/
0'D
SKRIPSI
DEKOLORISASI LIMBAH CAIR BERWARNA MENGANDUNG ORANGE II OLEH Penicillium sp. L2
Olch
ADHAYANI BAKRI F 31.0813
1999
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOG OR BOGOR
ADHAYANI BAKRI F 31.0813. Dekolorisasi Limbah Cair Berwarna Mengandung Orange II Olch Penicillium sp. L2, di bawah bimbingan Muhammad Romli dan Edi Iswanto "Viloso. RlNGKASAN Setengah dari zat warna komersial yang ada di pasaran termasuk ke dalam kelompok senyawa azo (Weber dan Adams, 1995). Kelompok pewarna ini paling banyak digunakan di industri tekstil dan kertas. Secara umum zat warna azo termasuk kedalam kelompok bah an aromatik yang sukar terdegradasi secara biologi karena adanya ikatan azo dan pada beberapa senyawa tertentu disebabkan adanya gugus sui fat pada cincin aromatiknya. Renclahnya tingkat degradabilitas ini juga disebabkan oleh sifat penguraian bakteri aerob yang sangat spesifik, yang hanya mampu menclegradasi satu senyawa azo tertentu dan kurang efisien untuk mengolah campuran warna yang UI1lUl11nya dijuI1lpai c1alam air limbah inclustri (Cripps et aI., 1990). Sementara itu, pacla kondisi anaerobik, senyawa azo akan tereduksi menjadi aromatik amina yang bersifat toksik atau karsinogenik. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemaillpuan isolat jamul' Penicillium sp. L2 dalam l11endekolorisasi dan mendegradasi Orange II pada konclisi aerobik. Penelitian ini c1ilakukan c1engan l11enggunakan Penicillium sp. L2 yang diisolasi berdasarkan kel11ampuannya untuk mengurai lignin dan disimpan dalam agar miring yang menganclung lignin 0,3 gil pacla sullll 4()C. Medium terdiri dari gliserol, (NB4)2S04, K 2HP0 4, MgS0 4.7I'bO, dan ekstrak khamir. Gliserol digunakan sebagai sumber karbon utama untuk pertumbuhan jamur, c1un Orange II ditambahkan sebagai zat warna pencemar c1engan rUl11us molekul CI6HIIN2Na04S, Color Inclex 15510 dan berat molekul 350,33. Basil penelitian I1lenunjukkan bahwa jamur Penicillium sp. L2 mempunyai kemampuan untuk I11cnclckolorisasi Orange II. Tingkat c1ekolorisasi maksimum yang dicapai setelah masa inkubasi 74 jam aclulah 99,6 persen. Analisa KL T (Kromatograli Lapis Tipis) bertujuan untuk memisahkan komponen senyawa antara hasil penguraian Orange II oleh PenicilliulI1 sp. L2. Pemisahan terbaik diperoleh clengan campuran clucn I,propanol - air pad a perbandingan 25 : 75, yang memisahkan senyawa hasil pcnguraian Orange II menjadi 3 komponen dengan nilai Rr masing-musing 0,22, 0,44 dan 0,94. Analisa KCKT (Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi) dengan eluen I-propanol - air (25 : 75) dalam kolom CI8 terhadap eontoh dengan masa inkubasi antma 74 sampai 144 jam menunjukkan bahwa telah terbentuk sedikitnya sebanyak 5 senyawa antara hasil penguraian Orange II dengan waktu retensi 4,14, 4,73, 6,03, 8,14, clan 14,88 menit, clan panjang gel om bang maksimum berturut-turut 207, 254, 227,203 clan 227 nm.
DEKOLORISASI LlMBAH CAIR BERWARNA MENGANDUNG ORANGE II OLEH Penicillium sp. L2
Olch
ADHAYANI BAKRI F 31.0813
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada ]urusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERT ANIAN FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1999 FAKULT AS TEKNOLOGI PERT ANI AN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DEKOLORISASI LIMBAH CAIR BERWARNA MENGANDUNG ORANGE II OLEH Penicillium sp. L2
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGJ PERTANIAN pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERT ANIAN BOGOR
Oleh ADHAYANI BAKRI
F31.0813
Dilahirkan pada tanggal 5 Desember 1976 Di Seleyar Tanggal lulus : 2,9 April 1999
~(:j~': .~n _0 "--,,~,, ~ ,
," '::J
Ir. Edi Iswanto Wiloso,
,Vir,."'' '
Dosen Pel11bimbing II
,
,6r. 11'. H. Muhammad Romli, MSc Dosen Pel11bil11bing I
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbil'alamin. Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat
Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan bimbinganNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Skripsi ini merupakan hasil penelitian selama enam bulan terhitung pada awal April hingga bulan September 1998 di Puslitbang Kimia Terapan-LlPI, PUSPIPTEK, Serpong, Tangerang. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sedalamclalamnya kepacla : I.
Dr. Ir. H. Muhammad Romli MSc dan Ir. Edi Iswanto Wiloso MASc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan hingga selesainya penyusunan skripsi ini.
2.
Ibu dan ayah tercinta, kakak dan adik-adikku tersayang (Fitrie, Wardha, Rahmi, Nugrah) atas segala cloa restu, dorongan l110ril dan pengorbanan yang telah diberikan.
3. Dra Jal11ilah, Pak Sriyono, Ibu Tami, Ibu Ijah, Ai', Asih, mas Agung serta seluruh karyawan dan karyawati Puslitbang Kimia Terapan-LlPI, PUSPIPTEK, Serpong atas bantuannya selal11a penelitian. 4.
Rekan-rekan satu bil11bingan : Juli, Bintoro, Asril11a dan Tunggal atas keljasama dan diskusinya.
5.
Keluarga besar Alimin 11l1ran dan Nur Salim 11l1ran atas dorongan dan bantuannya.
6.
Kakak ljal: "thanks/or all your support and kindness/or me"
7.
Kak An, Barkah, dan lrvan atas segala perhatian dan bantuannya (you are all my
best Fiend).
8. Dewi, Pithie, Ratry, dan Susi, atas kerjasama dan persahabatannya selama ini. 9.
Ina, Farah, Nieng, Nancy, Ela dan Dyah serta seluruh rekan NABILA atas segala bantu an dan persaudaraannya yang indah. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Namun
dell1ikian, penulis berharap agar skripsi ini dapat berll1anfaat bagi semua pihak yang ll1emerlukannya.
Bogor, Mei 1999
Penulis
DAFTARISI
Halaman KATA PENGANTAR .......................................................................................
III
DAFT AR lSI ...................................................................................................... v DAFTAR TABEL ..............................................................................................
Vll
DAFT AR GAMBAR ..........................................................................................
Vlll
DAFT AR LAMPlRAN ......................... :.......................................................... x I.
PENDAHULUAN .............................................................................................
1
A. LATAR BELAKANG ..................................................................................
1
B. TUJUAN ....................................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 4 A. ZA T W ARNA AZO (ORANGE II) ............................................................. 4
B. METODA PENGOLAHAN LIMBAH CAIR BERWARNA ...................... 5 C. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECARA AEROBIK ............................. 6 D. ASPEK MIKROORGANISME ......... :.......................................................... 8 1. Pertllmbllhan Mikroorganisme .................................................................. 8 2. Kebutuhan Nutrien ....................................................................................
10
E. KROMA TOGRAFI .......................................................................................
10
III. BAHAN DAN METODA .................................................................................. 16 A. BAHAN DAN ALA T ...............................,....................................................
16
I. Bahan .........................................................................................................
16
2. Alat.............................................................................................................
16
v
B. METODA ....................................................................................................... 17 1. Persiapan Inokulum ...................................................................................
17
2. Penyiapan Media Pertumbuhan ................................................................. 17 3. Operasional Penelitian ............................................................................... 18 a. Proses penghilangan warna (dekolorisasi) Orange II ........................... 18 b. Identifikasi senyawa hasil penguraian Orange II .................................. 18 1. Pemilihan eluen dengan KL T .......................................................... 18 2. Pemisahan senyawa hasil penguraian Orange II dengan KCKT ...... 19 C. ANALISA ...................................................................................................... 20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 21 A. DEKOLORISASI ORANGE II ..................................................................... 21 B. PEMBENTUKAN SENYA WA HASIL PENGURAIAN ORANGE II ....... 23 1. Kromatografi Lapis Tipis (KL T)................................................................ 23
2. Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (KCKT) .......................................... 26 V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 31 A. KESIMPULAN .................................. ............................................................. 31 B. SARAN ........................................................................................................... 32 DAFTAR PUSTAKA ............................ ,............................................................. 33 LAMPlRAN ........................................................... ....... ...................................... 36
vi
DAFTARTABEL
Halaman Tabel 1. Komposisi Media Pertumbuhan ..............................................................
16
Tabe12. Waktu retensi senyawa-antara hasil penguraian Orange II ....................
29
Tabel 3. Panjang Gelombang Maksimum senyawa-antara hasil penguraian Orange II .. "...................... ........... .... .... ............................. ... ........ ............
30
DAFT AR GAM BAR
Halaman Gambar I. Struktur Kimia Orange II ..................................................................... 4 Gambar 2. Kurva peJiumbuhan kultur mikroba ...................................................... 8 Gambar 3. Skema peralatan kerja KCKT ... :.......................................................... 19 Gambar 4. Penurunan konsentrasi Orange II dan pembentukan senyawa antara selama selama masa inkubasi 74, 89, 95, 96, dan 144 jam ................... 22 Gambar 5. Pemisahan senyawa hasil penguraian Orange II setelah masa inkubasi 74 dan 144 jam pada plat KLT ............................................ 25 Gambar 6. Kromatogram senyawa hasil penguraian medium megandung Orange II setelah masa ikubasi 74, 89, 95, 96 dan 144 jam ................ 27 Gambar 7. Kromatogram senyawa hasil penguraian medium tanpa Orange II setelah masa ikubasi 74, 89, 95, 96 dan 144 jam ................................. 28 Gambar 8. Kromatogram Orange II ....................................................................... 28 Gambar 9. Kromatogram Orange II setelah masa inkubasi 74 jam ....................... 41 Gambar 10. Spektrum serapan puncak 3 (Amoks = 5,85) senyawa hasil penguraian Orange II setelah masa inkubasi 74 jam ........................... 41 Gambar 11. Spektrum sempan puncak 5 (Amaks = 14,88) senyawa hasil penguraian Orange II setelah masa inkubasi 74 jam ........................... 41 Gambar 12. Kromatogram Orange II setelah masa inkubasi 89 jam ....................... 42 Gambar 13. Spektrum serapan puncak 2 (Am oks = 4,77) senyawa hasil penguraian Orange II setelah masa inkubasi 89 jam ........................... 42 Gambar 14. Spektrum serapan puncak 3 (Amaks = 6,20) senyawa hasil penguraian Orange II setelah masa inkubasi 89 jam ........................... 42 Gambar IS. Spektrum serapan puncak 4 (Amoks = 8,45) senyawa hasil penguraian Orange II setelah ll1asa inkubasi 89 jam ........................... 43
viii
