Removal of Metanil Yellow and Tartrazine Using Chitosan As an Alternative Coagulant

Abstract

Abstract: The textile industry is one of the industries that heavily uses dyes. Wastewater coming from these industries will have a negative impact on the environment if it is released without prior treatment. Examples of synthetic dyes that are toxic to the environment are metanil yellow and tartrazine. In light of the presence of those dyes that might harm the environment, proper treatment of wastewater containing those dyes is needed. Treatment using nature-based coagulants is one of the methods that can be implemented to reduce the concentration of dyes in the environment. This study investigates the performance of chitosan as an alternative nature-based coagulant compared to the two most commonly used synthetic coagulants, i.e., alum and poly aluminum chloride (PAC), in removing tartrazine and metanil yellow from solutions. The effects of coagulant dosage and settling time were examined. Based on this study, the dosage needed by chitosan as a coagulant to remove metanil yellow and tartrazine with an initial concentration of 100 ppm was 10 and 100 ppm, respectively. The optimum dosage of PAC to remove 100 ppm of metanil yellow and tartrazine was 50 and 200 ppm, while the optimum dosage of alum to remove those dyes was 50 and 500 ppm. At their respective optimum dosages, the percentages of metanil yellow being removed by chitosan, PAC, and alum were 17.165%, 51.009%, and 14.284%, respectively. As for the coagulation of tartrazine, the optimum removal percentages by chitosan, PAC, and alum were 90.559%, 84.770%, and 29.178%, respectively. Chitosan and PAC exhibited more efficient coagulation in terms of the settling time needed to have optimum results, which was 60 minutes for both coagulants. Alum needed a longer settling time as, within the timeframe being studied, the removal of dyes by alum had not yet reached equilibrium.

Abstrak:  Industri tekstil merupakan industri yang menggunakan bahan pewarna sebagai bahan baku untuk hasil produksinya. Limbah hasil produksi ini terkadang masih mengandung zat warna dalam jumlah besar tentunya sehingga dapat berdampak negatif bagi lingkungan.Contoh zat warna sintetik yang dapat mencemari lingkungan adalah metanil yellow dan tartrazin. Terkait keberadaan kedua macam zat warna tersebut yang dapat menurunkan kualitas lingkungan perairan, diperlukan metode pengolahan yang ramah lingkungan atas zat warna tersebut, misalnya dengan koagulasi menggunakan koagulan berbahan dasar alami. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan kinerja koagulan kitosan, tawas, dan PAC dalam menurunkan kadar tartrazin dan metanil yellow (MY) dalam larutan. Koagulasi terhadap sampel zat warna dilakukan dengan menggunakan seperangkat instrumen jar test standar, dan konsentrasi zat warna diukur dengan menggunakan spektrofotometer UV Vis. Variabel yang diamati dalam penelitian ini meliputi dosis koagulan dan waktu sedimentasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis optimum kitosan untuk menurunkan kadar MY dan tartrazin dalam larutan dengan konsentrasi awal zat warna 100 ppm adalah sebesar 10 dan 100 ppm. Dosis optimum PAC untuk menurunkan kadar MY 100 ppm dan tartrazine 100 ppm adalah 50 dan 200 ppm, dan dosis optimum tawas untuk menurunkan kadar MY 100 ppm dan tartrazine 100 ppm masing-masing adalah 50 ppm dan 500 ppm. Pada dosis optimum tersebut, penurunan kadar MY oleh kitosan, PAC dan tawas masing-masing adalah sebesar 17,165%; 51,009% dan 14,284%. Untuk koagulasi tartrazin, penurunan kadar tartrazin oleh kitosan, PAC dan tawas pada dosis optimum masing-masing adalah sebesar 90,559%, 84,770%, dan 29,178%. Kitosan dan PAC merupakan koagulan yang lebih efisien ditinjau dari waktu sedimentasi yang dibutuhkan untuk memperoleh hasil yang optimum, yaitu sebesar 60 menit. Tawas membutuhkan waktu yang lebih lama, dimana dalam kisaran waktu yang diamati, persentase penurunan kadar zat warna masih belum mencapai kestabilan. Hasil penelitian ini selanjutnya dapat dikembangkan sebagai alternatif untuk pengolahan limbah industri, terutama limbah industri yang menggunakan zat warna dengan intensitas tinggi.