malachite green oxalate dan ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim...

28
PENJERAPAN PEWARNA .MALACHITE GREEN OXALATE DAN NAPHTHOLBLUEBLACKOLEHSERABUTPETOLA DANNY BIN PETT DISERTASI INI DIKEMUKAKAN UNTUK MEMENUHI SEBAHAGIAN DARIPADA SYARAT MEMPEROLEHI IJAZAH SARJANA MUDA SAINS DENGAN KEPUJIAN PROGRAM KIMIA INDUSTRI SEKOLAH SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITI MALAYSIA SABAH 2005

Upload: truongcong

Post on 04-Apr-2019

227 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

PENJERAPAN PEWARNA .MALACHITE GREEN OXALATE DAN

NAPHTHOLBLUEBLACKOLEHSERABUTPETOLA

DANNY BIN PETT

DISERTASI INI DIKEMUKAKAN UNTUK MEMENUHI SEBAHAGIAN

DARIPADA SYARA T MEMPEROLEHI IJAZAH SARJANA MUDA SAINS

DENGAN KEPUJIAN

PROGRAM KIMIA INDUSTRI

SEKOLAH SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITI MALAYSIA SABAH

2005

Page 2: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

PUMS99:1 UNlVERSITI MALAYSIA SABAH

' . BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS@

JUDUL: PIL-?j-R£attJ. . .(\ PQ,INt0YQ(Jv M~'te· G~eM'L-f),x~rd.rL cko N~)d-~l 8k< 13M plM~ J fth(QI. <

Tjazab: ~0V'(j0-Y\.~ (vt~ ..('t,t.fI\S .

SESI PENGAJIAN: ~C> C:> D

Saya DANNY BIN PET7

I (HURUF BESAR)

mcnga:l-u membeoarkan tcsis (LPSlSaljanalDoktor Falsafah)- ini·disimpan di Perpusakaan Universiti Malaysia Sabah deng'~n syarat-syant Icegunun scperti bcril."Ut

l . Tesis adalab hakmilik Universiti Mala~ia Sabah. 2. ~erpustakaan Universiti Malaysia Sabah dibenarkan membuat satinan untuk tujuao pengajian sahaja. 3. Perpustakaan dibcnaran membuat s::dinan tesis ini sebagai bahan pertukann utara institusi pc:Dgajian

tinggi . 4. " Sila tandakan ( / )

SULIT

TERHAD

TIDAK TERHAD

(TA2A~:!:S) AI~t Tctap: b b A I J< b- NANbkA

.. -1 b Q 0 Q . oS 18 tA

SA/ZAwAK.

CAT A T M'i: • Potong yang tidak bcrkc:nz.a.n .

(Mengwdungi maldurnat yang berdarjah keselamatan atau

kepcnti!Jgan Malaysia scperti yang tennak."tub di dalam AKTA:RAa51A RASMll972)

(Mengandungi maldumat TERHAD yang tcb.h ditentukan olen organisasilbadan di maoa penyclidikan dijalankan)

Disahkan olen

(TA~"DATANGAN PUSTAKAWAN)

MoH- pAle YAN Nama Penyclia

Tarikh:---,,-J-_).t-I ~=--!/,---"J-_()_O >=---_ r }

•• Jih Icsis ini SUUT alal.l TERHAD, silll lampirkan wral daripada pihak berkua.c;a/organis:1Si herlccn~ dcngan menyatllkan sekali scbab dan tcmpoh Icsis ini pcr-!u dikdaskan scbagai SULIT danTERHAD.

@ Tesis dimaksudlcan scbag .. i lesis bagi Ijll7.ah Doktor falscU! dan Sarjana scxara penyelidikan. a!3U

discrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM).

Page 3: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

11

PENGAKUAN

Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan yang

setiap satunya telah dijelaskan sumbemya.

17 lun 2005

DANNY BIN PETT

HS 2000-2294

Page 4: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

11l

DIPERAKUKAN OLEH

Tandatangan

1. PENYELIA

(EN. MOH PAK Y AN)

2. PEMERlKSAl

(EN. COLLIN GLEN JOSEPH)

3. PEMERIKSA 2

(EN. JAHIMIN ASIK ) ~. 4.DEKAN

(pROF. MADYA DR. AMRAN AHMED)

Page 5: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

iv

PENGHARGAAN

Saya ingin mengambil kesempatan iill ingin mengucapkan setinggi-tinggi

penghargaan kepada rakan-rakan yang telah memberi sokongan kepada saya

terutamanya Nang Laomone, Wahi, Pang Wui Ying, Janet, Callie Chan dan Tan Teck

Leon Terima kasih di atas segal a sokongan, galakan dan bantuan kewangan telah.

yang diberikan.

Saya juga ingin mengucapkan terima kasih kepada Mr. Moh Pah Yan selaku penyelia

saya untuk projek ini. Terima kasih di atas segala bimbingan dan tunjuk ajar yang

telah diberikan .

Saya juga ingin merakam terima kasih kepada Dekan sekolah sains dan teknologi, Dr.

Amran Ahmed di atas sokongan beliau untuk menyiapkan projek ini.

Akhir sekali saya ingin mengucapkan terima kasih kepada semua ahli keluarga saya

terutamanya kepada kedua-dua ibu bapa saya yang sentiasa memberi semangat,

galakan, sokongan dan kasih sayang kepada saya. Terima kasih.

"Thanks be to God for the grace and favor. Glory be to God. God bless your all. ] love

you all. "

Yang benar

DANNYPETT

HS 2000-2294

Page 6: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

v

ABSTRAK

Keberkesanan serabut petola terhadap penjerapan pewarna Malachite Green Oxalate

(MGO) dan Naphthol Blue Black (NBB) telah dikaji. Serabut petola telah dikeringkan

dalam oven pada suhu 105°C selama satu jam kemudian dipotong kepada saiz yang

sarna dan ditimbang menghampiri O.Sg dan l.Og. Kajian ini menunjukkan bahawa

penjerapan pewarna MGO oleh serabut petola adalah jauh lebih berkesan berbanding

NBB. Keputusan menunjukkan bahawa pewarna MGO berjaya disingkirkan adalah

melebihi 95%. Pewarna NBB pula berjaya disingkirkan sebanyak 6% oleh serabut

petola. Fenomena ini berlaku sedemikian disebabkan oleh struktur kedua-dua pewarna

MGO dan NBB serta struktur serabut petola. Cas keseluruhan pewarna MGO dalam

larutan akues adalah positif dan akan tertarik kepada cas negatif pada serabut petola.

Oleh yang demikian, daya elektrostatik yang disebabkan oleh cas yang berlainan yang

wujud di antara pewarna MGO dengan serabut petola telah meningkatkan lagi jerapan

antara serabut petola dan pewarna MGO, dan seterusnya meningkatkan peratus

penyingkiran pewarna tersebut.

Page 7: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

Vl

ABSTRACT

Fibrous loofa was investigated for its effectiveness to remove two chosen dye,

Malachite Green Oxalate (MGO) and Naphthol Blue Black (NBB).Loofa fibre was

dried in the oven for I hour at 105°C and was weighed for O.Sg and l.Og. The results

show that the 100fa fibre removed MGO dye more than 95% compare to NBB dye

which was only around 6%. This phenomenon is very related to the chemical structure

of both dye and also the Loofa fiber. MGO is positively charged in the aqueous

solution while the loofa fibre is carrying the negative charged in aqueous solution. The

different charges between MGO and loofa fiber have induced the electrostatic forces

in these species and subsequently increased the adsoprtion of MGO on the loofa fibre

as well as the percentage ofteh MGO removal.

Page 8: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

KAND UN GAN

HALAMAN ruDUL

PENGAKUAN

PENGESAHAN

PENGHARGAAN

ABSTRAK

ABSTRACT

SENARAI KANDUNGAN

SENARAI JADUAL

SENARAI RAJAH

SENARAI FOTO

SENARAI SIMBOL

SENARAI LAMPlRAN

BABIPENDAHULUAN

1.1 SUMBER AIR DAN PROSES RA W AT AN AIR

1.2 OBJEKTIF KAJIAN

1.3 SKOP KAJIAN

BAB 2 ULASAN PERPUSTAKAAN

2.1 PENGENALAN

2.2.1 PEW ARNA

2.2.1 Pewarna dan Klasiflkasi

2.2.2 Komposisi Pewama

2.2.3 Jenis Pewarna

a. Pewama NBB

b. Pewarna MGO

vii

Muka Surat

11

iii

iv

v

vi

Vll

IX

X

Xl

XlI

xiii

1

4

4

5

6

6

7

9

9

10

2.3 KESAN PEW ARNA TERHADAP ALAM SEKIT AR DAN MANUSlA 11

2.4 TEKNIKRAWATANPEWARNA

2.3.1 Jerapan

2.3.2 Keberkesanan Kaedah Rawatan

12

14

14

Page 9: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

2.4 PETOLA

2.4.1 Gentian Selulosa Pada Serabut Petola

BAB 3 BAHAN DAN METODOLOGI

3.1 PENGENALAN

3.2 BAHANKIMIA

3.3 ALATRADAS

3.4 PENYEDlAAN SERABUT PETOLA

3.5 PENYEDlAAN LARUTAN PEW ARNA

3.5.1 Penyediaan Larutan Pewarna NBB dan MGO

3.5.2 Penyediaan Larutan Tindak Balas

3.5.3 Penyediaan GrafKalibrasi

3.5 KAEDAH EKSPERlMEN

3.7 ANALISIS DATA

BAB 4 KEPUTUSAN DAN ANALISIS DATA

4.1 KESAN JENIS PEW ARNA DAN SERABUT PETOLA

4.l.1 Struktur Kimia

4.2 KESANMASA

4.3 KESAN KEPEKA T AN PEW ARNA

4.4 KESAN JISIM PETOLA

4.5 KESAN SERAP AN AIR DAN PETOLA

BAB 5 KESIMPULAN DAN CADANGAN

5.1 KESIMPULAN

5.2 CADANGAN

RUJUKAN

LAMPlRAN

Vlll

15

17

19

19

20

21

22

22

22

24

24

25

27

28

30

32

33

33

34

34

35

. 39

Page 10: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

IX

SENARAI JADDAI

NO.ladual Muka Surat

2.1 Sistern pengelasan pewarna 7

2.2 Contoh kromofor dan auxochromes 8

2.3 Struktur kromofor pewarna MGO dan pewama NBB 8

2.4 Kaedah penyingkiran pewama 13

2.5 Kumpulan berfungsi dan keadaan terionnya. 18

3.1 Sifat umum pewama NBB dan MGO 20

Page 11: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

x

SENARAI RAJAH

No. Rajah Muka Surat

2.1 Struktur pewarna NBB 9

2.2 Struktur Pewama MGO 10

2.3 Polimer selulosa 17

2.4 Monomer glukosa 17

3.1 Graf Kalibrasi Pewama MGO 24

3.3 Carta aliran prosedur eksperimen penjerapan 26

4.1 Penyingkiran pewarna NBB dengan petola berjisim 1.Og · 29

4.2 Penyingkiran pewarna MGO dengan petola berjisim l .Og 29

4.3 Peratus penyingkiran pewarna NBB mengikut masa pada 31 kepekatan berbeza dengan petola berjisim 0.5g.

4.4 Peratus penyingkiran pewarna NBB mengikut masa pada 31 kepekatan yang berbeza dengan petola berjisim 1.Og.

4.5 Peratus penyingkiran pewarna NBB mengikut masa pada 32 kepekatan yang berbeza dengan petola berjisim 1.Og.

Page 12: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

xi

SENARAI FOTO

No. Foto Muka Surat

3.1 Spektrofotometer UV-Vis 20

3.2 Petola dipotong 0.5g (kiri) dan l.Og (kanan) dan disimpan 21 di dalam piring petri.

3.3 Larutan tindak balas NBB berpekatan 4 ppm, 6 ppm , 8 ppm 23 dan 10 ppm (dari kiri ke kanan)

3.4 Pewarna MGO berisi serabut petola 25

4.1 Pewarna MGO kelihatan jernih setelah disingkir dengan serabut 27 petola

Page 13: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

NBB

MOO

UV-Vis

A

SENARAI SIMBOL

Naphthol Blue Black

Malachite Green Oxalate

UV-nampak

Panjang gelombang

xu

Page 14: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

Xlll

SENARAI LAMPlRAN

No. lampiran Muka Surat

A Data pewama MGO 39

B Data pewama NBB 43

C Alat radas 47

D Unit pertukaran pengukuran 48

Page 15: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

BABI

PENDAHULUAN

1.1 SUMBER AIR DAN PROSES RAWATAN AIR

Air merupakan sumber yang amat penting kepada manusia dan hidupan lain di ·bumi

sebagai sumber keperluan harian seperti minuman, memasak, industri. Sumber utama

air adalah dari sungai. Malangnya sungai-sungai ini pula sering terdedah kepada

bahaya pencemaran yang mencemarkan kebersihan air dan menurunkan kualiti air.

Pencemaran air memberi kesan buruk bukan sahaja kepada manusia, malah ekosistem

alam turut terjejas. Punca pencemaran ini datangnya dari kilang perindustrian,

kawasan perumahan, pertanian dan pembalakan haram (Abdullah Mohammad Said

1991).

Bahan pencemar utama yang mencemari sungai terrnasuklah logam berat

seperti plumbum, merkuri, arsenik, dan kuprum. Logam berat yang melebihi tahap

kese1amatan yang dibenarkan akan memudaratkan kesihatan manusia kerana

kandungan toksiknya. Penggunaan baja berlebihan seperti fosfat dalam bidang

pertanian yang masuk ke dalam aliran sungai boleh menyebabkan fenomena

eutrofikasi. Selain logam berat dan fosfat, bahan pewarna yang dibuang ke dalam

sungai terutamanya dari kilang tekstil juga turut menjejaskan kualiti air sungai bahkan

Page 16: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

2

membahayakan kesihatan manusia dan hidupan akuatik (Srivastava et aI., 2003;

Annadurai, 2002; Nassar et aI., 1995).

Menurut Abdullah Mohammad Said (1991), pencemaran berlaku apabila

terdapat kehadiran bendasing yang melebihi paras tertentu yang mengganggu mana­

mana komponen alam sekitar (kimia, fizikal, biologikal, sosial dan alam bina) yang

mendatangkan kesan negatif kepada alam sekitar dan manusia. terdapat dua punca

utama yang menyebabkan pencemaran air. Pertama, ialah aktiviti pembangunan tanah

dan sumber asli seperti pembinaan jalan raya , pembangunan kawasan perumahan dan

kawasan kawasan pertanian. Kedua ialah pembuangan sisa-sisa efluen ke dalam air

yang datang dari kawasan perindustrian, perbandaran, perumahan, pemiagaan dan

kilang. Mengikut kajian statistik yang dijalankan oleh Jabatan A1am Sekitar pada

tahun 1991, punca utama pencemaran air di Malaysia ia1ah kilang kelapa sawit, kilang

getah, pembuatan bahan dari getah, makanan dan minuman, tekstil dan sutera, ki1ang

kertas, pembuatan bahan kimia dari kimia dan tekstil dan sutera (Abdullah

Mohammad Said, 1991). Efluen pewama mengikut statistik ini menunjukkan bahawa

tekstil dan sutera menyumbang sebanyak 9% daripada jumlah keseluruhan punca

pencemaran yang berjumlah 2240 industri dan bilangan industri ini akan bertambah

seiring dengan pertambahan bilangan penduduk dan peningkatan aktiviti manusia

yang mewujudkan kekurangan sumber alamo Di Malaysia, peraturan kualti air alam

sekeliling kumbahan dan efluen-efluen industri, 1979 telah dikuatkuasa untuk

melindingi a1am sekitar. Efluen pewama dari industri tekstil hendaklah tidak melebihi

20ppm (David & Liptak, 1997).

Page 17: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

3

Air yang tercemar membawa banyak kesan negatif kepada manusia dan alain

sekitar. Air yang tercemar membahayakan kesihatan manusia, memusnahkan

ekosistem hidupan air, menurunkan nilai estetik atau keindahan alam sekitar,

meningkatkan kos rawatan air dan menjejaskan sumber ekonomi dan sosial kepada

penduduk yang bergantung kepada sungai menjana pendapatan (Abdullah Mohammad

Said ,1991; Somboon et ai. , 2002; Filipkowska et ai, 2002 ).

Kuantiti air yang digunakan untuk proses pewamaan adalah besar, begitu juga

dengna kuantiti efluen yang dihasilkan selepas proses yang pewarnaan. Efleun

pewama yang dilepaskan ke alam sekitar biasanya mempunyai kepekatan di antara 10-

50 ppm (Lazaris et ai., 2003). Air rawatan ini perlulah dirawat terlebih dahulu

sebelum dilepaskan ke alam sekitar dan antara kaedah yang berpotensi ialah teknik

jerapan. Menurut Ramakrishna dan Viraraghavan (1996), pewama kilang tekstil

adalah tahan terhadap biodegrasi, fotodegradasi dan agen pengoksidaan. Kaedah

rawatan penjerapan dipilih kerana ia popular, berpotensi dan telah diselidik dengan

intensif. Jerapan juga memainkan peranan penting dalam proses rawatan air (Bousher

et ai., 1997; Somboon et ai., 2002; Weng et al., 2001 ).

Dalam kajian ini, bahan penjerap alternatif yang dipilih untuk sesuatu kajian

hendaklah mempunyai kos yang rendah, mudah diperolehi dan mudah dikendalikan

oleh pengusaha kilang tekstil untuk merawat sisa efluen. Maka, penjerap jenis sayuran

iaitu serabut petola dipilih untuk dikaji keberkesanan jerapannya ke atas dua jenis

pewama iaitu pewama Malachite Green Oxalate (MGO) dan pewama Naphthol Blue

Black(NBB).

Page 18: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

4

1.2 OBJEKTIF KAJIAN

Objektif projek penyelidikan ini ialah untuk mengkaji kebolehan serabut petola

sebagai bahan penjerap pewama Malachite Green Oxalate dan pewama Naphthol

Blue Black.

1.3 SKOP KAJIAN

Kajian ini tertumpu kepada penilaian penggunaan petola sebagai bahan

penjerap dan potensinya sebagai bahan penjerap altematif. Bahan pewarna yang

dipilih untuk kajian ini ialah Napthol Blue Black (NBB) dan Malachite Green Oxalate

(MGO). Kaedah rawatan air yang digunakan dalam kajian ini ialah kaedah rawatan

fizikal iaitu melalui proses jerapan. Amaun pewarna yang terjerap pada serabut petola

akan dianalisis dengan menggunakan spektrofometer UV -Vis. Kajian ini dijalankan

pada skala makmal.

Page 19: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

BAB2

ULASAN LITERA TUR

2.1 PENGENALAN

Pewama (dye) merupakan bahan kimia yang penting penggunaannya dalam industri

tekstil. Walaubagaimanapun, kuantiti air yang digunakan untuk proses pewarnaan

adalah banyak dan jumlah sisa efluen yang dihasilkan selepas pewarnaan juga adalah

agak besar kuantitinya. Sisa buangan pewarna ini perlu dirawat sebelum dibuang ke

alam sekitar seperti sungai. Pewarna yang hadir dalam dalam efluen tekstil perlu

dirawat atau disingkirkan kerana kerana ia mendatangkan kesan buruk terhadap kualiti

air, mengancam hidupan akuatik dan menjejaskan kesihatan manusia (Srivastava et

al. , 2003).

Maka pelbagai kaedah rawatan telah dikaji oleh ahli penyelidik untuk

meningkatkan keberkesanan penyingkiran pewarna efluen tekstil. Jerapan adalah

antara teknik yang popular dan mempunyai potensi tinggi untuk menjerap pewama.

Teknik jerapan dengan menggunakan bahan penjerap jenis sayuran (vegetables

adsorbent) akan dikaji keberkesananya terhadap penyingkiran dua jenis pewama yang

berbeza iaitu pewama Naphthol Blue Black dan Malachite Green Oxalate (Moura et

aI. , 2004).

Page 20: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

6

2.2 PEWARNA

Sejak penemuan pewarna sintetik pada 1856, industri tekstil telah berkembang dengan

pesat dan telah menyumbang kepada perkembangan ekonomi dunia. Hasil keluaran

tekstil dunia pada tahun 1990 ialah 35 juta ton manakala anggaran pewarna yang

dihasilkan pada tahun yang sarna ialah 1 juta ton. Dua jenis gentian tekstil yang utama

ialah kapas (cotton) dan poliester (Walker, 1997).

2.2.1 Klasifikasi Pewarna

Pewarna diklasifikasi berdasarkan pada struktur kimianya atau applikasi

penggunaanya. Pengelasan pewama berasaskan struktur kimia arnat berguna kepada

ahli kimia kerana struktur kimia dalam pewarna memberi sifat kimia, contohnya

pewarna azo, dan nitro. Sistem pengelasan masa kini adalah berdasarkan applikasi

penggunaan pewama, contohnya pewarna asid, bes, reaktif dan terus (Kuo, 1992) dan

dinarnakan Color Index (C.l.). Kedua-dua system pengelasan ini mempunyai

kelebihan masing-masing dan oleh itu kadang-kala kedua-dua sistem digunakan

bersama. Jadual2.l menunjukkan contoh pengkelasan pewama dan kegunaannya.

Page 21: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

7

Jadual2.1 Sistem pengelasan pewama

Sistem pengelasan Contoh penggunaan Contoh Pewarna Aplikasi(C.I) Struktur Kimia Asid Azo, nitroso, nitro Sutera,nylon, Napthol Blue

kertas, ink, kulit Black (NBB) Bes Triarymethane, azo, Poliester,kertas, ink Malachite Green

azine Oxalate (MGO) Terus (Direct) Azo, oxazine, Kapas, rayon, Direct Blue 201

stilbene kertas, nilon Reaktif Azo, kapas, bulu haiwan, Reactive Black 5

anthraquinone, sutera, nilon formazan

(Sumber: Hunger, 2003)

Pigmen dan pewarna (dye) ialah dua jenis zat pewama (colorant) yang memberikan

wama. Perbezaan yang ketara ialah pigmen tidak larut dalam air, minyak dan resin

manakala pewama biasanya mudah larut. Pewama mempunyai keupayaan untuk

menyerap spektrum cahaya nampak padajulat lamda 400-800 (Lim, 2004).

2.2.2 Komposisi Pewarna

Pewama merupakan sebatian organik berwama yang mempunyai keupayaan memberi

kesan wama. Kumpulan atom tertentu yang memberikan kesan warna ke atas pewarna

ialah kromofor. Selain kromofor, auxokrom juga merupakan komposisi pewama yang

memberikan kesan warna. ladual 2.2 menunjukkan contoh-contoh kromofor dan

auxokrom.

Page 22: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

8

Jadual2.2 Kromofor dan auxochromes.

Kromofor Auxochromes

Kumpulan struktur Kumpulan struktur , Azo -N=N- Hidroksil - OH

Nitroso -NO Alkoksil - OR

Nitro - N02 Bromida - Br

Thio C=S Amina Primer, -NH2

Karbonil 0 Amine sekunder, -NHR II

/c~ Amina tertiari - NR2

(Sumber: Tan, 2004)

Jadual2.3 Struktur kromofor pewarna MGO dan NBB

Pewarna Nama struktur Formula Umun cas

struktur kumpulan

berfungsi

Napthol Azo -N=N- o-N:N-Q Pewarna

Blue Black asid,

(NBB) pewarna

anionik

(bercas

negatif)

Malachite T riary lmethane H

O?O Pewarna I

H-C-H Green H Bes,

Oxalate 0 pewarna

(MGO) kationik

(bercas

positif) ..

(Sumber: Lthe, 1997)

Page 23: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

9

2.2.3 Jenis Pewarna

Pewarna azo merupakan antara jenis pewarna yang kerap digunakan dalam industri

tekstil dengan 70% daripada pewarna reaktif ialah pewarna azo. Pewarna azo

mempunyai kumpulan kromofor -N=N- merupakan pewarna asid, reaktif dan bersifat

anionik. Apabila dilarutkan dalam air, ciri-ciri kumpulan azo yang berkeupayaan

menghasilkan elektron akan menyebabkannya kekurangan elektron, maka ia akan

bereas positif. Contoh pewarna azo ialah pewarna NBB (Lim, 2004).

a. Naphthol Blue Black (NBB)

Naphthol Blue Black juga dikenali Amido Balek lOB dengan C.I 20470. NBB

merupakan pewarna diazo kerana NBB mempunyai dua kumpulan azo - N=N-.

Pewarna NBB merupakan pewarna asid dan pewarna reaktif. Formula molekul NBB

air dan mempunyai nilai serapan maksimum pada panjang gelombang 618-200 nm.

Struktur molekul NBB ditunjukkan pada Rajah 2.1 (Lim, 2004).

Rajah 2.l.Struktur pewarna NBB

Page 24: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

10

h. Malachite Green Oxalate (MGO)

MOO merupakan pewama bes yang diaplikasi ke atas gentian sutera, bulu haiwan

(wool), kapas (cotton) dengan kehadiran mordant yang kebiasannya ialah logam untuk

meningkatkan affiniti pewarnaan ke atas fabrik. Formula molekul

molekul 927.00. Struktur MGO dalam bentuk serbuk kristal hijau ditunjukkan dalam

Rajah 2.2 (Tan, 2004).

Rajah 2.2 Struktur Pewarna MOO

Pewarna bes mempunyai kumpulan berfungsi kationik seperti -NR3+ atau

=NR2+. Pewarna bes akan menarik kumpulan anionik atau bahan berasid seperti

karboksiIat, sulfat dan fosfat (Tan, 2004).

Pewarna bes mempunyai kumpulan amino atau kumpulan aIkiIamino sebagai

auxokrom yang memberikan cas positif secara keseluruhannya dan seterusnya bersifat

kationik. Contoh pewarna dengan kumpulan amino sebagai auxokrom ialah

pararosanilin (basic red 9) dan kumpulan alkilamino untuk methylene blue (basic blue

Page 25: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

Abdullah Mohamad Said, 1999. Pengurusan Sumber dan Alam Sekitar. Shah Alam,

Biroteks.

35

Allen, S. 1., Gan, Q., Matthews, R, & Johnson, P. A, 2005. Kinetic modeling of the

adsorption of basic dyes by kudzu. J. of Colloid& Interface Science Article

in Press

Annadurai, G., Juang, R S., & Lee, D. 1., 2002. Adsorption of heavy metals from

water using banana and orange peels. Waf. Sci. & Tech. 47 (1), 185-190.

Azlin Marziah, M. , 2002. Penyingkiran Pewarna Methyl-Blue dan Basic Blue 24

Oleh Sisa Pertanian. Disertasi Izajah Sarjana Muda Sains, Universiti

Malaysia Sabah (Tidak diterbitkan)

Bal, K. E., Bal, Y, Lallam, A, 2004. Gross Morphology and Absorption Capacity of

Cell-Fibers from the Fibrous Vascular System of Loofah (Luffa cylindrical).

Textile Research Journal.

Bousher, A, Shen, X D., Edyvean, R G. J., 1997. Removal of colored organic matter

by adsorption onto low-cost waste materials. Wat. Res. 31 (8),2084-2092.

Boynard, C. A, Monteiro, S. N. & J. R. M. d'Almeida, 2002. Aspects of alkali

treatment of sponge gourd (Luffa cylindrica) fibers on the flexural properties

of polyester matrix composites. J of Applied Polymer Science 87 (12), 1927-

1932.

Boynard, C. A, & 1. R M. d'lmeida, 1999. Water absorption by sponge gourd (Iuffa

cylindrica)-polyester composite materials. Journal Of Materials Science Letters

18 (21), 1789 - 1791.

Chiou, M. S., Ho. P., & Li, H., 2005. Adsorption of anionic dyes in acid solutions

using chemically cross-linked chitosan beads. Dye and Pigments 60 (1), 69-84

Page 26: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

36

Filipkowska, u., Klimuik, E., Grabowski, S. , Siendlecka, E., 2002. Adsorption of

Reactive Dyes by Modified Chitin from Aqueous Solutions. Polish J.

Environmental studies 11 (4), 315-323.

Hill, D. 1., Hall, M. E., Homes, D. A, Lomas, M. dan Padmore, K, 1993. An

Introduction To Textiles Volume I V-Textile Wet Processing. UK: Eurotek.

Klaus Hunger, 2003. Industrial Dyes: Chemistry, Properties, Applications. Germany:

Wiley-VCH.

Kuo, W. G., 1992. Decolorizing dye wastewater with Fenton's Reagent. Wat. Res. 26

(7), 881-886.

Lazaridis, N. K, Karapantsios, T. D. & Georgantas, D. , 2003. Kinetic anaylisis for

removal of a reactive dye from aqueous solution onto hydrotalcite by

adsorption. Water. Research. 37 (2003) 3023-3033

Lewis, R. 1., 1997. Hawley's Condesed Chemical Dictionary. 13th ed. John Wiley &

Sons, New York, 227-228.

Lilie, R.D. dan Conn, H. 1., 1977. HJ. Conn's Biological Stains: a handbook on the

natural and uses of the dyes employed in the biological laboratory. Baltimore,

William & Wilkins.

Lim, M. L., 2004. Degradasi Larutan Pewarna Napthol Blue Black oleh Sistem Foto­

Fenton: Kesan pH Larutan Dan Kepekatan Ion Ferus. Disertasi Izajah Saljana

Muda Sains, Universiti Malaysia Sabah (Tidak diterbitkan)

Moreira, R. F. P. M., Peruch, M.G. & Kuhnen, 1998. Adsorption of textile dyes on

alumina. Equilibrium studies and contact time effects. Brazilian. Journal of

Chemical Engineering. 15 (1),

Malik, P. K. , 2004. Dye removal from wastewater using activated carbon developed

Page 27: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

37

from sawdust: adsorption equilibrium and kinectics. Journal of Hazardous

Materials 113 (1-3), 81-88

Mazali, I. 0 dan Os waldo, L. A. , 2005. Morphosynthesis: high fidelity inorganic

replica of the fibrous network of loofa sponge (Luffa cylindrical). Anais da

Academia Brasileira de Ciencias 77 (1)

Min, S. H , Park, 1. K., Han, 1. S. dan Shin, E. W .. , 2003. Mechanisme Of Cadmium

Ion Removal By Base Treated Juniper Fiber.Proceedings of the fA WPS2003

International Conference on Forest products Better Utilization of Wood for

Human. Earth and Future. Vol. I April 2003, Daejeon, Korea.

Nassar, M. M , Hamoda, M. F., & Radwan, G. H. , 1995. Adsorption Equilibria of

Basic Dyestuff onto Palm-Fruit Bunch Particles. Wat. Sci. Tech. 32 (11), 27-

32.

Pattanasupong, A, Nagase, H , Sugimoto, E., Hori, Y., Hirata, K , Tani, K , Nasu, M.,

dan Miyamoto, K , 2004. Degradation of Cabendazim and2, 4-

Dichlorophenoxyacetic Acid by Immobilized Consortium on Loofa Sponge.

Journal of Bioscience & Bioengineering 98 (1), 28-33

Ramakrishna, K R. & Viraraghavan, T., 1996. Dye removal using Peat. American

Dyestuff Reporter

Safatikova, M., Ptackova, L., Kibrikova, I. & Safaftk, 2004. Biosorption of water­

soluble dyes on magnetically modified Saccharomyces cervisiae subsp.

Uvarum cells. Chemosphere 59 (2005) 831-835.

Srivastava, S., Sinha, R., Roy, D. , 2003. Toxicological effects of malachite green.

Aquatic Toxicology 66 (2004),319-329.

Tan, S. 1.,2004. Photodegration of Malachite Green Oxalate: Effect ofH20 2

Page 28: MALACHITE GREEN OXALATE DAN ...eprints.ums.edu.my/3351/1/ae0000000470.pdfdiscrtasi bag; pcngljim scc-an kerj .. kursus dan pcnyclidikan. alau Laporan Projck Sarjana Muda (LPSM). 11

concentration. Disertasi Izajah Sarjana Muda Sains, Universiti Malaysia Sabah

(Tidak diterbitkan)

;umitomo Company. Technical Information Sumiftx Supra and Sumifix Dyes

(Exhaust dyeing) .. (Tidak diterbitkan)

Varanusantigul, P., Pokethitiyook, P., Kruatrachue, M . & Upatbam, Kinetic of basic

dye (methylene blue) biosorption by giant duckweed (Spirodela pol yrrhiza).

Env. Pol. 125 (2003), 385-392.

Veng, C. H, Chang, E. E. , & Chiang, P. C., 2001. Characteristics of new coccine dye

adsorption onto digested sludge particulates. Wat. Sci. Tech. 44 (10), 279-284.

Vong, P. K., & Yuen, P. Y , 1996. Decolorization and biodegradation of Me thy Red

by Klebsiella Pnuemonae RS-13 Wat. Res. 30 (7), 1736-1744

T oshida, H & Takeshi, T., 1997. Adsoprtion of direct dye on cross-linked chitosan

fiber: breakthrough curve. Wat. Sci. Tech. 35 (7) , 29-37.

10ura, L. M A., Goncalves, E. P. R. Amorim, M. T., Teles de Vasconcelos, L. A. &

Gonzalez Beca C. G., 2004. Adsorption of yellow lanasol 4g reactive dye in a

simulated textile effluent on gallinaceous feathers. European Water

Management Online http://www.ewaonline.de/joumal/online.htm

omboon, W., Mutitamongkol, P ., & .Tanpaiboonkul, P., 2002. Removal of Colored

Wastewater Generated from Hand-made Textile Weaving Industry. The 4111

Asia Pacific Roundtable for Cleaner Production Conference Oktober 21-24.

Yogyakarta,Indonesia p.52.

http://www.kmutt.ac.thlorganizationiResearch/Intellect/ssc22.htm