METODE PENELITIAN
3.3. Prosedur Kerja 1. Pembuatan Reagen
3.3.1.1. Pembuatan Larutan NaOH 2%
Sebanyak 20 g NaOH pellet dilarutkan dengan 500 mL air suling dalam gelas beker, kemudian diaduk hingga larut, lalu dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL, ditambahkan dengan air suling hingga garis tanda, dihomogenkan.
3.3.1.2. Pembuatan Larutan Buffer Asetat
Sebanyak 27 g NaOH pellet dan 75 mL asetat glasial dilarutkan dengan 1000 mL air suling dalam gelas beker, dihomogenkan.
3.3.1.3. Pembuatan Larutan NaOCl 1,7%
Sebanyak 35,4 mL NaOCl(p) 12% diencerkan dengan air suling hingga garis batas dalam labu takar 250 mL, dihomogenkan.
3.3.1.4. Pembuatan Larutan NaOH 17,5%
Sebanyak 175 g NaOH pellet dilarutkan dengan 250 mL air suling dalam beker gelas, diaduk hingga larut, lalu dipindahkan ke dalam labu takar 1000 mL, ditambahkan dengan air suling hingga garis tanda, dihomogenkan.
3.3.1.5. Pembuatan Larutan H2O2 10%
Sebanyak 333 mL H2O2(p) 30% diencerkan dengan air suling hingga garis batas dalam labu takar 250 mL, dihomogenkan.
3.3.1.6. Pembuatan Larutan HCl 2,5 N
Sebanyak 208,33 mL HCl(p) 37% diencerkan dengan air suling hingga garis batas dalam labu takar 1000 mL, dihomogenkan.
3.3.1.7. Pembuatan larutan Asam Asetat 1%
Sebanyak 10 mL asam asetat glasial diencerkan dengan air suling hingga garis batas dalam labu takar 1000 mL, dihomogenkan.
3.3.1.8. Pembuatan larutan standar Cd2+
3.3.1.8.1. Pembuatan Larutan Standar Cd2+ 1000 mg/L
Sebanyak 2,9039 g Cd(NO3)2.5H2O dimasukkan ke dalam gelas beker 250 mL yang berisi akuades, diaduk hingga seluruh kristal larut, dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL, ditambahkan air suling hingga garis batas dan dihomogenkan.
3.3.1.8.2. Pembuatan Larutan Standar Cd2+ 100 mg/L
Sebanyak 10 mL larutan induk Cd2+ 1000 mg/L dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL, kemudian ditambahkan air suling hingga garis batas dan dihomogenkan.
3.3.1.8.3. Pembuatan Larutan Standar Cd2+ 10 mg/L
Sebanyak 10 mL larutan induk Cd2+ 100 mg/L dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL, kemudian ditambahkan air suling hingga garis tanda dan dihomogenkan.
3.3.1.8.4. Pembuatan Larutan Standar Cd2+ 1 mg/L
Dipipet 10 mL larutan induk Cd2+ 10 mg/L dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL, kemudian ditambahkan air suling hingga garis tanda dan dihomogenkan.
3.3.1.8.5. Pembuatan Larutan Standar Cd2+ 10 µg/L
Dipipet 1 mL larutan induk Cd2+ 1 mg/L dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL, kemudian ditambahkan air suling hingga garis tanda dan dihomogenkan.
3.3.1.8.6. Pembuatan Larutan Standar Cd2+ 2 µg/L
Dipipet 20 mL larutan induk Cd2+ 10 µg/L dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL, kemudian ditambahkan air suling hingga garis tanda dan dihomogenkan.
3.3.2. Preparasi Serbuk Rumput Alang-alang
Alang-alang dibersihkan dan dicuci dengan air bersih. Dikeringkan di bawah sinar matahari sampai kering. Alang-alang yang sudah kering dipotong-potong dan dihaluskan dengan blender hingga menjadi serat halus.
3.3.3. Isolasi α-selulosa dari Rumput Alang-Alang
Ditimbang 75 g serbuk alang-alang dimasukkan ke dalam gelas beker, kemudian ditambahkan 1 L larutan NaOH 2% lalu dipanaskan pada suhu 100 0C selama 4 jam sambil diaduk di atas hot plate. Disaring dan dicuci residu hingga filtrat
netral. Selanjutnya diputihkan 1 L larutan yang terbuat dari larutan buffer asetat dan NaOCl 1,7% dengan perbandingan 1:1, dipanaskan pada suhu 80 0C selama 6 jam sambil diaduk di atas hot plate. Kemudian disaring dan dicuci residu hingga filtrat netral (Selverio et al. 2010). Selanjutnya ditambahkan dengan 500 mL larutan NaOH 17,5%, dipanaskan pada suhu 80 0C selama 30 menit sambil diaduk di atas hot plate.
Disaring dan dicuci residu hingga filtrat netral. Lalu ditambahkan dengan H2O2 10%, dipanaskan pada suhu 60 0C selama15 menit sambil diaduk dengan pengaduk magnet di atas hot plate. Disaring dan dikeringkan residu pada suhu 60 0C di dalam oven kemudian disimpan dalam desikator (Ohwoavworhua, 2005).
3.3.4. Pembuatan Selulosa Mikrokristal Alang-Alang
Serbuk α-selulosa dari alang-alang dihidrolisis dengan HCl 2,5 N dengan perbandingan serbuk: HCl 2,5 N (1:20) dan direfluks pada 105 ± 2OC selama 15 menit. Kemudian dilakukan pencucian dengan air suling sampai netral, dikeringkan dalam oven vakum pada 40OC dan tekanan 30 cmHg, dihaluskan dan disimpan untuk penelitian selanjutnya (Ohwoavworhua dan Adelakun, 2005a).
Selanjutnya selulosa mikrokristal yang diperoleh dikarakteristik sifat fisika-kimianya yaitu: pengujian FT-IR dan PSA.
3.3.5. Pembuatan Film Kitosan-Mikrokristal Selulosa (MCC) Alang-Alang Pembuatan film dari campuran kitosan dan selulosa mikrokristal dengan pelarut asam asetat (1%) menurut prosedur dalam literatur (Sudha,dkk. 2011).
Sebanyak 2 g kitosan dilarutkan dalam 100 mL asam asetat 1% diaduk hingga homogen. Selama 2 jam proses pelarutan, campuran diaduk dengan pengaduk magnetik stirer hingga dihasilkan larutan homogen. Film campuran kitosan kemudian dicetak di atas plat akrilik ukuran 15 cm x 15 cm hingga terbentuk lembaran film.
Film dikeringkan pada suhu ruang selama 2 hari.
Perlakuan yang sama dilakukan untuk perbandingan sebagai berikut:
Tabel 3.2. Perbandingan masa Kitosan dan Mikrokristal Selulosa (MCC)
No Kitosan Mikrokristal Selulosa (MCC)
1. 2 g 0 g
2. 1,9 g 0,1 g
3. 1,8 g 0,2 g
4. 1,7 g 0,3 g
3.4. Karakterisasi Film Kitosan/Selulosa Mikrokristal (MCC) Alang-Alang 3.4.1. Uji Kuat Tarik
Dalam penelitian ini digunakan standar ASTM (American Standard Testing Method) D638 Tipe 4. Standar ASTM yang diacu. Sampel diuji dengan alat tensile strength sesuai dengan ASTM D638 untuk polimer film akan diuji kuat tarik dengan ujung-ujung film dikaitkan pada alat uji dan beban penarik dipasang pada satuan beban kN (kilo Newton). Film ditarik hingga putus, besar beban penarik dan perubahan panjang pada saat putus dicatat. Film yang dihasilkan diukur ketebalannya menggunakan alat ukur ketebalannya dengan menggunakan alat ukur ketebalan mikrometer skrup dengan ketelitian 0,01 mm sebelum diuji kuat tarik. Ketebalan sampel berpengaruh terhadap pengujian kuat tarik. Uji ketebalan dilakukan dalam penelitian ini bertujuan menentukan nilai kuat tarik yang dapat dihitung untuk menghasilkan satuan MPa.
Sampel film diukur sesuai dengan ukuran spesimen pada Gambar 3.1 seperti berikut:
Gambar 3.1. Standar ASTM D638
3.4.2. Analisis Permukaan Spesimen dengan SEM
Analisis SEM dilakukan untuk mempelajari sifat morfologi dari film yang dihasilkan.
Hasil analisis SEM dapat kita lihat rongga-rongga hasil pencampuran kitosan, selulosa mikrokristal (MCC) alang-alang dan asam asetat. Informasi dari analisis ini akan mendapatkan gambaran seberapa baik bahan-bahan tersebut tercampur.
3.4.3 Analisis FT-IR
Film uji dijepit pada tempat sampel kemudian diletakkan pada alat FT-IR kearah sinar infra merah. Hasilnya akan direkam berupa aliran kurva bilangan gelombang terhadap intensitas.
3.4.4. Perlakuan dan Analisis Penyerapan Logam Cd2+ dengan Film Kitosan-Mikrokristal Selulosa (MCC) pada Larutan Standar
Film kitosan-mikrokristal selulosa (MCC) digunakan untuk menurunkan kadar logam Cd pada larutan standar. Tahapan penyerapan logam Cd2+ dengan menggunakan film kitosan dan film kitosan-MCC adalah sebagai berikut: (1) film kitosan dimasukkan dalam kolom yang berdiameter 8 cm, (2) sampel larutan standar dipipet sebanyak 50 mL kemudian dilewatkan melalui kolom yang telah berisi film kitosan, (3) hasil filtrasi dimasukkan ke dalam botol sampel untuk dianalisa dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) untuk mengetahui kadar logam Cd, (4) diperoleh data. Perlakuan yang sama dilakukan untuk film kitosan-MCC dengan variasi 1,9 g kitosan dan 0,1 g MCC; 1,8 g kitosan dan 0,2 g MCC: 1,7 g kitosan dan 0,3 g MCC sebagai berikut: (1) film kitosan-MCC dimasukkan dalam kolom yang berdiameter 8 cm, (2) sampel larutan standar dipipet sebanyak 50 mL kemudian dilewatkan melalui kolom yang telah berisi film kitosan-MCC, (3) hasil filtrasi dimasukkan ke dalam botol sampel untuk dianalisa dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) untuk mengetahui kadar logam Cd, (4) diperoleh data.
Adapun mekanisme penyerapan logam Cd dengan menggunakan film kitosan dan film kitosan-MCC ditunjukkan pada Gambar 3.2 seperti berikut:
Gambar 3.2. Skema peralatan penyerapan logam Cd dengan menggunakan film kitosan dan film kitosan-MCC