SINTESIS LIGNIN-KITOSAN DENGAN REAKSI MANNICH
DAN KARAKTERISASINYA
LAPORAN TUGAS AKHIR
Oleh:
Muhammad Achyaruddin Wahid
105116036
FAKULTAS SAINS DAN ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI KIMIA
UNIVERSITAS PERTAMINA
2020
i
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Tugas Akhir
: Sintesis Lignin-kitosan dengan Reaksi Mannich
dan Karakterisasinya
Nama Mahasiswa
: Muhammad Achyaruddin Wahid
Nomor Induk Mahasiswa
: 105116036
Program Studi
: Kimia
Fakultas
: Sains dan Ilmu Komputer
Tanggal Lulus Sidang Tugas Akhir :
Jakarta, 17 Agustus 2020
MENGESAHKAN
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Nila Tanyela Berghuis
Dr. Eng. Paramita Jaya Ratri
NIP 118001
NIP 116009
Diketahui oleh,
Ketua Program Studi
Dr. Nila Tanyela Berghuis
NIP 118001
ii
LEMBAR PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir berjudul “Sintesis
Lignin-kitosan dengan Reaksi Mannich dan Karekterisasinya” ini adalah benar-benar merupakan
hasil karya saya sendiri dan tidak mengandung materi yang ditulis oleh orang lain kecuali
telah dikutip sebagai referensi yang sumbernya telah dituliskan secara jelas sesuai dengan
kaidah penulisan karya ilmiah.
Apabila dikemudian hari ditemukan adanya kecurangan dalam karya ini, saya bersedia
menerima sanksi dari Universitas Pertamina sesuai dengan peraturan yang berlaku.
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Pertamina hak bebas royalti noneksklusif (
non-exclusive royalty-free right)
atas Laporan Tugas Akhir ini beserta perangkat yang ada. Dengan hak bebas royalti
noneksklusif ini Universitas Pertamina berhak menyimpan, mengalih media/format-kan,
mengelola dalam bentuk pangkatan data (database), merawat, dan mempublikasikan
Laporan Tugas Akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Jakarta, 17 Agustus 2020
Yang membuat pernyataan,
iii
ABSTRAK
Senyawa lignin dan kitosan merupakan biopolimer melimpah yang berada di alam.
Akan tetapi penggunaandari biopolimer ini masih sangat minim dan hanya menjadi limbah
di lingkungan. Sintesis lignin-kitosan dengan reaksi Mannich ini bisa menjadi salah satu
alternatif untuk dapat menggunakan limbah tersebut hingga menjadi bahan yang berguna
kedepannya. Kitosan yang digunakan merupakan kitosan komersil dengan %DD (persen
deasetilisasi) sebesar 71.57% dengan menggunakan rumus Baxter et, al. (1992).
Karakterisasi yang digunakan ialah FTIR, TGA, dan uji kualitatif ninhidrin. Berhasilnya
sintesis lignin-kitosan ditandai dengan munculnya
peak pada spektrum IR dengan bilangan
gelombang 3300 – 3500 cm
-1. Uji kualitatif ninhidrin kurang tepat dilakukan karena tidak
terjadi perubahan warna pada larutan lignin-kitosan. Analisis TGA digunakan untuk
mengetahui sifat degradasi termal dari senyawa lignin-kitosan yang diduga dapat menjadi
senyawa biopolimer baru.
iv
ABSTRACT
Lignin and chitosan compounds are abundant biopolymers that exist in nature.
However, their usage is still very minimal and only becomes waste in the environment.
The synthesis of lignin-chitosan using the Mannich reaction can be an alternative to be able
to use this waste to become useful material in the future. The chitosan used was
commercial chitosan with 71.57% of %DD using the formula Baxter et al. (1992). The
characterizations used were FTIR, TGA, and ninhydrin qualitative test. The success of
lignin-chitosan synthesis is indicated by the appearance of a peak on the IR spectrum with
a wave number of 3300 – 3500 cm
-1. The qualitative test for ninhydrin is not appropriate
because there is no color change in the lignin-chitosan solution. TGA analysis is used to
determine the thermal degradation properties of lignin-chitosan compounds which are
thought to be new biopolymer compounds.
v
KATA PENGANTAR
Segala puji penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia
yang telah dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang
berjudul
“Sintesis Lignin-kitosan dengan Reaksi Mannich dan Karakterisasinya”.
Penyusunan laporan ini dilakukan di Universitas Pertamina pada bulan Oktober 2019
hingga Agustus 2020.
Penulis menyadari bahwa keberhasilan atas penyusunan laporan tugas akhir ini
tidak terlepas dari bantuan dan dukungan yang telah diberikan oleh beberapa pihak.
Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
Dr. Nila Tanyela Berghuis selaku Kepala Program Studi Kimia dan dosen
pembimbing 1 dari Program Studi Kimia Universitas Pertamina atas segala doa,
bimbingan, semangat, dan dukungannya untuk menyelesaikan laporan tugas
akhir ini,
2.
Dr. Eng. Paramita Jayaratri S.Si., M.Sc selaku dosen pembimbing 2 yang
senantiasa membimbing penyusunan laporan tugas akhir ini,
3.
Orang tua dan adik-adik dirumah yang menjadi inspirasi untuk menyelesaikan
tugas akhir ini dan juga senantiasa memberikan doa serta dukungan,
4.
Dendi dan Anggun sebagai rekan satu tim dan satu bimbingan yang saling
mendukung dan memberikan support,
5.
Temen-temen kost Raja Tebu yang saling membantu satu sama lain, dan
6.
Teman-teman Program Studi Kimia Universitas Pertamina yang banyak
memberikan bantuan dan tak lelah memberi semangat.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan laporan tugas
akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun agar laporan ini dapat mencapai kesempurnaan. Semoga laporan tugas akhir
ini dapat memberikan manfaat kepada pihak-pihak dengan bidang terkait.
Jakarta, 17 Agustus 2020
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ...i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR TABEL... viiiii
DAFTAR GAMBAR ... ix DAFTAR PERSAMAAN ... x DAFTAR SINGKATAN... xi BAB I PENDAHULUAN ...1 1.1 Latar Belakang ...1 1.2 Rumusan Masalah ...2 1.3 Batasan Masalah ...2 1.4 Tujuan Masalah ...2 1.5 Manfaat Penelitian ...3 1.6 Lokasi Penelitian ...3
1.7 Waktu Pelaksanaan Penelitian...3
BAB II DASAR TEORI ...4
2.1 Lignin ...4
2.2 Kitosan ...5
2.3 Reaksi Mannich...6
2.4 Lignin-kitosan ...7
2.5 Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) ...7
2.6 Thermogravimetric Analysis (TGA)...8
2.7 Uji Kualitatif Ninhidrin ...8
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 10
3.1 Bentuk Penelitian ... 10
3.2 Metode Pengumpulan Data ... 10
3.2.1 Sintesis Lignin-Kitosan ... 10
vii
3.3 Alat dan Bahan ... 12
3.4 Metode Analisis Data ... 12
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 13
4.1 Hasil Uji Kualitas Kitosan Komersil ... 13
4.2 Hasil Sintesis Lignin-Kitosan ... 14
4.3 Hasil Sintesis Lignin-kitosan menggunakan FTIR... 15
4.4 Hasil Uji Kualitatif ... 17
4.5 Karakterisasi TGA... 18
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 20
5.1 Kesimpulan ... 20
5.2 Saran ... 20
DAFTAR PUSTAKA ... 21
FORM BIMBINGAN ... 23
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sumber Kitin ... 5 Tabel 4.1 Identifikasi Spektrum FTIR pada Lignin, Kitosan, dan Lignin-kitosan ... 16 Tabel Lampiran 1. Agenda Penelitian ... 23
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Lignin ... 4
Gambar 2.2 Bentuk Struktur Monomer Lignin : a) P-Coumeryl alcohol, b) Coniferyl alcohol,c) Sinapyl alcohol. ... 5
Gambar 2.3 Bentuk Monomer Kitin dan Kitosan ... 6
Gambar 2.4 Persamaan Reaksi Aminasi Mannich ... 6
Gambar 2.5 Prinsip Kerja FTIR pada Metode ATR ... 7
Gambar 2.6 Mekanisme Reaksi Ninhidrin terhadap Amina ... 9
Gambar 3.1 Diagram Alir Sintesis Lignin-kitosan ... 11
Gambar 4.1 Spektrum FTIR Kitosan ... 13
Gambar 4.2 Usulan Persamaan Reaksi Sintesis Lignin-Kitosan ... 14
Gambar 4.3 Mekanisme Reaksi Mannich pada Sintesis Lignin-kitosan ... 15
Gambar 4.4 Spektrum FTIR Senyawa Kitosan, Lignin, dan Lignin-kitosan ... 16
Gambar 4.5 Uji Kualitatif Ninhidrin pada a) Lignin-kitosan, b) Kitosan, c) Lignin, dan d) Blanko Etanol ... 17
Gambar 4.6 Reaksi Ninhidrin pada Kitosan. ... 18
x
DAFTAR PERSAMAAN
xi
DAFTAR SINGKATAN
Singkatan
Kepanjangan/Keterangan
FTIR Fourier Transform Infrared
IR Infrared
UV-Vis Ultra Violet – Visible
UV Ultra Violet
TGA Thermogravimetric Analysis
ATR Attenuated Total Reflectance
KBr Kalium Bromida
SCTA Sample Controlled Thermal Analysis
RP Ruhemann’s Purple
H2O Air
%DD Persen Derajat Deasetilasi
Universitas Pertamina - 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara maritim dengan kekayaan laut yang melimpah, tetapi pengolahan dari sektor Crustacea masih sangat minim dilakukan. Crustacea sendiri memiliki nilai komoditas pakan yang terbilang ekonomis, karena biasanya bagian daging dari Crustacea dimanfaatkan sebagai bahan dari kerupuk, terasi, maupun bahan pakan ternak, sedangkan bagian kulitnya hanya dibuang dan menjadi limbah, padahal bagian cangkang dari Crustacea mengandung senyawa kitin yang dapat diubah menjadi kitosan, terutama cangkang udang dan kepiting [1].
Kitosan merupakan senyawa hasil deasetilasi dari senyawa kitin yang banyak terkandung pada kulit Crustacea, terutama udang. Udang sendiri sering dijadikan bahan konsumsi masyarakat Indonesia dengan diolah menjadi kerupuk maupun terasi, bahkan udang juga dijadikan komoditi ekspor yang menjanjikan, tetapi hal tersebut juga menghasilkan limbah kulit udang yang kurang dimanfaatkan dan cenderung menjadi sampah organik saja. Belum dimanfaatkannya limbah kulit udang menjadi kitosan karena disebabkan belum dikenalnya industri kitosan maupun karena belum adanya publikasi yang menerapkan cara mengubah kulit udang menjadi kitosan dengan proses yang sederhana di Indonesia [2]. Seperti selulosa, kitosan juga merupakan polimer alami yang jumlahnya melimpah di alam. Karena termasuk jenis polimer, kitosan bisa dimanfaatkan sebagai sumber material yang alami dan memiliki karakteristik seperti dapat terbiodegradasi, dapat mengadsorpsi, tidak beracun, dan lain sebagainya. Kandungan nitrogen pada kitin dan kitosan lebih banyak (6.89%) dibandingkan selulosa (1.25%), hal ini menjadikan kitin dan kitosan sebagai agen pengkhelat yang baik [3]. Banyak jurnal dan artikel ilmiah yang mengulas tentang aplikasi kitin dan kitosan seperti semen, produk fotografi, kosmetik, obat-obatan hingga dibidang kimia material seperti baterai solid state [4], sehingga banyak pula para ahli yang berlomba untuk membuat metode sintesis kitin dan kitosan dengan biaya rendah sehingga dapat digunakan untuk skala industri. kitosan sendiri memiliki gugus amina pada kerangka strukturnya, hal ini dapat dimanfaatkan sebagai media untuk membuat ikatan dengan senyawa lain seperti lignin agar meningkatkan aplikasi dari senyawa kitosan tersebut.
Lignin merupakan polimer aromatik yang banyak ditemukan pada tanaman dan salah satu biopolimer yang melimpah selain selulosa dan kitin. Bentuk polimer lignin yaitu amorf tiga dimensi yang berasal dari tiga monomer berbeda, yaitu p-coumaryl alcohol, coniferyl alcohol, dan sinapyl alcohol [5]. Umumnya lignin diperoleh sebagai produk samping dari hasil pembuatan pulp dan bio-refinery [6]. Adanya gugus seperti fenilpropana, fenolik hidroksil, dan karboksil mengindikasikan bahwa senyawa lignin memiliki sifat amfifilik, yaitu senyawa yang memiliki sifat hidrofilik (dapat mengikat air) dan lipofilik (dapat mengikat minyak). Lignin dapat digunakan sebagai bahan penguat [7], serat karbon [8], dan karbon aktif [9]. Beberapa sifat lignin antara lain biokompabilitas, biodegradabilitas, anti UV [10-12], juga ketahanan terhadap reaksi oksidasi [13]. Walaupun memiliki sifat yang penting dan berguna, faktanya lignin hanya digunakan untuk memulihkan bahan kimia pembuatan pulp dengan cara dibakar dan menghasilkan pemanasan [14]. Hal ini tentu saja sangat disayangkan mengingat banyak sifat penting yang dimiliki oleh lignin seperti biodegerdabilitas sehingga dapat digunakan
Universitas Pertamina - 2 menjadi bahan polimer yang ramah lingkungan. Karena lignin dan kitosan sama-sama memiliki sifat yang baik, maka kedua senyawa tersebut dapat digabungkan dengan reaksi aminasi karena kitosan memiliki gugus amina pada kerangka strukturnya.
Reaksi aminasi adalah reaksi untuk menambahkan gugus amina pada suatu molekul. Salah satu reaksi aminasi yang terkenal ialah reaksi Mannich. Reaksi Mannich merupakan metode klasik yang masih digunakan hingga saat ini. Metode ini digunakan untuk pembuatan senyawa amino karbonil pada molekul sehingga dapat memberikan gugus amina pada molekul tersebut. Reaksi ini memiliki fleksibilitas dan potensi untuk menghasilkan keragaman fungsional dan struktural sehingga merangsang kreativitas para ahli kimia [15].
Dengan menggunakan reaksi Mannich, senyawa lignin-kitosan dapat disintesis dengan cara yang sederhana dan mudah dilakukan. Dengan terbentuknya lignin-kitosan, maka aplikasi dari lignin dan kitosan bertambah, dan tentu saja nilai ekonomis dari kedua bahan tersebut juga akan bertambah. Saat ini, lignin-kitosan biasa dijadikan komposit untuk beberapa aplikasi seperti pembungkus makanan dan juga sebagai adsorben untuk membersihkan limbah tertentu.
1.2
Rumusan Masalah
Untuk membuat sebuah penelitian yang baik, tentu perlu adanya perumusan masalah dari penelitian yang akan dijalani, sehingga penelitan tersebut akan memiliki arah dan tujuan yang jelas. Rumusan masalah pada penelitian tugas akhir ini ialah sebagai berikut :
1. Bagaimana mengukur kualitas kitosan yang digunakan untuk sintesis lignin-kitosan? 2. Bagaimana metode sintesis lignin-kitosan?
3. Instrumen apa yang digunakan untuk mengetahui senyawa kitosan sudah berikatan dengan lignin?
4. Bagaimana mekanisme reaksi aminasi pada senyawa lignin?
1.3
Batasan Masalah
Agar penelitian yang dilakukan memiliki ruang lingkup masalah yang lebih spesifik sehingga dapat menjawab dari rumusan masalah, maka perlu adanya batasan-batasan masalah. Batasan masalah pada penelitian tugas akhir ini ialah sebagai berikut :
1. Reaksi aminasi yang digunakan ialah reaksi Mannich,
2. Karakterisasi hasil sintesis dilakukan dengan menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR), uji ninhidrin, dan Thermogravimetric Analysis (TGA)
1.4
Tujuan Masalah
Untuk menjawab beberapa rumusan masalah yang timbul dari penelitian ini, maka perlu dibuatnya tujuan penelitian. Tujuan penelitian ini ialah sebagai berikut :
1. Analisis kualitatif keberadaan nitrogen pada hasil sintesis, 2. Menentukan gugus fungsi pada lignin-kitosan dengan FTIR, 3. Menentukan sifat degradasi termal senyawa lignin-kitosan.
Universitas Pertamina - 3
1.5
Manfaat Penelitian
Penelitian tugas akhir ini diharapkan mampu memberikan sejumlah manfaat, baik secara langsung maupun tidak langsung. Manfaatnya yaitu :
1. Ikut menjaga kebersihan lingkungan karena menggunakan bahan yang berasal dari limbah, 2. Dapat digunakan untuk mengembangkan ilmu mengenai lignin-kitosan sebagai bahan
dengan sifat yang menarik,
3. Menambah skill peneliti dalam melakukan sintesis bahan organik,
4. Menambah wawasan terhadap kitosan yang dapat digunakan sebagai sumber aminasi.
1.6
Lokasi Penelitian
Penelitian tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Sains dan Teknik Universitas Pertamina. Sintesis lignin-amin dan karakterisasi dilakukan di Laboratorium Terintegrasi dan Laboratorium Instrumen Universitas Pertamina.
1.7
Waktu Pelaksanaan Penelitian
Penelitian tugas akhir ini dimulai pada bulan Oktober 2019 hingga Agustus 2020. Studi literatur dan persiapan penelitian dilaksanakan pada bulan Oktober 2019 hingga Desember 2019. Penelitian dalam laboratorium dilaksanakan pada bulan Desember 2019 hingga Agustus 2020. Penyusunan laporan tugas akhir dimulai pada bulan Desember 2019 hingga Agustus 2020. Agenda penelitian tugas akhir ini berada pada Lampiran 1.
Universitas Pertamina - 4
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Lignin
Lignin merupakan salah satu biopolimer kompleks yang berasal dari tumbuhan. Umumnya senyawa lignin ditemukan pada bagian dinding sel tanaman dengan tujuan memberikan sifat kaku untuk memperkuat bagian batang dan akar tumbuhan. Terdapat beberapa model untuk menggambarkan struktur lignin. Dalam struktur lignin terdapat gugus metoksil, fenolik, hidroksil, dan beberapa gugus aldehida pada bagian ujung samping [16]. Biopolimer ini dapat mengalami proses oksida, reduksi, hidrolisis, asilasi, aminasi, dan beberapa reaksi kimia lainnya [17]. Terdapat beberapa jenis lignin berdasarkan metode sintesisnya, yaitu kraft lignin, lignosulfonat, lignin alkali, dan organosolv lignin [16].
Universitas Pertamina - 5 Biopolimer lignin tersusun dari tiga bentuk monomer yang umum ditemukan, yaitu p-Coumaryl alcohol, Coniferyl alcohol, dan Sinapyl alcohol seperti pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Bentuk Struktur Monomer Lignin : a) P-Coumeryl alcohol, b) Coniferyl alcohol, c) Sinapyl alcohol.
2.2 Kitosan
Kitosan merupakan senyawa turunan kitin (senyawa penyusun kulit hewan Crustacea dan sebagian jamur) yang dihasilkan dari proses deasetilasi, yaitu mengubah gugus asetil menjadi amina. Kelimpahan kitosan tentu saja dipengaruhi oleh banyaknya sumber kitin di alam, yang merupakan polisakarida terbanyak kedua setelah selulosa [4].
Tabel 2.1 Sumber Kitin [18].
Aquatic Crustacean
Other sea
animal Insect Mushroom and Fungi
Udang Cumi-cumi Kalajengking Agaricus bisporus Kepiting Sotong Laba-laba Trametes versicolor
Lobster Annelida Semut Ascomydes
Krill Mollusca Kecoa Blastocladiaceae
Coelenterata Lebah Mucor rouxii Brakiopoda Aspergillus niger
Silkworm Auricularia auriculajudae
Universitas Pertamina - 6 Monomer kitin biasa disebut N-Acetyl Glucosamine sedangkan monomer kitosan biasa disebut Glucosamine. Gambar 2.3 merupakan bentuk struktur dari monomer kitin dan kitosan.
Gambar 2.3 Bentuk Monomer Kitin dan Kitosan
Kitosan komersil merupakan kitosan dengan tingkat derajat deasetilasi (%DD) kurang dari 75%, sehingga kandungan gugus asetil masih cukup banyak pada kitosan komersil.Untuk menilai kualitas dari kitosan hasil deasetilasi kitin, diperlukan nilai perhitungan nilai persen deasetilasi. Untuk kitosan komersial biasanya memiliki nilai derajat deasetilasi minimal 60% [3]. Untuk menghitung derajat deasetilasi, dapat menggunakan rumus Baxter (1992) dengan menggunakan baseline dari spektrum FTIR kitosan. Rumus yang diajukan Baxter ialah sebagai berikut [19] :
%𝐷𝐷 = 1 −𝐴1655
𝐴3450×
1
1,33 (2.1)
Keterangan : A1655 = nilai absorbansi pada 1655 cm-1 A3450 = nilai absorbansi pada 3450 cm-1 1,33 = nilai A1655 ketika %deasetilasi 100%
2.3 Reaksi Mannich
Reaksi Mannich ialah reaksi adisi gugus amina ke gugus fungsi karbonil dengan bantuan senyawa yang mengandung gugus aldehid (biasanya formaldehid) dan amonia atau amina primer ataupun sekunder. Reaksi ini menghasilkan H2O pada prosesnya sehingga sering disebut juga reaksi kondensasi [20].
Gambar 2.4 Persamaan Reaksi Aminasi Mannich N-Acetyl Glucosamine Glucosamine
Universitas Pertamina - 7
2.4 Lignin-kitosan
Lignin-kitosan merupakan senyawa hasil alkilasi amina dari kitosan ke gugus fenolik hidroksil pada lignin. Senyawa ini memiliki tingkat kelarutan yang rendah didalam air. Reaksi aminasi harus berada dalam suasana basa. Hal ini dikarenakan amina pada suasana asam akan membentuk amonia dan berakibat pada lambatnya laju reaksi aminasi [24]. Berdasarkan sifat yang dimiliki, lignin-kitosan dapat digunakan untuk pengawetan makanan. Sifat yang dimanfaatkan dari kedua struktur tersebut ialah antioksidan dari lignin dan kapasitas pembentukan film dari kitosan. Antioksidan berfungsi sebagai pembatas transfer oksigen dan reaktivitas radikal bebas dalam makanan kemasan, berdasarkan migrasi molekul antioksidan atau aktivitas permukaannya [25]. Jika dilihat dari gugus yang terdapat pada struktur lignin-kitosan, maka senyawa tersebut dapat memiliki sifat adsorpsi yang baik, karena memiliki gugus amina yang terprotonasi (dari kitosan) dan gugus hidroksil (dari lignin) [26].
2.5 Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared)
FTIR merupakan salah satu intrumen yang paling sering digunakan pada karakterisasi senyawa kimia, terutama kimia organik. Fungsi utama dari instrumen FTIR ialah menghasilkan spektrum IR yang dapat menjelaskan keberadaan gugus fungsi pada suatu senyawa tersebut. Pemahaman posisi pita serapan pada spektrum IR sebagai bilangan gelombang dapat digunakan untuk identifikasi dari berbagai gugus kimia. Bilangan gelombang pada spektrum FTIR ialah 12,800 – 10 cm-1 sedangkan panjang gelombangnya yaitu 0.78 – 1000 μm. Walaupun bilangan gelombang dan panjang gelombang memiliki jarak yang cukup besar, tetapi yang sering digunakan untuk membaca spektrum IR berada pada bilangan gelombang 4000 – 666 cm-1 dan panjang gelombang 2.5 – 15 μm. Hal ini disebabkan pada region tersebut sering terjadi transisi energi yang sesuai dengan perubahan energi getaran pada banyak gugus fungsi, sehingga banyak yang menggunakan bilangan gelombang pada 4000 – 400 cm-1 sebagai tempat mengidentifikasi gugus fungsi pada senyawa yang akan dikarakterisasi [21].
Untuk menganalisis sampel pada FTIR terdapat dua cara yang umum dipakai, yaitu metode ATR (Attenuated Total Reflectance) dan pelet KBr. Kedua metode tersebut memiliki kesamaan pada prinsip kerja, namun berbeda pada preparasi sampel. Prinsip kerja analisis FTIR metode ATR adalah ketika sinar IR ditembakkan dan terkena kristal ATR, refleksi internal total terjadi dan pantulannya akan terserap oleh sampel. Penyerapan tersebut menyebabkan pelemahan gelombang evanescent dan akan dipantulkan kembali ke kristal ATR yang akhirnya akan ditangkap oleh detektor dan hasilnya terbentuk spektrum IR dari vibrasi gugus fungsi pada bilangan gelombang tertentu [21]
Universitas Pertamina - 8 Pada metode pelet KBr, sampel harus dicampur dengan padatan KBr dengan rasio 1 : 9, kemudian digerus hingga homogen. Setelah homogen diberi tekanan yang besar hingga terbentuk pelat tipis transparan yang nantinya akan ditembakkan sinar IR dan menghasilkan spektrum IR [21].
2.6
Thermogravimetric Analysis
(TGA)
Instrumen TGA adalah alat yang biasa digunakan untuk mengetahui tingkat degradasi dan stabilitas termal dari suatu senyawa kimia yang umumnya memiliki struktur besar seperti polimer, obat-obatan, gelas dan lainnya dengan termal pada rentang waktu yang sejalan dengan perubahan suhu. Terdapat tiga jenis pengukuran sampel dengan analisis TGA, yaitu [22] :
1. Pengukuran dinamis, pengukuran dengan laju pemanasan yang konstan. 2. Pengukuran isothermal, pengukuran dengan suhu yang konstan.
3. Pengukuran SCTA (Sample Controlled Thermal Analysis), pengukuran dengan suhu yang bisa dikontrol dan tidak linier.
Hasil pengukuran menggunakan instrumen TGA dapat digunakan untuk mengukur sifat penting pada sampel polimer seperti :
1. Komposisi kimia 2. Konduktivitas termal 3. Temperatur gelas transisi 4. Temperatur lebur kristalin 5. Reaksi panas (degradasi)
2.7 Uji Kualitatif Ninhidrin
Uji ninhidrin banyak digunakan pada analisis dan karakterisasi senyawa asam amino, peptida, dan protein serta banyak senyawa positif ninhidrin lainnya dalam biomedis, klinis, makanan, forensik, histokimia, mikrobiologi, dan studi tanaman. Mekanisme reaksi ninhidrin dengan gugus amino pada Gambar 2.6 menghasilkan kromofor ninhidrin berwarna ungu yang biasa disebut Ruhemann Purple (RP). Terdapat dua faktor yang menyebabkan reaksi ninhidrin dapat berjalan, yaitu kepolaran dan ruang sterik pada sumber amina. Reaksi ninhidrin umumnya menghasilkan produk berupa senyawa aldehid dan RP [23].
Universitas Pertamina - 9 Gambar 2.6 Mekanisme Reaksi Ninhidrin terhadap Amina
Universitas Pertamina - 10
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Bentuk Penelitian
Penelitian “Sintesis Lignin-kitosan Melalui Reaksi Mannich” ini merupakan penelitian kuantitatif yang dilakukan di dalam laboratorium. Metode ini dipilih karena terdapat kaidah-kaidah keilmuan, yaitu rasional, terukur, dan sistematis selama proses penelitian tugas akhir ini. Dalam penelitian ini dilakukan pengumpulan data, analisis terhadap data yang diperoleh, dan memberikan kesimpulan terhadap hasil analisis data.
Penelitian tugas akhir ini Menggunakan tiga bentuk variabel, yaitu variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol. Ada dua varibel bebas yang digunakan, yaitu formaldehide dan kitosan sebagai sumber amina. Variabel terikat pada penelitian ini yaitu lignin alkali yang akan menjadi target dari penambahan gugus amina, sedangkan variabel kontrol yang terdapat dipenelitian ini ialah suhu.
3.2 Metode Pengumpulan Data
Pada tugas akhir ini, data yang digunakan merupakan data primer hasil sintesis lignin-kitosan di Laboratorium Sains dan Teknik Universitas Pertamina. Hal ini karena data yang diperoleh dengan eksperimen langsung dan dikarakterisasi Adapun sifat dari data pada tugas ini yaitu kuantitatif dan kualitatif. Data kuantitatif diperoleh dengan menghitung kadar deasetilasi pada kitosan komersil, sedangkan data kualitatif diperoleh dengan melihat peak dari spektrum FTIR, dan melihat perubahan warna pada hasil uji kualitatif analisis ninhidrin.
3.2.1 Sintesis Lignin-Kitosan
Sebanyak 1.5 g lignin dilarutkan dalam 50 ml aquades. Kemudian ditambahkan larutan NaOH 1 N hingga pH mencapai 11. Larutan tersebut direfluks didalam ruang asam hingga mencapai suhu 90°C. Selama proses refluks berjalan hingga suhu 90°C, larutan kitosan dibuat dengan 1 g kitosan dan 50 ml larutan asam asetat 2%. Ketika suhu larutan lignin sudah mencapai 90°C, larutan kitosan tersebut dan larutan formaldehid dimasukkan kedalam refluks. Suhu dijaga konstan sekitar 90°C selama 4 jam. Setelah 4 jam, larutan tersebut didinginkan hingga suhu ruang. Lalu pH diturunkan dengan menambahkan larutan asam sulfat 5 N hingga pH larutan mencapai 2. Kemudian disaring dengan corong buchner dan dikeringkan dengan oven dengan suhu 55°C selama 12 jam atau semalaman hingga sampel kering. Sampel tersebut kemudian ditimbang dan didapatkan sebanyak 1.7218 g. Diagram alir proses sintesis lignin-amin dapat dilihat pada Gambar 3.1 berikut ini.
Universitas Pertamina - 11
Gambar 3.1 Diagram Alir Sintesis Lignin-kitosan Larutan Lignin
Penambahan H2SO4 5 N untuk menurunkan pH menjadi 2
Filtrasi
Padatan (Residu) Filtrat
Padatan dikeringkan dengan oven 55°C semalaman
Digerus hingga halus
Lignin-kitosan pH larutan dinaikkan hingga 11
dengan NaOH 1N
Dipanasin hingga 90°C
Direfluks selama 4 jam dengan suhu 90°C
Larutan Kitosan
Ditambah 1 ml larutan formaldehid
Turunkan temperatur hingga suhu ruang
Universitas Pertamina - 12
3.2.2 Karakterisasi Kitosan dan Lignin
Sampel lignin-kitosan ini menggunakan beberapa karakerisasi untuk menjawab rumusan masalah pada tugas akhir ini, yaitu karakterisasi FTIR, UV-Vis, Uji kualitatif, dan TGA.
3.2.2.1 Karakterisasi FTIR (Fourier Transform Infra Red)
Karakterisasi kitosan komersil dan lignin-kitosan dilakukan dengan instrumen FTIR menggunakan metode pelet KBr, yaitu dengan mencampurkan sampel : KBr dengan perbandingan 1 : 9 untuk membentuk lapisan tipis transparan yang akan disinari oleh sinar infra merah dan menyebabkan vibrasi antar atom pada sampel yang akan ditangkap oleh detektor sehingga menghasilkan spektrum dengan nilai panjang gelombang yang berbeda tiap ikatan antar atom.
3.2.2.2 Karakterisasi Uji Ninhidrin
Sampel lignin-kitosan dilakukan uji kualitatif dengan larutan ninhidrin. Larutan ninhidrin dibuat dengan cara melarutkan 0,5 g ninhidrin dilarutkan dengan 100 ml etanol teknis.
3.3 Alat dan Bahan
Alat-alat kimia yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini diantaranya adalah perlengkapan refluks, termometer 250°C, hotplate tipe (Thermo Scientific), Oven (redLINE by BINDER), magnetic stirrer, corong Buchner, kertas pH, kertas saring, spatula, batang pengaduk, tabung reaksi, vial, filler, alat gelas dengan merk (iwaki) dan (pyrex) seperti : gelas ukur, erlenmeyer, labu ukur, pipet ukur. Sedangkan bahan-bahan kimia yang digunakan ialah : lignin alkali Mw~10.000 (Sigma-Aldrich), kitosan komersil, formaldehid (MERCK KgaA), NaOH teknis, H2SO4 p.a 95% (MERCK KgaA), asam asetat p.a a, ninhidrin, besi (III) klorida, etanol, silikon dan aquades. Instrumen untuk menguji sampel lignin-kitosan yang digunakan : FTIR (NicoletTM iSTM 5), spektrofotometer UV-Vis (Genesys 10S UV-VIS Spectrophotometer)
dan TGA (SDT 650 Thermogravimetric Analysis).
3.4 Metode Analisis Data
Analisis data dengan instrumen yang tepat diperlukan untuk menjawab rumusan masalah yang timbul pada penelitian ini berdasarkan hasil yang diperoleh. Penelitian tugas akhir ini menggunakan senyawa lignin-kitosan hasil sintesis. Karakterisasi kitosan menggunakan instrumen Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk menganalisis gugus amina yang terdapat di dalam senyawa kitosan mengetahui nilai deasetilasi dari kitosan, sedangkan karakterisasi lignin-kitosan hasil sintesis menggunakan FTIR untuk melihat keberadaan ikatan C-N pada sampel, serta dilakukan pula uji kualitatif dengan larutan ninhidrin. Larutan ninhidrin digunakan untuk mengecek adanya amina bebas pada sampel.
Universitas Pertamina - 13
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Nilai Derajat Deasetilasi Kitosan Komersil
Sintesis biopolimer lignin-kitosan dalam penelitian ini menggunakan bahan dasar kitosan komersil. Kitosan merupakan hasil deasetilasi dari kitin, yaitu menghilangkan gugus asetil dan menjadi amina. Untuk melihat kualitas dari kitosan komersil yang digunakan pada penelitian ini, maka perlu dilakukan perhitungan derajat deasetilasi dengan menggunakan data spektrum FTIR. Persamaan rumus persen derajat deasetilasi yang digunakan merujuk kepada perhitungan yang dilakukan oleh Baxter, dkk (1992).
Gambar 4.1 Spektrum FTIR Kitosan
Setelah mendapatkan nilai absorbansi, kemudian menghitung nilai persen derajat deasetilasi : %𝐷𝐷 = 1 − 0,1918 0,5071 × 1 1,33 %𝐷𝐷 = 1 − 0,2843 %𝐷𝐷 = 0,7157 × 100% %𝐷𝐷 = 71,57% 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Tr
an
smitta
nce
(%)
Bilangan gelombang (cm
-1)
Kitosan
Universitas Pertamina - 14 Dari rumus tersebut, diketahui nilai persen derajat deasetilasi kitosan sebesar 71,57%. Hal ini menunjukkan bahwa kitosan komersil yang digunakan pada penelitian ini bisa dikatakan sebagai senyawa kitosan karena nilai derajat deasetilasinya sudah lebih dari 60% berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Rinaudo, dkk (2007).
4.2 Hasil Sintesis Lignin-Kitosan
Sintesis senyawa lignin-kitosan dilakukan mengikuti metode reaksi Mannich. Penggunaan larutan NaOH pada sintesis ini bertujuan untuk menaikkan pH sehingga tercipta kondisi basa. Pembuatan kondisi basa tersebut bertujuan untuk menjaga kereaktifan dari gugus amina yang terdapat pada kitosan, sehingga laju reaksi dapat berjalan lebih cepat. Jika reaksi berjalan dalam kondisi asam, maka amina tersebut akan berubah menjadi amonia. Hal ini tidak baik karena amonia memiliki kereaktifan yang lemah, sehingga akan mempengaruhi laju reaksi pada saat reaksi sintesis dilakukan.
Reaksi sintesis dilakukan menggunakan metode refluks dan dilakukan di dalam lemari asam karena menggunakan bahan yang bersifat racun, korosif, dan karsinogenik bagi tubuh seperti senyawa formaldehid, sehingga akan lebih aman jika dilakukan dalam lemari asam. Setelah refluks selesai dilakukan, larutan didinginkan hingga suhu ruang dan diberi H2SO4 untuk menurunkan pH menjadi 2. Hal ini dilakukan untuk mengendapkan lignin yang masih dalam bentuk larutan, sehingga endapan tersebut dapat disaring dan dikeringkan didalam oven selama 12 jam dengan suhu 55°C. Usulan persamaan reaksi sintesis senyawa lignin-kitosan ditunjukkan pada Gambar 4.2 dibawah ini:
Universitas Pertamina - 15 Reaksi aminasi Mannich adalah reaksi alkilasi amina dengan adisi nukleofilik amina ke dalam gugus karbonil menggunakan dua langkah reaksi. Usulan mekanisme reaksi Mannich disajikan pada Gambar 4.3 dibawah ini:
Gambar 4.3 Mekanisme Reaksi Mannich pada Sintesis Lignin-kitosan
Pada kasus ini, kitosan berperan sebagai sumber amina primer hasil deasetilasi kitin. Pada bagian nomor 1 terlihat amina pada kitosan yang bersifat nukleofilik menyerang karbonil pada formaldehid dan O pada gugus karbonil akan berubah menjadi gugus alkohol. Selanjutnya pada nomor 2 menunjukkan alkohol mengikat H+ yang membuatnya menjadi kelebihan muatan, lalu PEB pada N akan membentuk ikatan baru yang menyebabkan terjadinya pelepasan ikatan H2O atau dehidrasi pada reaksi ke 3. Hal ini menyebabkan terbentuknya ion iminium. Tebentuknya ion iminium menyebaban nukleofilik pada gugus fenolik hidroksil menyerang sisi elektrofiliknya yang digambarkan pada nomor 4, sehingga terbentuklah ikatan baru seperti yang ditunjukkan pada nomor 5.
4.3 Hasil Karakterisasi Lignin-Kitosan Menggunakan FTIR
Pada karakterisasi FTIR, sampel lignin, kitosan, dan lignin-kitosan hasil sintesis menggunakan metode pelet KBr. Tujuan dari karakterisasi ini ialah untuk dapat mengetahui bentuk-bentuk ikatan yang terdapat pada senyawa lignin dan kitosan melalui vibrasi yang yang muncul serta mengetahui apakah senyawa reaksi aminasi Mannich berhasil dilakukan. Hasil spektrum dari karakterisasi FTIR disajikan pada Gambar 4.4 sebagai berikut:
Universitas Pertamina - 16 Gambar 4.4 Spektrum FTIR Senyawa Kitosan, Lignin, dan Lignin-kitosan
Dari spektrum tersebut, dapat diidentifikasi peak yang terbentuk, yaitu sebagai berikut. (Tabel 4.1)
Tabel 4.1 Identifikasi Spektrum FTIR pada Lignin, Kitosan, dan Lignin-Kitosan
Panjang gelombang(cm-1)
Jenis ikatan
vibrasi Lignin Kitosan Lignin-kitosan
3200 – 3600 O – H Ulur Hidroksi Hidroksi Hidroksi
3300 – 3500 N – H Ulur - Gugus amina Gugus amina
3000 – 3100 =C – H Ulur CH aromatik - CH aromatik
1630 – 1680 C = O Tekuk keton terkonjugasi Asetamida Keton terkonjugasi 1710 – 1715 C = O Tekuk CO tak terkonjugasi - CO tak terkonjugasi 1360 – 1380 C – H Tekuk CH alifatik deformasi CH3 pada amida CH alifatik deformasi
1200 – 1750 C – O – C Tekuk - Eter siklik Eter siklik
2850 – 2960 C – H Ulur CH alifatik CH Alifatik CH alifatik
1250 – 1350 C – N Ulur - CN single bond CN single bond
O – H Hidroksi N – H Amina N – H Amina =C – H Aromatik =C – H Aromatik O – H Hidroksi O – H Hidroksi
Universitas Pertamina - 17 Dari spektrum antara kitosan dan lignin-kitosan terlihat penurunan intensitas pada frekuensi 3300 – 3500 cm-1 yang mengindikasikan adanya penurunan jumlah ikatan N – H. Hal ini dapat dijelaskan dengan bentuk amina yang dimiliki oleh kedua senyawa tersebut. Pada kitosan, terdapat struktur amina primer (R-NH2) yang memiliki jumlah ikatan N – H yang lebih banyak dibandingkan amina sekunder (R-NH-R) yang terdapat pada struktur lignin-kitosan, sehingga dapat disimpulkan bahwa kitosan sudah membentuk ikatan pada lignin. Kemudian dapat dilihat juga terjadi penurunan intensitas pada frekuensi 3000 – 3100 cm-1 dan 3200 – 3600 cm-1 yang mengindikasikan adanya ikatan CH aromatik dan alkohol dari spektrum lignin dan lignin-kitosan. Hal ini dapat menjelaskan posisi ikatan amina pada bagian lignin. Pada frekuensi 1630 – 1680 cm-1 terdapat ikatan C = O asetamida pada kitosan, hal ini terjadi karena tingkat derajat deasetilasi kitosan hanya mencapai 71,57% yang artinya masih terdapat gugus asetil pada kitosan komersil yang digunakan. Dari hasil tersebut, spektrum FTIR ini dapat digunakan untuk mengetahui adanya ikatan amina pada lignin.
4.4 Hasil Uji Kualitatif
Uji kualitif ninhidrin dilakukan dengan tujuan mengetahui ada atau tidaknya amina bebas pada sampel lignin-kitosan. Larutan ninhidrin yang digunakan dibuat dengan melarutkan 0.5 gram ninhidrin dengan 100 ml etanol, sedangkan sampel lignin-kitosan dilarutkan dalam aquades. Hasil yang diperoleh disajikan pada Gambar 4.6 seperti berikut :
Gambar 4.5 Uji Kualitatif Ninhidrin pada a) Lignin-kitosan, b) Kitosan, c) Lignin, dan d) Blanko Etanol.
Tanpa ninhidrin pakai ninhidrin
A
B
Tanpa ninhidrin pakai ninhidrin
C
Tanpa ninhidrin pakai ninhidrin
D
Universitas Pertamina - 18 Ketika larutan yang diuji mengandung amina, maka larutan tersebut akan berubah warna menjadi ungu. Pada gambar diatas terlihat hanya senyawa lignin dan blanko etanol yang mengalami perubahan warna meskipun kedua senyawa tersebut tidak memiliki gugus amina. Perubahan warna tersebut dipastikan bukan karena adanya gugus amina didalamnya, sebab warna yang dihasilkan bukanlah ungu, warna yang mengindikasikan adanya amina. Pada gambar itu pula terlihat larutan kitosan dan lignin-kitosan tidak mengalami perubahan warna meskipun memiliki gugus amina didalamnya. Hal ini dapat terjadi karena struktur polimer yang dimiliki kedua senyawa tersebut (lignin dan kitosan) menyebabkan ruang lingkup yang sterik bagi gugus amina sehingga ninhidrin tidak dapat mengikat gugus amina tersebut, sehingga perubahan warna tidak terjadi pada kedua senyawa tersebut.
Gambar 4.6 Reaksi Ninhidrin pada Lignin-kitosan.
4.5 Hasil Karakterisasi TGA
Karakterisasi sampel lignin-kitosan menggunakan TGA bertujuan untuk mengetahui sifat termal degradasi dari sampel tersebut. Pengujiannya dilakukan dengan cara memasukkan 5 mg sampel kedalam wadah yang terbuat dari platinum. Pengukuran yang digunakan pada karakterisasi ini ialah pengukuran dinamis, yaitu pengukuran dengan laju pemanasan yang konstan (5°C /menit) dengan suhu maksimal yang digunakan adalah 800°C. Hasil dari karakterisasi TGA disajikan dalam bentuk kurva pada Gambar 4.7 dibawah ini:
Gambar 4.7 Kurva TGA Sampel Lignin, Kitosan, dan Lignin-kitosan
100 200 300 400 500 600 700 800 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Ma ss a ( %) Suhu (oC) Lignin Kitosan Lignin Alkali Kitosan
Universitas Pertamina - 19 Dari kurva diatas, terlihat bahwa ketiga sampel tersebut sudah mulai terdegradasi sebanyak hampir 10% pada suhu sekitar 100°C yang mengindikasikan menguapnya air pada suhu tersebut. Pada suhu 200°C, lignin-kitosan mengalami degradasi yang diakibat oleh hilangnya gugus karboksil, sedangkan pada lignin mengalami degradasi karena menguapnya fenolik hidroksil dari kerangka strukturnya. Pada kitosan, terjadi degradasi pada suhu 250°C yang disebabkan hilangnya gugus karboksil pada struktur tersebut. Ketika suhu sudah mencapai 800°C, ketiga senyawa tersebut masih memiliki sejumlah % massa yang tidak terdegradasi seperti lignin 46%, kitosan 27%, dan lignin-kitosan 36%. Sisa % massa lignin-kitosan lebih banyak 9% dibandingkan kitosan dan lebih sedikit 10% dari lignin. Hal ini mengindikasikan bahwa lignin-kitosan memiliki sifat degradasi termal yang lebih baik dari kitosan. Adanya perbedaan bentuk kurva dari ketiga senyawa tersebut menandakan bahwa lignin-kitosan merupakan produk baru dengan sifat termal yang berbeda berada di antara dua bahan penyusunnya.
Universitas Pertamina - 20
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Penelitian tugas akhir ini yang berjudul “Sintesis Lignin-Kitosan dengan Reaksi Mannich dan Karakterisasinya” menggunakan data kuantitatif dan kualitatif untuk menjawab rumusan masalah. Penelitian ini menggunakan senyawa kitosan komersil yang telah dihitung nilai persen derajat deasetilasi menggunakan rumus yang diajukan oleh Baxter et, al. (1992) yakni sebesar 71.57%. Sintesis lignin-kitosan menggunakan metode refluks untuk dapat mereaksikan senyawa lignin dan kitosan dengan bantuan formaldehid sebagai syarat agar reaksi Mannich terjadi. Untuk mengetahui apakah reaksi Mannich sudah berhasil di implementasikan pada penelitian ini yaitu dengan menggunakan karakterisasi FTIR, dan uji kualitatif ninhidrin. Sedangkan untuk mengetahui sifat termal dari senyawa polimer lignin-kitosan menggunakan analisis TGA. Reaksi aminasi Mannich berhasil dilakukan ditandai dengan adanya perbedaan intensitas peak pada spektrum FTIR dengan frekuensi 3300 - 3500 cm-1 yang teridentikasi sebagai ikatan N – H pada senyawa lignin-kitosan. Hasil uji kualitatif ninhidrin tidak menunjukkan perubahan warna yang mengindikasikan adanya gugus amina pada lignin-kitosan karena struktur polimer sehingga adanya gangguan sterik yang menyebabkan senyawa ninhidrin tidak dapat bereaksi. Hasil analisis TGA hanya sebagai tambahan untuk mengetahui sifat degradasi termal serta struktur dari senyawa lignin-kitosan.
5.2 Saran
Sifat dari senyawa lignin-kitosan bisa digunakan sebagai surfaktan dengan adanya gugus fungsi yang menyebabkan adanya sifat hidrofilik dan hidrofobik sebagai syarat pembuatan surfaktan. Senyawa tersebut harus diuji dahulu dengan metode IFT (Interfacial Tension) dengan intrumen Tensiometer.
Universitas Pertamina - 21
DAFTAR PUSTAKA
[1]
M. Rinaudo, “Chitin and Chitosan — Properties and Applications,” ChemInform,
vol. 38, no. 27, 2007.
[2]
N. Kusumawati, “Pemanfaatan Limbah Kulit Udang Sebagai Bahan Baku
Pembuatan Membran Ultrafiltrasi,” Inotek, vol. 13, no. 2, pp. 113–120, 2009.
[3]K. C. Gupta and M. N. V. R. Kumar, “An Overview on Chitin and Chitosan
Applications with an Emphasis on Controlled Drug Release Formulations,” Journal
of Macromolecular Science, Part C: Polymer Reviews, vol. 40, no. 4, pp. 273–308,
2000.
[4]
P. K. Dutta, J. Dutta, and V. S. Tripathi, “Chitin and Chitosan: Chemistry,
Properties, and Applications,” Journal of Scientific & Industrial Research, vol. 63,
no. 1, pp. 20–31, 2004
[5]
B. M. Upton and A. M. Kasko, “Strategies for the Conversion of Lignin to
High-Value Polymeric Materials: Review and Perspective,” Chemical Reviews, vol. 116,
no. 4, pp. 2275–2306, 2015.
[6]
J. H. Lora and W. G. Glasser, “Recent industrial applications of lignin: a
suistainable alternative to non-renewable materials,” Journal of Polymers and the
Environment, vol. 10, no. 1/2, pp. 39–48, 2002.
[7]
J. Zhang, Y. Chen, P. Sewell, and M. A. Brook, “Utilization of softwood lignin as
both crosslinker and reinforcing agent in silicone elastomers,” Green Chemistry,
vol. 17, no. 3, pp. 1811–1819, 2015.
[8]
I. Brodin, M. Ernstsson, G. Gellerstedt, and E. Sjöholm, “Oxidative stabilisation of
kraft lignin for carbon fibre production,” Holzforschung, vol. 66, no. 2, 2012.
[9]C. R. Correa, M. Stollovsky, T. Hehr, Y. Rauscher, B. Rolli, and A. Kruse,
“Influence of the Carbonization Process on Activated Carbon Properties from
Lignin and Lignin-Rich Biomasses,” ACS Sustainable Chemistry & Engineering,
vol. 5, no. 9, pp. 8222–8233, 2017.
[10]
M. Fernández-Pérez, F. Flores-Céspedes, I. Daza-Fernández, F. Vidal-Peña, and M.
Villafranca-Sánchez, “Lignin and Lignosulfonate-Based Formulations To Protect
Pyrethrins against Photodegradation and Volatilization,” Industrial & Engineering
Chemistry Research, vol. 53, no. 35, pp. 13557–13564, 2014.
[11]
Y. Qian, X. Qiu, and S. Zhu, “Lignin: a nature-inspired sun blocker for
broad-spectrum sunscreens,” Green Chemistry, vol. 17, no. 1, pp. 320–324, 2015.
[12]F. Gao, S. Yu, Q. Tao, W. Tan, L. Duan, Z. Li, and H. Cui, “Lignosulfonate
Improves Photostability and Bioactivity of Abscisic Acid under Ultraviolet
Radiation,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 66, no. 26, pp. 6585–
6593, 2017.
[13]
X. Pan, J. F. Kadla, K. Ehara, N. Gilkes, and J. N. Saddler, “Organosolv Ethanol
Lignin from Hybrid Poplar as a Radical Scavenger: Relationship between Lignin
Structure, Extraction Conditions, and Antioxidant Activity,” Journal of
Agricultural and Food Chemistry, vol. 54, no. 16, pp. 5806–5813, 2006.
[14]
C. Li, X. Zhao, A. Wang, G. W. Huber, and T. Zhang, “Catalytic Transformation of
Lignin for the Production of Chemicals and Fuels,” Chemical Reviews, vol. 115,
no. 21, pp. 11559–11624, 2015.
[15]
R. Robinson, “LXIII.—A synthesis of tropinone,” J. Chem. Soc., Trans., vol. 111,
pp. 762–768, 1917.
[16]
F. G. Calvo-Flores, A. Dobado Jime
́nez José, Garcia Joaquín I., and
Martín-Marti
́nez Francisco J.,
Lignin and lignans as renewable raw materials: chemistry,
technology and applications. Chichester, UK: Wiley, 2015.
Universitas Pertamina - 22 [17]
J. Zhang, Y. Ge, L. Qin, W. Huang, and Z. Li, “Synthesis of a lignin-based
surfactant through amination, sulfonation, and acylation,” Journal of Dispersion
Science and Technology, vol. 39, no. 8, pp. 1140–1143, 2017.
[18]
Crini Gre
́gorio and E. Lichtfouse,
Sustainable Agriculture Reviews 35: Chitin and
Chitosan: History, Fundamentals and Innovations. Cham, Switzerland: Springer
International Publishing, 2019.
[19]
A. Baxter, M. Dillon, K. A. Taylor, and G. A. Roberts, “Improved method for i.r.
determination of the degree of N-acetylation of chitosan,” International Journal of
Biological Macromolecules, vol. 14, no. 3, pp. 166–169, 1992.
[20]
C. Mannich and W. Krösche, “Ueber ein Kondensationsprodukt aus Formaldehyd,
Ammoniak und Antipyrin,” Archiv der Pharmazie, vol. 250, no. 1, pp. 647–667,
1912.
[21]
M. Mohamed, J. Jaafar, A. Ismail, M. Othman, and M. Rahman, “Fourier
Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy,” Membrane Characterization, pp. 3–29,
2017.
[22]
P. Gabbott, Principles and applications of thermal analysis. Oxford, UK:
Blackwell, 2008.
[23]
M. Friedman, “Applications of the Ninhydrin Reaction for Analysis of Amino
Acids, Peptides, and Proteins to Agricultural and Biomedical Sciences,” Journal of
Agricultural and Food Chemistry, vol. 52, no. 3, pp. 385–406, 2004.
[24]
F. & Fessenden, Kimia Organik Edisi Ketiga. Jakarta, Indonesia: Erlangga, 1986.
[25]R. Núñez-Flores, B. Giménez, F. Fernández-Martín, M. López-Caballero, M.
Montero, and M. Gómez-Guillén, “Physical and functional characterization of
active fish gelatin films incorporated with lignin,” Food Hydrocolloids, vol. 30, no.
1, pp. 163–172, 2013.
[26]
V. Nair, A. Panigrahy, and R. Vinu, “Development of novel chitosan–lignin
composites for adsorption of dyes and metal ions from wastewater,” Chemical
Engineering Journal, vol. 254, pp. 491–502, 2014.
Universitas Pertamina - 23
Nama Mahasiswa
: Muhammad Achyaruddin Wahid
NIM : 105116036
Nama Pembimbing : Dr. Nila Tanyela Berghuis
NIP : 118001
Nama Pembimbing : Dr. Eng. Paramita Jaya Ratri
NIP : 116009
No. 1
Hari/Tanggal: Selasa/14 Januari 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas persiapan alat, bahan, dan juga metode yang
akan digunakan untuk penelitian.
-Formulir peminjaman lab integrasi harus segera dibuat agar dapat
menggunakan lab tersebut.
-Mencari literatur mengenai lignin dan kitosan sebanyak mungkin.
Paraf Pembimbing:
No. 2
Hari/Tanggal: Selasa/21 Januari 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas bahan-bahan yang sedang dibeli untuk
penelitian lignin-kitosan.
-Membahas metode yang akan digunakan pada penelitian tugas akhir nanti.
Paraf Pembimbing:
FAKULTAS SAINS DAN ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI KIMIA
Universitas Pertamina - 24
Nama Mahasiswa
: Muhammad Achyaruddin Wahid
NIM : 105116036
Nama Pembimbing : Dr. Nila Tanyela Berghuis
NIP : 118001
Nama Pembimbing : Dr. Eng. Paramita Jaya Ratri
NIP : 116009
No. 3
Hari/Tanggal: Selasa/11 Februari 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas tentang progress penelitian karena alat dan
bahan sudah siap untuk digunakan dan juga literatur yang sudah didapat.
-Membahas reaksi yang akan terjadi pada sintesis lignin-kitosan
Paraf Pembimbing:
No. 4
Hari/Tanggal: Selasa/25 Februari 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas progress penelitian serta memberikan data
terbaru mengenai penelitian.
-Menentukan karakterisasi yang akan digunakan untuk menjawab rumusan
masalah.
Paraf Pembimbing:
FAKULTAS SAINS DAN ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI KIMIA
Universitas Pertamina - 25
Nama Mahasiswa
: Muhammad Achyaruddin Wahid
NIM : 105116036
Nama Pembimbing : Dr. Nila Tanyela Berghuis
NIP : 118001
Nama Pembimbing : Dr. Eng. Paramita Jaya Ratri
NIP : 116009
No. 5
Hari/Tanggal: Sabtu/25 Juli 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas tentang spektrum FTIR dari lignin-kitosan.
-Mencari rumus untuk menghitung deasetilasi kitosan dari spektrum FTIR
kitosan
-Membahas EYD bab 1 dan bab 2
Paraf Pembimbing:
No. 6
Hari/Tanggal: Kamis/6 Agustus 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas mengenai hasil karakterisasi TGA dari sampel
lignin-kitosan.
-Membahas berkas-berkas yang akan dikumpulkan.
Paraf Pembimbing:
FAKULTAS SAINS DAN ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI KIMIA
Universitas Pertamina - 26
Nama Mahasiswa
: Muhammad Achyaruddin Wahid
NIM : 105116036
Nama Pembimbing : Dr. Nila Tanyela Berghuis
NIP : 118001
Nama Pembimbing : Dr. Eng. Paramita Jaya Ratri
NIP : 116009
No. 7
Hari/Tanggal: Jumat/7 Agustus 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas mengenai EYD bab 3 dan bab 4
-Membahas masalah kesiapan skripsi untuk dikumpul tanggal 10 agustus
2020
Paraf Pembimbing:
No. 8
Hari/Tanggal: Minggu/9 Agustus 2020
Hal yang menjadi perhatian:
-Bimbingan ini membahas progress laporan tugas akhir
-Membahas berkas-berkas untuk daftar tugas akhir
Paraf Pembimbing:
FAKULTAS SAINS DAN ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI KIMIA
Universitas Pertamina - 27
LAMPIRAN
Tabel Lampiran 1. Agenda Penelitian
No Kegiatan Bulan O k t N o v D e s J a n F e b M a r A p r M e i J u n J u l A g t 1 Studi literatur
2 Persiapan alat dan bahan 3 Aminasi lignin 4 Karakterisasi lignin-kitosan 5 Penyusunan laporan skripsi
