KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON...

36
1 KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON AUKSIN IAA DENGAN BENTONIT ALAM Skripsi Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Menjadi Sarjana Kimia Oleh Andri Somantri 09630020 PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2014

Transcript of KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON...

Page 1: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

1

KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT)

HORMON AUKSIN IAA DENGAN BENTONIT ALAM

Skripsi

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Menjadi Sarjana Kimia

Oleh

Andri Somantri

09630020

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA

2014

Page 2: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

2

Page 3: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

3

Page 4: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

4

Page 5: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

5

Page 6: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

6

Page 7: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

7

MOTTO

bukanlah kesalahan memiliki pemikiran yang berbeda

tidaklah sebuah kekeliruan menentukan jalan yang tidak sama

karena mimpi tak bisa dibeli

dan pengalaman tak mungkin diwakilkan

(Andri Somantri)

passion menggerakkan hidup untuk bergairah

mimpi menuntun insan pantang menyerah

agama membuat segalanya terarah

bagaimanapun semua hal akan berlalu,

suatu hari kita kan terbangun dan tersenyum menyadari bahwa kita

telah melewatinya....

(dikutip dari film Mengejar Matahari)

Page 8: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

8

MOTTO

bukanlah kesalahan memiliki pemikiran yang berbeda

tidaklah sebuah kekeliruan menentukan jalan yang tidak sama

karena mimpi tak bisa dibeli

dan pengalaman tak mungkin diwakilkan

(Andri Somantri)

passion menggerakkan hidup untuk bergairah

mimpi menuntun insan pantang menyerah

agama membuat segalanya terarah

bagaimanapun semua hal akan berlalu,

suatu hari kita kan terbangun dan tersenyum menyadari bahwa kita

telah melewatinya....

(dikutip dari film Mengejar Matahari)

Page 9: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

9

HALAMAN PERSEMBAHAN

Karya kecil ini, ku persembahkan khusus untuk

Ibu dan Bapak Tercinta

Adik-Adikku Tersayang

Keluarga Besarku Tercinta

Teman-Temanku Sepanjang Masa

Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi

UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta

Page 10: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

10

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas rahmat serta hidayah-Nya sehingga

penulis mampu menyelesaikan skripsi dengan judul “KAJIAN ADSORPSI ZAT

PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON AUKSIN IAA DENGAN

BENTONIT ALAM”, sebagai persyaratan kelulusan tingkat sarjana strata satu

program studi Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri

Sunan Kalijaga Yogyakarta.

Penulis menyadari penulisan skripsi ini tidak dapat berdiri sendiri tanpa

andil dan dukungan berbagai pihak, oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis

dengan penuh hormat dan dengan segala kerendahan hati mengucapkan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada

1. Bapak Prof. Drs. Akh. Minjahi, MA., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.

2. Ibu Pedy Artsanti, M.Sc dan Bapak Irwan Nugraha, S.Si., M.Sc. selaku

dosen pembimbing yang telah mengarahkan, membimbing dan memotivasi

penyusun dalam menyelaikan tahap demi tahap penyusunan skripsi ini.

3. Ibu Dr. Susy Yunita Prabawati, M.Si selaku dosen pembimbing akademik

yang telah memberikan arahan dalam perjalanan masa studi.

4. Ibu Esti Wahyu Widowati, M.Si., M. Biotech. Selaku Ketua Program Studi

Kimia yang telah memberikan motivasi dan pengarahan selama studi.

5. Orang tua yang telah memberikan dukungan moral dan material selama

masa studi dan proses penyusunan skripsi ini.

Page 11: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

11

6. Bapak Wijayanto, S. Si., Bapak Indra Nafiyanto, S. Si., serta Ibu Isni

Gustanti, S. Si., selaku laboran Laboratorium Kimia Universitas Islam

Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta.

7. Teman-teman progam studi kimia Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta.

8. Rifqi Mizan, Defri Nuridwan, Khaerul Huda, Naylal Muna dan seluruh

sahabat yang sangat kucintai.

9. Kawan-Kawan Komunitas Pecinta Alam Sejati (KOMPAS) Tasikmalaya

“Kebesaran-Mu Menyertai Petualangan Sejatiku”.

10. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu atas bantuannya

dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat kekeliruan. Kritik

dan saran sangat diharapkan penulis demi kemajuan perkembangan ilmu kimia di

masa yang akan datang. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis

khususnya dan pembaca sekalian.

Yogyakarta, 12 september 2014

Penulis

Page 12: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

12

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

SURAT PERSETUJUAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR ............................................... ii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ....................................................... v

PENGESAHAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR .............................................................. vi

MOTTO ...................................................................................................................... vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................................. viii

KATA PENGANTAR ................................................................................................ ix

DAFTAR ISI ............................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL ....................................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................... xvii

ABSTRAK .................................................................................................................. xviii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ....................................................................................... 1

B. Batasan Masalah ..................................................................................... 4

C. Rumusan Masalah .................................................................................. 4

D. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5

E. Manfaat Kegiatan ................................................................................... 5

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

A. Kajian Pustaka ........................................................................................ 6

B. Landasan Teori ....................................................................................... 8

a. Bentonit ............................................................................................. 8

b. Interkalasi.......................................................................................... 10

c. Adsorpsi ............................................................................................ 12

Page 13: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

13

d. Spektrofotometri UV Vis .................................................................. 16

e. Spektroskopi Infra Merah (IR) .......................................................... 20

f. X-Ray Difraction (XRD) ................................................................... 24

g. Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) ............................................................. 27

BAB III METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 29

B. Alat dan Bahan ....................................................................................... 29

C. Metode .................................................................................................... 29

a. Perispan Sampel Bentonit ................................................................. 29

b. Mengukur Kapasitas Adsorpsi Bentonit............................................ 30

i. Penentuan pH Optimum ............................................................... 30

ii. Penentuan Waktu Optimum ......................................................... 30

iii. Penentuan Dosis Bentonit Optimum ............................................ 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Preparsi Sampel Na-Bentonit ............................................................ 32

B. Karakterisasi Bentonit dan Auksin IAA Dengan FT-IR ................... 33

C. Karakterisasi Bentonit Dengan X-Ray Difraction ............................. 37

a. Karakterisasi Bentonit Alam dan Bentonit Purifikasi ............... 37

b. Karakterisasi Bentonit-Auksin IAA .......................................... 39

D. Karakterisasi Auksin IAA Dengan Spektrofotometer UV-Visibel 42

E. Pembuatan Kurva Kalibrasi .............................................................. 43

F. Adsorpsi ............................................................................................ 44

a. Penentuan pH optimum ............................................................. 44

b. Penentuan Waktu Optimum ....................................................... 47

c. Penentuan Dosis Bentonit Optimum ......................................... 48

G. Penentuan Isoterm Adsorpsi .............................................................. 49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ........................................................................................ 53

B. Saran .................................................................................................. 54

Page 14: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

14

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 55

LAMPIRAN ................................................................................................................... 58

Page 15: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

15

DAFTAR GAMBAR

Hal.

Gambar 2.1 : Struktur Kristal Montmorillonit.................................................... 9

Gambar 2.2 : Kurva Isoterm Langmuir............................................................ 15

Gambar 2.3 : Diagram Blok Spektrofotometer UV-Vis.................................... 18

Gambar 2.4 : Difraksi Sinar X Pada Kristal..................................................... 24

Gambar 2.5 : Struktur Kimia Auksin IAA....................................................... 28

Gambar 4.1 : Spektra FT-IR Bentonit Alam dan Bentonit Purifikasi.................. 34

Gambar 4.2 : Spektra FT-IR Auksin IAA dan Bentonit Auksin......................... 36

Gambar 4.3 : Difraktogram XRD Bentonit Alam dan Bentonit Purifikasi……... 39

Gambar 4.4 : Difraktogram XRD Bentonit-Auksin........................................... 41

Gambar 4.5 : Kurva Adsorpsi Pada Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Auksin

IAA 60 ppm .................................................................................... 42

Gambar 4.6 : Kurva Adsorpsi Auksin IAA Pada Panjang Gelombang 275,5 nm Dalam

Beberapa Konsentrasi ..................................................................... 43

Gambar 4.7 : Hubungan Antara pH dan Kapasitas Adsorpsi Bentonit Terhadap Auksin

IAA ............................................................................................ ..... 45

Gambar 4.8 : Perbedaan Pola Serapan Auksin IAA pada pH 1 sampai 6……….... 46

Gambar 4.9 :Hubungan Antara Waktu Kontak dan Kapasitas adsorpsi Bentonit

terhadap Auksin IAA .................................................................. .... 48

Gambar 4.10 :Hubungan Antara Kadar Bentonit Dengan Kapasitas Adsorpsi Bentonit

Terhadap Auksin IAA .................................................................. 49

Gambar 4.11 :Grafik Isoterm Langmuir Bentonit Alam dengan Auksin IAA (Ce/Q)

(g/L) vs Ce (mol/L) ...................................................................... 50

Page 16: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

16

Gambar 4.12 : Grafik Isoterm Freundlich Bentonit Alam dengan Auksin IAA (Log

Q Vs Log Ce) ............................................................................... 51

Page 17: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

17

DAFTAR TABEL

Hal.

Tabel 2.1 : Sifat-Sifat Na Bentonit dan Ca Bentonit...................................... 10

Tabel 2.2 : Contoh-Contoh Logam Target Dengan Filter yang Sesuai............ 25

Tabel 4.1 : Puncak Serapan FTIR Bentonit alam dan Bentonit Purifikasi…… 35

Tabel 4.2 : Bilangan Gelombang Auksin IAA dan Bentonit-Auksin.............. 37

Tabel 4.3 : Harga 2θ, Jarak Antar Bidang (d) dan Jenis Mineral Bentonit Alam dan

Bentonit Purifikasi...................................................................... 38

Tabel 4.4 : Harga 2θ, Jarak Antar Bidang (d) dan jenis mineral Bentonit

Auksin........................................................................................ 41

Tabel 4.5 : Hasil Perhitungan Isoterm Adsorpsi Langmuir dan Freundlich pada

Auksin IAA dengan Bentonit Alam............................................... 50

Page 18: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

18

DAFTAR LAMPIRAN

Hal.

1. Lampiran Hasil Penentuan Panjang Gelombang Maksimum .............................. 58

2. Lampiran Data Kurva Kalibrasi .......................................................................... 58

3. Lampiran Hasil Pengukuran Kapasitas Adsorpsi Penentuan pH Optimum…… 59

4. Lampiran Hasil Pengukuran Kapasitas Adsorpsi Penentuan Waktu Kontak

Optimum……………………………………………………………………… 60 5. Lampiran Hasil Pengukuran Kapasitas Adsorpsi Kadar Bentonit ...................... 61

6. Lampiran Perhitungan Kapasitas Adsorpsi ......................................................... 62

Page 19: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

19

ABSTRAK

KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON

AUKSIN IAA DENGAN BENTONIT ALAM

Oleh :

Andri Somantri

09630020

Pembimbing : Pedy Artsanti S.Si, M.Sc.

Irwan Nugraha S.Si, M.Sc.

Telah dilakukan adsorpsi terhadap Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) hormon Auksin IAA dengan menggunakan bentonit alam yang telah dipurifikasi. Hidrogen peroksida (H202) digunakan dalam purifikasi bentonit alam. Analisis bentonit dilakukan dengan Fourier Transform Infrared (FTIR) serta X-Ray Difraction (XRD). Hormon Auksin IAA yang teradsorb dianalisis dengan spektrofotometer UV-Vis. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui karakterisasi bentonit sebelum dan sesudah purifikasi, mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi ZPT auksin IAA secara optimum dan mengetahui model kinetika adsorpsinya.

Adsorpsi dilakukan dengan mereaksikan bentonit sebagai adsorben dalam larutan Auksin IAA. Parameter yang dilakukan yaitu variasi pH, variasi waktu, dan variasi dosis adsorben. Hasil penelitian mendapatkan bentonit alam hasil purifikasi mengadsorpsi secara optimum pada pH 3 dengan kapasitas adsorpsi sebesar 9,45 mg/g, waktu optimum adsorpsi selama 60 menit dengan kapasitas adsorpsi 12 mg/g, serta dosis bentonit optimum sebesar 10,15 mg/g, sedangkan model adsorpsinya mengikuti model isoterm Freundllich dengan energi adsorpsi sebesar -30,863 KJ/mol.

Kata Kunci : Auksin IAA, FTIR, XRD, Adsorpsi, Freundlich

Page 20: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

20

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bahan organik dan sisa-sisa pangkasan dalam tanah dapat dikembalikan

untuk memperbaiki sifat fisik dan sifat kimia tanah, serta mempertahankan

unsur organiknya (Basri, 1994). Unsur hara dalam tanah dapat berkurang atau

hilang karena terserap oleh tanaman dan selanjutnya terbawa keluar ketika

panen berlangsung. Keadaan unsur hara dalam tanah dipengaruhi oleh

beberapa faktor, antara lain kecepatan pelapukan mineral tanah, sifat bahan

induk, keadaan tanaman yang hidup di atasnya, dan laju pencucian oleh air

hujan (Rosmarkam, 2002). Sifat biologis tanah dapat menurun akibat iklim

yang tidak menguntungkan sehingga aktivitas jasad renik di dalamnya

terganggu. Dengan demikian proses penguraian bahan organik tanah

terhambat dan tingkat kesuburan berkurang (Cahyono, 2003). Kondisi seperti

ini dapat merugikan petani karena menyebabkan produksi menurun.

Pupuk adalah penyubur yang ditambahkan ke tanah untuk membantu

menyediakan unsur-unsur yang diperlukan tanaman agar produktivitas

meningkat, sedangkan pemupukan adalah suatu upaya untuk menyediakan

unsur hara yang cukup guna mendorong pertumbuhan vegetatif tanaman

(Sutarta, 2003). Dalam hal ini pemberian pupuk/hormon ke dalam tanah dapat

menjadi salah satu cara untuk mengatasi masalah berkurangnya unsur hara

sehingga dapat meningkatkan kembali kesuburan tanah.

Page 21: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

6

Bertambahnya populasi penduduk dunia turut memberi andil dalam

meningkatnya kebutuhan hidup manusia terutama sektor pangan. Lahan

pertanian yang cenderung semakin sedikit tentu saja perlu peningkatan hasil

panen yang signifikan. Dengan kemajuan teknologi saat ini telah dapat

disintesis suatu zat pengatur tumbuh guna mengasilkan hasil pertanian yang

diinginkan. Zat pengatur tumbuh yang banyak digunakan dalam pertanian

saat ini adalah auksin, gibirelin dan sitokinin.

Indol Acetic Acid (IAA) merupakan bentuk aktif dari hormon auksin yang

dijumpai pada tanaman dan berperan meningkatkan kualitas hasil panen.

Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan juga dapat

dihasilkan oleh tanaman yang dapat mempengaruhi proses fisiologis

tumbuhan (Weaver, 1972). Berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa

IAA dapat meningkatkan jumlah bulu akar dan akar lateral sehingga

meningkatkan penyerapan air dan unsur hara dari tanah (Abbas, 2003),

namun tanaman umumnya tidak mampu menghasilkan IAA dalam jumlah

cukup untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Keadaan seperti ini

memerlukan campur tangan manusia dalam memenuhi kebutuhan hormon

untuk tanaman.

Pemberian pupuk/hormon ke dalam tanah sampai saat ini masih bersifat

tradisional dimana pupuk/hormon hanya ditebar langsung ke badan tanah.

Cara seperti ini jelas memiliki kekurangan apabila terjadi musim hujan dan

penyiraman yang berlebihan, hal ini disebabkan pupuk/hormon yang telah

Page 22: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

7

ditebar ke badan tanah akan tergerus dan larut sehingga terbawa air. Akhirnya

kesuburan tanah menjadi berkurang.

Untuk mengantisipasi tergerusnya pupuk/hormon ini dalam tanah maka

perlu suatu upaya untuk menyimpan terlebih dahulu dalam sebuah material

pengemban yang berpori. Adanya pori-pori yang dimiliki suatu material

pengemban dapat menyebabkan pupuk/hormon terjebak lebih dahulu. Dengan

kata lain material pengemban merupakan media penyimpanan sementara

sebelum ditebar ke badan tanah. Pupuk/hormon yang tersimpan dalam pori-

pori material pengemban akan dikeluarkan secara bertahap sesuai kebutuhan

tanaman, inilah proses yang dinamakan slow release. Terjebaknya

pupuk/hormon dalam suatu material pengemban dapat meminimalkan bahkan

menghindari penggerusan oleh air berlebih, sehingga pemanfaatannya akan

berjalan lebih efektif dan efisien.

Bentonit merupakan salah satu mineral alam yang memiliki struktur

berpori dan dapat digunakan sebagai material pengemban pupuk/hormon.

Selain itu bentonit termasuk salah satu kekayaan Indonesia yang berlimpah

namun pemanfaatannya belum optimal. Bentonit memiliki ciri-ciri

diantaranya licin, lunak, memiliki kilap lilin, berwarna merah muda dalam

keadaan segar dan jika telah lapuk berwarna cokelat kehitaman (Riyanto,

1994). Kemampuan yang dimiliki yaitu mengembang (swelling) ketika

berada dalam air atau larutan organik, selain itu bentonit juga memiliki

kapasitas penukar ion yang tinggi sehingga mampu menampung kation dalam

lapisannya dalam jumlah besar (Ogawa, 1992). Dari penjelasan tersebut maka

Page 23: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

8

bentonit dapat digunakan sebagai material pengemban untuk hormon Auksin

IAA sebagai upaya mengoptimalkan kesuburan unsur hara dalam tanah

sehingga mampu berdampak baik pada hasil pertanian.

B. Batasan Masalah

1. Bentonit alam yang digunakan untuk adsorpsi dicuci dengan Hidrogen

Peroksida H2O2.

2. Karakterisasi bentonit alam dilakukan dengan menggunakan FT-IR

untuk menganalisis gugus fungsi, serta XRD untuk menguji kristalinitas

dan komposisi kemurnian bentonit alam.

3. Adsorpsi dilakukan terhadap hormon Auisin IAA Indole Acetic Acid

yang diperoleh dari Laboratorium Bioteknologi Indonesia.

C. Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah karakter bentonit alam dan bentonit purifikasi

menggunakan FT-IR dan XRD?

2. Bagaimanakah pengaruh pH, waktu adsorpsi dan dosis adsorben

terhadap proses adsorpsi bentonit dalam menjerap hormon Auksin IAA

Indole Acetic Acid ?

3. Bagaimanakah model adsorpsi Auksin IAA dengan menggunakan

bentonit purifikasi?

Page 24: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

9

D. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui karakter bentonit alam dan bentonit purifikasi

menggunakan FT-IR dan XRD.

2. Mengetahui pengaruh pH, waktu adsorpsi dan dosis adsorben terhadap

kapasitas adsorpsi bentonit dalam menjerap hormon Auksin IAA Indole

Acetic Acid.

3. Mengetahui model adsorpsi Auksin IAA dengan menggunakan bentonit

hasil purifikasi.

E. Manfaat Penelitian

1. Eksplorasi pemanfaatan mineral lempung bentonit sebagai material

multifungsi.

2. Teknologi alternatif untuk memanfaatkan potensi kegunaan mineral

lempung bentonit.

3. Optimalisasi pemanfaatan Zat Pengatur Tumbuh ZPT hormon Auksin

untuk meminimalkan laju pencucian oleh air pada lingkungan tanah.

4. Menghasilkan produk untuk pertanian slow release material bentonit-

auksin.

Page 25: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

53

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasar pada penelitian yang telah dilaksanakan, dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut :

1. Karakterisasi bentonit alam dan bentonit purifikasi menggunakan FT-IR

dengan mengdentifikasi gugus fungsi yang ditunjukkan oleh beberapa

bilangan gelombang bentonit alam yaitu pada 3624, 17 cm-1 ; 3433,29 cm-1

; 2931,80 cm-1 ; 1635,64 cm-1 ; 1041,56 cm-1 ; 918,12 cm-1 ; 516,92 cm-1 ;

462,92 cm-1. Pemurnian yang dilakukan tidak menyebabkan kerusakan

struktur tetapi hanya terjadi pergeseran bilangan gelombang yang tidak

signifikan pada bentonit purifikasi yaitu pada 3626,17 cm-1 ; 3433,29 cm-1

; 2931,80 cm-1 ; 1635,64 cm-1 ; 1041,56 cm-1 ; 918,12 cm-1 ; 516,92 cm-1 ;

462,92 cm-1. Sedangkan karakterisasi menggunakan XRD dapat

menentukan keberadaan montmorillonit dengan melihat puncak pada 2θ

yang menggambarkan tingkat kristalinitas. Harga 2θ dan jarak antar

bidang yang dimiliki bentonit alam yaitu 2θ = 6,09 dengan basal spacing

sebesar 14,48 Å ; 2θ = 20,17 dengan basal spacing 4,38 Å ; 2θ = 21,68

dengan basal spacing 4,09 Å ; 2θ = 31,75 dengan basal spacing 2,82 Å ;

2θ = 35,79 dengan basal spacing sebesar 2,51 Å mengalami perubahan

pada jarak antar bidang yang dimiliki bentonit purifikasi yaitu 2θ = 5,66

dengan basal spacing 15,60 Å ; 2θ = 19,75 dengan basal spacing 4,49 Å ;

Page 26: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

54

2. 2θ = 21,80 dengan basal spacing 4,70 Å ; 2θ = 31,60 dengan basal

spacing 2,83 Å ; 2θ = 35,84 dengan basal spacing 2,50 Å.

3. Bentonit alam hasil purifikasi dengan H2O2 dapat mengadsorpsi hormon

Auksin IAA secara optimum pada pH 3 dengan kapasitas adsorpsi sebesar

9,45 mg/g, lalu waktu kontak optimum selama 60 menit dengan kapasitas

adsorpsi sebesar 12 mg/g, sedangkan dosis 1 gram dapat mengadsorpsi

Auksin IAA secara optimum dengan kapasitas adsorpsi sebesar 10,15

mg/g.

4. Adsorpsi Auksin IAA oleh bentonit mengikuti model isoterm Freundlich

dengan nilai Kf sebesar 4,666 x 10-6 L/mol dengan energi adsorpsi sebesar

-30,863 KJ/mol.

B. Saran

1. Perlu dilakukan modifikasi terhadap bentoni untuk mencari bentonit yang

paling optimum dalam mengadsorp suatu hormon pertumbuhan seperti

aktivasi dengan asam atau dengan bentonit terpilar.

2. Bentonit yang digunakan baiknya dilakukan pemurnian dengan beberapa

fraksi dan dicari bentonit dengan luas permukaan paling baik sebagai

media adsorpsi.

3. Studi lebih lanjut mengenai desorpsi hormon pertumbuhan setelah

dilakukan adsorpsi karena laju desorpsi sangat penting dalam aplikasi

hormon pertumbuhan secara langsung.

Page 27: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

55

Daftar Pustaka

Abbas, Z. and Y. Okon. 1993. Plant Growth Promotion by Azotobacter Paspali in The Rhizosphere. Soil Biol. Biochem, Vol. 25., 1.075-1.083.

Alberty, R. A and Daniels, F. 1983. Physical Chemsitry. New York : John Willey & Sons.

Anna, Wiwi dan Irnawati. 2010. Uji Kinerja Kitosan-Bentonite Terhadap Logam Berat dan Diazinon Secara Simultan. Jurnal Sains dan Teknologi Kimia Vol 1, No.2., Oktober 2010.

Arryanto, Yateman. 2006. Teknologi Nano dalam Struktur Silika Alumina Lempung Alam dan Terapannya di Masa Depan. SEMNAS Kimia dan Pendidikan Kimia, Fakultas MIPA UNNES, Semarang.

Arteca, R. N. 2006. Introduction to Horticultural Science. Thompson Delmar Learning, a part of the Thomson Corporation.

Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisika Jilid 2.Terjemahan Kartohadiprojo. Penerbit Erlangga : Jakarta.

Basri, I. H. 1994. Agroforestry sebagai solusi sistem usahatani berkelanjutan Ultisol di daerah tropika basah (studi kasus Sitiung). Prosiding Lokakarya Nasional Agroforestry. Bogor.

Burn, R. G. 1986. Interaction Of Enzymes With Soil Minerals and Organic Colloids. In: Huang, P.M., Schnitzer, M. (Ed.), Interaction of Soil Minerals With Natural Organics and Microbes. Soil Science Society : America.

Cahyono, B. 2003, Kacang Buncis. Teknik Budi Daya dan Analisis Usaha Tani, Kanisius, Yogyakarta.

Foth, H.D. 1988, Dasar-Dasar Ilmu Tanah. UGM, Yogyakarta.

Hendayana, Sumar. 1994. Kimia Analitik Instrumen. Jakarta : Erlangga.

Hendaryono, D. P. 1994. Teknik Kultur Jaringan (Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman Secara Vegetatif-Modern). Kanisius : Yogyakarta.

Khopkar, S. M. 1984. Konsep Dasar Kimia Analitik. Bombay : Analytical Laboratory Department of Chemistry Indian Institut of Technology Bombay.

Loveless, A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Edisi Pertama. Gramedia : Jakarta.

Moore, T. C . 1999. Biochemistry and Physiology of Plant Hormones. American Society of Agronomy. Madison : Wisconsin.

Morris, M.C., Mc Murdie, H.F., Evans, E. H.1981. Standar X-Ray Diffraction Powder Patterns. National Bureau Of Standards.

Nandi, B. K. Goswami. A. dan Purkait, M. K. 2009. Adsorption Characteristics of Brilliant Green Dye on Kaolin, (hlm 387-395) J. Hazard.Mate.

Page 28: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

56

Nurdiani, D. 2005. Adsorpsi Logam Cu(II) dan Cr(VI) pada Kitosan Bentuk Serpihan dan Butiran. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Ogawa, M. 1992. Preparation of Clay-Organic Intercalation Compounds by Solid solid Reaction and Their Application to Photo-Functional Material, Dissertation, Waseda University, Tokyo.

Oscik, J., 1994, Adsorption, John Willey and Sons, New York.

Pandey, S. N. and Sinha. 1991 Plant Phisiology. Third Edition. New Delhi: Vikas Publishing House.

Puspitasari, Dyah Pratama. 2006. Adsorpsi Surfaktan Anionik Pada Berbagai pH Menggunakan Karbon Aktif Termodifikasi Zink Klorida, Skripsi, Departemen Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Rifa’i, Miftah. 2013. Kajian Adsorpsi Linear Alkyl Benzene Sulphonate (LAS) dengan Bentonit Alam, Skripsi, Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga, Yogyakarta.

Riyanto, A. 1994, Bahan Galian Industri Bentonit, Direktorat Jendral Pertambangan Umum, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral, Bandung.

Robert. L. Pecsok., L. Donald Shields., Thomas Cairns and Ian G Mc William. 2000. Modern Method sof Chemical Analysis. New York : John Wiley and Sons.

Rosmarkam, Afandi. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Yogyakarta; Kaninisus.

Sastrohamidjojo, Hardjono. 2001. Spektrokopi. Yogyakarta : Liberty.

Schubert, Ulrirch. 2002. Synthesis of Inorganic Materials. New York : Willey VCH.

Soedarmo. 1981. Petunjuk Praktek Bahan Galian Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Pendidikan menengah Kejuruan. Bagian Proyek Pengadaan Buku Pendidikan Teknologi (hlm 40). Jakarta : Depdikbud.

Sukandarrumidi. 1999. Bahan Galian Industri. Yogyakarta : UGM Press.

Sunardi, Yateman Arryanto dan Sutarno. 2009. Adsorpsi Asam Giberelin pada Kaolin asal Tatakan, Kalimantan Selatan. Indonesian Jornal of Chemistry, Vol. 9, No. 3., 373-379.

Sutarta, E. S, Rahutomo, W. Darmosarkoro dan Winarna. 2003. Peranan Unsur Hara dan Sumber Hara Pada Pemupukan Tanaman Kelapa Sawit (hlm 81). Medan.

Tan H. Kim. 1982. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Diterjemahkan Didiek Hadjar Goenadi. Yogyakarta : UGM Press.

Tarigan, Poris. 1986. Spektrometri Massa. Bandung : Alumni.

Page 29: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

57

Tchobanoglous and Burton. 1991, Waste Water Engineering Treatment, Disposal and Rense. Third Edition, New York : Mc Graw Hill Inc.

Wattimena G. A. 1988. Zat Pengatur Tumbuh Tumbuhan. Bogor : Pusat Antar Universitas IPB.

Weaver, J. R. 1972. Plant Growth in Agriculture. University of California, Davis. M. H. Freemna & Co, San Frasisco.

Wijaya, Karna. 2002. Bahan Berlapis dan Berpori Sebagai Bahan Multifungsi. FMIPA UGM: Yogyakarta. Indonesian Journal of Chemistry, Vol. 2., No. 3., 142-154.

Zong M. C., Yi Li and Zhen Z. 2008. Plant Growth Regulators Used in Propagation, Plant Propagation, Concepts and Laboratory Exercices. CRC Press.

Zulkarnain. 2009. Kultur Jaringan Tanaman. Bumi Aksara: Jakarta.

Page 30: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

58

LAMPIRAN

Lampiran.1 Hasil Pengukuran Untuk Penentuan Panjang Gelombang

Maksimum

No Panjang Gelombang (nm) Adsorbansi

1 260 0,284

2 262 0,286

3 264 0,293

4 266 0,304

5 268 0,314

6 270 0,326

7 272 0,339

8 274 0,346

9 275 0,347

10 275,5 0,347

11 276 0,346

12 278 0,344

13 282 0,326

14 286 0,264

15 290 0,209

16 296 0,11

17 300 0,082

Lampiran 2. Data Kurva Kalibrasi Auksin IAA

No Konsentrasi (ppm) Adsorbansi

1 30 0,068

2 50 0,122

3 80 0,33

4 120 0,471

5 140 0,52

Page 31: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

59

Lampiran.3 Hasil Pengukuran Kapasitas Adsorpsi Penentuan pH Optimum

Cara menghitung nilai kapasitas adsorpsi untuk pH 2

Co = ���������������,���

�,���

= �.�����.���

�.���

= 254.5 mg/L

Ca = �����������������.���

�.���

= �.�����.���

�.���

= 176.5 mg/L

Q = (��"��)

= �.�$%(�$�.$"���.$)�&/%

�.$&���

= 7.8 mg/g

N0 pH Q (mg/g)

1 2 7.8

2 3 9.45

3 4 7.55

4 5 7.75

5 6 6.4

Page 32: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

60

Lampiran.4 Hasil Pengukuran Kapasitas Adsorpsi Waktu Kontak

Cara menghitung nilai kapasitas adsorpsi untuk waktu adsorpsi 30 menit

Co = ���������������,���

�,���

= �.�����.���

�.���

= 254.5 mg/L

Ca = �����������������.���

�.���

= �.�����.���

�.���

= 199.5 mg/L

Q = (��"��)

= �.�$%(�$�.$"���.$)�&/%

�.$&���

= 5.5 mg/g

No Waktu Kontak (menit) Q (mg/g)

1 30 5.5

2 60 12

3 90 5.25

4 120 6.25

5 150 5.7

Page 33: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

61

Lampiran.5 Hasil Pengukuran Kapasitas Adsorpsi Kadar Bentonit

Cara menghitung nilai kapasitas adsorpsi untuk kadar bentonit 0,5 gram

Co = ���������������,���

�,���

= �.�����.���

�.���

= 254.5 mg/L

Ca = �����������������.���

�.���

= �.��(��.���

�.���

= 189 mg/L

Q = (��"��)

= �.�$%(�$�.$"�(�)�&/%

�.$&���

= 6.55 mg/g

No Kadar Bentoni (gram) Q (mg/g)

1 0.5 6.55

2 1 10.15

3 1.5 8.1

4 2 7.95

5 2.5 7.65

Page 34: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

62

Lampiran 6 Perhitungan Isoterm Adsorpsi

No (C0) Konsentrasi

Awal

(mol/L)

(Ce)

Konsentrasi setelah kontak (mol/L)

Q

Kapasitas adsorpsi

(mol/g)

Ce/Q (g/L)

Log Ce Log Q

1 0,342 7,773 x 10-2 2,655 x10-2 2,91 -1,1118 -1,5759

2 0,342 4,857 x 10-2 1,46 x 10-2 3,326 -1,3136 -1,380

3 0,342 7,71 x 10-2 8,82 x 10-3 8,476 -1,1127 -2,0545

4 0,342 8 x10-2 6,55 x 10-3 12,21 -1,096 -2,183

5 0,342 9,71 10-2 4,89 x10-3 19,83 -1,012 -2,31

Bentonit alam yang digunakan berturut-turut adalah 0,5; 1; 1,5; 2; dan 2,5

gram sehingga nilai konsentrasi awal (Co) adalah tetap. Konsentrasi Auksin IAA

60 ppm, dengan pH 3 dan waktu kontak 60 menit.

Misal : y = 0,002x + 0,162

0,218 = 0,002x + 0,162 x = 29 mg/L

Co = ���&/%

��$&/��� = 0,342

Ce = ��)*/+

��$*,-)/)./ = 0,0773 = 7,73 x 10-2

Cteradsorp = 0,342 – 0,0773 = 0,2655

Q = �,���

01234�,�$+

�,$*,-) = 0,02655 mol/gram

Ce/Q = 2,91 gram/L

Page 35: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

63

• Isoterm Langmuir

Satuan Q = 5678 98

&= mol/g

Persamaan Langmuir

:;

<=1

?:; �

1

@?

Y= 319,7 x – 14,89

Satuan slope = ∆B

∆C=

�D/�

�D=

&/%

���/%= E/FG

Slope = �

�=−319,7 g/mol

b= �

���,�*/)./ = 0,00312 mol/g

Satuan Intersep = sumbu Y = ).//+

).//* = g/L

Intersep = �

LM = - 14,89 g/L

N = "��,(�*/+

�/M

N =

"��,(�*/+

���,�*/)./

-14,89 g/L x K = 319,7 g/mol

K = ���,��*/)./

"��,(�*/+

= - 21,42 L/mol

Page 36: KAJIAN ADSORPSI ZAT PENGATUR TUMBUH (ZPT) HORMON …digilib.uin-suka.ac.id/14618/1/09630020_bab-i_iv-atau-v_daftar... · Hormon ini mampu diproduksi oleh mikroorganisme tertentu dan

64

• Isoterm Freudnlich

Persamaan Freundlich :

Q = Kf Ce 1/n

Log Q = 1/n log Ce + log Kf

Y = -3,038x +-5,331

Slope = �

O = -3,038

n= �

"�,��(+/* = -0,3291

Satuan intersept = sumbu Y = L/mol

Log Kf = -5,331 L/mol

Kf = 10 -5,331L/mol

= 4,666 10-6 L/mol

Energi adsorpsi pada persamaan Freundlich

∆E adsorpsi = -∆G = RT ln K

Dimana : R = 8,314 J/K.mol

T = 302,15 º K

K = Kf = 4,666 10-6 L/mol

Maka

∆E adsorpsi = RT ln K

∆E adsorpsi = 8,314 J/K.mol x 302,15 º K x ln (4,666 10-6)

= -30,386 KJ/mol