TUGAS AKHIR (613423A) DELIGNIFIKASI SELULOSA DAUN NANAS (Ananas comosus) DAN...

i

TUGAS AKHIR (613423A)

DELIGNIFIKASI SELULOSA DAUN NANAS (Ananas comosus)

DAN JERAMI (Oryza Sativa) SEBAGAI ADSORBEN LOGAM

BERAT Cu

EGATA DWI VEPTIYAN

NRP. 1015040014

DOSEN PEMBIMBING:

Dr.MIRNA APRIANI,S.T.,M.T

NOVI EKA MAYANGSARI, S.T., M.T.

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH

JURUSAN TEKNIK PERMESINAN KAPAL

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

SURABAYA

2019

iii

TUGAS AKHIR (613423A)

DELIGNIFIKASI SELULOSA DAUN NANAS (Ananascosmosus)

DAN JERAMI (Oriza sativa) SEBAGAI ADSORBEN LOGAM

BERAT Cu

EGATA DWI VEPTIYAN

NRP.1015040014

DOSEN PEMBIMBING:

Dr. MIRNA APRIANI, S.T., M.T.

NOVI EKA MAYANGSARI, S.T., M.T.

PROGAM STUDI D4 TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH

JURUSAN TEKNIK PERMESINAN KAPAL


SURABAYA

2019

v

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

DELIGNIFIKASI SELULOSA DAUN NANAS (Ananascosmosus) DAN

JERAMI (Oryza sativa) SEBAGAI ADSORBEN LOGAM BERAT CU

Disusun Oleh:

EgataDwiVeptiyan

1015040014

DiajukanUntukMemenuhi Salah Satu SyaratKelulusan

Program Studi D4. Teknik PengolahanLimbah

Jurusan Teknik PermesinanKapal


Disetujui oleh Tim pengujiTugasAkhirTanggalUjian : 03 Juli 2019

PeriodeWisuda : September 2019

Menyetujui,

DosenPenguji NIDN TandaTangan

1. Ahmad ErlanAfiuddin, S.T., M.T (0028048901) (…………………………...)

2. Denny Dermawan, S.T., M.T (0008047607) (…………………………...)

3. Dr. Mirna Apriani, S.T., M.T (0014047807) (…………………………...)

4. Novi EkaMayangsari, S. T., M. T (0017119001) (…………………………...)

DosenPembimbing NIDN TandaTangan

1. Dr. Mirna Apriani, S.T., M.T (0014047807) (…………………………...)

2. Novi EkaMayangsari, S. T., M. T (0017119001) (…………………………...)

Menyetujui

Ketua Jurusan,

George Endri Kusuma, S.T., M.Sc.Eng

NIP. 197605172009121003

Mengetahui

Koordinator Program Studi,

Denny Dermawan, S.T., M.T

NIP. 197604082009121001

vi

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

vii

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

No. : F.WDI. 021

Date : 3

Nopember 2015

Rev. : 01

Page : 1 dari1

Yang bertandatangandibawahini :

Nama : EgataDwiVeptiyan

NRP. : 1015040014

Jurusan/Prodi : Teknik PermesinanKapal/Teknik PengolahanLimbah

Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa :

Tugas Akhir yang akan saya kerjakan dengan judul :

Delignifikasi Selulosa Daun Nanas (Ananas cosmosus) Dan Jerami (Oryza sativa) Sebagai

Adsorben Logam Berat Cu

Adalah benar karya saya sendiri dan bukan plagiat dari karya orang lain.

Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah tersebut, maka

saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan yang berlaku.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan penuh tanggung jawab.

Surabaya,20 Februari 2019

Yang membuat pernyataan

(Egata Dwi Veptiyan) NRP.1015040014

viii


ix

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur, penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan kelimpahan rahmat, hidayah, serta kenikmatan yang tidak terhingga

nilainya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul

“Delignifikasi Selulosa Daun Nanas (Ananas cosmosus) dan Jerami (Oriza sativa)

Sebagai Adsorben Logam Berat Cu”. Penulisan tugas akhir ini diajukan untuk

memenuhi salah satu syarat kelulusan pada ProgamStudi Diploma IV Teknik di

Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.

Penulis juga menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak akan

berhasil tanpa bantuan dari berbagai pihak, baik berupa bimbingan, pengarahan

dan motivasi sehingga telah memberikan semangat dalam proses penyusunan

laporan ini. Oleh Karena itu, penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Kedua orang tua tercinta (Mulyanto dan Pujiati) yang selalu memberikan

rasa sayang, nasihat, dukungan, motivasi, serta do’a yang tiada hentinya

beliau panjatkan untuk segala kemudahan selama menjalani proses dari

awal hingga akhir.

2. Bapak Ir. EkoJulianto, M.Sc. FRINA selaku Direktur Politeknik

Perkapalan Negeri Surabaya.

3. Bapak George Endri Kusuma, S.T.,M.Sc.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik

PermesinanKapal.

4. Bapak Denny Dermawan, S.T.,M.T selakuKoordinatorProgamStudi

Teknik PengolahanLimbah PPNS.

5. IbuDr.MirnaApriani, S.T.,M.T selaku dosen pembimbing I yang telah

dengan sabar membantu dan mengarahkan penulis selama mengerjakan

tugas akhir ini, serta meluangkan waktu selama proses bimbingan tugas

akhir.

6. Ibu Novi Eka Mayangsari, S.T.,M.T selaku dosen pembimbing II yang

dengan sangat sabar membantu dan mengarahkan penulis selama

mengerjakan tugas akhirini, serta meluangkan waktus elama proses

bimbingan tugas akhir.

x

7. Ibu Tanti Utami Dewi, S.Si.,M,Sc selaku Koordinator Tugas Akhir

Progam Studi Teknik Pengolahan Limbah sekaligus Dosen Wali yang

seringkali bersedia mendengar keluh kesah kami dalam proses pengerjaan

tugas akhir.

8. Bapak Ibu Dosen Teknik Pengolahan Limbah yang telah mendoakan kami

serta memberikan ilmu yang bermanfaat.

9. Rizal, Moga, Randi, Bagas, Adit, Kurniawan yang telah membantu

memberikan inspirasi dan semangat kepada penulis dalam penentuan topik

tugas akhir serta teman berbagi cerita penuli selama proses pengerjaan

tugas akhir.

10. Kakak saya Rahmat Prastiyan, S.Pd yang senantiasa memberikan bantuan

dan motivasi kepada penulis dalam proses pengerjaan tugas akhir

11. Mia, Arlieza, Nedya yang saling memberikan dukungan dan menemani

dalam proses menuju pengerjaan menuju tugas akhir.

12. Istina, Citra, Jihan, Nayu, Dian, Risya yang turut menemani penulis

sekaligus meramaikan Lab Limbah ketika penuli melakukan proses

analisa.

13. Teman-teman seperjuangan PL2015 yang saling mendoakan dan

memberikan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir

ini.

Penulis menyadari bahwa banyak kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir

ini. Oleh Karena itu penulis mengharapkan adanya saran dan kritik dari berbagai

pihak dalam penyempurnaannya. Semoga laporan ini dapat menambah ilmu

pengetahuan dan wawasan dalam perkuliahan dan dunia industri bagi penulis

khususnya serta pembaca pada umumnya.

Surabaya, 27 Juni 2019

Penulis

xi

DELIGNIFIKASI SELULOSA DAUN NANAS (Ananascosmosus)

DAN JERAMI (Oryza sativa) SEBAGAI ADSORBEN LOGAM

BERAT CU

EgataDwiVeptiyan

ABSTRAK

Limbah daun nanas (Ananascosmosus) dan jerami(Oriza sativa)

mengandung komponen penyusun berupa selulosa dan

lignin.Selulosa,hemiselulosa dan lignin saling berikatan membentuk

lignoselulosa. Kandungan selulosa yang cukup tinggi dapat dimanfaatkan sebagai

adsorben melalui proses delignifikasi atau penghilangan lignin. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui karakteristik dan kemampuan selulosa daun nanas

dan jerami untuk meremoval logam berat Cu. Daun nanas dan jerami yang akan

digunakan disamakan ukurannya menjadi 60 mesh kemudian didelignifikasi

selama 70 dan 90 menit dengan mencampur serbuk nanas dan jerami

menggunakan NaOH 9% dengan rasio 1:30 (w/v).Daun nanas dan jerami

dikarakterisasi dengan analisa chesson, SEM, dan XRD. Hasil analisa chesson

menunjukkan selulosa daun nanas lebih tinggi dari jerami yaitu 25,33% dan waktu

delignifikasi 70 menit menghasilkan kadar selulosa tertinggi yaitu sebesar

59,12%.Hasil SEM menunjukkan permukaan selulosa 90 menit lebih halus

daripada selulosa 70 menit. Hasil difraktogram XRD menunjukkan selulosa daun

nanas dan jerami termasuk jenis selulosa tipe I. Derajat kristalinitas tertinggi

diperoleh oleh jerami dengan waktu delignifikasi 90 menit yaitu sebesar

74,11%.Proses adsorpsi diamati dengan variasi massa1;1,5;2 gram dan waktu

kontak 30;60;90;120 menit.Adsorpsi logam Cu tertinggi yaitu daun nanas 70

menit dan berat 2 gram dengan waktu kontak selama 2 jam yaitu sebesar 64,43%.

Kata Kunci :Daun nanas, jerami, selulosa, adsorpsi, logam Cu.

xii


xiii

DELIGNIFICATION OF CELLULOSE FROM PINEAPPLE

LEAF (Ananascosmosus) AND RICE STRAW (Oryza sativa) AS

ADSORBEN OF HEAVY METAL COPPER

EgataDwiVeptiyan

ABSTRACT

Pineapple leaf(Ananascosmosus) and rice straw(Oriza sativa )waste are

containing constituent component there are cellulose and lignin with quite high

level that can be use as an adsorben by delignification process or degradation

lignin.The purpose of this research are to analyze the ability of cellulose from

pineapple leaf and rice straw to adsorb heavy metal Copper. Pineapple leaf and

rice straw are milled and sifted by 60 mesh sieve,the delignification process by

mixing the adsorben with NaOH 9% for 70 and 90 minutes with ratio

1:30(w/v).The Characterization of pineapple leaf and rice strawisanalyse by

chessonmethod,SEM and XRD. The result of the chesson method is showed that

cellulose from pineapple leaf is higher than rice straw was 25,53% and

delignification time for the highest result was 70 minutes, that is 59,12%.The

result of XRD analyzed showed that cellulose from pineapple leaf dan rice straw

are categorized in cellulose type I. The highest crystallinity is rice straw by 70

minutes delignifaction time with the result is 74,11%.Adsorption process is doing

by mass variable of adsorben (1;1,5;2gr) and contact time

(30;60.90;120minutes).The highest condition to remove Copper is pineapple leaf

with 70 minutes and 2 gram of weight with 120 minutes of contact time,that is

64,43%.

Keyword : Pineapple leaf, rice straw, cellulose, adsorbtion, heavy metal copper.

xiv


xv

DAFTAR ISI

JUDUL SAMPUL .................................................................................................. iii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... v

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT .................................................................... vii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix

ABSTRAK ............................................................................................................. xi

ABSTRACT ........................................................................................................... xiii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xxi

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xxiii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3

1.3 Tujuan .............................................................................................................. 3

1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ............................................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 5

2.1 Pengertian Limbah ......................................................................................... 5

2.1.1 Limbah Cair ....................................................................................... 5

2.1.2 Karakteristik Limbah Cair ................................................................. 6

2.2 Logam Berat Pada Perairan........................................................................... 7

2.2.1 Logam Berat Tembaga (Cu) .............................................................. 7

2.2.2 Pengaruh Logam Berat Cu Terhadap Lingkungan ............................ 9

2.3 Selulosa ............................................................................................................ 9

2.3.1 Sumber Selulosa .............................................................................. 11

xvi

2.3.2 Kandungan Selulosa Daun Nanas .................................................... 11

2.3.3 Kandungan Selulosa Jerami ............................................................. 12

2.4 Delignifikasi .................................................................................................. 13

2.4.1 Alkali Sebagai Delignifikator ........................................................... 13

2.5 Adsorpsi ......................................................................................................... 14

2.5.1 Jenis Adsorpsi .................................................................................. 15

2.5.1.1 Adsorpsi Fisika ................................................................................. 15

2.5.1.2 Adsorpsi Kimia ................................................................................ 16

2.5.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Adsorpsi ................................. 16

2.5.3 Jumlah Ion Logam yang Terserap .................................................... 17

2.6 Penelitian Terdahulu .................................................................................... 18

2.6.1 Penelitian oleh Wiwit Handayani (2010) ....................................... 18

2.6.2 Penelitian oleh Mudasir Ahmad, Shakeel Ahmed, Babu Lal Swami

dan Saiqa Ikram(2015) . ................................................................... 19

2.6.3 Penelitian oleh Prida Novarita Trisanti, Sena Setiawan H.P, Elysa

Nura’ini dan Sumarno (2015) . ....................................................... 19

2.7 Spektrofotometri UV-Vis ............................................................................ 19

2.7.1 Instrument Spektrofotometri UV-Vis ............................................... 20

2.7.2 Hukum Lambert Beer ....................................................................... 21

2.7.3 Prinsip Kerja Spektrofotometri ........................................................ 22

2.8 Analisa SEM (Scanning Electron Microscope) ........................................ 23

2.8.1 Interaksi Bahan Dengan Elektron. ................................................... 25

2.9 Analisa XRD (X-Ray Difraction) ............................................................... 26

2.9.1 Prinsip Kerja XRD. ........................................................................... 26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .............................................................. 29

3.1 Identifikasi Masalah ..................................................................................... 29

xvii

3.2 Perumusan Masalah dan Penetapan Tujuan .............................................. 29

3.3 Studi Literatur ............................................................................................... 29

3.4 Pengumpulan Data ....................................................................................... 30

3.5 Penentuan Tempat dan Waktu Penelitian ................................................. 30

3.5.1 Penentuan Tempat ............................................................................ 30

3.5.2 Penentuan Waktu ............................................................................. 30

3.6 Populasi dan Sampel Penelitian ................................................................. 30

3.6.1 Populasi Penelitian ........................................................................... 30

3.6.2 Sampel Penelitian ............................................................................ 30

3.7 Variabel Penelitian ....................................................................................... 30

3.7.1 Variabel Bebas ................................................................................. 31

3.7.2 Variabel Terikat ............................................................................... 32

3.7.3 Variabel Kontrol .............................................................................. 32

3.8 Definisi Operasional .................................................................................... 32

3.9 Pelaksanaan Penelitian ................................................................................ 33

3.9.1 Pengambilan Bahan ......................................................................... 33

3.9.2 Persiapan Alat dan Bahan ................................................................ 33

3.9.3 Pembuatan Limbah Artifisial Cu ..................................................... 34

3.9.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi Cu ....................................................... 35

3.9.5 Delignikasi Daun Nanas dan Jerami ................................................ 35

3.9.6 Penentuan Berat Adsorben ............................................................... 36

3.9.7 Pengujian Penyerapan Logam Cu yang Dipengaruhi oleh Jenis

Adsorben, Berat Adsorben dan Waktu Kontak ............................... 36

3.10 Analisa Data .................................................................................................. 36

3.10.1 Analisa Chesson (Kandungan Selulosa, Hemiselulosa, Lignin) ............ 36

3.10.2 Analisa Spektrofotometri ............................................................................ 37

xviii

3.10.3 Analisa Efisiensi Penurunan Cu Oleh Adsorben yang Dipengaruhi

Waktu Kontak dan Berat Adsorben. .......................................................... 38

3.11 Kesimpulan dan Saran ................................................................................. 38

3.12 Diagram Alir Kegiatan ................................................................................. 38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 41

4.1 Karakterisasi Daun Nanas dan Jerami ....................................................... 41

4.1.1 Proses Delignifikasi .......................................................................... 41

4.1.2 Uji Karakteristik Dengan Menggunakan Scanning Electron

Microscope(SEM) ............................................................................. 44

4.1.3 Uji Karakteristik Menggunakan X-Ray Difraction (XRD) ............... 48

4.2 Proses Adsorbsi Logam Cu ......................................................................... 50

4.2.1 Analisa Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Kemampuan Adsorpsi

Logam Cu ......................................................................................... 50

4.2.2 Analisa Pengaruh Jenis Adsorben dan Waktu Delignifikasi

Terhadap Kemampuan Adsorpsi Logam Cu .................................... 53

4.2.3 Analisa Pengaruh Berat Terhadap Kemampuan Adsorpsi Logam Cu

55

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 59

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 61

LAMPIRAN ......................................................................................................... 69

Lampiran APerhitungan Analisa Metode Chesson. ......................................... 69

Lampiran B Hasil Pengujian Dengan Menggunakan Scanning Electron

Microscope (SEM) ............................................................................... 79

Lampiran C Hasil Pengujian Dengan Menggunakan X-Ray Diffraction (XRD)

............................................................................................................. 103

Lampiran D Perhitungan Pembuatan Larutan. ............................................. 109

Lampiran E Data Pembacaan Absorbansi Sampel ........................................ 115

Lampiran F Perhitungan Konsentrasi Akhir Logam Cu. ............................. 125

xix

Lampiran G Perhitungan Persen Removal Logam Cu ................................. 129

xx

(Halaman sengaja dikosongkan)

xxi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Air Limbah .......................................................................................... 6

Gambar 2.2 Tembaga Dalam Bentuk Solid ............................................................ 8

Gambar 2.3 Struktur Kimia Selulosa .................................................................... 10

Gambar 2.4 Penampang membujur (kiri) dan melintang (kanan) permukaan

selulosa daun nanas .......................................................................... 12

Gambar 2.5 Konsep proses ikatan antara adsorben dengan adsorbat ................... 15

Gambar 2.6 Hasil mikroskop cahaya dan elektron ............................................... 24

Gambar 2.7 Deteksi sinyal yang dihasilkan SEM akibat pemantulan elektron…..26

Gambar4.1 Mekanisme pemutusan antara ikatan lignin dengan selulosa

menggunakan NaOH ........................................................................ 42

Gambar4.2 Hasil analisa SEM jerami dengan perbesaran 2500 x ....................... 45

Gambar4.3 Hasil analisa SEM nanas dengan perbesaran 2500 x ......................... 47

Gambar4.4 Difraktogram XRD untuk selulosa murni, jerami, nanas dan hasil

delignifikasi 70 dan 90 menit ........................................................... 49

Gambar4.5 Pengaruh Waktu Kontak Terhadap % removal logam Cu dengan..... 50

Gambar4.6 Pengaruh waktu kontak terhadap % removal logam Cu dengan ........ 51

Gambar4.7 Pengaruh waktu kontak terhadap % removal logam Cu dengan ........ 51

Gambar4.8 Mekanisme reaksi adsorpsi Cu……………………………..……….57

Gambar B.1 Nanas sebelum delignifikasi dengan perbesaran 500 x .................... 79

Gambar B.2 Nanas sebelum delignifikasi dengan 1000 x .................................... 79

Gambar B.3 Nanas sebelum delignifikasi dengan perbesaran 2000 x .................. 81

Gambar B.4 Nanas sebelum delignifikasi dengan perbesaran 2500 x .................. 81

Gambar B.5 Nanas setelah delignifikasi 70 menit dengan perbesaran 500x ........ 83

Gambar B.6 Nanas setelah delignifikasi 70 menit dengan perbesaran 1000 x ..... 83



Gambar B.9 Nanas setelah delignifikasi 90 menit dengan perbesaran 500 x ....... 87

Gambar B.10 Nanas setelah delignifikasi 90 menit dengan perbesaran 1000 x ... 87



Gambar B.13 Jerami sebelum delignifikasi dengan perbesaran 500 x…………...91

Gambar B.14 Jerami sebelum delignifikasi dengan perbesaran 1000 x ............... 91



Gambar B.17 Jerami setelah delignifikasi 70 menit dengan perbesaran 500 x .... 95

Gambar B.18 Jerami setelah delignifikasi 70 menit dengan perbesaran 1000 x .. 95



Gambar B.21 Jerami setelah delignifikasi 90 menit dengan perbesaran 500 x .... 99

xxii

Gambar B.22 Jerami setelah delignifikasi 90 menit dengan perbesaran 1000 x ... 99

Gambar B.23 Jerami setelah delignifikasi 90 menit dengan perbesaran 2000 x . 101

Gambar B.24 Jerami setelah delignifikasi 90 menit dengan perbesaran 2500 x . 101

Gambar C.1 Difraktogram nanas sebelum proses delignifikasi……….………..103

Gambar C.2 Difraktogram nanas dengan proses delignifikasi 70 menit. ............ 103

Gambar C.3 Difraktogram nanas dengan proses delignifikasi 90 menit ............. 105

Gambar C.4 Difraktogram jerami sebelum proses delignifikasi ......................... 105

Gambar C.5 Difraktogram jerami dengan proses delignifikasi 70 menit ............ 107

Gambar C.6 Difraktogram jerami dengan proses delignifikasi 90 menit ............ 107

Gambar D.1 Kurva kalibrasi Cu………………………………………………...113

.

xxiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Serat Nanas .............................................................. 11

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Jerami ....................................................................... 13

Tabel 3.1 Sampel Penelitian Daun Nanas dan Jerami........................................... 31

Tabel 3.2 Sampel Penelitian Daun Nanas dan Jerami........................................... 31

Tabel 3.3 Definisi Operasional ............................................................................. 32 Tabel 4.1 Hasil Analisa Metode Chesson ............................................................. 43

Tabel 4.2 Hasil perhitungan derajat kristalinitas pada daun nanas dan jerami

dengan variasi waktu delignifikasi……………………………………49

Tabel E.1 Data pembacaan Absorpsi…………………………………………...115

Tabel F.1 Perhitungan Konsentrasi Akhir Logam Cu .................................... ….125

Tabel G.1 Perhitungan Persen Removal Logam Cu. ......................................... .129

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Perkembangan dalam bidang industri Indonesia pada saat ini cukup pesat.

Hal ini ditandai dengan semakin banyaknya industri yang memproduksi

berbagai jenis kebutuhan manusia seperti industri kertas, tekstil, penyamak

kulit, dan sebagainya. Seiring dengan pertambahan industri tersebut, maka

semakin banyak pula hasil sampingan yang diproduksi sebagai limbah. Salah

satu limbah tersebut adalah limbah logam berat(Paduraru, 2008).Limbah yang

mengandung logam berat dihasilkan oleh industri yang yang berhubungan

denganpekerjaanpermesinan, metalurgi, pelapisan logam, cat, kulit, serta

industri pertambangan (Nusa Idaman, 2010).

Logam berat merupakan unsur-unsur kimia dengan berat jenis lebih besar

dari 5 mg/cm³. Logam berat yang berbahaya di perairan diantaranya adalah

antimony (Sb), arsenic (Ar), berilium (Be), Kadmium (Cd), tembaga (Pb),

timbale (Pb), merkuri ( Hg), nikel (Ni), selenium (Se), Cu(Tembaga), kobalt

(Co), dan seng (Zn) (Paduraru,2008). Salah satu jenis logam yang berbahaya di

perairan adalah Cu (Tembaga).Tembaga (Cu) merupakan salah satu jenis

logam berat essensial yang dalam jumlah kecil keberadaannya dibutuhkan oleh

organism untuk memacu enzim selama proses metabolism tubuh. Logam Cu

memiliki kecenderungan menjadi senyawa beracun bagi tubuh jika

keberadaannya melampaui ambang batas toleransi yang diperlukan oleh tubuh

(Yulianto, 2006). Apabila logam tembaga terakumulasi dalam jumlah yang

melebihi ambang batas di dalam tubuh, maka akan mengakibatkan iritasi

lambung, kerusakan pembuluh darah kapiler, kerusakan jaringan hati, ginjal

dan jaringan syaraf yang mengakibatkan terjadi depressi serta kerusakan pada

lambung. Keracunan tembaga jarang dijumpai karena sifat emetik Cu sangat

tinggi sehingga terjadi muntah untuk mengeluarkan Cu yang berlebihan..

Tembaga yang mengenai kulit atau mata akan menyebabkan reaksi peradangan

serta dapat menyebabkan terjadinya korosi pada alat-alat dapur (Windri, 2011).

2

Dewasa ini telah dilakukan penelitian mengenai metode untuk menurunkan

kadar logam berat di lingkungan, metode yang digunakan dalam menurunkan

kadar logamberatantara laindenganadalah reverse osmosis, elektrodialisis,

ultrafiltrasi dan resin penukar ion. Reverse osmosis (RO) merupakan sebuah

metode filtrasi yang mampu menyisihkan banyak jenis molekul dan ion besar

dari larutan dengan memberikan tekanan pada larutan yang berada pada salah

satu sisi membrane selektif. Elektrodialisis merupakan sebuah proses dimana

ion dipindahkan melalui membrane karena perbedaan potensi elektrik yang

diberikan dan sebagai konsekuensi dari arus listrik. Ultrafiltrasi merupakan

varian dari filtrasi membrane dimana tekanan hidrostastik memaksa cairan

menembus membrane semipermeabel. Padatan tersuspensi dan pelarut dengan

berat molekul tinggi tertahan, sedangkan air dan pelarut dengan berat molekul

rendah akan melewati membrane (Wenten, dkk, 2014). Metode selanjutnya

adalah metode resin penukar ion, penghilangan logam dapat dilakukan dengan

metode resin penukar ion dengan jenis tertentu sesuai target yang diinginkan.

Logam berat akan terserap oleh resin seusai dengan tingkat selektifitasnya

(Nusa Idaman, 2010).

Dewasa ini dikembangkan metode lain yang dinilai lebih efektif, preparasi

yang mudah dan pembiayaan yang relatif murah disbanding metode yang

sebelumnya yaitu metode adsorbsi. Adsorbsi yang dilakukan terhadap logam

berat dengan menggunakan berbagai macam adsorben diantaranya zeolit,

alofan, kitin-khitosan, biosorben dari berbagai spesies alga, fly ash, karbon

aktif, dan selulosa (Handayani, 2010).

Selulosa merupakan senyawa yang memiliki karakter hidrofilik karena

adanya gugus hidroksil pada setiap polimernya. Permukaan gugus fungsi

selulosa alam ataupun turunannya dapat berinteraksi secara fisik atau kimia.

Selulosa memiliki gugus fungsi yang dapat melakukan pengikatan dengan ion

logam. Gugus fungsi tersebut terutama gugus karboksil dan gugus hidroksil.

Selulosa banyak ditemukan dari hasil limbah pertanian atau perkebunan seperti

pada jerami dan daun nanas. Jerami dan daun nanas biasanya hanya

dimanfaatkan sebagai pakan ternak dan sisanya dibiarkan membusuk atau di

bakar. Daun nanas mempunyai kandungan selulosa sebesar 69,5-71,5%,

3

sedangkan kandungan selulosa jerami sebesar 72-92% (Hidayat, 2008).

Selulosa yang terkandung di dalam daun nanas dan jerami terikat oleh

senyawa lignin. Proses untuk mendapatkan selulosa dilakukan dengan cara

delignifikasi. Proses delignifikasi akan memutus ikatan antara selulosa dan

lignin, sehingga selulosa menjadi lebih mudah didapatkan. Proses delignifikasi

selulosa dapat dilakukan dengan penambahan alkali seperti NaOH, KOH atau

LiOH. Menurut Handayani (2010) NaOH merupakan aktivator yang paling

baik dibanding KOH dan LiOH, karena NaOH efektif menghilangkan lignin

dan meningkatkan kandungan selulosa. Tujuan dalam penelitian ini untuk

mengetahui waktu delignifikasi tertinggi untuk menghasilkan kadar selulosa

tertinggi dalam proses pre treatment daun nanas dan jerami dan juga

kemampuan mengadosorpsi logamberat Cu.

1.2 RumusanMasalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, terdapat beberapa rumusan masalah yaitu

sebagai berikut:

1. Berapa waktu delignifikasi untuk mendapatkan karakteristik selulosa dari

daun nanas dan jerami yang optimum?

2. Bagaimana pengaruh berat adsorben, dan waktu kontak terhadap adsorpsi

logam berat Cu menggunakan selulosa daun nanas dan jerami?

1.3 Tujuan

Ditinjau dari rumusan masalah tersebut, maka tujuan dari penelitian ini yaitu

sebagai berikut:

1. Menganalisis waktu delignifikasi untuk mendapatkan karakteristik selulosa

dari daun nanas dan jerami yang optimum.

2. Menganalisis pengaruh berat adsorben, dan waktu kontak terhadap

kemampuan selulosa dalam proses adsorpsi logam berat Cu.

1.4 ManfaatPenelitian

Dengan adanya penelitian ini, terdapat beberapa manfaat yaitu sebagai

berikut:

4

a. Bagi Mahasiswa

1. Memberikan informasi tentang daya adsorpsi logam berat Cu oleh

selulosa dari daun nanas dan jerami.

2. Memberikan inovasi baru adsorben selulosa daun nanas dan jerami

untuk adsorpsi logam berat Cu.

3. Memberikan kontribusi dalam bidang lingkungan khususnya

penanganan logam berat.

b. Bagi Institusi

1. Sebagai bahan literatur atau referensi bagi mahasiswa yang sedang

melakukan penelitian.

1.5 Batasan Masalah

Pada penelitian ini memiliki ruang lingkup dan batasan masalah yaitu sebagai

berikut:

1. Daun nanas yang digunakan berasal dari Dusun Sesek, Desa Candirejo

Kecamatan Ponggok, KabupatenBlitar.

2. Jerami berasal dari Desa Gembongan, Kecamatan Ponggok, Kabupaten

Blitar.

3. Delignifikasi selulosa adsorben menggunakan larutan NaOH.

4. Logam berat yang diujikan adalah logam Cu.

5. Konsentrasi limbah artificial Cu yang digunakan sebesar 25 ppm.

6. Faktor faktor yang mempengaruhi pada proses penelitian adalah waktu

delignifikasi, berat adsorben, waktu kontak.

7. Waktu delignifikasi jerami dan daun nanas adalah 70 menit dan 90

menit.

8. Berat adsorben jerami dan daun nanas adalah 1 gram, 1, 5 gram dan 2

gram.

9. Variasi Waktu kontak adsorben dengan logam berat Cu adalah 30

menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 PengertianLimbah

Limbah merupakan sampah cair dari lingkungan masyarakat dan terutama

terdiri dari air yang telah digunakan dengan hampir 0, 1% berupa benda-benda

padat yang terdiri dari zat organik dan anorganik. Berdasarkan Peraturan

Gubernur Jawa Timur no 61 tahun 2010 Tentang Penetapan kelas air pada

sungai, klasifikasi dan kriteria mutu air ditetapkan menjadi empat kelas, yaitu :

1. Kelas I, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air

minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang

sama dengan kegunaan tersebut.

2. Kelas II, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk

prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,

air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang

mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.

3. Kelas III, yaitu air yang peruntukannya digunakan untuk pembudidayaan

ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman dan atau

peruntukan lain yang mepersyaratkan mutu air yang sama dengan

kegunaan tersebut.

4. Kelas IV, yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi

pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air

yang sama dengan kegunaan tersebut.

2.1.1 LimbahCair

Limbah cair adalah bahan-bahan pencemar berbentuk cair. Air

limbah adalah air yang membawa sampah (limbah) dari rumah tinggal,

bisnis, dan industri yaitu campuran air dan padatan terlarut atau

tersuspensi dapat juga merupakan air buangan dari hasil proses yang

dibuang kedalam lingkungan. Keberadaan limbah cair tidak diharapkan di

lingkungan karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Pengolahan yang tepat

bagi limbah cair sangat diutamakan agar tidak mencemari lingkungan.

(Vindiarti, 2015).

6

Gambar 2.1 Air Limbah

Sumber :Vindiarti (2015)

2.1.2 KarakteristikLimbahCair

Limbah cair baik domestik maupun non domestik mempunyai

beberapa karakteristik sesuai dengan sumbernya, dimana karakteristik

limbah cair dapat digolongkan pada karakteristik fisik, kimia, biologi,

(Syafitri, 2017) yang diuraikan sebagai berikut :

1. KarakteristikFisik

Karakteristik fisika air limbah yang perlu diketahui adalah total solid,

bau, temperatur, densitas, warna, konduktivitas, dan turbidity.

2. Karakteristik Kimia

Pada air limbah ada tiga karakteristik kimia yang perludi identifikasi

yaitu bahan organik, bahanan organik, dan gas.

3. KarakteristikBiologi

Pada air limbah, karakteristik biologi menjadi dasar untuk mengontrol

timbulnya penyakit yang dikarenakan organisme pathogen.

Karakteristik biologi tersebut seperti bakteri dan mikroorganisme

lainnya yang terdapat dalam dekomposisi dan stabilitas senyawa

organik.

7

2.2 LogamBerat Pada Perairan

Logam berat adalah unsure logam yang mempunyai densitas <5g/cm3 dalam

air laut, logam berat terdapat dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Dalam

kondisi alam ini, logam berat dibutuhkan oleh organism untuk pertumbuhan

dan perkembangan hidupnya (Effendi, 2000).

Logam berat dapat menyebabkan timbulnya suatu bahaya pada makhluk

hidup. Hal ini terjadi karena sejumlah logam mencemari lingkungan. Logam-

logam tertentu sangat berbahaya jika ditemukan dalam konsentrasi tinggi

dalam ingkungan, karena logam tersebut mempunyai sifat merusak tubuh

makhluk hidup. Di samping hal tersebut, beberapa logam sangat diperlukan

untuk proses kehidupan makhluk hidup. Dalam hal ini logam dapat dibagi

menjadi dua bagian, yaitu logam essensial dan nonessensial. Logam essensial

adalahlogam yang sangat membantu di dalam proses fisiologi makhluk hidup

dengan jalan membantu kerja enzim atau pembentukan organ dari makhluk

yang bersangkutan. Sedangkan logam nonessensial adalah logam yang

peranannya dalam tubuh makhluk hidup belum diketahui, kandungannya dalam

jaringan hewan sangat kecil dan apabila kandungannya tinggi akan merusak

organ tubuh makhluk yang bersangkutan (Vogel, 1985).

Toksisitas logam berat bisa dikelompokkan menjadi 3, yaitu bersifat toksik

tinggi yang terdiri dari unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn, bersifat toksik

sedang yang terdiri dari unsur-unsur Cr, Ni, dan Co, dan bersifa ttoksik rendah

yang terdiri dari unsur Mn dan Fe (Handayani, 2010).

2.2.1 Logam Berat Tembaga (Cu)

Menurut Asriani (2017) tembaga (Cu) adalah logam merah muda, yang

lunak dapat ditempa, dan liat. Tembaga dalam tabel periodic memiliki

lambang Cu dengan nomor atom 29 dan memiliki massa atom standar

63,546 g/mol. Logam Cu melebur pada 1038 dan memiliki titik didih 2562

. Karena potensial elektroda standarnya posotif (+ 0,34 V untuk pasangan

Cu/Cu2+), Cu tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer,

meskipun dengan adanya oksigen Cu bisa larut sedikit. Asam nitrat yang

sedang tingkat pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan tembaga

8

3Cu(s) + 8HNO3(aq) → 3Cu2+(aq) + 6NO-

3(aq) + 2NO(g) +

4H2O(aq)………………………(1)

Asam sulfat pekat panas juga melarutkan tembaga :

Cu(s) + 2H2SO4(aq) → Cu2+(aq) + SO4

2-(aq) + SO2(g) +

2H2O(aq)……………………....(2)

Tembaga mudah pula larut dalam air raja :

3Cu(s) + 6HCl(aq) + 2HNO3(aq) → 3Cu2+(aq) + 6Cl-

(aq) + 2NO(g) +

4H2O(aq)……………………….(3)

Gambar 2. 2Tembaga Dalam Bentuk Solid

Sumber :Asriani (2017)

Menurut Esmilaningsih (2012) tembaga tidak larut dalam air atau uap air

dan asam-asam encer seperti HCl encer dan H2SO4 encer, tetapi asam klorida

pekat dan mendidih melarutkan logam tembaga dan membebaskan gas

hidrogen. Hal ini disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks CuCl2¯(aq)

yang mendorong reaksi kesetimbangan bergeser kearah produk.

2Cu (s) + 2H+(aq) → 2Cu+

(aq) + H2(g)…….….(1)

2Cu+(aq) + 4Cl-

(aq) → 2CuCL2-(aq)……….…(2)

Sumber :Esmilaningsih, 2012

9

Ada dua deret senyawa tembaga. Senyawa-senyawa tembaga (I)

diturunkan dari senyawa tembaga (I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah, dan

mengandung ion tembaga(I)Cu+ . Senyawa-senyawa ini tak berwarna,

kebanyakan garam tembaga (I) tak larut dalam air, perilakunya mirip perilaku

senyawa perak(I). Senyawa tembaga(I) mudah dioksidasikan menjadi senyawa

tembaga (II), yang dapat diturunkan dari tembaga (II) oksida, CuO, hitam.

Garam-garam tembaga(II) umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat,

padat, maupun dalam larutan air. Warna ini benar-benar khas hanya untuk ion

tetraakuokuprat (II) [Cu(H2O)4]2+saja. Garam-garam tembaga(II) anhidrat,

seperti tembaga(II) sulfatanhidrat CuSO4, berwarna putih (atau sedikit

kuning). Dalam larutan air selalu terdapat ion komplek stetraakuo (Vogel,

1985).

2.2.2 Pengaruh Logam Berat Cu Terhadap Lingkungan

Dalam kondisi normal, keberadaan Cu dalam perairan ditemukan

dalam bentuk senyawa ion CuCO3+, CuOH+, dan lain-lain. Biasanya

jumlah Cu yang terlarut dalam badan perairan adalah 0,002 ppm sampai

0,005 ppm. Bila dalam badan perairan terjadi peningkatan kelarutan Cu,

sehingga melebihi nilai ambang yang seharusnya, maka akan terjadi

peristiwa biomagnifikasi terhadap biota-biota perairan. Peristiwa

biomagnifikasi ini akan dapat ditunjukkan melalui akumulasi Cu dalam

tubuh biota perairan tersebut. Akumulasi dapat terjadi sebagai akibat dari

telah terjadinya konsumsi Cu dalam jumlah berlebihan, sehingga tidak

mampu di metabolisme tubuh (Purnomo,2009)

2.3 Selulosa

Selulosa (C6H10O5) adalah polimer berantai panjang polisakarida

karbohidrat, dari β-glukosa. Selulosa merupakan karbohidrat utama yang

disintesis oleh tanaman dan menempati hampir 60% komponen penyusun

struktur tanaman. Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia dan tidak larut

dalam air dan pelarut organik, tetapi larut dalam larutan kuprik hidroksida

berammonia (bahan uji Schweitzer), larutan zinkklorida, asam hidroklorik.

Selulosa tidak memberikan warna biru dengan iodine (Artanti, 2009).

10

Selulosa merupakan struktur dasar sel-sel tanaman, oleh karena itu

merupakan bahan alam yang paling yang dibuat oleh organism hidup. Selulosa

bahkan dapat diperoleh dari dunia binatang. Kadar selulosa tertinggi terdapat

dalam rambut biji (kapas, kapok) dan serabut kulit (rami, flax, henep).

Selulosa terdiri dari gugusan hidroglukosapiranisa yang bersambung

membentuk rantai molekul. Karena itu selulosa dapat dinyatakan sebagai

polimer-linear glukan dengan struktur rantai yang seragam. Selulosa terdiri

dari 10.000 atau lebih unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan (1-4)

glikosida. Rantai selulosa memanjang, dan unit-unit glukosa tersusun dalam

satu bidang (Handayani, 2010).

Selulosa pada tumbuhan terdapat di dalam dinding sel pelindung tanaman,

terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan

tumbuhan. Selulosa tidak hanya merupakan polisakarida structural

ekstraseluler yang paling banyak dijumpai pada dunia tumbuhan, tetapi juga

merupakan senyawa yang paling banyak diantara semua biomolekul pada

tumbuhan atau hewan.

Stabilisasi rantai-rantai molekul panjang pada selulosa dalam sistem yang

teratur, yaitu pembentukan struktur supra molekul, ditimbulkan adanya gugus-

gugus fungsional yang mengadakan interaksi satu dengan yang lainnya.

Gugus-gugus fungsional tersebut adalah gugus hidroksil, tiga daripadanya

terikat pada setiap unit glukosa. Gugus-gugus –OH tersebut tidak hanya

menentukan struktur supramolekul tapi juga menentukan sifat-sifat fisika dan

kimia selulosa (Handayani, 2010).

Gambar 2.3Struktur Kimia Selulosa

Sumber :Handayani (2010)

11

2.3.1 SumberSelulosa

Selulosa diisolasi dari dinding sel tanaman, bahan berkayu, rambut biji,

kulit pohon, dan tanaman laut. Serat kapas mengandung 95% selulosa,

sedangkan kayu 40-50% selulosa. Jumlah selulosa dalam serat bervariasi

menurut sumbernya dan biasanya berkaitan dengan bahan-bahan seperti air,

lilin, pektin, protein, lignin dan substansi-substansi mineral. Selulosa yang

diperoleh dari kayu memerlukan proses yang panjang untuk menghilangkan

hemiselulosa dan lignin (Bhimte dan Tayade, 2007).

2.3.2 KandunganSelulosaDaun Nanas

Serat daun nanas terdiri atas selulosa dan non selulosa yang

diperoleh melalui penghilangan lapisan luar daun secara mekanik.

Lapisan luar daun berupa pelepah yang terdiri atas sel kambium, zat

pewarna yaitu klorofil, xantofill dan karoten yang merupakan

komponen kompleks dari jenis tannin, serta lignin yang terdapat di

bagian tengah daun. Selainitu lignin juga terdapat pada lamella dari

serat dan dinding sel serat (Hidayat,2008). Komposisi kimia serat nanas

seperti berikut :

Tabel 2. 1Komposisi Kimia Serat Nanas

Komposisi Kimia Serat Nanas (%)

Alpha Selulosa 69,5 – 71,5

Pentosan 17,0 – 17,8

Lignin 4,4 – 4,7

Pektin 1,0 - 1,2

Lemak dan Wax 3,0 – 3,3

Abu 0,71 – 0,87

Zat-zat lain (protein, asamorganik, dll) 4,5 – 5,3

Sumber :Hidayat, 2008

Serat yang diperoleh dari daun nanas muda kekuatannya relatif

rendah dan seratnya lebih pendek disbanding serat daun yang

sudah tua. Sama halnya dengan serat-serat alam lainnya yang

berasal dari daun ( leaffibres), secara morfologi jumlah serat dalam

daun nanas terdiri dari beberapa ikatan serat(bundle of fibres) dan

12

Sumber : (Onggo, 2005)

masing-masing ikatan terdiri dari beberapa serat (multi-

cellulerfibre) (Onggo, 2005). Berdasarkan pengamatan dengan

mikroskop, sel-sel dalam serat daun nanas mempunyai ukuran

diameter rata-rata berkisar 10m dan panjang rata-rata 4, 5 mm

dengan ratio perbandingan antara panjang dan diameter adalah 450.

Rata-rata ketebalan dari dinding sel serat daun nanas adalah sekitar

8, 3 m. Ketebalan dinding ini terletak antara serat sisal (12, 8 m)

(Handayani, 2010). Berikut ini gambar mikroskopi selulosa daun

nanas.

Gambar 2. 4 Penampang membujur (kiri) dan melintang (kanan) permukaan

selulosa daun nanas

2.3.3 Kandungan Selulosa Jerami

Jerami merupakan limbah pertanian terbesar serta belum

sepenuhnya dimanfaatkan karena adanya faktor teknis dan ekonomis.

Pada sebagian petani, jerami sering digunakan sebagai mulsa pada saat

menanam palawija. Hanya sebagian kecil petani menggunakan jerami

sebagai pakan ternak alternatif di kala musim kering karena sulitnya

mendapatkan hijauan. Di lain pihak jerami sebagai limbah pertanian,

sering menjadi permasalahan bagi petani, sehingga sering di bakar untuk

mengatasi masalah tersebut

Jerami padi merupakan biomassa yang secara kimia merupakan

senyawa berlignoselulosa yang terdiri dari tiga komponen utama yaitu

selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Selulosa merupakan komponen utama

yang terkandung dalam dinding sel tumbuhan dan mendominasi hingga

13

50% berat kering tumbuhan (Saputro, 2014). Menurut Hidayat (2008),

jerami padi diketahui memiliki kandungan selulosa yang tinggi mencapai

72%, pectin 27% dan lignin 1 %. Komposisi kimia limbah pertanian

maupun limbah kayu tergantung pada spesies tanaman, umur tanaman,

kondisi lingkungan tempat tumbuh dan langkah pemprosesan.

Kandungan jerami dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:

Tabel 2. 2Komposisi Kimia Jerami

Komposisi Kimia Kandungan (%)

Alpha Selulosa 72 – 92

Pentosan -

Lignin 0 – 1

Pektin 3 – 27

Lemak dan Wax 0,2

Abu 2,87

Zat-zat lain (protein, asamorganik, dll) 6,2

Sumber :Hidayat ( 2008)

2.4 Delignifikasi

Delignifikasi merupakan tahap awal yang bertujuan untuk mengurangi kadar

lignin di dalam bahan berlignoselulosa. Delignifikasi akan membuka struktur

lignoselulosa agar lignoselulosa menjadi lebih mudah diakses. Proses

delignifikasi akan melarutkan kandungan lignin di dalam bahan sehingga

mempermudah proses pemisahan lignin dengan serat (Permatasaridkk, 2013)

Proses delignifikasi menyebabkan kerusakan terhadap struktur lignin dan

melepaskan senyawa karbohidrat. Proses perusakan struktur dari materi dengan

kandungan lignoselulosa adalah salah satu cara untuk mengkonversi

lignoselulosa menjadi senyawa gula. Proses delignifikasi yang sering

digunakan adalah dengan penggunaan basa (Mardinadkk, 2013).

2.4.1 Alkali Sebagai Delignifikator

Proses delignifikasi dapat dilakukan dengan penggunaan larutan

basa atau alkali sepertipenggunaan NaOH dapat digunakan untuk

membantu pemisahan lignin dari serat selulosa (Saleh dkk, 2009).

14

Penggunaan larutan NaOH karena larutan ini dapat merusak struktur

lignin pada bagian kristalin dan amorf serta memisahkan sebagian

hemiselulosa. Ekstraksi hemiselulosa dapat menggunakan pelarut seperti

NaOH, NH4OH dan KOH. Di antara ketiga pelarut tersebut yang paling

baik digunakan adalah NaOH (Julfana, 2012). Hemiselulosa memiliki

struktur amorf sehingga penggunaan NaOH dapat menghilangkan lignin

sekaligus mengekstraksi hemiselulosa. Dalam penelitian Safaria (2013)

larutan NaOH dapat menyerang dan merusak struktur lignin pada bagian

kristalin dan amorf serta memisahkan sebagian hemiselulosa.

2.5 Adsorpsi

Adsorpsi adalah fenomena fisik yang terjadi saat molekul-molekul gas atau

cair dikontakkan dengan suatu permukaan padatan dan sebagian molekul-

molekul tadi mengembun di permukaan padatan tersebut (Suryawan, 2004).

Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida (cairan maupun

gas) terikat pada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film (lapisan

tipis) pada permukaan padatan tersebut..Berbeda dengan absorpsi yang

merupakan penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan membentuk suatu

larutan (Saputra, 2008). Menurut Handayani (2010) adsorpsi atau penyerapan

adalah proses pemisahan komponen tertentu dari suatu fluida berpindah

kepermukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel

kecil adsorben ditempatkan dalam suatu hamparan tetap dan fluida dialirkan

melalui hamparan itu sampai adsorben mendekati jenuh dan pemisahan yang

dikehendaki tidak dapat berlangsung lagi. Proses adsorpsi banyak digunakan

pada industri kimia seperti pemisahan gas, penghilangan bau, mengurangi

kelembapan udara dan penyerapan gas yang tidak diperlukan.

15

Gambar 2. 5 Konsep proses ikatan antara adsorben dengan adsorbat

Sumber : Saputra, 2008

2.5.1 JenisAdsorpsi

Pada umumnya proses adsorpsi diklasifikasikan menjadi dua proses

yaitu adsorpsi secara fisika yang disebabkan oleh gaya Van Der Waals

dan secara kimia yang disebabkan melalui reaksi kimia antara molekul-

molekul adsorbat dengan atom-atom penyusun permukaan adsorben. Jika

interaksi antara padatan dan molekul yang mengembun tadi relatif lemah,

maka proses itu disebut sebagai adsorpsi fisik. Walaupun adsorpsi

biasanya dikaitkan dengan perpindahan suatu gas atau cairan kesuatu

permukaan padatan, perpindahan dari suatu gas ke suatu permukaan

cairan juga terjadi. Substansi yang terkonsentrasi pada permukaan

didefinisikan sebagai adsorbat dan material dimana adsorbat

terakumulasi didefinisikan sebagai adsorben.(Riyadh, 2009).

2.5.1.1 Adsorpsi Fisika

Pada adsorpsi jenis ini, adsorpsi terjadi tanpa adanya reaksi

antara molekul-molekul adsorbat dengan permukaan

adsorben. Molekul-molekul adsorbat terikat secara lemah

karena adanya ikatan van der waals. Adsorpsi jenis ini relatif

berlangsung cepat dan bersifat reversibel. Karena dapat

berlangsung di bawah temperature kritis adsorbat yang relatif

16

rendah, maka panas adsorpsi yang dilepaskan juga rendah.

Adsorbat yang terikat secara lemah pada permukaan

adsorben, dapat bergerak dari suatu bagian permukaan

kebagian permukaan lain. Peristiwa adsorpsi fisika

menyebabkan molekul-molekul gas teradsorpsi mengalami

kondensasi.

Proses adsorpsi fisik terjadi tanpa memerlukan energi

aktivasi, sehingga proses tersebut membentuk lapisan jamak

(multilayers) pada permukaan adsorben. Ikatan yang

terbentuk dalam adsorpsi fisika dapat diputuskan dengan

mudah, yaitu dengan cara degassing atau pemanasan pada

temperatur 150-200C selama 2-3 jam.

2.5.1.2 Adsorpsi Kimia

Dalam hal ini, adsorpsi terjadi karena adanya reaksi kimia

antara molekul-molekuladsorbatdenganpermukaanadsorben.

Adsorpsi jenis ini diberi istilah sebagai “adsorption” dan

bersifat tidak reversibel, hanya membentuk satu lapisan

tunggal( monolayer). Umumnya terjadi pada temperatur

diatas temperatur kritis adsorbat. Sehingga kalor adsorpsi

yang dibebaskan tinggi. Adsorben yang mengadsorpsi secara

kimia pada umunya sulit diregenerasi (Saputra, 2008).

2.5.2 Faktor-Faktor Yang MempengaruhiAdsorpsi

Daya adsorpsi dipengaruhi oleh lima faktor (Bahldkk, 1997, yaitu :

1. Jenis Adsorbat

a. Ukuran Molekul Adsorbat

Ukuran molekul yang sesuai merupakan hal yang penting agar

proses adsorpsi dapat terjadi, karena molekul-molekul yang

dapat diadsorpsi adalah molekul-molekul yang diameternya

lebih kecil atau sama dengan diameter pori adsorben.

b. Kepolaran Zat

17

Apabila diameter sama, molekul-molekul polar lebih kuat di

adsorpsi dari pada molekul-molekul tidak polar. Molekul-

molekul yang lebih polar dapat menggantikan molekul-molekul

yang kurang polar yang terlebih dahulu teradsorpsi.

2. Karakteristik Adsorben.

a. Kemurnian Adsorben

Sebagai zat untuk mengadsorpsi, maka adsorben yang lebih

murni lebih diinginkan karena kemampuan adsorpsi lebih baik.

b. Luas Permukaan dan Luas Pori Adsorben

Jumlah molekul adsorbat yang teradsorp akan meningkat

dengan bertambahnya luas permukaan dan volume pori

adsorben.

3. Tekanan (P).

Tekanan yang dimaksud adalah tekanan adsorbat. Kenaikan

tekanan adsorbat dapat menaikkan jumlah yang diadsorpsi.

4. Temperatur (T)

Temperatur yang dimaksud adalah temperatur adsorbat. Pada saat

molekul-molekul gas atau adsorbat melekat pada permukaan

adsorben akan terjadi pembebasan sejumlah energi yang

dinamakan peristiwa exothermic . Berkurangnya temperatur akan

menambah jumlah adsorbat yang teradsorpsi demikian juga untuk

peristiwa sebaliknya.

5. Interaksi Potensial (E)

Interaksi potensial antara adsorbat dengan dinding adsorben sangat

bervariasi, tegantung dari sifat adsorbat-adsorben.

2.5.3 Jumlah Ion Logam yang Terserap

Banyaknya jumlah ion logam yang terserap oleh adsorben (mg)

per gram adsorben. Banyaknya logam yang dapat terserap oleh

adsorben dapat dihitung menggunakan persamaan di bawah ini :

𝑞 =(C₀−C)V

w (2. 1)

18

Keterangan :

q = Jumlah ion logam teradsorpsi (mg/g)

C0=Konsentrasi ion logam sebelum adsorpsi (mg/l)

C= Konsentrasi ion logam setelah teradsorpsi (mg/l)

V=Volume larutan ion logam (L)

W=Berat adsorben,(Daun nanas dan Jerami (g))

Sedangkan untuk menghitung efisiensi penyerapan logam Cu oleh

adsorben daun nanas dan jerami dapat menggunakan persamaan di

bawah ini :

%EfisiensiPenyerapan Cu

=𝐾𝑜𝑛𝑒𝑠𝑡 𝐶𝑢 𝐴𝑤𝑎𝑙−𝐾𝑜𝑛𝑠 𝐶𝑢 𝐴𝑘ℎ𝑖𝑟

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐶𝑢 𝐴𝑤𝑎𝑙 x 100% (2. 2)

2.6 PenelitianTerdahulu

Sebelumnya telah ada beberapa penelitian yang telah dilakukan sehingga

dijadikan sebagai acuan ataupun tinjauan pustaka dalam penelitianini.

Adapunpenelitiansebelumnyadijelaskansepertiberikut :

2.6.1 Penelitian oleh Wiwit Handayani(2010) tentang Penggunaan

Selulosa Daun Nanas Sebagai Adsorben Logam Berat Cd( II).

Penelitian ini menggunakan bahan dari daun nanas yang

teraktivasi, kemudian dikontakkan dengan larutan logamCd (II) dengan

variasi pH, waktu aktivasi, dan waktu kontak. Dari penelitian ini

didapatkan kesimpulan bahwa selulosa daun nanas dapat digunakan

sebagai adsorben logam Cd (II). Kondisi optimum proses adsorpsidaun

nanas terhadap logam berat Cd(II) adalah waktu perendaman 24 jam,

dengan pH 4, dan waktu kontak selama 20 menit dengan daya serap

0,7123 mg/g. Jenis isotherm yang sesuai untuk adsorpsi serat daun

nanas terhadap logam berat Cd(II) adalah isotherm Langmuir dan

Freundlich dengan kecenderungan relatif tehadap Langmuir. Dapat

diartikan bahwa interaksi yang terjadi adalah secara kimia dan fisika.

19

2.6.2 Penelitian oleh Mudasir Ahmad, Shakeel Ahmed, Babu Lal Swami

dan Saiqa Ikram(2015) tentang Adsorption Of Heavy Metals Ions:

Role Of Chitosan And Cellulose For WaterTreatment.

Penelitian ini menggunakan kitosan dan selulosa yang murni dan

yang telah termodifikasi untuk penyerapan berbagai macam logam berat

seperti Cr (VI), Pb(II), Cu(II), Ni(II),Cd(II), Hg(II), Ar(II) pada air

limbah. Selulosa dan kitosan murni dapat menyerap logam pada air

limbah, sedangkan selulosa dan kitosan termodifikasi memiliki daya

adsorpsi yang lebih tinggi dan digunakan dalam beberapa sifat lain dari

selulosa dan kitosan seperti hidrofobisitas, elastisitas, resistensimikroba,

ketahanan panas dan mekanik.

2.6.3 Penelitian oleh Prida Novarita Trisanti, Sena Setiawan H.P, Elysa

Nura’ini dan Sumarno(2015) tentang Ekstraksi Selulosa Serbuk

Gergaji Kayu Sengon Melalui Proses Delignifikasi Alkali

Ultrasonik.

Penelitian ini menggunakan selulosa pada kayu sengon dengan

melakukan proses delignifikasi dengan bantuan alat ultrasonik tanduk

dengan variasi suhu 30C dan 40C selama berbagai waktu 30 menit,

45 menit, 60 menit, 75 menit, dan 90 menit. Dari proses delignifikasi

ini selulosa meningkat setelah dilakukan proses delignifikasi alkali

disertai ultrasonik, yaitu dari 41, 17% menjadi 75, 3% pada suhu 30C

dengan waktu 30 menit dan 77, 96% pada suhu 40C denganwaktu 30

menit. Derajat kristalinitas tertinggi dicapai pada suhu 40C selama 30

menit yaitu 77, 05 %..

2.7 Spektrofotometri UV-Vis

Spektrofotometri sinar tampak (UV-Vis) adalah pengukuran energi cahaya

oleh suatu sistem kimia pada panjang gelombang tertentu (Romadhan, 2016).

Menurut Dachriyanus (2003) Spektrofotometri, UV-Vis adalah pengukuran

panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang

diabsorbsi oleh sampel. Sinar ultraviolet dan cahaya tampak memiliki energi

20

yang cukup untuk mempromosikan elektron pada kulit terluar ketingkat energi

yang lebih tinggi. Spektrofotometri UV-Vis biasanya digunakan untuk molekul

dan ion anorganik atau kompleks di dalam larutan. Sinar ultraviolet (UV)

mempunyai panjang gelombang antara 190-380 nm, dan sinar tampak (visible)

mempunyai panjang gelombang 380-900 nm. Spektrofotometri digunakan untuk

mengukur besarnya energi yang diabsorpsi atau diteruskan. Sinar radiasi

monokromatik akan melewati larutan yang mengandung zat yang dapat

menyerap sinar radiasi tersebut (Harmita, 2006).

Pengukuran spektrofotometri menggunakan alat spektrofotometer yang

melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis,

sehingga spektrofotometer UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitaf

disbanding kualitatif. Spektrum UV-Vis sangat berguna untuk pengukuran

secara kuantitatif. Konsentrasi dari analit di dalam larutan bisa ditentukan

dengan mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan

menggunakan hukum Lambert-Beer (Romadhani, 2016).

2.7.1 Instrument Spektrofotometri UV-Vis

Menurut Romadhani (2016) instrument dalam spektrofotometri UV-Vis

adalah :

a. SumberCahaya

Sumber yang biasa digunakan pada spektrofotometri adsorbs adalah

lampu wolfram. Pada dearah UV digunakan lampu hidrogen atau

lampu deuterium. Kelebihan lampu wolfram adalah energi radiasi yang

dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang.

b. Monokromator

Monokromator adalah alat yang akan memecah cahaya polikromatis

menjadi cahaya tunggal (monokromatis) dengan komponen panjang

gelombang tertentu. Monokromator berfungsi untuk mendapatkan

radiasi monokromator dari sumber radiasi yang memancarkan radiasi

polikromatis. Monokromator terdiri dari susunan celah (slit) masuk –

filter – prisma – kisi (ginting) – celah(slit) keluar.

21

c. Wadah Sampel (Kuvet)

Kuvet merupakan wadah sampel yang akan dianalisis. Kuvet dari

leburan silica (kuarsa) dipakai untuk analisis kualitatif dan kuantitatif

pada daerah pengukuran 190 – 1100 nm, dan kuvet dari bahan gelas

dipakai pada daerah pengukuran 380 – 1100 nm karena bahan dari

gelas mengabsorbsi radiasi UV.

d. Detektor

Detektor akan menangkap sinar yang diteruskan oleh larutan. Sinar

kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalamrek

order akan ditampilkan dalam bentuk angka – angka pada reader

(komputer).

e. Visual Display/Recorder

Merupakan sistem baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik,

menyatakan dalam bentuk persen( % ) transmitan maupun absorbansi.

2.7.2 Hukum Lambert Beer

Hukum Lambert Beer mengatakan bahwa serapan berbanding lurus

terhadap ketebalan sel yang disinari, sedangkan hukum Beer mengatakan

bahwa serapan berbanding lurus dengan konsentrasi, hal ini hanya berlaku

untuk cahaya monokromatik dan larutan yang memiliki sifat encer tinggi.

Kedua pernyataan tersebut kemudian digabungkan dalam satu hukum,

yaitu hukum Lambert-Beer. Hukum Lambert-Beer mengatakan bahwa

serapan berbanding lurus terhadap konsentrasi dan ketebalan sel. Hal ini

dapat dituliskan kedalam persamaan ;

A = a. b. c g/Liter atau A = Ɛ . b. C mol/Liter

Keterangan :

A = Serapan (tanpadimensi)

a = Adsorptivitas( g-1 cm-1)

b = Ketebalansel (cm)

22

Ɛ = Adsorptivitas molar (M-1 cm-1)

Dengan adanya hukum Lambert-Beer, nilai konsentrasi dapat

dihitung dari ketebalan sel dan serapan. Adsorptivitas adalah suatu tetapan

yang memiliki sifat spesifik untuk setiap molekul pada pelarut tertentu dan

pada panjang gelombang tertentu (Alwi, 2017)

Aplikasi dari hukum Lambert-Beer pada saat praktek, sangat

dianjurkan untuk menyiapkan beberapa larutan dengan beragam

konsentrasi. Larutan tersebut biasa disebut larutan standart, selanjutnya

larutan tersebut diukur adsorbansinya. Hasil pengukuran yang didapat

berupa grafik yang menghubungkan antara kalibrasi adsorbansi dengan

konsentrasi, setelah grafik tersebut terbentuk, maka konsentrasi dari suatu

larutan yang belum diketahui dapat ditentukan.

Ketidak pastian dari suatu analisa dapat dikurangi dengan

menggunakan kurva kalibrasi yang didapatkan dari beberapa larutan

standart bila dibandingkan hanya dengan menggunakansatustandart. Selain

itu tingkat ketelitian yang didapatakan sangat meningkat.

Garis lurus pada kurva kalibrasi tidak akan didapat jika yang diplot

pada kurva tersebut adalah transmittans dan konsentrasi. Hal ini

dikarenakan adsorbansi dan transmittans dihubungkan oleh persamaan :

A = -Log T

Hal ini dikarenakan hubungan linier antara transmittans dan konsentrasi

tidak ada. Oleh sebab itu jika hasil pengukuran yang didapat berupa

transmitan, maka harus diubah ke dalam bentuk adsorbansi, agar dapat

membuat kurva kalibrasi(Fariz, 2018).

2.7.3 Prinsip Kerja Spektrofotometri

Cahaya yang berasal dari lampu deuterium maupun wolfman yang

bersifat polikromatis di teruskan melalui lensa menuju ke

monokromator pada spektrofotometer dan filter cahaya pada fotometer.

Monokromator kemudian akan mengubah cahaya polikromatis

23

(tunggal). Berkas–berkas cahaya dengan panjang tertentu kemudian

akan dilewatkan pada sampel yang mengandung suatu zat dalam

konsentrasi tertentu. Oleh karena itu, terdapat cahaya yang diserap

(diabsorbsi) dan ada pula yang dilewatkan. Cahaya yang dilewatkan ini

kemudian diterima oleh detektor. Detektor kemudian akan menghitung

cahaya yang diterima dan mengetahui cahaya yang diserap oleh sampel.

Cahaya yang diserap sebanding dengan konsentrasi zat yang terkandung

dalam sampel sehingga diketahui konsentrasi zat dalam sampel secara

kuantitatif .

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam analisis spektrofotometri

UV-Vis adalah

1. Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar UV-Vis

Hal ini perlu dilakukan jika senyawa yang dianalisis tidak menyerap

pada daerah tersebut. Cara yang digunakan adalah merubah menjadi

senyawa lain atau direaksikan dengan pereaksi tertentu.

2. Waktu Operasional (Operating time)

Cara ini biasanya digunakan untuk pengukuran hasil reaksi atau

pembentukan warna. Tujuannya adalah untuk mengetahui waktu

pengukuran yang stabil. Waktu operasional ditentukan dengan

mengukur hubungan antara waktu pengukuran dengan absorbansi

larutan.

3. Pemilihan Panjang Gelombang

Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis kuantitatif

adalah panjang gelombang yang mempunyai absorbansi maksimal.

Untuk memilih panjang gelombang maksimal, dilakukan dengan

membuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang

gelombang dari suatu larutan baku pada konsentrasi tertentu

(Romadhani, 2016).

2.8 Analisa SEM (Scanning Electron Microscope)

Menurut Wijayanto (2014) Scanning Electron Microscope (SEM) adalah

salah satu jenis mikroskop elektron yang menggambar spesimen dengan

24

memindainya menggunakan sinar elektron berenergi tinggi dalam skan pola

raster. Elektron memiliki resolusi yang lebih tinggi dari pada cahaya.

Cahayahanya mampu mencapai 200 nm sedangkan elektron bisa mencapai

resolusi sampai 0,1 – 0,2 nm. Elektron berinteraksi dengan atom-atom sehingga

spesimen menghasilkan sinyal yang mengandung informasi tentang topografi

permukaan spesimen, komposisi, dan karakteristik lainnya seperti konduktivitas

listrik.

Perbandingan hasil gambar mikroskop cahaya dengan elektron, akan

ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar 2. 6 Hasil mikroskopcahaya dan elektron

Sumber :Wijayanto (2014)

Peralatan utama yang terdapat pada mikroskop elektron atau SEM

diantaranya adalah:

1. Pistol elektron, umumnya berupa filamen yang terbuat dari unsur

yang mudah untuk melepaskan elektron misal tungsten.

2. Lensa untuk elektron, berupa lensa bersifat magnetis karena

elektron yang bermuatan negative dapat dibelokkan oleh medan

magnet.

3. Sistem vakum, karena elektron sangat kecil dan ringan maka jika

ada molekul udara yang lain elektron yang berjalan menuju sasaran

25

akan terpencar oleh tumbukan sebelum mengenai sasaran sehingga

menghilangkan molekul udara menjadi sangat penting.

Prinsip kerja SEM adalah sebagai berikut:

1. Sebuah pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat

dengan anoda.

2. Lensa magnetic memfokuskan elektron menuju ke sampel.

3. Sinar elektron yang terfokus memindai keseluruhan sampel dengan

diarahkan oleh koil pemindai.

4. Ketika elektron mengenai sampel maka sampel akan mengeluarkan

elektron baru yang akan diterima oleh detektor dan dikirimke

monitor (CRT).

2.8.1 Interaksi Bahan Dengan Elektron.

Interaksi bahan dan elektron ketika berkas elektron discan pada permukaan

sampel, terjadi interaksi elektron dengan atom-atom di permukaanmaupun di

bawah permukaan sampel. Akibat interaksi tersebut sebagian besar berkas

elektron berhasil keluar kembali, elektron-elektron tersebut disebut sebagai

Backs cattered Electrons (BSE), sebagian kecil elektron masuk kedalam bahan

kemudian memindahkan sebagian besar energi pada elektron atom sehingga

terpental keluar permukaan bahan, yaitu Secondary Electrons (SE).

Pembentukan elektron-elektron sekunder selalu diikuti proses munculnya X-

ray yang karakteristik untuk setiap elemen, sehingga dapat digunakan untuk

mengukur kandungan elemen yang ada di dalam bahan yang diteliti (Dimyati,

2015).

Ada beberapa sinyal yang penting yang dihasilkan oleh SEM. Dari

pantulan inelastic didapatkan sinyal elektron sekunder dan karakteristik sinar X

sedangkan dari pantulan elastis didapatkan sinyal backscattered elektron.

Sinyal-sinyal tersebut ditunjukkan pada gambar berikut :

26

Gambar 2. 7 Deteksi sinyal yang dihasilkan SEM akibat pemantulan elektron

Sumber :Wijayanto (2014)

2.9 Analisa XRD (X-Ray Difraction)

X-Ray Diffraction (XRD) merupakan salah satu metode karakteristik

material yang paling tua dan paling sering digunakan hingga sekarang. Teknik

ini digunakan untuk mengidentifikasi fasa kristalin dalam material dengan cara

menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel.

Bahan yang dianalisa adalah tanah halus, homogenized, dan rata-rata komposisi

missal ditentukan. Suatu material dikenai sinar-X, maka intensitas sinar yang

ditransmisikan lebih rendah dari intensitas sinar datang. Hal ini disebabkan

adanya penyerapan oleh material dan juga penghamburan oleh atom-atom dalam

material tersebut. Berkas sinar-X yang dihamburkan tersebut ada yang saling

menghilangkan karena fasanya berbeda dan ada juga yang saling menguatkan

karena fasanya sama. Berkas sinar-X yang saling menguatkan disebut dengan

berkas difraksi (Nurhidayah, 2016).

2.9.1 Prinsip Kerja XRD.

Salah satu teknik yang digunakan untuk menentukan struktur suatu

padatan kristalin adalah metode difraksi sinar-X serbuk (X- ray powder

diffraction). Sampel berupa serbuk padatan kristalin yang memiliki

27

ukuran kecil dengan diameter butiran kristalnya sekitar 10-7 – 10-4 m

ditempatkan pada suatu plat kaca. Sinar-X diperoleh dari elektron yang

keluar dari filamen panas dalam keadaan vakum pada tegangan tinggi,

dengan kecepatan tinggi menumbuk permukaan logam, biasanya

tembaga (Cu).

Sinar-X tersebut menembak sampel padatan kristalin, kemudian

mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi Hukum Bragg.

Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang konstan untuk

mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh sampel. Sampel

serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-bidang kisi yang tersusun

secara acak dengan berbagai kemungkinan orientasi, begitu pula

partikel-partikel kristal yang terdapat di dalamnya. Setiap kumpulan

bidang kisi tersebut memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu,

sehingga difraksi sinar-X memenuhi Hukum Bragg.

Gambar 2. 8metodedifraksisinar x

Bentuk keluaran dari difraktometer dapat berupa data analog atau

digital. Rekaman data analog berupa grafik garis-garis yang terekam per

menitsinkron, dengan detektor dalamsudut 2θ per menit, sehingga

sumbu-x setara dengan sudut 2θ. Sedangkan rekaman digital

menginformasikan intensitas sinar-X terhadap jumlah intensitas cahaya

per detik. Pola difraktogram yang dihasilkan berupa deretan puncak-

puncak difraksi dengan intensitas relatif bervariasi sepanjang nilai 2θ

tertentu. Besarnya intensitas relatif dari deretan puncak-puncak tersebut

bergantung pada jumlah atom atau ion yang ada, dan distribusinya di

28

dalam sel satuan material tersebut. Pola difraksi setiap padatan kristalin

sangat khas, yang bergantung pada kisi kristal, unit parameter dan

panjang gelombang sinar-X yang digunakan. Dengan demikian, sangat

kecil kemungkinan dihasilkan pola difraksi yang sama untuk suatu

padatan kristalin yang berbeda. Derajat kristalinitas dihitung dengan

menggunakan metode empiris segal.

CrI = (I0002 – I am)

I0002

Dimana :

I0002 = Intensitaspuncakterbesar yang sesuai dengan bidang sampel

atau bagian kristalin.

Iam = Intensitas minimum difraksi dari bahan non kristalin atau

intensitas dari bagian amorf.

29

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian adalah keseluruhan tahapan yang digunakan dalam

suatu penelitian. Tujuan penentuan metodologi penelitian ini adalah agar proses

penelitian dapat berjalan dengan terarah dan sistematis.

3.1 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah dilakukan dengan pengamatan di lapangan mengenai

limbah pertanian dan perkebunan . Limbah yang sering dijumpai seperti

limbah batang daun nanas pada area perkebunan, serta jerami yang sering

dibakar di dekat area persawahan.. Melalui beberapa literatur terkait, daun

nanas dan jerami memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi,

kandungan serat selulosa dapat dimanfaatkan untuk mengadsorpsi berbagai

jenis logam berat. Setelah didapat identifikasi tersebut, dilakukan

perumusan masalah dan penetapan tujuan.

3.2 Perumusan Masalah dan PenetapanTujuan

Pada penelitian ini terdapat beberapa permasalahan seperti daya serap

limbah daun nanas dan jerami terhadap logam berat, perbedaan variasi berat

adsorben yaitu 1 gram, 1,5gram, 2 gram, waktu delignifikasi yaitu 70 menit,

90 menit, 120 menit, serta waktu kontak 30 menit, 60 menit, 90 menit,120

menit.

3.3 Studi Literatur

Tahap studi literatur digunakan untuk menunjang penyelesaian

permasalahan pada penelitian ini. Studi literatur yang dilakukan pada

penelitian ini berkaitan dengan beberapa hal yaitu kemampuan daya serap

selulosa nanas dan jerami terhadap logam berat, perbedaan variasi waktu

delignifikasi 70 menit dan 90 menit, berat adsorben 1 gram, 1, 5 gram, 2

gram, dan waktu kontak adsorben dengan adsorbat 30 menit, 60 menit, 90

menit, 120 menit.

30

3.4 Pengumpulan Data

Data yang dihasilkan berupa data kuantitatif dan kualitatif. Secara

kuantitatif diperoleh data kemampuan adsorben untuk menyerap logam

Cu(II).

3.5 Penentuan Tempat dan Waktu Penelitian

3.5.1 PenentuanTempat

Penelitianinidilaksanakan pada beberapatempat,yaitu :

1. Laboratorium Limbah PPNS.

2. Laboratorium Material dan Metalurgi ITS.

3. Laboratorium Energi dan Lingkungan ITS.

3.5.2 Penentuan Waktu

Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Januari sampai dengan

Juni 2019.

3.6 Populasi dan Sampel Penelitian

3.6.1 Populasi Penelitian

Populasi dalam penelitian ini

a. Daun nanas yang berasal dari buah nanas yang telah usai

dipanen dan tidak dapat menghasilkan buah nanas lagi.

b. Jerami yang diperoleh setelah pasca panen padi.

3.6.2 Sampel Penelitian

Sampel dalam penelitian ini adalah

a. Daun nanas yang berasal dari perkebunan dusun Sesek

Kecamatan Ponggok Kabupaten Blitar.

b. Jerami padi setelah panen dari Desa Gembongan

Kecamatan Ponggok Kabupaten Blitar.

3.7 Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat tiga variabel penelitian yaitu variabel bebas,

variabel terikat dan variabel kontrol.

31

3.7.1 Variabel Bebas

Variabel bebas pada penelitian ini adalah

1. Berat adsorben yaitu 1 gram, 1,5 gram, 2 gram.

2. Waktu kontak 30 menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit

3. Waktu delignifikasiyaitu 70 menit, 90 menit.

Tabel 3. 1Sampel Penelitian Daun Nanas dan Jerami

Bahan

Waktu

Delignifikasi BeratAdsorben Waktu Pengadukan 90 rpm

Daun

nanas/Jerami 70 menit

1 gram

30 menit

60 menit

90 menit

120 menit

1, 5 gram

30 menit

60 menit

90 menit

120 menit

2 gram

30 menit

60 menit

90 menit

120 menit

Tabel 3. 2SampelPenelitianDaun Nanas dan Jerami

Bahan Waktu

Delignifikasi BeratAdsorben Waktu Pengadukan 90 rpm

Daun

nanas/Jerami 90 menit

1 gram

30 menit

60 menit

90 menit

120 menit

1, 5 gram

30 menit

60 menit

90 menit

120 menit

2 gram

30 menit

60 menit

90 menit

120 menit

Sumber : Analisa Penulis 2019

Berdasarkan tabel rekapitulasi logam berat Cu diatas, peneliti

menggunakan sampel sebanyak 48 sampel menggunakan sistem

32

duplo agar penelitian menjadi lebih akurat, sehingga total sampel

yang diteliti sebanyak96sampel.

3.7.2 Variabel Terikat

Variabel terikat pada penelitian ini adalah besarnya daya serap

selulosa daun nanas dan jerami terhadap tembaga.

3.7.3 Variabel Kontrol

Variabel control pada penelitian ini adalah

1. Daun nanas yang digunakan untuk penelitian.

2. Jerami yang akan digunakan untuk penelitian.

3. Konsentrasi limbah artificial Cu 25mg/l.

4. Konsentrasi NaOH 9%.

5. Kecepatan pengadukan 90 rpm.

6. Ukuran adsorben 60 mesh

3.8 Definisi Operasional

Definisi operasional ini mengacu pada variabel penelitian yang

telah ditetapkan. Tujuan penentuan definisi operasional ini adalah

untuk memudahkan pemahaman dan pengukuran setiap variabel.

Adapun definisi operasional dalam penelitian ini adalah:

Tabel 3. 3 Definisi Operasional

No Variabel Definisi Operasional Satuan dan

kategori

Metode Skala

1 Waktu

Delignifikasi

Waktu yang digunakan

untuk menghilangkan

senyawa lignin pada

daun nanas

1. 70 menit

2. 90 menit

- Rasio

2 Berat

Adsorben

Berat dari adsorben

untuk proses

mengadsorpsi limbah Cu

1. 1 gram

2. 1,5 gram

3. 2 gram

- Rasio

33

No Variabel DefinisiOperasional Satuan dan

kategori

Metode Skala

3

Waktu

Kontak

Waktu yang diperlukan

antara adsorben dalam

menyerap adsorbat

1. 30 menit

2. 60 menit

3. 90 menit

4. 120 menit

- Rasio

3.9 PelaksanaanPenelitian

Dalam penelitian ini terdapat populasi dan sampel, dimana populasi

menyatakan ruang lingkup yang luas pada objek penelitian sedangkan

sampel adalah salah satu representatif dari populasi tersebut.

Langkah-langkah penelitian antaralain :

1.Membuat adsorben dari daun nanas dan jerami.

2.Melakukan proses delignifikasi dengan variasi waktu perendaman.

3.Melakukan proses adsorpsi dengan variabel berat adsorben dan waktu

kontak.

4.Analisa data dan pembahasan.

3.9.1 PengambilanBahan

Pada tahap ini dilakukan pengambilan sampel berupa

pengumpulan limbah daun nanas dari pohon nanas yang sudah

tidak dapat berbuah lagi di perkebunan dusun Sesek, Kecamatan

Ponggok Kabupaten Blitar. Untuk pengambilan sampel jerami

didapatkan dari area persawahan Desa Gembongan, Kecamatan

Ponggok, Kabupaten Blitar.

3.9.2 Persiapan Alat dan Bahan

Pada penelitian ini dibutuhkan alat dan bahan yang dapat

menunjang dalam proses pelaksanaannya. Berikut ini adalah alat

dan bahan yang dibutuhkan:

34

1. Alat

1. Spektrofotometri UV-VIS

2. Blender

3. Timbangan Analitik

4. Magnetic Stirer

5. Stirer

6. Beaker Glass

7. pH meter atau Kertas Indikator pH

8. Ayakan 60 mesh.

9. Seperangkat Refluks.

10. Peralatan gelas.

2. Bahan

1. Daun nanas yang diperoleh dari perkebunan dusun

Sesek Kecamatan Ponggok Kabupaten Blitar

2. Jerami yang diperoleh dari Desa Gembongan,

Kecamatan Ponggok.

3. CuSO₄.5H₂O

4. NaOH

5. KertasSaring

6. Aquades

7. NH4OH 25 %

8. H₂SO₄98%

9. Na-Dietilditiokarbamat.

3.9.3 Pembuatan Limbah Artifisial Cu

Hal pertama yang dilakukan dalam pembuatan larutan Cu

dengan konsentrasi 25 ppm adalah dengan membuat larutan induk

Cu 1000. Proses pembuatan larutan induk Cu 1000 ppm dibutuhkan

3, 9291 gram CuSO4.5H2O. Proses selanjutnya adalah melarutkan

3, 9291 gram CuSO4.5H2O kedalam aquades 1000 ml kedalam

labu ukur. Kemudian setelah membuat larutan induk 1000 ppm,

35

dapat dibuat larutan Cu 25 ppm dengan cara pengenceran

(Perhitungan dapat dilihat pada lampiran).

3.9.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi Cu

Langkah pertama dalam pembuatan kurva kalibrasi adalah

menentukan panjang gelombang maksimum yaitu didapatkan

panjang gelombang maksimum sebesar 450 nm. Kemudian

dilakukan penentuan waktu kestabilan kompleks pada panjang

gelombang maksimum. Sehingga didapatkan waktu kestabilan

kompleks pada panjang gelombang maksimum. Langkah

selanjutnya menyiapkan 6 buah labu ukur 50 ml yang kemudian

masing – masing diisi larutan Cu 25 ppm, berturut turut 0 ml, 2 ml,

4 ml, 6 ml, 8 ml dan 10 ml. Kemudian ditambahkan dengan5 ml

NH4OH 5 % dan 5 ml Na-dietilditiokarbamat 1 %. Kemudian

ditambahkan aquades hingga tanda batas. Baca pada panjang

gelombang maksimum dan waktu kestabilan maksimum.

3.9.5 Delignikasi Daun Nanas dan Jerami

Daun nanas dan jerami dicuci dengan air mengalir sampai

bersih kemudian daun nanas yang telah dibersihkan dan jerami di

keringkan dengan menggunakan oven dengan suhu 80C selama 6

jam atau di jemur dibawah sinar matahari selama 2 sampai 3 hari,

selanjutnya dihaluskan secara mekanik dengan blender dan diayak

dengan ukuran 60 mesh. Kemudian dilakukan proses delignifikasi

dengan NaOH 9% dengan perbandingan 1 : 30 (w/v) selama70

menit dan 90 menit. Setelah proses delignifikasi kemudian sampel

dicuci sampai pH netral dan kemudian di panaskan dalam oven

dengan suhu 105C selama 10 jam. Sampel yang telah dikeringkan

selanjutnya dilakukan analisa Chesson untuk mengetahui

kandungan selulosa, hemiselulosa, dan lignin pada daun nanas dan

jerami.

36

3.9.6 Penentuan Berat Adsorben

Serat daun nanas dan jerami yang sudah diayak dengan ukuran

60 mesh, selanjutnya mengalami proses delignifikasi denganvariasi

70 menit dan 90 menit, selanjutnya dilakukan penentukan berat

adsorben sesuai dengan variasi yaitu 1 gram, 1,5 gram, 2 gram.

Penentuan berat adsorben ini untuk mengetahui hubungan antara

berat adsorben dengan adsorpsi terhadap limbah logam berat Cu

(II) yang diujikan.

3.9.7 Pengujian PenyerapanLogam Cu yang Dipengaruhi oleh Jenis

Adsorben, Berat Adsorben dan Waktu Kontak

Daun nanas dan jerami dengan ukuran 60 mesh ( Berat 1; 1,5; 2

gram) yang telah mengalami proses delignifikasi selama 70 menit dan

90 menit dikontakkan dengan limbah artifisal Cu dengankonsentrasi

25 ppm. Larutan tersebut diaduk menggunakan magnetic stirrer

dengan kecepatan 90 rpm selama 30, 60, 90, 120 menit. Setelah itu

larutan dipisahkan antara supernatant dengan adsorbennya dengan

menggunakan kertas saring.

3.10 Analisa Data

3.10.1 Analisa Chesson (KandunganSelulosa, Hemiselulosa, Lignin)

Untuk mengetahui kandungan selulosa, hemiselulosa dan

lignin dalam daun nanas dan jerami menggunakan metode

Chesson. Metode ini dilakukan terhadap daun nanas serta jerami

sebelum dan sesudah mengalami proses delignifikasi. Data- data

yang di dapatkan diantaranya adalah :

1. Berat awal sampel kering. (A)

2. Berat sampel kering dicampur dengan aquadest dan

dipanaskan pada temperatur 100C selama 1 jam.

Kemudian disaring dan dicuci dengan aquades panas.

Kemudian dikeringkan dalam oven hingga beratnya

konstan (B)

37

3. Padatan kering kemudian dicampur dengan 150 ml larutan

H2SO41 N dan dipanaskan pada suhu 100C selama 1 jam.

Padatan disaring dan dicuci dengan aquades. Setelah itu

padatan dikeringkan. (C )

4. Padatan kering kemudian direndam dalam10 ml larutan

H2SO4 72% selama 4 jam pada suhu ruang setelah itu

ditambah 150 ml larutanH2SO4 1 N dan direfluks selama 1

jam. Kemudian dicuci menggunakan aquades 400 ml dan

dipanaskan pada oven dengan suhu 105C hingga beratnya

konstan (D).

5. Sampel kemudian dimasukkan dalam furnace pada suhu

565C selama 4 jam. Abu residu sampel(E).

Selulosa (%) = 𝑑−𝑐

𝑎x 100%………………...(1)

Hemiselulosa (%) = 𝑏−𝑐

𝑎x 100%...........................(2)

Lignin (%) = 𝑒−𝑑

𝑎x 100 %..........................(3)

3.10.2 Analisa Spektrofotometri

Analisa spektrofotometri digunakan untuk mengetahui

kadar Cu yang terserap di dalam adsorben melalui proses radiasi

dengan menggunakan panjang gelombang tertentu.

Berikut langkah untuk analisis spektofotometri :

1. Menyiapkan 5 ml larutan adsorbat yang telah disaring.

2. Memasukkan 5 ml larutan adsorbat ke dalam labu ukur 50

ml, kemudian ditambahkan aquades sebanyak 10 ml.

3. Menambahkan 5 ml NH4OH 5% dan 5 ml Na-

Dietilditiokarbamat 1%. Lalu ditambahkan aquades hingga

batas selama 3 menit.

4. Adsorbansi senyawa kompleks dibaca pada panjang

gelombang 450 nm.

38

3.10.3 Analisa Efisiensi Penurunan Cu Oleh Adsorben yang

Dipengaruhi Waktu Kontak dan BeratAdsorben.

Di dalam menganalisa efisiensi penurunan Cu yang

dipengaruhi waktu dan berat kontak adsorben dapat dihitung

menggunakan persamaan (2. 2). Setelah itu, jumlah ion logam

yang diserap oleh adsorben dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan ( 2. 1).

3.11 Kesimpulan dan Saran

Pada tahap ini akan ditarik beberapa kesimpulan terhadap analisa data yang

telah dilakukan. Hal-hal yang akan disimpulkan meliputi selulosa daun nanas

sebagai adsorben, ukuran partikel adsorben, pengaruh waktu delignifikasi

adsorben, berat adsorben serta pengaruh dari waktu kontak. Selain itu terdapat

saran yang ditujukan untuk penelitian selanjutnya agar hasil yang didapatkan

dalam penelitian tersebut lebih maksimal.

3.12 Diagram AlirKegiatan

Adapun diagram alir kegiatan dalam pelaksanaan penelitian ini adalah

sebagai berikut

Mulai

Identifikasi dan Perumusan Masalah

Studi Literatur

A

39

Penetapan Tujuan, Manfaat dan Batasan Masalah

Preparasi

CuSO₄.5H₂O Pencucian Daun

Nanas

Pencucian Jerami

Pengumpulan

Data

Data Primer

1 .Selulosa Daun

Nanas dan Selulos

Jerami

2. Konsentrasi

Limbah Cu

Data Sekunder

1. Waktu

Delignifikasi

2.Berat Adsorben

4. Waktu Kontak

Delignifikasi Daun

Nanas

Larutkan ke dalam

aquades

Larutan

CuSO4.5H2O.\

Delignifikasi

Jerami

A

Proses Pengeringan

Daun Nanas

Penimbangan

CuSO₄.5H2O

Proses Pengeringan

Jerami

B

Persiapan Alat dan Bahan

40

Gambar 3.1 Diagram AlirPenelitian.

Pelaksanaan Penelitian

Penentuan Berat

Adsorben

Penentuan Waktu

Delignifikasi

Penentuan Waktu

Kontak

Uji Adsorpsi

Pengolahan dan Analisa Data

Kesimpulan dan Saran

B

41

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 KarakterisasiDaun Nanas dan Jerami

Selulosa merupakan polimer yang berantai panjang polisakarida

karbohidrat dari -glukosa. Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia dan

tidak dapat larut air, pelarut organik, tetapi larut dalam larutan kuprik

hidroksida berammonia, larutan zink klorida, asam hidroklorik (Artanti,

2009). Selulosa merupakan senyawa yang memiliki karaktek hidrofilik

dikarenakan adanya gugus hidroksil pada setiap polimernya. Selulosa

memiliki gugus fungsi yang dapat berikatan dengan ion logam. Gugus

fungsi tersebut adalah gugus karboksil dan hidroksil. Selulosa merupakan

karbohidrat utama yang dapat ditemukan pada struktur tanaman seperti

pada jerami padi dan daun nanas. Penggunaan selulosa sebagai adsorben

memiliki keunggulan seperti proses preparasi yang mudah, keberadaan

yang melimpah, serta biaya yang murah.

Proses awal dilakukan pengujian untuk mengetahui karakteristik

adsorben daun nanas dan jerami sebelum dan sesudah mengalami proses

delignifikasi. Pengujian yang dilakukan seperti metode chesson untuk

mengetahui kadar selulosa, hemiselulosa, dan lignin, analisa XRD(X-Ray

Diffraction) untuk mengetahui dejarat kristalinitas dari selulosa, dan

analisa SEM (Scanning Electron Microscope) untuk mengetahui morfologi

permukan dari daun nanas dan jerami.

4.1.1 Proses Delignifikasi

Delignifikasi merupakan proses untuk menghilangkan senyawa

lignin yang terikat kuat antara selulosa dan hemiselulosa dengan

menggunakan alkali sebagai pelarutnya. Proses delignifikasi ini akan

menyebabkan struktur bagian kristalin dan amorf daris enyawa

lignin akan rusak, sehingga ikatan dengan selulosa akan terlepas,

larutan NaOH juga menyebabkan pengembangan pada struktur

42

selulosa (Putra, 2017). Delignifikasi daun nanas dan jerami pada

penelitian ini menggunakan NaOH 9% sebagai pelarutnya.

Berdasarkan penelitian Zely (2014) menyatakan bahwa larutan

NaOH merupakan larutan yang paling baik untuk menghilangkan

senyawa lignin sekaligus mengekstraksi hemiselulosa. Proses

pelepasan lignin dapat dilihat seperti Gambar 4.1

Sumber :Zely (2014)

Gambar4. 1Mekanismepemutusanantaraikatan lignin denganselulosamenggunakan NaOH

Ion OH- dari NaOH akan memutuskan ikatan-ikatan dari struktur

dasar lignin, sedangkan ion Na+akan berikatan dengan lignin dan

membentuk natrium fenolat. Natrium fenolat ini bersifat mudah

larut. Lignin yang larut ditandai dengan adanya warna hitam pada

larutan yang disebut dengan lindi hitam (Black Liquor). Daun nanas

dan jerami sebelum dan sesudah mengalami proses delignifikasi

dengan NaOH 9% selanjutnya dilakukan analisa chesson untuk

mengetahui kadar selulosa, hemiselulosa, serta lignin. Untuk

menggunakan metode chesson, ada beberapa komponen yang harus

dihitung seperti : (a) Berat kering awal sampel nanas dan jerami, (b)

Berat kering residu sampel direfluk dengan akuades panas, (c) Berat

residu setelah direfluk dengan H2S04 1N, (d) Berat residu sampel

setelah direndam dengan H2SO4 72% dan direfluk dengan H2SO4

1N, (e) Abu dari sampel setelah mengalami furnace pada suhu 565C

selama 4 jam. Hasil analisa Chesson ditampilkan pada Tabel 4.1

43

Tabel 4. 1 Hasil Analisa MetodeChesson

Sampel Selulosa

(%)

Hemiselulosa

(%)

Lignin

( %)

Nanassebelum proses delignifikasi 25,33 8,98 12,81

Nanas setelah proses delignifikasi70 Menit 59,12 18,79 10,78

Nanas setelah proses delignifikasi90 Menit 55,10 25,06 8,74

Jeramisebelum proses delignifikasi 21,11 11,02 9,78

Jeramisetelah proses delignifikasi70 Menit 57,78 18,10 8,28

Jeramisetelah proses delignifikasi 90 Menit 55,01 23,37 8,19

BerdasarkanTabel 4.1, sampel jerami sebelum mengalami proses

delignifikasi mengandung selulosa sebesar 21,11%, hemiselulosa sebesar

11,02% dan lignin 9,78%. Selulosa yang terkandung dalam jerami pada

umumnya sebesar 37,71% (Hidayat, 2008). Perbedaan kandungan selulosa

ini dapat disebabkan karena sumber tanaman jerami yang berbeda, kondisi

tanaman, tanah, penanaman, dan lain lain (Pratiwi, 2016). Proses

delignifikasi selama 70 menit menyebabkan kandungan selulosa jerami

meningkat hingga mencapai 57,87%, kandungan hemiselulosa juga

meningkat menjadi 18,10%, serta kandungan lignin turun menjadi 8,28%.

Sampel jerami yang mengalami proses delignifikasi selama 90 menit,

kandungan selulosa mengalami penurunan menjadi 55,01%, hemiselulosa

meningkat menjadi 23,37% serta kandungan lignin turun menjadi 8,19%.

Peningkatan kadar selulosa dan hemiselulosa terjadi dikarenakan

menurunnya kadar lignin dari jerami yang terikat dan larut dengan NaOH

selama proses delignifikasi selama 70 menit, serta NaOH dapat

mengekstrak hemiselulosa dan selulosa dari jerami sehingga meningkatkan

kandungan hemiselulosa dan selulosa (Novia, 2017).

Proses delignifikasi selama 90 menit, kandungan selulosa jerami

tidak menunjukkan kenaikan, tetapi mengalami penurunan seperti lignin.

Kandungan selulosa dan lignin jerami turun menjadi 55,03% dan 8,19%.

Kandungan hemiselulosa justru mengalami kenaikan menjadi 23,37%.

Selulosa dan lignin turun dikarenakan semakin lama waktu delignifikasi,

44

senyawa-senyawa yang merupakan sisi aktif dalam jerami yang larut dalam

NaOH akan semakin banyak (Handayani, 2010). Lama waktu dan

konsentrasi NaOH berpengaruh terhadap kandungan selulosa, yang

menyebabkan degradasi terhadap selulosa, sehingga menyebabkan turunnya

kadar selulosa yang diperoleh dari hasil delignifikasi (Asmoro, 2018).

Sampel daun nanas,sebelum mengalami proses delignifikasi

memiliki kadar selulosa sebesar 25,33%, hemiselulosa 8,98% dan lignin

12,81%. Proses delignifikasi selama 70 menit menyebabkan kadar selulosa

dan hemiselulosa nanas meningkat menjadi 59,12% dan 18,79 %.

Kandungan lignin nanas mengalami penurunan menjadi 10,78%.

Peningkatan kadar selulosa dikarenakan kadar lignin yang terikat yang

kemudian larut dengan NaOH (Nikmatin, 2018). Larutan NaOH berfungsi

mengekstrak hemiselulosa dan selulosa, sehingga kandungan selulosa dan

hemiselulosa menjadi naik (Novia, 2017).

Proses delignifikasi selama 90 menit menyebabkan kadar selulosa

dan lignin nanas mengalami penurunan menjadi 55,10% dan 8,74%.

Semakin lamanya waktu delignifikasi, maka semakin banyak lignin yang

terkelupas dan terlarut (Trisanti, 2015), kandungan selulosa mengalami

penurunan karena hancurnya kisi selulosa akibat pengembangan oleh

NaOH, sehingga kadarnya selulosa menjadi turun (Prasetia, dkk, 2016).

Kandungan hemiselulosa justru mengalami kenaikan menjadi 25,06%.

Kandungan hemiselulosa yang naik disebabkan kelarutannya dengan NaOH

yang semakin kecil akibat konsentrasi air bebas dalamlarutan NaOH

semakin berkurang (Widodo, 2013).

4.1.2 Uji Karakteristik Menggunakan Scanning Electron Microscope

(SEM)

Daun nanas dan jerami sebelum dan setelah proses delignifikasi

selanjutnya diuji dan diamati menggunakan SEM(Scanning Electron

Microscope) untuk mengetahui perbedaan morfologi permukaan dari

kedua produk tersebut. Daun nanas dan jerami memiliki sifat non

konduktif sehingga akan mudah terbakar ketika terkena energi yang

45

sangat tinggi ketika masuk di dalam alat SEM. Diperlukan pelapisan

logam yang sangat tipis pada material non-konduktif sehingga

dilakukan coating permukaan dengan lapisan emas pada material.

Serat daun nanas dan jerami sebelum dan setelah mengalami proses

delignifikasi dianalisis morfologi dan ukuran perbesaran sebesar

2500x SEM yang hasilnya dapat dilihat pada Gambar 4.2 dan

Gambar 4.3.

Gambar4. 2 Hasil analisa SEM jerami dengan perbesaran 2500 x (a) Jerami

sebelum delignifikasi (b) Jerami dengan proses delignifikasi 70 menit (c) Jerami

dengan proses delignifikasi selama 90 menit

(c) (b)

(a)

46

Morfologi permukaanjeramisebelum proses delignifikasi dapat

dilihat pada Gambar 4.2(a). Terlihat permukaan jerami yang rapat,

halus, serta tidak berongga. Permukaan jerami seperti initerindikasi

sebagai lignin yang memiliki fungsi sebagai pengisi dinding sel

tanaman yang berikatan kuat dengan senyawa lignoselulosa sehingga

menyebabkan dinding sel tanaman menjadi keras (Rimbani, 2013).

Jerami setelah mengalami proses delignifikasi, terlihat morfologi

permukaannya menjadi terkoyak dan hancur, sehingga menyebabkan

permukaan jerami terlihat menjadi lebih kasar, bersekat, serta

memiliki beberapa bagian halus yang berada di atas permukaan

jerami seperti pada Gambar 4.2(b). Pada Gambar 4.2(c) permukaan

jerami terlihat lebih renggang, lebih kecil dan bagian halus diatas

permukaan jerami lebih sedikit.

Pada gambar 4.2 (b) dan 4.2 (c) dapat terlihat bahwa permukaan

selulosa jerami 70 menit lebih kasar dan besar, hal ini

mengakibatkan luas permukaan dari adsorben menjadi lebih besar

sehingga lebih efektif untuk digunakan sebagai adsorben (Irawan,

2014). Perbedaan bentuk permukaan ini menunjukkan semakin lama

waktu delignifikasi menyebabkan semakin banyak ikatan antara

lignin dan selulosa yang terlepas. Metode menggunakan chesson

menunjukkan hasil kandungan lignin yang terus menurun pada

jerami. NaOH juga berfungsi sebagai delignifikator dengan cara

mendegradasi dan merusak struktur lignin, bagian kristalin, dan

amorf, memisahkan sebagian lignin dan hemiselulosa serta dapat

menyebabkan penggembungan struktur dari selulosa (Gunam,dkk

2011).

47

(b) (c)

Gambar4. 3 Hasil analisa SEM nanas dengan perbesaran 2500 x. (a) Daun nanas sebelum

delignifikasi (b) Daun nanas dengan proses delignifikasi 70 menit (c) Daun nanas dengan

proses delignifikasi selama 90 menit

Berdasarkan pada Gambar 4.3 (a) daun nanas yang belum diberi

perlakuan dengan NaOH 9% memiliki serat serat yang saling

berikatan dengan cukup rapat, halus, dan tidak beraturan. Ikatan

yang tidak beraturan tersebut menunjukkan ikatan antara

lignoselulosa yang masih sangat rapat dan kuat (Lismeri, dkk 2017)

karena berfungsi untuk mengisi dinding sel tanaman yang bersifat

keras dan kaku. Pada Gambar 4.3 (b) terlihat permukaan daun nanas

menjadi lebihr enggang dan kasar serta terlihat sedikit ikatan antara

lignoselulosa, sedangkan pada Gambar 4.3 (c) permukaan daun

(a)

48

nanas terlihat sangat renggang dan struktur permukaan yang halus.

Hal ini karena semakin lama waktu delignifikasi akan semakin

banyak ikatan antara lignin dan selulosa yang terlepas, digantikan

oleh ikatan antara lignin dengan NaOH, sehingga permukaan dari

daun nanas akan semakin kecil (Trisanti , 2015).

Permukaan selulosa daun nanas pada proses delignifikasi 70 menit

terlihat lebih kasar dan besar dari pada permukaan selulosa daun

nanas pada proses delignifikasi 90 menit. Permukaan yang kasar dan

besar memberikan luas permukaan yang besar, sehingga lebih efektif

digunakan sebagai adsorben (Irawan , 2014).

4.1.3 Uji Karakteristik Menggunakan X-Ray Difraction (XRD)

Uji XRD ini untuk mengetahui derajat kristalinitas dari selulosa

antara jerami dan daun nanas sebelum dan sesudah proses

delignifikasi. Selulosa memiliki struktur kristalin yang berlawanan

dengan hemiselulosa dan lignin yang merupakan material amorf.

Difraktogram XRD untuk daun nanas dan jerami sebelum dan setelah

proses delignifikasi dapat dilihat pada Gambar 4.4. Berdasarkan

Gambar 4.4 menunjukkan bahwa seluruh difraktogram memiliki

puncak tajam pada 2 pada sekitar23. Struktur selulosa ini

merupakan karakteristik dari selulosa asli atau selulosa tipe I yang

memiliki puncak tajam pada 2 sekitar 22-23 (Suryanto, 2017).

Hal ini menunjukkan menunjukkan hilangnya komponen amorf

(Lignin dan hemiselulosa) dan meningkatnya kristalinitas serat

selulosa (Trisanti, 2015).

49

Gambar 4.4DifraktogramXRDuntukselulosamurni, jerami, nanas dan

hasildelignifikasi 70 dan 90 menit.

Dari analisis XRD dapat diketahui derajat kristalinitas dengan

menggunakan metode segal. Hasil perhitungan derajat kristalinitas

dapat dilihat pada Tabel 4.2

Tabel 4. 2 Hasil perhitungan derajat kristalinitas pada daun nanas dan jerami dengan

variasi waktu delignifikasi

Sampel DerajatKristalinitas(%)

Nanas 51,33

Nanas 70 menit 53,58

Nanas 90 menit 65,98

Jerami 59,30

Jerami 70 menit 67,70

Jerami 90 menit 71,77

Dari hasil perhitungan dapat diketahui bahwa derajat kristalinitas

untuk nanas sebelum proses delignifikasi sebesar 51,33% dan jerami

sebesar 59,30%. Setelah mengalami proses delignifikasi, derajat

kristalinitas dari daun nanas dan jerami mengalami peningkatan.

Derajat kristalinitas daun nanas setelah delignifikasi selama 70 dan 90

Gambar4. 4 Difraktogram XRD untuk selulosa murni, jerami, nanas dan

hasil delignifikasi 70 dan 90 menit

50

0

20

40

60

80

30 60 90 120

%

Rem

ov

al

Waktu Kontak (Menit)

Daun Nanas 70 Menit

Daun Nanas 90 Menit

Jerami 70 Menit

Jerami 90 Menit

menit menjadi 53,58% dan 65,98%, sedangkan derajat kristalinitas

jerami setelah delignifikasi selama 70 dan 90 menit menjadi 67,70%

dan 71,77%. Peningkatan derajat kristalinitas ini dikarenakan lignin

yang merupakan komponen amorf terdegradasi yang menyebabkan

tersisanya selulosa dalam daun nanas. Semakin lama waktu

delignifikasi maka derajat kristalinitas akan cenderung mengalami

peningkatan (Trisanti dkk,2015). Derajat kristalinitas tertinggi yaitu

pada waktu delignifikasi 90 menit, untuk daun nanas sebesar 65,98%

dan jerami sebesar 71,77%. Semakin tinggi derajat kristalinitas maka

semakin bersih pori dari adsorben yang diharapkan semakin banyak

ion yang teradsorpsi (Pardoyo, 2009).

4.2 Proses AdsorbsiLogam Cu

Pada proses adsorpsi ini menggunakan pengadukan dengan

menggunakan magnetic stirrer untuk mengontakkan antara limbah larutan

Cu dengan adsorben daun nanas dan jerami. Pengadukan ini dilakukan

dengan kecepatan sebesar 90 rpm, dengan konsentrasi limbah artificial Cu

sebesar 25 ppm.

4.2.1 Analisa Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Kemampuan

Adsorpsi Logam Cu

Gambar4. 5Pengaruh Waktu KontakTerhadap% removal logam Cudengan

berat 1 gram

51

0

20

40

60

80

30 60 90 120

% R

emo

va

l


Daun Nanas 70

Menit

Daun Nanas 90

Menit

Jerami 70 Menit

Jerami 90 Menit

0

20

40

60

80

30 60 90 120

% R

emo

va

l


Daun Nanas 70 Menit

Daun Nanas 90 Menit

Jerami 70 Menit

Jerami 90 Menit

Gambar4. 6 Pengaruh waktu kontak terhadap % removal logam Cu dengan

berat 1,5 gram

Gambar4. 7Pengaruh waktu kontak terhadap % removal logam Cu dengan

berat 2 gram

Waktu kontak merupakan waktu yang diberikan selulosa daun

nanas dan jerami untuk menyerap logam Cu. Penentuan waktu kontak

yang paling banyak menyerap logam Cu dilakukan dengan setiap

jenis adsorben dengan variasi berat adsorben. Berdasarkan Gambar

4.4, persen removal logam Cu cenderung naik pada saat waktu kontak

52

30 menit hingga 90 menit. Semakin lama waktu kontak maka akan

semakin tinggi persen removal logamnya. Hal ini dikarenakan

interaksi antara gugu hidroksil (-OH) dengan logam semakin banyak

(Safrianti, 2012). Menurut penelitian oleh Zian (2016) dengan

bertambahnya waktu kontak, maka jumlah adsorbat yang terserap

pada permukaan adsorben akan semakin meningkat hingga tercapai

titik jenuh. Sisi aktif dari selulosa masih cukup banyak sehingga

frekuensi terjadinya ikatan dengan molekul adsorbat cukup tinggi.

Pada waktu kontak 90 menit, gugus aktif selulosa yang berikatan

dengan adsorbat dalam kondisi optimum, sehingga dapat meremoval

logam Cu dengan maksimal (Handayani, 2010). Adsorben yang paling

tinggi dalam meremoval logam Cu adalah nanas dengan proses waktu

delignifikasi selama 70 menit yaitu sebesar 59,83% pada berat

adsorben 1 gram, untuk berat adsorben sebesar 62,17% dan untuk

berat 2 gram sebesar 64,43%.

Pada waktu kontak 90 menit ke 120 menit, persen removal logam

Cu mengalami penurunan, hal ini dikarenakan ion logam Cu yang

teradsorpsi oleh gugus aktif (-OH) telah mencapai kondisi maksimum

(Safrianti, 2012) dimana permukaan adsorben menjadi jenuh yang

mengakibatkan terjadinya proses desorpsi atau pelepasan adsorbat

kembali, sehingga menyebabkan proses adsorpsi menjadi berkurang

(Purnama , 2016). Hal ini juga sesuai dengan penelitian Suziyana

(2017) menurunnya efisiensi adsorpsi disebabkan terjadinya proses

desorpsi atau pelepasan kembali adsorbat selama pengadukan.

Desorpsi terjadi terjadi akibat permukaan adsorben yang telah jenuh,

dimana pada keadaan jenuh, laju adsorpsi menjadi berkurang sehingga

waktu kontak tidak lagi berpengaruh.

53

4.2.2 Analisa Pengaruh JenisAdsorben dan Waktu Delignifikasi

Terhadap Kemampuan Adsorpsi Logam Cu

Adsorben daun nanas dan jerami dengan variasi waktu

delignifikasi memiliki kemampuan meremoval yang berbeda.

Kemampuan removal antara daun nanas dan jerami terlihat pada

gambar 4.5, gambar 4.6 dan gambar 4.7. Daun nanas memiliki

kemampuan meremoval yang lebih tinggi daripada jerami. Hal ini

dikarenakan kandungan selulosa pada nanas lebih tinggi daripada

jerami. Hal ini dibuktikan pada perhitungan analisa Chesson

(Lampiran A). Semakin tinggi kadar selulosa yang digunakan, maka

adsorpsi logam akan semakin besar, karena semakin banyak jumlah

gugus –OH yang siap untuk mengikat ion logam sehingga

konsentrasi ion logam menjadi berkurang (Desianna, dkk, 2017).

Menurut penelitian Mandasari (2016) keberadaan lignin akan

menghambat proses adsorpsi, karena keberadaan lignin akan

menghalangi proses transfer ion ke sisi aktif selulosa sehingga proses

penyerapan berjalan sangat lambat.

Waktu delignifikasi selama 70 menit menghasilkan kadar selulosa

yang lebih tinggi daripada kadar selulosa yang dihasilkan pada

proses delignifikasi 90 menit. Hal ini dapat dibuktikan pada

perhitungan analisa Chesson (Lampiran A). Penurunan kadar

selulosa pada proses delignifikasi selama 90 menit ini karena terjadi

reaksi berantai tidak hanya sampai pemecahan lignoselulosa, tetapi

diikuti reaksi pemutusan rantai polimer selulosa menjadi gula

reduksi atau hidrolisis. Sehingga selulosa yang harusnya naik

menjadi turun karena adanya reaksi pemutusan rantai polimer

selulosa pada suhu ruang(Rosyidin, dkk ,2015). Penurunan kadar

selulosa juga dipengaruhi oleh kelarutan hemiselulosa dari adsorben

saat proses delignifikasi. Kelarutan hemiselulosa yang semakin

berkurang dalam larutan NaOH menyebabkan kadar selulosa turun

(Widodo, dkk, 2013).

54

Proses delignifikasi selama 70 menit menghasilkan selulosa

dengan permukaan yang kasar, besar, serta renggang, sehingga

permukaan yang lebih lebar. Hal ini dapat dilihat pada hasil analisa

SEM. Permukaan adsorben yang lebar maka akan semakin banyak

adsorbat yang tertangkap atau adsorpsi semakin tinggi (Nova, 2014).

Proses delignifikasi 90 menit menghasilkan selulosa dengan

permukaan yang lebih halus dan kecil sehingga permukaan tampak

lebih sempit. Permukaan selulosa pada proses ini mengalami

degradasi kisi selulosa akibat pengembangan yang terlalu kuat oleh

NaOH yang akhirnya larut pada saat proses pencucian dengan

akuades (Prasetia, dkk, 2016).

Derajat kristalinitas adsorben dengan proses delignifikasi selama

70 menit lebih rendah dari pada derajat kristalinitas adsorben dengan

proses delignifikasi selama 90 menit. Semakin tinggi derajat

kristalinitas menandakan adsorben semakin bersih dari pengotor

sehingga memiliki kemampuan adsorpsi yang lebih tinggi

(Pardoyo,2009), namun pada penelitian ini kristalinitas adsorben

dengan proses delignifikasi selama 90 menit memiliki kemampuan

adsorpsi yang lebih rendah daripada adsorben dengan delignifikasi

selama 70 menit. Hasil analisa chesson menunjukkan kadar selulosa

adsorben dengan proses delignifikasi 90 menit lebih rendah daripada

adsorben dengan proses delignifikasi 70 menit, hal ini karena pada

delignifikasi 90 menit, selulosa dari adsorben ikut terdegradasi

dengan pelarut NaOH sehingga kadar selulosa menjadi turun.

Semakin rendah kadar selulosa maka semakin rendah pula

kemampuan adsorpsinya (Desianna, 2017).

55

0

20

40

60

80

1 1.5 2

% R

em

ova

l

Berat

Nanas 70

Nanas 90

Jerami 70

Jerani 90

0

20

40

60

80

1 1.5 2

% R

em

ova

l

Berat

Nanas 70

Nanas 90

Jerami 70

Jerami 90

4.2.3 Analisa Pengaruh Berat Terhadap Kemampuan Adsorpsi Logam

Cu

Gambar4.8 Analisa pengaruh berat adsorben terhadap removal logam Cu

pada waktu kontak 30 menit

Gambar4.9 Analisa pengaruh berat adsorben terhadap removal logam Cu


56

0

20

40

60

80

1 1.5 2

% R

em

ova

l

Berat

Nanas 70

Nanas 90

Jerami 70

Jerani 90

0

20

40

60

80

1 1.5 2

% R

em

ova

l

Berat

Nanas 70

Nanas 90

Jerami 70

Jerani 90

Gambar4. 10 Analisa pengaruh berat edsorben terhadap removal logam Cu


Gambar4. 11 Analisa pengaruh berat adsorben terhadap removal logam Cu


Analisa mengenai pengaruh berat terhadap kemampuan adsorben

daun nanas dan jerami dalam mengurangi logam Cu dapat dilihat dari

persen removal kedua adsorben tersebut atau konsentrasi akhir logam

Cu. Gambar 4.11, 4.12, 4. 13 dan 4.14 tersebut untuk setiap adsorben

pada setiap waktu kontak yang sama, memiliki persen removal yang

cenderung naik, hal ini dikarenakan semakin banyak massa adsorben

maka akan semakin banyak gugus aktif selulosa yang akan berikatan

dengan ion logam. Menurut Fida (2016) faktor yang mempengaruhi

adsorpsi adalah jumlah kerapatan adsorben, dimana peningkatan berat

bahan penyerap juga menandakan peningkatan kerapatan bahan

penyerap dalam larutan, sehingga daya serap tertinggi akan tercapai

57

Gambar4. 8 Mekanisme reaksi adsorpsi Cu

pada kerapatan tertentu yang memungkinkan terjadinya interaksi yang

efektif antara ion logam dengan gugus aktif dari selulosa. Hal tersebut

sesuai dengan penelitian Krisnawati dkk(2013) dimana konsentrasi

ion logam akan semakin menurun dengan bertambahnya jumlah

adsorben yang digunakan. Jumlah adsorben yang semakin banyak

akan memperluas penyerapan ion logam yang ada pada suatu larutan,

sehingga persen removal akan semakin meningkat.

Adsorbsi kimia terjadi karena interaksi ion antara adsorben

dengan adsorbat. Mekanisme adsorbsi yang terjadi antara gugus OH

yang terikat pada permukaan dengan ion logam yang bermuatan

positif (kation) adalah sebagai berikut:

Y-OH + M2+ -YO-M

M + 2H+

-YO-M

M+ dan M2+ dalam penelitian ini adalah ion logam Cu, sedangkan –

OH adalah gugus hidroksil, dan Y adalah matriks tempat gugus –OH

terikat. Ion logam Cu memiliki orbital D kosong yang akandiisi oleh

elektron bebas dari atom oksigen pada gugus OH. Selulosa berperan

sebagai ligan yang dapat menyumbangkan sepasang elektron bebas

pada ion logam, sedangkan ion logam Cu berperan sebagai. atom

pusat dalam pembentukan senyawa kompleks (Baroroh, dkk, 2017) .

58

(Halaman sengaja dikosongkan)

59

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Waktu delignifikasi untuk mendapatkan kadar selulosa tetinggi dari daun

nanas dan jerami adalah waktu delignifikasi 70 menit yaitu sebesar

59,12% dan 57,78%.

2. Kondisi optimum proses adsorpsidaun nanas dan jerami terhadap logam

Cu (II) adalah waktu kontak 90 menit dengan berat adsorben 2 gram

dengan persen removal sebesar 64,43% dan 62,14%.

5.2 Saran

1. Menambah variasi waktu dan suhu delignifikasi adsorben agar dapat

mengetahui kondisi optimum untuk mendapatkan kadarselulosa yang

terbaik.

2. Mengkombinasikan delignifikasi basa-asam untuk mendapatkan kadar

selulosa yang lebih tinggi.

3. Menambah pengujian BET dan FTIR untuk menambah keakuratan data.

60

(halaman sengaja dikosongkan)

61

DAFTAR PUSTAKA

Alwi ,Herianti (2017). Validasi Metode Analisis Flavonoid Dari Ekstrak Etanol

KasumbaTurate (CarthamustinctoriusL) Secara Spektrofotometri Uv-Vis.

Skripsi. Unversitas Negeri Alauddin Makassar.

Asmoro, Novian Welly, Afriyanti, dan Ismawati (2018). Ekstraksi Selulosa

Batang Tanaman Jagung (Zea mays) Metode Basa. Jurnal Ilmiah

Teknosains, Vol 4 No.1.

Artanti, N., Retno W., Sofa Fajriah.(2009). Aktivitas Antioksidan dan Toksisitas

Ekstrak Air Dan Etanol Daun Benalu (DendrophthoepentandraL.Miq)

Yang Tumbuh Pada Berbaga iInang.JKTI, 11:39-42

Asriani (2017). Identifikasi LogamTembaga (Cu) Pada Zonasi Radius 1-5 Km

Tempat Pembuangan Akhir (TPA Antang Makassar Terhadap Pengaruh

Kualitas Air Sumur Gali.Skripsi. Universitas Islam Negeri Alauddin

Makassar.

Bahl, B.S., G.D Tuli and A. Bahl. (1997). Essential of Pysical Chemistry. S. New

Delhi :Chand and Company, ltd. Page 845-849.

Bhimte, n. a., Tayade P. T. (2007). Evaluation of Mycrocrystalline Cellulose

Prepared From Sisal Fibres as A Tablet Excipien,AAPSPharmSciTech 8

(1).

Baroroh, Azzumrotul, Anita Dewi, Ellyke (2017). Pemanfaatan Serbuk Selulosa

Kakao sebagai Adsorben Logam Berat Ni pada Limbah Cair

Elektroplating. Artikeli lmiah hasil penelitian mahasiswa.

Dachriyanus, Prof.Dr (2003). Analisis Struktu rSenyawa Organik Secara

Spektroskopi. Lembaga PengembanganTeknologiInformasi dan

Komunikasi. UniversitasAndalas.

Desianna, Ika, dkk. (2017). Selulosa Kulit Jagung sebagai Adsorben Logam

Chromium (Cr) pada Limbah Cair Batik. Unnes Physics Journal (6)

(1).Universitas Negeri Semarang.

62

Dimyati, Arbi., AgusSujatno, Rohmad Salam, Bandriyana (2015). Study Scanning

Electron Microscopy (SEM) untuk karakterisasi proses oxidasi paduan

zirconium.Pusat Sains Dan Teknologi BahanMaju, PSTBM Batan.

Esmilaningsih, Evi. (2012).Pengaruh Jenis Asam Pendestruksi Terhadap Kadar

Logam Tembaga Total Dan Seng Total Pada Lumpur Limbah Industri

Pelapisan Logam. Skripsi. Universitas Negeri Yogyakarta.

Gunam, dkk (2011). Delignifikasi Ampas Tebu Dengan Larutan Natrium

Hidroksida Sebelum Proses Sakarifikasi Secara Enzimatis Menggunakan

Enzim Selulase Kasar Dari Aspergillus niger FNU6018.LIPI.Vol 34.

Handayani, Aries Wiwit. (2010). Penggunaan Selulosa Daun Nanas Sebagai

Adsorben Logam Berat Cd (II).Skripsi, Universitas Negeri Sebelas Maret,

Surakarta.

Harmita, (2006). AnalisisFisiko Kimia. FMIPA, Universitas Indonesia. Jakarta

Hidayat, P.,Santoso, E., (2008). Teknologi Pemanfaatan Serat Daun Nanas

Sebagai Alternatif Bahan Baku Tekstil,Teknoin, Vol 13, 31-35.

Irawan, Chairul, Ardiansyah dan Nalsha Hanan. Potensi Hayati Serat Purun

Tikus(Eleocharis dulcis)Dalam Proses Adsorpsi Kandungan Logam Berat

Merkuri (Hg), TSS Dan Cod Pada Limbah Cair Pertambangan Emas.

Konversi Vol 3. No 1.

Julfana, Rika., Titin Anita Zaharah., Nora Idiawati. (2012). Hidrolisis Selulosa

Dari Ampas Sagu Menggunakan Campuran Selulase Dari Trichoderma

reesei Dan Aspergillus niger.JKK Vol 2(1).Halaman 52-57.

Krisnawati, Jasinda dan Iriany (2013). Penjerapan Logam Kadmium (CD2+)

dengan Adsorben Cangkang Telur Bebek yang Telah Diaktivasi.Jurnal

Teknik Kimia Vol. 2, No. 3.Halaman 29-32.

63

Lismeri, dkk (2018). Produksi Gula Reduksi dari Batang Ubi Kayu dengan

Hidrolisis Menggunakan Asam Encer dan Induksi Medan

Elektromagnetik. JurnalRekayasa Kimia dan Lingkungan. Vol 13 No.1

Mandasari, Isitifiarti dan Alfan Purnomo (2016). Penurunan Ion Besi (Fe) dan

Mangan (Mn) dalam Air dengan Serbuk Gergaji Kayu Kamper.Jurnal

Teknik ITS Vol. 5, No.1.

Mardina,P., Adelina T.T., Jhon F. M. S., Andri N., M Reza F(2013). Pengaruh

Proses Delignifikasi Pada Produksi Glukosa Dari Tongkol Jagung

Dengan Hidrolisis Asam Encer.JurnalKonversi Volume 2 No. 2.

Nova, Susilowati.(2014). Sintesis Adsorben Berbasis Lignoselulosa Di

KayuRandu (Ceiba pentandral) Untuk Menjerap Pb (II) Dalam Limbah

Cair Artificial.Skripsi. UniversitasNegeri Semarang.

Novia,Destarani Wijaya, Putri Yanti (2017). Pengaruh Waktu Delignifikasi

Terhadap Lignin Dan Waktu SSF Terhadap Etanol Pembuatan Bioetanol

Dari SekamPadi.Jurnal Teknik Kimia No.1 Vol 23.UniversitasSriwijaya

Nurhidayah (2016). Karakteristik Material Pasir Besi Menggunakan X-Ray

Diffraction (XRD) di Pantai Marina Kabupaten Bantaeng.Skripsi.

Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar.

Onggo, H., Astuti J.T., (2005), Pengaruh Sodium Hidroksida dan Hidrogen

Peroksida terhadap Rendemen dan Warna Pulp dari Serat Daun Nenas.

JurnalIlmu dan Teknologi KayuTropis, Vol.3, No. 1, hal 37-43

Paduraru, C., Tofan, L., (2008). Investigations on The Possibility of Natural

Hemp Fibres use for Zn (II) Ions Removal From Waste Waters,

Environment Engginering and Management Journal, Vol.7, 687-689

Pardoyo, Listiana dan Adi Darmawan (2009). Pengaruh Perlakuan HCL Pada

Kristalinitas Dan Kemampuan Adsorpsi Zeolit Alam Terhadap Ion

Ca2+.Jurnal Sains dan Matematika (JSM). Vol 17 No.2.

64

PeraturanGubernurJawa Timur no 61 tahun 2010.

Permatasari, H. R., Gulo, F. &Lesmini, B., (2013). Pengaruh Konsentrasi H2SO4

Dan NaOH Terhadap Delignifikasi Serbuk Bambu (Gigantochloa

Apus).Halaman 31-40.

Prasetia, dkk (2016). Studi Karakteristik FarmasetisMikrokristalin Selulosa Dari

Jerami Padi Varietas Lokal. JurnalSainsMateri Indonesia Vol 17.No.3

Purnomo, H.,(2009), Penyakit yang paling mematikan (hipertensi). Buanapustaka.

Jakarta.

Purnama, Ningsih, Dwi Arista Ningsih, Irwan Said (2016). Adsorpsi

LogamTimbal(Pb) Dari Larutannya Dengan Menggunakan Adsorben Dari

Tongkol Jagung.J.Akad.Kim.5. Palu.

Pratiwi, Rimadani, DriyantiRahayu, Melisa I, B (2016).Pemanfaatan Selulosa

Dari Limbah Jerami Padi (Oriza sativa) sebagai Bahan Bioplastik. IJPST

Volume 3 No.3.

Rachmadiyati, Fida, Maulidia K.D, SunuKuntjoro (2016). Potensi Jerami Sebagai

Adsorben LogamTimbal (Pb) Pada Limbah CairIndustri Batik

Sidokare,Sidoarjo. Lentera Bio.Vol5.Hal 111-116.Universitas Negeri

Surabaya

Rimbani,Majid(2013).Optimasi Bio-Pretreatment Jerami Padi Secara Fermentasi

Fase Padat Oleh Isolat Actinomycetes AcP-1 dan AcP-7.Skripsi.

Universitas Lampung.

Riyadh, Muhammad. (2009). Analisa Proses Adsorpsi Dengan Variasi Bentuk

Silika Gel Sebagai Adsorben dan Air Sebagai Adsorbat Untuk Aplikasi

Pendingin Alternatif.Skripsi.Universitas Indonesia.

65

Rosyidin, Khulafaurdkk (2015). Assisted Pretreatment with Microwave Heating

untuk Peningkatan Kadar Selulosa Batang Pisang Pada Produksi

Bioetanol. Prosiding Simposium Nasional Inovasi dan Pembelajaran

Sains (SNIPS). Bandung.

Romadhani, Hanif. (2016). Validasi Metode Penetapan Kadar Tablet Floating

Metformin Hidroklorida Dengan Spektrofotometri. Skripsi. Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

S, Nikmatin, dkk (2013). Optimasi Teknologi Produksi Nanofiber Selulosa Bambu

Ampel (Bambussa vulgaris).Jurnal Biofisika 9(1) : Hal 16-21.

Said, Nusa Idaman. (2010). Metoda Penghilangan Logam Merkuri di Dalam Air

Limbah Industri.Pusat Teknologi Lingkungan. Badan Pengkajian dan

PenerapanTeknologi (BPPT). Jakarta Pusat.

Safaria, S., Nora Idiawati., Titin Anita Zaharah. (2013). Efektivitas Campuran

Enzim Selulase Dari Aspergillus niger dan Trichoderma reesei Dalam

Menghidrolisis Substrat Sabut Kelapa. JKK Vol 2(1) Halaman 46-51.

Safrianti, Iin, Nelly Wahyuni, Titin Anita (2017). AdsorpsiTimbal (II) Oleh

Selulosa Limbah Jerami Padi Teraktivasi Asam Nitrat:Pengaruh pH dan

Waktu Kontak.JKK Vol 1(1) Halaman 1-7.

Saleh, H., A., Pakpahan., M., M., D., Angelina, N., (2010), Pengaruh Konsentrasi

Larutan, Temperatur Dan Waktu Pemasakan Pada Pembuatan Pulp

Berbahan Baku Sabut Kelapa Muda (Degan) Dengan Proses Soda, Jurnal

Teknik Kimia, No. 3, Vol. 17, UNSRI.

Saputra, Bobi Wahyu. (2008). Desain Sistem Adsorpsi Dengan Dua

Adsorber.Skripsi. Universitas Indonesia.

Saputro, AnjarEko. (2014), Pemanfaatan Jerami Padi Sebagai Bahan Baku

Pembuatan Bioetanol Menggunakan Metode Pretreatment Steam

Explosion ,LaporanTugasAkhir. Politeknik Negeri Sriwijaya. Palembang

66

Suyanto, Agus., Sri Kusmiyati., Ch Retnaningsih (2010). Residu Logam

BeratIkan Dari Perairan Tercemar Di Pantai Utara JawaTengah

.JurnalPangan DAN Gizi Vol 01 No.02.

Suryawan, Bambang (2004). Karakteristik Zeolit Indonesia sebagai adsorben

UapAir.Disertasi,Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Depok.

Suziyana, SyarfiDaun, Edward HS (2017).Pengaruh Massa AdsorbrnBatang

Pisang dan Waktu KontakAdsorpsiTerhadapEfisiensiPenyisihan Fe dan

KapasitasAdsorpsi Pada Pengolahan Air Gambut.JomFTEKNIK

Volume 4.No 1.

Syafitri, Fadilla, (2017). Pengolahan Limbah Cair Bengkel MotorDengan Proses

Elektrokoagulasi Dengan Menggunakan Elektroda Stainless Stell, Skripsi,

Politeknik Negeri Sriwijaya.

Trisanti, PridaNovarita, SenaSetiawan, Elysa N dan Sumarno (2015). Ekstraksi

Selulosa Dari Serbuk Gergaji Kayu Sengon Melalui Proses Delignifikasi

Alkali Ultrasonik.JurnalSainsMateri Indonesia. Vol 19 No. 3.

Vindiarti, Leonella.(2015). Proses Adsorpsi Limbah Cair Laboratorium Dengan

Menggunakan Karbon Aktif Tongkol Jagung. LaporanAkhir. Politeknik

Negeri Sriwijaya.

Vogel. (1985). Textbook Of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic Analysis.

Fifth Edition. Great Britain. The Chausser Press Ltd. Page 216.

Wenten, I. G., P.T.P Aryanti ., Khoiruddin (2014). Teknologi Membran Dalam

Pengolahan Limbah. Diktat Teknik Kimia. InstitutTeknologi Bandung.

Widodo, dkk (2013). Pemisahan alpha-Selulosa Dari Limbah Batang Ubi Kayu

Menggunakan Larutan Natrium Hidroksida.Jurnal Teknik Kimia, Vol 7,

No. 2.

Wijayanto, Sanjaya Okky., A. P Bayuseno. (2014). Analisis Kegagalan Material

Pipa Ferrule Nickel Alloy N06025 Pada Waste Heat Boiler AkibatSuhu

Tinggi BerdasarkanPengujian :Mikrografi dan Kekerasan. Jurnal Teknik

Mesin S-1, Vol 2, No. 1. UniversitasDiponegoro.

Windri, Richa Elni. (2011). Analisa Kandungan Cu(II) Dengan SSA Dan Ion

SulfatDenganSpektrofotometerSinarTampak Pada Air Baku Dan Air

Minum Isi Ulang Di Kota Pekanbaru.Skripsi.Universitas Islam Neegeri

Sultan Syarif Kasim Riau. Pekanbaru.

67

Widowati, W., Astiana, S., Raymond, J. R., (2008), Efek Toksik Logam, Andi

Offset, Yogyakarta.

Yulianto, Bambang., RadenArio dan Agung Triono (2006). Daya Serap Rumput

Laut (Gracilariasp) Terhadap Logam Berat Tembaga (Cu) Sebagai

Biofilter. Jurnal IlmuKelautan, Vol 11 (2) :71 : 78. Universitas

Diponegoro Semarang.

Zely, FekiDesfran (2014). Pengaruh Waktu dan Kadar Saccaromyces cereviseae

Terhadap Produksi Etanol Dari Serabu tKelapa Pada Proses Sakarifikasi

dan Fermentasi Simultan Dengan Enzim Selulase. Skripsi. Bengkulu:

Fakultas Keguruan Dan IlmuPendidikan.Universitas Bengkulu.

Zian, ItaUlfin, Harmani (2016). Pengaruh Waktu Kontak pada Adsorpsi Remazol

Violet 5R Menggunakan Adsorben Nata de Coco.JurnalSains dan Seni

ITS. Vol 5 No.2.

68

(halamansengajadikosongkan)

69

LAMPIRAN

Lampiran A Perhitungan Analisa Metode Chesson.

Sampel Konsentrasi

NaOH

a b c d e

(gram)

Nanas

9%

3.0006 1.4425 1.1731 0.413 0.0287

Nanas 70

menit 1.0004 0.9019 0.7139 0.1225 0.0147

Nanas 90

menit 1.00048 0.91199 0.6613 0.11 0.0226

Jerami 3.0008 1.4588 1.1281 0.4945 0.2009

Jerami 70

menit 1.0067 0.86629 0.6841 0.1015 0.0181

Jerami 90

menit 1.0004 0.904 0.6702 0.1199 0.038

Proses Delignifikasi

RumusmetodeChesson

Selulosa =c−d

a x 100%

Hemiselulosa =b−c

a x 100%

Lignin =d−e

a x 100 %

Perhitungan Kadar Selulosa, Hemiselulosa, LigninDaun Nanas dan Jerami

1. Daun Nanas Sebelum Proses Delignifikasi.

a =3,0006 gram

b =1, 4425 gram

c =1, 1731 gram

d =0, 413 gram

e =0, 0287 gram

Selulosa = c−d

a x 100 %

=1,1731−0,413

3,0006 x 100%

= 25, 33 %

71

Hemiselulosa = b−c

a x 100

=1,4425−1,1731

3,0006 x 100%

= 8, 98 %

Lignin = d−e

a x 100 %

=0,413−0,0287

3,0006 x 100%

= 12, 81 %

2. Daun NanasDengan ProsesDelignifikasi 70 menit

a = 1, 0004 gram

b = 0, 9019 gram

c = 0, 7139 gram

d = 0, 1225 gram

e = 0, 0147 gram

Selulosa = c−d

a x 100 %

=0,7139−0,1225

1,0004 x 100%

= 59, 12 %


a x 100 %

=0,9019−0,7139

1,0004 x 100%

= 18, 79 %

Lignin = d−e

a x 100 %

=0,1225−0,0147

1,0004 x 100%

= 10, 78 %

73

3. Daun NanasDengan ProsesDelignifikasi 90 menit

a= 1, 00048 gram

b= 0, 91199 gram

c= 0, 6613 gram

d= 0, 1100 gram

e= 0, 0226gram

Selulosa = c−d

a x 100 %

=0,6613−0,1100

1,00048 x 100%

= 55, 10 %


a x 100 %

=0,91199−0,6613

1,00048 x 100%

= 25, 06 %

Lignin = d−e

a x 100 %

=0,1100−0,0226

1,00048 x 100%

= 8, 74 %

4. JeramiSebelum Proses Delignifikasi.

a = 3,0008 gram

b = 1, 4588 gram

c = 1, 1281 gram

d = 0, 4945 gram

e = 0, 2009 gram

Selulosa = c−d

a x 100 %

=1,1281−0,4945

3,0008 x 100%

= 21, 11 %

75


a x 100 %

=1,4588−1,1281

3,0008 x 100%

= 11, 02 %

Lignin = d−e

a x 100 %

=0,4945−0,2009

3,0008 x 100%

= 9, 78 %

5. JeramiDengan ProsesDelignifikasi 70 Menit

a = 1, 0067 gram

b = 0, 86629 gram

c = 0, 6841 gram

d = 0, 1015 gram

e = 0, 0181 gram

Selulosa = c−d

a x 100 %

=0,6841−0,1015

1,0067 x 100%

= 57, 87 %


a x 100 %

=0,86629−0,1015

1,0067 x 100%

= 18, 10 %

Lignin = d−e

a x 100 %

=0,1015−0,0181

1,0067 x 100%

= 8, 28 %

77

6. JeramiDengan Proses Delignifikasi 90 Menit

a = 1,0004 gram

b = 0, 9040 gram

c = 0, 6702 gram

d =0, 1199 gram

e =0, 0380 gram

Selulosa = c−d

a x 100 %

=0,6702−0,1199

1,0004 x 100%

= 55, 01 %


a x 100 %

=0,9040−0,6702

1,0004 x 100%

= 18, 10 %

Lignin = d−e

a x 100 %

=0,1199−0,0380

1,0004 x 100%

=8, 19 %

79

Lampiran B Hasil Pengujian Dengan Menggunakan Scanning Electron

Microscope (SEM)

Gambar B.1Nanas sebelum delignifikasi dengan perbesaran 500 x

Gambar B.2Nanas sebelumdelignifikasidengan 1000 x

81

Gambar B.3 Nanas sebelumdelignifikasidenganperbesaran 2000 x

Gambar B.4Nanas sebelumdelignifikasidenganperbesaran 2500 x

83

Gambar B.5Nanas setelahdelignifikasi70 menitdenganperbesaran 500x

Gambar B.6Nanas setelahdelignifikasi70 menitdenganperbesaran 1000 x

85

Gambar B.7Nanassetelahdelignifikasi 70 menitdenganperbesaran 2000 x


87



89



91

Gambar B.13Jeramisebelumdelignifikasidenganperbesaran 500 x


93



95

Gambar B.17Jeramisetelahdelignifikasi 70 menitdenganperbesaran 500 x


97

Gambar B.19Jeramisetelahdelignifikasi70 menitdenganperbesaran 2000 x


99



101

Gambar B.23Jeramisetelahdelignifikasi90 menitdenganperbesaran 2000 x


103

Position [°2Theta] (Copper (Cu))

10 20 30 40 50

Counts

0

200

400

600

800 IV Nanas 70mnt


10 20 30 40 50

Counts

0

200

400

Nanas

Lampiran C Hasil PengujianDenganMenggunakanX-Ray Diffraction (XRD)

Gambar C. 1Difraktogram nanas sebelum proses delignifikasi

Gambar C. 2Difraktogram nanas dengan proses delignifikasi 70 menit.

105


10 20 30 40 50

Counts

0

200

400

600

800

III Nanas 90mnt


10 20 30 40 50

Counts

0

200

400

600 Jerami

Gambar C. 3Difraktogram nanas dengan proses delignifikasi 90 menit

Gambar C. 4Difraktogramjeramisebelum proses delignifikasi

107


10 20 30 40 50

Counts

0

200

400

600 II Jerami 70mnt


10 20 30 40 50

Counts

0

200

400

600 I Jerami 90mnt

Gambar C. 5Difraktogramjeramidengan proses delignifikasi 70 menit

Gambar C. 6Difraktogramjeramidengan proses delignifikasi 90 menit

109

Lampiran DPerhitunganPembuatanLarutan.

1. Perhitunganpembuatanlarutanindukartifisial ion logam Cu 1000 mg/L

KonsentrasiLogam Cu =𝑀𝑟 𝐶𝑢𝑆𝑂4.5𝐻₂𝑂

𝐴𝑟 𝐶𝑢 x 1000 mg/L

= 249,5

63,5 x 1000 mg/L

= 3, 9291 x 1000 mg/L

= 3929, 1 mg/L

= 3, 9291 g/L

Untukmembuatlarutanindukartifisial Cu 1000 mg/L, dibutuhkan

CuSO4.5H2O sebanyak 3, 9291 gram dalam 1 liter aquades.

2. Perhitunganpembuatanlarutanartifisial ion logam Cu 25 mg/L

V1 x C1= V2 x C2

V1x 1000mg/L = 0, 5 L x 25 mg/L

V1 = 12,5𝑚𝑔

1000𝑚𝑔/𝐿

V1 = 0, 0125 Liter

V1 = 12, 5 ml

Jadiuntukmembuatlarutanartifisial ion logam Cu 25 mg/L

dibutuhkanlarutan Cu 1000 mg/L dengan volume 12, 5 ml,

kemudianditambahkanaquadessebanyak 487, 5 ml

untukmembuatlarutanartifisial ion logam Cu 25 mg/L.

3. Perhitunganpembuatanlarutan Na-dietilditiokarbamat 1%

% b/b = b/v x 100%

1% = 𝑏

50 x 100 %

= 0, 5 gram

Jadidibutuhkan 0, 5 gram Na-dietilditiokarbamat yang

dimasukkankedalamlabuukur 50 ml.

Kemudianditambahkanaquadessampaitandabatas.

111

4. Pembuatanlarutanamonia 5 %

V1 x M1= V2 x M2

V1x 25 % = 50ml x 5 %

V1 =50 𝑥 5%

25%

V1 = 10ml

Jadiuntukmembuatlarutan ammonia 5 %, dibutuhkan 10 ml larutan

ammonia 25 % yang dimasukkankedalamlabuukur 50 ml.


5. PerhitunganNormalitasLarutan H2SO4 Pekat.

Normalitas H2SO4pekat

N = 10 𝑥 % 𝑥 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑥 𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑠𝑖

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑀𝑜𝑙𝑒𝑘𝑢𝑙

N=10 𝑥 98% 𝑥 1,84 𝑥 2

98.08

N = 36 N

Jadinormalitaslarutan H2SO4pekat 98% adalah 36 N.

6. PerhitunganPembuatanLarutan H2SO41N

N1 x V1 = N2 x V2

36 x V1= 1 x 500 ml

V1 = 1 𝑥500 𝑚𝑙

36

V1 = 13,8 ml

Jadiuntukmembuatlarutan H2SO41N dibutuhkan 13,8 ml larutan

H2SO4pekat, kemudianditambahkanaquadessebanyak 486,2 ml pada

labuukur 500 ml.

7. PembuatanLarutan H2SO472%.

% x V1 = % x V2

98% x V1= 72% x 50 ml

V1= 72% 𝑥50𝑚𝑙

98%

V1= 36,7 ml

113

y = 0.035x + 0.125

R² = 0.989

-

0.0500

0.1000

0.1500

0.2000

0.2500

0.3000

0.3500

0 1 2 3 4 5 6

Jadiuntukmembuatlarutan H2SO472% dibutuhkan 36,7 ml larutanH2SO4

98% yang dimasukkankedalamlabuukur 50 ml.


1. Data pembacaanadsorbansilarutan Cu saatpembuatankurvakalibrasi

No. 1 ppm 2 ppm 3 ppm 4 ppm 5 ppm

1 0.1621 0.1909 0.2406 0.2617 0.3057

2 0.1623 0.1908 0.2407 0.2619 0.3052

3 0.1617 0.1958 0.2406 0.2616 0.3051

Rata-rata 0.1620 0.1925 0.2406 0.2617 0.3053

2. KurvaKalibrasi Cu

Gambar D. 1Kurvakalibrasi Cu

115

Lampiran E Data PembacaanAbsorbansiSampel

Tabel E.1 Data pembacaanAbsorpsi

No Adsorbe

n

BeratAdsorbe

n (Gram)

Waktu

Kontak

(Menit

)

Absorbansi I Absorbansi II Rata-rata

Absorbans

i I II I II

1 Nanas

70 Menit

1 30

0.1892 0.1889

0.188

1

0.188

1

0.1886

0.1887 0.1875

0.187

6

0.188

6

0.188 0.1883

0.189

2

0.190

2

1 60

0.1767 0.1754

0.174

5

0.176

3

0.1754

0.1757 0.1767

0.176

1

0.174

6

0.175 0.1752

0.175

4

0.175

9

1 90

0.1677 0.1694

0.169

6

0.169

1

0.1692

0.1688 0.1682

0.170

8

0.168

2

0.1692 0.1708

0.169

3

0.168

7

1 120

0.1826 0.1829

0.182

4

0.183

4

0.1826

0.1837 0.183

0.181

9

0.182

2

0.1818 0.1827

0.183

2

0.182

9

2 Nanas

70 Menit

1.5 30

0.1833 0.1842

0.185

7

0.184

4

0.1842

0.1827 0.1825

0.184

5

0.183

6

0.1844 0.183

0.183

8

0.183

5

1.5 60

0.1712 0.1713

0.170

5

0.171

1

0.1707

0.1703 0.1696 0.171

0.171

3

0.1699 0.1701

0.170

2

0.170

5

1.5 90

0.1664 0.1662

0.166

9

0.166

8

0.1665

0.1657 0.1665

0.167

4

0.166

2

0.166 0.1653

0.165

3

0.166

6

1.5 120 0.171 0.1715

0.171

5

0.171

4

0.1711 0.1722 0.1712

0.170

5

0.172

1

116

0.1717 0.1707

0.171

2

0.170

3

3 Nanas

70 Menit

2 30

0.1782 0.1785

0.178

3

0.179

8

0.1790

0.1794 0.1796

0.179

9

0.178

3

0.1787 0.1788

0.178

6

0.179

4

2 60

0.1675 0.1678

0.168

7

0.167

7

0.1677

0.1686 0.1668

0.167

9

0.166

9

0.1681 0.1684

0.168

3

0.167

2

2 90

0.1645 0.1639

0.164

4 0.164

0.1638

0.1632 0.1631

0.163

5

0.163

1

0.1638 0.1635

0.164

1

0.163

7

117

N

o

Adsorbe

n

BeratAdsorbe

n (gram)

Waktu

Konta

k

(menit

)

Absorbansi I Absorbansi II

Rata- Rata

Absorbansi I II I II

3 Nanas

70 Menit 2 120

0,1682 0,1677

0,168

3

0,168

2

0,1676

0.1681 0,1671

0,167

7

0,167

5

0,1675 0,1688

0,167

4

0,166

7

4 Nanas

90 Menit

1 30

0.1932 0.1916

0.193

5

0.191

4

0.1922

0.1929 0.1921

0.192

4

0.192

7

0.1917 0.1928

0.191

6

0.191

8

1 60

0.1844 0.1834

0.184

7

0.183

6

0.1845

0.1852 0.1847

0.185

6

0.184

2

0.1839 0.1852

0.183

4

0.185

5

1 90

0.177 0.1778

0.177

2

0.176

3

0.1771

0.1762 0.1769

0.176

4

0.177

7

0.1768 0.1762 0.178 0.177

1 120

0.1902 0.1902

0.191

2

0.191

8

0.1917

0.1918 0.1918

0.192

3

0.190

6

0.1911 0.1912

0.191

8

0.192

7

5 Nanas

90 Menit

1.5 30

0.1911 0.1903

0.191

6

0.191

2

0.1910

0.1916 0.1913

0.191

2

0.190

5

0.1903 0.1917

0.190

5

0.191

5

1.5 60

0.1834 0.1822

0.182

5

0.181

5

0.1820

0.1816 0.1817

0.181

6

0.181

7

0.1823 0.1829

0.181

3

0.183

4

1.5 90

0.1755 0.1733

0.174

6

0.174

4

0.1743

0.1747 0.1727

0.174

2

0.174

8

0.1732 0.1744

0.173

7

0.174

1

1.5 120 0.1888 0.1874

0.188

3 0.188 0.1884

118

0.1879 0.1892 0.189

0.188

5

0.1884 0.1878

0.187

8

0.188

9

6 Nanas

90 Menit

2 30

0.1898 0.1894

0.188

9

0.187

8

0.1887

0.1879 0.1885

0.189

5

0.188

4

0.1889 0.189

0.188

2

0.189

7

2 60

0.1792 0.1786

0.179

7

0.178

4

0.1791

0.1804 0.1793

0.179

1

0.179

9

0.1799 0.1797

0.178

6

0.179

2

2 90

0.1708 0.1712

0.170

6

0.170

5

0.1701

0.1698 0.1689

0.169

1

0.169

9

0.1694 0.1693

0.171

4

0.169

5

119

N

o

Adsorbe

n

BeratAdsorbe

n (Gram)

Waktu

Konta

k

(menit

)


Rata – Rata


6 Nanas

90 Menit 2 120

0.1862 0.1865

0.185

6

0.186

7

0.1859

0.1852 0.1855

0.186

7

0.186

3

0.1856 0.1852

0.185

1

0.185

4

7 Jerami

70 Menit

1 30

0.1897 0.1871

0.190

3

0.188

7

0.1891

0.1895 0.1893

0.188

3

0.190

3

0.1891 0.1885

0.189

6

0.187

4

1 60

0.1828 0.1818

0.180

9

0.183

8

0.1815

0.1803 0.1823

0.181

7

0.181

4

0.1824 0.1831

0.181

3

0.180

2

1 90

0.1724 0.1713

0.171

3

0.171

8

0.1719

0.1713 0.1728

0.171

8

0.171

4

0.1727 0.1716

0.172

5

0.172

7

1 120

0.1876 0.1868

0.184

6

0.187

2

0.1857

0.1879 0.1854

0.184

9

0.186

8

0.1854 0.1861

0.185

7

0.185

1

8 Jerami

70 Menit

1.5 30

0.1894 0.1901

0.188

3

0.189

3

0.1883

0.1897 0.1893

0.189

2

0.188

1

0.1874 0.1895

0.187

5

0.187

9

1.5 60

0.1788 0.1781

0.176

8

0.177

3

0.1778

0.1781 0.1771

0.178

8

0.177

6

0.1784 0.1783

0.177

6

0.178

9

1.5 90

0.1678 0.1698

0.170

1

0.168

8

0.1691

0.1692 0.1683

0.169

3

0.169

6

0.1683 0.1696

0.168

4

0.168

5

120

1.5 120

0.1787 0.1796

0.178

1

0.178

3

0.1785

0.1793 0.1783

0.179

6

0.178

3

0.1786 0.1788

0.179

8

0.177

4

8 Jerami

70 Menit

2 30

0.1823 0.1825

0.181

5

0.181

3

0.1814

0.1814 0.1818

0.182

1

0.181

9

0.1819 0.1829

0.180

9

0.180

7

2 60

0.1712 0.1694

0.170

6

0.169

9

0.1717

0.1704 0.1702

0.170

2

0.169

4

0.1698 0.1698

0.179

2

0.171

2

2 90

0.1618 0.1607

0.160

2

0.159

7

0.1599

0.1606 0.1599

0.160

4

0.159

9

0.1593 0.1612

0.159

7

0.159

7

121

N

o

Adsorbe

n

BeratAdsorbe

n (gram)

Waktu

Konta

k

(menit

)


Rata-Rata


9 Jerami

70 Menit 2 120

0.1714 0.1702

0.170

8

0.169

5

0.1701

0.1698 0.1693

0.169

7

0.169

3

0.171 0.1698

0.171

1

0.170

4

10 Jerami

90 Menit

1 30

0.1936 0.1937

0.193

8

0.194

1

0.1934

0.1926 0.194 0.193

0.193

7

0.1931 0.1929

0.192

8

0.193

2

1 60

0.1865 0.1846

0.185

4 0.186

0.1854

0.1845 0.1866

0.184

9

0.185

3

0.1853 0.1858

0.185

9

0.185

1

1 90

0.182 0.1822

0.180

5

0.181

3

0.1811

0.1813 0.1819

0.181

2

0.180

1

0.1805 0.181

0.181

6

0.182

2

1 120

0.1943 0.1941

0.192

7

0.191

7

0.1930

0.1924 0.1937

0.193

6

0.192

5

0.1937 0.1932

0.194

1

0.193

4

11 Jerami

90 Menit

1.5 30

0.1941 0.1933

0.192

2

0.192

6

0.1930

0.1927 0.1924

0.193

7

0.193

9

0.1934 0.1928

0.193

1

0.192

8

1.5 60

0.1864 0.1847

0.186

3

0.185

5

0.1849

0.1849 0.1852

0.185

1

0.184

3

0.1852 0.1849

0.184

7

0.183

5

1.5 90

0.1775 0.1784

0.176

9

0.177

7

0.1767

0.1767 0.1754

0.176

1

0.177

2

0.1763 0.1767

0.175

8

0.176

9

122

1.5 120

0.1919 0.1918

0.193

2

0.192

2

0.1925

0.1923 0.1932 0.193

0.192

7

0.1916 0.1926

0.192

6

0.191

3

12 Jerami

90 Menit

2 30

0.1903 0.1911

0.192

4

0.191

5

0.1914

0.1906 0.1904 0.191

0.190

7

0.1913 0.1926

0.190

7

0.192

2

2 60

0.184 0.1852

0.184

4

0.182

7

0.1833

0.1848 0.1825

0.183

6

0.183

1

0.1837 0.1831

0.182

9

0.183

6

2 90

0.1763 0.1753

0.176

2

0.174

2

0.1752

0.1756 0.176

0.175

1

0.176

2

0.1752 0.1755

0.174

9

0.175

1

123

N

o

Adsorbe

n

BeratAdsorbe

n (Gram)

Waktu

Kontak

(Menit

)


Rata –Rata


12 Jerami

90 Menit 2 120

0.1906 0.1917

0.191

1

0.189

7

0.1907

0.1915 0.1905

0.190

8

0.191

1

0.1908 0.1918

0.190

4

0.191

2

125

Lampiran FPerhitunganKonsentrasiAkhirLogam Cu.

1. y = 0, 035x + 0, 125

y = 0,035x + 0, 125

x = (𝑦−0,125)

0,035

x = zx 8 (pengenceran 8 kali)

x = zmg/L

Keterangan

y = Absorbansi pada SpektrofotometriUv-Vis

x = Konsentrasiakhirlogam Cu

Tabel F.1PerhitunganKonsentrasiAkhirLogam Cu

No Bahan Berat

Waktu

Kontak Adsorbansi(Y) X

1

Nanas

70

Menit

1 gram

30 Menit 0.1886 14.5542

60 Menit 0.1758 11.6228

90 Menit 0.1689 10.0419

120 Menit 0.1827 13.1885

1.5 gram

30 Menit 0.1837 13.4304

60 Menit 0.1707 10.4609

90 Menit 0.1663 9.4552

120 Menit 0.1711 10.5409

2 gram

30 Menit 0.1788 12.3009

60 Menit 0.1676 9.7561

90 Menit 0.1639 8.8914

120 Menit 0.1678 9.7904

2

Nanas

90

Menit

1 gram

30 Menit 0.1923 15.3847

60 Menit 0.1844 13.5961

90 Menit 0.1769 11.8761

120 Menit 0.1913 15.1752

1.5 gram

30 Menit 0.1910 15.1009

60 Menit 0.1821 13.0685

90 Menit 0.1741 11.2304

120 Menit 0.1883 14.4761

2 gram

30 Menit 0.1888 14.5904

60 Menit 0.1793 12.4190

90 Menit 0.1700 10.2933

120 Menit 0.1858 13.9047

127

No Bahan Berat

Waktu

Kontak Adsorbansi(Y) X

3

Jerami

70

Menit

1 gram

30 Menit 0.1889 14.6247

60 Menit 0.1818 12.9904

90 Menit 0.1719 10.7352

120 Menit 0.1861 13.9714

1.5 gram

30 Menit 0.1888 14.5847

60 Menit 0.1779 12.1104

90 Menit 0.1689 10.0514

120 Menit 0.1787 12.2819

2 gram

30 Menit 0.1817 12.9752

60 Menit 0.1709 10.5009

90 Menit 0.1664 9.4628

120 Menit 0.1701 10.3295

4

Jerami

90

Menit

1 gram

30 Menit 0.1933 15.6285

60 Menit 0.1854 13.8266

90 Menit 0.1813 12.8723

120 Menit 0.1932 15.6076

1.5 gram

30 Menit 0.1930 15.5619

60 Menit 0.1850 13.7276

90 Menit 0.1768 11.8400

120 Menit 0.1923 15.3980

2 gram

30 Menit 0.1912 15.1390

60 Menit 0.1836 13.4019

90 Menit 0.1754 11.5352

120 Menit 0.1909 15.0704

129

Lampiran GPerhitunganPersen Removal Logam Cu

1. % Removal = 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐴𝑤𝑎𝑙− 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐴𝑘ℎ𝑖𝑟

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝐴𝑤𝑎𝑙 x 100 %

=A%

Tabel G.1PerhitunganPersen Removal Logam Cu.

No Bahan Berat

Waktu

Kontak Removal %

1

Jerami

70

Menit

1 gram

30 Menit 41.50

60 Menit 48.03

90 Menit 57.05

120 Menit 44.11

1.5 gram

30 Menit 41.66

60 Menit 51.55

90 Menit 59.79

120 Menit 50.87

2 gram

30 Menit 48.09

60 Menit 57.99

90 Menit 62.14

120 Menit 58.68

2

Jerami

90

Menit

1 gram

30 Menit 37.48

60 Menit 44.69

90 Menit 48.51

120 Menit 37.56

1.5 gram

30 Menit 37.75

60 Menit 45.08

90 Menit 52.64

120 Menit 38.40

2 gram

30 Menit 39.44

60 Menit 46.39

90 Menit 53.85

120 Menit 39.71

131

No Bahan Berat

Waktu

Kontak Removal %

3

Nanas

70

Menit

1 gram

30 Menit 41.78

60 Menit 53.50

90 Menit 59.83

120 Menit 47.24

1.5 gram

30 Menit 46.27

60 Menit 58.15

90 Menit 62.17

120 Menit 57.83

2 gram

30 Menit 50.79

60 Menit 60.97

90 Menit 64.43

120 Menit 60.83

4

Nanas

90

Menit

1 gram

30 Menit 38.46

60 Menit 45.61

90 Menit 52.49

120 Menit 39.29

1.5 gram

30 Menit 39.59

60 Menit 47.72

90 Menit 55.07

120 Menit 42.09

2 gram

30 Menit 41.63

60 Menit 50.32

90 Menit 58.82

120 Menit 44.38

TUGAS AKHIR (613423A) DELIGNIFIKASI SELULOSA DAUN NANAS (Ananas comosus) DAN...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR (613423A) DELIGNIFIKASI SELULOSA DAUN NANAS (Ananas comosus) DAN...