Aplikasi Beads Komposit Chitosan – Clay Sebagai Adsorben dalam Penyerapan Ion Klorida (Cl-) Pada Air Payau

Application of Chitosan – Clay Composite Beads as Adsorbent to Removal of Cl- Ions in Brackish

Authors

  • Syavina Ananda Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau
  • Shinta Elystia Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau
  • Dewi Fitria Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau

DOI:

https://doi.org/10.29303/jstl.v9i3.362

Keywords:

Brackish water, adsorption, beads, chitosan, clay, Cl

Abstract

Water resources found in coastal areas and islands in terms of water quality are still relatively low, so treatment is necessary. Chitosan and clay are adsorbents that can be applied in various techniques to overcome environmental pollution. Chitosan is a natural adsorbent that has a high adsorption capacity but has low mechanical stability and is easily dissolved in an acidic medium. Clay is an adsorbent with a large specific surface area and has high mechanical stability. This research uses chitosan – clay beads, which aim to increase mechanical stability environmental resistance, and efficiency in brackish water treatment. It is located in Bandar Sungai Village, Sabak Auh District, Siak Regency. The research was conducted by varying the concentration of chitosan–clay beads (1:0), (1:0,25), (1:0,5), and (1:0,75) (w/w) to decrease the chloride ion (Cl-) in brackish water. The characterization of chitosan-clay beads with the water absorption test obtained the best results at the concentration variation (1:0), which was equal to 694,079%. The mechanical strength test obtained the best results at the concentration variation (1:0,75), which was 6,23 kgf. The characterization of chitosan-clay beads using SEM showed that the beads had larger pores. The results obtained show the best chloride ion removal efficiency (Cl-) of 90,828% with a final concentration of 113 mg/L at a concentration of chitosan – clay beads of (1:0.5) with a sampling time of 30 minutes. The research results have met the quality standards set by the Government Regulation of the Republic of Indonesia Number 22 of 2021 concerning the Implementation of Environmental Protection and Management.

References

Agustina, S., Swantara, I.M.D., Suartha, I.N., 2013. Isolasi Kitin, Karakterisasi dan Sintesis Kitosan Dari Kulit Udang, Jurnal Kimia Vol. 9 No. 2: 271- 278.

Amari, A., Alzahrani, F.M., Katubi, K.M., Alsaiari, N.M., Tahoon, M.A., Rebah, F.B. 2021. Clay-Polymer Nanocomposites: Preparations and Utilization for Pollutants Removal. Journal of Materials, Vol. 14 No. 6: 1365.

Asni, N., Saadilah, M.A dan Saleh, D. 2014. Optimalisasi sintetis kitosan dari cangkang kepiting sebagai adsorben logam berat Pb (II). Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol.15 No.1: 18-25.

Baudu, M., Basly, J. P., Lezehari, M. 2010. Alginate Encapsulated Pillared Clays: Removal of A Neutral/Anionic Biocide (Pentachlorophenol) and A Cationic Dye (Safranine) From Aqueous Solutions. A physicochem Eng Aspects, Vol. 366: 88-94

Bergaya, F. 2013. Introduction to Clay Polymer Nanocomposites (CPN) Chapter 13. Amsterdam: Elsevier.

Bhattacharyya, K. G., Gupta, S.S. 2008. Adsorptive Accumulation of Cd (II). Co (II), Pb (II) and Ni (II) from Water on Montmorillonite: Influence of Acid Activation. Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 310: 411-424.

Biswas, S., Taslim, Ur Rashid., Tonmoy, Debnath., Papia, Haque., M, Mizanur Rahman. 2020. Application of Chitosan – Clay Biocomposite Beads for Removal of Heavy Metal and Dye from Industrial Effluent. Journal Of Composite Science. Vol. 4 No. 16: 63–80.

Cahyaningrum, S.E., Indrawati, D. 2013. Pengaruh Perbandingan Komposisi Kitosan dan Silika Terhadap Adsorben Kitosan-Silika Bead. UNESA Journal of Chemistry, Vol. 2 No. 1: 8-13.

Dewi, L. K. 2011. Rancang Bangun Alat Pemurni Air Payau Sederhana dengan Membran Reverse Osmosis untuk Memenuhi Kebutuhan Air Minum Masyarakat Miskin Daerah Pesisir. Jurnal Teknik Lingkungan: 1-12.

Diantariani, N. P., Sudiarta. P. I., Elantiani, N. K. 2008. Proses Biosorpsi dan Desorpsi Ion Cr (VI) pada Biosorben Rumput Laut Eucheumma Spinosum. Jurnal Kimia, Vol. 2 No.2:45-52.

Djufri, H. 2009. Variasi Waktu Kontak dan Berat Adsorben pada Penentuan Kapasitas Adsorpsi Cr (VI) Menggunakan Ampas Tahu. Skripso. Fakultas FKIP. Universitas Tadulako. Palu.

Dompeipen, J.A. 2017. Isolation and identification of chitin and chitosan from Windu shrimp (Panaeus monodon) with infrared spectroscopy. Ejournal Kemenprin, Vol. 13 No.1: 31-41.

Eka, H. 2020. Removal Natrium (Na+), Klorida (Cl-), Dan Kesadahan Air Payau Dengan Resin Penukar Ion, Jurnal Teknik WAKTU, Vol. 18 No. 1: 7–14.

Hanani, M. 2019. Aktivasi Fisika, Kmia dan Kimia Fisika pada Kaolin Sebagai Adsorben Logam Pb pada Limbah Laboraturium Kimia UIN Maulana Malik Ibrahim Malang. Skripsi. UIN Maulana Malik Ibrahim. Malang.

Hasibuan, N.A.H., Elystia, S., Zultiniar. 2020. Pemanfaatan Bionanomaterial Chitosan Sebagai Adsorben untuk Penyisihan Parameter Zat Organik pada Pengolahan Air Gambut. JOM FT Teknik, Vol: 7 No. 2: 1-4.

Kalsum, L., Fadarina., Meidinasriasty, A. 2021. Pengolahan Air Payau Menjadi Air Bersih Menggunakan Metode Elektrokoagulasi. Jurnal Kinetika, Vol. 12 No. 1: 1-8.

Lubis, K. L. 2021. Penyisihan Logam Fe pada Air Gambut Menggunakan Membran Chitosan Sebagai Adsorben dengan Variasi Konsentrasi Fe dan Laju Alir. Skripsi. Fakultas Teknik Universitas Riau. Pekanbaru

Mahaninia, M. H. 2016. Preparation and Characterization of Cross-linked Chitosan Beads for Phosphate Adsorption in Aqueous Solution. Thesis. University of Saskatchewan. Saskatoon

Mahendra, Y.I. 2016. Karakterisasi Hybrid Kitosan/Bentonit sebagai Material Pendukung dalam Controlled Release Nitrogen. Skripsi. Universitas Jember. Jember.

Ngah, W.S., Fatinathan, S. 2010. Adsorption Characterization of Pb (II) and Cu (II) Ions onto Chitosan-Tripolyphospate Beads: Kinetic, Equilibrium and Thermodynamic Studies. Jurnal Environ Manage, Vol. 91: 958-969.

Ngibad, K., Herawati, D. 2019. Analisis Kadar Klorida Dalam Air Sumur dan PDAM di Desa Ngelom Sidoarjo. Jurnal Kimia dan Pendidikan Kimia, Vol. 4 No.1: 1 – 6.

Nguyen, Q. L., Linh, V. Q., Hanh, T. D. 2019. Effect of The Chitosan Concentration on The Structure of Chitosan Beads Formed In NaOH and NaOH.SiO2. The 1st Rajamangala Surin International Conference.

Noer, K., Yudistri, A. 2012. Penggunaan Biomassa Aspergillus niger Sebagai Biosorben Cr (III). Jurnal Manusia dan Lingkungan, Vol. 19 No. 1: 46-51.

Nugroho, C.S., Nurhayati, N. D., Utami, B. 2011. Sintesis dan Karakterisasi Membran Kitosan untuk Aplikasi Sensor Deteksi Logam Berat. Jurnal Molekul, Vol. 6 No. 2: 123-136.

Pakiding, L. M., Sumarni, N. K., Musafira. 2014. Aktivasi Arang Tempurung Kelapa Dengan ZnCl2 dan Aplikasinya dalam Pengolahan Minyak Jelantah. Online Journal of Natural Science, Vol. 3 No. 1: 47 – 54. ISSN: 2338-0950.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 22 Tahun 2021 tentang Penyelenggaraan Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup. Jakarta: Kementerian Sekertariat Negara Republik Indonesia.

Piluharto, B., Mahendra, Y.I., Andarini, N. 2016. Hybrid Kitosan/Bentonit Sebagai Matriks Untuk Pelepasan Ion Amonium dalam Air. Jurnal Kimia Riset, Vol. 1 No.1: 42-47.

Purwaningtyas, F. Y. 2020. Pengaruh Ukuran Zeolit Teraktivasi terhadap Salinitas Air Payau di Desa Kemudi dengan Metode Adsorpsi. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”. ISSN 1693-4393.

Rahayu, L., Purnavita S. 2007. Optimasi Pembuatan Kitosan dari Kitin Limbah Cangkang Rajungan (Portnus pelagicus) untuk Adsorben Ion Logam Merkuri. Reaktor, Vol 11: 45-49.

Rajmohan, D. 2019. Characterization of Spirulina-Aliginate Beads Formed Using Ionic Gelation, Jurnal International Science, Vol: 5: 1-7.

Sadiana, I.M., Fatah, A.H., Karelius. 2018. Aktivasi dan Karakterisasi Lempung Alam Asal Kalimantan Tengah Sebagai Salah Satu Alternatif Bahan Adsorben. Seminar Nasional Pendidikan. ISBN 978-602-6483-63-8.

Sakinah, F. 2020. Peningkatan Kualitas Biopolimer (PLA) Nanokomposit Modifikasi Filler Bentonit dan Kitosan Anti-Bakteri. Jurnal Reaksi, Vol. 18 No. 1: 1-10.

Siregar, E.C., Suryati., Hakim, L. 2016. Pengaruh Suhu dan Waktu Reaksi Pada Pembuatan Chitosan dari Tulang Sotong (Sepia officinalis). Jurnal Teknologi Kimia Unimal, Vol. 5 No. 2: 37-44.

Sugita, P. 2009. Kitosan Sumber Biomaterial Masa Depan. Bogor: IPB Press.

Supriyantini, E., Yulianto, B., Ridip, A., Sedjati, S., Nainggolan, A. C. 2018. Pemanfaatan Chitosan dari Limbah Cangkang Rajungan (Portunus pelagicus) sebagai Adsorben Logam Timbal (Pb). Jurnal Kelautan Tropis, Vol. 21 No. 1:23.

Susiantini. E. 2012. Adsorpsi Zr (SO4)3-2 dalam Resin Penukar Anion (Dowex-1x8) pada Kromatografi Anular. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir ISSN 0216-3128

Downloads

Published

2023-09-30