Electronic Theses and Dissertation

Buah mahkota dewa merupakan buah berwarna merah yang bermanfaat untuk kesehatan tubuh. Ampas buah mahkota dewa dapat digunakan sebagai sumber selulosa. Tujuan dari penelitian ini adalah isolasi selulosa dari ampas buah mahkota dewa, kemudian selulosa hasil isolasi dimodifikasi dengan kitosan dan diaplikasikan sebagai adsorben logam Fe(III) dan Mn(II). Selulosa berhasil diisolasi dari ampas buah mahkota dewa yang dibuktikan dengan spektrum FTIR, dimana tidak ditemukan puncak serapan lignin dan hemiselulosa. Difraktogram XRD menunjukkan indeks kristalinitas selulosa meningkat setelah perlakuan kimia. Modifikasi selulosa dilakukan dengan menvariasi komposisi kitosan. Variasi terbaik diperoleh pada berat kitosan 0,5 g. Penambahan kitosan pada selulosa menyebabkan terjadinya interaksi kimia yang dibuktikan dengan data FTIR, pengamatan SEM dan data XRD. Kondisi adsorpsi optimum logam Fe(III) menggunakan adsorben selulosa ampas buah mahkota dewa diperoleh pada pH 5, waktu kontak 25 menit dan konsentrasi awal ion logam 55 mg/L m dengan efisiensi penyerapan sebesar 94,90 % dan kapasitas adsorpsi sebesar 13,05 mg/g, serta kondisi adsorpsi logam Mn(II) terjadi pada pH 5, waktu kontak 35 menit, konsentrasi awal ion logam 15 mg/L dengan efisiensi penyerapan sebesar 91,27% dan kapasitas adsorpsi sebesar 1,71 mg/g. Model kinetika reaksi adsorpsi kedua logam tersebut mengikuti model kinetika pseudo orde 2 (PSO) dengan nilai R2 yang mendekati 1. Model isoterm untuk adsorpsi logam Fe(III) mengikuti isoterm Freundlich dengan nilai R2 = 0,9671 dan untuk logam Mn(II) mengikuti isoterm Langmuir dengan nilai R2 = 0,9943. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa selulosa yang termodifikasi kitosan berpotensi menjadi adsorben ion logam besi dan mangan.

Kata kunci: Selulosa, adsorpsi, buah mahkota dewa, kitosan, Fe, Mn.

Mahkota dewa fruit is a red-colored fruit that is beneficial for the health of the body. Crown fruit pulp can be used as a source of cellulose. The purpose of this research is the isolation of cellulose from mahkota dewa fruit pulp, then the isolated cellulose is modified with chitosan and applied as an adsorbent for Fe(III) and Mn(II) metals. Cellulose was successfully isolated from mahkota dewa fruit pulp as evidenced by the FTIR spectrum, where no lignin and hemicellulose absorption peaks were found. XRD diffractogram showed the crystallinity index of cellulose increased after chemical treatment. Cellulose modification was carried out by varying the composition of chitosan. The best variation was obtained at 0.5 g chitosan weight. The addition of chitosan to cellulose causes chemical interactions as evidenced by FTIR data, SEM observations and XRD data. The optimum adsorption condition of Fe(III) metal using crown of god fruit pulp cellulose adsorbent was obtained at pH 5, contact time 25 min and initial concentration of metal ion 55 mg/L with absorption efficiency of 94.90% and adsorption capacity of 13.05 mg/g, and the adsorption condition of Mn(II) metal occurred at pH 5, contact time 35 min, initial concentration of metal ion 15 mg/L with absorption efficiency of 91.27% and adsorption capacity of 1.71 mg/g. The adsorption reaction kinetics model for both metals followed the pseudo second-order (PSO) kinetics model with R2 value close to 1. The isotherm model for Fe(III) metal adsorption followed the Freundlich isotherm with R2 value = 0.9671 and for Mn(II) metal followed the Langmuir isotherm with R2 value = 0.9943. From the results of this study it can be concluded that chitosan-modified cellulose has the potential to be an adsorbent for iron and manganese metal ions. Keywords: Cellulose, adsorption, crown of god fruit, chitosan, Fe, Mn.