FITOEKSTRAKSI Cu, Cr DAN Pb LIMBAH TEKSTIL DENGAN TUMBUHAN KIAMBANG (Pistia stratiotes L.)
SKRIPSI
Oleh: NI PUTU AYU DWIJAYANTI NIM. 1208105003
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2016 i
ii
iii
ABSTRAK Penelitian tentang fitoekstraksi Cu, Cr dan Pb limbah tekstil dengan tumbuhan kiambang (Pistia stratiotes L.) telah dilakukan.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penurunan konsentrasi logam Cu, Cr dan Pb limbah tekstil dengan menggunakan tumbuhan kiambang melalui proses fitoekstraksi.Penelitian ini dilakukan secara ex-situ dalam 5 buah bak pengolahan dengan kapasitas limbah sebesar 10 liter untuk setiap bak. Empat buah bak masing-masing ditanami dengan kiambang sebanyak 20 tanaman dan 1 bak lain digunakan sebagai kontrol. Limbah dalam bak pengolahan disampling setiap 6, 12, 24 dan 48 jam lalu diawetkan dengan HNO3 didinginkan sebelum di analisis.Analisis kandungan logam berat Cu, Cr dan Pb yang tersisa dalam limbah tekstil dilakukan dengan menggunakan AAS (Shimadsu, AA-7000) dengan metode kurva kalibrasi. Pada waktu kontak 6, 12, 24 dan 48 jam, rata-rata konsentrasi Cu sisa berturut-turut sebesar 0,5089 mg/L; 0,2212 mg/L; 0,0691 mg/L dan 0,0000 mg/L dari konsentrasi awal sebesar 2,5574 mg/L, sedangkan rata-rata konsentrasi Cr sisaberturut-turut sebesar 2,1954 mg/L; 2,3371 mg/L; 2,2988 mg/L dan 2,2222 mg/L dari konsentrasi awal sebesar 2,8966 mg/L. Sementara itu rata-rata konsentrasi Pb sisaberturut-turut sebesar 2,0747 mg/L; 0,7346 mg/L; 1,1724 mg/L dan 0,5000 mg/L dari awal sebesar 2,9868 mg/L. Dari hasil tersebut, tumbuhan kiambang (Pistia stratiotes L.) hanya mampu menurunkan konsentrasi Cu dan Pb hingga berada di bawa baku mutu yang ditetapkan KepMen LH No. 3/MENLH/01/2010 dalam waktu 48 jam sedangkan untuk Cr konsentrasinya masih berada di atas baku mutu. Kata kunci :Pistia stratiotes L., fitoekstraksi, limbah tekstil, Cu, Cr dan Pb
iv
ABSTRACT A research on phytoextraction of Cu, Cr dan Pb from textile waste by using Pistia stratiotes L., has been carried out. This research is aimed to determine the decrease in concentrations of the Cu, Cr dan Pb in textile waste through a phytoextraction process. This research was carried out ex-situ in five 10 litre tubs. Four tubs were planted with 20Pistia stratiotesLshrubsand 1 tub was used as control. The former tubs were used to treat waste for 6, 12, 24 and 48 hours.Analysis of the content of Cu, Cr and Pb remaining in the textile waste after those contact times was accomplished using AAS (Shimadsu, AA-7000). The results showed that the average concentrations of Cu decreased with contact times from 2,5574 mg/L to 0,5089; 0,2212; 0,0691; and 0 mg/L for 6, 12, 24, and 24 hours respectively. For Cr it decreased from 2.8966 mg/l to 2.1954, 2.3371, 2.2988, and 2.2222 mg/L. The average concentrations of Pb decreased from 2.9868 mg/l to2,0747; 0,7346; 1,1724;and 0,5000 mg/L respectively. The phytoextraction was able to decrease the concentrations of Cu and Pb to fulfill the guide line concentration by KepMen LH No. 3/MENLH/01/2010 within 48 hours. Keywords: Pistia stratiotes L., phytoextraction, textile waste, Cu, Cr and Pb
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan yang Maha Esa karena berkat rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Fitoekstraksi Cu, Cr dan Pb Limbah Tekstil dengan Tumbuhan Kiambang (Pistia stratiotes L.)” tepat pada waktunya, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si.) di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana. 1. Dra. Iryanti Eka Suprihatin, M.Sc., Ph.D selaku dosen pembimbing I dan Dr. Drs. Ketut Gede Dharma Putra, M.Sc. selaku Pembimbing Akademik dan sekaligus sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan saran, kritik serta bimbingan dalam penyusunan skripsi 2. Dr. I Nengah Wirajana, S.Si., M.Si selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang telah memberikan petunjuk dan saran 3. Seluruh staf dosen dan pegawai di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang telah banyak memberi saran dan masukan 4. Bapak Drs. I Made Sukarya dan Ibu Ni Kadek Susilawati selaku orang tua beserta keluarga penulis yang telah memberi segala doa, nasehat, dukungan dan bantuan, baik moral maupun materiil 5. Yoga Artanaya, S.E atas segala bantuan, dukungan, motivasi dan doa selama proses penelitian maupun penyusunan skripsi
vi
6. Alling, Purwa, Elfrida, Oka, Febby, Dini, Fatur, Koko Krishna dan Cintya yang telah banyak membantu dan memberikan saran serta dukungan dalam penyelesaian skripsi ini 7. Seluruh teman-teman Kimia Angkatan 2012 serta 2011 yang telah memberikan semangat, dukungan, dan motivasi dalam penyelesaian skripsi ini 8. Ratami, Dayu Purnami, Anis, Ade, Dayu Sinta, beserta teman-teman KKN Getasan Periode XI 2015 yang telah memberikan doa dan semangat yang tiada habisnya. Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran konstruktif dari semua pihak sehingga dapat menjadi evaluasi dan penyempurnaan di masa yang akan datang. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pembaca dan pihak yang membutuhkan.
Bukit Jimbaran, Maret2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman PENGESAHAN .............................................................................................. ii TEAM PENGUJI SIDANG SKRIPSI ............................................................ iii ABSTRAK ...................................................................................................... iv ABSTRACT ..................................................................................................... v KATA PENGANTAR .................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 5 1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 5 1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................ 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 6 2.1 Zat Warna Tekstil ......................................................................... 6 2.2 Proses Pencelupan dan Karakteristik Limbah ................................ 8 2.3 Sumber Kontaminan Limbah Tekstil ............................................ 10 2.4 Fitoremediasi ................................................................................. 12 2.5 Tanaman Kiambang ...................................................................... 15 2.6 Tembaga (Cu) ............................................................................... 16 viii
2.7 Krom (Cr)....................................................................................... 18 2.8 Timbal (Pb) ................................................................................... 19 2.9Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) ........................................ 21 2.9.1
Teknik analisis kurva kalibrasi ......................................... 23
2.9.2
Teknik analisis adisi standar . ............................................ 23
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................. 25 3.1 Bahan dan Peralatan Penelitian ..................................................... 25 3.1.1
Bahan penelitian ................................................................ 25
3.1.2
Alat penelitian ................................................................... 25
3.2 Tempat Penelitian ......................................................................... 26 3.3 Metode Penelitian ......................................................................... 26 3.3.1
Penyiapan sampel limbah tekstil ....................................... 26
3.3.2
Penyediaan tanaman untuk proses fitoekstraksi ............... 26
3.3.3
Penentuan waktu optimal dan efektivitas fitoekstraksi tembaga, krom dan timbal.................................................. 27
3.3.4
Penentuan fitoekstraksi Cu, Cr dan Pb limbah tekstil ....... 28
3.4 Analisis Data ................................................................................. 30 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 31 4.1 Analisis Karakteristik Awal Sampel Limbah Tekstil .................... 31 4.2 Penentuan Penurunan Konsentrasi Cu, Cr dan Pb Limbah Tekstil dengan Metode Fitoekstraksi ............................................ 32 4.2.1
Penurunan konsentrasi Cu limbah tekstil ........................... 32
4.2.2
Penurunan konsentrasi Cr limbah tekstil ........................... 36
4.2.3
Penurunan konsentrasi Pb limbah tekstil ........................... 41
BAB V SIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 45 ix
5.1 Simpulan ....................................................................................... 45 5.2 Saran ............................................................................................. 46 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 47 LAMPIRAN ..................................................................................................... 52 CURRICULUM VITAE ................................................................................. 81
x
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Penggolongan zat warna menurut sifat dan cara pencelupannya..... 7 Tabel 2.2 Kandungan logam berat pada beberapa pewarna tekstil .................. 8 Tabel 2.3 Baku mutu limbah cair industri ....................................................... 10 Tabel 4.1 Karakteristik limbah awal dan baku mutu limbah cair industridari KepMen LH No. 3/MENLH/01/2010 ................................ 31 Tabel 4.2 Penurunan Konsentrasi Cu Limbah Tekstil dengan Tumbuhan Kiambang. ........................................................................... 33 Tabel 4.3 Penurunan Konsentrasi Cr Limbah Tekstil dengan Tumbuhan Kiambang. ........................................................................... 37 Tabel 4.4 Penurunan Konsentrasi Pb Limbah Tekstil dengan Tumbuhan Kiambang. ........................................................................... 41
xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses pencelupan dan karakteristik limbah tekstil ..................... 9 Gambar 2.2 Tanaman kiambang ...................................................................... 15 Gambar 2.3 Skema umum komponen pada alat AAS ..................................... 22 Gambar 4.1 Grafik Penurunan Konsentrasi Cu Limbah Tekstil ..................... 34 Gambar 4.2 Grafik Penurunan Konsentrasi Cr Limbah Tekstil....................... 39 Gambar 4.3 Grafik Penurunan Konsentrasi Pb Limbah Tekstil ...................... 43
xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Skema Kerja ................................................................................ 52 Lampiran 2.Perhitungan Pembuatan Larutan................................................... 54 Lampiran 3.Pembuatan Larutan ....................................................................... 60 Lampiran 4. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 03 Tahun 2010 Tentang Baku Mutu Kualitas Limbah Bagi Kawasan Industri ....................................................................... 62 Lampiran 5. Pembuatan Kurva Kalibrasi ........................................................ 63 Lampiran 6. Perhitungan Penurunan Konsentrasi Logam Pada Sampel ......... 69 Lampiran 7. Surat Keterangan Hasil Determinasi Tanaman Kiambang .......... 79
xiii
