KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABEL DARI CAMPURAN KITOSAN DAN POLI VINIL ALKOHOL MENGGUNAKAN METODE TANPA PELARUT

56  24 

Teks penuh

(1)

ABSTRAK

KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABEL DARI CAMPURAN KITOSAN DAN POLI VINIL ALKOHOL MENGGUNAKAN

METODE TANPA PELARUT

Oleh

RAFFEL STEVANO

Telah dilakukan penelitian pembuatan dari campuran kitosan dan polivinil alkohol menggunakan metode tanpa pelarut. Tujuan dari percoban ini adalah untuk membuat material yang ramah lingkungan (green material). Hasil penelitian menunjukan bahwa plastik yang dihasilkan bersifat sedikit kaku akibat penambahan kitosan dalam PVA. Karakterisasi plastik dilakukan dengan menggunakan instrumen DSC dan TGA. Data thermogram DSC menunjukan bahwa penambahan kitosan pada polivinil alkohol telah menurunkan nilai entalpi sampel dari 687 mJ/mg pada 301,7 oC menjadi 216 mJ/mg pada 287 oC Hal ini menunjukan bahwa telah terjadi ikatan silang antara kitosan dan PVA. Sedangkan hasil thermogram TGA terlihat bahwa besarnya proses dekomposisi plastik tidak stabil akibat tidak homogennya campuran kitosan-PVA. Dari hasil penelitian tersebut disarankan perlunya teknik pencampuran yang lain untuk membuat campuran PVA,atau penambahan emulsifier kedalam campuran kitosan dan gliserol agar homogenitasnya meningkat sehingga hasilnya maksimal serta kitosan hasil isolasi dijadikan berukuran nano agar proses ikatan silang berjalan lebih baik.

(2)

ABSTRACT

CHARACTERIZATION OF BIODEGREDABLE PLATIC FROM THE MIXTURE BETWEEN CHITOSAN AND POLYVINYL ALCOHOL

USING SOLID STATE METHOD

By

RAFFEL STEVANO

The project purpose is making green material by mixing a natural polymer, chitosan, and synthetic one, polyviniyl alcohol (PVA), using solid state method. The result showed that adding particular amount of chitosan will make plastic a little bit rigid. By using DSC one can see adding chitosan in PVA will decrease enthalpy of the sample. On 301,7 oC it has 687 mJ/mg while on 287 oC it has only 216 mJ/mg. The result showed that there is a crosslingking between chitosan-PVA at higher temperature. However in TGA characterization the rate of plastic decomposition was not stable due to inhomogeneous chitosan-PVA mixture. Considering with the result it is very important to find better approach of mixing method from PVA-chitosan. In addition adding emulsifier is necessary for improving homogeneity of chitosan-PVA mixture. Moreover particle size of chitosan should be in nanoscale for better crosslinking process during solid state reaction.

(3)

KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABEL DARI CAMPURAN KITOSAN DAN POLI VINIL ALKOHOL MENGGUNAKAN

METODE TANPA PELARUT

( Skripsi )

Oleh

RAFFEL STEVANO

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

(4)

DAFTAR PUSTAKA

Annisa .2007. Pengaruh Konsentrasi Monomer terhadap Grafting Kitosan pada film Polietilen dengan Metode Grafting (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Budiman N. 2003. Polimer bodegradabel. http://www.kompas.com/0302/28/ llpeng/151875.htm-35k. Diakses pada 28 Juni 2003.

Chan, C.M. 1994. Polymer Surface Modification and Characterization. Hanser/Gradner Publications Inc. Cincinmati. 1-5.

Cowd, M.A. 1991. Kimia Polimer. Diterjemahkan oleh J.G. Stark. Penerbit ITB. Dewi, M. 2008. Producers Responsible for Recycling Plastic Waste.

http://www.thejakartapost.com/news/2008/11/11/039producers-respomsible039- reycling-Plastic-Waste.html. Diakses pada 7 Agustus 2011.

Guinese, L.S, and Cavalheiro Eder,T.G. 2006. The use DSC curves to determine theacetylatio degree of chitin/chitosan samples. Elsevier Applied Science Publishers. London.

(5)

Hirano, S. 1986. Chitin and Chitosan. Ulaman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Republic of Germany.

Hsu, C.P.S. 1994. Infrared Spectroscopy. Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry.

Janssen, Leon, P.B.M. 1978. Twin Screw Extrusion. Elsevier Scientific Publishing Company. Amsterdam

Kemala T. 1998. Pengaruh Zat Pemlastis Dibutil Ftalat Pada Polybend Polistirena-Pati (Tesis). Bandung : program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.

Kurita,K. 1998. Chemistry and application of chitin and chitosan, Polymer

Degradation and Stability. 59:117-120. In Ming, S.Y., and Chien, W.2010. Effect of chitosan on resist printing of cotton fabrics with reactive dyes. African Journal of Biotechnology

Latief, R. 2001. Teknologi Kemasan Plastik Biodegradabel. http://www. hayati_ipb. com/users/rudyct/individu 2001/rindam_latief.htm-87k. Diakses pada 23 Juni 2003.

Linko, P., Linko, Y.Y., and Olkku, J. 1982. Extrusion Cooking and Bioconversions.

In : Ronald Jowitt (edt.). Extrusion Cooking Technology. Elsevier Applied Science Publishers. London.

Mekawati, Fachriyah, E. dan Sumardjo, D. 2000. “Aplikasi Kitosan Hasil tranformasi Kitin Limbah Udang (Penaeus merguiensis) untuk Adsorpsi Ion Logam Timbal”, Jurnal Sains dan Matematika, FMIPA Undip, Semarang. Vol. 8 (2). hal. 51-54

Muzzarelli and Peter M.G (ed). Chitin Handbook. European Chitin Soc.

(6)

Narayan R. 1996. Biobased and BiodegradablePlastic. http://www.

plasticsindustry.org/files/events/pdfs/bio-narayan-061906.pdf. Diakses pada 24 Agustus 2009

Ogur, E. 2005. Polyvinyl alcohol: materials, processing and applications. Volume 16, Number 12, 2005. ISSN: 0889-3144. Dalam: Randi, S. 2011.Pengaruh

Penambahan Polivinil Alkohol Dan Perbedaan RasioCampuran Ampok Jagung Dan Tapioka Terhadap Perbedaan Karakteristik Biodegredable Foam(skripsi). Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Pagliaro, M and Rossi, M. 2010. The Future of Glycerol. The Royal Society of Chemistry. DOI: 10.1039/9781849731089/ ISBN: 978-1-84973-108-9.

Peter M.G. 1995. Production of N-D acetylglucosamine by enzymatics, J.M.S.

Journal of pure and Applied. Chemistry. A32,620-639

Peter, M.G. 1995. Application and Environmental Aspect of Chitin and Chitosan.

Journal of pure and Applied. Chemistry. Vol VII.

Pranumuda. 2001. Pengembangan Bahan Plastik Biodegradable Berbahan Baku Pati Tropis. Biodegradable untuk Abad 21. Jakarta.

Rahmat, S. 2008. Pengetahuan Bahan Polimer. Departemen Metalurgi dan Material FT UI.

Rowendal. 2000. Product Aplication dan Research center (mumbai) Polimer extrusien 4th adition.

Sakurai, K.; Maegawa, T.; Takahashi, T.2000. Polymer. 41, 7051-7056. In El-Hefian Esam A., Elham S. Elgannoudi, Azizah Mainal, Abdul Haamid Yahaya.2009.

Characterization of chitosan inacetic acid: Rheological and thermal studies. Turk J Chem.Turk

(7)

Stevens, M. P.2001. Kimia Polimer. Diterjemahkan oleh Iis sopyan. Pradnya Paramita. Jakarta. 33-35 hal.

Suhardi. 1992, “Khitin Dan Khitosan“, Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi, UGM Yogyakarta.

Sumule, O., dan Suwahyono, U. 1994. Bioplastik : Produk Teknologi Tinggi Berwawasan Lingkungan. www.pikiran-rakyat.com/teknologi/php.1044. Diakses pada 20 Juli 2003.

Tang, Z.X., Shi, L.,and Qian, J. 2007. Neutral Lipase from Aqueous Solutions on Chitosan nano particles. Journal Biochemical Engineering 34: 217-223. Van Zuilichem, D.J., Stolp, W., and Jansse, L.P.B.M. 1982. Engineering Aspects of

Single- and Twin-screw Extrusion-cooking of Biopolymers. In: Ronald Jowitt (edt.). Extrusion Cooking Technology. Elsevier Applied Science Publishers. London.

Wang,H, Fang, Y, and Yan, Y. 2001. Surface modification of chitosan membranes by alkane vapor plasma. Muter Chem. 11:911- 918.

(8)

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan Penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil penelitian ini menunjukan bioplastik campuran PVA. kitosan, serta

plasticizer telah sukses dibuat dengan berbagai komposisi.

2. Derajat deastelisasi kitosan hasil isolasi adalah 61,9 %. Nilai ini diperoleh dengan menggunakan instrumen DSC.

3. Konsentrasi gliserol yang tinggi memberikan dampak yang baik terhadap produk bioplastik yang dihasilkan.

(9)

B. SARAN

Dari hasil penelitian yang diperoleh, maka disarankan :

1. Diperlukan teknik pencampuran yang lebih baik atau perlunya penambahan

emulsifier untuk membuat campuran PVA, kitosan dan gliserol lebih homogen untuk mendapatkan hasil yang lebih maksimal

2. Kitosan hasil isolasi dijadikan berukuran nano agar proses crosslink berjalan lebih baik.

3. Diperlukannya proses depigmentasi untuk menghasilkan kitosan yang

(10)

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juli sampai Desember 2012, dengan tahapan kegiatan, yaitu: pengambilan sampel kulit udang di Restoran Seafood Jumbo, Teluk Betung, pembuatan kitosan, dan pembuatan polimer serta

karakteristik produk dilakukan di Laboratorium Kimia Polimer Biomassa Terpadu Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan

(11)

Adapun bahan-bahan yang digunakan yaitu standar kitosan produksi WAKO Jepang, limbah kulit udang, gliserol, natrium hidroksida, asam klorida, , ammonium oksalat, etanol, akuades, poli vinil alkohol (PVA).

C. Prosedur Penelitian

1. Persiapan Sampel

Kulit udang dibersihkan, dikeringkan, dan dihaluskan menggunakan dry blender. Kemudian kulit udang dipisahkan menggunakan ayakan dengan ukuran 10-40 mesh dan selanjutnya disebut sampel.

2. Isolasi Kitin

Kitosan diperoleh melalui deasetilasi kitin, proses isolasi kitin sendiri terdiri atas tiga tahap, yaitu: deproteinasi yang merupakan proses pemisahan protein dari kulit udang; demineralisasi yang merupakan proses pemisahan mineral, dan proses isolasi kitosan terdiri dari satu tahap yaitu tahap deasetilasi yang merupakan pemutusan gugus asetil pada kitin.

a. Deproteinasi

Sebanyak 100 gram sampel ditempatkan dalam bejana tahan asam dan basa yang dilengkapi pengaduk dan termometer, dan diletakkan dalam penangas air.

(12)

dan filtrat. Filtrat diuji dengan CuSO4. Residunya dicuci dengan akuades hingga

pH netral, dikeringakan dalam oven dengan suhu 60 oC selam 24 jam.

b.Demineralisasi

Kitin kasar hasil deproteinasi dimasukkan dalam bejana tahan asam dan basa yang dilengkapi dengan pengaduk, termometer dan diletakkan dalam penangas air. Kemudian sampel ditambahkan HCl 1,25 N dengan perbandingan 1:10 (w/v) selama 1 jam pada suhu 90 oC. Setelah itu, dilakukan penyaringan sehingga diperoleh residu dan filtrat. Filtrat diuji dengan amonium oksalat. Residunya dicuci dengan akuades sampai pH netral dan dikeringkan dalam oven pada suhu 60 oC selama 24 jam, sehingga diperoleh kitin hasil demineralisasi.

3. Isolasi Kitosan

Kitosan yang dikenal juga dengan β-1,4-2 amino-2-dioksi-D-glukosa merupakan turunan dari kitin melalui proses deasetilasi. Deasetilasi atau penghilangan gugus asetil biasanya dilakukan dengan menggunakan basa kuat berkonsentrasi tinggi (NaOH).

a. Deasetilasi

(13)

Padatannya dicuci dengan akuades sampai pH netral. Padatan dikeringkan dalam oven dengan suhu 60 °C selama 24 jam.

4. Karakterisasi Sampel Kitosan dan PVA

a. Karakterisasi Kitosan Hasil Isolasi dengan FTIR

Kitosan yang diperoleh kemudian dikarakterisasi dengan Spektrofotometer IR. Kitosan dibuat dalam bentuk pellet dengan KBr, kemudian dilakukan scanning

pada daerah frekuensi antara 4000 cm-1 sampai dengan 400 cm-1. Hasil spektrum yang diperoleh dibandingkan dengan pembacaan hasil kitosan standar.

b. Karakterisasi Kitosan Hasil Isolasi dan PVA dengan DSC

Kitosan hasil isolasi dan PVA dikarakterisasi menggunakan DSC tipe X-DSC-7000. Sampel ditimbang sekitaar 2-3 mg dan diamsukan kedalam alumunium pan. Sampel kemudian dicrimp menggunakan crimper. Tipe pan yang sama dengan sampel disiapkan dan digunakan sebagai reference pan dalam pengukuran.

Sampel dan reference yang telah disiapkan diletakan kedalam DSC menggunakan pinset. Analisis dilakulan pada temperatur 40 sampai 400 oC.

c. Karakterisasi Kitosan Hasil Isolasi dan PVA dengan TGA

Kitosan hasil isolasi dan PVA dikarakterisasi menggunakan SII TG/DTA 7300. Sampel ditimbang sekitar 2-3 mg dan dimasukan kedalam Platina Pan. Tipe pan

(14)

menggunakan pinset. Analisis dilakukan pada temperatur 40 sampai 400 oC dengan laju pemanasan sebesar 50 oC.

5. Pembuatan Film Plastik Kitosan- PVA (Poli Vinil Alkohol)

a. Variabel Komposisi

Film plastik dibuat dengan teknik blending antara campuran kitosan, PVA, dan gliserol menggunakan perbandingan persen berat. Komposisi PVA dibuat

sebagai variabel tetap dan kitosan adalah variabel bebas dengan total berat sebesar 40 gram. Pada pembuatan plastik dilakukan 2 macam komposisi gliserol, yaitu 10 dan 6 g. Variasi kitosan yang digunakan dalam proses ini adalah 0, 2, 4 dan 8 g.

Proses blending kitosan dan PVA menggunakan mesin ekstruder Thermo Scientific yang terdapat di Laboratorium Kimia Polimer Biomassa Terpadu Universitas Lampung.

Sampel dalam mesin ekstruderyang kemudian disesuaikan suhunya pada daerah TS1, TS2, dan TS3. Sampel kemudian diekstruksi dan dikeluarkan melalui die

yang kemudian dicetak menjadi lembaran film.

6. Karakterisasi Film PVA-Kitosan-Gliserol dengan DSC

Karakterisasi dengan DSC dalam penelitian ini adalah untuk melihat nilai dari

transision glass (Tg) dari kopolimer kitosan-PVA. Sampel film dikarakreisasi menggunakan DSC tipe X-DSC-7000. Sampel ditimbang sekitar 2-3 mg dan diamasukan kedalam alumunium pan. Sampel kemudian dicrimp menggunakan

(15)

reference pan dalam pengukuran. Sampel dan reference yang telah disiapkan diletakan kedalam DSC menggunakan pinset. Analisis dilakulan pada temperatur 40 sampai 400 oC dengan laju pemanasan sebesar 10 oC / menit .

7. Karakterisasi Film PVA-Kitosan-Gliserol dengan DTA/TGA

Polimer yang dihasilkan kemudian diuji dekomposisi material polimer sebagai fungsi temperatur berdasarkan perubahan entalpi material meggunakan alat DTA/TGA. Sampel ditimbang sekitar 2-3 mg dan dimasukan dalam

(16)

I.PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan teknologi yang pesat di era modern ini telah membawa dampak yang sangat luas dalam kehidupan manusia, dan salah satunya adalah perkembangan teknologi polimer. Penggunaan polimer khususnya plastik telah berkembang sangat pesat. Plastik umumnya digunakan adalah hasil sintesis polimer hidrokarbon dari minyak bumi, seperti polietilena (PE) , polipropilena (PP), polisterena (PS), polivinil klorida (PVC) dan sebagainya. Plastik memiliki berbagai keunggulan antara lain transparan, fleksibel, tidak korosif, tidak mudah pecah, serta harganya yang murah menyebabkan penggunaan plastik sangat luas digunakan dalam berbagai aplikasi ,khususnya dalam industri.

(17)

efisien karena prosesnya lebih sulit dan pengolahannya lebih mahal dibandingkan membeli bahan baku plastik yang baru. Sedangkan pengolahan limbah plastik dengan cara pembakaran menghasilkan gas beracun bagi manusia dan meningkatkan

pemanasan global. Salah satu cara alternatif dalam penangulangan limbah plastik adalah melalui pengembangan biodegredable plastic.

Kitin adalah senyawa yang tersusun dari N-asetilglukosamin yang terhubung oleh ikatan 1,4 β dengan tingkat terasetilasi yang tinggi. Sedangkan turunannya yang memiliki tingkat terasetilasi lebih rendah disebut kitosan. Kitosan adalah suatu biopolimer dari D-glukosamin yang dihasilkan dari proses deasetilasi kitin dengan menggunakan alkali kuat (Kurita, 1998).

Polivinil alkohol (PVA) adalah polimer yang dihasilkan dari polimerisasi vinil asetat menjadi polivinil asetat (PVAc), kemudian diikuti dengan hidrolisis PVAc menjadi PVA (Hassan and Peppas 2000). PVA adalah zat yang tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, larut dalam air, dan juga alkohol. Di industri, PVA banyak digunakan secara komersial untuk memproduksi polimer yang dapat larut di dalam air

(Ogur, 2005).

Pada penelitian ini kitosan yang berasal dari limbah kulit udang akan direaksikan dengan polivinil alkohol (PVA) dengan metode blending menggunakan Ekstruder

Thermo Scientific. Untuk karakterisasi produk yang dihasilkan digunakan beberapa peralatan seperti Spektrofotometri Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk

(18)

analisa transition glass menggunakan DSC (Differential Scanning Calorymetry), dan dekomposisi dan stabilitas termal polimer dengan DTA/TGA (Differential Thermal Analysis / Thermo Gravimetric Analysis).

B.Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Dapat membuat polimer plastik film dari kitosan dan PVA menggunakan teknik blending menggunakan alat Ekstruder Thermo Scientific.

2. Mengetahui sifat termal perubahan fasa akibat perubahan entalpi menggunakan DTA/TGA(Differential Thermal Analysis / Thermo

Gravimetric Analysis) dan menganalisis perubahan kalor polimer dengan DSC (Difference Scanning Calorymeter).

C. Manfaat Penelitian

(19)

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Polimer

Polimer berasal dari bahasa Yunani yaitu poly dan mer. Poly berarti banyak dan

mer yang berarti satuan atau bagian. Polimer juga dapat diartikan sebagai

gabungan dari monomer-monomer baik sejenis maupun monomer yang berbeda. Ciri utama polimer adalah mempunyai rantai yang panjang dan berat molekul yang besar.

Polimer adalah salah satu bahan rekayasa bukan logam (non-metalik material) yang penting. Saat ini bahan polimer telah banyak digunakan sebagai bahan substitusi untuk logam terutama karena sifat-sifatnya yang ringan, tahan korosi dan kimia, dan murah, khususnya untuk aplikasi-aplikasi pada temperatur rendah (Rahmat, 2008).

1. Klasifikasi Polimer

(20)

(1). Polimer Alam

Polimer alam adalah polimer yang terjadi melalui proses alami. Contoh polimer alam anorganik seperti tanah liat, silika, pasir, sol-gel, siloksan. Sedangkan contoh polimer organik alam adalah karet alam dan selulosa yang berasal dari tumbuhan, wol dan sutera berasal dari hewan, serta asbes berasal dari mineral.

(2). Polimer Sintetik

Polimer sintetik adalah polimer yang dibuat melalui reaksi kimia seperti karet fiber, nilon, polyester, plastik polisterena dan polietilen.

Sedangkan berdasarkan struktur rantainya, polimer dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu:

(1) Polimer rantai lurus

Bentuk pengulangan kesatuan yang berulang-ulang memiliki bentuk lurus (seperti rantai). Maka molekul-molekul polimer seringkali digambarkan sebagai molekul rantai seperti diperlihatkan pada Gambar 1(a) .

(2) Polimer bercabang

Gabungan dari beberapa rantai lurus atau bercabang dapat begabung melalui ikatan silang, seperti diperlihatkan pada Gambar 1(b).

(3) Polimer tiga dimensi atau polimer jaringan

(21)

(a) (b)

(c)

Gambar 1. Struktur polimer (a) rantai lurus, (b) bercabang, (c) tiga dimensi

Sedangkan berdasarkan komposisinya, polimer terdiri dari dua jenis yaitu:

(1) Homopolimer

Polimer yang disusun oleh satu jenis monomer dan merupakan polimer yang paling sederhana.

(2) Heteropolimer (kopolimer)

Polimer yang tersusun dari dua atau lebih monomer yang berbeda.

Berdasarkan sifat termal polimer dibagi menjadi dua jenis yaitu:

(1) Polimer termoplastik

(22)

berulang-ulang. Contoh polimer termoplastik adalah: Polietilen (PE), Polipropilen (PP), Polivinilklorida (PVC), nilon dan Poliester.

(2) Polimer termoset

Polimer jenis ini melebur pada saat pertama kali dipanaskan dan selanjutnya mengeras secara permanen pada saat didinginkan. Polimer jenis ini bersifat lebih keras dan kaku (rigid) karena strukturnya molekulnya yang membentuk struktur tiga dimensi yang saling berhubungan (network). Contoh polimer termoset adalah: Polimetan sebagai bahan pengemas dan melanin

formaldehida (formika) (Rahmat, 2008).

Selanjutnya berdasarkan fasenya, polimer terdiri dari dua jenis yaitu:

(1) Kristalin

Mempunyai susunan rantai yang teratur satu sama lain dan memiliki titik leleh (melting point).

(2) Amorf

Memilki susunan yang tidak teratur seperti kristalin melainkan susunan acak dan memiliki temperatur transision glass.

Gabungan dari dua atau lebih polimer disebut kopolimer. Kopolimer sendiri memiliki 3 jenis, yaitu:

(1) Kopolimer acak

(23)

(2) Kopolimer berselang-seling

Jenis kopolimer yang memiliki beberapa kesatuan berulang yang berbeda dan berselang-seling posisinya dalam rantai polimer.

(3) Kopolimer cangkok/graft/tempel

Jenis kopolimer dimana polimer lain menempel pada polimer punggung (induk) lurus yang memilki satu kesatuan yang berulang.

2. Polimerisasi

Proses pembentukan polimer tinggi (polimerisasi) dibagi menjadi dua golongan, yaitu polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi (Cowd, 1991).

1. Polimerisasi Adisi

Molekul polimer berikatan rangkap sangat peka terhadap insiator maupun energi radiasi atau kalor yang membentuk suatu spesi aktif. Selanjutnya dengan

(24)

mengalami reaksi polimerisasi adisi secara radikal (Cowd, 1991). Berikut adalah tahap-tahap pada reaksi polimerisasi radikal :

(1) Inisiasi

Tahap inisiasi adalah tahap awal pembentukan radikal bebas. Radikal bebas dapat dihasilkan dari dekomposisi termal senyawa peroksida dan hiperoksida. Radikal dari senyawa tersebut beradisi pada ikatan ganda dua karbon dari monomer penyusun molekul.

(2) Propagasi

Setelah inisisasi, radikal bebas tersebut akan mengawali sederetan reaksi dimana terbentuk radikal bebas baru. Secara kolektif, terbentuknya reaksi-reaksi ini disebut tahap propagasi. Rantai karbon terus memanjang hingga terjadi reaksi penghentian rantai.

(3) Terminasi

(25)

dengan proses alih rantai dan membentuk radikal baru yang mantap (Seymour, 1978).

2. Polimereisasi Kondensasi

Polimerisasi kondensasi merupakan proses polimerisasi yang terjadi secara bertahap melibatkan reaksi dua atau lebih molekul gugus fungsi antara molekul-molekul polimer menghasilkan polimer berukuran besar disertai pelepasan molekul air melalaui reaksi kondensasi. Selain itu reaksi kondensasi membentuk polimer yang lebih rigid karena membentuk struktur tiga dimensi yang kompleks (Rahmat, 2008).

B. Plastik

Plastik merupakan bahan polimer kimia yang berfungsi sebagai kemasaan yang selalu digunakan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari. Hampir setiap produk menggunakan plastik sebagai kemasan atau bahan dasar, karena sifatnya yang ringan dan mudah digunakan. Masalah yang timbul dari plastik yang tidak dapat terurai membutuhkan waktu yang lama untuk dapat terdegradasi menjadi H2O dan O2. Plastik yang umum digunakan saat ini merupakan polimer sintetik

(26)

Secara umum, kemasan biodegradable diartikan sebagai film kemasan yang dapat didaur ulang dan dapat dihancurkan secara alami. Bioplastik atau biodegradable plastic merupakan plastik yang mudah terdegradasi atau terurai, terbuat dari bahan terbarukan seperti pati, selulosa, dan ligan atau pada hewan seperti kitosan dan kitin. Penggunaan pati-patian sebagai bahan utama pembuatan plastik memiliki potensi yang besar karena di Indonesia terdapat berbagai tanaman penghasil pati. Bioplastik mempunyai keunggulan karena sifatnya yang dapat terurai secara biologis, sehingga tidak menjadi beban lingkungan (Dewi, 2009).

C. Biodegradable Plastic

Plastik merupakan bagian dari aktivitas masyarakat. Saat ini telah tercipta suatu komitmen masyarakat internasional untuk menciptakan dunia yang bebas dari sampah plastik, dikarenakan bahan ini sulit untuk diuraikan. Strategi pragmatis untuk mengatasi hal tersebut adalah mengembangkan decomposable plastics

untuk plastik yang bersifat serba guna dan digunakan secara luas oleh masyarakat, sedangkan bahan-bahan plastik khusus (tidak dapat terurai) untuk bahan

konstruksi (Sumule dan Suwahyono, 1994).

Biodegradable didefinisikan sebagai kemampuan dekompoisisi polimer yang memilki berat molekul yang tinggi untuk terurai di alam menjadi karbondioksida, metana, air, komponen anorganik maupun organik melalui rekasi enzimatis mikroorganisme dalam jangka waktu tertentu.

(27)

hasil akhir air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan (Pranamuda, 2001). Pengomposan yang senpurna sampai ketahap mineralisasi akan menghasilkan karbon dioksida dan air (Budiman, 2003).

Biodegradable plastic merupakan suatu bahan dalam kondisi dan waktu tertentu mengalami perubahan dalam struktur kimianya oleh pengaruh mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan alga. Biodegradable plastic dapat pula diartikan sebagai suatu material polimer yang berubah menjadi senyawa dengan berat molekul rendah dimana paling sedikit satu atau beberapa tahap degradasinya melalui metabolisme organisme secara alami (Latief, 2001).

Polimer-polimer yang mampu terdegradasi harus memenuhi beberapa kriteria, yaitu mengandung salah satu dari jenis ikatan asetal, amida, atau ester, memiliki berat molekul dan kristalinitas rendah, serta memiliki hidrofilitas yang tinggi. Persyaratan ini tidak sesuai dengan spesifikasi teknis plastik yang diinginkan dan dibutuhkan pasar sehingga perlu adanya pengoptimalan pengaruh berat molekul, kristalinitas dan hidrofilitas terhadap biodegradabilitas dan sifat mekanik

(Narayan, 2006).

Pada dasarnya terminologi biodegradable plastic, merupakan salah satu pengertian turunan dari bioplastik, dimana bioplastik didefinisikan sebagai: 1. Penggunaan sumber daya alam terbarukan dalam produksinya (biobased)

- Mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil

- Meningkatkan konsumsi sumber daya alam yang dapat diperbaharui

(28)

2. Sifat biodegradabilitas atau kompostabilitas (biodegradable plastic) - Dapat dibuang dan hancur terurai

- Segmentasi produk untuk kemasan pangan

- Mampu mengalihkan pengolahan sampah dari landfill dan incinerator

(Narayan, 2006)

Biodegradable plastic dapat dihasilkan melalui tiga cara yaitu: - Biosintesis, seperti pada pati dan selulosa

- Bioteknologi, seperti pada polyhydroxyl fatty acid

- Proses sintesis kimia seperti pada pembuatan poliamida, poliester dan polivinil Alkohol

Kelompok biopolimer yang menjadi bahan dasar dalam pembuatan biodegradable plastic, yaitu:

1. Campuran biopolimer dengan polimer sintetis. Bahan ini memiliki nilai biodegradabilitas yang rendah dan biofragmentasi sangat terbatas.

2. Poliester. Biopolimer ini dihasilkan secara fermentasi dengan mikroba genus Alcaligenes dan dapat terdegradasi secara penuh oleh bakteri, jamur, dan alga.

(29)

D. Poli Vinil Alkohol (PVA)

Poli vinil alkohol (PVA) merupakan polimer yang sangat menarik, karena banyak karakter dari PVA yang sesuai dengan karakter polimer yang banyak diinginkan khususnya dalam bidang farmasi dan biomedis. Kristalinitas alami dari PVA merupakan sifat yang menarik terutama dalam preparasi hidrogel. PVA memiliki struktur kimia yang sederhana dengan gugus hidroksil yang tidak beraturan. Monomernya, yaitu vinil alkohol tidak berada dalam bentuk stabil, tetapi berada dalam keadaan tautomer dengan asetaldehida (Hassan and Peppas, 2000).

PVA dihasilkan dari polimerisasi vinil asetat menjadi polivinil asetat (PVAc), kemudian diikuti dengan hidrolisis PVAc menjadi PVA. Kualitas PVA yang baik secara komersial ditentukan oleh derajat hidrolisis yang tinggi, yaitu di atas 98.5%. Derajat hidrolisis dan kandungan asetat dalam polimer sangat

berpengaruh terhadap sifat-sifat kimianya, seperti kelarutan dan kristalinitas PVA. Derajat hidrolisis berpengaruh terhadap kelarutan PVA dalam air, semakin tinggi derajat hidrolisisnya maka kelarutannya akan semakin rendah (Hassan and Peppas, 2000).

(30)

Polivinil alkohol (PVA) merupakan zat yang tidak berasa, tidak berbau, dapat terurai oleh alam dan biokompatibel. Selain dapat terlarut dalam air, Polivinil alkohol juga dapat larut dalam etanol. Namun, zat ini tidak dapat larut dalam pelarut organik. Struktur kimia polivinil alkohol (PVA) disajikan pada Gambar 2

Gambar 2. Struktur kimia Polivinil Alkohol

PVA dikembangkan pertama kali oleh Hermann dan Haehnel pada tahun 1924. Proses pembuatan PVA dilakukan dengan menghidrolisis polivinil asetat (PVAc). Tingkat konsumsi PVA di dunia telah mencapai beberapa ratus ribu ton per tahun dan diprediksi akan meningkat sekitar 2,5% per tahun antara tahun 2006 dan 2011. Terdapat sejumlah produsen PVA di seluruh dunia yang mayoritas berbasis di negara-negara Asia. Cina memiliki pangsa pasar terbesar dengan porsi 45% pada tahun 2006 dan nilai ini diperkirakan akan terus berkembang (Ogur, 2005).

(31)

Di dalam industri pangan, PVA digunakan sebagai bahan pelapis karena sifatnya kedap terhadap uap air. PVA mampu menjaga komponen aktif dan bahan lainnya yang terkandung di dalam bahan dari kontak dengan oksigen. Secara komersial, PVA adalah plastik yang paling penting dalam pembuatan film yang dapat larut dalam air. (Ogur, 2005). Sifat fisik PVA disajikan pada Tabel 1

Tabel 1. Sifat Fisik PVA

Karakter Nilai

Densitas 1,19 – 1.31 g/cm3 Titik Leleh 180-240 oC Titik Didih 228 oC Suhu Penguraian 180 oC (Ogur, 2005)

E. Kitin

Kitin adalah suatu biopolimer sejenis polisakarida dengan rantai panjang yang tidak bercabang tersusun atas unit 2-asetamida-2-deoksi-D-glikosa amino, pada ikatan β ( 1,4) dan mempunyai rumus molekul C18H12N2O10 (Hirano et al.,

1993).

(32)

Kitin berbentuk kristal amorphous berwarna putih, tidak berasa, tidak berbau, dan tidak dapat larut dalam air, pelarut organik umumnya, asam-asam anorganik dan basa encer. Tetapi kitin dapat larut dalam asam-asam mineral pekat seperti asam klorida, asam sulfat, asam nintrat, dan asam pospat.

Sebagai material pendukung crustacea (seperti udang, kepiting, rajungan, dan lobster), kitin terdapat sebagai mukopolisakarida yang berasosiasi dengan CaCO3

dan berikatan secara kovalen dengan protein(Muzzarelli, 1985; Mekawati et al., 2000). Umumnya, kulit crustacea terkandung 30-40 % mineral dan 8-10 %-nya merupakan CaCO

3 (Suhardi, 1992).

Kitin dan kitosan dinegara maju telah diproduksi secara komersial mengingat manfaatnya diberbagai industri, seperti bidang farmasi, biokimia, bioteknologi, kosmetika, biomedika, industri kertas, industri pangan, industri tekstil, dan lain-lain. Pemanfaatan tersebut didasarkan atas sifat-sifatnya yang dapat digunakan sebagai pengemulsi, koagulasi, pengkelat (Muzarelli, 1984).

F. Kitosan

(33)

Sifat biologi kitosan adalah biocompatible, yaitu tidak mempunyai akibat samping, tidak beracun, tidak dapat dicerna, dan mudah diuraikan oleh mikroba ( biodegradable ), dapat berikatan dengan sel mamalia dan mikroba secara agresif, mampu meningkatkan pembentukan yang berperan dalam pembentukan tulang, bersifat hemostatik, fungiastik, spermisidal, antitumor, antikolestrol, dan bersifat sebagai depresan pada sistem saraf pusat (Mekawati et al., 2000).

Gambar 4. Struktur Kitosan

Kitosan berbentuk serat atau seperti lembaran tipis, berwarna putih atau kuning, dan tidak berbau. Kitosan dapat larut dalam larutan asam seperti asam asetat dan menjadi polimer kationik karena protonasi gugus amino pada cincin piranosa yang terletak pada atom C-2. Kitosan juga larut dalam asam format, sitrat, piruvat, dan laktat, tetapi tidak larut dalam air, larutan basa kuat, asam sulfat, dan beberapa pelarut organik, seperti alkohol, aseton, dimetilformida, dan dimetilsulfoksida (Peter, 1995 ).

G. Isolasi Kitosan

(34)

pemisahan mineral, depigmentasi yang merupakan proses penghilangan warna pada kitin yang terdiri atas karotenoid dan astakantin, dan kitin merupakan

prekursor kitosan yang dapat diperoleh melalui proses deasetilasi yang merupakan proses penghilangan gugus asetil dari kitin menjadi kitosan.

(1) Deproteinasi

Deproteinasi adalah tahap penghilangan potein. Dengan perlakuan ini, protein yang merupakan salah satu penyusun cangkang rajunganyang terikat secara kovalen dengan kitin akan terlepas dan membentuk Na-proteinat yang dapat larut (Suhardi, 1992).

(2) Demineralisasi

Mineral utama yang terkandung dalam cangkang rajungan adalah kalsium karbonat (CaCO3) yang berikatan secara fisik dengan kitin. Cangkang

rajungan mengandung mineral yang beratnya mencapai 40-60% berat kering. Maka, dalam proses pemurnian kitin, demineralisasi penting untuk dilakukan. Demineralisasi dapat dilakukan dengan mudah melalui perlakuan dalam asam klorida (HCl) encer pada suhu kamar (Suhardi, 1992).

(3) Depigmentasi

(35)

hipoklorit (NaOCl) atau peroksida (Suhardi, 1992), jika diinginkan penambahan warna putih.

(4) Deasetilasi

Deasetilasi kitin merupakan proses penghilangan gugus asetil dari kitin menjadi kitosan. Perlakuan yang diberikan adalah pemberian larutan NaOH konsentrasi tinggi pada suhu tinggi, yang dapat menghasilkan produk yang hampir seluruhnya mengalami deasetilasi. Kitosan secara komersial

diproduksi secara kimiawi dengan melarutkan kitin dalam 60% larutan NaOH (Hirano, 1986).

H. Ekstruder

(36)

Gambar 5. Komponen Mesin Ekstruder

Pellet plastic atau disebut sebagai resin yang berada disepanjang hopper

dimasukkan kedalam screw melalui barrel chamber. Pellet plastic akan bergerak disepanjang barrel yang berputar, dan menghasilkan gesekan, tekanan dan panas. Hasilnya pellet plastic akan meleleh dan selanjutnya keluar melalui screw yang berfungsi untuk menghomogenkan lelehan. Lelehan akan memasuki ruang yang dirancang dan mengalir merata pada die. Pada die juga terdapat filter yang berfungsi mencegah partikel atau benda asing untuk masuk.

Para feedscrew, barel, dan pengontrol suhu membentuk bagian dari ekstruder yangdisebut unit plastication. Plastication sendiri didefinisikan sebagai konversi termoplastik untuk menjadi lelehan. Pada ekstruder untuk melelehkan pellet plastic digunakan pemanas atau heater yang memiliki suhu ± 230 °C (Rowendal, 2000).

(37)

berasal dari pengaruh dua gesekan, yang pertama adalah gesekan yang diperoleh dari ulir dan bahan Sedangkan yang kedua adalah gesekan antara dinding barrel

ekstruder dan bahan. Single Screw Extruder membutuhkan dinding barrel untuk menghasilkan kemampuan menggerakkan yang baik, maka dinding selubung pada

Single Screw Extruder memainkan peran penting dalam menentukan rancangan ekstruder (Linko et al., 1982).

SSE memiliki ulir yang berputar di dalam sebuah barrel. Jika bahan yang diolah menempel pada ulir dan tergelincir dari permukaan barrel, maka tidak akan ada produk yang dihasilkan dari ekstruder karena bahan ikut berputar bersama ulir tanpa terdorong ke depan. Untuk menghasilkan output produksi yang maksimal maka bahan harus dapat bergerak dengan bebas pada permukaan ulir dan

menempel sebanyak mungkin pada dinding.

Pada umumnya zona operasi pada SSE (tergantung spesifikasi mesin) terbagi menjadi tiga bagian yaitu :

(1) Solid Transport Zone

Pada zona ini bahan digerakkan dalam bentuk bubuk atau granula. Karena

output produk yang dihasilkan harus sama dengan input bahan yang dimasukkan maka perencanaan yang buruk pada zona ini akan membatasi

output yang dihasilkan.

(2) Melting Zone.

(38)

(3) Pump Zone.

Pada bagian pertama zona ini, tinggi saluran berkurang disebabkan oleh peningkatan diameter dari ulir. Pada zona ini bahan mengalami tekanan untuk mengurangi jumlah ruang-ruang kosong pada bahan. Pada bagian kedua zona ini yang disebut juga sebagai metering zone, bahan digerakkan dan dihomogenisasi lebih lanjut. Pada beberapa ekstruder peningkatan tekanan terjadi di zona ini.

Kadang-kadang diperlukan beberapa zona tambahan selain tiga zona di atas, tetapi hal ini dilakukan sesuai dengan kebutuhan. Zona tambahan diperlukan untuk menyediakan daya tekan tambahan untuk pengadonan, homogenisasi bahan dan daerah dengan tekanan rendah untuk mengeluarkan udara dari bahan-bahan yang dipanaskan. Pada pump zone dimana saluran ulir dipenuhi oleh adonan bahan terdapat tiga jenis aliran yang dapat dibedakan (Janssen, 1978): Berikut ini adalah tipe-tipe aliran pada ekstruder.

a. Drag flow disebabkan oleh pengaruh bersinggungannya bahan dengan barrel

dan permukaan ulir.

b. Pressure flow yang disebabkan oleh tekanan yang meningkat pada ujung ekstruder (die). Arah dari aliran ini berlawanan dengan arah drag flow. c. Leakage flow. Aliran melalui celah antara barrel dan gerigi ulir (Janssen,

(39)

Gambar 6. Zona Single Screw Extruder (SSE) (Van Zuilichem et al., 1982)

Pada ekstruder ulir ganda atau Twin Screw Extruder (TSE), dua ulir yang paralel ditempatkan dalam barrel berbentuk angka 8. Jarak ulir yang diatur dengan rapat akan mengakibatkan bahan bergerak di antara ulir dan barrel dalam sebuah ruang yang berbentuk C. Tujuannya ialah untuk mengatasi keterbatasan pada hasil kerja SSE seperti tergelincirnya bahan dari dinding barrel. Sebagai hasilnya bahan akan terhindar dari aliran balik (negatif) ke arah bahan masuk tetapi digerakkan pada arah positif yaitu menuju die tempat bahan keluar. Pada ekstruder tipe ini gesekan pada dinding barrel tidak terlalu penting diperhatikan walaupun sebenarnya hal ini tergantung dari proses pengolahan apa yang dilakukan. Tetapi bentuk geometris ulir sangatlah penting untuk diperhatikan karena bentuk ulir ini dapat menyebabkan peningkatan tekanan pada ruang ekstruder yang akan menyebabkan aliran bahan dari satu ruang ke ruang yang lain baik ke arah negatif maupun positif (Linko et al., 1982).

(40)

diameter luar ulir, atau permukaan ulir dimungkinkan dalam keadaan saling bersentuhan. Pada ulir tipe ini bahan yang tergelincir dari dinding barrel menjadi tidak mungkin karena ulir intermeshing yang satu akan mencegah bahan pada ulir lain untuk berputar dengan bebas (Linko et. al.. 1982). Tipe tipe screw disajikan pada Gambar 7 dan gambar dua buah screw pararel pada Twin Screw Extruder

disajikan pada Gambar 8.

Gambar 7. Tipe-Tipe Screw

a. counter rotating, intermeshing c. counter rotating, non-intermeshing

d. co-rotating, non-intermeshing b. co-rotating, intermeshing

(Janssen, 1978)

Gambar 8. Dua Buah Screw Pararel Pada Twin Screw Extruder (Van Zuilichem

(41)

I. Karakterisasi

(1) Spektrofotometri Fourier Transform Infrared (FTIR)

Spektrofotometri Infra Merah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang

gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada bilangan gelombang 13.000 – 10 cm-1. Radiasi elektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh James Clark Maxwell, yang menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombang

elektromagnetik, artinya mempunyai vektor listrik dan vektor magnetik yang keduanya saling tegak lurus dengan arah rambatan.

Pada dasarnya Spektrofotometer FTIR (Fourier Trasform Infra Red) adalah sama dengan Spektrofotometer IR dispersi, yang membedakannya adalah

pengembangan pada sistem optiknya sebelum berkas sinar infra merah melewati contoh. Dasar pemikiran dari Spektrofotometer FTIR adalah dari persamaan gelombang yang dirumuskan oleh Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) seorang ahli matematika dari Perancis. Pada sistim optik FTIR digunakan radiasi LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation) yang berfungsi sebagai radiasi yang diinterferensikan dengan radiasi infra merah agar sinyal radiasi infra merah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik.

(42)

tinggi, lebih sensitif, lebih cepat, tidak dipengaruhi oleh temperatur, sangat selektif terhadap energi vibrasi yang diterima dari radiasi infra merah.

Vibrasi yang digunakan untuk identifikasi adalah vibrasi tekuk, khususnya vibrasi

rocking (goyangan), yaitu yang berada di daerah bilangan gelombang 2000 – 400 cm-1. Karena di daerah antara 4000 – 2000 cm-1 merupakan daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorbs yang disebabkan oleh vibrasi regangan. Sedangkan daerah antara 2000 – 400 cm-1 seringkali sangat rumit, karena vibrasi regangan maupun bengkokan mengakibatkan absorbsi pada daerah tersebut. Dalam daerah 2000 – 400 cm-1 tiap senyawa organik mempunyai absorbsi yang unik, sehingga daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari (fingerprint region). Meskipun pada daerah 4000 – 2000 cm-1 menunjukkan absorbsi yang sama, pada daerah 2000 – 400 cm-1 juga harus menunjukkan pola yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa dua senyawa adalah sama.

Pada analisis dengan spektrofotometer FTIR diharapkan terlihat pita serapan melebar dengan intensitas kuat pada daerah 3500-3000 cm-1 yang menunjukkan karakteristik vibrasi ulur OH, pita serapan diatas 3300 cm-1 yang menunjukkan karakteristik vibrasi ulur NH amina. Pita serapan lainnya yang menunjukkan adanya vibrasi NH amina yaitu pada daerah 1650-1550 cm-1 yang menunjukkan vibrasi tekuk NH2 (amina primer), diharapkan muncul pita serapan pada daerah

(43)

pada daerah 1470-1350 cm-1 yang menunjukkan vibrasi tekuk CH, dan pita serapan pada daerah 1250-970 cm-1 yang menunjukkan vibrasi tekuk C-O.

Secara keseluruhan, analisis menggunakan Spektrofotometer FTIR memiliki dua kelebihan utama dibandingkan metoda konvensional lainnya, yaitu :

1. Dapat digunakan pada semua frekuensi dari sumber cahaya secara simultan sehingga analisis dapat dilakukan lebih cepat daripada menggunakan cara sekuensial atau scanning.

2. Sensitifitas dari metoda Spektrofotometri FTIR lebih besar daripada cara dispersi, sebab radiasi yang masuk ke sistim detektor lebih banyak karena tanpa harus melalui celah (slitless) (Hsu, 1994).

(2) Difference Scanning Calorimetry (DSC)

DSC merupakan teknik yang digunakan untuk menganalisa dan mengukur perbedaan kalor yang masuk ke dalam sampel dan referensi sebagai

pembandingnya. Teknik DSC merupakan ukuran panas dan suhu peralihan dan paling berguna dari segi termodinamika kimia karena semua perubahan kimia atau fisik melibatkan entalpi dan entropi yang merupakan suatu fungsi keadaan. Teknik DSC dengan aliran panas dari sampel tertentu adalah ukuran sebagai fungsi suhu atau massa (Widiarto, 2005).

Analisa DSC digunakan untuk mempelajari transisi fase, seperti melting, suhu

(44)

transision glass (Tg) merupakan salah satu sifat fisik penting dari polimer yang menyebabkan polimer tersebut memiliki daya tahan terhadap panas atau suhu yang berbeda-beda. Dimana pada saat temperatur luar mendekati temperatur

transision glass-nya maka suatu polimer mengalami perubahan dari keadaan yang keras kaku menjadi lunak seperti karet.

Di dalam alat DSC terdapat dua heater, dimana di atasnya diletakkan wadah sampel yang diisi dengan sampel dalam wadah kosong. Wadah tersebut biasanya terbuat dari alumunium. Komputer akan memerintahkan heater untuk

meningkatkan suhu dengan kecepatan tertentu, biasanya 10 oC per mernit. Komputer juga memastikan bahwa peningkatan suhu pada kedua heater berjalan bersamaan (Widiarto, 2005).

(3) Differential Thermal Analysis / Thermo Gravimetric Analysis (DTA/TGA)

Differential Thermal Analysis (DTA) adalah suatu teknik analisis termal dimana perubahan material diukur sebagai fungsi temperatur. DTA digunakan untuk mempelajari sifat termal dan perubahan fasa akibat perubahan entalpi dari suatu material. Selain itu, kurva DTA dapat digunakan sebagai finger print material sehingga dapat digunakan untuk analisis kualitatif. Metode ini mempunyai kelebihan antara lain instrument dapat digunakan pada suhu tinggi, bentuk, dan volume sampel yang fleksibel, serta dapat menentukan suhu reaksi dan suhu transisi sampel (Steven, 2001).

(45)

Sampel adalah material yang akan dianalisis, sedangkan material pembanding adalah substansi yang diketahui dan tidak aktif secara termal. Dengan

menggunakan DTA, material akan dipanaskan pada suhu tinggi dan mengalami reaksi dekomposisi. Dekomposisi material ini diamati dalam bentuk kurva DTA sebagai fungsi temperatur yang diplot terhadap waktu. Reaksi dekomposisi dipengaruhi oleh efek spesi lain, rasio ukuran dan volume, serta komposisi materi.

Suhu dari sampel dan pembanding pada awalnya sama sampai terdapat kejadian yang mengakibatkan perubahan suhu seperti pelelehan, penguraian, atau

perubahan struktur kristal sehingga suhu pada sampel berbeda dengan

pembanding. Bila suhu sampel lebih tinggi daripada suhu material pembanding maka perubahan yang terjadi adalah eksotermal. Begitu pula sebaliknya, bila suhu sampel lebih rendah daripada suhu material pembanding maka perubahan yang terjadi disebut endotermal (Steven, 2001).

Umumnya, DTA digunakan pada kisaran suhu 190 - 1600 ºC. Sampel yang digunakan sedikit, hanya beberapa miligram. Hal ini dilakukan untuk mengurangi masalah gradien termal akibat sampel terlalu banyak yang menyebabkan

berkurangnya sensitivitas dan akurasi instrumen.

Thermogravimetric Analisys (TGA) adalah suatu teknik analitik untuk menentukan stabilitas termal suatu material dan fraksi komponen volatile dengan menghitung perubahan berat yang dihubungkan dengan perubahan temperatur. Seperti analisis ketepatan yang tinggi pada tiga pengukuran:

(46)

TGA biasanya digunakan riset dan menentukan karakteristik material seperti polimer, untuk menentukan penurunan temperatur, kandungan material yang diserap, komponen anorganik dan organik di dalam material, dekomposisi bahan yang mudah meledak, dan residu bahan pelarut. TGA juga sering digunakan untuk kinetika korosi pada oksidasi temperatur tinggi.

Pengukuran TGA dilakukan diudara atau pada atmosfir yang inert, seperti Helium atau Argon, dan berat yang dihasilkan sebagai fungsi dari kenaikan temperatur. Pengukuran dapat juga dilakukan pada atmosfir oksigen (1-5% O2 di dalam N2

(47)

Tidak ada seorang pesimispun yang pernah menemukan rahasia

bintang-bintang, atau berlayar ke tanah yang belum tercantum didalam peta, atau

membuka sebuah pintu baru bagi jiwa manusia

Kehidupan terbentuk bukan karena kita memegangn kartu yang baik

tetapi karena memainkan dengan baik kartu yang anda pegang

Saya tidak pernah tahu kunci untuk keberhasilan, tetapi kunci untuk

kegagalan adaah jika berusaha membuat semua orang senang

Semangat adalah gunung berapi yang di puncaknya rumput

keragua-raguan tidak dapat tumbuh

Kita harus bias menerima ketidakpuasan terbatas. Tetapi kita tidak

(48)

Kita semua tidak bias menjadi besar dan melakkan hal yang

hebat. Tetapi kita dapat melakukan hal-hal kecil secar

sungguh-sungguh

Berbahagialah dengan sesuatu yang anda miliki sambil bekerja

untuk memperoleh apa yang anda kehendaki

Orang yang suka mencari-cari kesalahan tahu harga segala

sesuatu yang tidak tahu nilainya

Sadar akan ketidaktahuan adalah langkah pertama ke arah

pengetahuan

Masa depan adalah milik mereka yang yakin kan keinndahan

mimpi-mimpinya

Jika mempunyai tujuan bunuhlah sikap menunda-nunda,

(49)

Judul : KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABEL DARI CAMPURAN KITOSAN DAN

POLIVINIL ALKOHOL MENGGUNAKAN METODE TANPA PELARUT

Nama : Raffel Stevano

Nomor Pokok Mahasiswa : 0817011048

Jurusan : Kimia S1

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

MENYETUJUI 1. Komisi Pembimbing

Prof. Dr. John Hendri, M.S. Dr. Eng Suripto Dwi Yuwono,M.T NIP 195810211987031001 NIP 197407052000031001

2. Ketua Jurusan Kimia

(50)

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua : Prof. Dr. John Hendri, M.S. ………

Sekretaris : Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T ………

Penguji

Bukan Pembimbing : Dr. Rudy TM Situmeang, M.Sc ………...

2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Prof. Dr. Suharso, Ph. D NIP 196905301995121001

(51)

RIWAYAT HIDUP

(52)

Kupersembahkan karya kecil ini sebagai wujud tanda cinta,

kasih sayang, bakti dan tanggung jawabku

Kepada

Kedua orang tuaku yang selalu menjadi motivasi utama

dalam menjalani hidup, terima kasih atas doa, perhatian dan

kasih sayang yang kau berikan secara tulus selama ini tanpa

mengharapkan imbalan sehingga mampu menguatkan diri ini

di saat-saat sulit,

Kakak dan adik-adikku yang selalu memberi semangat dan

dukungan yang luar biasa disetiap langkahku,

Sahabat dan Teman-yang selalu menemani dan berjuang

bersamaku,

Guru-guru ku yang senantiasa membimbing dan membagi

ilmunya untukku,

(53)

SANWACANA

Namo Sanghyang Adi Budaya

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, Sanghyang Buddha dan para Bodhisattvaya-Mahasattvaya karena berkat rahmat, dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi dengan judul “Karakterisasi Plastik Biodegredabel dari Campuran Kitosan dan Polivinil Alkohol Menggunakan Metode Tanpa Pelarut” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tulus kepada :

1. Prof. Dr. John Hendri M.S. selaku Pembimbing Utama yang telah

membimbing penulis dengan penuh kesabaran, memberikan banyak ilmu pengetahuan, saran, dan arahan, selama penyusunan skripsi ini.

2. Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing pembantu penulis atas kesediaan waktu, memberikan petunjuk, saran, serta nasehat dalam menyelesaikan skripsi ini.

(54)

5. Andi Setiawan, Ph.D selaku ketua jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

6. Prof. Dr. Suharso,Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

7. Seluruh dosen dan staf administrasi di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

8. Bapakku Djonlie untuk usaha, kerja keras serta tetesan keringatnya yang senantiasa berkorban tanpa kenal lelah. Sosok yang begitu membanggakan dan selalu berusaha memberi yang terbaik untukku. Ibuku Maryani atas do’a, kasih sayang, cinta kasih, dan ketulusannya yang selalu tercurah, yang

senantiasa selalu mendengar dan menuruti apa keinginanku.

9. Kedua Adikku Reffien Febriano dan Angela Oktavania, atas kasih sayang, perhatiannya, do’a dan dukungannya selama ini, untuk kebersamaan yang penuh kehangatan.

10. Riki fauzi sahabat dan rekan penelitian yang luar biasa, atas kerjasama, bantuan, kepedulian dan kebersamaannya. Tb Didi Supriadi sahabat yang selalu peduli dan selalu dapat diandalakan, kepedulaian dan kerjasamanya selama ini. Puji Mugianto, S.Si sahabat yang penuh kepedulian, atas do’a, saran, dukungan, kebersamaan dan persahabatannya selama ini. Siti Oktavia Rumapea, S.Si sahabat yang begitu polos, atas do’a, saran, dukungan,

(55)

Ahmad Ruzki Putri atas persahabatan, kebersamaan yang penuh canda dan dukungannya selama ini. Shoffa Nur Fauziah, S.Si, Miftasani Chaniago, Novia Wiliana atas persahabatan, do’a, dukungan dan bantuannya selama ini 12. Pak Muttaqin M.Sc, atas arahan, bantuan, sarannya, motivasi, arahan

kesabaran dan ilmu yang diberikan selama penulis melakukan melakukan penelitian dan menyelesaikan pembuatan skripsi ini.

13. Koko Sunardi Sutrisna, S.Si., Tante Sari Handayani, S.Si., Uni Lisa Eka Wahyuni, S.Si., Mbak Ika Purnama Sari, S.Si., Mbak Ipung Miranti Sari, S.Si., Nina Anggraini, S.Si yang selalu membantu dan memberikan arahan serta motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

14. Teman-teman Biomasa Terpadu Universitas Lampung : Mbak PeniS.Si., Mbak Reni S.Si., Mbak Lince S.Si , Mbak Tutik S.Si., Kak Eko S.Si., Mbak Diah S.Si., Mbak Tri A.Md, dan Mas Idham atas segala bantuannya selama penulis melakukan penelitian.

15. Junior penelitianku Indah dan Delvi atas kerjasama, bantuan dan semuanya yang telah kalian lakukan secara tulus dalam membantu penulis

menyelesaikan penelitian. Semoga kalian dapat segera menyusul menjadi sarjana. Amin

(56)

Andri, dan Dwi atas persahabatan, pertemanan, kebersamaan dan kekeluargaannya yang terjalin selama ini.

17. Keluarga Besar Desa Mekarsari dan Tim KKN 2011: Febi (tocab). Eddhie S.Ked., Alana,S.H., Rina Destriyana, S.E., Angga, S.E., Fatimah, Fitra, Budi, Evi, Mak Cik, Jiham, S.Si dan Rangga atas kekeluargaan dan kekompakan selama menjadi keluarga 40 hari.

18. Keluarga besar Kimia 2007, 2009, 2011, dan 2012 atas kebersamaan dan persaudaraan yang terjalin selama ini.

19. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang secara tulus memberikan bantuan moril dan materil kepada penulis.

Bandar Lampung, Februari 2013 Penulis

Figur

Gambar 1.  Struktur polimer (a) rantai lurus, (b) bercabang, (c) tiga dimensi
Gambar 1 Struktur polimer a rantai lurus b bercabang c tiga dimensi . View in document p.21
Gambar 2. Struktur kimia Polivinil Alkohol
Gambar 2 Struktur kimia Polivinil Alkohol . View in document p.30
Gambar 3. Struktur kitin
Gambar 3 Struktur kitin . View in document p.31
Gambar 4.  Struktur Kitosan
Gambar 4 Struktur Kitosan . View in document p.33
Gambar 5.  Komponen Mesin Ekstruder
Gambar 5 Komponen Mesin Ekstruder . View in document p.36
Gambar 6. Zona Single Screw Extruder (SSE)
Gambar 6 Zona Single Screw Extruder SSE . View in document p.39
Gambar 7. Tipe-Tipe Screw
Gambar 7 Tipe Tipe Screw . View in document p.40
Gambar 8.  Dua Buah Screw Pararel Pada Twin Screw Extruder (Van Zuilichem et al., 1982)
Gambar 8 Dua Buah Screw Pararel Pada Twin Screw Extruder Van Zuilichem et al 1982 . View in document p.40

Referensi

Memperbarui...

Outline : Isolasi Kitosan