Efek Komposisi Bioadsorben α-Keratin/Alginat Terhadap Kapasitas Adsorpsi Logam Berat Besi (Fe)

Elsa Ninda Karlinda Putri, Syahna Febrianastuti, Easy Vicky Maylinda, Ganjar Fadillah, Candra Purnawan

Abstract

Penelitian terkait pengaruh komposisi α-keratin/alginat terhadap kapasitas adsorpsi logam berat besi (Fe) telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakter dan optimasi adsorpsi dari bioadsroben komposit α-keratin/alginat terhadap daya serap logam berat Fe dalam larutan air. Proses preparasi bioadsorben α-keratin/alginat dilakukan dengan metode enkapsulasi pada larutan CaCl2 2% (b/v). Karakterisasi bioadsorben dilakukan menggunakan Fourier Transform Infra-Red (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) dan proses adsorbsi dilakukan dengan metode batch. Hasil karakterisasi IR pada komposit α-keratin/alginat menunjukkan terdapatnya serapan pada bilangan gelombang 1140-820,75 cm-1 yang merupakan reduksi gugus mannuronate dari alginat. Hal ini menunjukan bahwa alginat telah terikat secara kimia dengan α-keratin. Adsorpsi logam Fe (3 ppm) dalam larutan dilakukan dengan variasi komposisi α-keratin:alginat secara berturut-turut sebagai berikut 1:1; 1:2; 1:3; 2:1 dan 3:1 (b/b). Hasil pengukuran menggunakan Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) dengan metode kurva kalibrasi standar menunjukkan komposisi optimum penyerapan logam Fe (3 ppm) adalah 1:2 dengan kapasitas adsorpsi sebesar 205,64 mg/g. Hasil karakterisasi SEM pada komposit α-keratin:alginat komposisi 1:2 (b/b) yang memberikan kemampuan adsorpsi yang terbesar menunjukkan bahwa permukaan rambut manusia tidak tertutup secara menyeluruh sehingga gugus aktif dan celah-celah kecil pada komposit dapat berperan dalam proses adsorpsi logam berat besi (Fe).

The Effect of α-Keratin/Alginate Bioadsorbent Composition on the Adsorption Capacity of Heavy Metal of Iron (Fe). A study of the influence of α-keratin-alginate composition on the heavy metal adsorption of Fe has been performed. The research aims to determinate the character and adsorption optimation of α-keratin/alginate composite for Fe adsorption in aqueous solution. The preparation α-keratin/alginate composite was conducted by encapsulation method in CaCl2 2% solution. The characterization of bioadsorbent was performed by Fourier Transform Infra-Red (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM) and adsorption process was conducted by batch method. The FTIR result on α-keratin/alginate shows that adsorption at wavenumber of 1140-820.75 cm-1 which indicates the reduction of mannuronate group from alginate. This suggests that alginate was chemically bound with α-keratin. The adsorption of Fe (3 ppm) in the solution was carried out with variation of composition α-keratin:alginate of 1:1; 1:2; 1:3; 2:1; and 3:1 (w/w). The measurement using AAS (atomic absorption spectroscopy) with standar calibration curve method showed that optimum composition of Fe (3 ppm) adsorption was 1:2 (w/w) with adsorption capacity of 205.64 mg/g.  The SEM result on α-keratin/alginate 1:2 (w/w) which had the greatest adsorption capability shows that the surface of human hair was not completely closed thus the active groups and pores can play a role in the process of adsorption of heavy metal iron (Fe).

Keywords

adsorpsi; komposit α –keratin/alginat; logam berat Fe

Full Text:

PDF

References

Abrour, M.U.S dan Cahyaningrum, S.E. 2015. PEngaruh Konsentrasi Agen Pengikat Silang Terhadap Karakteristik Pirisinamit Terenkapsulasi. UNESA Jurnal of Chemistry. Vol 4(1): 81-87.

Arifudin. 2002. Pembuatan Natrium Alginat Dari Alga Coklat (Sargassum Filipendula C. Agarth) Dengan Menggunakan Pelarut Organik. Skripsi. Universitas Lampung.

Baddiel, D.B. 1968. Structure and Reaction of Human Hair Keratin: an Analysis by Infrared Spectroscopy. J. Mol. Biol. Vol 38:181-199.

Bahtiar, A., Faryuni, I. D & Jumarang, M.I. 2015. Adsorbsi Logam Fe Menggunakan Adsorben Karbon Kulit Durian Teraktivasi Larutan Kalium Hidroksida .PRISMA FISIKA. Vol. 3(1):5–8.

Cardamone, J.M. 2010. Investigating The Microstructure of Keratin Extracted From Woll: Peptide Sequence (MALDI-TOF/TOF) and Protein Conformation (FTIR). Journal of Molecular Structure. Vol 969(3): 97-105.

Firdaus, M.L. 2012. Studi Perbandingan Berbagai Adsorben Sintesis dan Alamiuntuk Mengikat Logam Berat. Artikel Ilmiah. Universitas Bengkulu.

Frianda, R.A. 2012. Sintesis Komposit Kitosan/Polimetil Metakrilat/Montmorillonite Sebagai Adsorben Zat Warna. Skripsi. Universitas Indonesia

Hartrianti, P., Nguyen, L.T.H., Johanes, J., Chou, S.M., Zhu,P., Tan, N.S., Tang, M.B Y& Ng, K.W. 2016. Fabrication and Characterization of a Novel Crosslinked Human Keratin- Alginate Sponge. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine.

Kemenkes RI No. 492/Menkes/PER/IV/2010.

Kementrian Perindustrian. Target PertumbuhanIndustri 5,7 %. 25 September 2016. (http://kemenperin.go.id/artikel/13740/Tahun-2016,-Target-Pertumbuhan-Industri-5,7-Persen).

Kim, K.S., Shin, M.K & Park, H.K. 2013. Effect of Scalp Dermatitis on Chemical Property of Hair Keratin. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. Vol 109: 226-231.

Kosman, R. 2011. Pembuatan Natrium Alginat Dari Sargassum Duplicatum J.G. Agardh, Turbinaria Decurrens (Bory) Dan Turbinaria Ornata (Turner) J. Argardh Asal Perairan Ternate, Maluku Utara. Majalah Farmasi dan Farmakologi.Vol 5(1): 30-34.

Lin, X., Lee, C.G., Casale, E.S& Shih, J.C.H. 1992. Purification And Charecterization of a Keratinase from a Feather-Degrading Bacillus Iichenoformis Strain.Applied And Enviromental Microbiology.Vol58(10): 3271-3275.

Mandasari, I & Purnomo, A. 2016. Penurunan Ion Besi (Fe) dan Mangan (Mn) dalam Air dengan Serbuk Gergaji Kayu Kamper. Jurnal Teknik ITS. Vol 5(1): 1-5.

Mitsui, T. 1992. New Cosmetic Science. Amsterdam: Elsevier Science B. V .

Munandar, A. 2014. Adsorpsi Logam Pb dan Fe Dengan Zeolit Alam Teraktivasi Asam Sulfat. Skripsi. Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta.

Nurdila, F.A., Asri, N.S & Suharyadi. 2015. Adsorpsi Logam Tembaga (Cu), Besi (Fe), dan Nikel (Ni) dalam Limbah Cair Buatan Menggunakan Nanopartikel Cobalt Ferrite (CoFe2O4). Jurnal Fisika Indonesia. Vol 19(55): 23-27.

Permanasari, A,. Siswaningsih, W & Wulandari, I. 2010. Uji Kinerja Adsorben Kitosan-Bentonit Terhadap Logam Berat dan Diazinon Secara Simultan .Jurnal Sains dan Teknologi Kimia.Vol 1(2): 121-134.

Putra, D.E., Astuti, F.P danSuharyadi, E. 2014. Studi Penurunan Kadar Logam Besi (Fe) Pada Limbah Batik Dengan Sistem Purifikasi Menggunakan Adsorben Nanopertikel Magnetic (Fe3O4). Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVIII HFIISSN : 0853-0823.

Sillerová, H., Komárek, M., Liu, C., Poch, J dan Vilaescusa, I. 2015. Biosorbent Encapsulation in calcium alginate: Effects of Process Variables on Cr(IV) Removal From Solutions. International Journal of Biological Macromolecules. Vol 80: 260-270.

Sugita, P., T. Wukirsari, A. Sjahriza dan D. Wahyono. 2009. Kitosan: Sumber Biomaterial Masa Depan. Bogor. IPB Press

Surya,S.A.2015.Pemanfaatan Limbah Rambut Manusia Sebagai Pelampung Adsorben Pencemaran Minyak di Lautan.Karya Tulis Ilmiah. Universitas Sebelas Maret.

Wrześniewska-Tosik, K., Kucharska, M&Wawro. D. 2008. Fibrous Keratin Containing Composite. FIBRES & TEXTILES. Vol 16(6): 113-116.

Zheng, X.M., Dou, J.F., Xia, M., Ding, A.Z. 2017. Ammonium-pillared montmorilonite-CoFe2O4 composite caged in calcium alginate beads for the removel of Cs+ from wastewater. Carbohidrat Polymers.

Article Metrics

Abstract view : 86 times
PDF - 0 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.