chemistry > 541.3 Miscellaneous topics in physical chemistry > 541.33 Surface chemistry > 541.335 Adsorption |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Kimia, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 24 Jan 2020 02:35 |
| Last Modified: | 25 Oct 2021 04:12 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/178330 |
Preview |
Text
Lutfiyatul Mukhlisah (2).pdf Download (6MB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |