Lampiran 1. Proses Pembuatan α-Selulosa hingga Pembuatan Nanokomposit
Serbuk TKS Pemanasan dengan
HNO3 3,5% dan 10 mg
NaNO2
Pemanasan dengan
NAOH 2% dan NaSO3
Pemanasan dengan NaOH
17,5%
α-Selulosa Hidrolisis α-Selulosa dengan H2SO4 48,84%
Ultrasentrifugasi dengan
kecepatan 10000 rpm
Proses Dialisis Proses penguapan aquadest dari nanokristal
selulosa
Pembuatan Kompon
Pravulkanisasi Kompon Swelling Indeks
Kompon Hasil Maturasi
Pencetakan produk
lateks alam
Lembaran produk lateks
Lampiran 2. Analisa Ukuran Partikel NKS Menggunakan TEM
Perhitungan Ukuran Diameter NKS
Ukuran NKS dapat diketahui dari perhitungan besar diameter gambar
morfologi NKS, dengan persamaan:
=
Contoh :
Panjang skala : 3,9 mm
Panjang diameter :0,9 mm
Ukuran skala :200 mm
Maka:
= 9 , 0
9 , 3
x
200
Lampiran 3. Penentuan Sifat Mekanik Produk Lateks Karet Alam 3.1 Kekuatan Tarik
Komposisi Nanokomposit Load (Kgf/mm2)
Rumus Kekuatan tarik (MPa) :
σt=
Fmaks
A0
3.2. Regangan
ε =
Extension
Gauge x100%
3.3. Modulus Young’s
Komposisi Nanokomposit Tegangan (MPa)
Regangan (%)
Modulus Young’s (MPa)
Lateks Pekat 0,817 210 0,388
Lateks Pekat + 0,6 phr NKS 1,430 880 0,162
Lateks Pekat + 1,2 phr NKS 3,771 877 0,430
Lateks Pekat + 1,8 phr NKS 2,316 800 0,289
Lateks Pekat + 2,4 phr NKS 1,601 572 0,273
Lateks Pekat + 3,0 phr NKS 1,499 536 0,280
Rumus Modulus Young’s (MPa) :
Lampiran 4. Analisa Morfologi Produk Lateks Karet Alam dengan Penambahan 1,2 phr NKS dengan SEM
Lampiran 8 . Tabel Spesifikasi Mutu Lateks Pekat
No Parameter ASTM D 1076 ISO 2004
HA LA HA LA
1 Kandungan padatan total
(TSC) min %
61,5 61,5 61,5 61,5
2 Kandungan karet kering 60 60 60 60
3 Kandungan bukan karet 2,0 2,0 2,0 2,0
4 Kadar ammonia 1,6 1,0 1,0 0,8
5 Waktu ketetapan mekanik
(MST) min detik
650 650 650 650
6 Koagulasi maks 0,08 0,08 0,08 0,08
7 Bilangan KOH 0,8 0,8 1,0 1,0
8 Asam lemak eteris - - 0,2 0,2
9 Tembaga maks ppm 8 8 8 8
10 Mangan maks ppm 8 8 8 8
11 Kandungan sludge maks % 0,1 0,1 0,1 0,1
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier, S. 2003. Prinsip – Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
Azizi, S., Alloin, F., Paillet, M., dan Dufresne, A. 2004. Tangling effectin fibrillated
cellulose reinforced nanocomposite. Macromolecules (37): 4313-4316.
Barlow, F.W. 1993. Rubber Compounding. New York : Marcel Dekker Inc
Bathnagar, S. M. 2004. Polymers (Chemistry and Technology of Polymers). Volume 2. New Delhi: S.Chand & Company LTD.
Benavides, E.E.2011. Cellulose Nanocrystals Properties and Applications in Renewable Nanocomposite. [Dissertation]. South Carolina: Clemson University Doctor of Philoshopy
Blackley, D.C. 1997. Polymer Latices, Science and Technologie, 2 nd ed. Dordrecht, Netherland : Kluwer Academic.
Brass,J., Hassan, M.L,. Bruzesse,C and Hassan, E.A. 2010. Mechanical, Barrier
and Biodegradability Properties of Bagasse Cellulose Whiskers Reinforced Natural Rubber Nanokomposite. Industrial Corp and Products 32 (2010)
627-633.
Damat. 1989. Isolasi Lignin dari Larutan Sisa Pemasakan Pabrik Pulp dengan
Menggunakan H2SO4 dan HCl. Bogor: Institut Teknologi Bogor.
Darnoko. 1992. Potensi Pemanfaatan Limbah Lignoselulosa Kelapa Sawit
Melalui Biokonversi. Berita penelitian perkebunan Vol 2 (2). Medan:
Puslitbun (RISPA).
Didit, H.S. 2005. Petunjuk Lengkap Budidaya Karet. Jakarta : Agromedia
Dufresne, A. 2010. Processing of Polymer Nanocomposite Reinforced with
Polysaccharide Nanocrystals. Journal of Molecules. 15: 4111-4128.
Eichhorn, S.J., Dufresne, A., Aranguren, M., Marcovich, N.E., Capadona, J.R.,
Rowan, S.J. 2010. Review: Current International Research into Cellulose
Nanofibres and Nanocomposites. Journal of material science, 45,1-33.
Natural Cellulosic Fibres from Wood and Year Crops Polypropylene Composite and Influence on Their Mechanical Properties. Composite Part A :
Applied Science
and Manufacturing 35 (3). 1267-1276
Fauzi, Y. 2012. Kelapa Sawit. Edisi Revisi. Jakarta: Penebar Swadaya.
Fachry, A.R. 2012. Pengaruh Penambahan Filler Kaolin Terhadap Elastisitas dan Kekerasan Produk dari Karet Alam (Hevea Brasiliensis). Jurnal.
Palembang : Universitas Sriwijaya
Gilligan, J. J. 1974. The Organic Chemicals Industries. New Jersey: Pretice-Hall.
Goutara, B. D., dan Tjiptadi, W. 1985. Dasar Pengolahan Karet, Angroindustri. Bogor : Institut Pertanian Bogor Press.
Habibi, Y, Lucia, L.A. and Rojas, O.J. 2010. Cellulose Nanocrystal: Chemistry,
Self Assembly and Application. Chemical Review, 110 (6), 3479-3500.
Haghighat, M, Zadhoush, A. 2005. Physicomechanical properties of alpha cellulose
filled styrene-butadiene rubber composite. Journal of applied polymer
science 96 (6) 2203-2211
Hanafi, S. 2000. Pengisi dan Penguat Getah. Penang : Universiti Sains Malaysia
Harahap, H. 2010. Pemanfaatan Tepung Kulit Pisang sebagai Pengisi pada
Produk Lateks Karet Alam dengan Teknik Pencelupan. Laporan
Penelitian. Medan: Universitas Sumatera Utara.
Kelingensmith, W.H. 1982. The Effect of Processing Aids in Rubber Compounds,
An Educational Symposium on Rubber Compounding. Chicago : Civision
ACS.
Kerdsuwan, S dan Laohalidanond., K. 2011. Renewable Energy from Palm Oil Empty
Fruit Bunch. Thailand: King Mongkut’s University of Technology North
Bangkok.
Khalid, M. 2006. Comparative Study of Polypropylene Composites Reinforced
with Oil Palm Empty Fruit Bunch Fiber and Oil Palm Derived Cellulose.
Science Direct. Malaysia: Universiti Putra Malaysia. 29(2008) 173-178.
Leblanc, J.L. 2002. Rubber Filler Interction and Rheological Properties in Filled
Compound. Prog. Polym. Sci, 27: 627-687
Long, H. 1985. Basic Compounding and Processing of Rubber. Ohio : University of Akron
Maya Jacob, J., & Sabu, T. 2008. Biofibres and biocomposites. Carbohydrate Polymers 71, 343–364.
Moon, R. J., Martini, A., Nairn, J., Simonsen, J., & Younblood, J. 2011.
Cellulose nanomaterials review: Structure properties and nanocomposites. Chemical Society Reviews, 40, 3941–3994.
Morton, M. 1959. Introduction to Rubber Technology. New York : Reinhold Publising Corp.
Muthia, R. 2011. Peningkatan Kualitas Bio-Oil dari Tandan Kosong Kelapa
Sawit Menggunakan Metoda Fast Pyrolisis dengan Katalis Zeolit. Jakarta:
Universitas Indonesia. Fakultas Teknik.
Neto, F. 2013. Extraction and Characterization of Cellulose Nanocrystals
from Agro-Industrial Residu-Soy Hull. Ind.Crops Prod. 42, 480-488.
Nijasure, A.M 1997. Vulcanization of Rubber. India : ICI India R&T Centre.
Nola, C,. and Robert, W. 2001. Activated Liquid Dithiocarbamate Acceleration. Ohio R.T. Vanderbilt Company Inc.
Nurhakim, Y.I. 2014. Perkebunan Karet Skala Kecil Cepat Panen. Depok : Intra Pustaka
Ompungsungu, M.,dan Darussamin, A. 1989. Pengetahuan Umum Latex. BPP Sei Putih.
Ohwoavworhua, F. 2005. Phosphoric Acid-Mediated Depolymerisation and
Decrystallizationof α-Cellulose Obtained from Corn Cop : Preparation of Low Crytallinity Cellulose and Some Physicochemical Properties. Tropical
Journalof Pharmaceutical Research. 4 (2): 509-516.
Ong, E.L., Lai, P., C. L., dan Ng, K.P. 1998. Standard Malaysian Glove Scheme
Technical Requitments. Malaysia Rubber Seminar, MRBs Malaysian Economic and Technical Mission (Rubber) b Tehe Hon Primary Industries of Malaysia to France, Germany and UK, for (25 Sept- 2 Oct 1998-KL)
Of Nanocrystalline Cellulose and Its Derivatives : A Nanotechnology Perspective. Canada : The Canadian Journal of Chemical Engineering. Vol. 89.
1191-1206.
Sankaranarayanan, P.E. 2005. Measurement of Dry Rubber Content in Latex
Using Microwave Technique. , Measuerement Science Review, Vol. 5,
Section 3.
Setyamidjaja, D. 1995. Karet Budidaya dan Pengolahan. Cetakan Kedua. Yogyakarta:Kanisius.
Shinoj, S. 2011. Oil Palm Fiber (OPF) and Its Composites: A review. Industrial Crops and Products (33): 7-22.
Silverstein, R. M., Bassler, G. C., and Morill, T. C. 1981. Spectrofotometric
Identification of Organic Compounds. New York : John Willey and Sons.
Siqueira, G., Bras, J., Dufresne, A. 2010. Cellulosic Bionanocomposite: A Review of
Preparation, Properties and Applications. Journal of Polymer. Vol 2:
728-765.
Sperling, L.H.1986. Introduction To Physical Polymer Science. New York : John Wiley and Sons.
Stagg, R. 2004. Latex Techmology. London : John Wiley and sons Inc.
Stevens, M. P. 2001. Kimia Polimer. Jakarta : Pradnya Paramita.
Sumada, K., Tamara, P., Alqani, F. 2011. Isolation Study of Efficient α-Cellulose From Waste Plant Stem Manihot Esculente Crants. Jurnal Teknik Kimia
Vol. 5, No.2.
Suparto, D. 2002. Pengetahuan Tentang Lateks Hevea. Kursus Barang Jadi Lateks. Bogor: Balai Penelitian Teknologi Karet.
Sumaiyah., Wirjosentono, B., Karsono., Nasution,M.P. and Gea, S. 2014.
Preparation and Characterization of Nanocrystalline Cellulose from
Sugar Palm Bunch (Arenga pinnata (Wurmb) Merr.). Medan: International
Journal of PharmTech Research. Vol.6, No. 2, pp 814-820.
Sun, J. X., Sun, F. X., Zhao, H., Sun, R.C. 2004. Isolation and Characterization
of Cellulose from Sugarcane Bagasse. China: Polymer Degradation and
Stability. 84, 331-339.
Spectroscopy. Journalof Rubber Chemistry and Technology. 78 (1) :28-41.
Vontou, B., and Stefanaki, E.C. 2008. Electron Microscopy: The Basics Physics of
Advanced Materials. Greece: Winter School.
William J.H. 2008. Pyrolysis of Latex Glove in The Presence of Y-Zeolite. Journal of Waste Management 29 (4) : 797-803
Widhiastuti, R. 2001. Pola Pemanfaatan Limbah Pabrik Pengolahan Kelapa
Sawit dalam Upaya Menghindari Pencemaran Lingkungan. Universitas
Sumatera Utara: Medan.
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1Alat-Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah :
Nama Alat Merek
Beaker Glass Pyrex
Erlenmeyar Pyrex
Gelas Ukur Pyrex
Labu Takar Pyrex
Kaca Arloji
Termometer Fisher
Hot Plate Cimarec
Oven Carbolite
Plat pencetak
Membran dialysis
Indikator Universal
Desikator
Sentrifugasi Himachi
Seperangkat alat TEM JSM-35 Sumandju
Seperangkat alat uji tarik GOTECH AL 7000 M
3.2Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :
Bahan Merek
Tandan kosong sawit
HNO3 3,5% Merck
NaNO2 Merck
NaOH 2% Merck
NaSO3 2% Merck
NaOCl 1,75% Merck
NaOH 17,5 % Merck
H2O2 10% Merck
H2SO4 48,84% Merck
Membran dialisis Spectra/Por
Lateks pekat HA 60%
KOH 10%
Ca(NO3)2
Metanol p.a
Sulfur 55%
Wingstay 55%
Occtocure 55%
CHCl3 p.a
3.3 Prosedur Kerja 3.3.1 Pembuatan Reagen
3.3.1.1 Pembuatan Larutan HNO3 3%
Sebanyak 53,8 mL HNO3 65% dan 10 mg NaNO2 dimasukkan kedalam labu takar
1000 ml. Kemudian diencerkan dengan akuadest hingga mencapai garis batas dan
dihomogenkan.
3.3.1.2 Pembuatan Larutan NaOH 2%
Sebanyak 10 g NaOH dimasukkan kedalam labu takar 500 ml. Kemudian diencerkan
dengan akuadest hingga mencapai garis batas dan dihomogenkan.
3.3.1.3 Pembuatan Larutan NaSO3 2%
Sebanyak 10 g Na2SO3 diencerkan dengan akuadest dalam labu takar 500 mL hingga
mencapai garis batas dan dihomogenkan.
3.3.1.4 Pembuatan Larutan NaOCl 1,75%
Sebanyak 73 mL NaOCl 12% dimasukkan ke dalam labu takar 500 mL. Kemudian
diencerkan dengan akuadest hingga mencapai garis batas dan
dihomogenkan.
3.3.1.5 Pembuatan Larutan NaOH 17,5 %
Sebanyak 87,5 g NaOH dimasukkan kedalam labu takar 500 mL. Kemudian
3.3.1.6 Pembuatan Larutan H2O2 10%
Sebanyak 167 mL H2O2 30% dimasukkan ke dalam labu takar 500 mL. Kemudian
diencerkan dengan akuadest hingga mencapai garis batas dan dihomogenkan.
3.3.1.7 Pembuatan Larutan H2SO4 48,84%
Sebanyak 251,7 mL H2SO4 97%dimasukkan kedalam labu takar 500 ml. Kemudian
diencerkan dengan aquadest hingga mencapai garis batas dan dihomogenkan.
3.3.1.8 Pembuatan Sulfur 55%
Sebanyak 7,025 g deamin water kemudian ditambahkan 0,11 g KOH 10%,
ditambahkan 0,35 g anchoid, dan ditambahkan 11 gram sulfur sedikit demi sedikit
sambil di aduk menggunakan magnetik stirrer.
3.3.1.9 Pembuatan Wingstay 55%
Sebanyak 18,18 g deamin water kemudian ditambahkan 0,06 g NH4OH 23%,
ditambahkan 0.16 g anchoid, ditambahkan 2 g ammonium carsenat, dan ditambahkan
10 g wingstay sedikit demi sedikit sambil di aduk sampai halus.
3.3.1.10 Pembuatan ZnO 60%
Sebanyak 1,14 g deamin water kemudian ditambahkan 0,4 g anchoid sambil diaduk,
ditambahkan 0.02 g NH4OH 23% dan ditambahkan ZnO 2 gam sedikit demi sedikit
3.3.1.11 Pembuatan ZDBC 50%
Sebanyak 2,4 g deamin water kemudian ditambahkan 2 g ammonium carsenat,
ditambahkan 0.02 g bentonite dan ditambahkan 5 gram ZDBC sedikit demi sedikit
sambil diaduk selama 24 jam sampai benar-benar larut dan menyatu.
3.3.2 Preparasi Serbuk TKS
Serat TKS dipisahkan dari cangkangnya, kemudian dicuci dengan air untuk
menghilangkan pasir dan minyak pada TKS. Dikeringkan di bawah sinar matahari
sampai kering. Dipotong-potong TKS hingga membentuk serat halus.
3.3.3 Isolasi α-Selulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS)
Sebanyak 75 g serat TKS dimasukkan ke dalam beaker glass, kemudian ditambahkan
1 L campuran HNO3 3,5% dan 10 mg NaNO2, dan dipanaskan di atas hotplate pada
suhu 90oC selama 2 jam. Setelah itu disaring dan ampas dicuci hingga filtrat netral.
Selanjutnya di tambahkan dengan 750 mL larutan yang mengandung NaOH 2% dan
Na2SO3 2% dan dipanaskan pada suhu 50oC selama 1 jam. Kemudian disaring dan
ampas dicuci hingga filtrat netral. Selanjutnya dilakukan pemutihan dengan 250 mL
larutan NaOCl 1,75% pada suhu 70oC selama 30 menit. Kemudian disaring dan
ampas dicuci hingga filtrat netral. Setelah itu dilakukan pemurnian α-selulosa dari
sampel dengan 500 mL larutan NaOH 17,5 % pada suhu 80oC selama 30 menit.
Kemudian disaring dan dicuci hingga filtrat netral. Kemudian dilanjutkan pemutihan
dengan H2O2 10% pada suhu 60oC, disaring dan α-selulosa dicuci. Kemudian
3.3.4 Isolasi NKS dari α-Selulosa Tandan Kosong Sawit
Sebanyak 1 g α-selulosa dilarutkan dalam 20 mL H2SO4 48,84% pada suhu 45oC
selama 25 menit. Kemudian didinginkan dan ditambahkan dengan 25 mL akuadest,
lalu didiamkan selama satu malam hingga terbentuk suspensi. Suspensi yang
terbentuk disentrifugasi dengan kecepatan 10.000 rpm selama 20 menit hingga pH
netral. Kemudian diultrasonifikaasi selama 10 menit, setelah itu dimasukkan ke
dalam membran dialisis yang telah direndam dalam 100 mL akuadest, didiamkan
selama 8 hari sambil diaduk dengan batu/magnet. Kemudian akuadest diuapkan pada
suhu 70oC hingga diperoleh nanokristal selulosa (Johar, 2012).
3.3.5 Pembuatan Lembaran Produk Lateks Alam 3.3.5.1 Pembersihan Plat Pencetak
Plat pencetak dicuci dengan merendamnya dalam asam asetat 10% dan KOH 10%,
kemudian dicuci dengan air hingga bersih. Plat pencetak yang telah bersih
dikeringkan selamam 5 menit, kemudian dicuci dengan Ca(NO3)2 dan methanol,
kemudian dikeringkan (Harahap, 2010).
3.3.5.2 Pencetakan Lembaran Produk Lateks Alam
Pembuatan kompon lateks dilakukan dengan mencampurkan 161 g lateks HA 60 %
dengan 5 g KOH 10 %, 3 g sulfur 50%, 5 g, filler nanokristal selulosa, 2 g wingstay
50 %, 6 g ZnO 60 %, 4 g ZDBC 50% diaduk dengan menggunakan bata/magnet
selama 2 jam, kemudian kompon lateks dipravulkanisasi pada suhu 700C, dan
ditentukan tahap pematangan kompon lateks dengan teknik bilangan CHCl3.
Kemudian kompon lateks yang telah dipravulkanisasi dimasturasi selama 24 jam,
kemudian disaring. Kompon hasil maturasi dituangkan ke dalam plat pencetak yang
divulkanisasi pada suhu 120oC selama 30 menit. Lalu dikeringkan, dan dilepas dari
plat pencetak (Harahap, 2010).
Tabel 3.1 Formulasi Kompon dengan Variasi NKS
Bahan
Formula(phr)
I II III IV V VI
Lateks HA 60% 100 100 100 100 100 100
KOH 10% 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9
Sulfur 50% 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7
NKS 0 0,6 1,2 1,8 2,4 3,0
Wingstay 50% 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
ZnO 50% 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5
ZDBC 60% 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Jumlah 111,8 112,4 113 113,6 114,2 114,8
3.3.6 Analisa Gugus Fungsi Dengan Spektroskopi Fourier Transform Infrared
Sampel dipreparasi alam bentuk bubur (mull). Bubur diperiksa dalam sebuah film
tipis yang diletakkan diantara lempengan-lempengan garam yang datar. Pengujian
dilakukan dengan menjepit film hasil campuran pada tempat sampel. Kemudian film
diletakkan pada alat kea rah sinar infra merah. Hasilnya akan diperoleh spectrum
puncak adsorbs infra merahdari sampel berupa plot bilangan gelombang (cm-1) dan
persen transmitansi (%T) dimonitor dengan rentang bilangan gelombang 4000-500
3.3.7 Uji Morfologi menggunakan Transmission Electron Microscopy
Analisa morfologi nanokristal selulosa dilakukan dengan menggunakan alat TEM
JEOL JEM 1400 dengan tegangan sebesar 120 kV. Pertama-tama nanokristal selulosa
ditetesi dengan cairan ammonium molibdat 2%, kemudian cairan yang terbentuk di
perangkap dalam resin. Selanjutnya dilakukan pemotongan dengan menggunakan
microgrid untuk memperoleh nanokristal tunggal (single nanocrystal). Nanokristal
tunggal yang terbentuk dimasukkan ke dalam kisi karbon untuk dilakukan pengujian
TEM. Dari analisa permukaan menggunakan TEM dapat dihitung ukuran nanokristal
selulosa menggunakan persamaan (3.1) (Chang, 2010).
������������
��������������������� =
�����������
� (3.1)
3.3.8 Analisa Permukaan Dengan Scanning Electron Microcopy
Proses pengamatan mikroskopis menggunakan SEM dilakukan pada permukaan
patahan sampel. Mula-mula sampel dilapisi dengan emas bercampur palladium dalam
suatu ruangan (vacum evaporator) bertekanan 0,2 Torr dengan menggunakan mesin
SEM-edx-bruker-carl EVOAMA 10, selanjutnya sampel disinari dengan pancaran
elektron bertenaga 20 kV pada ruangan khusus sehingga sampel mengeluarkan
elektron sekunder dan elektron yang terpental dapat dideteksi oleh detektor Scientor
yang diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang menyebabkan timbulnya gambar
CRT (Cathode Ray Tube) selama 4 menit. Kemudian coating dengan tebal lapisan
400 Amstrong dimasukkan ke dalam spesimen Chamber pada mesin SEM
(JSM-35C) untuk dilakukan pemotretan. Hasil pemotretan dapat disesuaikan dengan
3.3.9 Uji Kekuatan Tarik
Pengujian kekuatan tarik dilakukan dengan menggunakan alat uji tarik GOTECH AL
7000M dengan kecepatan tarik 5 mm/menit dan beban 2000 kgf. Spesimen dijepit
menggunakan griff pada alat tersebut, kemudian diatur tegangan, regangan dan
satuannya. Tekan tombol start untuk memulai uji pada spesimen sampai putus. Dari
data load (tegangan) dan stroke (regangan) yang diperoleh dapat dihitung kekuatan
tarik, kemuluran dan modulus Young’s dari masing-masing spesimen.
3.3.10 Swelling Indeks
Swelling index adalah pembesaran tiga dimensi dimana jaringan mengabsorpsi
pelarut hingga mencapai derajat kesetimbangan swelling. Swelling indeks dapat
diketahui dengan merendamkan lembaran produk karet alam berdiameter 38 mm ke
dalam pelarut CHCL3 selama 25 menit, kemudian diukur diameter pengembangan
yang terjadi selama perendaman dengan menggunakan persamaan (3.2) :
��������������= �������� ��ℎ��
3.4 Bagan Penelitian
1. Preparasi Sampel TKS
Tandan Kosong Sawit (TKS)
Serat TKS
Dicuci hingga bersih
Dikeringkan di bawah sinar matahari
hingga kering
2. Isolasi α - Selulosa dari TKS
75 g serbuk TKS
Dimasukkan ke dalam beaker glass 2000 mL
Ditambahkan 1 L campuran HNO3 3,5% dan 10 mg NaNO2 Dipanaskan pada suhu 90oC sambil diaduk selama 2 jam Disaring dan ampas dicuci hingga filtrat netral
Residu Filtrat
Ditambahkan dengan 750 mL NaOH 2% dan Na2SO3 2% pada suhu 50oC selama 1 jam sambil diaduk
Disaring dan ampas dicuci hingga filtrat netral
Residu
Residu
Filtrat
Diputihkan dengan 250 mL NaOCl 1,75% pada suhu 70oC selama 30 menit sambil diaduk
Disaring dan ampas dicuci hingga filtrat netral
Ditambahkan dengan 500 mL NaOH 17,5% pada suhu 80oC selama 30 menit sambil diaduk
Disaring dan ampas dicuci hingga filtrat netral
Diputihkan dengan H2O2 10% pada suhu 60oC selama 15 menit sambil diaduk
Disaring dan dicuci dengan aquadest
Filtrat Filtrat
Alpha Selulosa
Alpha Selulosa basah
Dikeringkan pada suhu 60oCdi dalam oven selama 4 jam
Alpha Selulosa Kering
Dikarakterisasi dengan FTIR
3. Isolasi Nanokristal Selulosa dari α – Selulosa TKS
1 g Alpha Selulosa
Dihidrolisis dengan 20 mL H2SO4 48,84%
Dipanaskan sambil diaduk pada suhu 45oC selama 25 menit
Didinginkan
Disentrifugasi dengan kecepatan 10.000 rpm selama 20 menit hingga pH netral
Diultrasonifikasi selama 15 menit dengan power 60% Dimasukkan ke dalam membran dialisis yang telah direndam dengan 100 mL aquadest pada suhu 40oC
Diaduk selama 8 hari
Diuapkan aquadest pada suhu 60oC selama 5 jam
Larutan
Nanokristal Selulosa
Analisis morfologi dengan TEM
4. Proses Pembersihan Plat Pencetak
Plat pencetak
Dicuci dengan asam asetat 10% Dicuci dengan KOH 10% Dicuci dengan air
Plat pencetak yang telah bersih
Dikeringkan selama 5 menit
Plat pencetak yang telah kering
Dicuci dengan Ca(NO3)2 dan metanol
5. Pembuatan Film Nanokomposit
Ditambahkan KOH 10% 5 g Ditambahkan sulfur 50% 3 g Ditambahkan nanokristal selulosa Ditambahkan wingstay 50% 2 g Ditambahkan ZnO 50% 6 g Ditambahkan ZDBC 50% 4 g Diaduk selama 2 jam
161 g lateks HA 60%
Bahan-bahan kompon
Dipanaskan pada suhu 70oC selama 30 menit
Ditentukan tahap pematangan dengan teknik bilangan CHCl3 Dimaturasi selama 24 jam
Di uji nilai TSC
Dituangkan kompon ke dalam plat pencetak Dikeringkan pada suhu kamar
Divulkanisasi di dalam oven pada suhu 120oC selama 30 menit
kompon hasil vulkanisasi
Didinginkan
Produk lembaran lateks karet alam
6. Karakterisasi Produk
Produk lembaran lateks karet alam
Dikarakterisasi
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Hasil Isolasi α-selulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS)
Melalui serangkaian proses delignifikasi, pemutihan, dan proses pemurnian maka
diperoleh α-selulosa yang berwarna putih. Pada tahap isolasi α-selulosa digunakan 75 g serbuk TKS, dan pada akhir proses dihasilkan α-selulosa murni sekitar 30,24 g
(40,32% dari berat awal TKS). Hasil α-selulosa yang diperoleh dari penelitian ini
dapat dilihat pada Gambar 4.1
4.1.2 Hasil Produksi Nanokristal Selulosa dari α-selulosa
α-selulosa yang telah diperoleh kemudian dihidrolisis dengan menggunakan H2SO4
48,84% sehingga diperoleh nanokristal selulosa berbentuk kristal jarum bening. Dari
1 g α-selulosa yang digunakan dalam proses isolasi melalui proses hidrolisis dan
didialisis selama 8 hari dengan menggunakan membran dialisis hanya diperoleh
nanokristal selulosa sebanyak 0,18 g (18% dari massa awal α-selulosa). Hasil
nanokristal selulosa dari α-selulosa yang diperoleh dapat dilihat dari Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Nanokristal Selulosa
4.1.3. Produk Lembaran Lateks Alam
Nanokristal selulosa yang diperoleh dicampurkan dengan lateks pekat karet alam
dengan perbandingan yaitu 0 phr, 0,6 phr, 1,2 phr, 1,8 phr, 2,4 phr dan 3 phr. Proses
pencampuran dilakukan dengan pengadukan selama 2 jam kemudian dilakukan
pravulkanisasi pada suhu 70oC selama 30 menit, dan dimaturasi selama 24 jam.
Setelah itu, kompon hasil maturasi dituangkan ke dalam plat pencetak dengan ukuran
15 cm x 7 cm dan selanjutnya divulkanisasi pada suhu 120oC selama 30 menit.
Gambar 4.3 Produk Lembaran Lateks Alam
4.1.3 Hasil Analisa Gugus Fungsi dengan Spektroskopi FTIR
Hasil analisa gugus fungsi α-selulosa dan nanokristal selulosa dengan menggunakan spektroskopi FTIR dapat dilihat pada Gambar 4.4 dan Tabel 4.1.
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Gambar 4.4 Spektrum FTIR dari α-Selulosa dan NKS
Tabel 4.1 Daerah Absorbansi untuk Gugus Fungsi dari α-selulosa dan nanokristal selulosa (NKS)
Bilangan Gelombang (cm-1) Gugus Fungsi
3335, 3429 O-H
2916, 2885 C-H
1643, 1635 C=O
1315, 1419 C-O
1031, 1095 C-O-C
895, 798 C-H
4.1.4 Hasil Analisa Morfologi dengan Transmission Electron Microscopy (TEM)
Transmission Electron Microscopy merupakan teknik analisis yang digunakan untuk
mengetahui morfologi serta ukuran partikel dari suatu molekul. Pada penelitian ini,
analisa TEM digunakan untuk mengamati dan mengukur diameter dari NKS yang
diisolasi dari tandan kosong sawit (TKS).
Analisa morfologi NKS dilakukan dengan menggunakan alat TEM JEOL
JEM-1400 dengan skala 200 nm. Pada analisis menggunaakan TEM ini terlihat
bahwa NKS yang dihasilkan memiliki ukuran partikel yang berbeda-beda.
Berdasarkan pengukuran, diperoleh panjang diameter nanokristal selulosa sebesar
47,46 nm, dimana NKS yang dianalisa telah memenuhi kriteria dari nanteknologi
Hasil analisis morfologi nanokristal selulosa menggunakan TEM dapat dilihat
pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Hasil Analisi Morfologi Nanokristal Selulosa Menggunakan TEM
4.1.5 Hasil Pengujian Kandungan Padatan Total (TSC%)
Untuk menentukan nilai TSC yaitu dengan cara menimbang sampel basah, kemudian
dipanaskan pada suhu 100oC selama 3 jam, kemudian ditimbang sampel kering hasil
pemanasan, maka nilai TSC dapat ditentukan dengan Persamaan 4.3:
��� % = Berat sampel kering
berat sampel basah x 100% (4.3)
Perhitungan untuk lembaran lateks alam tanpa bahan pengisi (0 phr) NKS, berat
sampel basah yaitu 3,32 gram, dan setelah dipanaskan berat sampel kering yaitu 1,96
gram, maka nilai TSC dari sampel adalah:
���%= 1,97 g
3,33 gx 100 %
Nilai pengujian TSC% sesudah maturasi yang diperoleh dari produk lembaran lateks
karet alam dengan bahan pengisi nanokristal selulosa dapat dilihat dari Tabel 4.2
Tabel 4.2 Nilai TSC (%) Sesudah Maturasi
No Komposisi produk lateks
alam
4.1.6 Hasil Pengujian Swelling Indeks
Nilai swelling indeks ditentukan sesuai dengan ASTM D 3615. Lembaran
nanokomposit dibentuk secara bulat dengan diameter 38 mm dengan metode
perendaman dalam klorofom selama 25 menit, untuk memungkinkan pengembangan
guna mencapai kesetimbangan difusi, kemudian permukaan sampel yang
mengembang diukur dengan menggunakan kertas grafik.
Perhitungan untuk lembaran lateks alam tanpa bahan pengisi (0 phr) NKS,
diameter lembaran lateks alam pravulkanisasi setelah mengembang adalah 116 mm,
maka nilai swelling indeksnya adalah:
�������� indeks= 116 mm 38 mm �������� indeks= 3,05
Nilai Swelling Indeks Lembaran Lateks Alam Pravulkanisasi dan Setelah Maturasi
Tabel 4.3 Nilai Swelling Indeks Lembaran Lateks Alam Pravulkanisasi dan
Setelah Maturasi
No Komposisi
produk lateks
alam
Data pengujian Swelling indeks
pravulkanisasi Maturasi Pravulka-
nisasi
4.1.7 Hasil Analisis Sifat Mekanik Produk Lembaran Lateks Alam
Analisis sifat mekanik dari Produk Lembaran Lateks Alam dengan dilakukan dengan
menggunakan uji tarik ASTM D-368 tipe IV. Hasil analisa dapat dilihat pada Tabel
Tabel 4.4 Nilai Kekuatan Tarik, Modulus Young’s, dan Regangan dari Produk
Lembaran Lateks Alam
Komposisi Produk Kekuatan Tarik
(MPa)
Berdasarkan hasil uji sifat mekanik produk lembaran lateks alam pada Tabel
4.4 dapat diketahui bahwa yang memiliki sifat mekanik optimum yaitu pada lembaran
nanokomposit dengan variasi berat bahan pengisi NKS sebesar 1,2 phr. Untuk
kekuatan tarik, modulus Young’s dan regangan, yaitu masing-masing 5,249 MPa,
0,615 MPa, dan 877%.
4.2 Pembahasan
4.2.1 Isolasi α-Selulosa dari Tandan Kosong Sawit
Sebelum dilakukan proses isolasi α-selulosa, dilakukan pencucian serat TKS yang bertujuan untuk menghilangkan zat pengotor seperti minyak dan pasir, sehingga
tidak menggannggu dalam proses isolasi. Serat TKS yang telah dicuci dikeringkan
dan kemudian digunting hingga membentuk serat halus sehingga mempermudah
Tahap pertama dari isolasi α-selulosa ini yaitu proses delignifikasi dengan
menggunakan campuran HNO3 3,5% dan NaNO2 dengan pemanasan yang bertujuan
untuk menghilangkan lignin dimana akan terbentuk nitrolignin yang larut dalam air
(Ohwoavworhua, 2005). Tahap selanjutnya proses pembuatan pulp, dimana pada
penelitian ini dilakukan secara kimia, yaitu dengan proses kraft menggunakan
campuran NaOH 2% dan Na2SO3 3% dengan pemanasan, pada proses ini NaOH
merupakan bahan kimia pemasak utama dan natrium sulfit merupakan komponen
aktif tambahan. Selama proses digesti (pemasakan) polimer lignin akan terdegradasi
dan kemudian larut dalam air (Damat, 1989). Larutnya lignin ini disebabkan
terjadinya transfer ion hidrogen dari gugus hidroksil fenolik pada lignin oleh ion
hidroksil dari NaOH (Gilligan, 1974). Reaksi Lignin dengan Gugus Hidroksil dari
NaOH dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Reaksi Lignin dengan Gugus Hidroksil dari NaOH (Gilligan,1974)
Proses digesti juga menyebabkan degradasi hemiselulosa menjadi D-xilosis
dan monosakarida lainnya, yang menghasilkan pulp dan lindi yang berwarna
kecoklatan, dan menghasilkan bau sehingga dilakukan pemutihan. Tahap pemutihan
(bleaching) dilakukan dengan penambahan NaOCl 1,75% sehingga menghasilkan
pulp yang lebih cerah dan putih.
α-selulosa yang dihasilkan pada tahap ini masih belum murni dimana masih mengandung β-selulosa dan γ-selulosa. Oleh karena itu perlu dilakukan pemisahan α
-selulosa dari β-selulosa dan γ-selulosa yang dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH 17,5% dimana β-selulosa dan γ-selulosa akan larut, sedangkan α-selulosa akan
Untuk menghilangkan warna tersebut dilakukan pemutihan dengan menggunakan
H2O2 10%. α-selulosa yang diperoleh berbentuk pulp berwarna putih yang kemudian
dikeringkan di dalam oven pada suhu 600C selama 4 jam.
4.2.2 Isolasi Nanokristal Selulosa dari α-Selulosa
Pada proses isolasi nanokristal selulosa dilakukan melalui beberapa tahapan.
Tahap pertama yaitu hidrolisis α-selulosa dengan menggunakan H2SO4 48,84%
selama 25 menit. Tujuan dari proses ini adalah untuk memecah daerah amorf selulosa
sehingga yang diperoleh hanya daerah kristalin saja. Reaksi hidrolisis α-selulosa
dengan menggunakan H2SO4 48,84% dapat dilihat pada Gambar 4.7.
O
Selanjutnya dilakukan proses sentrifugasi serta penetralan dari suspensi yang
terbentuk menghilangkan sisa-sisa asam dan bagian amorf yang masih berikatan
dengan bagian kristal pada proses hidrolisis yang terbentuk selama proses hidrolisis
berlangsung. Tahap selanjutnya adalah proses dialisis dengan menggunakan membran
dialisis. Tujuan dari proses dialisis adalah untuk memisahkan partikel yang berukuran
nanometer dari partikel yang bukan berukuran nanometer. Partkel yang berukuran
nanometer akan berdifusi langsung keluar dari membran, sedangkan partikel yang
bukan berukuran nanometer akan tertinggal di dalam membran. Tahapan terakhir
adalah penguapan aquadest, sehingga pada tahap akhir akan diperoleh nanokristal
selulosa yang berbentuk kristal jarum berwarna bening (Ohwoavworhua, 2005).
4.2.3 Analisa Gugus Fungsi dengan Spektroskopi FT-IR
Spektroskopi FT-IR merupakan suatu teknik analisis yang dilakukan untuk
mengidentifikasi gugus fungsi dari suatu molekul dalam suatu sampel. Pada
penelitian ini telah dilakukan analisa gugus fungsi menggunakan FT-IR untuk sampel
α-selulosa dan nanokristal selulosa.
Dari Gambar 4.4 dapat diketahui bahwa spektrum untuk α-selulosa, dan NKS
tidak menunjukkan perbedaan yang mencolok. Hal ini disebabkan karena keduanya
berasal dari selulosa. Pada kedua spektrum FTIR Gambar 4.4 terdapat pergeseran pita
serapan pada daerah bilangan gelombang 3335 cm-1 pada α-selulosa menjadi 3429
cm-1 pada NKS yang merupakan vibrasi gugus O-H, pergeseran pita serapan pada
bilangan gelombang 2916 cm-1 pada α-selulosa menjadi 2885 cm-1 pada NKS yang
merupakan vibrasi CH2, pergeseran pita serapan pada bilangan gelombang 1315 cm-1 pada α-selulosa menjadi 1419 cm-1 pada NKS yang merupakan vibrasi C-H, pergeseran pita serapan pada bilangan gelombang 1031 cm-1 pada α-selulosa menjadi
1095 cm-1 pada NKS yang merupakan vibrasi C-O-C, juga terdapat pita serapan pada
895 cm-1 pada α-selulosa dan 798 cm-1 pada NKS ini merupakan ikatan dari β
4.2.4 Analisis Morfologi Menggunakan TEM
Dari hasil analisi morfologi menggunakan TEM menunjukkan bahwa nanokristal
selulosa merupakan kristal tunggal dimana partikel-partikel nanokristal selulosaal
selulosa terpisah antara satu dengan yang lainnya. Selain itu, dapat juga diketahui
ukuran partikel nanokristal selulosa yang bervariasi. Berdasarkan perhitungan yang
dilakukan, maka diperoleh ukuran diameter nanokristal selulosa berkisar antara 47,46
nm. Adanya variasi diameter nanokristal selulosa ini disebabkan karena ukuran
pori-pori dari membran dialisis yang digunakan berkisar antara 1-100 nm.
4.2.5 Analisa Swelling Indeks dan Total Solid Content dari Produk Lembaran Aateks Alam
Gambar 4.8 Grafik Nilai Swelling Indeks
Berdasarkan Gambar 4.9 nilai swelling indeks dari lembaran yang dihasilkan
semakin berkurang dengan bertambahnya bahan pengisi NKS. Swelling indeks
menurun menunjukkan bahwa lembaran yang dihasilkan telah mengalami sambung
silang yang baik (Yuniati dkk, 2011).
Jumlah padatan total adalah banyaknya zat padat yang terdapat di dalam
lateks yang tidak dapat menguap bila dikeringkan pada suhu 70oC selama 16 jam atau
pada suhu 100oC selama 2 jam (Ompusunggu, 1989). Nilai TSC yang paling tinggi
yaitu pada variasi bahan pengisi NKS sebanyak 1,2 phr. Nilai TSC dari kompon
lateks menentukan kualitas produk lateks yang dihasilkan. Bila nilai TSC rendah
maka kekuatan tarik produk semakin rendah. Sesuai dengan ASTM D 1076 dan ISO
2004 Mutu lateks pekat nilai TSC minimal adalah 61,5 %.
4.2.6 Analisa Sifat Mekanik Lembaran Produk Lateks Alam
Bahan pengisi NKS di dalam matriks polimer dapat memperkuat komposit,
dikarenakan kuatnya ikatan kimia dan ikatan hidrogen yang terjadi antara NKS dan
matriks polimer. Selain itu juga NKS memiliki homogenitas ukuran partikel,
sehingga nanokristal selulosa dapat terdispersi dengan baik dan merata di dalam
matriks polimer. Sifat mekanik dari komposit baik tegangan, regangan, dan modulus
Young’s dipengaruhi oleh perbandingan NKS dan matriks polimer. Berdasarkan hasil
uji kekuatan tarik pada Tabel 4.4 menunjukkan bahwa produk lembaran yang
dihasilkan dengan pengisi NKS sebanyak 1,2 phr merupakan lembaran nanokomposit
yang memiliki sifat mekanik kekuatan tarik, modulus Young’s, dan regangan yang
paling optimum, yaitu masing-masing 3,771 MPa, 0,430 MPa dan 877 %.
Peningkatan sifat mekanik produk lembaran lateks alam pada penambahan
bahan pengisi NKS sebanyak 1,2 phr. Hal ini karena NKS bersifat sebagai penguat,
sehingga bahan pengisi memiliki kemampuan untuk menahan tegangan yang
diberikan pada matriks. Penurunan sifat kekuatan tarik yang terjadi pada
nanokomposit, dikarenakan kuantitas bahan pengisi semakin banyak sedangakan
kuantitas matriks semakin menurun sehingga daerah antar muka menjadi lemah, dan
menyebabkan kekuatan tarik yang dimiliki oleh produk lembaran untuk menerima
tegangan semakin menurun, dan menyebabkan terjadinya aglomerasi bahan pengisi
4.2.7 Analisa Morfologi dengan Scanning Elektron Microcopy
Analisa morfologi dengan menggunakan SEM untuk mengamati permukaan
dari lembaran nanokomposit berbasis lateks pekat karet alam. Berdasarkan hasil
analisa morfologi dengan menggunakan SEM menunjukkan perbedaan pada
permukaan lembaran nanokomposit lateks pekat tanpa pengisi dan dengan pengisi
NKS. Morfologi dengan pengisi NKS menunjukkan agregat yang lebih besar
dibandingan dengan morfologi SEM tanpa bahan pengisi, hal ini karena adanya
agregat dari NKS yang melapisi permukaan matriks karet alam, sehingga juga
memberikan pengaruh pada dari sifat mekanik lembaran nanokomposit menjadi
meningkat.
Gambar 4.9 Morfologi SEM Lembaran Produk Lateks Alam
a)Tanpa bahan pengisi dengan Pembesaran 500x dan
b) Bahan pengisi 1,2 phr dengan Perbesaran 500x
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Isolasi α – selulosa dan NKS dari TKS telah berhasil dilakukan. Isolasi NKS
dari TKS dengan 2 (dua) tahap, yaitu tahap pertama proses isolasi α – selulosa
dengan proses delignifikasi dan pulping, tahap kedua proses isolasi NKS dari α
– selulosa dengan proses hidrolisis asam, menggunakan H2SO4 48,84%.
2. Analisa morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) pada produk
lateks karet alam menunjukkan agregat yang terbentuk pada produk lateks
karet alam dengan bahan pengisi NKS lebih besar dan banyak dibandingkan
dengan agregat yang terlihat pada produk lateks karet alam tanpa bahan pengisi.
3. Hasil analisa sifat mekanik produk lateks alam yang paling optimum, yaitu
pada produk lateks alam dengan penambahan bahan pengisi NKS sebanyak 1,2
phr. Untuk kekuatan tarik, modulus Young’s, dan regangan masing-masing
3,771 MPa, 0,430 MPa dan 877%.
5.2Saran
1. Untuk peneliti selanjutnya disarankan agar melakukan penelitian dengan
memvariasikan faktor-faktor internal lain yang mempengaruhi sifat mekanik
lembaran nanokomposit berbasis lateks (seperti variasi suhu dan waktu
vulkanisasi).
2. Untuk peneliti selanjutnya agar melakukan perbandingan penggunaan jenis
pelarut hidrolisis untuk menghasilkan nanokristal selulosa yang kemudian
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Lateks Alam 2.1.1 Tanaman karet
Di Indonesia, tanaman karet sudah diperkenalkan kepada masyarakat pada zaman
kolonial Belanda (1864). Mulanya tanaman karet Indonesia dibawa oleh Hofland dan
dijadikan sebagai salah satu jenis tanaman koleksi di Kebun Raya Bogor. Selanjutnya
dikembangkan di daerah Ciasem dan Pamanukan Jawa Barat sebagai komoditas
perkebunan. Jenis karet yang pertama kali ditanam di Indonesia adalah jenis karet
rembung (Ficus Elastic). Sementara itu, penanaman jenis karet Hevea brasiliensis di
Indonesia pada tahun 1902 di Pulau Sumatera dan tahun 1906 di Pulau Jawa (Didit,
2005).
Dalam taksonomi tumbuhan, kedudukan tanaman karet diklasifikasikan
sebagai berikut (Nurhakim, 2014) :
Kingdom : Plantae
Devisi : Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Euphorbiales
Famili : Euphorbiaceae
Genus : Hevea
Tanaman karet (Hevea Brasiliensis) adalah tanaman yang tumbuh subur pada
iklim tropis. Tanaman ini dapat tumbuh subur pada temperatur rata-rata 800F (270C)
dan mengalami penurunan hujan tahunan sebanyak 80 inci (Blackley, 1997).
Tanaman karet merupakan pohon yang tumbuh meninggi dan berbatang cukup besar
dengan tinggi pohon mencapai 15-25 m. Batang tanaman ini mengandung getah yang
dikenal dengan nama lateks (Nurhakim, 2014).
Lateks karet alam yang diperoleh dari lateks Hevea brasiliensis adalah berupa
cairan putih seperti susu yang diperoleh dari proses penyadapan batang pohon karet.
Cairan ini mengandung 30-40% partikel-partikel hidrokarbon karet yang terkandung
di dalam serum dan mengandung partikel-partikel seperti protein, karbohidrat dan
lainnya (Ong et al,1998). Sementara itu, menurut Goutara, et al (1985), lateks
merupakan suatu sistem koloid dengan partikel karet yang dilapisi oleh protein dan
fosfolipid yang terdispersi di dalam air.
Karet alam adalah polimer alam yang banyak digunakan dalam dunia industri.
Karet alam merupakan polimer yang memiliki daya pegas atau kemampuan meregang
dan kembali ke keadaan semula dengan cepat dan sebagian besar memiliki struktur
jaringan. Karet alam terdiri dari 94% cis 1,4 poliisopren yang diperoleh dengan
menyadap kulit dari pohon karet (Stevens, 2001). Struktur karet alam
cis-1,4-poliisoprena ditunjukan pada Gambar 2.1.
Karet alam memiliki sifat umum yaitu memiliki warna agak
kecoklat-coklatan, sifat mekaniknya tergantung dari derajat vulkanisasinya, sehingga
dihasilkan banyak jenis sampai jenis yang kaku seperti ebonite. Suhu penggunaan
yang paling tinggi sekitar 990C, melunak pada suhu 1300C, dan terurai sekitar 2000C
Sifat isolasi listriknya berbeda karena percampuran dengan adiktif. Namun demikian
karakterisasi listrik pada frekuensi tinggi sangat jelek. Zat tersebut dapat larut dalam
hidrokarbon, ester asam asetat (Ompusunggu, 1987).
2.1.2 Komposisi lateks
Karet alam merupakan hasil ekstraksi getah pohon Havea braziliensis yang tersusun
atas monomer isoprana. Lateks karet alam mengandung partikel karet dan partikel
bukan karet yang kebanyakkan berada dalam fase serum. Lateks karet alam kebun
yang baru ditoreh mengandung 33% karet alam kering. Kandungan karet dalam lateks
kebun biasanya ditingkatkan menjadi 60% kandungan karet kering melalui proses
pemekatan atau pengemparan sebelum di produksi (Blackley, 1997). Komposisi
kimia lateks alam dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi kimia lateks (Sankaranarayanan, 2005).
Kandungan dalam lateks Kadar (%)
Karet (cis-1,4-poliisoprana) 30-40
Resin 1,5-3,5
Abu 0,5-1,0
Gula 1,0-2,0
Air 55,0-65,0
Secara fisiologis lateks merupakan sitoplasma dari sel-sel pembuluh lateks
yang mengandung partikel karet, lutoid, nukleus, mitokondria, partikel Frey
bukan karet yang berperan penting mengendalikan sifat lateks dan karetnya meskipun
dalam jumlah relatif kecil (Suparto, 2002).
Apabila lateks Hevea Brasiliensis dilakukan sentrifugasi pada kecepatan
32.000 rpm selama 1 jam, maka akan terbentuk 4 (empat) fraksi :
1. Fraksi Karet
Fraki karet terdiri dari partikel-partikel karet yang berbentuk bulat dengan
diameter 0,05 – 3 mikron (μ). Partikel karet diselubungi oleh lapisan pelindung
yang terdiri dari protein dan lipida dan berfungsi sebagai pemantap.
2. Fraksi Kuning
Fraksi ini terdiri dari partikel-partikel berwarna kuning yang mula-mula
ditemukan oleh Frey Wyssling, sehingga disebut partikel Frey Wyssling. Ukuran
partikel dan berat jenisnya lebih besar dari partikel karet dan bentuknya seperti
bola. Setelah pemusingan dilakukan, partikel Frey Wyssling biasanya terletak di
bawah partikel karet dan di atas fraksi dasar.
3. Fraksi Serum
Fraksi serum juga disebut fraksi C (centrifuge cerumi) mengandung sebagian
besar komponen bukan karet yaitu air, karbohidrat, protein, dan ion-ion logam.
4. Fraksi Dasar
Fraksi dasar biasanya terdiri dari partikel-partikel dasar. Partikel dasar
mempunyai diameter 2 - 5 mikron dan berat jenisnya lebih besar dari berat jenis
karet, sehingga pada saat pemusingan partikel-partikel dasar berkumpul di bagian
bawah atau dasar (Bhatnagar, 2004).
Lateks pekat adalah lateks dari karet alam yang sekurang-kurangnya
mengandung 60% kadar karet kering. Pengolahan lateks pekat didasarkan dengan
cara pemekatan dan jenis pengawetannya. Untuk membuat barang jadi lateks, maka
terlebih dahulu lateks harus dipekatkan. Pemekatan lateks bertujuan untuk
memperoleh kadar karet kering sebanyak 60%, mengurangi kenaikan biaya produksi,
mengetahui jumlah air yang ditambahkan pada pengenceran lateks sampai kadar yang
2.2 Bahan Pembuatan Kompon
Dalam proses pembuatan barang jadi karet terlebih dahulu cairan lateks pekat harus
dibuat menjadi kompon lateks cair (Coumpounding). Kompon lateks adalah lateks
pekat yang ditambahkan dengan berbagai bahan kimia untuk memberikan sifat
barang jadi karet yang diinginkan (Barlow, 1993). Campuran karet mentah dengan
bahan kimia karet disebut sebagai kompon karet. Kompon lateks pada umumnya
mengandung 6 atau lebih bahan kimia karet tergantung dari karakteristik barang jadi
karet yang diinginkan. Bahan-bahan kimia tersebut memiliki fungsi spesifik dan
mempunyai pengaruh tehadap sifat karakteristik pengolahan dan harga dari kompon
lateksnya.
2.2.1 Bahan Vulkanisasi
Vulkanisasi adalah proses dimana molekul karet yang linier membentuk ikatan silang
antara molekul-molekul karet sehingga merubah sifat karet dari viskositas yang lunak
menjadi produk akhir dengan sifat yang dikehendaki (Morton, 1959). Tanpa proses
vulkanisasi, karet alam tidak akan memberikan sifat elastis dan tidak stabil terhadap
suhu. Hal ini dikarenakan unsur karet yang terdiri dari polimer isoprene yang
panjang. Rantai polimer yang belum divulkanisasi akan lebih mudah bergeser saat
terjadi perubahan bentuk ( Nijasure, 1997).
Secara umum proses vulkanisasi diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) yaitu
vulkanisasi konvensional, semi effisien, dan effisien. Proses vulkanisasi ini dibedakan
berdasarkan jumlah sulfur yang ditambahkan. Untuk proses konvensional
membutuhkan lebih banyak sulfur. Proses effisiensi membutuhkan lebih sedikit
kadar yang sama banyak dengan bahan kimia lainnya. Reaksi vulkanisasi karet alam
dengan sulfur dapat dilihat pada Gambar 2.2.
CH2 C
Gambar 2.2 Reaksi Vulkanisasi Karet Alam ( Sperling, 1986)
Bahan vulkanisasi yang sering digunakan dalam industri pengolahan karet
adalah sulfur yang mempercepat kematangan kompon. Bahan lain untuk vulkanisasi
adalah peroksida organik dan dammar fenolik (Setiawan, 2005).
2.2.2 Bahan Pemercepat Reaksi
Vulkanisasi konvensional yang hanya menggunakan belerang memilik kelemahan
yaitu proses ini memerlukan waktu yang lama karena reaksinya berjalan sangat
lambat, proses vulkanisasi membutuhkan belerang dalam jumlah yang sangat banyak
dan temperature yang sangat tinggi. Oleh karena itu perlu ditambahkan bahan
pemercepat vulkanisasi yang dikenal sebagai bahan pemercepat (accelerator). Fungsi
utama bahan pemercepat ini adalah untuk mempercepat proses vulkanisasi oleh
belerang serta bahan pencepat ini dapat meningkatkan jumlah produksi karena waktu
Secara umum, bahan pemercepat yang digunakan adalah dari golongan
dithiokarbamat antara lain ZDBC (Zinc dibuthyl dithio carbamate), ZDEC (Zinc
diethyl dithio carbamate) serta ZDMC (Zinc dimethyl dithio carbamate), dari
golongan sulfenamida yaitu CBS (N-Cyclohxylbenzothiazole) dan MBS
(2-morpholinthiobenzothiazole), dari golongan tiuransulfida yaitu TMTD
(Tetramethylthiuram disulfide) dan juga dari golongan Tiazol adalah MBT
(2-mercaptobenzothiazole) dan MBTS (2,2-mercaptodithiobenzothiazole). Struktur
senyawa bahan pemercepat reaksi dapat dilihat pada Gambar 2.3.
N
Gambar 2.3 Struktur Senyawa Bahan Pemercepat Reaksi (Sasongko, 2012)
Sebagian besar bahan pemercepat vulkanisasi membutuhkan bahan pengaktif
pemercepat atau disebut sebagai bahan penggiat vulkanisasi untuk bisa mempercepat
proses vulkanisasi secara maksimal. Bahan penggiat yang umum digunakan adalah
Zinc Oxida (ZnO) serta dapat juga digunakan asam stearat sebagai bahan penggiat
2.2.3 Bahan Antioksidan
Bahan antioksidan adalah bahan kimia yang ditambahkan ke dalam kompon lateks
untuk mencegah terjadinya proses oksidasi pada produk karet alam. Bahan
antioksidan dapat menstabilkan radikal bebas dengan melengkapi kekurangan
elektron pada radikal bebas dan menghambat terjadinya reaksi berantai dari
pembentukan radikal bebas yang dapat menimbulkan sifat oksidatif pada barang jadi
karet. Penambahan bahan antioksidan juga dapat melindungi barang jadi karet
terhadap ion-ion peroksida sehingga barang jadi lateks memiliki ketahan terhadap
suhu tinggi (Kalingensmith, 1982). Bahan antioksidan dikelompokkan antara lain
Fenil nafrilamin (contoh: PAN dan PBN), kondensat aldehid-amina (contoh: agerite
resin), kondesat keton-amina (contoh: fuctol H), serta turunan difenil amina (contoh:
Norox OD).
2.2.4 Bahan Pemantap
Bahan pemantap (Stabilizer) ini digunakan untuk mencegah penggumpalan lateks
yang terlalu cepat. Selain itu bahan pemantap digunakan untuk melindungi lateks dari
tegangan terhadap beberapa campuran dan berfungsi sebagai bahan pendispersi.
Contoh bahan pemantap yang umum digunakan adalah Kalium Hidroksida (KOH)
(Nijasure, 1997).
2.2.5 Bahan Pengisi
Bahan pengisi (filler) adalah bahan yang ditambahkan pada komposit untuk
meningkatkan sifat mekanik dan sifat fisik. Bahan pengisi digunakan sebagai bahan
penguat pada matriks. Fungsi bahan pengisi sebagai penguat adalah sebagai penopang
kekuatan dari komposit, sehingga tinggi rendahnya kekuatan komposit sangat
Bahan pengisi terbagi atas 2 (dua) golongan berdasarkan keaktifannya yaitu
bahan pengisi yang tidak aktif dan bahan pengisi aktif. Umumnya, bahan pengisi
tidak aktif digunakan untuk mengurangi biaya dan memanfaatkan limbah contohnya
kaolin, serat kayu. Sedangkan bahan pengisi aktif adalah bahan pengisi yang dapat
meningkatkan kekerasan, modulus, tegangan putus, abrasi, sifat termal, ketahanan
sobek dan ketahanan kikis contohnya karbon black, silika, aluminium silika dan
sebagainya (Bhatnagar, 2004). Perubahan sifat-sifat akibat penambahan bahan pengsi
dipengaruhu oleh ukuran,keadaan permukaan, bentuk, dan jumlah bahan pengisi.
Secara umum, keupayaan penguatan bahan pengisi dipengaruhi oleh tiga ciri
utama yaitu ukuran dan luas permukaan, bentuk dan struktur permukaan serta
aktifitas dan sifat-sifat permukaan kimia dari bahan pengisi (Hanafi, 2000). Untuk
memperoleh penguatan yang optimum maka partikel bahan pengisi tersebut harus
tersebar merata dalam kompon karet. Semakin kecil ukuran partikel bahan pengisi
maka pada penambahan dengan jumlah berat yang sama, kekuatan tarik barang jadi
yang dihasilkan akan bertambah. Perpanjangan putus serta modulus tidak banyak
berpengaruh sedangkan daya pantulnya berkurang.
2.3. Tandan Kosong Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jack) merupakan salah satu jenis tanaman
perkebunan yang menduduki posisi penting dalam sektor pertanian umumnya dan
sektor perkebunan khususnya. Hal ini disebabkan karena dari sekian banyak tanaman
yang menghasilkan minyak atau lemak, kelapa sawit yang menghasilkan nilai
Tandan kosong sawit (TKS) adalah limbah padat yang dihasilkan dari industri
kelapa sawit. Setelah panen tandan buah segar dari pohon kelapa sawit tersebut
disterilkan dalam alat pensteril untuk menonaktifkan enzim dan melonggarkan buah
dari tandan. Peningkatan produksi kelapa sawit akan meningkatkan limbah padat
berupa tandan kosong, serat perasan buah, pelepah dan sabut kelapa. Oleh karena itu,
perlu dilakukan penanganan dalam pengolahan limbah tandan kosong sawit tersebut
sehingga tidak menimbulkan masalah yang dapat merusak lingkungan sekitar
(Kerdsuwan, 2011). Komposisi Kimia Tandan Kosong Sawit dapat dilihat pada
Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Tandan Kosong Sawit (Mulia, 2007)
No Komponen kimia Komposisi (%)
1 Lignin 22,60
Pengolahan dan pemanfaatan TKS oleh pabrik kelapa sawit masih sangat
terbatas. Sebagian besar pabrik kelapa sawit di Indonesia masih membakar TKS
dalam incinerator, meskipun cara ini sudah dilarang pemerintah. Alternatif
pengolahan lainnya adalah dengan menimbun (open dumping), dijadikan mulsa di
perkebunan kelapa sawit atau diolah menjadi kompos. Cara terakhir meupakan
pilihan terbaik, namun cara ini belum banyak dilakukan karena adanya beberapa
kendala (Utami, 2011).
Berbagai penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa limbah kelapa
sawit dapat dimamfaatkan untuk berbagai kebutuhan. Tandan kosong sawit dapat
dibutuhkan tanaman sehingga dapat menghemat penggunaan pupuk sintetis (Fauzi,
2012).
Menurut Muthia (2011), TKS terdiri atas kumpulan serat yang mempunyai
kemampuan untuk menahan air yang ada di sekitarnya. Struktur tersebut akan
mengalami proses dekomposisi dan degradasi bahan organik sehingga akan
mengalami perubahan struktur menjadi lebih kuat dan lebih lentur.
2.4 Selulosa
Selulosa merupakan biopolimer alami yang berlimbah yang terdapat di alam yang
bersifat terbaharui dan biodegradable serta tidak beracun. Struktur molekul selulosa
dapat menjelaskan karakteristik sifat selulosa seperti bersifat hidrofobik,
biodegradasi, fungsionalitas yang tinggi. Selulosa dan turunannya telah digunakan
lebih dari 150 tahun dalam berbagai aplikasi (Coffey, 1995). Diperkirakan selulosa
terdapat di alam sebanyak 7,5 x 1010 ton per tahun yang diperoleh dari tumbuhan
tinggi seperti kayu dan juga sumber lainnya yang mengandung banyak selulosa
(Habibi, 2010).
Selulosa merupakan substrat berserat yang terdapat pada struktur tanaman.
Setiap molekul selulosa terdiri dari homopolisakarida linear yang terdiri dari unit β
-D-Glukopiranosa yang saling berikatan membentuk rantai panjang dengan ikatan β
-1,4 (Maya, 2008). Selulosa terdiri atas polimer linier panjang hingga 10.000 unit
glukosa, terikat dalam bentuk ikatan β-1,4. Kabohidrat dalam bentuk β (beta) tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan manusia, serta memiliki struktur kristal yang
Gambar 2.4 Struktur Selulosa (Khalid, 2006)
Berdasarkan strukturnya, selulosa diharapkan mempunyai kelarutan yang
besar dalam air karena selulosa banyak mengandung gugus hidroksi yang dapat
membentuk ikatan hydrogen dengan air (antaraksi yang tinggi anatara
pelarut-terlarut). Namun kenyataannya tidak demikian, selulosa tidak hanya tidak larut dalam
air tapi juga tidak larut dalam pelarut lain. Hal ini dikarenakan kekakuan rantai dan
tinggi gaya antar-rantai akibat ikatan hidrogen antar gugus hidroksil pada rantai yang
berdekatan. Faktor ini dipandang sebagai penyebab kekristalan yang tinggi dari serat
selulosa (Azizi, 2005).
Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa Natrium
Hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) jenis yaitu
(Sumada, 2011):
1. α-selulosa adalah selulosa berantai panjang yangtidak larut dalam larutan NaOH
17,5% ataularutan basa kuat dengan derajat polimerisasi (DP) 600 – 1500.α
-selulosa digunakan sebagai penduga atau penentu tingkat kemurnian -selulosa.
pembuatan propelan atau bahan peledak. Semakin tinggi kadar α-selulosa, semakin
baik mutu bahannya.
2. β-selulosa adalah selulosa berantai pendek yang larut dalam larutan NaOH 17,5%
atau basa kuat dengan DP 15 – 90 dan dapat mengendap bila dinetralkan.
3. γ-selulosa adalah selulosa berantai pendek yang larut dalam NaOH 17,5% atau
basa kuat dengan derajat polimerisasi (DP) kurang dari 15, kandungan utamanya
adalah hemiselulosa.
2.5 Nanokristal Selulosa
Istilah “nano” digunakan untuk menunjukkan skala nanometer (10-9m). Polimer
nanokomposit didefinisikan sebagai polimer yang terdiri dari matriks dan bahan
pengisi dengan ukuran lebih kecil dari 100 nm. Komponen dari material komposit
dapat bersumber dari bahan anorganik/anorganik, anorganik/organik atau
organik/organik .
Nanokristal selulosa merupakan nanomaterial yang terbaharukan yang dapat
dimanfaatkan dalam berbagai bidang seperti bidang kesehatan, obat-obatan, bahan
kimia, makanan dan lain sebagainya. Modifikasi nanokristal selulosa sebagai
nanomaterial sangat fungsioanal dengan sifat yang sangat baik secara fisika, kimia,
biologi dan sifat elektonik sehingga perlu dilakukan pengembangan lebih lanjut.
Nanokristal selulosa merupakan biomaterial terbaharui yang menjanjikan yang dapat
digunakan sebagai agen penguat pada pembuatan nanokomposit (Peng, 2011).
Nanokristal selulosa diperoleh dari hidrolisis asam selulosa yang merupakan
realisasi bidang nanomaterial. Dibandingkan dengan selulosa, nanokristal selulosa
memiliki banyak keuntungan seperti memiliki ukuran partikel berdimensi nanometer,
optiknya yang unik sehingga ke depannya bisa diaplikasikan dalam bidang lainnya
seiring dengan ketertarikan peneliti untuk mengkaji selulosa lebih lanjutnya.
Hidrolisis asam merupakan proses utama yang digunakan dalam
memproduksi nanokristal selulosa, dimana susunan blok kecil dilepaskan dari serat
selulosa. Selulosa terdiri dari daerah amorf dan daerah kristalin. Daerah amorf
memilki densitas lebih rendah dibandingkan daerah kristalin, sehingga ketika selulosa
diberi perlakuan dengan penambahan asam kuat maka daerah amorf akan putus dan
melepaskan daerah kristalin. Nanokristal selulosa biasanya memeliiki ukuran yang
berkisar antar 100-300 nm. Sifat dari nanokristal selulosa dapat dipengaruhi oleh
sumber selulosa dan kondisi hidrolisisnya (Eichhorn, 2010).
Nanokristal selulosa sebagai dasar nanokomposit umumnya menunjukkan
sifta-sifat yang lebih baik secara signifikan seperti sifat termal, mekanik dan
sifat-sifat bawaan lainnya, yang dikonversikan menjadi komposit polimer atau
konvensional. Nanokristal selulosa berbentuk kristal batang yang kaku dengan
panjang dan lebar 5-70 nm dan diantara 100 nm. Partikelnya terdiri dari 100%
selulosa dan dalam bentuk kristal hanya antar 54-88% (Moon, et al. 2011). Aspek
rasio didefinisikan sebagai panjang per diameter yang dipengaruhi oleh morfologi,
derajat kristalisasi, sumber selulosa dan proses isolasinya (Habibi, et al. 2010).
Penggunaan nanokristal selulosa (seperti selulosa whisker dan microfibril)
sebagai penguat pada nanokomposit merupakan bidang baru yang menarik perhatian.
Dengan alasan biaya material yang murah, penggunaan selulosa sebagai bahan
penguat memiliki beberapa keuntungan diantaranya densitas yang rendah, dapat
diperbaharui, tersebar luas, konsumsi energy yang rendah, sifat spesifik yang tinggi,
abrasivitas yang rendah selama proses biodegradable, permukaan yang relatif reaktif
Dari hasil penelitian Sumaiyah (2014), Nanokristal selulosa yang diisolasi
dari tandan kosong aren dengan metode hidrolisis asam menggunakan asam sulfat
54%. Dan membandingkan antara nanokristal selulosa dan mikrokristal selulosa. Dari
hasil TEM dapat diketauhi bahwa dimensi dari nanokristal selulosa tandan kosong
aren memiliki ukuran nano dan memiliki ukuran spherical (bola). Difraktogram XRD
menunjukkan bahwa nanoselulosa yang dihasilkan merupakan selulosa tipe II dan
mengandung selulosa dengan kristalin yang tinggi.
2.6 Nanokomposit
Nanokomposit dikategorikan dalam nanoteknologi apabila yang dihasilkan
merefleksika keunggulan nanomaterial yaitu kinerja yang meningkat secara sgnifikan.
Dikatakan nanokomposit karena salah satu komponen yang digunakan memiliki
ukuran berkisar1-100 nm. Nanokomposit merupakan bidang cukup baru karena bahan
yang digunakan merupakan bahan yang terbaharukan (Mustar, 2011).
Prinsip dari pembuatan nanokomposit ini adalah adanya ikatan-ikatan yang
terjadi antara atom C, O dan atom lainnya. Karena ikatan sudah dilakukan mulai dari
bentuk nanometer, maka akan menghasilkan suatu material yang lebih kuat pada saat
menjadi material yang berukuran besar. Nanokomposit digunakan pada plastic yang
dipelopori oleh pabrik mobil General motor dan Toyota. Plastka akan lebih tahan
gores, ringan-kuat sehinggamengurangi biaya bahan bakar, umur pemakaian lebih
panjang. Industri akan dapat menarik keuntungan dari penggunaan nanokomposit ini.
Nanokomposit dapat meningkatkan ketahanan dan permebilitas yang baik untuk
Potensi nanokomposit yang besar dalam berbagai sector penelitian dan
aplikasi menjadikannya sebagai peluang untuk meningkatkan investasi.
Nanokomposit dapat dibuat biodegradable dengan kekuatan dan kekakuan yang
besar, nanokomposit dapat digunakan dalam peralatan medis sebagai penguat
biomaterial. Jaringan-jaringan biologis dapat terbuat dari material nanokomposit dan
memberikan hasil yang menarik dalam pembuatan nanokomposit sintetik (Dufresne,
2010).
2.8 Teknik Pencetakan
Teknik yang digunakan pada proses pembuatan barang jadi karet tergantung pada
jenis dan spesifikasi bahan baku lateks. Produk yang dihasilkanpun akan memiliki
ciri khas dan sifat tersendiri untuk setiap teknik yang digunakan. Untuk proses
pembuatan souvenir dari karet alam sering digunakan mtode pencetakan (casting).
Teknik pencetakan merupakan suatu teknik yang menghasilkan produk dari
lateks alam yang dilakukan dengan menuangkan kompon lateks ke dalam cetakan
yang sesuai dengan keinginan. Teknik pencetakan terdiri atas 2 (dua) cara
berdasarkan bentuk cetakannya yaitu (Fachry, 2012) :
a. Proses pencetakan dengan cetakan terbuka
Proses pencetakan yang dilakukan dengan menuangkan kompon lateks pada
cetakan dan dibiarkan sebentar kemudian di vulkanisasi pada suhu dan waktu
tertentu sampai menghasilkan vulkanisat.
b. Proses pencetakan cetakan tertutup
Proses ini digunakan untuk membuat produk karet berongga seperti boneka dan
sebagainya, dimana permukaan luar produk merupakan replica dari permukaan
pembentukan gel dalam rongga cetakan yang biasanya terbuat dari gips atau light
alloy. Cetakan berupa pasangan atas dan bawah yang dapat ditutup rapat.
2.9 Uji Karakteristik
2.9.1 Transmission Electron Microscopy
Transmission Electron Microscopy (TEM) merupakan alat karakteristik yang
digunakan untuk mendapatkan gambar nanomaterial, dimana dapat diperoleh ukuran
kuantatif partikel atau ukuran butiran, distribusi ukuran dan morfologi. Pada analisa
TEM elektron lebih digunakan daripada cahaya yang menyinari sampel karena
analisa memiliki resolusi yang lebih tinggi secara signifikan dibandingkan teknik
uang berbasis cahaya. Amplitudo dan variasi fase pada berkas transmisi memberikan
kontras pencitraan yang merupakan fungsi ketebalan dan material sampel.
Ketika elektron ditransmisikan pada spesimen tipis tanpa adanya interaksi
dalam spesimen , maka berkas elektron ini dikatakan mengalami transmisi. Bidang
spesimen yang lebih tebal akan mengalami transmisi elektron lebih sedikit sehingga
akan terlihat gelap, sebaliknya daerah tipis akan mengalami lebih banyak transmisi
elektron, sehingga akan terlihat lebih terang. Semua electron memiliki energy yang
sama dan memasuki specimen secara normal ke permukaannya selebaran elektron ini
dapat disusun menggunakan lensa magnetic untuk membentuk pola bintik-bintik,
masing-masing bintik sesuai dengan jarak atom tertentu. Pola kemudian dapat
menghasilkan informasi mengenai orientasi, susunan atom, dan fase pada bidang
yang diperiksa (Vountou, 2008).
Pencitraan nanopartikel yang bagus menggunakan TEM bergantung kepada
kontras sampel relatif terhadap latar. Sampel disisipkan untuk pencitraan dengan
pengeringan nanopartikel pada kisi tembaga yang dilapisi dengan lapisan tipis
karbon. Material dengan kerapatan elektron yang secara signifikan lebih tinggi
daripada amorfmudah dicitrakan. Material ini termasuk sebagian besar logam
