Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan

## Uji Kemampuan Membran Komposit Kitosan-Selulosa Terhadap Penurunan Kadar Kromium Pada Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit

## Capability Test of Chitosan-Cellulose Membrans to Reduce Chrom in the Liquid Waste of Tanning Industry
Alexander Tunggul Sutan Haji 1* , Akhmad Adi Sulianto 1 , Fara Miranda 2 1 Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145
2 Program Studi Teknik Lingkungan, Jurusan Keteknikan Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya Jl. Veteran, Malang 65145
*Email korespondensi : alexandersutan@ub.ac.id

## ABSTRAK
Seiring dengan semakin pesatnya pertumbuhan industri tentunya akan mempengaruhi kondisi lingkungan  dikarenakan  semakin  banyak  limbah  buangan  hasil  industri  yang  dibuang  ke lingkungan, salah satunya  adalah limbah cair industri penyamakan kulit dengan kandungan kromium (Cr) yang tinggi  antara 40 – 25000 mg.l -1 . Perlu adanya pengolahan limbah terlebih dahulu  sebelum di  buang  ke lingkungan. Salah satu  teknologi  yang dapat digunakan adalah menggunakan  membran.  Pada  penelitian  ini  membran  yang  digunakan  adalah  membran komposit kitosan-selulosa. Tujuan penelitian ini yaitu mengkaji karateristik fisik dari membran kitosan-selulosa  dan  mengkaji  pengaruhnya  dalam  merejeksi  Cr  pada  limbah  industri penyamakan  kulit.  Pembuatan  membran  menggunakan  metode  pembalikan  fasa,  dimana kitosan dalam bentuk padatan atau serbuk akan dilarutkan menggunakan asam asetat dengan konsentrasi yang beragam. Pada penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang  disusun  secara  factorial  dengan  menggunakan  2  variasi  faktor  yaitu  Asam  Asetat (CH 3 COOH)  (1%,  2%,  3%)  dan  konsentrsi  massa  kitosan  (1.5  g,  2  g,  dan  2.5  g).  Kandungan krom awal sebesar 10.87 mg.l -1 . Berdasarkan pengujian anova, variasi konsentrasi asam asetat dan  konsentrasi  kitosan  memiliki  pengaruh  nyata  terhadap  penurunan  Cr  pada  limbah  cair. Koefisien  rejeksi  terbesar  sebesar  85%  dengan  variasi  terbaik  pada  membran  dengan konsentrasi 2.5 g – 3%.
Kata kunci : filtrasi, koefisien rejeksi

## ABSTRACT
Along with the rapid growth of the industry will certainly affect the environmental conditions  because the increasing amount of industrial waste disposal that is discharged into the environmen, for  example is liquid waste from the tanning industry with chromium (Cr) content between 40 – 25000 mg.l -1 . One of the technologies that can be used is to use membrans. In this study membran used was the cellulose- chitosan  composite  membran.  The  purpose  of  this  research  is  to  examine  physical  characteristics  of chitosan-cellulose membrans and their filtration influence  to rejection Cr in the tanning industry. The method of membran making is by using phase reversal method, in which  chitosan in the form of solid or powder will be dissolved using acetic  acid with various concentration. Completely Randomized Design was used in this research with 2 factorial which is cariation of acetate (CH 3 COOH) (1%, 2%, and 3%), and variations of chitosan mass (1.5 g, 2g, 2.5 g). The chromium content before treatment is 10.87 mg.l -1 . Based on the anova test, the variation of acetic acid concentration has a significant effect on the decrease of chromium. The largest rejection coefficient is 85% with best variation on membran with concentration 2.5g – 3%.
Keywords : filtration, rejection coefficient
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan

## PENDAHULUAN
Industri merupakan salah satu sektor yang memiliki peranan penting
dalam pembangunan  wilayah.  Hampir  seluruh negara  memandang  bahwa  industrialisasi adalah  suatu  keharusan  karena  menjamin kelangsunngan proses pembangunan ekonomi  jangka  panjang  dengan  laju pertumbuhan  ekonomi  yang  tinggi  dan berkelanjutan yang menghasilkan peningkatan  pendapatan  perkapita  setiap tahun  (Tambunan,  2001).  Seiring  dengan semakin  pesatnya  pertumbuhan  industri tentunya  akan  mempengaruhi  kondisi lingkungan  dengan  semakin  banyaknya limbah  buangan  hasil  industri  yang dibuang  ke  lingkungan.  Bahan  buangan yang  dibuang  ke  lingkungan  tanpa dilakukan  pengolahan  terlebih  dahulu tentunya akan mencemari lingkungan dan menyebabkan kerusakan lingkungan. Salah  satu  contoh  limbah  yang  banyak mencemari lingkungan adalah  limbah cair penyamakan  kulit  yang  mengandung kromium  (Cr).  Industri  penyamakan  kulit merupakan  industri  yang  menghasilkan limbah  cair  kromium  dengan  konsentrasi antara  40  –  25000  mg.l -1 (Benazier et  al ., 2009).  Pada  proses  penyamakan,  60-70% krom bereaksi dengan kulit yang disamak, sekitar  30-40%  sisa  kromium  yang digunakan  terdapat  pada  limbah  padat dan  cair  (terutama  berasal  dari  sisa penyamakan) (Abdulla et al ., 2010).
Membran  semipermeabel  merupakan sebuah  saringan  sangat  tipis  dan  elastis terbuat  dari  polimer  sintesis  yang  mampu menyaring  atau  memfilter  satu  unsur  dan meloloskan  unsur  yang  lain.  Beberapa tahun  terakhir  telah  dilakukan  penelitian seputar  polimer  alam  (biopolimer)  yang mampu  mengikat  logam  berat  limbah melalui  pembentukan  senyawa  kompleks sehingga  biopolimer  dapat  berfungsi sebagai  adsorben  untuk  memisahkan logam berat dari air meskipun konsentrasinya  sangat  rendah.  Salah  satu biopolimer  yang  saat  ini  banyak  diteliti sebagai  adsorben  logam  berat  dari  air limbah adalah kitosan. Kitosan adalah poli 2-Amino-2-
Deoksi-β- D-Glukosa,
merupakan  turunan  dari  kitin,  poli-β-  N- asetil-D-glukosamin,  yang  merupakan
suatu  amino  polisakarida  alami  paling berlimpah di alam, merupakan biopolimer yang  terdapat  pada  bahan  pendukung (kulit  cangkang)  binatang  moluska, krustakhea, dan insekta. Kitosan didapatkan  melalui  proses  deasetilasi  dari kitin, dimana gugus asetil pada kitin, oleh hidrogen  diubah  menjadi  gugus    amin dengan  penambahan  larutan  basa  kuat berkonsentrasi  tinggi  (Planas,  2002).  Kitin dan  kitosan  banyak  digunakan  dalam berbagai  bidang  industri  antara  lain industri  farmasi,  kesehatan,  bioteknologi, pangan,  biokimia,  pengolahan  limbah, kosmetik,  agroindustri,  industri  tekstil, industri  perkayuan,  industri  kertas,  dan industri elektronika.
Membran  komposit  selulosa-kitosan merupakan  membran  yang  terbuat  dari larutan  kitosan  dengan  dilapisi  selulosa berupa  kertas  saring.  Kitosan  sebagai biopolimer mempunyai berbagai keistimewaan  yaitu  ramah  lingkungan, tidak menghasilkan limbah, dapat terdegradasi, dan tidak beracun. Membran komposit selulosa-kitosan berfungsi sebagai  adsorben  aktif  dan  selulosa berfungsi  sebagai  material  pendukung pada  proses  filtrasi.  Kitosan  didapati mempunyai satu gugus amina linear untuk setiap  unit  glukosa.  Keberadaan  gugus amina  pada  kitosan  menjadikan  kitosan sebagai  adsorben  yang  kuat  yang  mampu mengikat  logam  berat  dan  unsur-unsur kimia  lainnya.  Tujuan  penelitian  ini  yaitu mengkaji  karateristik  fisik  dari  membran kitosan-selulosa dan mengkaji pengaruhnya  dalam  merejeksi  Cr  pada limbah industri penyamakan kulit.

## BAHAN DAN METODE

## Pengambilan Sampel
Pengambilan  sampel  dilakukan  dengan menggunakan  metode  sampel  sesaat  ( grab sample). Sampel  diambil  pada  waktu  sore hari pukul 16.00 setelah proses penyamakan  selesai,  pengambilan  sampel diambil  di  pabrik  Nasional  Djawa  Kulit Singosari.

## Tahap  Pengujian  Kadar  Awal  Logam Krom
Sampel  air  limbah  industri  penyamakan
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
kulit  yang  telah  diambil  segera  diuji  di Laboratorium Biosains Universitas
Brawijaya.  Dilakukan  pengenceran  1:4  (1  l limbah  diencerkan  menggunakan  4  l  air) sebelum  pengujian  berlangsung.  Sampel air  limbah  diukur  kadar  logam  kromium menggunakan  AAS  untuk  mengetahui konsentrasi  awal  logam  kromium  air limbah sebelum dilakukan proses adsorpsi.

## Tahap Rancang Bangun dan Karakterisasi Membran
Kitosan  sebanyak  1.5  g,  2  g,  dan  2.5  g dilarutkan dalam 60 ml asam asetat 1%, 2% dan  3%,  kemudian  campuran  kitosan  dan asam asetat diaduk menggunakan magnetic stirrer sampai  larut.  Larutan  yang  sudah terbentuk  didiamkan  selama  24  jam  pada suhu ruang untuk
menghilangkan gelembung udara yang terbentuk, kemudian  dilakukan  pencetakan  terhadap kitosan  dengan  cara  menuangkan  larutan sebanyak  10  ml  ke  media  cetakan  berupa cawan  petri  dengan  diameter  11  cm sampai  menjadi  rata  dan  dikeringkan dengan  oven  pada    suhu  40  ºC  selama  24 jam.  Membran  yang  sudah  kering  di rendam  dalam  larutan  NaOH  1%  selama kurang  lebih  1  jam  pada  suhu  kamar selanjutnya  direndam  pada  bak  berisi akuades  selama  2  jam.  Kemudian membran  dicuci  berulang  dengan  air mengalir  untuk  menghilangkan  sisa pelarutnya  sampai  lapisan  lendir  pada membran menghilang.

## Tahap  Penentuan  Karakteristik  Fluks Karakteristik fluks yang dilakukan
Tahap  ini  bertujuan  untuk  mengetahui besar    volume  air  yang  dihasilkan membran  terhadap  umpan  air  murni. Kemudian dilakukan penentuan nilai fluks dari  membran.  Penentuan  nilai-nilai  fluks (j)  dilakukan  dengan  melewatkan  air murni pada membran. Nilai fluks (J) pada masing  masing  tekanan  operasi  diperoleh dengan  membagi  gradient  kurva  aliran permeat  (V)  terhadap  waktu  (t)  pada keadaan  konstan  dengan  luas  permukaan membran (A).
............................................................(1)
Dimana : J = Fluks (l.cm -2 .jam -1 )
V = Volum permeat (l) A = Luas permukaan membran (cm 2 ) T = Waktu (Jam) Studi Aplikasi Membran Untuk Menurunkan  Kadar  (Cr)  Dari  Limbah

## Penyamakan Kulit
Pada  tahap  ini  dilakukan  pengambilan data  koefisien  rejeksi  membran  terhadap logam  Kromium  (Cr)  yang  berasal  dari limbah  penyamakan  kulit.  Dilakukan pengamatan  terhadap  permeselektivitas membran melalui rejeksi membran melalui rejeksi  dalam  adsorpsi  logam  kromium (Cr).
Penentuan rejeksi membran dilakukan  dengan  menghitung  presentase logam krom yang tertahan oleh membran.
.......................................(2)
Dimana : R = Koefisien rejeksi (%) Cp =  Konsentrasi  zat  terlarut  dalam permeat Cf =  Konsentrasi  zat  terlarut  dalam umpan
Pemasangan  membran  dilakukan  pada modul  membran  yang  ada  pada  alat pengujian dengan diameter modul membran  sebesar  6  cm.  Membran dipasang  pada  modul  membran  dengan bantuan  kain  kasa  sebagai  alat  bantu pemasangan membran.

## Tahap    Pengujian    Kadar      Logam Kromium (Cr) Setelah Adsorpsi
Sampel cair yang telah melewati membran pada  proses  adsorpsi  kemudian  di  uji. Pengujian  kadar  logam  kromium  yang telah  mengalami  proses  adsorpsi  oleh membran kitosan-selulosa dilakukan dengan menggunakan Atomic  Absorption
Spechtrofotometer (AAS).
Pengujian
dilakukan  di  laboratorium  Perum  Jasa Tirta  untuk  mengetahui  kadar  akhir  dari kromium yang masih tersisa dalam larutan sampel.
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses  Pembuatan Membran  Kitosan Selulosa
Pembuatan  membran  pada  penelitian  ini menggunakan metode inversi fasa, dimana metode  inversi  fasa  dilakukan  dengan menuangkan larutan polimer pada permukaan  rata  sehingga  terbentuk  film tipis  yang  kemudian  dicelupkan  pada larutan  pengendap.  Kitosan  dan  asam asetat  diaduk  menggunakan magnetic stirrer selama 1 jam pada suhu ruang agar kitosan  dapat  terlarut  dengan  baik, kemudian  kitosan  yang  sudah  terlarut didiamkan pada suhu ruang selama 24 jam sampai larutan homogen. Setelah didapatkan dope kitosan dilakukan  proses casting atau  pencetakan membran  dengan  menuangkan  larutan kitosan  kedalam  cawan  petri  yang  sudah dilapisi  kertas  saring.  Kertas  saring berfungsi  sebagai  selulosa  pendukung kitosan. Setelah itu cawan petri yang sudah berisi kitosan selulosa dioven pada suhu 40 ºC selama kurang lebih 24 jam atau hingga kitosan  mengering.  Menurut  Purdianto (2007),  diantara  lapisan  kitosan  dan selulosa  terjadi  interaksi  berupa  ikatan hidrogen intermolekuler antara gugus aktif kitosan dengan gugus aktif selulosa. Larutan  NaOH  1%  dituang  kedalam cawan  petri  yang  berisi  membran  kitosan sampai membran
terendam, dan
didiamkan  sampai  membran  terangkat dari  cawan  petri.  Setelah  itu  membran dicuci dengan akuades untuk menghilangkan  NaOH  dari  membran. Menurut  Kusumawati  (2009)  menyatakan, untuk  melepas  membran  dari  cetakan, diperlukan  perendaman  dengan  larutan NaOH  1%.  Larutan  NaOH  dalam  hal  ini berfungsi sebagai larutan nonpelarut yang dapat berdifusi ke bagian bawah membran yang  berhimpitan  dengan  permukaan cetakan  sehingga  membran  tersebut  akan terdorong  ke  atas  dan  terkelupas. Membran  yang  telah  dilepaskan  dari cawan petri dicuci berulang- ulang dengan akuades untuk menghilangkan NaOH.
Asam  asetat  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  berfungsi  dengan  baik sebagai  pelarut.  Selain  berfungsi  untuk mearutkan  kitosan,  asam  asetat  juga
berfungsi sebagai agen pembalik fasa yang mengalami  penukaran  dengan  larutan pengendap  yang  dalam  penelitian  ini berupa  larutan  NaOH  melalui  proses difusi.  Semakin  tinggi  tingkat  keasaman pelarut maka proses pembalikan fasa akan berlangsung semakin cepat. Setelah proses pencucian dilakukan membran dikeringkan  selama  24  jam  pada  suhu ruang sebelum digunakan sebagai filter.

## Karakteristik  Fisik  Membran  Kitosan Selulosa
Pada pembuatan membran
dalam penelitian  ini  digunakan  bahan  dasar berupa  kitosan  karena  kitosan  memiliki beberapa  kelebihan  yang  tidak  dimiliki oleh  bahan  polimer  lain.  Kelebihan kitosan diantaranya  adalah  mudah diperoleh,  harganya  terjangkau,  tidak terlarut  dalam  air  namun  mampu mengikat  air,  bersifat  anti  bakteri,  tidak bersifat  karsinogenik,  mampu  menyerap unsur  unsur  logam,  dan  bersifat  mudah terurai  atau  terdegradasi  dengan  baik. Menurut  Setiawan et  al. (2015),  semakin tinggi  konsentrasi  kitosan  maka  semakin kecil  ukuran  pori  membran,  hal  ini  dapat terjadi  karena  semakin  tinggi  tingkat konsentrasi  kitosan  maka  semakin  padat tingkat kerapatan partikelnya yang mengakibatkan  ukuran  pori  membran semakin kecil.
Penelitian  ini  menggunakan  bahan pendukung  dalam  pembuatan  membran berupa  selulosa  dalam  bentuk  kertas saring.  Kertas  saring  atau  selulosa digunakan  karena  selulosa  memiliki struktur  yang  hampir  sama  dengan kitosan  sehingga  kitosan  dan  selulosa memiliki ikatan yang baik jika digabungkan.  Selain  itu  kertas  saring memiliki  nilai  fluks  air  yang  besar  serta koefisien  rejeksi  kecil.  Karakteristik  fisik membran kitosan diamati dengan melakukan  pengujian  SEM  ( Scanning Electron  Microscopy). Pengujian  SEM dilakukan di Laboratorium Biologi
Universitas
Muhammadiyah
Malang menggunakan  9  sampel  variasi  kitosan dengan  konsentrasi berbeda dan 1 kontrol berupa kertas saring. Alat yang digunakan untuk  melakukan  pengujian  SEM  yaitu HITACHI TM-3000.
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
(a) (b)
Gambar 1. Hasil SEM (a) kertas saring (b) membran
Hasil pengujian SEM pada kertas saring yang  dijadikan  sebagai  kontrol  dapat dijadikan  perbandingan  antara  kertas saring  tanpa  dilapisi  membran  dan  kertas saring  yang  sudah  dilapisi  membran (Gambar 1). Pada kertas saring ukuran pori diketahui  sebesar  17.4  µm  –  49.1  µm sedangkan  pada  membran  ukuran  pori terkecil  sebesar  12  µm  dan  pori  terbesar sebesar  52.2  µm,  selain  itu  dari  gambar tersebut  terlihat  pori  pori  yang  terbentuk lebih  sedikit  dibandingkan  dengan  kertas saring yang dilapisi oleh kitosan. Menurut Herwanto  &  Santoso  (2006),  selulosa  dan kitosan mempunyai struktur kimiawi yang sangat  mirip,  hal  tersebut  menjadikan kedua  biopolimer  bersifat  kompatibel  dan mempunyai  gaya  adhesi  yang  baik. Dengan adanya gaya adhesi tersebut maka akan  terbentuk  ikatan-ikatan  antara kitosan  dengan  kertas  saring  yang menyebabkan terbentuknya pori-pori baru diantara  ikatan  yang  terbentuk  tersebut.
Hal tersebut sesuai dengan hasil pengujian SEM  yang  di  lakukan  pada  penelitian  ini, dengan  campuran  kitosan  dan  selulosa pori-pori  yang  terbentuk  semakin  banyak melebihi  pori  pori  pada  kertas  saring seblum dilapisi oleh kitosan. Berdasarkan  data  yang  didapatkan  dari hasil  pengujian  SEM  disimpulkan  bahwa membran  komposit  kitosan  selulosa  yang dibuat  pada  penelitian  ini  merupakan membran  ultrafiltrasi.  Menurut  Londsale (2002), Membran ultrafiltrasi (UF) beroperasi  pada  tekanan  berkisar  1-5  bar dan  batasan  permeabilitasnya  10-50 L.m -2 .jam -1 .bar -1 dengan  ukuran  pori membran  berkisar  antara  1  mm  sampai  1 nm. Ultrafiltrasi digunakan untuk
memisahkan  makromolekul  dan  koloid dari  larutannya.  Ukuran  molekul  yang dapat lolos melewati membran ultrafiltrasi berkisar  antara  104-108  Dalton.  Selain  itu membran yang dibuat dalam penelitian ini mampu  menahan  tekanan  sampai  3  bar sehingga  membran  ini  termasuk  kedalam golongan membran ultrafiltrasi.

## Pengaruh Konsentrasi Kitosan Terhadap Nilai Fluks
Pengujian  membran  terhadap  nilai  fluks pada  air  diperlukan  untuk  mengetahui kemampuan  terbesar  dari  membran  yang dibuat  dalam  menahan  molekul  air  yang dapat  melewati  pori  membran,  semakin sedikit  volume  air  yang  melewati membran  berarti  membran  tersebut memiliki  kerapatan  pori  yang  baik  dan dapat  bekerja  optimal  dalam  merejeksi logam  kromium  sesuai  dengan  pengujian yang  akan  dilakukan.  Pengujian  fluks dilakukan  selama  10  menit  dan  dilakan dengan  pengulangan  sebanyak  3  kali. Adapun tekanan operasional yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah sebesar  2  bar  yang  diperoleh  dari pengaliran udara  ke dalam sel ultrafiltrasi menggunakan tabung nitrogen. Berdasarkan  hasil  penelitian  diketahui bahwa  nilai  fluks  dari  membran  kitosan selulosa  menghasilkan  data  yang  cukup signifikan,  nilai  fluks  yang  dihasilkan cenderung menurun pada setiap menitnya (Gambar  2).  Penurunan  nilai  fluks  pada setiap menitnya disebabkan karena adanya fouling yang  terbentuk  pada  membran,
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan sehingga  semakin  lama  waktu  kontak maka fouling yang terbentuk akan semakin banyak  dan  mampu  menyumbat  pori membran sehingga
menyebabkan penurunan  nilai  fluks  pada  setiap waktunya. Fouling itu  sendiri  adalah deposisi  partikel  pada  permukaan  dan atau pada pori membran (Mahmud, 2005).
Gambar  2.  Grafik  hubungan  fluks  dan waktu
Kondisi  optimal  dalam  kinerja membran  pada  umumnya  dinyatakan oleh  besarnya  permeabilitas  dan selektivitas  membran  terhadap  suatu spesi kimia tertentu. Makin besar nilai permeabilitas dan selektivitas
membran,  membran  memiliki  kinerja yang  semakin  baik  (Radiman et  al., 2002). Permeabilitas merupakan ukuran  kecepatan  dari  suatu  spesi untuk melewati membran. Permeabilitas  membran  dipengaruhi oleh  jumlah  dan  ukuran  pori,  tekanan yang diberikan, serta
ketebalan membran.  Permeabilitas  dinyatakan sebagai  suatu  besaran  fluks  yang didefinisikan  sebagai  jumlah  volume permeat  yang  melewati  satu  satuan luas  membran  dalam  satuan  waktu tertentu
dengan adanya
gaya penggerak  berupa  tekanan  (Mulder, 1996).  Berdasarkan  hasil  pengujian fluks yang telah dilakukan didapatkan data fluks membran (Gambar 3 ).
Gambar  3.  Grafik  nilai  fluks  tiap konsentrasi
Nilai fluks terbesar yang dihasilkan dari  pengujian  membran  adalah  pada membran  dengan  konsentrasi  kitosan dan  pelarut  paling  kecil  yaitu  1.5  g kitosan  dan  1%  asam  asetat  sebagai pelarut  dengan    nilai  fluks  sebesar 1842.3873 l.cm -2 .jam -1 . Hal
ini disebabkan  karena  beberapa  faktor yaitu,  semakin  rendah  konsentrasi yang  digunakan  maka  jarak  antar molekul yang terbentuk semakin besar, selain  itu  kondisi  ini  disebabkan  pada membran  karena  kelarutan  kitosan dengan  konsentrasi  1  g    1%    sangat encer  sehingga  menghasilkan  struktur membran dengan pori-pori yang tidak merata,  faktor  lain  yang  juga mempengaruhi  adalah  konsentrasi asam asetat yang rendah menyebabkan proses  inversi  fasa  yang  terjadi  antara NaOH  dan  asam  asetat  berlangsung dalam  waktu  yang  lama  sehingga menghasilkan  pori  pori  yang  lebih besar dan mudah dilewati oleh fluida.
Nilai  fluks  terkecil  yang  dihasilkan dari  pengujian  yaitu  membran  dengan konsentrasi  kitosan  dan  asam  asetat tertinggi  sebesar  3  g  kitosan  dan  asam asetat  3%,  nilai  fluks  yang  dihasilkan sebesar  1225.7862  l.m -2 .menit -1 ,  hal  ini disebabkan  oleh  beberapa  faktor  yaitu karena kenaikan konsentrasi polimer pada larutan, sehingga menyebabkan
konsentrasi polimer pada interface (lapisan antar  muka)  menjadi  lebih  tinggi.  Lapisan antar  muka  didefinisikan  sebagai  lapisan diantara  dua  fasa  yaitu  larutan  polimer
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan dalam  pelarut  dan  dalam    non  pelarut. Peningkatan    konsentrasi  polimer  pada lapisan  antarmuka  menyebabkan  fraksi volum polimer meningkat dan
menghasilkan  membran  dengan  porositas permukaan (luas pori
membran dibandingkan luas total membran) menjadi lebih  rendah  (Rohman et  al., 2009).  Selain itu faktor yang juga mempengaruhi adalah kenaikan  konsentrasi  kitosan  pada  dope menyebabkan  semakin  banyak  molekul kitosan  yang  melapisi  kertas  saring sehingga  jarak  antar  molekulnya  menjadi semakin  kecil  dan  terbentuk  membran dengan  struktur  yang  lebih  rapat  (Saiful, 2007).
Berdasarkan  data  hasil  penelitian yang  dilakukan  untuk  mengetahui  nilai fluks dari masing masing membran, dapat disimpulkan  bahwa  membran  yang terbentuk merupakan membran mikrofiltrasi. Sesuai dengan Mulder (1996), membran  diklasifikasikan  kedalam  4 golongan.  Jenis  pertama  adalah  membran ultrafiltrasi  yang  mempunyai  batasan permeabilitas lebih
besar dari
50 l.m -2 .jam -1 . Jenis kedua adalah membran ultrafiltrasi  yang  mempunyai  batasan permeabilitas  10  –  50  l.m -2 .jam -1 .  Ketiga, nanofiltrasi  dengan  batas  permeabilitas mencapai  12  -  14  l.m -2 .jam -1 ,  dan Reverse Osmosis yang mempunyai batasan permeabilitas mencapai 0.05-1.4  l.m -2 .jam -1 . Sesuai  dengan  hasil  anova  perlakuan kombinasi  pembuatan  membran  dengan variasi kitosan sebesar 1.5 g, 2 g, 2.5 g dan konsentrasi asam asetat sebesar 1%, 2%, 3% memiliki pengaruh yang signifikan terhadapa  nilai  fluks  air  yang  dihasilkan oleh membran sehingga dilakukan uji BNT (Tabel 1.).
Berdasarkan  Tabel  1  dapat  dilihat  hasil nilai  fluks diatas setelah  dianalisis dengan BNT  0.05  diketahui  bahwa  pengaruh perlakuan  kombinasi  konsentrasi  kitosan dan  konsentrasi  asam  asetat  pada pembuatan  membran  kitosan  selulosa secara  umum  memiliki  perbedaan  yang nyata  terhadap nilai fluks yang dihasilkan. Tetapi  terdapat  beberapa  kombinasi perlakuan yang  memiliki kesamaan, yaitu pada konsentrasi 2.5  g  - 3%, 2  g -  3%,   2 g  –  2%,  dan  1.5  g  3%;  pada  membran dengan  konsentrasi  2  g  -  3%,  1.5  g  –  2%,
1.5  g  -  3%,  1.5  g  –  2%,  2.5  g  –  2%, 2.5  g  –  1%,  dan  2  g  –  1%.  Berdasarkan anova  keseluruhan  terdapat  perbedaan yang  nyata  karena  F  hitung  yang dihasilkan  >  F  tabel.  Sesuai  dengan kesimpulan jika F hitung lebih besar dari F tabel maka terdapat perbedaan yang nyata atau  terdapat  pengaruh  yang  signifikan antara konsentrasi kitosan dan konsentrasi asam  asetat  terhadap  nilai  fluks  yang dihasilkan.
Tabel 1. Fluks air
Perlakuan Fluks (l.m -2 .jam -1 ) Notasi 2.5 - 3% 1225.7861 a 2 - 3% 1280.1712 ab 2 - 2% 1333.1373 ab 1.5 - 3% 1384.3509 ab 1.5 - 2% 1462.7503 b 2.5 - 2% 1469.1070 b 2.5 - 1% 1545.7407 b 2 - 1% 1605.7765 b 1.5 - 1% 1842.3873 c Kontrol 2145.0376 d BNT (0.05) 2.086

## Analisa  Membran  Terhadap  Koefisien Rejeksi Logam Kromium
Menurut  Marganof  (2007),  kemampuan kitosan  dalam  merejeksi  logam  berat dikarenakan adanya gugus amino hidroksil
yang terikat, sehingga
menyebabkan
kitosan mempunyai
reaktifitas kimia yang tinggi dan menyebabkan  sifat  polielektrolit  kation. Akibatnya  kitosan  dapat  berperan  sebagai adsorben  terhadap  logam  berat  dalam  air. Penelitian  ini  juga  melakukan  pengujian terhadap  koefisien  rejeksi  membran. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa  besar  kemampuan  membran untuk menurunkan kadar Krom (Cr) pada air  limbah  penyamakan  kulit.  Cara menentukan kemampuan membran dalam menurunkan kadar logam pada air adalah dengan  menentukan  koefisien  rejeksinya, yaitu  kemampuan membran  dalam menolak  partikel  terlarut  sedangkan pelarutnya  dapat  melewati  membran dengan baik melalui proses filtrasi.

## Koefisien  Rejeksi  Membran  terhadap Kadar Logam Krom (Cr)
Pengukuran  koefisien  rejeksi  kadar  logam
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan krom  (Cr)  dilakukan  dengan  cara menghitung  konsentrasi  logam  kromium yang  ada  didalam  fase permeate dan  fase retentate .  Tujuan  dari  pengukuran  adalah mengetahui
perbedaan
konsentrasi kandungan  logam  sebelum  dilakukan proses  filtrasi  dan  sesudah  dilakukan proses  filtrasi  sehingga  dapat  dihitung koefisien  rejeksi  logam  yang  tertahan  oleh membran.  Berdasarkan  hasil  pengujian didapatkan hasil koefisien rejeksi membran  terhadap  konsentrasi  logam yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik penurunan kadar krom
Pengaruh konsentrasi kitosan dan asam asetat  terhadap  penurunan  kadar    logam krom  menunjukan  bahwa  semakin  tinggi konsentrasi  kitosan  dan  asam  asetat menyebabkan  besarnya  penurunan  nilai logam  krom  pada  limbah  cair.  Struktur membran  sangat  berkaitan  dengan  derajat penolakan  membran  dan  mekanisme transport  pada  membran.  Pada  hasil pengujian  yang  didapatkan  bahwa  nilai penurunan kadar krom tertinggi didapatkan dari hasil filtrasi oleh membran dengan kadar kitosan 2.5 g dan asam asetat 3%  dengan  kadar  krom  yang  dihasilkan sebesar  1.62  mg.l -1 ,  sedangkan  pada membran  dengan  kadar  kitosan  terendah yaitu  sebesar  1.5  g  dan  asam  asetat  1% memiliki  nilai  krom  yang  paling  tinggi yaitu  sebesar  2.30  mg.l -1 .  Kemampuan kitosan  dalam  mengurangi  kadar  logam berat  berhubungan  dengan  keberadaan gugus  aktif  yaitu  amina  dan  ion  hidroksil sebagai  donor  elektron    untuk  logam (Bastaman,  1989).  Fenomena  ini  terjadi karena  adanya  perbedaan  gaya  dan    fase antar  permukaan  sehingga  terdapat
kecenderungan  untuk  menyerap  atau menarik molekul – molekul gas atau cairan pada permukaannya.
Penelitian  ini  juga  menghitung  nilai koefisien  rejeksi  kadar  logam  krom  (Cr).
Tujuan dilakukannya pengukuran
koefisien  rejeksi  adalah  untuk  mengetahui perbedaan nilai
konsentrasi logam sebelum  di  lakukan  proses  filtrasi  dan konsentrasi  logam  setelah  dilakukan proses  filtrasi.  Berdasarkan  analisa  yang dilakukan  didapatkan  hasil  koefisien rejeksi membran seperti Tabel 2. Hasil  koefisien  rejeksi  logam  kromium terbesar sebesar 85% yaitu pada konsentrasi  kitosan  sebesar  2.5  g  dan konsentrasi  asam  asetat  sebesar  3%. Sedangkan  nilai  koefisien  rejeksi  terkecil dihasilkan pada proses filtrasi menggunakan membran dengan konsentrasi  kitosan  sebesar  1.5  g  dan konsentrasi  asam  asetat  sebesar  1%  yaitu sebesar  79%.  Dari  data  yang  di    dapat menunjukan bahwa sebagian besar kenaikan  konsenrasi  kitosan  dan  asam asetat  menyebabkan  naiknya  koefisien rejeksi  membran  terhadap  konsentrasi logam krom.
Tabel 2. Data koefisien rejeksi membran Perlakuan Rata-rata (%) Notasi 1.5 - 1% 79 a 1.5 - 2% 80 a 1.5 - 3% 81 b 2 - 1% 81 b 2.5 - 1% 81 b 2 - 2% 83 c 2 - 3% 84 c 2.5 - 2% 84 c 2.5 - 3% 85 d BNT (0.05) 2.101
Faktor  yang  mempengaruhi  hasil  dari koefisien  rejeksi  pada  masing  –  masing konsentrasi  adalah  variasi  konsentrasi kitosan dan asam asetat terhadap koefisien rejeksi  membran  terhadap  konsentrasi krom dihubungkan dengan jumlah molekul  air  yang  ada  pada  jaringan membran.  Mekanisme  transport  membran dipengaruhi  oleh  kelarutan  zat  terlarut yang melewati membran. Nilai koefisien rejeksi dianalisis dengan
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
BNT  0.05  menunjukkan  bahwa  sebagian besar  pengaruh  perlakuan  konsentrasi kitosan  dan  asam  asetat  pada  pembuatan membran  komposit  kitosan  selulosa memiliki  perbedaan  nyata  terhadap  nilai koefisien  rejeksi  membran.  Tetapi  ada beberapa perlakuan yang memiliki kesamaan  seperti  yang  terjadi  pada membran  dengan  konsentrasi  1.5  g  –  1% dan  1.5  g  –  2%;  pada  membran  dengan konsentrasi  1.5  g  –  3%,  2  g  –  1%,  dan 2.5  g  –  1%;  dan  pada  membran  dengan konsentrasi  2  g  –  2%,  2  g  –  3%,  dan 2.5  g  –  2%.  Dapat  disimpulkan  bahwa perlakuan  terbaik  di  dapatkan  pada penyaringan air
limbah
dengan konsentrasi  membran  kitosan  2.5  g  –  3%, mampu merejeksi atau menurunkan kadar logam  kromium  pada  air    limbah  hingga 85%.
Berdasarkan tujuan penelitian serta hasil dan  pembahasan  penelitian  yang  telah dilakukan,
maka
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Membran  komposit  kitosan  selulosa mempunyai
karakteristik fisik berwarna  putih  kekuningan  dengan nilai fluks terkecil
sebesar
1225.7861  l.m -2 .menit -1 dan  nilai  fluks terbesar  sebesar  1842.3873  l.m -2 .menit -1 memiliki  tekanan  maksimal  3  bar sehingga  termasuk  kedalam  membran ultrafiltrasi.
2. Membran  komposit  kitosan  selulosa mampu  mereduksi  kadar  logam  krom (Cr)  yang  ada  pada  limbah  industri penyamakan  kulit  dari  10.87  mg.l -1 menjadi  1.62  mg.l -1 dengan  presentase rejeksi sampai dengan 85%.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdulla  H.M.,  Kamal  E.M.,  Mohamed A.H., El-Bassuony A.D. 2010.
Chromium  removal  from  tannery wastewater  using  chemical  and biological  techniques  aiming  zero discharge  of  pollution. Proceeding  of Fifth Scientific Environmental Confeence . Zagazig-UNI, 171 – 183.
Bastaman  S.  1989.  Studies  on  Degradation and Extraction of Chitin and Chitosan From  Prawn  Shell.  The  Departmen  of Mechanical,
Manufacturing,
Aeronutical and Chemical Engineering.  The  Queen’s  University Of Belvast. England Benazier J., Suganthi R., Rajvel D., Pooja M. P., Mathithumilan B. 2009. Bioremediation  of  chromium  in tannery effluent by microbial consortia. African Journal of
Biotechnology, 9(21), 3140-3143
Herwanto B., Santoso E. 2006. Adsorpsi ion logam  Pb(II)  pada  membran  selulosa- kitosan terikat silang. J. Akt Kim, 2(1) Kusumawati, N. 2009. Pemanfaatan limbah kulit  udang  sebagai  bahan  baku pembuatan  membran  ultrafiltrasi. Jurnal INOTEK , 13(2), 113-120 Londsale  H.K.  2002.  The  growth  of membran  technology. Journal  Of Membran  Science  Elsevier ,  10(2-3),  81- 181 Mahmud  R.N.  2005.  Kinetika  fouling membran  ultrafiltrasi  (UF)  pada pengolahan  air  berwarna:  pengaruh interval dan lamanya pencucian balik (backwashing)  membran. Info-Teknik, 6(1), 62-69 Marganof.  2007.  Model  Pengendalian Pencemaran  Perairan  di    Danau Maninjau  Sumatera  Barat.  Thesis Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor Mulder M. 1996. Basic Principles of Membran Technology  2nd. Kluwer  Academic Publishers. London. p.17 Planas  M.R.  2002.  Development  of Techniques Based on Natural Polymer for  The  Recovery  of  Precious  Metals.
Thesis Doctoral. Universitat Politecnicade Catalunya Purdianto  P.  2007.  Studi  Pengaruh Konsentrasi  dan  Suhu  Larutan Pengendap Pada
Karakteristik Membran  Kitosan  Berpendukung Selulosa  Terhadap  Rejeksi  Ion  Fosfat. Universitas Brawijaya. Malang Radiman C.L. 2002. Pengaruh perendaman terhadap  permeabilitas  membran polisulfon. Jurnal Penelitian Matematika Dan Sains , 7(2), 77-83 Rohman  T.  Pengaruh  konsentrasi  kitosan terhadap  karakter  membran  kitosan. Jurnal  Ilmiah  Sains  dan  Terapan  Kimia, 3(1), 14-24 Saiful A. 2007. Studi Pengaruh Konsentrasi
Haji, et al. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Kitosan  dan  Asam  Asetat  Terhadap Karakteristik Membran Kitosan Berpendukung  Selulosa.  Universitas Brawijaya. Malang
Setiawan  DA.  2015.  Pengaruh  konsentrasi dan  preparasi  membran  terhadap karakterisasi membran kitosan. JKPTB, 3(1), 95-99 Tambunan,  Tulus  H.  2001. Perekonomian Indonesia. Penerbit  Ghalia  Indonesia. Jakarta