Sintesis dan Karakterisasi Kitosan-Silika dari Abu Ampas Tebu sebagai Adsorben Logam Berat Cu(II)

Abstract

Tingginya beban pencemaran logam berat Cu(II) di badan air dapat diatasi dengan proses adsorpsi menggunakan adsorben. Abu ampas tebu dapat menjadi alternatif bahan baku pembuatan adsorben karena memiliki kandungan silika yang melimpah. Kelemahan dari silika adalah memiliki sifat keasaman yang rendah serta memiliki oksigen sebagai atom donor yang bersifat lemah. Hal ini menyebabkan kemampuan adsorpsi silika menjadi kurang baik. Dalam rangka memperbaiki sifat tersebut maka, dilakukan modifikasi dengan menggunakan kitosan. Pada penelitian ini bertujuan untuk mensintesis serta mengkarakterisasi adsorben dari silika yang dimodifikasi dengan kitosan. Penelitian dilakukan untuk menganalisis dosis penambahan kitosan optimum dalam penurunan kandungan Cu(II) pada proses adsorpsi. Metode adsorpsi yang digunakan pada penelitian ini adalah sistem batch , yaitu dengan memasukkan setiap adsorben pada larutan Cu(II) 50 ppm selama 50 menit. Dosis penambahan kitosan yang ditambahkan sebanyak 0,5 gram; 1 gram; 1,5 gram; dan 2 gram. Hasil XRD menunjukkan adsorben yang disintesis bersifat amorf. Analisis FT-IR menunjukkan munculnya gugus fungsi –OH, Si-O-Si, Si-OH, Si-O-C, -NH, dan NH 2 . Uji BET menunjukkan bahwa adsorben memiliki luas area spesifik sebesar 2,33 m 2 /g. Morfologi dari silika berubah ketika dimodifikasi dengan kitosan dari yang sebelumnya adalah heterogen menjadi partikel-partikel besar yang teraglomerasi. Pada analisis EDX dapat diidentifikasi adanya unsur C, N, O, dan Si. Hasil penelitian menyatakan bahwa penambahan massa kitosan yang optimum adalah 2 gram dengan efisiensi removal logam berat Cu(II) sebesar 99,85%. ABSTRACT The high concentration of Cu(II) in the water cause several diseases to the human being. It can be dealt with by the adsorption process using adsorbents. Bagasse ash can be an alternative raw material for making adsorbent due to its abundant silica content. The weakness of silica has low acidity and oxygen as a weak atomic donor. It causes a bad adsorption ability on the adsorbent. In order to improve those characteristics, modifications are needed, for example, by using chitosan. This research aims to synthesize and characterize the adsorbent from silica-chitosan. The research was conducted to analyze the optimum dosage of chitosan and reduce Cu(II) content in the adsorption process. The adsorption method used is a batch system by entering each adsorbent in a 50 ppm of Cu(II) solution for 50 minutes. The dosage of chitosan addition are 0,5 gram; 1 gram; 1,5 gram;and 2 gram. XRD results show that the synthesized adsorbent is amorphous. The presence of -OH, Si-O-Si, Si-OH, Si-O-C, -NH, and –NH2 groups are shown in FT-IR analysis. BET analysis shows that the adsorbent has an area of 2,33 m2/g. The morphology of silica changes when modified with chitosan from a heterogeneous form into agglomerated large particles. EDX analysis can identify the elements of C, N, O, and Si. The results of the research stated that the addition of the chitosan mass optimum is 2 grams with the ability to remove heavy metals Cu(II) of 99,85%