Praktikum Spektroskopi 2 || Analisis Kandungan Cr(VI) pada Limbah Penyamakan Kulit dengan Spektrofotometer UV-Vis ||

Tujuan:
Melakukan analisis kandungan Cr (VI) pada limbah penyamakan kulit.

Dasar Teori:
Industri penyamakan kulit adalah industri yang mengolah kulit mentah menjadi kulit jadi. Industri tersebut termasuk industri penghasil limbah yang masih sering dipermasalahkan dan mempunyai konsekuensi dapat mencemari lingkungan. Salah satu jenis imbah yang dihasilkan dari proses pengolahan industri penyamakan kulit adalah logam berat krom (Cr). Spesies logam Cr yang memiliki efek toksisitas yang sangat tinggi adalah Cr (VI).
Untuk analisis spesies Cr(VI) dapat diakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis yaitu dengan penambahan senyawa pengompeks difenil karbazid. Difenil karbazid berperan sebagai igan yang bersifat bidentat yang akan menyumbangkan dua atom donor daam pembentukan ikatan. Mekanisme pembentukan kompeks antara Cr(VI) dan difenil karbazid juga melalui reaksi oksidasi dan reduksi. Cr (VI) akan direduksi menjadi Cr (III) dan difeni karbazid dioksidasi menjadi difenil karbazon. Kompleks yang terbentuk merupakan Cr(III) yang berfungsi sebagai atom pusat dan difenil karbazon bertindak sebagai ligan.

Alat:
Seperangkat alat spektrofotometer UV-Vis
Labu ukur
Corong
Kertas saring

Bahan:
Akuades
Sampel limbah cair industri penyamakan kuit
K2Cr2O7
1,5 difenil karbazid 0,01%
Arutan H2SO4 0,1 M

Cara Kerja:
Persiapan Sampel

1. Sampel air limbah penyamakan kulit disaring dengan menggunakan kertas saring kemudian dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer.
2. Sebanyak 2,5 mL sampe yang telah disaring selanjutnya dimasukkan ke dalam labu takar 25 m dan ditambahkan 3 tetes arutan H2SO4 0,1 M dan 1 mL difenil karbazid 0,01%.
3. Tambahkan akuades sampai tanda batas dan gojog hingga homogen.

Pembuatan Larutan Standar 100 mg/L

1. Ditimbang sebanyak 0,0282 g K2Cr2O7 dan dimasukkan ke dalam gelas beker 100 mL.
2. Larutkan K2Cr2O7 dengan akuades dan tambahkan 5 mL HNO3 pekat.
3. Larutan dipindahkan ke daam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan akuades hingga tanda batas.
4. Dari larutan Cr(VI) 100 mg/L tersebut selanjutnya diambil sebanyak 0; 0,150; 0,25; 0,350; dan 0,650 mL. masing-masing ditambahkan 3 tetes H2SO4 dan 1 mL difenilkarbazid dan diencerkan hingga 25 mL.
5. Masing-masing larutan digojog hingga homogen.

Penentuan Panjang Gelombang Maksimum

1. Diambil saah satu larutan standar yang  telah dibuat dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang dengan rentang 450-600 nm.
2. Panjang gelombang maksimum ditentukan dari panjang gelombang yang memiliki niai serapan yang paling tinggi.

Pengukuran Absorbansi Standar dan Sampel
Larutan standar dan sampe yang telah dipersiapkan diukur pada daerah penjang gelombang maksimum.

Pembahasan:
Prinsip kerja spektrofotometer Uv-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energi yang berupa sinar monokromatis dari sumber sinar dengan materi yang berupa molekul. Besar energi yang diserap tertentu dan menyebabkan elektron tereksitasi dari ground state ke keadaan tereksitasi yang memiliki energi lebih tinggi. Serapan tidak terjadi seketika pada daerah ultraviolet-visible untuk semua struktur elektronik tetapi hanya pada sistem-sistem terkonjugasi, struktur elektronik dengan adanya ikatan dan non bonding eektron. Untuk ebih singkatnya adalah interaksi panjang gelombang dengan materi yang berupa senyawa berwarna atau senyawa kompeks.
Industri penyamakan kulit merupakan agro industri yang mengolah kuit mentah menjadi kuit jadi melalui serangkaian proses sehingga kulit yang semua abil terhadap pengaruh kimiawi, fisik dan hayati menjadi stabil dan tahan lama. Bahan baku utama adalah kulit mentah dan bahan penyamak yang umum digunakan adaah kromium sulfat. Kromium dipilih karena memberikan keuntungan ebih banyak yaitu harga murah, proses penyamakan cepat dan kulit yang dihasilkan bermutu tinggi. Bahan-bahan tambahan ain yang digunakan dalam proses penyamakan kuit adalah Ca(OH)2, MgO, H2SO4, asam format, Na2S, Na2CO3, dan Na2SO4.
Proses penyamakan kulit meliputi tiga tahap yaitu pra penyamakan, penyamakan kulit dan penyelesaian. Tahap prapenyamakan kuit bertujuan memisahkan apisan koagen dari kuit. Tahap ini meiputi proses perendaman, pengapuran, pembuanagn bulu dan bekas daging, penghiangan kapur, dan pencucian. Limbah proses ini berupa sisa kuit, daging dan bulu yang dapat dimanfattkan sebagai pupuk tanaman dan pakan ternak. Selanjutnya tahap penyamakan kulit proses antara kromium (III) sulfat dan lapissan koagen kuit sampai dihasilkan produk kulit. Limbah utama tahap ini adalah imbah cair yang mengandung kromium berkonsentrasi tinggi (wet bue). Tahap akhir adaah penyelesaian yang meiputi proses pencucian, pengeringan, pewarnaan dan pemotongan sampai kulit siap dijual.
Kromium merupakan saah satu ogam berat unsur transisi golongan 6B, mempunyai nomor atom 24, massa atom 51,996 g/mol, massa jenis 7,9 g/cm3, titk didih 2658 derajat C, dan titik leleh 1875 derajat C. kromium dapat membentuk tiga macam senyawa yang berasa dari proses oksidasi kromium heksavalen (+6). Kromium heksavaen adalah Cr)42- dan Cr2O72-, sedangkan bentuk kromium trivaen adaah Cr3+,[Cr(OH)]2+, [Cr(OH)2]+ dan [Cr(OH)4]-.
Kromium trivaen termasuk ogam esensial yang dalam dosis 20-50 mikrogram per 100 gram bobot badan berperan dalam proses metabolisme karbohidrat, lipid, asam nukleat, pengaturan kadar gukosa, dan sistesis protein. Sebaliknya kromium heksavalen bersifat sangat toksik yang dapat menyebabkan kerusakan hati, ginjal, pendarahan dalam tubuh, dermatitis, sauran pernafasan, dan kanker paru-paru.
Metode umum yang dignakan untuk pengukuran kadar kromium total dan heksavalen adalah spektrofotometer UV-Vis. Metode ini didasarkan pada pengukuran serapan larutan berwarna ungu kemerahan yang menunjukkan terbentuknya kompleks antara difeni karbazid (C6H5NHNH)2CO dan kromium heksavaen. Reaksi kromium dengan difeni karbazid sangat sensitif pada panjang geombang 540 nm. Reaksinya adalah sebagai berikut:

 

Analisis kromium diawali dengan 2,5 mL larutan contoh alu selanjutnya ke daam larutan tersebut ditambahkan 3 tetes H2SO4 dan dikocok, lalu ditambahkan 1 mL difenil karbazid 0,01% dikocok serta didiamkan selama 10 menit supaya warna yang dihasilkan stabil. Arutan diukur serapannya pada panjang gelombang 540 nm. Pembuatan kurva standar diawali dengan menyiapkan larutan standar kromium trivalen berbagai konsentrasi yaitu 0; 0,6;1;1,4;2; dan 2,6 ppm yang telah ditambahkan 3 tetes H2SO4 dan 1 mL difenil karbazid 0,01%. Banko dibuat dengan menggantikan larutan standar oleh air bebas ion dalam jumlah sama. Selanjutnya larutan-larutan ini dianalisis konsentrasi kromiumnya dengan spektrofotomtri UV-Vis dan dibuat kurva standar hubungan antara konsentrasi kromium dan serapan. Fungsi penambahan bahan H2SO4 disini adalah penyetabi antara pengomplek yaitu difeni karbazid dengan sampel.
Menurut kepusan Menteri Negara Lingkungan Hidup nomor  tahun 2010 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi kegiatan industri batas maksimal krom heksavalen (Cr6) yang diperboehkan dibuang ke lingkungan adalah 0,5 ppm. Oeh karena itu logam kromium yang termasuk logam berat dan termasuk dalam golongan B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) harus dioah terebih dahuu hingga konsentrasinya di bawah batas yang diijinkan sebelum dibuang ke lingkungan. Kadar yang didapat pada hasil analisisi kali ini adaah 1,2417 ppm, jadi sudah sangat tidak layak, oeh sebab itu sebaiknya diolah lagi agar menjaga lingkungan ini tetap sehat dan aman.

Kesimpulan:
Analisis kandungan Cr(VI) pada air limbah penyamakan kuit yang diakukan dengan instrumen spektrofotometer UV-Vis mendapatkan hasil bahwa kandungan Cr(VI) sebesar 1,2417 ppm, padahal menurut keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup nomor 3 tahun 2010 tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri bata maksimal krom (VI) yang diperboehkan dibuang ke lingkungan adalah 0,5 ppm. Jadi dapat disimpukan bahwa kadar yang diperoeh meebihi ambang batas sehingga harus diolah terlebih dahuu sebeum dibuang ke lingkungan.

Daftar Pustaka:
Fahidin, 1999, Ilmu dan Teknologi Kulit, Bogor, Institut Pertanian Bogor.
Potter, 1994, Limbah Ragam Industri di Indonesia, Sumber Pengendalian dan Baku Mutu, Jakarta, Bapedal.
Sugiyarto, 2003, Dasar-dasar Kimia Anorganik Logam, Yogyakarta, Universitas Gajah Mada.

Posted by CLAS ID