Sintesis dan Karakterisasi Kitosan dari Cangkang Udang Putih (Penaeus merguiensis) sebagai Adsorben Rhodamin B

Abstract

Rhodamin B adalah salah satu zat warna yang umum digunakan dalam industri tekstil. Zat warna ini sulit terdegradasi secara alami. Limbah rhodamin B yang dihasilkan oleh industri sebelum dibuang ke badan air harus diolah terlebih dahulu, agar tidak mengganggu ekosistem air. Salah satu penanganan permasalahan limbah zat warna rhodamin B adalah dengan menggunakan metode adsorpsi oleh kitosan. Kitosan mengandung gugus fungsi amina dan hidroksil yang dapat dimanfaatkan untuk proses adsorpsi. Kitosan dapat diperoleh dari proses deasetilasi kitin dari cangkang udang putih. Banyaknya ketersediaan limbah cangkang udang putih yang belum dimanfaatkan secara optimal, menyebabkan cangkang udang putih kurang memiliki nilai ekonomis. Oleh sebab itu, perlu dilakukan pengolahan terhadap cangkang udang putih untuk meningkatkan nilai ekonomisnya seperti dengan cara mengolah cangkang udang putih menjadi kitosan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik kitosan, menganalisis interaksi kitosan dengan rhodamin B pada proses adsorpsi, mengidentifikasi kondisi optimum adsorpsi, mengidentifikasi efektifitas kitosan dalam mengadsorpsi zat warna rhodamin B, mengidentifikasi model isoterm adsorpsi dan menghitung termodinamika adsorpsi (penentuan entalpi, entropi dan energi bebas Gibbs). Pembuatan kitosan dari cangkang udang putih dilakukan dengan tiga tahap yaitu deproteinasi, demineralisasi dan deasetilasi. Karakterisasi kitosan meliputi penentuan rendemen dan derajat deasetilasi. Adsorpsi zat warna rhodamin B oleh kitosan dilakukan dengan variasi konsentrasi, waktu kontak, pH dan suhu untuk mencari kondisi optimum adsorpsi. Hasil deasetilasi kitin dari cangkang udang putih diperoleh kitosan dengan rendemen 64,67% dan derajat deasetilasi 72,6%. Kondisi optimum penyerapan terjadi pada konsentrasi 20 ppm dengan waktu kontak 30 menit pada pH 5 dan suhu 40°C. Isoterm adsorpsi yang dominan untuk adsorpsi kitosan terhadap zat warna rhodamin B adalah isoterm Langmuir dengan daya serap sebesar 0,5269 mg/g-1. Nilai entalpi adsorpsi ð›¥Hads= −3,1707 KJ/mol-1 menunjukkan proses adsorpsi berlangsung secara eksoterm, nilai entropi adsorpsi ð›¥Sads= −8,3026 KJ/mol-1 dan nilai energi bebas Gibbs ð›¥Gads = −571,98 KJ/mol-1. Nilai energi bebas Gibbs negatif menunjukkan proses adsorpsi rhodamin B oleh kitosan berlangsung secara spontan.