## ADSORPSI LOGAM Fe DALAM MINYAK NILAM MENGGUNAKAN KITOSAN SISIK IKAN
Nadia Kresentia Manalu *) , Dimas Presetyo, Laurentius Urip Widodo Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Jl. Raya Rungkut Madya, Gunung Anyar, Kota Surabaya 60294 e-mail: Kresentiann@gmail.com

## Abstrak
Minyak nilam merupakan komoditas ekspor yang besar untuk indonesia. Namun kualitas minyak nilam   di   indonesia   masih   sangat   rendah.   Hal   ini   dibuktikan   dengan   masih   banyaknya   logam   Fe   yang terdapat di dalam minyak nilam. Salah satu cara mengurangi kadar logam Fe tersebut yaitu, menggunakan adsorben   kitosan.   Kitosan   dibuat   dari   sisik   ikan   mujair   yang   telah   melewati   tiga   tahap   proses   yakni deproteinasi, demineralisasi dan deasetilasi. Kitosan yang terbentuk kemudian ditambahkanke dalam 200 ml minyak nilam dengan variasi   1%,2%,3%,4%, dan 5% ke dari berat minyak nilam. Kemudian   dilakukan proses pengadukan dengan suhu pemanasan dijaga pada 40 0 C dengan variasi waktu 30,45,60,75, dan 90 menit. Hasil yang diperoleh menunjukkan proses adsorpsi yang paling baik pada penambahan kitosan 5% dengan waktu pengadukan 90 menit yaitu dengan kadar Fe dalam minyak nilam sebesar 5.83 mg / Kg.
Kata kunci : , adsorben kitosan; logam Fe; minyak nilam; sisik ikan

## METAL Fe ADSORBENT IN PATCHOULI OIL USING CHITOSAN FISH SCALE

## Abstract
Patchouli oil is a large export commodity for Indonesia. But the quality of patchouli oil in Indonesia is still very low. This is evidenced by the fact that there are still many Fe metal ions found in patchouli oil. One way to reduce the metal content of Fe is using chitosan adsorbent. Chitosan is made from tilapia   fish   scales   that   have   gone   through   three   stages   of   the   process   namely   deproteinization, demineralization and deacetylation. Chitosan is formed then added as much as 1%, 2%, 3%, 4%, and 5% into patchouli oil as much as 200 ml then stirred. the temperature of the mixture is maintained at 40 0 C with a variation of time 30.45.60.75, and 90 minutes. The results obtained show the best adsorption process in addition of 5% chitosan with a stirring time of 90 minutes with the fe metl content in patchouli oil is 5.83 mg / Kg.
Key word : chitosan adsorbent;  Fe metal; fish scale; patchouli oil

## PENDAHULUAN
Minyak   nilam   (Patchouli   oil)   adalah minyak atsiri yang diperoleh dari penyulingan daun tanaman nilam (Pogostemon cablin Benth). Minyak nilam   yang   tergolong   dalam   minyak   atsiri merupakan   komponen   penting   dalam   industri parfumery seperti minyak wangi, sabun, deodoran, dll. Minyak nilam merupakan komoditas ekspor non migas   terbesar   diantara   ekspor   minyak   atsiri   di indonesia.  Karena Indonesia merupakan penyokong kebutuhan minyak nilam, maka tidak heran banyak
industri   minyak   nilam   yang   terdapat   diseluruh daerah   Indonesia   termasuk   Nanggroe   Aceh Darussalam.   Pada   umumnya   petani   nilam   di Nanggroe   Aceh   Darussalam   masih   menggunakan alat yang terbuat dari drum bekas sehingga minyak nilam   yang   dihasilkan   banyak   mengandung   unsur besi   dalam   rendemennya   sehingga   perlu   adanya proses   lanjutan   untuk   dapat   menurunkan   kadar logam Fe pada minyak nilam. (Pocut,2007). Kadar besi   dalam   minyak   nilam   merupakan   salah   satu Standar mutu minyak nilam. Sebagai rujukan untuk standar   mutu   minyak   nilam   yang   digunakan   SNI
Nadia   Kresentia   Manalu,   Dimas   Presetyo,   L.   Urip   Widodo:   Adsorpsi   logam  Fe   dalam   minyak   nilam menggunakan kitosan sisik ikan
nomor 06-2386-2006 pada tahun 2006 ditunjukkan Tabel. 1.
Tabel   1. standar   Kualitas   minyak   nilam Indonesia
Parameter Unit Requirements Colour - Yellow-brown redish yellow Specific weight 25 0 /25 0 - 0.950-0.975 Refractive index - 1.507-1.515 Acid Number - Max. 8 Ester Number - Max. 20 Optic Radiant - (-)48 0 – (-)65 0 Patchouli Alcohol % Min. 30 Alpha copaene % Max. 0.5 Iron content (Fe) mg/kg Max. 25
(Hardyanti,2012)
Kitosan   adalah   suatu  biopolimer   dari  D- glukosamin yang dihasilkan dari proses deasetilasi kitin   dengan   menggunakan   alkali   kuat  (Victor, 2016).  Sumber utama kitin berasal hewan- hewan seperti,   kerang-kerangan,   udang,   kepiting,   dan lobster. Umumnya, cangkang krustasea terdiri dari 30-40%   protein,   30-50%   kalsium   karbonat   dan kalsium fosfat, dan 20-30% kitin. Sisik ikan sendiri memiliki   kandungan   kitin   di   samping   beberapa logam esensial (Aziz,2010). Kitosan memiliki sifat polikationik   yang   menjadi   dasar   pemanfaatan dalam  berbagai  bidang.  Kitosan  dapat  dimanfaat- kan sebagai pengawet alami, agen antibakteri, dan juga   sebagai   adsorben   logam   (Wiyarsih,2009). Sudah banyak  penelitian tentang adsorpsi kitosan pada   macam-macam   logam   secara   individual seperti   Cr,  Zn,   Cu,  namun   belum   ada   penelitian tentang bagaimana daya adsorpsi kitosan terhadap logam Fe yang terdapat di dalam minyak nilam.
Bagian aktif pada kitosan diperankan oleh atom N dari gugus amina (-NH 2 ) dan atom O dari gugus   hidroksi   (-OH).   Kedua   atom   tersebut mempunyai   electron   bebas   yang   dapat   mengikat proton   atau   logam   membentuk   suatu   kompleks. Antaraksi   pasangan   electron   bebas   pada   atom   O lebih   kuat   daripada   antaraksi   pasangan   electron bebas   pada   atom   N   sehingga   atom   N   cenderung mudah   menyumbangkan   pasangan   electron   bebas daripada   atom   O.  Saat   kitosan   ditambahkan   ke dalam larutan ion logam kemungkinan akan terjadi reaksi seperti berikut:
R-NH 2 +  M 2+ R-NH 2 M 2+.
R   adalah   komponen   selain   gugus   –NH 2 dalam kitosan dan M adalah logam. (Laksono, 2006) Adsorpsi adalah proses perpindahan massa pada   permukaan   pori-pori   dalam   butiran adsorben.Proses yang terjadi selama adsorpsi yaitu perpindahan massa dari cairan ke permukaan butir, difusi dari permukaan butir ke dalam butir melalui pori, perpindahan massa dari cairan dalam pori ke dinding   pori   dan   adsorpsi   pada   dinding   pori. Sedangkan   Adsorben   adalah   bahan   padat   dengan luas   permukaan   dalam   yang   sangat   besar. Permukaan   yang   luas   ini   terbentuk   karena banyaknya   pori   pori   yang   halus   pada   padatan tersebut .
Proses Adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor,   yaitu   proses   pengadukan,   karakteristik adsorben, suhu, massa adsorben, dan waktu kontak. Kecepatan   adsorpsi   selain   dipengaruhi   oleh   film diffusion dan pore diffusion juga dipengaruhi oleh pengadukan.   Jika   proses   pengadukan   relatif   kecil maka adsorben sukar menembus lapisan film antara permukaan   adsorben   dan   film   diffusion   yang merupakan   faktor   pembatas   yang   memperkecil kecepatan penyerapan. Selain itu  karakteristik  dari pada  adsorben juga mempengaruhi proses adsorpsi. Adsorpsi   dipengaruhi   oleh   dua   sifat   permukaan, yaitu energi permukaan dan gaya tarik permukaan, oleh karena itu sifat fisik yaitu ukuran partikel dan luas   permukaan   merupakan   sifat   yang   terpenting dari bahan yang akan digunakan sebagai  adsorben (Asip,2008). Kenaikan suhu adsorpsi mengakibatkan kenaikan   kapasitas   adsorpsi   dan   laju   adsorpsi. Peningkatan   laju   adsropsi   menyebabkan   gaya adsorpsi  yang kuat  dintara sisi  aktif adsorben dan molekul yang berdekatan dengan fase adsorbat .
Banyaknya   massa   kitosan/   adsorben   yang direaksikan mempengaruhi adsorpsi ion logam. Hal ini  disebabkan  semakin banyaknya  jumlah kitosan maka semakin besar pula kemampuan mengikat ion- ion logam yang ada dalam  larutan. Hasil  adsorpsi juga   dipengaruhi   oleh   waktu   kontak.   Dimana semakin   lama   waktukontak   kemungkinan   proses difusi   dan   penempelan   molekul   adsorbat   berlang- sung   lebih   baik   karena   reaksi   yang   terjadi   dapat berlangsung   dengan   cepat   dan   sempurna (Pitriani,2010).
Penelitian ini  bertujuan untuk mengetahui massa   kitosan   dan   waktu   kontak   optimal   dalam proses   adsorpsi   logam   Fe   dalam   minyak   nilam, sehingga   diharapkan  dapat   mengurangi  kandungan logam Fe dalam minyak nilam.

## METODE PENELITIAN

## Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ialah kitosan yang terbuat dari sisik ikan, dan juga minyak   nilam   yang   mempunyai   kualitas   rendah
(tidak   sesuai   dengan   SNI),   dan   HNO 3 untuk mengatur pH kitosan.

## Alat
Peralatan   yang   digunakan   ialah   Magnetic stirer   yang   dilengkapi   dengan   pemanas,   Beaker glass, corong, kertas saringdan termometer.

## Prosedur
Sisik   ikan   yang   sudah   berbentuk   bubuk diolah terlebih dahulu melalui proses Deproteinasi, Demineralisasi,   Deasetilisasi   sehingga   terbentuk kitosan  yang siap menjadi  adsorben.  Optimasi  pH sistem dilakukan dengan cara kitosan dikondisikan terlebih dahulu. Pengkondisiin pH kitosan dilakukan dengan   cara   merendam   kitosan   dengan   larutan HNO 3 sampai didapatkan PH optimal =5 selama 24 jam. (Laksono,2006).
Sebelum  melalui   proses  adsorpsi, Minyak nilam   terlebih   dahulu   dianalisa   kadar   Fe   mula- mulanya dengan analisa AAS.  Selanjutnya, sisihkan minyak   nilam   sebanyak   200  ml   lalu   tambahkan kitosan sebesar (1%, 2%, 3%, 4% dan 5%) ke dalam beaker   glass   dan   dilakukan   pengadukan menggunakan magnetic stirer dengan kondisi suhu pemanas dijaga 40°C dengan waktu kontak selama (30, 45 , 60, 75, 90 menit) dan kecepatan konstan 200rpm.Setelah   proses   adsorpsi   selesai,   minyak nilam   dipisahkan   dari   padatannya   dengan   cara disaring   menggunakan   kertas   saring   dan   corong. Selanjutnya   filtrat/   Minyak   nilam   hasil   proses adsorpsitersebut   dianalisa   AAS   kembali   untuk mengetahui   sisa   kadar   Logam   Fe   yang   masih terdapat didalam minyak nilam.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
kitosan 4% kitosan 5% Waktu (menit) Kadar log am Fe (mg/K g)
Gambar.1 Perbandingan Antara Waktu Kontak Kitosan Terhadap Kadar Fe Pada Minyak Nilam
Penentuan   pengaruh   waktu   kontak bertujuan untuk mencari waktu optimum dari proses adsorpsi   logam   Fe   pada   minyak   nilam   dengan menggunakan adsorben kitosan. Pengaruh lamanya
waktu   kontak   ini   dilakukan   dengan   metode   batch pada   variasi   waktu   kontak   30,45,60,85,90   menit pada minyak nilam sebanyak 200ml dengan kadar Fe  mula  mula  dalam  minyak  nilam  sebesar  32,89 mg/kg.
Hubungan   antara   lama   waktu   kontak dengan besarnya logam Fe yang masih terdapat di dalam   minyak   nilam   setelah   diadsorpsi menggunakan kitosan sisik ikan ditunjukkan seperti pada   gambar.1   .   Berdasarkan   data   dalam   gambar tersebut, dapat  dinyatakan untuk garis  kitosan 4% dan 5% terjadi penurunan kadar Fe didalam minyak nilam yang turun secara berangsur - angsur sampai di menit ke 90. Hal ini karena semakin lama waktu kontak   antara   kitosan   dengan   minyak   nilam mengakibatkan interaksi antara kitosan dengan ion Fe 2+ semakin lama sehinggasemakin banyak ion Fe 2+ yang teradsorpsi   oleh  kitosan.  Hal   ini   juga  secara teori juga dikemukakan oleh Candra (2012) dimana semakin   lama   waktu   kontak   akan   mengakibatkan interaksi ion Fe 2+ dengan adsorben sehinggan akan banyak   ion   Fe 2+ yang   teradsorpsi   oleh   adsorben melalui reaksi pertukaran ion H + .
Kondisi   yang   paling   baik   didapat   pada waktu   ke-90  menit   dengan   jumlah   kadar   Fe   yang terdapat pada minyak nilam semakin sedikit yakni sebesar   5,83mg/kg.   Hasil   tersebut   sudah   sesuai dengan standard kualitas minyak nilam di Indonesia, yaitu sebesar 25 mg/Kg. Pada kitosan 4% dan 5% pada   grafik   menunjukkan   kondisi   belum   optimal atau belum  jenuh pada waktu 90 menit. Sehingga kemungkinan   besar   pada   waktu   pengadukan   lebih dari   90   menit   kitosan   masih   dapet   mengadsorpsi Logam Fe pada minyak nilam.
30 menit 45 menit 60 menit 75 menit 90 menit % Kitosan Kadar Logam Fe (mg/Kg)
Gambar.2 Perbandingan   Antara   Jumlah   Kitosan Terhadap Kadar Fe Pada 200ml Minyak Nilam
Penentuan   pengaruh   jumlah   kitosan bertujuan untuk mencari jumlah adsorben optimum dari proses adsorpsi logam Fe pada minyak nilam dengan   menggunakan   adsorben   kitosan.   Pengaruh
banyaknya   jumlah   kitosan   ini   dilakukan   dengan metode batch pada variasi jumlah kitosan  1%, 2%, 3%, 4% dan 5 % pada 200ml minyak nilam dengan kadar logam Fe mula-mula di dalam minyak nilam sebesar 32,89 mg/kg.
Berdasarkan Gambar.2 dapat terlihat bahwa semakin   besar   jumlah   kitosan   yang   ditambahkan maka akan semakin kecil pula kadar logam Fe yang terdapat   pada   minyak   nilam.   Hal   ini   menyatakan bahwa   semakin   banyaknya   adsorben   yang ditambahkan   maka   semakin   banyak   ion  logam   Fe yang teradsorpsi dikarenakan semakin banyak gugus aktif yang dapat menyerap ion logam Fe 2+ sehingga kadar     Fe   didalam   minyak   nilam   akan   berangsur angsur turun. Hal ini sesuai dengan   teori adsorpsi Langmuir   yangmenyatakan   bahwa   permukaan adsorben   mempunyai   sejumlah   tertentu   situs   aktif (active site) adsorpsi. Banyaknya situs aktif tersebut sebanding   dengan   luas   permukaan   adsorben   dan masing-masing situs aktif hanya dapat mengadsorpsi suatu   molekul   adsorbat.   Pada   keadaan   dimana tempat adsorpsi belum jenuh dengan adsorbat maka kenaikan konsentrasi adsorbat akan dapat menaikkan jumlah zat yang teradsorpsi.
Kondisi   yang   paling   baik   didapat   pada jumlah   kitosan   5%   dan   waktu   kontak   90   menit dengan   kadar   logam   Fe   dalam  minyak  nilam   dari 32,89 mg/Kg menjadi 5,83 mg/kg. Kondisi optimum adsorpsi belum diketahui dikarenakan pada gambar 2   terlihat   bahwa   untuk   konsentrasi   kitosan   5% belum  jenuh atau  masih terdapat  logam  Fe dalam minyak nilam yang dapat diadsorpsi.Kemungkinan besar kitosan akan masih bisa mengadsorpsi logam Fe dalam minyak nilam apabila waktu kontak antara kitosan dengan minyak nilam diperpanjang.

## SIMPULAN
Berdasarkan   penelitian   yang   sudah dilakukan kitosan yang diisolasi dari sisik ikan dapat dijadikan sebagai adsorben logam Fe pada minyak
nilam. Kondisi yang paling baik didapat pada jumlah kitosan 5% dan waktu kontak 90 menit dengan kadar logam   Fe   dalam   minyak   nilam   dari   32,89   mg/Kg menjadi 5,83 mg/kg.

## DAFTAR PUSTAKA
Asip.F   2008   uji   efektivits   Cangkang   telur   dalam mengadsorpsi Ion Fe dengan proses Batch. Palembang : Universitas Sriwijaya Aziz, Nazrudin. 2017. Pemanfaatan Ekstrak Kitosan dari Limbah Sisik Ikan Bandeng di  Selat Makassar   pada   Pembuatan   Bioplastik Ramah  Lingkungan.Makassar: UniversitasHassanudin
Hardyanti.   2017.   “Comparison   of   bentonite   and zeolite as adsorbent purification process of   patchouli   oil   (Pogostemon  cablin)”. Universitas Negeri Semarang
Laksono,   Endang   Widjajanti.   2006.   “Kajian Terhadap Aplikasi   Kitosan   Sebagai Adsorben Ion Logam Dalam Limbah Cair”.
Universitas
Negeri Yogyakarta.
Pitriani, Pipit. 2010. “ Sintesis Dan Aplikasi Kitosan Dari Cangkang Rajungan  Sebagai  Penye- rap Ion Besi (Fe) dan Mangan (Mn) Untuk pemurnian   Natrium   Silikat”.   Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatul Jakarta.
Pocut,   Nurul   Alam.   2007.   “Aplikasi   Proses Pengkelatan   untuk   Peningkatan   Mutu Minyak  Nilam”.Nanggroeh  Aceh   Darus- salam: Universitas Syiah Kuala Victor. 2016.  “Pemanfaatan  Kitosan   Dari  Limbah Cangkang Bekicot (Achatinafulica) sebagai adsorben logam berat  seng. Kalimantan Selatan: Universitas Lambung Mangkurat. Wiyarsih.   2009.   “Pengaruh   Konsentrasi   Kitosan Dari   Cangkang   Udang  Terhadap   Efisiensi Penyerapan   Logam   Berat.”:   Universitas Yogyakarta