HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Hasil Pembuatan Blend Bioplastik Kitosan-Alginat
Pembuatan blend kitosan-alginat pada penelitian ini dengan menggunakan metode pencampuran yaitu larutan kitosan dan larutan alginat dicampurkan kemudian di cetak dalam bentuk film pada permukaan akrilik.
Gambar 4.1 Blend Komposit Kitosan-alginat 4.1.1.1 Analisa Kuat Tarik (Tensile Strength)
Hasil uji kuat tarik edible film dengan variasi kitosan-alginat dapat dilihat pada Gambar 4.2
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Stress(Mpa)
Strain (Mpa)
Gambar 4.2 Kuat Tarik Komposit Kitosan-Alginat Variasi 7:3
Berdasarkan hasil uji kuat tarik dari Gambar 4.2 menunjukkan perbedaan nilai pada setiap variasi 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, dan 4:6 diperoleh blend kitosan-alginat secara
32 break pada komposit secara berturut-turut 0,065, 0,043, 0,124, 0,0318, dan 0,0199%.
Pada variasi 7:3 nilai tensile strength berada pada 0,009 MPa dan elongation at break 0,043% hal ini menunjukkan dengan berkurangnya komposisi kitosan yang digunakan menurunkan nilai kuat tarik dari komposit namun dengan adanya penambahan komposisi alginat yang digunakan berperan baik pada nilai elongation at break komposit, hal ini dikarenakan alginat memiliki sifat elastisitas yang baik pada komposit. Adanya interaksi elektrostatik antara rantai polimer satu dengan polimer lain akan membatasi mobilitas sehingga mengurangi tingkat pemanjangan (Kanti, 2004).
4.1.1.2 Analisa Daya Serap Air (Derajat Swelling)
Pengkuran derajat pengembangan (swelling) dilakukan dengan menghitung massa film yang telah direndam dalam aquadest lalu ditiriskan dikurangi massa film sebelum direndam dibagi dengan massa film sebelum dikeringkan dikali dengan 100%. Dengan menguji tingkat swelling dapat diketahui jumlah molekul air yang diserap oleh massa suatu film.
Hasil uji persen daya serap air dengan variasi kitosan-alginat 7:3 dapat dilihat pada Gambar 4.3
Gambar 4.3 Grafik Batang Daya Serap Air Komposit Kitosan-Alginat
Berdasarkan Gambar 4.3 diatas dilakukan perbandingan dengan kitosan-alginat penambahan PVA, TiO2, dan ZnO untuk mengetahui bahwa dengan adanya
penambahan zat aditif dapat mengurangi persentase daya serap air. Komposit alginat dapat menyerap air hinggan 375%. Hal ini dikarenakan sifat larutan kitosan-alginat yang memiliki sifat hidrofilik dan pencampuran yang tidak homogen sehingga akan menambah daya serap terhadap air (Vasquez, 2012).
4.1.1.3 Hasil Scanning Scanning ElectronMicroscope(SEM)
Analisa Scanning ElectronMicroscope(SEM) dapat memberikan gambaran mengenai topologi permukaan pada komposit. Hasil analisa permukaan dari hasil SEM dapat dilihat pada Gambar 4.4
Gambar 4.4 Scanning ElectronMicroscope Kitosan-alginat
Pada hasil permukaan pencampuran larutan kitosan-alginat tidak terlihat homogen atau menyatu, kasar, dan terdapat retakan serat terbentuk dua lapisan.
Pemisahan fase ini terjadi pada saat proses pencampuran larutan kitosan-alginat yang tidak larut dengan sempurna. Hal ini sesuai dengan yang dilakukan oleh Rokhati 2012 bahwa pada komposit pencampuran kitosan dan alginat terlihat tidak homogen serta terbentuk dua lapisan. Karena adanya fenomena pemisahan fase molekul sehingga menghasilkan kompleksitas dan kekerasan film kitosan-alginat yang rendah.
Rendahnya kompleksitas dan kekerasan film kitosan-alginat disebabkan oleh adanya fenomena pemisahan fase molekul(Meng, 2010).
34 4.1.1.4 Analisis gugus fungsi dengan spektrofotometer Fourier Transform InfraRed (FTIR)
Spektroskopi FTIR didasarkan pada prinsip bahwa hamper semua molekul mengadsorpsi sinar infrared monoatomik dan molekul diatomic homopolar yang tidak mengadsorpsi sinar inframerah yang kerapatannya kurang dari 100 cm-1 diserap oleh sebuah molekul organic dan diubah menjadi energy putaran molekul (Rong, 2011). FTIR komposit kitosan-alginat dapat dilhat pada Gambar 4.5 tabel panjang gelombang pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Panjang Bilangan gelombang gugus fungsi Kitosan-Alginat
Sampel Bilangan Gelombang (cm-1) Gugus Fungsi Komposit
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
0,75
Gambar 4.5 FTIR Komposit Kitosan-Alginat
Berdasarkan hasil analisa FT-IR komposit kitosan-alginat pada Gambar 4.5 menunjukkan bahwa terdapat serapan gugus kitosan diantaranya yaitu serapan pada bilangan gelombang 3261 cm-1 yang menunjukkan vibrasi ulur –O-H streching yang didapat dari kitosan, serapan dengan intensitas 1540 cm-1 menunjukkan vibrasi –N-H dari kitosan, serapan pada bilangan 1400 cm-1 mennjukkan vibrasi –C=O bending dari senyawa alginat dan serapan 1034 cm-1 menunjukkan vibrasi –C-O yang menunjukkan serapan yang berasal dari alginat. Pada pencampuran ini tidak terjadi ikatan kimia karena dengan ditunjukkan masing-masing gugus yang masih muncul pada spektrum serapan infra red (Siswanto, 2013).
4.1.1.5 Hasil Analisa degradasi
Pengujian degradasi bertujuan untuk mengetahui laju degradasi bioplastik sehingga dapat diperkirakan berapa lama waktu yang dibutuhkan bioplastik hingga terurai. Uji degradasi dilakukan dengan soil burial test . sampel bioplastik dikubur didalam tanah dengan menjaga kestabilan suhu dan kelembaban tanah. Kemudian, bioplastik yang dikubur di dalam tanah ditimbang setiap satuan waktu. Pengujian degradasi dengan metode soil burial test ini dilakukan pada sampel bioplastik Kitosan-Alginat, dengan ukuran 2x6 cm seperti dalam Gambar 4.10. Tanah yang digunakan adalah tanah yang berasal dari lapangan luas. Pengujian dilakukan sevara langsung dengan mengubur sampel kedalah lubang gali tanah dengan kedalaman 10 cm. Massa bioplastik ditimbang setiap dua hari sekali selama 7 hari.
Sebelum dikubur kedalam tanah, bioplastik terlebih dahulu ditimbang.
Kemudian tiap dua hari sekali sampel dikeluarkan dari dalam tanah untuk ditimbang dalam keadaan kering. Persamaan 4.1 dapat digunakan untuk menghitung fraksi berat residual
% berat residual = 100% - (W1-W2) x 100%
W1 (4.1)
Dimana:
36 W2 = massa pada sampel pada hari ke 2, 4, 6 dan 7 (g)
Tabel 4.2 Uji Degradasi Bioplastik Komposit Kitosan-Alginat
sampel Massa Bioplastik (g)
0 hari 2 hari 4 hari 6 hari 7 hari Kitosan-Alginat 0,0525 0,0465 0,0332 0,000 0,000
Gambar 4.6 Grafik degradasi komposit Kitosan-Alginat
Uji persentase degradasi diamati selama tujuh hari dalam tanah untuk mengetahui perubahan berat pada komposit kitosan-alginat. Terlihat pada Gambar 4.6 mengalami penurunan berat sisa pada hari ke-2 ke-4, ke-6 dan hari ke-7. Pada berat hari ke-0 sebesar 0,052 g dan pada hari ke-6 komposit telah habis tergradasi dalam tanah. Hal ini membuktikan bahwa komposit yang dihasilkan selaras dengan daya serap air yang tinggi, mempengaruhi kekuatan rantai dan tingginya gaya antar rantai dari ikatan hidrogen antar gugus hidroksil pada rantai yang menyebabkan mudah berinteraksi dengan adanya aktivitas beberapa mikroba yang terdapat pada tanah uji penguburan(Lazuardi,2013).
4.1.2 Hasil Pembuatan Blend Komposit Kitosan-Alginat-Polivynil Alcohol