Teknik Analisis Mikroplastik.docx

Teknik Analisis Mikroplastik Prosedur kerja : Jurnal : Impacts of Microplastics on the Soil Biophysical Environment 1. Analisis Kualitatif Pasir lempung

o

Disimpan pada suhu 21±1 C

Microwave selama 3 menit

Pengayakan 630µm

Tanah eksperimen

700 gram tanah

Tanpa micorplastik

ditambah Microplastik

Tanah uji mikroplastik (A)

Tanah terkontrol (B)

70 gram campuran A dan B

Semua organisme yang ada di permukaan tanah dihilangkan

Analisis aktivitas mikroba, tampilan fisik, kepadatan,serta struktur tanah

Diletakkan dalam pot polypropylene

Diambil, lalu disimpan dalam o

suhu 4 C selama 4 hari

Dikubur setengahnya pada posisi yang acak pada area 4m

Dibiarkan selama 5 minggu

2

Analisis hasil ini melalui beberapa uji yaitu : 1. Hasil Eksperimen Kepadatan Tanah

Poliamida dan poliethylen menunjukkan penurunan yang tidak signifikan pada densitas tanah karena tidak terikat tanah secara kuat.

2. Hasil Eksperimen Kapasitas Muat Air

Saat konsentrasi mikroplastik dinaikkan maka akan menyebabkan penyebaran mikoplastik yang luas dikarenakan densitas tanah yang kecil sehingga memudahkan mobilitas mikroplastik untuk tersebar luas. Peningkatan kapasitas muat air menyebabkan kelembaban tanah dan evaporatransporation (proses penguapan air).

3. Hasil Eksperimen Kestabilan Agregat Air

Agregat adalah gumpalan yang stabil terbentuk saat adanya air. Terlihat polyester pada grafik memiliki anomali yang menurun artinya berpengaruh pada polyester. Semakin konsentrasi mikroplastik ditingkatkan maka kestabilan agregat airnya menurun. Polyester menyebabkan parameter beberapa biofisik tanah yaitu densitas tanah, kapasitas muat air dan struktur tanah (agregat). 4. Hasil Eksperimen Aktivitas Mikroba

Semakin naiknya konsentrasi mikroplastik maka aktivitas mikroba juga naik tetapi dalam penelitian ini belum terlihat pengaruh fungsi mikroplastik pada tanah.

2.

Analisis Kuantitatif Mikroplastik Polyethylene Terephtalate dalam Tanah melalui Spektrometri Termogravimetry-Mass

Prosedur : Penilaian Kualitas Debu PET Botol air daur ulang

o

o

-

Pemanasan 40 C – 310 C

-

Pendinginan 310 C – (-21 C)

-

Pemanasan -21 C – 310 C

-

Ditampilkan dalam Instrumen TA dibawah 50mL

o

o

o

1

-

o

-

-1

aliran N2 dan grafik termal ± 10 K min

Analisis DSC sebanyak 3x

Debu PET

Pasir lempung

A

Ditimbang dalam TGA dan dicampur

Kalibrasi I

Kalibrasi 2

42.982 – 50.792 mg tanah

Ditambahkan 0,284-2,015 mg botol daur ulang PET yang digiling/dihancurkan utk 5 konsentrasi mikroplastik yang berbeda 0,56−4,18% berat PET

Tanah (+PET) + 0,408 − 0,515 mg sistein

Tanah kosong 44.182−46.828 mg tanah

Ditambahkan tujuh konsentrasi 0,23−4,59% berat PET (0,107−2.238 mg)

Sampel

Spike

Semua sampel

•

-1

o

Diprirolisis 5K min dari 40 – 1000 C dibawah -1

•

aliran gas argon 20 mL min dalam TGA dengan chamber QMS 403 C Aëolos electron ionization quadrupole mass spectrometer Atur detector mode online untuk mendeteksi m/z

A

Percobaan Kontrol Kapiler Transfer Sampel PET (konsentrasi rendah)

Sample spiked -1

Pembersihan dan pemanasan 10 K menit dari o

Hasil Dihitung dengan SNR)

40-1000 C dalam sintesis aliran udara 50 mL -1

min dengan pirolisis kalsium oksalat hidrat (&tanpa kalsium oksalat hidrat)

SNR = B

𝑜 µ𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 , 300−600 𝐶 𝑜 𝜎𝑏𝑒𝑟𝑠𝑖ℎ , 40−1000 𝐶

Hasil Analisis

Gambar 1. Kurva TGA dan DTG kurva dan relatif m / z = 105 blanko tanah, debu PET murni (1.7274 mg), dan campuran 3,71 wt% (1,7364 mg) mikro plastik PET di dalam tanah.

Pada kurva TGA menunjukkan hilangnya massa sekitar 0,27 ± 0,03% berat antara 40 dan 150 ° C biasanya dianggap berasal dari kelembaban sisa tanah. Di atas 208 ° C, degradasi SOM menyebabkan hilangnya massa sekitar 1,53 ± 0,13% berat (dihitung hingga 380 ° C). PET murni terdegradasi antara 380 dan 650 ° C seperti yang ditunjukkan oleh kehilangan massa yang cukup besar dan disertai dengan puncak untuk m / z = 105. Puncak seperti itu tidak ada di tanah kosong tanpa PET. Sedangkan untuk PET murni, sampel tanah dibubuhi dengan mikroplastik PET kehilangan kelembaban sisa antara 40 dan 150 ° C. SOM terdegradasi di atas 208 ° C. Kehilangan massa antara 382 dan 650 ° C dikaitkan dengan degradasi PET.

Gambar 2. Kurva TGA − MS (kehilangan massa, bersama dengan relatif m / z = 105 dan 154) tanah dengan tiga konsentrasi yang berbeda dari Mikroplastik PET baik tanpa (kiri) atau dengan (kanan) sistein sebagai standar internal.

Sistein ditambahkan karena IS dengan cepat terdegradasi antara 205 dan 250 ° C. Terlepas dari IS, m / z = 105 dan 154 fragmen berevolusi dari pirolisis 1−5% berat PET di tanah (Gambar 2) sesuai dengan kehilangan massa PET pada kurva TGA. Meskipun sinyal-sinyal ini telah dilaporkan sebagai sinyal paling intensif yang terjadi selama degradasi termal PET, mereka tidak dapat dianggap sangat spesifik PET di tanah. Sampai batas tertentu, m / z = 105 dan 154 juga diproduksi selama pirolisis SOM dan polimer lainnya mengandung, mis., pemlastis phthalate. Namun, terkait MS sinyal ke kisaran suhu spesifik degradasi PET, yaitu, 300−650 ° C, memungkinkan kami untuk mengurangi deteksi false positive produk degradasi PET dan untuk menghubungkannya dengan konten PET nominal di tanah. Gangguan dapat terjadi ketika menganalisis tanah lain yang mengandung campuran kompleks berbagai polimer. Terlepas dari produk degradasi PET dan SOM, kehilangan massa yang tajam pada 205−250 ° C berhubungan dengan degradasi sistein yang ditambahkan sebagai IS (m / z = 33). Intensitas sinyal sistein linier dalam kisaran konsentrasi yang diantisipasi 0,25-1,78 % berat di tanah.

Gambar 3. Kurva kalibrasi PET (m / z = 105 dan 154) dalam tanah dinormalkan ke massa sampel ketika tidak ada standar internal (IS) ditambahkan (kiri) atau dinormalisasi ke m / z = 33 dari pirolisis sistein sebagai standar internal (kanan).

Kurva menunjukkan bahwa dengan internal standar menghasilkan regresi yang cukup baik jika dibandingkan tanpa internal standar. Penanggulangan Limbah Sampah Plastik Penumpukan limbah plastik tentu tidak dapat dibiarkan. Penanggulangan limbah plastik dengan cara mengubahnya di tanah tentu bukan merupakan solusi yang baik mengingat sifatnya yang sulit terurai di alam, apalagi dengan cara membakarnya dimana saat proses pembakaran dihasilkan senyawa kimia yang berbahaya bagi manusia. Sejatinya, penanggulangan sampah plastik yang paling efektif adalah memperbaiki perilaku. Perilaku hemat, sederhana, dan cinta lingkungan. Orang yang sederhana akan menerapkan prinsip reuse, misalkan memanfaatkan kembali botol dan plastik bekas. Orang yang hemat akan menerapkan prinsip reduce, misalnya mengurangi pemakaian barang-barang dari plastik. Sedangkan orang yang cinta lingkungan akan menerapkan prinsip recycle yaitu membuang sampah plastik pada tempat sampah anorganik. Inilah penanggulangan sampah plastik yang paling efektif. Semuanya akan berjalan apabila 3 prinsip ini disertai sikap sadar dan peduli terhadap lingkungan. Selain dalam tingkat perilaku, 3 prinsip diatas juga telah diterapkan dalam penanggulangan secara makro. Di beberapa negara maju memakai kantong plastik sendiri saat berbelanja diapresiasi dengan sebuah diskon belanja. Selain itu pabrik-pabrik pengolah sampah dengan mesin pencacah dan pendaur ulang sampah juga banyak didirikan. Para pahlawan pendaur ulang sampah yaitu "pengumpul sampah" (pemulung) jangan dilupakan jasanya. Berkat para pemulungnlah prinsip recycle bekerja lebih maksimal. Terdapat beberapa cara penanggulangan limbah plastik meliputi mengurangi penggunaan kantong plastik dengan menggantinya dengan alat/kain untuk membungkus barang atau dikenal dengan furoshiki, pengolahan limbah plastik menggunakan metode fabrikasi dan penggunaan plastik biodegradable yang lebih mudah terurai di alam.

1. Penggunaan Furoshiki untuk mengurangi limbah kantong plastik Istilah Furoshiki (Jepang) yang sebenarnya di Indonesia juga telah mengenal dengan sebutan “pundutan” (Banjar) atau “buntelan” (Jawa). Furoshiki merupakan teknik membungkus dan membawa barang dengan menggunakan sehelai kain persegi. Ukurannya bervariasi tergantung pada ukuran barang yang akan dibungkus atau dibawa. Teknik membungkus bervariasi sehingga semakin menambah nilai estetika buntelan tersebut. Barang yang bisa dibawa atau dibungkus seperti buku, kotak, botol dan sebagainya. 2. Pengolahan Limbah Plastik Menggunakan Metode Fabrikasi Penanggulangan limbah plastik dengan cara melakukan daur ulang merupakan salah satu solusi yang baik, dimana limbah plastik yang diolah selain meminimalkan penumpukan di alam juga produk yang dihasilkan memiliki nilai ekonomis. Salah satu cara proses daur ulang limbah plastik yaitu dengan metode fabrikasi. Langkah-langkah pengolahan limbah plastik dilakukan dengan menggunakan metode fabrikasi diantaranya (1) pemotongan yang merupakan tahapan pembuatan sampah kemasan plastik menjadi potongan-potongan kecil. Proses ini bertujuan untuk menyamarkan label produk, gambar, serta tulisan yang terdapat pada kemasan plastik sehingga produk yang dihasilkan tidak terlihat sebagai produk daur ulang dari sampah kemasan plastik, (2) pemanasan dan pelunakan, dilakukan pada potongan-potongan sampah kemasan plastik menjadi bentuk lembaran sehingga memudahkan pengaplikasian material tersebut di proses-proses selanjutnya, (3) pembentukan dan pencetakan, dimana proses pembentukan dilakukan dengan cara melunakan material sampah plastik menggunakan heat transfer kemudian dicetak. Pencetakan material sampah kemasan plastik dilakukan seperti proses pembentukan keramik menggunakan cetakan master yang terbuat dari material tahan panas seperti gypsum, silicon rubber,kayu, batu dan sebagainya, (4) pengerjaan menggunakan mesin adalah proses pembentukan material daur ulang dilakukan menggunakan alat pertukangan baik yang sederhana maupun yang canggih untuk mencapai suatu kondisi material yang diinginkan, dan (5) penghalusan atau proses finishing merupakan proses terakhir yang dilakukan setelah melalui proses-proses sebelumnya. Pada proses finishing dilakukan pelapisan clear spray agar material hasil daur ulang terlihat rapi dan mengkilap. Produk yang dihasilkan dari pengolahan limbah plastik dengan menggunakan metode fabrikasi dapat diaplikasikan pada berbagai kerajinan kreatif yang mempunyai nilai seni dan nilai ekonomi yang tinggi.

Bagan Tahapan pada Metode Fabrikasi

3. Penggunaan plastik biodegradable Penggunaan plastik biodegradable merupakan salah satu cara yang juga ampuh untuk menanggulangi limbah plastik, dimana sifat dari plastik biodegradable yang ramah lingkungan menjadikannya pilihan yang tepat sebagai solusi untuk ketergantungan kita terhadap penggunaan kantong plastik. Pentingnya tanggung jawab konsumen dari industri terhadap lingkungan harus terus ditingkatkan. Bagi sektor industri yang memproduksi bahan plastik biodegradable, ini adalah kunci keuntungan sebab biopolimer dapat mengurangi bahan organik setelah pembuangan. Meskipun plastik sintetis adalah pilihan yang lebih layak secara ekonomis dibandingkan plastik biodegradable, akan tetapi peningkatan ketersediaan plastik biodegradable akan memungkinkan banyak konsumen untuk memilihnya karena ramah lingkungan. Proses bahan biopolimer dalam pengembangannya paling menjanjikan karena bahan tersebut menggunakan sumber daya terbarukan. Plastik biodegradable yang mengandung pati atau serat selulosa tampaknya yang paling mungkin akan mengalami pertumbuhan yang positif dalam penggunaannya, namun infrastruktur yang diperlukan untuk memperluas pasar komersil masih diperlukan waktu yang panjang dan biaya yang mahal.

Referensi : Nasution, Reni, S., 2015, Berbagai Cara Penanggulangan Limbah Plastik, Journal of Islamic Science and Technology, Vol 1 (1). David, J., Steinmetz, Z., Kucerik, J and Schaumann, G. E., 2018, Quantitative Analysis of Poly(ethylene terephthalate) Microplastics in Soil via Thermogravimetry-Mass Spectrometry, Anal. Chem, 90, 8793-8799. Machado, A. A. de Souza., Lau, C. W., Till, J., Kloas W., Lehmann, A., Becker, R and Rillig, M. C., 2018, Impacts of Microplastics on the Soil Biophysical Environment, Environ. Sci. Technol, 52, 9656-9665.