Tanaman yang Bersifat Koagulasi

Sebelum kita membahas tanaman-tanaman apa aja yang berperan sebagai koagulan. Ada baiknya kita mengenal terlebih dahulu apa itu koagulasi. Koagulasi adalah proses destabilisasi koloid dengan bantuan koagulan. Senyawa koagulan adalah senyawa yang mempunyai kemampuan mendestabilisasi koloid dengan menetralkan muatan listrik pada permukaan koloid sehingga terbentuk inti gumpalan (inti flok) dan dapat bergabung satu sama lain membentuk flok dengan ukuran yang lebih besar sehingga mudah mengendap (Sawyer, 2003). Proses koagulasi hanya dapat berlangsung bila ada pengadukan. Ada tiga faktor yang menentukan keberhasilan suatu proses koagulasi yaitu: Koagulan digunakan secara umum dalam proses pengolahan air untuk berbagai tujuan. Prinsip kerjanya adalah untuk mendestabilisasi partikel tersuspensi (koloid) dan memperbesar laju pembentukan flok. Salah satu alternatif yang tersedia secara lokal adalah penggunaan koagulan alami dari tanaman, yang barangkali, dapat diperoleh di sekitar kita. Penelitian dari The Environmental Engineering Group di Universitas Leicester, Inggris, telah lama mempelajari potensi penggunaan berbagai koagulan alami dalam proses pengolahan air skala kecil, menengah, dan besar. Penelitian tersebut dipusatkan terhadap potensi koagulan dari tepung biji tanaman Moringa oleifera. Tanaman tersebut banyak tumbuh di India bagian utara, tetapi sekarang sudah menyebar ke mana-mana ke seluruh kawasan tropis, termasuk Indonesia. Di Indonesia tanaman tersebut dikenal sebagai tanaman kelor dengan daun yang kecil-kecil. Selain itu, alternatif lain adalah dengan pemanfaatan Chitosan dan Chitin yang terdapat pada limbah udang. Pemanfaatan Biji Kelor Biji kelor merupakan alternatif koagulan organik. Biji kelor sebagai koagulan dapat digunakan dengan dua cara yaitu biji kering dengan kulitnya dan biji kering tanpa kulitnya (Ndabigengesere dkk, 1995). Hasil analisis elemen pada biji kelor untuk biji dengan kulit adalah 6,1% N; 54,8% C; dan 8,5% H, sedangkan untuk biji tanpa kulit adalah 5,0% N, 53,3% C, dan 7,7% H (dalam % berat) sedang sisanya terdiri atas oksigen (Ndabigengesere dkk, 1995). Pohon kelor diketahui mengandung polielektrolit kationik dan flokulan alamiah dengan komposisi kimia berbasis polipeptida yang mempunyai berat molekul mulai dari 6000 sampai 16000 dalton, mengandung hingga 6 asam-asam amino terutama asam glutamat, mentionin, dan arginin (Jahn, 1986). Sebagai bioflokulan, biji kelor kering dapat digunakan untuk mengkoagulasi-flokulasi kekeruhan air (Jahn, 1986; Sani, 1990; Bina, 1991 dalam Muyibi dan Evison, 1995; Narasiah dkk, 2002). Efektivitas koagulasi oleh biji kelor ditentukan oleh kandungan protein kationik bertegangan rapat dengan berat molekul sekitar 6,5 kdalton. Zat aktif (active agent) yang terkandung dalam biji kelor yaitu 4α L-rhamnosyloxy-benzyl-isothiocyanate (Sutherland dkk, 1990; Muyibi dan Evison, 1995). Prinsip utama mekanisme koagulasinya adalah adsorpsi dan netralisasi tegangan protein tersebut (Ndabigengesere dkk, 1995). Dalam proses koagulasinya, biji kelor memberikan pengaruh yang kecil terhadap derajat keasaman dan konduktivitas. Jumlah lumpur yang diproduksi biji kelor lebih sedikit dari jumlah lumpur yang diproduksi oleh ferro sulfat sebagai koagulan (Chandra, 1998). Bahan koagulan dalam biji kelor adalah protein kationik yang larut dalam air. Potensial zeta larutan 5% biji kelor tanpa kulit adalah sekitar +6 mV (Ndabigengesere dkk, 1995). Hal ini menunjukkan bahwa larutan ini didominasi oleh tegangan positif, meskipun merupakan campuran heterogen yang kompleks. Potensial zeta air sintetik adalah sekitar -46 mV. Hal ini menunjukkan bahwa pada pH netral, partikel-partikel bermuatan negatif. Akibatnya, koagulasi partikel tersuspensi dengan biji kelor dipengaruhi oleh proses destabilisasi tegangan negatif koloid oleh polielektrolit kationik. Mekanisme yang paling mungkin terjadi dalam proses koagulasi adalah adsorpsi dan netralisasi tegangan atau adsorpsi dan ikatan antar partikel yang tidak stabil. Dari kedua mekanisme tersebut, untuk menentukan mekanisme mana yang terjadi merupakan suatu hal yang sangat sukar karena kedua mekanisme tersebut mungkin terjadi secara simultan. Tapi, umumnya mekanisme koagulasi dengan biji kelor adalah adsorpsi dan netralisasi tegangan (Sutherland dkk, 1990). Caranya sangat mudah Tidak berbahaya bagi kesehatan Dapat menjernihkan air lumpur maupun air keruh Kualitas air lebih baik karena: Mikroorganisme berkurang Zat organik berkurang sehingga pencemaran kembali berkurang Air lebih cepat mendidih Kelor tidak terdapat di semua daerah Air hasil penjernihan dengan kelor harus segera digunakan dan tidak dapat disimpan untuk hari berikutnya Penjernihan dengan cara ini hanya untuk skala kecil Pemanfaatan Chitin dan Chitosan dari Limbah Udang Limbah udang yang berupa kulit, kepala, dan ekor yang dengan mudah didapatkan mengandung senyawa kimia berupa chitin dan chitosan. Senyawa ini dapat diolah dan dimanfaatkan sebagai bahan penyerap logam-logam berat yang dihasilkan oleh limbah industri. Hal ini dimungkinkan karena senyawa chitin dan chitosan mempunyai sifat sebagai bahan pengemulsi koagulasi, reaktivitas kimia yang tinggi, dan menyebabkan sifat polielektrolit kation sehingga dapat berperan sebagai penukar ion (ion exchanger) dan dapat berpungsi sebagai absorben terhadap logam berat dalam air limbah. Kulit udang yang mengandung senyawa kimia chitin dan chitosan merupakan limbah yang mudah didapat dan tersedia dalam jumlah yang banyak, yang selama ini belum termanfaatkan secara optimal. Chitosan merupakan bahan kimia multiguna berbentuk serat dan merupakan ko-polimer berbentuk lembaran tipis, berwarna putih atau kuning, tidak berbau. Kitosan merupakan produk diasetilasi kitin melalui proses kimia menggunakan enzim kitin diacetilase (Rismana, 2001). Chitosan (CS), derivat deasetilasi dari chitin terdiri atas satuan-satuan glukosamine yang terpolimerisasi oleh rantai ß-1,4-glikosidic (Simunek et al, 2006). Chitosan (poli-ß-1,4-glucosamine) disiapkan secara komersial dengan deasetilase basa chitin yang didapat dari eksoskeleton crustacea laut, chitosan mempunyai nilai pKa kira-kira 6,3 pada nilai pH lebih rendah, molekulnya bersifat kation karena protonasi dari grup amino. Dengan adanya sifat-sifat chitin dan chitosan yang dihubungkan dengan gugus amino dan hidroksil yang terikat, maka menyebabkan chitin dan chitosan mempunyai reaktivitas kimia yang tinggi dan menyebabkan sifat polielektrolit kation sehingga dapat berperan sebagai penukar ion (ion exchanger) dan dapat berperan sebagai absorben terhadap logam berat dalam air limbah ( Hirano, 1986). Karena berperan sebagai penukar ion dan sebagai absorben, maka chitin dan chitosan dari limbah udang berpotensi dalam memecahkan masalah pencemaran lingkungan perairan dengan penyerapan yang lebih murah dan bahannya mudah didapatkan. Chitin termasuk golongan polisakarida yang mempunyai berat molekul tinggi dan merupakan melekul polimer berantai lurus dengan nama lain β-(1-4)-2-asetamida-2-dioksi-D-glukosa (N-asetil-D-Glukosamin) (Hirano, 1986; Tokura, 1995). Struktur chitin sama dengan selulosa dimana ikatan yang terjadi antara monomernya terangkai dengan ikatan glikosida pada posisi β-(1-4). Perbedaannya dengan selulosa adalah gugus hidroksil yang terikat pada atom karbon yang kedua pada chitin diganti oleh gugus asetamida (NHCOCH2) sehingga chitin menjadi sebuah polimer berunit Nasetilglukosamin (The Merck Indek, 1976). Chitin mempunyai rumus molekul C18H26N2O10 (Hirano, 1976), merupakan zat padat yang tak berbentuk (amorphous), tak larut dalam air, asam anorganik encer, alkali encer dan pekat, alkohol, dan pelarut organik lainnya tetapi larut dalam asam-asam mineral yang pekat. Chitin kurang larut dibandingkan dengan selulosa dan merupakan N-glukosamin yang terdeasetilasi sedikit, sedangkan chitosan adalah chitin yang terdeasetilasi sebanyak mungkin. Chitosan yang disebut juga dengan β-1,4-2 amino-2-dioksi-D-glukosa merupakan turunan dari chitin melalui proses deasetilasi. Chitosan juga merupakan suatu polimer multifungsi karena mengandung tiga jenis gugus fungsi yaitu asam amino, gugus hidroksil primer, dan skunder. Adanya gugus fungsi ini menyebabkan chitosan mempunyai kreatifitas kimia yang tinggi (Tokura, 1995). Chitosan merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, larutan basa kuat, sedikit larut dalam HCl dan HNO3, dan H3 PO4, dan tidak larut dalam H2SO4. Chitosan tidak beracun, mudah mengalami biodegradasi, dan bersifat polielektrolitik (Hirano, 1986). Di samping itu, chitosan dapat dengan mudah berinteraksi dengan zat-zat organik lainnya seperti protein. Oleh karena itu, chitosan relatif lebih banyak digunakan pada berbagai bidang industri terapan dan induistri kesehatan (Muzzarelli, 1986). Chitin dan chitosan yang diperoleh dari limbah kulit udang digunakan sebagai absorben untuk menyerap ion kadmium, tembaga, dan timbal dengan cara dinamis dengan mengatur kondisi penyerapan sehingga air yang dibuang ke lingkungan menjadi air yang bebas dari ion-ion logam berat. sumber: http://duniawarnaku.wordpress.com/2012/10/01/koagulan-alami/