Biodekolorisasi Zat Warna Metil Oranye Oleh Bakteri JN4 Dari Lahar Semeru Yang Terimobilisasi Pada Matriks Sodium Alginat-PVA-Bentonit

Renata, Helen Janet (2025) Biodekolorisasi Zat Warna Metil Oranye Oleh Bakteri JN4 Dari Lahar Semeru Yang Terimobilisasi Pada Matriks Sodium Alginat-PVA-Bentonit. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5004211035_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Limbah industri tekstil yang menjadi sumber utama masuknya zat warna sintesis ke dalam perairan, dimana sekitar 80% diantaranya berasal dari pewarna azo. Metil oranye merupakan salah satu zat warna azo bermuatan negatif (anionik) yang paling umum digunakan dan tergolong berbahaya. Metode biodegradasi untuk penghilangan warna secara biologi yaitu dekolorisasi dengan menggunakan mikroorganisme untuk menguraikan pewarna azo. Metode ini menjadi alternatif solusi karena memiliki biaya yang lebih terjangkau, ramah lingkungan, efektif, proses relatif sederhana, lumpur yang dihasilkan lebih sedikit, dan menghasilkan metabolit yang tidak beracun. Dalam penelitian ini, bakteri JN4, yang diisolasi dari material padatan lahar letusan Gunung Semeru digunakan untuk mendegradasi metil oranye. Isolat JN4 diimobilisasi dalam matriks sodium alginate-PVA-bentonit, untuk mengevaluasi kemampuan degradasi warna dalam sistem imobilisasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan sintesis biokomposit bakteri JN4 yang terimobilisasi dalam matriks sodium alginat-PVA-Bentonit serta mengetahui kemampuannya dalam mendegradasi metil oranye. Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk menguji tingkat penggunaan ulang (reusabilitas) matriks imobilisasi serta mengkarakterisasi beads yang dihasilkan menggunakan instrumen Spektrofotometer UV-Vis, FTIR dan FESEM. Proses dekolorisasi metil oranye dilakukan dengan menggunakan beads pada larutan metil oranye (10 mg/L). Proses ini berlangsung selama 10 hari pada suhu inkubasi 37 °C dalam kondisi statis. Beads sodium alginat-PVA-bentonit dengan isolat bakteri JN4 menunjukkan kemampuan dekolorisasi tertinggi, dengan persentase dekolorisasi mencapai 43,6% pada hari ke-10, diikuti oleh matriks sodium alginat-PVA-JN4 sebesar 37,54%, sodium alginat/PVA/Bentonit sebesar 25,281%, dan sodium alginat-PVA sebesar 24,179%. Persentase dekolorisasi yang lebih tinggi pada beads sodium alginat-PVA-bentonit dengan isolat bakteri JN4 dibandingkan dengan matriks tanpa bakteri menunjukkan bahwa aktivitas biologis dari bakteri JN4 berperan penting dalam proses degradasi metil oranye. Karakterisasi lebih lanjut melalui analisis FTIR dan FESEM dilakukan untuk mengamati perubahan gugus fungsi dan morfologi permukaan beads sebelum dan sesudah dekolorisasi. Hasil analisis menunjukkan bahwa sistem sodium alginat/PVA/bentonit dengan isolat bakteri JN4 tidak hanya mampu mengadsorpsi metil oranye, tetapi juga memfasilitasi proses biodegradasi, sebagaimana dibuktikan oleh penurunan intensitas absorbansi maksimum metil oranye pada panjang gelombang 465 nm. Oleh karena itu, sistem imobilisasi sodium alginat-PVA-bentonit-JN4 dapat disimpulkan memiliki efektivitas tinggi dan berpotensi sebagai alternatif ramah lingkungan untuk penanganan limbah pewarna azo seperti metil oranye.
==================================================================================================================================
The textile industry is a major source of synthetic dye pollution in aquatic environments, with approximately 80% of the dyes used belonging to the azo group. One of the most commonly used azo dyes is methyl orange , an anionic compound known for its toxicity and resistance to natural degradation. Biodegradation has been proposed as an environmentally friendly and cost-effective method for dye removal, involving the use of microorganisms to break down azo dyes and industrial wastewater. In this study, a native bacterium identified as JN4 bacteria, isolated from solid volcanic deposits from the eruption of Mount Semeru, was utilized. The JN4 isolate was immobilized within a matrix composed of sodium alginate, polyvinyl alcohol (PVA), and bentonite to evaluate its performance in methyl orange removal under immobilized system. The objective of this study is to synthesize a biocomposite by immobilizing JN4 bacteria within a sodium alginate–PVA–bentonite matrix and to evaluate its capability in degrading methyl orange. In addition, this research also aims to assess the reusability of the immobilization matrix and to characterize the resulting beads using UV-Vis spectrophotometry, FTIR, and FESEM instruments. The decolorization process was conducted containing in 10 mg/L methyl orange solution and incubating it for 10 days at 37 °C under static conditions. Among all tested variations, the sodium alginate/PVA/bentonite matrix containing JN4 showed the highest decolorization efficiency at 43.6% on day 10, followed by sodium alginate-PVA-JN4 (37.54%), sodium alginate-PVA-bentonite (25.281%), and sodium alginate -PVA alone (24.179%). The higher percentage of decolorization achieved by the matrix with JN4 compared to those without bacteria indicates the important role of biological activity in methyl orange degradation. Further analysis using FTIR and FESEM confirmed that the sodium alginate-PVA-bentonite-JN4 system not only facilitated the adsorption of methyl orange but also enhanced its biodegradation, as shown by a decrease in absorbance at the characteristic wavelength of 465 nm. These findings suggest that the sodium alginate-PVA-bentonite-JN4 immobilization system is highly effective and has great potential as an environmentally sustainable approach for treating wastewater containing azo dyes such as methyl orange.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Bentonit, Biodegradasi, Biodekolorisasi, Imobilisasi, Metil Oranye. ; Bentonite, Biodegradation, Biodecolorization, Immobilization, Methyl Orange.
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD117 Absorption Q Science > QD Chemistry > QD251.2 Chemistry, Organic. Biochemistry
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Chemistry > 47201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Helen Janet Renata
Date Deposited:	06 Aug 2025 02:03
Last Modified:	06 Aug 2025 02:03
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/127622

Actions (login required)

View Item