SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006 ISSN 1978-0176
Daftar Isi
PENENTUAN EFISIENSI PEMISAHAN SIANIDA PAD A PENGOLAHAN UMBI GADUNG (Dioscorea hispida). NGASIFUDIN, SUKOSRONO
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Jl. Babarsari Kotak Pos 6101/YKBB Yogyakarta 55281 Telp. (0274) 488435 Abstrak PENENTUAN EFISIENSI PEMISAHAN SIANlDA PADA PENGOLAHAN UMBI GADUNG (DIOSCOREA HISPIDA). Telah dilakukan percobaan pengaruh Ca(OHh dan pH air rebusan gadung serta lama perendaman gadung hasil rebusan terhadap ejisiensi pemisahan sianida pada gadung. Percobaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan data sejauh mana ejisiensi pemisahan sianida pada gadung. Percobaan dilakukan dengan cara penambahan Ca(OHh, pada rebusan gadung, memvariasi pH air rebusan dan lama rendaman gadung hasil rebusan. Dari data hasil ditentukan ejisiensi pemisahan sianida pada gadung. Hasil percobaan menunjukkan bahwa untuk perebusan dengan penambahan aditif Ca(OHh 10 % pada pH 10 diperoleh pelucutan sianida dalam gadung = 182.757 mg/kg. Sianida yang tertinggal dalam gadung 18,481 mg/kg dan ejisiensi pemisahannya adalah 90,861 %. Pada waktu perendaman selama 48 jam diperoleh pelucutan sianida dari 17,994 mg/kg, Sianida yang tertinggal dalam gadung 0,487 mg/kg serta ejisiensi pemisahannya adalah 97,365 %. Kata Kunci : Ejisiensi Pemisahan, Sianida, Umbi gadung
Abstract
SEPARATION EFFICIENCY DETERMINATION OF CYANIDE ON THE TREATMENT OF THE GADUNG TUBER(DIOSCOREA HISPIDA). The investigation of the effect on addition of Ca(OHh and pH and submerged time of boiled gadung was done for the separation ejiciency cianide from the gadung. The aim of this work was tojind data howfar the effect of pH and addition of Ca(OH) 2 to the separation ejiciency cianide from the gadung. The experiment was done with steps boiled, peeled, slashed, and submerged in the water. The result shown that the separation efficiency was influenzed by pH and the addition of Ca(OH)2' The leached cyanide in the gadung was obtained 182.757 mg/kg for submersion with addition of Ca(OH)2 10% at pH 10. Remained cyanide in Gadung was 18,481 mg/kg with separation efficiency was 90.791 %. and submersion at pH 11 was 5.671%. For the submersion time 48 hours, the leached cyanide obtained was 17,994%, the remained was 0.487 mg/Kg and separation efficiency was 97,365%. I
Key words: Separation efficiency, Cyanide, The gadung Tuber
PENDAHULUAN Sianida merupakan salah satu katagori limbah bahan berbahaya dan beracun (limbah B3) yang banyak dijumpai pada berbagai limbah lingkungan. Bahkan menurut Brachet,J.[1] sianida merupakan racun bagi semua mahluk hidup dan juga dapat menghambat pemapasan juga dapat mengakibatkan perkembangan sel yang tidak
Ngasifudin dkk
243
sempurna. Selanjutnya, sianida dapat menghambat kerja ensim ferisitokrom oksidase dalam proses pengambilan oksigen untuk pemapasan. [2] Asam Sianida juga dijumpai pada umbi tanaman gadung yang banyak ditanam di pedesaan. Tanaman gadung di Indonesia dikenal dengan beberapa nama daerah seperti sekapa, bitule, bati atau kasimun, dan secara ilmiah dikenal sebagai Dioscorea hispida. Umbi
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN
SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006 ISSN 1978-0176 gadung dapat digunakan sebagai obat luka, dan sisa olahan bisa juga digunakan sebagai bahan insektisida, bunganya yang berwama kuning memiliki bau yang harum dan bisa digunakan sebagai pewangi pakaian, atau bahkan hiasan rambut. [3] Gadung adalah sejenis umbi batang yang dihasilkan dari tumbuhan dan termasuk satu kerabat dengan talas. Tumbuhan gadung mempunyai morfologi daun sirih, batangnya menghasilkan umbi ke dalam tanah seperti singkong. Gadung mengandung karbohidrat (pati) yang eukup tinggi, sehingga gadung sering dimanfaatkan untuk diolah menjadi tepung yang menjadi bahan dasar pembuatan Berdasarkan pada kandungan krupuk. [4] karbohidratnya, gadung dapat memenuhi kebutuhan energi tubuh. lumlah pati yang terkandung dalam umbi gadung lebih rendah dibandingkan sumber karbohidrat lain seperti beras, jagung maupun umbi kayu. Kandungan karbohidrat dalam nasi, jagung, umbi kayu, dan gadung dalam setiap 100 gram seeara berurutan adalah 40,6; 34,8; 38,0 dan 29,7 gramY] Komponen yang merugikan pada gadung yaitu terdapat zat berupa asam sianida (HCN). Asam sianida kadang disebut asam biru, karena dalam jumlah tinggi tampak berwama kebiru-biruan atau dikenal sebagai asam prusik. Bahaya HCN terhadap kesehatan terutama pada sistem pemafasan, yaitu oksigen dalam darah terikat oleh senyawa HCN dan terganggunya sistem pemafasan (sulit bemafas). Asam sianida dapat menyebabkan kematian jika meneapai dosis 0,5-3,5 mg HCN/kg berat badan. Pengaruh lain yang disebabkan oleh keraeunan HCN adalah kepala pusing, muntah-muntah, dan mata berkunang-kunang. Tubuh dapat menerima (kebal HCN) jika mengonsumsi dalam batas yang dianjurkan. Standar yang ditetapkan oleh FAO umbi-umbian dengan kadar 50 mg/Kg ke bawah masih aman untuk dikonsumsiP] Oleh karena itu, gadung harus ditangani dengan sebaik-baiknya sehingga aman untuk dikonsumsi. Untuk menghilangkan HCN dalam
gadung ada beberapa tahapan proses yang hams dilakukan sehingga dapat meminimalkan kadar raeun yang berbahaya ini. Proses ini dilakukan dengan merebus, mengupas, mengiris kecilkecil, merendam dalam air, menjemur hingga kadar air meneapai 14 persen kemudian dapat dimasak. Proses ini dapat menurunkan HCN yang tertinggal dalam gadung lebih kurang 1-10
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN
mg dalam setiap kilogram gadung yang diolah. Untuk mengoptimalkan proses dapat ditambahkan suatu zat atau bahan sehingga mempermudah pelueutan HCN dalam gadung, sebagai eontoh pengolahan seeara tradisional dipakai abu. Pada penelitian ini perebusan gadung dilakukan dengan penambahan dan tanpa penambahan Ca(OH)z, pH air rendaman divariasi dari pH 7 sid 11. Air bekas rebus an maupun air bekas rendaman dianalisis kadar sianidanya. Hasil pereobaan ini diharapkan dapat digunakan untuk karakterisasi tingkat toksisitas sianida pada limbah lingkungan B3. METODE PENELITIAN
Bahan Bahan yang digunakan untuk penelitian adalah gadung (konsentrasi awal CN = 20l,238mg/kg), aquades, Ca(OH)2, NaOH, HN03, dan bahan-bahan pendukung lainnya. AIat Alat yang digunakan adalah kompor listrik, glass beker, pisau, lampu pemanas, timbangan analitik, dan gelas ukur. CARA KERJA
Pengaruh Penambahan Ca(OH)2 Terhadap Efisiensi Sianida Pada Gadung Ditimbang 1 kg gadung dimasukkan ke dalam gelas beker volume 2000 ml ditambahkan aquades sebanyak 800 ml sambil dipanaskan(direbus) ditambahkan 10 % Ca(OH)z. Perebusan diteruskan sampai air mendidih, setelah kondisi mendidih selama 1 jam perebusan dihentikan. Setelah perebusan selesai kompor dimatikan dan didiarnkan sampai suhu rebusan gadung meneapai suhu kamar, selanjutnya gadung diambil dan air rebusan(residu) dianalisis kandungan sianidanya. Dengan eara yang sarna penambahan Ca(OH)2 divariasai dari 1, 2, 4, 6, 8, dan 10%. Dari hasil analisis sianida dalam air residu dapat ditentukan efisiensi pemisahan sianida dari Gadung
244
Ngasifudin dkk
SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGY AKARTA, 21-22 DESEMBER 2006 ISSN 1978-0176 Pengaruh pH Air Rebusan Terhadap Efisiensi Sianida Pada Gadung
E =
Percobaan dilakukan dengan cara yang sarna seperti pada percobaan 1 dengan penambahan Ca(OHh paling baik yang diperoleh dari percobaan 1. Pada percobaan ini pH rebus an divariasi dari pH 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10 dan 11. Dari hasil analisis Sianida dalam air residu dapat ditentukan efisiensi pemisahan Sianida pada Gadung. Pengaruh Waktu Rendaman Terhadap Efisiensi Sianida Pad a Gadung HasH Rebusan Ditimbang 1 kg gadung hasil rebus an pada kondisi terbaik yang diperoleh dari percobaan 2 gadung diiris dengan ketebalan irisan 2 mm. Irisan gadung dimasukkan ke dalam glass beker volume 2000 ml ditambahkan aquades sebanyak 1000 ml yang mengandung 10 % Ca(OH)2' dengan pH air rendaman 10. Setelah waktu perendaman mencapai 12 jam diambil air rendaman dan dianalisis Sianida, dari hasil analisis dapat ditentukan efisiensi pemisahan sianida pada Gadung hasil rebusan. Dengan cara yang sarna waktu perendaman divariasai dari 12, 24, 48, 72, 96 dan 120 jam. Untuk menentukan efisiensi pemisahan dipergunakan rumus :
Dengan E = Co = Ct =
(Co - Ct) x 100 %
Co
: efisiensi pemisahan konsentrasi awal konsentrasi setelah perlakuan
Pendeteksian
Kandungan Sianida
Untuk mendeteksi atau mengetahui secara kualitatif maupun kuantitatif kandungan sianida dilakukan dengan mengukur absorbansi larutan rebus an gadung menggunakan alat Spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 630 nm. Larutan standar yang digunakan adalah larutan Chloramin- T Dengan menggunakan Hukum LambertBeer, A = a.x b x.c, dimana A adalah Absorbansi, dan a,b dan c masing-masing absoprtivitas molar, tebal sel kuvet dan konsentrasi molar sianida. Dari harga Absorbansi tersebut harga C dapat dihitung, yang berarti kandungan sianida telah terdeteksi. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Penambahan Ca(OH)2 Terhadap Efisiensi Sianida Pada Gadung Hasil percobaan pengaruh penambahan Ca(OH)z terhadap efisiensi pemisahan Sianida pada gadung dapat dilihat pada Tabel Idan Gambar 1.
Tabel. 1. Data pengaruh penambahan Ca(OH)2 terhadap efisiensi pemisahan Sianida pada Gadung (konsentrasi awal CN = 201,238 mg/kg) No.
Penambahan 11 12 10 8 6 41 2 Konsentrasi CN Terlucut 18.481 183,043 182,757 90,958 90,816 18,195 180,997 89,942 20,243 178,442 88,672 22,790 137,693 68,423 63,545 98,435 48,915 102,803 81,926 40,711 119,312 77,104 38,315 124,134 57,663 28,659 143,575 Efisiensi pemisahan Konsentrasi CN tertinggal dalam (mg/kg) (%) gadung(mg/kg)
Ngasifudin dkk
°
245
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN
SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006 ISSN 1978-0176
!;...
';;) w ';;)
Q)
~
• •
70 5 100 30 l 60 40 to:: t:90 20 ~ •• 80 0 0 50 10
gadung sehingga akan meningkatkan efisiensi pemisahan sianida pada gadung. Semakin besar penambahan Ca(OH)2 semakin besar pula tingkat pelucutan sianida tersebut. Pada penambahan Ca(OH)2 sampai dengan 10% laju penambahan pelucutan sang at tinggi. Namun, pada penambahan Ca(OH)z 10 sampai 12 % laju penambahan pelucutan menjadi rendah. Hal ini seperti terlihat pada saat penambahan Ca(OH)z dari 0 sampai 10 %, sianida melucut dari 57,663 mg/kg sampai 180,997 mg/kg. Namun, pada penambahan Ca(OH)2 10 sampai 12% laju pelucutannya dari 180,997 sampai dengan 183,043 mg/kg. Hal ini dimungkinkan karena semakin banyak penambahan Ca(OH)2 semakin banyak pula Kalsium yang mengikat sianida sehingga sianida yang terlepas dari tubuh gadung semakin banyak pula. Namun bila penambahan Ca(OH)z terlalu tinggi akan terjadi titik kejenuhan pengikatan kalsium terhadap sianida sehingga menyebabkan semakin lamb an bahkan pada kondisi tertentu akan berhenti tidak ada pengikatan Kalsium terhadap Sianida pada gadung. Kandungan CN awal ditentukan dari larutan rebusannya tanpa penambahan Ca(OH)z.
••••
10 Konsentrasi
15
Ca(OH)2
Gambar 1. Efisiensi Pemisahan Sianida dari Pengaruh Penambahan Ca(OHh
0••• 0 0
200
••
'@
0 00 ~ 160
•
~
• I.
o
CN T ertinggal CN Terlucut
i3 120 c:
~ c:
80
:::3
-g
'"
40
~
0 o
2
4
6
8
10 12 14
Konsentrasi Ca(OH)2
Pengaruh pH Air Rebusan Terhadap Efisiensi Sianida Pada Gadung
Gambar 2. Pelucutan Sianida dari pengaruh penambahan Ca(OH)2
Hasil percobaan pengaruh pH terhadap efisiensi pelucutan Sianida pada Gadung disajikan pada Tabel 2.
Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa secara umum penambahan Ca(OH)2 berpengaruh terhadap pelucutan sianida pada perebusan
Tabe1.2. Data Pengaruh pH Terhadap Efisiensi Pemisahan Sianida Pada Gadung (Konsentrasi Awal CN = 201,238 Mg/Kg Dan Penambahan Ca(OH)2 10 %)
No
Konsentrasi CN 11 8 4gadung 5 CN(%) 26 7 924rebusan 3 Konsentrasi 182,669 90,276 19,569 182,757 90,816 18,481 180,447 20,791 89,668 174,332 180,893 26,906 86,630 89,890 178,552 180,448 20,790 22,686 26,675 88,727 86,745 89,669 20,345 174,563 Efisiensi tertinggal dalam pH air10 (mg/kg) pemisahan
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
246
NgasifUdin dkk
SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER2006 ISSN 1978-0176
~ 100 60 w c: 40 ;;::: 0 0>
'(i)
'(ij
pemisahan sianida pada gadung. Semakin tinggi pH air rebus an semakin tinggi pula pelucutan sianida tersebut. Pada pH air rebusan 2 sampai dengan 10 terjadi peningkatan pelucutan sianida. Namun, setelah pH 10 sampai dengan 11 tidak ada peningkatan pelucutan Sianida. Hal ini ditunjukkan pada kondisi pH air rebus an 2 sampai dengan 10 pelucutan Sianida dari 174,563 glkg sampai 182,757 glkg, sedang pada kondisi pH air rebusan 10 sampai dengan 11, pelucutan sianida dari 182,757 mglkg sampai 182,669 mglkg. Hal ini disebabkan oleh semakin rendah pH air rebusan, semakin tinggi kompetisi antara keasaman pada air rebus an dan sianida dalam gadung terhadap Ca(OH)2 yang ditambahkan. Begitu pula semakin tinggi pH air rebusan semakin rendah kompetisi antara keasaman pada air rebusan dan sianida dalam gadung terhadap Ca(OHh sehingga bila pada pH rendah keaktifan Ca(OHh semakin rendah sedang pada pH tinggi keaktifan Ca(OH)2 semakin tinggi pilla. N amun, bila kondisi pH air rebus an sudah cukup tinggi akan terjadi titik kejenuhan kompetisi antara keasaman pada air rebus an dan sianida dalam gadung terhadap Ca(OHh sehingga menyebabkan pengikatan kalsiun terhadap sianida pada gadung sudah pada titik maksinal.
• • ••••••
0 20 80 0
~
2
8
6
4
10
12
pH
:t
(0
m
~160 200
Zc:t» "0
.:::1
••••••
••
00 II 3. Efisiensi 40 Gambar Pemisahan Sianida dari 000000 Pengaruh pH
o CN Tinggal
~120
I.CN
Lucut
J
o
I
I
o
2
4
6
8
I
Pengaruh Waktu Rendaman Terhadap Efisiensi Sianida Pada Gadung HasH Rebusan
10 12
pH
Gambar 4. Pelucutan Sianida dari Pengaruh pH Dari Tabel 2 umum kondisi pH pelucutan sianida sehingga akan
Percobaan pengaruh waktu rendaman terhadap efisiensi sianida pada Gadung hasil rebusan disajikan pada Tabel3.
dapat dilihat bahwa secara air rebus an mempengaruhi pada perebusan gadung meningkatkan efisiensi
Tabe1.3. Data pengaruh waktu rendaman terhadap efisiensi Sianida pada Gadung hasil rebusan (konsentrasi awal CN = 18,481 mg/kg dan penambahan Ca(OH)210 %) Waktu
No.
Perendaman (Jal!!l
Konsentrasi CN Terlucut
~
Konsentrasi CN Tertinggal
Efisiensi Pemisahan
Dalamgadung (Mg/Kg)
00
1.
12
14,945
3,356
80,867
2.
24
15,656
2,825
84,714
3.
48
17,994
0,487
97,365
4.
72
18,003
0,478
97,414
5.
96
18,137
0,344
98,139
6.
120
16,133
0,348
98,117
Ngasifudin dkk
247
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN
SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER2006 ISSN 1978-0176
Dari Tabel 3 terlihat bahwa secara umum waktu rendaman berpengaruh terhadap efisiensi pemisahan sianida dalam gadung hasil rebusan. Semakin lama waktu perendaman semakin tinggi pula pelucutan sianidanya. Namun tingkat pelucutan sianida sangat rendah. Hal ini ditunjukkan pada waktu lama perendaman 12 sampai 120 jam, sianida melucut dari 14,945 mg/kg sampai 16,133 mg/kg. <1>
~
•
••
60 70 100 50 40 30
c :~ 80 90 20 00J 10 in ·in
Pada perebusan dengan penambahan aditif 10% Ca(OH)2 dan pH perebusan 10, pelucutan sianida dalam gadung sebesar 182.757 mglkg, sianida yang tertinggal dalam gadung 18,481 mg/kg serta efisiensi pemisahannya adalah 90,861 %. Pada lama waktu perendaman 48 jam pelucutan sianida dari 17,994 mglkg, sianida yang tertinggal dalam gadung 0,487 mglkg serta efisiensi pemisahannya adalah 97,365 %. Pada lama waktu perendaman 48 jam dengan Sianida yang tertinggal dalam gadung 0,487 mglkg atau umbi-umbian dengan kadar di bawah 50 mglkg sehingg masih aman untuk dikonsumsi.
• •
•
DAFTAR PUSTAKA 50
100
1. BRACHET, J, 1957, Biochemical Cytology, p.535, Academic Press Inc. Publishers, New York.
150
Waktu rendam Uam)
~
.
16
Gambar 5. Efisiensi Pemisahan Sianida dari Pengaruh Waktu Rendaman. "0 c:: '"
•
• 0 0•
20 86 14 2 0 4l ~ 12 0; 10 ::> '"c:: .5!! 0>
100 50 150
2. BOHINSKI, R.C., 1987, Modern Concept In Biochemistry, p.567-604, Fifth Edition. Chapter Fifteen: Oxydative phosphorylation, Allyn and Bacon, Inc., Boston.
•
3. http://www .Suarapembaruan .con1lNews/2002/03/ 03/lingkung/ling04.htm., akses 20 Feb 2006
18 ~
4. http://www.Indonesia.comisripo/200311 0/06/061 0 op1.htm., akses 20 Feb 2006 5. http://www.pikiranrakyat.comlcetak/1202/2211 002.htm, akses 21 Feb 2006
TANYAJAWAB
Waktu rendam (jam)
Gambar 6. Pelucutan Sianida dari Pengaruh Waktu Rendaman.
Dilihat dari konsentrasi sianida yang tertinggal dalam gadung, waktu perendaman 48 jam, sianida tinggal 0,487 mg/kg, sedang menurut FAO tubuh dapat menerima(kebal HCN) jika mengonsumsi dalam batas yang dianjurkan. Standar yang ditetapkan oleh FAO untuk umbi-umbian dengan kadar di bawah 50 mgfKg masih aman untuk dikonsumsi.
Pertanyaan : 1. Apakah antara 24 sampai dengan 48 jam diamati ? (Sutrisno) 2. Mengapa dipakai abu untuk merendam? (Subiarto) 3. Mengapa bisa terurai sianidanya?
KESIMPULAN
Jawaban: 1. Tidak akan diamati 2. Karena abu mengandung karbon yang dapat mengurailmemisah sianida 3. Karena 2HCN + Ca(OH)2 ----+ Ca(CNh + 2H20
Dari hasil percobaan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa :
Daftar Isi Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN
248
Ngasifudin dkk
