Pengaruh Nisbah Selulosa-Asetat Anhidrida dan Waktu Asetilasi Terhadap Karakteristik Selulosa Asetat Pada Proses Produksi Membran Selulosa Asetat

(1)

(2)

F/T!t

01

PENGARUH NISBAH SELULOSA-ASETAT ANHIDRIDA DAN WAKTU

ASETILASI TERHADAP KARAKTERISTIK SELULOSA ASETAT PADA PROSES PRODUKSI MEMBRAN SELULOSA ASETAT

Oleh

SUSANTI F03498029

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

IEtIolMc1H

r vii" ""uaean lerin:a'ih kepada:

tlph ?aa di curqa yau oleh ka"ih-Nya ,anNa= enyerlai dan

"""krkali xli?,

rapa, oa?p, adik tini, Jeri dan oardi yaJ =Idu ,dokan xwli'

,

?apk qa""ar 5ya"

"

dan lbu tni curyani yaJldh e""i""i! dan

enkrikan a?Ukan kepada xwli, daa ni:an x""lilian.

Oa =kduarqa di qdibpla,

0"

_{Joalhan kelarqa di ?da"i, Dariu,}

dan kdarqa di Tanj<J rriok.

Renny, Ndly, oade dan Fah"i ala, kcrja=a, bplan dan

:krd0aojo �/aO :dilian

Yuni, tda", Novi, Iin, Duru, tran, Niko, Didil, ?i,51o, qhlid, Calur,

Ea, lnu, Via, Ddi, Uwi, Ityu, Vlen, De'i, It/vin. tila, o ba rin, wan ?eny

dan Nala la, kekr=faannya daa krda di Lpboraloriu,,"

Ii', Niken, Wiwi" ala" dkuuan dan =aualnya yau dikrikan kepda

erv/i5 u/uk "/enyled0ikan erelifian in'

r

_{:?arrlean TIN 19 ala? :rl:Oan dan kebcr>oGonya �/alO inf.}

mpn-Iean di qanlka (q'Tiur, E"a, Danid, oaria, Jule, tniiek, oei, Erlin.

Florin q'Dwl) Doni:> q'oani dan Lenli) un/uk Keceriaan

dan k:bohpqiaan kr?aJO,

?rury, Unp, oaria, Trie", Flo, Riedha, YeMi, Herlab, tlfo?, Itrfan, 6aby,

Lanhol, t ado, o arjel, Tanirie, r

lI,

_{r dru" Cyniia, Nunik, tne", Vin-Vin,}

oba Cyihia, oa" I,d, oba tini, riler dan "MUa mprrleOn roqtI ?oqor

yau lidak dapal diXbulkan ?alu xr ?alu,

/0 ccdc�;a d

l;.

q'Evi, E/ly, De,li, cudry, Ferry, Yo", Eva, o onic, Itnlo, Oklh, Iwan, F erdi

(4)

PENGARUH NISBAH SELULOSA-ASETAT ANHIDRIDA DAN WAKTU ASETILASI TERIIADAP KARATERISTIK SELULOSA ASETAT

PADA PROSES PRODUKSI MEMBRAN SELULOSA ASETAT

SPSI

Seagi lh au syml nk memeroleh gelar

SAJANA TENOLOGI PERT ANIAN

Pa Jn Tnologi ndi Penin

Fkuls Tenologi Penin

siul Penin Bogor

OIeh

SUSANTI F03498029

2003

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(5)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERT ANIAN

PENGARUH NISBAH SELULOSA-ASETAT ANHIDRIDA DAN WAKTU

ASETILASI TERHADAP KARAKTERISTIK SELULOSA ASETAT

PADA PROSES PRODUKSI MEMBRAN SELULOSA ASETAT

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SAJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jn Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Iostitut Petanian Bogor

Oleh

SUSANTI

03498029

Dilahirkan pad. tanggal 24 Agustus 1980

di Ujung Pandang

�

Tanggal lulus: 6 Maret 2003

Menyetujui Bogor.

Dr. Ir. Khaswar MSc

(6)

Susanti. F03498029. Pengaruh Nisbah Selulo8-Asetat Anhidrida dan Waktu Asetilasi Terhadap Karakteistik Selulosa Asetat Pada Proses Prduksi Membran Selulosa Asetat. Di bawah Khaswar dan Ani 2003.

INGKASAN

Penan teknologi pemisahn menn membran saat ini sangat luas dan semakin berkembang. Teknologi membran idak hanya digunakan pada indusri pengolahan air tetapi juga uh din pada industri nan. kimia ataupun bioindustri.

Membran dapat dibuat dari i m n baku. Salah satunya

adalah selulosa asetat. Selulosa asetat adalah n dari selulosa yang dihasilkan dari reaksi asetilasi selulosa dengan aset.�! anhidrida. Selulosa mikrobial merupakan salah satu sumer selulosa yang otensial

Penelitian ini ertujuan lk mendapatkan nisbah se1ulosa dengan asetat anhidrida

n

_{waktu asetilasi terbaik erkan}

r

_asetil

n

_kelarutan

selulosa asetat. dan mengetahui ristik membran selulosa asetat yang dihasilkan. Penelitian i terdiri dari tiga tahapan yaitu pemumian selulosa mikobial, pembuatan selulosa asetat dan embuaan membran selulosa asetat. Rancaugan percobaan yang din adalah Rancaugan Acak engkap Faktorial dengan dua faktor kajian yaitu nisbah selulosa dengan aseat anhidrida

n

_waktu

asetilasi dengan dua kali ulangan. Nisbah selulosa dengan asetat anhidrida terdiri dati dua f yaitu 1:2 _dan1:3 _{sedangkan waktu asetilasi yang diguoakan adalah} 2, 4, 6 _jam.

Kadar selulosa i selulosa mikrobial yang diperoleh dalam enelitian ini adalah 80.19%, _kadarr 5.21%

n

_{rendemen eesar}0.61%. _Berdasarkanr

asetil dan kelrutan selulosa asat mata selulosa asetat yang digunakan sebagai bahan u membran adalah selulosa asetat yang dihasilkan dari perIakuan nisbah se1ulosa dengan asetat anhidrida 1:3

n

_{waktu asetilasi empat jam. Hasil analisa}

terhadap kadar air, kadar abu, rendemen dan kadar asetil selulosa asetat erturut turut adalah 3.82%, 0.15%, 17.45% _dan43.7%. _{Berdasarkan analisa keragaman,}

diperoleh hasil bahwa nisbah selulosa dengan as�tat anhidrida dan waktu asetilasi tidak berpengaruh terhadap kadar air dan ar abu selulosa asetat sedangkan rendemen selulosa asetat yang dihasilkan dipengaruhi oleh nisbah selulosa dengan asetat anhidrida tetapi tidak diengaruhi oleh waktu asetilasi. Kadar asetil selulosa asetat dipengaruhi oleh kedua faktor tersebut dan interaksinya.

Membran yang dihasilkan dari kombinasi perlakuan tersebut berwama putih dengan ketebalan rata-rata 50 _{lm. Nilai fluksnya terhadap air, glukosa dan}

albumin berturut-turut adalah 227.9±24.3 Un'. jam. atm, 141.7±8.8 _{Um- jam.}

atm, 81.4±13.7 _{Um2• jam. atm sedangkan nilai rejeksi glukosa dan albuminnya}

adalah 4.3/O±l % _dan50/o±2%. _{Berdasarkan hasil tersebut, membran selulosa}

(7)

Susanti. F03498029. The inluence of Cellulose-Acetic Anhydride Ratio and Acetylation Time to Cellulose Acetate's Characteristic on The Production of Cellulose Acetate Membrane. Supervised by Khaswar Syamsu and Ani 2003.

SUMMARY

Noays, the utilization of membrane separation tnology is growing and expanding rapidly. Membrane technology is not only d in drinking water processing but also in food indusry, chemisy and bioindusry.

Membranes can be made from a large number of different materials such as cellulose acetate. Cellulose acetate is cellulose derivative which is produced by the acetylaion between cellulose and acetic anhydride. Microbial cellulose is one of the potenial sources of cellulose.

he purose of this research is to obtain the est of cellulose-acetic anhydride raio and acetylation time based on acetyl content and solubility of cellulose acetate and to characterized the cellulose acetate membrane. This research consists of three steps namely purification of microbial cellulose, ceIIulose acetate production and membrane cellulose acetate production. Exerimenal design which is used in this research is Completely domized Factorial Design with two factors namely cellulose-acetic anhyride raio and acetylation time. Cellulose-acetic anhydride ratio were 1:2 and 1:3 and acetylation time were 2, 4, 6 hours.

Results indicate that microbial cellulose had cellulose content of 80.19%,

water content of5.21 % _{and yield of}0.61 %. _{Based on acetyl content and solubility}

of cellulose acetate then the cellulose acetate which s d as material membrane s cellulose acetate which s produced from the ratio ceIIulose with acetic anhydride 1:3 and acetylation time of 4 hours. Cellulose acetate producd had water content of 3.82%, _{ash content of}0.15%, _{acetyl content of}43.7% _and

yield of 17.45%. _{Based on vanation analysis, ceIlulose-acetic anhydride ratio and}

(8)

KATA PENGANl'AR

Puji dan SyukUf penuIis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan anugerah-Nya sehingga enyusunan skripsi yang berjudul "Pengaruh Nisbah Selulosa-Asetat Anhidrida Dan Waktu Asetilasi Terhadap Karakteristik Selulosa Asetat Pada Poses Prduksi Membran Selulosa Asetat" dapat diselesaikan.

Pada kesempatan Inl penulis mgm menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

I. Ayah, Ibu

n

_{adik-adikku yang terkasih at", doa dan dukungannya.}

2. Dr. Ir.

sr

_{Syamsu, MSc dan Dr. Ir. Ani Suryani. DEA selaku dosen}

pmbimbing akademik.

3. _{Dr. Ir. Suprihatin selaku dosen penguJI yang telah banyak memerikan}

masukan.

4. Pimpinan Proyek Pengkajian dan Penelitian IImu Pengetahuan Terapan. Direktorat Pembinaan Penelitian dan Pengadian Pada Masyarakat, Direktorat lendeal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional yang telah

membiayai enelitian ini.

5. 8apak Sulistiono, 8apak Ahmad Zainudin, Ibu Desi Vni, Ibu Rini Pnawati, para staf dan laboran Jurusan TN atas bantnnya kepada penulis

selama enelitian.

6. Teman-temanku yang tak dapat disebutkan satu per satu.

Tiada gading yang tak retak dan oleh karenanya penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempuna namun penulis berharap tulisan ini dapat benanfaat bagi yang membacanya.

Bogor, Maret 2003

(9)

DAFTARISI

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR TABEL... v

DAFTAR GABAR ... vi

DAFTAR LAMPIRAN ... vii

I. PENDAHULUAN ... I A Law elakang ... I B Tujuan... 3

C Ruang lingkup... ... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA... 4

A Selulosa mirobial... ... ... 4

B Selulosa setat... ... ... 5

C Membran... 8

Ill. METODOLOGI PENELITIAN ... 12

A Baban

n

_{ala! ... 12}

B Metode penelitian ... 12

C Raneangan percobaan ... ... ... 17

V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 18

A Persiapan baban baku ... ... ... .... .... .... ... ... ... 18

B Pembuaan selulosa asetat ... 20

C Pembuatan membran selulosa asetat ... 26

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 32

A Kesimpulan... 32

B Saran ... 33

DAFTAR PUSTAKA ... 34

LAMPIRAN ... 37

(10)

DATAR TABEL

Hlmn

Tabel 1. _{Daerah absorpsi infra merah}... _ ... 24

Tabel 2. _{Jenis pelarut selulosa asetat}

n

_olisulfon... 26

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)