BAB 1 PENDAHULUAN
2.6 Selulosa Tekstil Antimikroba Permanen
Pemanfaatan bahan bambu sebagai serat tekstil dalam skala industri memang belum populer karena masih bersaing dengan bahan serat alam lainnya, seperti kayu dan biomassa limbah pertanian (Fu et al., 2012). Sehubungan ketersediaannya di Indonesia cukup melimpah, maka pemanfaatannya sebagai serat tekstil yang terbarukan perlu diperhatikan untuk mendukung prospek industri kecil dan rumahtangga (Nayak et al., 2016). Serat bambu dapat diolah menjadi serat rayon dengan pelarut CS2, dan bahkan dapat diolah menjadi rayon nanokomposit dengan pengisi nanoZnO (Sheikh et al., 2014). Kohler (2012) menyatakan bahwa pemanfaatan rayon bambu sebagai bahan tekstil untuk sprei dan kain linen tempat tidur.
Bahan tekstil antimikroba dewasa ini semakin diperlukan terutama untuk pakaian dalam dan kaus kaki yang sangat rentan terpapar dan bahkan menjadi media hidup mikroba, bakteri dan jamur (Gokarneshan et al., 2017). Pengolahan bahan tekstil antimikroba yang sekarang umumnya menggunakan pengisi logam nanopartikel berbasis perak (Ag) maupun Ag/Cu (Filipowska et al., 2011). Bahan pengisi nanopartikel antimikroba logam tersebut dicampurkan secara homogen dalam matriks rayon dan dibentuk menjadi benang dengan proses mikrospinning (Paszkiewicz et al., 2016). Hasan (2015) telah melapisi serat wool dengan senyawa antimikroba golongan ammonium kuarterner: [2-(akriloiloksi)etil] trimetilammonium klorida (AETAC) dan polimer bioaktif kitosan untuk menghasilkan serat tekstil antimikroba. Sifat antimikroba serat wool-terlapisi-polimer bioaktif tersebut diuji terhadap bakteri Gram-positif dan Gram-negatif, Staphylococcus aureus dan Klebsiella pneumoniae serta terhadap jamur Aspergillus fumigatus (Tusief et al., 2015). Sifat antimikroba dari serat tekstil tersebut cukup efektif, namun bila dimanfaatkan dalam kontak dengan media ekstraktif, nanopartikel maupun pelapis antimikroba tersebut dapat tercuci dan bahkan dapat menyebabkan kontaminasi ke dalam media. Bahan tekstil selulosa antimikroba permanen adalah bahan tekstil selulosa termodifikasi kimia dengan senyawa antimikroba bergugus fungsi aktif atau terpolimerkan (Shaikh et al., 2012).
Gambar 2.1 Struktur senyawa antimikroba [2-(akriloiloksi)etil] trimetil amonium klorida (AETAC) (Hassan, 2015).
Mekanisme antibakteri dalam menghambat atau membunuh bakteri adalah:
a. Penghambatan sintesis dinding sel, dengan cara menghambat pembentukan peptidoglikan sehingga menimbulkan lisis pada sel. Contohnya sefalosporin, penisilin, dan ß-laktam.
b. Merusak membran sel sehingga makromolekul dan ion keluar dari sel, kemudian sel rusak atau terjadi kematian. Contohnya polimiksin B dan daptomisin.
c. Penghambatan sintesis protein pada ribosom bakteri. Contohnya aminoglikosida, tetrasiklin, kloramfenikol, makrolida.
d. Penghambatan sintesis asam nukleat dengan penghambatan proses transkripsi dan replikasi. Contohnya rifampisin dan kuinolon.
e. Mengganggu jalur metabolisme bakteri. Contohnya sulfonamid dan trimetoprim (Nester et al., 2012).
Teknik mengaplikasikan zat antibakteri ke dalam tekstil dapat dilakukan dengan berbagai cara bergantung pada sifat zat antibakteri dan jenis serat tekstilnya.
Untuk aplikasi pada serat sintetik, zat antibakteri dapat ditambahkan ke dalam bahan polimer sebelum proses pembuatan serat. Cara ini merupakan yang terbaik karena zat antibakteri terikat secara fisik di dalam serat sehingga memiliki ketahanan yang cukup kuat. Cara lain adalah dengan pelapisan, yaitu cara pad-dry-cure yang juga pernah dilakukan dalam mengaplikasikan zat antibakteri seperti triklosan baik pada kain dari serat alam maupun serat sintetik. Cara berikutnya adalah dengan melakukan modifikasi permukaan melalui pembentukan jaringan interpenetrasi (Liu et al., 2011). Immobilisasi poliamida ke dalam polietilenatereftalat (PET) melalui pembentukan jaringan interpenetrasi, telah terbukti menghasilkan biosida yang efektif (Liu, 2010). Cara lain yang banyak dikembangkan adalah metode kimia, yaitu dengan melakukan grafting polymerization, pembentukan ikatan kovalen dan ion-exchange/chelation. Metode kimia dengan cara pembentukan ikatan kovalen dapat dilakukan pada serat alam dan serat regenerasi seperti katun, wool dan viscose.
Karena beragamnya kondisi reaksi grafting, maka hanya reagen yang reaktif tinggi seperti aldehida, gugus alkil terhalogenasi, epoxida, asilklorida yang dapat digunakan untuk modifikasi kovalen (Chattopadhyay, 2013).
2.7 Anhidrida Maleat (AM)
Anhidrida Maleat (cis-butenadioat anhidrida, anhidrida toksilat, dihidro-2,5- dioksofuran) memiliki rumus kimia C4H2O3. Dalam keadaan murni, Anhidrida Maleat tidak berwarna atau berwarna putih padat dan memiliki bau yang tajam.
Anhidrida Maleat biasa digunakan dalam penelitian polimer sebagai senyawa penghubung (kopling agent) karena mempunyai gugus polar dan non polar. Maleat anhidrida memiliki berat molekul 98,06, larut dalam air, meleleh pada temperatur
60oC, mendidih pada 202oC dan spesifik gravity 1,5 g/cm3. Anhidrida Maleat merupakan senyawa vinil tidak jenuh yang merupakan bahan mentah dalam sintesa resin poliester, pelapisan permukaan karet, deterjen, bahan aditif dan minyak pelumas, plastisizer dan kopolimer. Anhidrida Maleat mempunyai sifat kimia yang khas yaitu adanya ikatan etilenik dengan gugus karbonil di dalamnya, ikatan ini berperan dalam reaksi adisi senyawa organik (Wirjosentono, 2013).
Gambar 2.2 Struktur Anhidrida maleat (Farhan et al., 2017).
2.8 Inisiator
Inisiator merupakan sumber radikal bebas dalam polimerisasi emulsi. Dalam hal ini radikal bebas merupakan atom atau gugus apa saja yang memiliki satu atau lebih elektron tidak berpasangan, dengan adanya inisiator maka inisiasi yang merupakan tahap awal polimerisasi akan berlangsung. Inisiator bukan katalis yang sebenarnya. Hal ini dikarenakan inisiator dipakai dalam jumlah tertentu pada reaksi kimia.
Inisiator yang umum digunakan dalam polimerisasi emulsi diantaranya adalah inisiator termal dan redoks. Inisiator termal yaitu inisiator yang tidak stabil terhadap panas dan akan terdekomposisi menjadi radikal pada suhu tertentu sesuai dengan strukturnya. Contoh inisiator termal adalah persulfat, organik peroksida dan hidroperoksida. Sedangkan inisiator redoks yaitu inisiator yang menghasilkan radikal bebas melalui reaksi oksidasi reduksi pada temperatur yang relatif rendah. Inisiator sering digunakan untuk membentuk radikal bebas. Kebanyakan polimer sintetik secara komersil dapat dihasikan melalui proses polimerisasi reaksi rantai yang kadang-kadang disebut polimerasi adisi.
Dalam penelitian ini digunakan inisiator termal, yaitu ammonium persulfat (APS). Alasan digunakannya inisiator termal karena dibanding dengan inisiator redoks, inisiator termal lebih stabil (colloidal stability), hal ini dikarenakan adanya gugus sulfat yang bermuatan negatif disetiap ujung rantai polimer yang akan terbentuk (Urban, 2002).
N
Gambar 2.3 Struktur Amonium persulfat (Dwisatria, 2012).
Adapun spesifikasi dari Amonium persulfat dapat ditunjukkan pada tabel 2.1 berikut.
Tabel 2.1 Spesifikasi amonium persulfat (Dwisatria, 2012)
Rumus molekul (NH4)2S2O8 Keterangan * : Nilai pendekatan dan tergantung pada pH
2.9 Reaksi Grafting
Sebuah kopolimer graf adalah sebuah polimer dimana menempel satu atau lebih spesies blok pada rantai.
Contoh M-M-M-M-X-M-M-M-M
G
G G G
M = monomer X = unit rantai yang diserang G = rantai cabang
2.9.1 Metode Grafting
A. Mekanisme Radikal Bebas
Adalah metode tertua dan terluas penggunaannya karena relatif sederhana.
Ada 5 metode grafting dengan mekanisme radikal bebas, yaitu:
1. Metode Kimia (chemical method)
Radikal bebas dilepaskan oleh inisiator seperti benzoil peroksida (BPO) atau azobisisobutironitrik (AIBN).
2. Metode Fotografting
Kelompok khromoponik dipolimer menyerap radiasi elektromagnetik pada daerah visibel dan elektromagnetik. Hasilnya pemutusan ikatan dan kemudian pada dekomposisi radikal dimana menghasilkan inisiasi grafting.
Contoh: Metilmetakrilat tergrafting pada poly (metil-vinil-keton).
3. Metode Radiasigrafting
Pada metode ini kopolimer graft dimulai pada daerah radikal pada rantai polimer dengan energi radiasi yang tinggi pada daerah vakum atau medium lainnya.
4. Metode Plasmagrafting
Grafting plastik seperti fiber dengan pemberian sinar. Dengan suhu yang rendah merupakan sistem yang kompleks untuk elektron, atom, spesies ionisasi dan pelepasan atom dan molekul.
5. Metode Kimia mekanik grafting
Mekanisme yang bersifat reaktif dan ultrasonik menyebabkan polimer mengalami degradasi disebabkan oleh sebuah radikal bebas.
B. Mekanisme ionik
Merupakan teknik yang baik untuk persiapan kopolimer graft. Metode ini dibagi dua yaitu :
1. Metode Anionik
Graft kopolimerisasi mengalami inisiasi oleh anion dengan reaksi basa dengan asam proton pada rantai utama polimer.
Contoh: Poliamida dilapisi dengan logam natrium dalam larutan amonia dan mengalami grafting dengan unit monomer.
2. Metode Kationik
Reaksi inisiasi diantara alkil halida dan asam lewis merupakan contoh untuk kationik grafting.
C. Mekanisme koordinasi
Stereospesifik inisiator memberikan stereo blok kopolimer mengandung rangkaian isotaktik dan heterotaktik. Greber menggrafting hidrokarbon kedalam poli (stirena-cobutadiena) menggunakan ziegler natta.
D. Mekanisme Coupling
Polimer yang mengandung hidrogen yang aktif digunakan untuk sintesis kopolimer graft, poly (etilena oksida) adalah grafting yang mudah kedalam nilon.
Faktor-faktor yang mempengaruhi daerah grafting pada polimer adalah:
a. Struktur dasar sebuah polimer
b. Struktur dasar monomer dan komonomer c. Struktur dan konsentrasi inisiator
d. Efisiensi kecepatan proses; Efisiensi kecepatan monomer dan inisiator dengan polimer, Efisiensi kecepatan proses menentukan konsentrasi reaktan
e. Suhu; proses suhu yang tinggi secara umum menyebabkan polimer mengalami degradasi, mengurangi half-life inisiator, mengubah kecepatan atau kespesifikan reaksi (Singh, 1992).
2.10 Selulosa
Selulosa merupakan komponen utama kayu dan serat tanaman, sedangkan katun yang berasal dari kapas merupakan selulosa murni. Selulosa tidak larut dalam air dan bukan merupakan karbohidrat pereduksi. Jika dihidrolisis dalam suasana asam akan menghasilkan banyak molekul o-glukosa. Selulosa memiliki ikatan beta pada unit-unit monosakaridanya, dan merupakan poli beta-D-glukopiranosida, yang
diantara monomer-monomernya berikatan secara 1-beta-4-beta glikosida. Selulosa umumnya terdiri dari sekitar 300.000 satuan monomer dan mempunyai berat molekul berkisar dari 250.000 sampai lebih dari 1.000.000 g/mol, dengan rumus molekul (C5H10O5)n. Di dalam molekul selulosa, monomer-monomernya tersusun secara paralel (Riswiyanto, 2009).
Selulosa merupakan salah satu biopolimer alam terbanyak. Polimer ini bersifat dapat diperbaharui, dan dihasilkan setiap tahunnya sebanyak 1,5 x 1011 ton sehingga menjadi sumber bahan mentah terbesar di dunia. Selulosa merupakan senyawa yang bersifat higroskopis, tidak larut tetapi mampu untuk mengembang di dalam air, asam encer dan beberapa pelarut. Kelarutan dapat diperoleh dengan asam pekat tetapi mengalami degradasi besar melalui hidrolisis asetal (glikosidik). Larutan basa menyebabkan pengembangan yang besar dan pemutusan ikatan dengan hemiselulosa. Reaksi kimia dari selulosa terjadi oleh polimorpik alami. Bentuk amorf yang kurang teratur lebih reaktif dibanding bentuk kristal yang teratur sehingga reaksi kimia awal terjadi pada permukaan amorf yang kurang teratur pada serat selulosa (Coffey et al., 1995).
Gambar 2.2 Struktur Selulosa (Voronova et al, 2015).
Selulosa adalah senyawa seperti serabut, liat dan tidak larut dalam air dan ditemukan di dalam dinding sel pelindung tumbuhan, terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan. Kayu terutama mengandung selulosa dan senyawa polimer lain. Selulosa tidak hanya merupakan polisakarida struktural ekstraselular yang paling banyak dijumpai pada dunia tumbuhan, tetapi juga merupakan senyawa yang paling banyak diantara semua biomolekul pada tumbuhan atau hewan. Selulosa merupakan homopolisakarida linear
tidak bercabang, terdiri dari 10.000 atau lebih unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan β 1,4 glikosida senyawa ini akan kelihatan seperti amilosa dan rantai utama glikogen (Lehninger, 1988).
Selulosa merupakan senyawa organik yang paling berlimpah yang merupakan homopolimer linear terdiri dari unit D-glukopiranosa (sehingga disebut unit anhidroglukosa) yang memiliki ikatan β 1,4 glikosida. Meskipun selulosa memiliki struktur molekular yang unik dan sederhana, struktur supramolekular yang kompleks dapat dibentuk sehingga memiliki pengaruh pada sifat kereaktifannya pada modifikasi kimia. Selulosa tidak larut dalam air dan memiliki DP lebih dari 30.
Dalam pelarut organik yang umum, menghasilkan ikatan hidrogen yang kuat yang dibentuk dari gugus hidroksil dan cincin dari jembatan atom oksigen diantara keduanya dan diantara rantai polimer (Heinze et al. 2006).
Selulosa terdapat pada beberapa invertebrata dan terutama pada tanaman sebagai komponen struktural. Sel mamalia tidak mampu memecah ikatan β 1,4 selulosa. Hanya hewan memamah biak dan beberapa jenis hewan lainnya yang mengandung flora bakteri pemecah selulosa dapat menggunakan selulosa sebagai sumber energi. Pada manusia, selulosa yang tidak dapat dicerna ini penting sebagai pengisi usus (Robert, 1996).
2.10.1 Sifat Kimia Selulosa
Berdasarkan struktur kimia selulosa, selulosa terdiri dari karbon (44,44%), hidrogen (6,71%) dan oksigen (49,39%). Rumus kimia selulosa (C6H10O5)n dimana n disebut sebagai derajat polimerisasi (DP) yang mempresentasikan jumlah gugus glukosa di dalam glukosa.
Sifat kimia selulosa erat hubungannya dengan struktur kimia selulosa. Setiap cincin selulosa mempunyai tiga hidroksil aktif yaitu satu gugus hidroksil primer dan dua gugus hidroksil sekunder. Oleh karena itu selulosa memiliki beberapa jenis reaksi yang berhubungan dengan gugus hidroksil selulosa. Tetapi ketiga hidroksil tersebut juga dapat membentuk ikatan hidrogen di antara molekul. Ikatan hidrogen tersebut memiliki pengaruh yang kuat terhadap morfologi dan reaktifitas rantai selulosa, khususnya pada ikatan hidrogen intermolekul yang dibentuk oleh C3 dan oksigen yang berdekatan pada cincin molekul. Ikatan-ikatan hidrogen ini tidak hanya
dapat memperkuat integritas linier dan rigiditas molekul selulosa tetapi juga dapat mengatur rantai molekul untuk bersusun secara berdekatan membentuk daerah dengan kristalitas yang tinggi (Gea, 2018).
2.10.2 Sifat Fisika Selulosa
Hidroksil bebas dari selulosa mempunyai atraksi kuat terhadap banyak pelarut dan larutan, tetapi kemampuan mengabsorpsi air hanya bisa dilakukan di daerah amorf, tidak pada daerah kristalin. Di dalam proses penyerapan air, ikatan hidrogen di daerah amorf pada selulosa dapat dipisahkan, dan ikatan hidrogen di dalam molekul selulosa digantikan oleh ikatan hidrogen antara molekul selulosa dan molekul air sehingga membentuk ikatan hidrogen baru, dan beberapa ikatan hidrogen di dalam molekul selulosa tetap. Hal ini berhubungan dengan swelling selulosa (Gea, 2018).
2.10.3 Jenis-jenis Selulosa
Berdasarkan Derajat Polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dapat dibedakan menjadi tiga jenis :
1. Selulosa alfa adalah selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan Derajat Polimerisasi (DP) 600 – 1500 sebagai penentu tingkat kemurnian selulosa. α-selulosa dapat digunakan sebagai penduga atau penentu tingkat kemurnian dari suatu selulosa. Selulosa dengan derajat kemurnian α lebih besar dari 92% dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan propelan atau bahan peledak. Untuk kualitas dibawahnya digunakan sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri kain (Sugiyama, 1991).
2. Selulosa beta adalah selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5%
atau basa kuat dengan DP (Derajat Polimerisasi) 15 – 90 dan juga dapat mengendap bila di netralkan.
3. Selulosa gamma adalah sama seperti selulosa beta, tetapi Derajat Polimerisasinya kurang dari 15 (Widodo, 2012).
2.10.4 Serat Selulosa
Serat selulosa merupakan salah satu sumber daya alam yang melimpah, dapat diperbaharui, dan ramah lingkungan. Kebutuhan serat alam akan terus meningkat seiring dengan meningkatnya kebutuhan bahan-bahan yang ramah lingkungan (Mulyawan et al, 2015).
Serat dicirikan oleh modulus dan kekuatannya yang tinggi, elongasi (daya rentang) yang baik, spinabilitas (kemampuan untuk diubah menjadi filamen-filamen) dan sejumlah sifat-sifat lain yang bergantung pada apakah ia dipakai dalam tekstil, kawat, tali, kabel dan lain-lain. Sifat-sifat serat lainnya yang dapat dimasukkan adalah daya serap (dyeability), resistensinya terhadap bahan kimia, serangga dan jamur, kekusutan, dan luster. Serat dikelompokkan menjadi dua, yaitu serat alam dan serat sintetis. Serat alam yang utama ada dua yaitu kapas yang merupakan selulosa polisakarida dan wol yang merupakan suatu protein. Selulosa tidak larut dalam air, tidak berasa, dan bukan merupakan karbohidrat pereduksi. Jika dihidrolisis dalam suasana asam akan menghasilkan banyak molekul D-Glukosa. Selulosa mempunyai ikatan β pada unit-unit monosakaridanya, dan merupakan poli-D-glukopiranosa.
Selulosa sebagai polimer karbohidrat mempunyai struktur molekular yang merupakan pengulangan unit β-D-glukopiranosa yang terikat secara kovalen antara gugus OH pada atom karbon C4 dan C1 (β-1, 4-glucan). Polimer ini merupakan rantai-rantai atau mikrofibril yang mengandung sampai 14.000 satuan unit D-Glukosa. Unit-unit ini terdapat sebagai berkas-berkas terpuntir mirip tali, yang terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen. Serat selulosa adalah suatu adsorben yang mempunyai luas permukaan besar, derajat swelling yang tinggi dalam air (Setiawan, 2012).
2.10.5 Modifikasi Serat Selulosa
Modifikasi pada selulosa dapat mengubah sifat fisik dan kimianya sehingga memiliki sifat yang baru. Modifikasi selulosa dengan teknik pencangkokan dapat menghasilkan penukar ion (Puspitasari, 2008). Prinsip yang digunakan dalam modifikasi selulosa secara langsung antara lain dengan esterifikasi, eterifikasi, halogenasi dan oksidasi. Modifikasi gugus fungsi pada selulosa dilakukan dengan cara derivatisasi gugus-gugus hidroksil pada posisi 2, 3, dan 6 dari selulosa. Proses
tersebut menghasilkan produk yang kurang selektif bila digunakan sebagai penukar ion. Hal ini dapat dipahami karena jumlah gugus aktif penukaran ionnya sedikit dan tidak semua gugus hidroksil dapat diderivatisasikan karena alasan sterik dan reaktivitas.
Metode yang sampai sekarang masih berkembang adalah metode pengcangkokkan. Selulosa dicangkok dengan suatu monomer yang dapat dijadikan sebagai anion untuk mengikat kation dan sebagai pengkelat ion logam atau dengan mengfungsionalisasikan kembali monomer yang telah tercangkok tersebut dengan monomer lain yang dijadikan sebagai pengkelat ion logam sehingga kapasitas dan selektivitas pertukaran ionnya dapat ditingkatkan. Pengcangkokkan dilakukan untuk mendapatkan serat selulosa termodifikasi yang sesuai dengan aplikasinya yaitu sebagai penukar ion, adsorben logam berat, dan perbaikan sifat fisik dan kimia dalam bidang tekstil (Setiawan, 2012).
2.10.6 Mekanisme Kopolimerisasi Cangkok pada Permukaan Serat Selulosa Kopolimerisasi cangkok monomer vinil untuk modifikasi sifat permukaan serat selulosa telah banyak dilakukan untuk mendapatkan gugus-gugus fungsi tertentu dan memberikan kekuatan mekanik yang baik. Hasil kopolimerisasi cangkok telah banyak digunakan sebagai penukar ion, biomaterial, biosensor, katalis polimer, dan sebagai adsorben protein dan zat warna. Sifat-sifat serat tercangkok seperti kemampuan menyerap air (wetability), permeabilitas dan ketahanan termal sangat dipengaruhi oleh rantai-rantai yang tercangkok pada permukaan serat (Basuki, 2000).
2.11 Karakterisasi
2.11.1 Fourier Transform Infrared (FTIR)
Fourier transform infrared (FTIR) adalah teknik yang digunakan untuk mendapatkan spektrum inframerah penyerapan, emisi, fotokonduktivitas atau hamburan Raman dari padat, cair atau gas. Spektrometer FTIR secara bersamaan mengumpulkan data spektral dalam berbagai spektrum yang luas. Hasil spektrum memperlihatkan absorbsi dan transmisi molekular, membentuk sidik jari molekul sampel. Seperti halnya sidik jari, tidak ada dua struktur molekul berbeda yang memiliki spektrum inframerah yang sama. Hampir semua molekul menyerap sinar
inframerah dan masing-masing molekul hanya menyerap sinar inframerah pada frekuensi tertentu. Hal ini menunjukkan karakteristik khas untuk setiap molekul.
Masing-masing jenis molekul hanya menyerap pada frekuensi tertentu dan akan terbentuk pola spektrum absorpsi yang khas atau sidik jari pada spectrum inframerah.
Sistem analisis spektroskopi inframerah (IR) telah memberikan keunggulan dalam mengkarakterisasi senyawa organik dan formulasi suatu material. Analisis inframerah (IR) akan menentukan gugus fungsi dari molekul yang memberikan regangan pada daerah serapan inframerah. Tahap awal identifikasi suatu senyawa, harus diketahui pita serapan yang karakteristik untuk masing-masing senyawa dengan membandingkan spektrum yang telah dikenal. Pita serapan yang khas ditunjukan oleh monomer penyusun material dan struktur molekulnya (Lawson, 2001).
Pada suhu biasa molekul-molekul organik dalam keadaan vibrasi yang tetap.
Setiap ikatan memiliki frekuensi rentang (streching) dan bengkok (bending) yang karakteristik dan dapat menyerap sinar pada frekuensi tertentu. Vibrasi dua atom yang dihubungkan secara ikatan kimia dapat dianalogikan dengan dua massa/bola yang dihubungkan dengan pegas. Berdasarkan analog ini kita dapat membayangkan untuk merentangkan pegas membutuhkan tenaga yang lebih besar daripada membengkokannya. Ini berarti tenaga rentang ikatan lebih besar daripada tenaga untuk membengkok. Serapan rentang ikatan akan mucul pada frekuensi yang lebih tinggi dalam spektrum inframerah daripada serapan bengkok dari ikatan yang sama.
Bila dicermati, dalam kimia organik molekul dua tom tidak lain merupakan gugus fungsi. Gugus fungsi adalah gugus yang menentukan sifat-sifat senyawa. Hingga dapat disimpulkan bahwa kegunaan spektrometri inframerah secara kualitatif adalah untuk menentukan gugus fungsi (Sastrohamidjojo, 2013).
2.11.2 Scanning Electron Microscopy (SEM)
Scanning Electron Microscope (SEM) adalah sebuah mikroskop elektron yang didesain untuk mengamati permukaan objek secara langsung. SEM memiliki perbesaran 10 – 3.000.000 kali, depth of field 4 – 0.4 mm dan resolusi sebesar 1 – 10 nm. Kombinasi dari perbesaran yang tinggi, depth of field yang besar, resolusi yang
baik, kemampuan untuk mengetahui komposisi dan informasi kristalografi membuat SEM banyak digunakan untuk keperluan penelitian dan industri (Nayak et al., 2016).
Teknik SEM pada hakikatnya merupakan pemeriksaan dan analisa permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan. Dari gambar permukaan yang diperoleh merupakan fotografi dengan segala tonjolan, lekukan, dan lubang pada permukaan (pori-pori). Gambar fotografi diperoleh dari penangkapan elektron sekunder yang dipancarkan oleh spesimen. Sinyal elektron sekunder yang dihasilkan ditangkap oleh detektor yang diteruskan ke monitor. Pada monitor akan diperoleh gambar yang khas menggambarkan suatu struktur permukaan spesimen. Selanjutnya gambar di monitor dapat dipotret dengan menggunakan film hitam putih atau dapat pula direkam ke dalam suatu disket (Lu, 2005).
2.11.3 Analisis Termal Differential Scanning Calorimetry (DSC)
Analisis DSC digunakan untuk mempelajari transisi fase, seperti melting, suhu transisi glass (Tg) atau dekomposisi eksotermik, serta untuk menganalisa kestabilan terhadap oksidasi dan kapasitas panas suatu bahan. Suatu teknik yang digunakan untuk menentukan temperatur dari transformasi material dengan mengkuantisasi panasnya. Data yang dihasilkan berupa kurva aliran panas ke sampel minus aliran panas ke reference terhadap waktu atau temperatur (Sheikh et al., 2014).
Analisis termal diferensial adalah teknik dimana suhu dari sampel dibandingkan dengan material referen inert selama perubahan suhu terprogram. Suhu sampel dan referen akan sama apabila tidak terjadi perubahan, namun pada saat terjadinya beberapa peristiwa termal, seperti pelelehan, dekomposisi atau perubahan struktur kristal pada sampel, suhu dari sampel dapat berada di bawah (apabila perubahannya bersifat endotermik) ataupun di atas (apabila perubahan bersifat eksotermik) suhu referen.
Analisis termal merupakan suatu analisa dengan memberikan input kalor untuk mengetahui karakterisasi dari sampel. Suatu analisa termal memiliki keuntungan yaitu jumlah material yang dibutuhkan hanya sedikit. Hal ini memastikan keseragaman distribusi suhu dan resolusi yang tinggi (Saputra, 2009).
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian