Jurnal Kimia

PEMBUATAN KITOSAN MAKROPORI MENGGUNAKAN EPICHLOROHYDRIN SEBAGAI CROSS-LINKER DAN APLIKASINYA TERHADAP ADSORPSI METHYL ORANGE

Riyan Yoga Sakti

Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana

Meruya Selatan, Jakarta Barat
(Berasal dari jurnal Mahasiswa UniBraw)

ABSTRAK

Kitosan makropori dibuat dengan garam dapur atau Natrium Klorida (NaCl) sebagai porogen dan epichlorohydrin sebagai cross-linker. Faktor yang berpengaruh terhadap adsorpsi methyl orange oleh kitosan makropori yang dikaji pada penelitian ini yaitu pH larutan, waktu kontak, dan komposisi kitosan:epichlorohydrin. Hal ini ditunjukkan oleh pH larutan yang tidak berpengaruh secara signifikan terhadap proses adsorpsi. Kondisi optimum adsorpsi methyl orange dicapai pada pH 7 dengan waktu kontak 60 menit. Perbandingan komposisi kitosan:epichlorohydrin (1:40) menunjukkan komposisi terbaik untuk adsorpsi methyl orange dengan kapasitas adsorpsi sebsesar 8,538 mg/g dan konstanta laju adsorpsi (k) sebesar 0,033 menit^-1

Kata kunci: adsorpsi, kitosan makropori, methyl orange.

PENDAHULUAN

Makropori merupakan material berpori yang lebar internal porinya lebih besar dari 50 nm. Metilorange merupakan zat warna anionik dengan gugus azo yang banyak digunakan dalam industri tekstil dan berbahaya bagi lingkungan karena bersifat racun, karsinogenik dan mutagenik [3,4]. Adsorpsi merupakan teknik penghilangan zat warna pada limbah yang paling popular, karena metode tersebut cukup efektif, mudah dilakukan, dan relatif murah [3]. Kitosan merupakan adsorben yang berpotensi, karena ergolong adsorben yang murah[5]. Adanya gugus fungsi amino pada kitosan memberikan sifat adsorpsi untuk banyak ion logam dan pewarna organik [6].

Pada penelitian ini, kitosan makropori dibuat dengan menggunakan epichlorohydrin sebagai cross-linker dan garam NaCl sebagai porogen dan aplikasinya untuk adsorpsi zat warna methyl orange. Garam NaCl disamping harganya murah dan mudah didapat, dapat bercampur dengan kitosan namun tidak bereaksi dan dapat segera dihilangkan dengan cara pencucian, sehingga dapat membentuk pori[8]. Penggunaan cross-linker pada kitosan yaitu untuk meningkatkan stabilitas kitosan dalam medium asam [9,10], serta meningkatkan sifat adsorpsi[11]. Penggunaan epichlorohydrin sebagai cross-linker memiliki keuntungan, yaitu tidak menghilangkan gugus amina pada kitosan[11].

METODA PENELITIAN

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah kitosan , garam dapur merek Revina, CH3COOH, NaOH, epichlorohydrin, dan  methyl orange. Alat yang digunakan adalah adalah ayakan 60-100 mesh, pH meter merk Hanna, neraca Ohaus Adventurer, oven merk Memmert, shaker  merk Hitachi tipe TM 3000,  magnetik stirer,  Spektrofotometer UV-Vis merk Shimadzu tipe UV 1601, Spektroskopi inframerah.

Prosedur Pembuatan Kitosan Makropori

Kitosan sebanyak 4 g dilarutkan dalam 100 mL CH3COOH 5%. 25 g campuran tersebut ditambahkan x mg epichlorohydrin. Kemudian ditambahkan 10 g garam dapur dengan ukuran  150-250 µm. Kemudian dituangkan kedalam gelas petri dan didiamkan selama 20 jam kemudian dioven pada temperatur 70^oC selama 5 jam. Membran kering yang terbentuk direndam dalam 10 mL larutan NaOH 1M selama 2 jam. Kemudian dicuci dengan menggunakan akuades hingga bebas klorida. Selanjutnya dioven pada temperatur 110^oC hingga massa konstan.

Adsorpsi Methyl orange

Pada penentuan pengaruh pH sampel terhadap adsorpsi, larutan methyl orange 20 ppm dengan kisaran pH 3-8 sebanyak 100 mL ditambahkan 0,2 g kitosan:epichlorohydrin (1:20). Kemudian dikocok dengan menggunakan shaker pada kecepatan 100 rpm selama 2 jam. Pada penentuan pengaruh komposisi kitosan:epichlorohydrin terhadap adsorpsi methyl orange, 100 mL larutan  methyl orange  20 ppm pH 7 masing-masing ditambahkanditambahkan 0,2 gram kitosan makropori dengan variasi kitosan:cross-linker (1:20, 1:40, dan 1:60) dan kitosan tanpa porogen.  Kemudian dikocok dengan menggunakan shaker pada kecepatan 100 rpm selama 3 jam.

Penentuan Waktu Kontak Optimum terhadap Adsorpsi Methyl orange

Larutan methyl orange  20 ppm pH 7 sebanyak 100 mL ditambahkan 0,2 g kitosan:epichlorohydrin (1:20). Kemudian dikocok dengan menggunakan shaker pada kecepatan 100 rpm selama 3 jam. Pemipetan larutan setelah adsorpsi dilakukan pada waktu tertentu (x= 0, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45, 60, 120,150 menit dan 180 menit).

Penentuan Konsentrasi Methyl Orange

Larutan methyl orange sebelum dan setelah adsorpsi sebanyak 5 mL diencerkan pada labu ukur 25 mL dan  diukur absorbansinya pada  λ=  462  nm dengan menggunakan Spektrofotometer UV-Vis.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisasi Kitosan

Morfologi kitosan makropori diketahui dengan pengamatan dengan menggunakan SEM. Kitosan makropori hasil penelitian (Gambar 1) memiliki diameter pori yang berbeda, pada rentang 14,6–24,9 µm. Karakterisasi kitosan makropori mengggunakan FT-IR  menunjukkan adanya  vibrasi C-O-C stretching asym  pada 1099,35 cm^-1 yang merupakan hasil reaksi epichlorohydrin dan gugus hidroksil pada kitosan. Pada bilangan gelombang 1315,36 cm^-1 muncul puncak serapan  yang menunjukkan vibrasi C-N amina sekunder yang merupakan hasil reaksi epichlorohydrin dan gugus amina pada kitosan.

Adsorpsi methyl orange

Pada penelitian ini optimasi adsorpsi methyl orange ditentukan parameter pH larutan dan komposisi kitosan:epichlorohydrin. pH larutan mempengaruhi muatan permukaan adsorben, derajat ionisasi dan analit dapat  terserap dalam adsorpsi tersebut[12]. Hasil penelitian (Gambar 2) menunjukkan adsorpsi fisik lebih mendominasi proses adsorpsi yang ditunjukkan oleh pH larutan tidak memiliki dampak signifikan terhadap adsorpsi methyl orange dengan perbedaan adsorpsi <1%.

Pada pH 3 hingga pH 5, terjadi penurunan jumlah methyl orange yang teradsorpsi, karena  pada pH<pKa  kitosan (6.5), sebagian gugus amina kitosan akan terprotonasi menjadi NH3⁺,  adsorpsi  sebagian dipengaruhi oleh interaksi 185 elektrostatik antara NH3⁺ pada kitosan dengan  SO3^- pada methyl orange.  pH optimum adsorpsi methyl orange dicapai pH 7, dimana jumlah ion H⁺ dan OH larutan menstabilkan muatan negatif dari methyl orange, sehingga adsorpsi yang terjadi maksimum.

Pengaruh variasi perbandingan kitosan:epichlorohydrin terhadap adsorpsi methyl orange oleh kitosan makropori tersaji pada Gambar 3.

Kapasitas dan Konstanta Laju Adsorpsi Methyl Orange pada Kitosan Makropori

Hasil penelitian (Gambar 4) bahwa waktu kontak berpengaruh terhadap adsorpsi methyl orange  kitosan makropori. Waktu optimum tercapai pada menit ke-60, pada kondisi ini semua sisi aktif NH3⁺ pada kitosan dan pori kitosan makropori telah berinteraksisi dengan methyl orange secara maksimum. Pada menit ke 120-180 menunjukkan telah terjadi kesetimbangan adsorpsi dimana laju adsorpsi sama dengan laju desorpsi.

KESIMPULAN

Adsorpsi methyl orange pada kitosan makropori diduga adsorpsi fisik dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisik mendominasi proses adsorpsi yang ditunjukkan oleh pH larutan yang tidak berpengaruh secara signifikan terhadap proses adsorpsi. Kondisi optimum adsorpsi dicapapai pada pH 7 dan  pada menit ke-60.  Kitosan makropori dengan komposisi kitosan:epichlorohydrin 1:40 menunjukkan hasil adsorpsi yang paling baik, kapasitas adsorpsi sebsesar 8,538 mg/g dan konstanta laju adsorpsi (k) sebesar 0,033 menit^-1.

.

DAFTAR PUSTAKA

1.  Sharma, S.K., dan Sanghi, R., 2012, Advances in Water Treatment and Pollution Prevention, Springer, New York. 8.538 mg methyl orange /g kitosan makropori187

2. Xia, Y., dkk, 2003, Macroporous Materials Containing Three-dimensionally PeriodicStructure, Yang, P., The Chemistry of Nanostructured Material, World ScientificPublishing, London.

3. Shiue, A., Ma, dkk, 2012, Adsorption Kinetics and Isotherms for the Removal Methyl orange from Wastewaters using Copper Oxide Catalyst Prepared by the Waste Printed Circuit Board,Sustain. Environ, Vol. 22(4), pp. 209-215.

4. Asiagwu, A.K, dkk, 2013, Kinetic Model for the Removal of Methyl orange (Dye) From Aqueous Solution Using Avocado Pear (Persea Americana) Seed, Journal of Chemical, Biological and Physical Sciences, Vol. 3(1), pp. 48-57.

5. An-Chong, C., dkk, 2006, Using Nacl Particles as Porogen to Prepare a Highly Adsorbent Chitosan Membranes, Membrane Science, Vol. 280, pp.163-174.

6. Saha, T.K, dkk, 2010, Adsorption of Methyl orange from Aqueous Solution, J. Water Resource and Protetion, vol. 2, pp. 898-906.

7. Liu, C., dkk, 2004, Sodium Tripolyphosphate (TPP) Crosslinked Chitosan Membranes and Applicatioin in Humic Acid Removal, American Institute of Chemical Engineers, New York.

8. Mohamed, H.M. dan Wilson,L., 2012, Porous Copolymer Resins: Tuning Pore Structure and Surface Area with Non Reactive Porogens, Nanomaterials, Vol.2, pp.163-186.

9. Prayoga, I., 2012, Pengaruh Konsentrasi Glutaraldehida yang Ditambahkan pada Membran Kitosan Terhadap Kinerja Biosensor Konduktometri Diazinon,  Skripsi, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang.

10. Huang, R., dkk,  2013, Adsorption of Methyl orange onto Protonated Cross-linked Chitosan, Arabian Journal of Chemistry, pp. 1-9.

11. Vieira, R.S., dan Beppu, M.M., 2008, Chitosan as Adsorbent for Heavy Metal Ions:Performance and Adsorption Mechanism, Robinson, L.N,  Water Resources Research Progress, Nova Science Publicer, Inc, New York.

12. Riapanitra A., Tien S., dan Kapti R., 2006, Penentuan Waktu Kontak dan pH Optimum Penyerapan Metilen Biru Menggunakan Abu Sekam Padi, Jurnal Molekul, Vol.1(1), pp. 41-44.

13. Arisurya, R.E., 2009, Laju  Adsorpsi   Isotermal  Β - Karoten dari Metil Ester Minyak Sawit dengan Menggunakan Atapulgit dan Magnesium Silikat Sintetik, Skripsi, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Sunting dari salah satu Jurnal Mahasiswa Universitas Brawijaya

DAMPAK FORMALIN DAN BORAKS BAGI KESEHATAN

BAHAYA FORMALIN DAN BORAKS PADA PANGAN

Disusun oleh : Riyan Yoga Sakti

NIM : 41614010034

1.        Pendahuluan

Dalam kehidupan sehari-hari, pangan merupakan kebutuhan yang wajib bagi seorang manusia. Manusia tidak dapat hidup jika tanpa pangan. Karena pangan berfungsi untuk memberikan asupan gizi dan energi bagi tubuh kita. Jika tanpa pangan maka kita akan mudah sakit bahkan cepat meninggal. Maka sudah sangat jelas bahwa pangan sangat penting bagi manusia, bahkan untuk hewan.

Dalam kebutuhan pangan kita, tentu kita ingin apa yang kita makan sangat berguna dan menyehatkan tubuh. Tapi tidak menutup kemungkinan semua makanan yang kita telah makan akan berguna bagu tubuh kita. Ada pula makanan yang tidak baik bagi kesehatan. Ini dikarenakan makanan tersebut telah dicampuri Formalin dan Boraks. Tentu ini sangat memperihatinkan bagi kita semua. Insya Allah dengan karya ilmiah yang saya tulis ini semoga bisa berguna bagi pembaca dalam memilih makanan sehari-hari kita.

2.        Pokok Permasalahan

-          Apa itu Formalin dan Boraks ?

-  Jenis makanan apa saja yang menjadi sasaran para oknum pengguna Formalin dan Boraks dalam proses pembuatannya ?

-  Bagaimana cara mengenali mana makanan yang telah terkontaminasi Formalin dan Boraks ?

-          Dampak apa sajakah yang dapat merugikan tubuh ?

-          Peran pemerintai RI dalam memberantas Formalin dan Boraks ?

3.        Pembahasan Masalah

3.1      Apa itu Formalin dan Boraks ?

Formalin adalah Formaldehida yang terlarut dalam air berkadar 36 - 40 %. Formalin biasanya juga mengandung alkohol 10 – 15 %. Alkohol ini berfungsi sebagai stabilisator supaya zat asli (Formaldehida) tidak mengalami polimerisasi. Ciri Formalin tidak berwarna dan baunya sangat menusuk hidung. Formalin biasanya diperdagangkan dengan nama lain seperti : Formol, Morbicid, Methanal, Methyl Oxide, Trioxane, Superlysoform, dan masih banyak nama beragam lainnya. Pada dasarnya Formalin berguna untuk urusan luar tubuh.

Formalin berfungsi untuk :

-          Pembasmi hama

-          Industri perkayuan sebagai perekat

-          Pengawet tubuh mayat

-          Desinfektan industri plastik, busa, dan kertas.

Boraks berasal dari bahasa arab berarti Bouraq. Boraks adalah kristal berbentuk lunak yang mengandung unsur boron, berwarna dan mudah larut dalam air. Borak memiliki banyak nama dagang juga, seperti Pijer, Obat Gendar, Bleng, Setitet, Obat Puli, Obat Lontong.Boraks aslinya garam Natrium tetrabonat yang digunakan pada industri non pangan.

Boraks berfungsi untuk :

-          Industri kertas, gelas, kayu, dan keramik

-          Bahan solder

-          Pengontrol kecoak

-          Industri farmasi : salep, bedak, dan obat pencuci mata.

3.2      Jenis makanan apa sajakah yang menjadi sasaran para oknum pengguna Formalin dan Boraks dalam proses pembuatannya ?

Tanpa kita sadari tidak sedikit jenis makanan yang telah mengandung Formalin dan boraks, seperti :

-          Bakso

-          Mi basah

-          Tahu

-          Ikan

-          Ayam potong

-          Gula merah

-          Kerupuk gendar

Tapi tidak menutup kemungkinan makanan lain bebas dari Formalin dan Borak. Semakin lama oknum nakal akan semakin licik dalam menjual makanan yang tidak steril.

3.3    Bagaimana cara mengenali mana makanan yang telah terkontaminasi Formalin dan Boraks ?

Kita sebagai konsumen makanan, tentu harus selektif dalam memilih makanan sehari-hari kita. Walaupun makin banyak jenis makanan yang yang dicampuri Formalin dan Boraks, tidak berarti kita tak bisa membedakannya. Ada kalanya kita tak sembarang membeli makanan yang ada disekitar kita. Tentu sangat fatal bagi kesehatan, tak cuma anda tapi keluarga dan teman-teman anda akan merasakan akibatnya jika tidak selektif dalam membeli makanan.

Berikut cara mengenali makanan yang telah dicampuri Formalin dan Boraks :

BAKSO

-          Lebih kenyal dibanding bakso biasa.

-          Tahan lama dan awet sampai berhari-hari.

-          Warna lebih putih.

-          Jika dilempar ke lantai, akan memantul seperti bola bekel.

MI BASAH

-          Bau yang menyengat

-          Awet, bisa tahan 2 hari di suhu 25^o, bisa tahan sampai 15 hari di suhu 10^o.

-          Tampak mengkilat.

-          Tidak mudah putus(elastis).

-          Tidak lengket.

TAHU

-          Bentuk yang bagus.

-          Kenyal.

-          Awet dan sulit hancur.

-          Menyengat baunya.

-          Aroma kedelai tidak tercium lagi.

IKAN

-          Kenyal.

-          Warna putih bersih.

-          Insang berwarna merah tua.

-          Awet sampai beberapa hari dan tidak mudah busuk.

-          Tidak berbau amis, tapi bau menyengat.

AYAM POTONG

-          Berwarna putih bersih.

-          Tidak mudah busuk.

GULA MERAH

-          Keras sekali.

-          Sulit dibelah.

-          Di bagian dalam terdapat butiran megkilat.

KERUPUK GENDAR

-          Jika digoreng akan mengembang dan empuk.

-          Teksturnya bagus dan renyah.

3.4                Dampak apa sajakah yang dapat merugikan tubuh ?

Sudah dijelaskan bahwa Formalin dan Boraks sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Formalin dan Boraks jika dikonsumsi dengan konsentrasi tinggi akan memengaruhi syaraf tubuh. Lagi pula secara umum kita tidak tahu berapa tinggi tingkat konsentrasi Formalin dan Boraks yang ada disekitar kita. Jauhkan makanan-makanan yang tidak menyehatkan dari keluarga kita. Boraks dapat menyebabkan :

-          Muntah dan diare

-          Tanda dan gejala kronis

-          Nafsu makanan menurun

-           Gangguan hati, otak, dan ginjal

-          Demam

-          Koma

-          Depresi dan apatis

-          Pingsan

-          Kematian

Adapun Formalin dapat menyebabkan :

-          Jika terhirup menyebabkan rasa terbakar di hidung dan tenggorokan.

-          Kemerahan pada kulit dan gatal apabila terkena kulit.

-          Mata memerah, gatal, berair, mata rusak, dan kebutaan.

-          Menyebabkan mual, muntah, perut perih, diare, pusing, gangguan jantung dan hati, koma, bahkan kematian.

3.5                Peran pemerintai RI dalam memberantas Formalin dan Boraks ?

Walaupun penyebaran boraks dan formalin di Indonesia sudah luas sekali dan sudah menjadi umum, pemerintah masih tidak mengambil langkah yang tegas dalam menangani hal ini. Buktinya bisa didapat, bahwa ternyata penggunaan formalin dan boraks sebagai bahan pengawet makanan masih merajalela.

Sebenarnya, pemerintah sudah berusaha mengambil tindakan, yaitu dengan melalui Badan Pengawasan Obat dan Makanan (BPOM). Beberapa langkah sudah diambil oleh BPOM, seperti : melarang panganan permen merek white rabbit creamy, kiamboy, classic cream, black currant, dan manisan plum; mengeluarkan permenkes no. 722/1998 tentang bahan tambahan yang dilarang digunakan dalam pangan; dan melakukan sosialisasi penggunaan bahan tambahan makanan yang diizinkan dalam proses produksi makanan & minuman sesuai UU No. 23/1992 untuk aspek keamanan pangan, & UU No. 71/1996. Tetapi upaya yang dilakukan Badan POM tersebut, hanya dianggap gertakan oleh para pedagang, karena Badan POM hanya mengeluarkan undang-undang dan aturan. Tetapi Badan POM tidak melakukan tindakan tegas seperti memberi sanksi tegas bagi pedagang yang masih menggunakan boraks dan formalin, bahkan badan ini masih kurang gencar dalam melakukan razia.

4.        KESIMPULAN

1.        Masyarakat kota sebagian besar sudah mengetahui bagaimana dampak bahaya dari Formalin dan Boraks pada makanan.

2.        Masih ada sebagian kecil masyarakat kota yang belum mengetahui dampak Formalin dan Boraks pada makanan. Begitu pula dengan masyarakat desa.

3.        Masyarakat mengetahui bahwa bakso adalah sasaran utama pada penggunaan Formalin dan Boraks. Padahal makanan lain banyak juga yang tak luput dari penggunaaan boraks.

4.        Peranan pemerintah RI masih kurang tegas dalam pemberantasan Formalin dan Boraks sehingga masih banyak sekali oknum-oknum pengguna boraks.

5.   SARAN

1.      Seharusnya pemerintah memberikan pengarahan atau penyuluhan tentang Formalin dan Boraks kepada seluruh rakyat secara merata.

2.      Meningkatkan aktivitas pembasmian Formalin dan Boraks yang tidak sesuai kegunaannya.

3.      Masyarakat harus lebih selektif dalam memilih makanan dan jeli dalam meneliti makanan yang ingin dikonsumsi.

4.      Kesadaran pedagang yang harus ditingkatkan agar meminimalisir penggunaan Formalin dan Boraks.

5.      Memberi sanksi yang tegas bagi oknum yang melanggar.

DAFTAR PUSTAKA

http://tool-free.blogspot.com/2012/04/bahaya-boraks-dan-formalin-pada-makanan.html

http://www.bengkelbakso.com/2011/10/borax-pijer-obat-gendar-bleng-cetitet.html

http://oliveoile.wordpress.com/2008/01/07/formalin-boraks/

http://www.ut.ac.id/html/suplemen/peki4422/bag%204.htm

http://nasional.kompas.com/read/2008/01/10/23144498/boraks.dan.formalin.lalat.saja.nggak.doyan

http://www.disnakkeswan-lampung.go.id

http://www.suaramerdeka.com/harian/0709/03/ragam05.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Formaldehida

http://id.wikipedia.org/wiki/Bleng

PRINSIP KESETIMBANGAN KIMIA

           Pengertian Kesetimbangan Kimia

—  Merupakan suatu reaksi yang hasil reaksinya dapat membentuk kembali zat-zat pereaksi.

—  Reaksi ini disebut juga reaksi dua arah atau reaksi bolak-balik (reversible).

—  Suatu reaksi kimi adu arah mencapai kesetimbangan jika kedua proses yang berlawanan terjadi dengan laju yang sama. Artinya, laju reaksi ke kanan sama dengan laju reaksi ke kiri sehingga tidak terjadi lagi perubahan bersih dalam sistem pada kesetimbangan . definisi inilah yang di sebut dengan kesetimbangan dinamis.

—   

—  Tetapan Kesetimbangan Kimia

Tetapan Kesetimbangan Kimia dibagi menjadi 2, yaitu :

Tetapan Keseimbangan berdasarkan konsentrasi (Kc).

Tetapan Konsentrasi berdasarkan Tekaanan Parsial (Kp).

·       Tetapan keseimbangan berdasarkan Konsentrasi (Kc)

Merupakan hasil kali konsentrasi reaksi dibagi dengan hasil kali konsentrasi pereaksi, setelah zat-zatnya dipangkatkan sesuai dengan koefisiennya.

Reaksi : mA + nB <-> pC + qD

Persamaan tetapan kesetimbangan :

—  Tetapan Kesetimbangan Kimia berdasarkan tekanan parsial (Kp)

Merupakan hasil kali tekanan parsial gas-gas hasil reaksi dibagi dengan hasil kali tekanan parsial gas zat-zat pereaksisetelah tiap gas-gas dipangkatkan dengan koefisiennya menurut persamaan reaksi kesetimbangan.

Reaksi : aA + bB <-> cC + dD

Persamaan tetapan kesetimbangan :

Kp = (PC)^c (PD)^d / (PA)^a (PB)^b