Majalah Farmasi Indonesia, 20(3), 151 – 155, 2009
Potensi penggunaan ferro sulfat dari limbah besi bengkel bubut untuk bahan sediaan farmasi Potency of use ferrous sulphate from workshop bubut for raw material pharmacy
iron
waste
Sunardi Fakultas Teknik Universitas Setia Budi
Abstrak Anemia Gizi Besi(AGB) merupakan salah satu masalah gizi utama yang terjadi di Indonesia. AGB diderita penduduk Indonesia sekitar 100 juta jiwa. Salah satu upaya penanganan AGB adalah suplementasi dengan ferro sulfat. Untuk dapat digunakan sebagai bahan sediaan farmasi harus memenuhi syarat mutu yang ditetapkan dalam Farmakope Indonesia Edisi IV. Penelitian ini bertujuan untuk membuat, memurnikan dan mengkarakterisasi ferro sulfat dari limbah besi. Pembuatan dilakukan dengan mereaksikan limbah besi dengan asam sulfat 25% selama 2 hari. Kristal dipisahkan dan dimurnikan dengan rekristalisasi, kemudian dikarakterisasi dengan analisis SEM-EDS. Hasil penelitian menunjukkan ferro sulfat dari limbah besi bengkel bubut memenuhi standar mutu dalam Farmakope Indonesia Edisi IV. Kata kunci : Limbah besi, ferro sulfat, rekristalisasi, karakterisasi.
Abstract Iron Deficieny Anemia (IDA) representing one of especial micronutrient deficiency that happened in Indonesia. IDA suffered by Indonesia resident about 100 million soul. One of effort of handling IDA is supplementation by ferro sulphate. To serve the purpose of raw material pharmacy have to be up to standard quality of set in Pharmacopoeia of Indonesia Edition IV. This Research aimed to make, to purify and characterization ferro sulphate from iron waste. The produce with reacted iron waste and acid sulphate 25% during 2 day. Crystal dissociated and purified by recrystalization, and then characterization with SEM-EDS. Result of research showed that ferro sulphate from iron waste of workshop bubut fulfill the standard quality of in Indonesia Pharmacopoeia Edition IV. Key words : iron waste, ferrous sulfate, recrystalization, characterization.
Pendahuluan Anemia Gizi Besi (AGB) adalah anemia yang disebabkan oleh kurangnya zat besi dalam tubuh, sehingga kebutuhan zat besi (Fe) untuk eritropoesis tidak cukup. AGB ditandai dengan gambaran sel darah merah hipokrom- mikrositer, kadar besi serum (Serum iron = SI) dan jenuh transferin menurun, Kapasitas ikat besi total (Total Iron Binding Capacity = TIBC) meninggi dan cadangan besi dalam
Majalah Farmasi Indonesia, 20(3), 2009
sumsum tulang serta ditempat yang lain sangat kurang atau tidak ada sama sekali (Fairbanks et al., 1998; Lee et al., 2006). Resiko anemia gizi besi ini dapat menyebabkan produktivitas kerja rendah, daya tahun tubuh terhadap penyakit menurun, kemampuan belajar anak sekolah rendah peningkatan bobot badan ibu hamil rendah dan kelahiran bayi prematur (Ferreira et al., 2007; Cooper et al., 2006).
151
Potensi penggunaan ferro sulfat………….
Salah satu upaya penanggulangan anemia adalah dengan pemberian tablet besi (Paesano et al., 2006; Smitasiri and Solon, 2005). Di sisi lain, limbah besi dihasilkan dari limbah bengkel bubut dan industri pelapisan logam. Potensi limbah besi mencemari lingkungan sangat besar. Industri pelapisan logam menghasilkan sekitar 3-5 kg/bulan sedangkan bengkel bubut 10-20 kg/bulan. (Sunardi, 2007). Berbagai usaha telah dilakukan pemerintah guna mengatasi pencemaran lingkungan dan masalah Anemia Gizi Besi. Tetapi permasalahan pencemaran lingkungan dan AGB tetap saja menjadi permasalahan yang pelik dari tahun ke tahun. Atas dasar itu, daur ulang limbah besi menjadi ferro sulfat sangat penting untuk dilakukan untuk mengetahui potensinya sebagai bahan sediaan farmasi.
Hasil dan Pembahasan Kristal ferro sulfat yang dihasilkan kemudian dimurnikan dengan jalan rekristalisasi. Yaitu kristal dilarutkan dengan aquabides hangat dan disaring dalam keadaan hangat. Filtrat didinginkan sehingga terbentuk kristal ferro sufat kemudian dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif digunakan untuk mengetahui adanya kandungan ferro(II) pada kristal. Analisis kualitatif dan kuantitatif ddilakukan dengan SEM-EDS.
Metodologi
Mikrostruktur Ferro sulfat dari limbah besi
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah besi dari bengkel bubut HARAPAN KITA di Pajang Surakarta yang telah disaring dengan ayakan 50 mesh, asam sulfat p.a. (Merck, Jerman), asam klorids p.a. (Merck, Jerman), asam nitrat p.a. (Merck, Jerman), dan aquabides. Alat
Alat yang digunakan dalam adalah adalah SEM-EDS merk Jeol seri JSM-6360, plastik, selang, peralatan gelas desikator, pompa vakum, ayakan 200 mesh, kertas saring Whatman 42, neraca analitik, stamper, mortir dan alat-alat gelas. Pengolahan limbah besi menjadi ferro sulfat dan pemurniannya
Memasukkan 250 g limbah besi yang telah bersih ke dalam beaker glass yang berisi asam sulfat dengan kadar 25% sebanyak 750 mL. Menutup beaker glass dengan plastik yang dilengkapi dengan selang pembuangan. Mendiamkan larutan dengan waktu 2 hari. Mengambil kristal yang terbentuk dengan cara menyaring dengan pompa vakum kemudian
152 Gambar 1. Limbah besi, ferro sulfat sebelum pemurnian, ferro sulfat setelah pemurnian.
mengeringkan dalam desikator. Melarutkan kristal ferro sulfat dalam aquabides hangat. Menyaring dalam keadaan hangat. Mendinginkan filtrat hingga terbentuk kristal FeSO4 dengan kadar yang tinggi. Mengeringkan dalam desikator. Pengamatan struktur mikro dilakukan dengan SEM-EDS (DL 1-2 mikron). Dengan alat ini dapat dilihat pula komposisi unsur kimia sampel yang diamati.
Untuk mengetahui mikrostruktur ferro sulfat, dilakukan karakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy – Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEMEDS). Instrumen yang digunakan adalah SEM/EDS merk Jeol seri JSM-6360. Metode standar yang digunakan adalah metode Secondary Electron Image (SEI) dengan preparasi coating emas. Kondisi operasi dilakukan tegangan 10 keV dan perbesaran 100x, 500x, 1000x dan 5000x. Dari citra SEM dengan perbesaran 100x dan 1000x (Gambar 2) tampak jelas bahwa ferro sulfat dari limbah besi memiliki struktur berongga dengan ukuran diameter 1-2 μm. Adanya rongga menyebabkan luas permukaan ferro sulfat menjadi sangat besar. Luas permukaan spesifik ini terbuka pada dispersi dalam air, disertai kemampuan mengembang yang sangat tinggi menyebabkan ferro sulfat dapat menerima ion dan senyawa apabila digunakan sebagai koagulan.
Majalah Farmasi Indonesia, 20(3), 2009
Gambar 2. Citra SEM ferro sulfat dari limbah besi.
Sunardi
Gambar 3. Citra SEM perbesaran 1000x untuk analisis EDS.
Gambar 4. Hasil scanning elemental EDS. Analisis elemental ferro sulfat dari limbah besi
Untuk mengetahui kandungan unsur dan senyawa dalam ferro sulfat dari limbah besi, pengamatan SEM dilanjutkan dengan analisis Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Pengujian aspek kuantitatif untuk mengetahui kandungan unsur dalam ferro sulfat dari limbah besi dilakukan terhadap citra SEM perbesaran 1000x diperoleh grafik sebagaimana
Majalah Farmasi Indonesia, 20(3), 2009
diberikan dalam Gambar 3 dan hasilnya disarikan dalam Tabel I. Dari grafik di atas tampak bahwa unsur yang dominan adalah Fe, O dan S. Komposisi tersebut merupakan komposisi umum yang dimiliki ferro sulfat anhidrat. Dari tiga kali pengukuran diperoleh data pada Tabel I. Temuan penting dari analisis SEM-EDS (DL 1-2 mikron) adalah tidak ditemukannya logam-logam berat berbahaya seperti As ( ≤ 3 bpj), Pb ( ≤ 10 bpj), Hg ( 153
Potensi penggunaan ferro sulfat………….
≤ 3 bpj). Sedangkan standar mutu ferro sulfat dalam Farmakope Indonesia Edisi IV
sediaan farmasi karena memenuhi syarat mutu
Tabel I. Kandungan unsur dalam ferro sulfat dari limbah besi berdasarkan analisis SEMEDS. % massa
Unsur
Rata-Rata ± SD
I
II
III
O
33,55
39,02
35,60
36,06 ± 2,76
SK
11,99
10,95
12,05
11,66 ± 0,62
Fe K
54,46
50,03
52,35
52,28 ± 2,22
Jumlah
100
100
100
Tabel II. Standar mutu ferro sulfat menurut FI Edisi IV Unsur/Senyawa
Kadar
Ferro sulfat
99,5 % – 104,5 %
Arsen
≤ 3 bpj
Timbal
≤ 10 bpj
Raksa (1995) Tebel II. Hal ini menunjukkan bahwa ferrosulfat dari limbah besi dapat digunakan sebagai bahan sediaan farmasi.
≤ 3 bpj
Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa Ferro sulfat dari limbah besi memiliki kandungan rata-rata unsur Fe sebesar 52,28 %, O sebesar 36,06 % dan S sebesar 11,66 % dan tidak mengandung unsurunsur logam berat berbahaya. Ferro sulfat dari limbah besi dapat digunakan sebagai bahan
yang ditetapkan dalam Farmakope Indonesia Edisi IV. Ucapan Terima Kasih Terimakasih penulis ucapkan kepada Direktorat Pembinaan Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah mendanai penelitian ini sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Nomor : 078/SP2H/PP/DP2M/IV/2009 Tanggal 23 April 2009 melalui Penelitian Hibah Bersaing 2009 sehingga terselesaikan dengan baik.
Daftar Pustaka Cooper, MJ., Cockell, KA., and L’Abbe, MR., 2006, 2006. The Iron Status of Canadian Adolescent and Adults: Current Knowledge and Practical Implication. Canadian Journal of Dietetic Practice and Research. 2006 Vol 67, No,3. Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1995, Farmakope Indonesia Edisi IV, Jakarta.
154
Majalah Farmasi Indonesia, 20(3), 2009
Sunardi
Departemen Kesehatan Republik Indonesia, 1998, Pedoman Peningkatan Hemoglobin Gizi untuk Remaja Puteri dan Wanita Usia Subur, Jakarta. Douglass, M, 1974, Chemical and Process Technology Encylopedia, hal 1069, McGraw Hill Book Company, New York. Fairbanks V.F., and Beutler E., 1998, Iron deficiency, In : Beutlher E, MA Lichtman, BS Coller and TJ Kipps., editors, William Hematology. 6th ed, New York: Mc Graw-Hill inc; : 447-464. Ferreira, MU., Nunes, Md.S., Bertolino, CN., and Malafronte, RS., 2007. Anemia and Iron deficiency in School Chlidren, Adolescent, and Adults: A Comunity-Based Study in Rural Amazonia. American Journal of Public Health; February 2007; Vol 97, No. 2. Lee, HS., Kim, MS., Kim, YJ., and Kim, WY., 2006. Iron status and its association with pregnancy outcome in Korean pregnant women. European Journal of Clinical Nutrition; (2006) 60, 1130-1135. Paesano, R., Torcia, F., Berlutti, F., Ebano, V., Moscarini, M., and Valenti, P., 2006. Oral administration of lactoferrin increases hemoglobin and total serum iron in pregnant women. Biochemistry and Cell Biology. June 2006; Vol. 84, No. 3. Smitasiri, S., and Solo, FS., 2005. Implementing Preventive Iron-Folic Acid Supplemntation Among Women of Reproductive Age in Some Western Pasific Countries. Nutrition Reviews; Dec 2005; Vol. 63, No. 12. Sunardi, dan Petrus Darmawan, 2007, Pengolahan Limbah Besi Bengkel Bubut Menjadi Ferro sulfat, Laporan Penelitian Dosen Muda 2007, Lembaga Penelitian Universitas Setia Budi. Korenspondensi : Sunardi, S.Si., M.Si. Fakultas Teknik Universitas Setia Budi Solo E-mail :
[email protected] Telp. : 08121542458
Majalah Farmasi Indonesia, 20(3), 2009
155
