SINTESIS HIBRID HIDROGEL DARI N-SUKSINIL KITOSAN DAN PATI DIALDEHID
SKRIPSI
LOIS CREIS LEVINTEN P
130802046
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SINTESIS HIBRID HIDROGEL DARI N-SUKSINIL KITOSAN DAN PATI DIALDEHID
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
LOIS CREIS LEVINTEN P 130802046
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Sintesis Hibrid Hidrogel Dari N-Suksinil Kitosan Dan Pati Dialdehid
Kategori : Skripsi
Nama : Lois Creis Levinten P Nomor Induk Mahasiswa : 130802046
Program : Sarjana(S1) Kimia Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu pengetahuan AlamUniversitasSumatera Utara
Disetujui di
Medan, Juli 2017
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II Pembimbing I
Dr. Mimpin Ginting, M.S Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc. NIP: 195510131986011001 195106301980021001
Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
SINTESIS HIBRID HIDROGEL DARI N-SUKSINIL KITOSAN DAN PATI DIALDEHID
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2017
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana sains di FMIPA USU dengan judul“Sintesis Hibrid Hidrogel Dari N-Suksinil Kitosan Dan Pati Dialdehid”
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin Ginting, MS selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing penulis dalam penelitian dan menyelesaikan skripsi ini hingga selesai.
2. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si dan Ibu Dr. Sovia Lenny, S.Si, M.Si selaku ketua dan sekretaris departemen Kimia FMIPA USU, serta kepada Bapak Dr. Minto Supeno selaku dosen PA penulis dan kepada semua staff dosen Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Bapak Dr. Mimpin Ginting M.S selaku Kepala Laboratorium beserta seluruh Staff pengajar bidang kimia organik di FMIPA USU.
4. Rekan-rekan asisten kimia organik (Kak Sevty, Kak Deasy, Bang Eben, Bang Hardy, Yeski J, May, Bama, Deni, Mutiara, Epria, Silut, Steven, Youri, Sahala, dan Luthfi).
5. Sahabat saya D’Floyeing (Daniel, Ferdinan, Yeski, Claresta, dan, Gunawan). 6. Kelompok kecil saya di KMK (Rendi, Ester, Freddy, dan Valen) beserta
kakak PKK saya, Kak Winda Siburian.
7. Teman-teman seperjuangan stambuk 2013 beserta adik-adik stambuk 2014, 2015, 2016 dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Secara khusus, penulis mengucapkan terimakasih kepada orang tua saya, ayah saya Jepta Juni Apulta Perangin-angin, dan ibu saya Rasmianna br. Purba Tambak atas jasa-jasa beliau mendidik dan membesarkan penulis dan yang senantiasa memberikan doa atas dukungan moril dan materil hingga akhirnya penulis menyelesaikan studi. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada adik-adik penulis: Ray Gan Perangin-angin, dan Haga Creis Tentry br. Perangin-anginyang telah memberikan doa dan motivasi dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan.
SINTESIS HIBRID HIDROGEL DARI N-SUKSINIL KITOSAN
DAN PATI DIALDEHID
ABSTRAK
Hibrid hidrogel telah disintesis melalui reaksi pembentukan basa Schiff dari campuran N-suksinil kitosan dan pati dialdehid. N-suksinil kitosan telah disintesis melalui reaksi asilasi pada kitosan dengan suksinat anhidrat. Terbentuknya N-suksinil kitosan didukung oleh peningkatan kelarutan dalam air dan data spektrofotometer FT-IR dengan muncul bilangan gelombang 1674 cm-1 yang menunjukkan gugus amida. Pati dialdehid telah disintesis melalui reaksi oksidasi pati dengan natrium periodat. Terbentuk pati dialdehid didukung oleh data spektrofotometer FT-IR dengan muncul bilangan gelombang 1635 cm-1 yang menunjukkan streching dialdehid. Dan pati dialdehid yang dihasilkan memiliki derajat oksidasi pati sebesar 28,63%, dan kadar karbonil sebesar 7,92%. Terbentuknya hibrid hidrogel NSK-PDA didukung oleh data spektrofotometer FT-IR dengan muncul bilangan gelombang 904 cm-1 yang menunjukkan terbentuknya ikatan basa Schiff hasil kondensasi antara gugus amida dari NSK dan gugus aldehid dari PDA dengan perbandingan NSK:PDA (9:1, 7:3, 5:5, 3:7, 1:9). Dan hibrid hidrogel NSK-PDA mengalami peningkatan waktu gelasi dengan meningkatnya kadar PDA pada tiap perbandingan hibrid hidrogel. Waktu gelasi tercepat yaitu pada perbandingan 9:1, dan waktu gelasi terlama yaitu pada perbandingan 1:9. Pada penentuan derajat mengembang, didapat nilai terbesar dari derajat mengembang pada perbandingan 1:9, dan nilai terkecil pada perbandingan 5:5.
SYNTHESIS HYBRID HYDROGEL FROMN-SUCCINYL
CHITOSAN AND DIALDEHYD STARCH
ABSTRACT
Hybrid hydrogel has been synthesizedby base Schiff reaction between N-succinyl chitosan and dialdehyd starch. succinyl chitosan has been synthesized by N-acylation reaction from chitosan with succinyc anhidride. Formed N-succinyl chitosan shown by increased solubility in water and by FT-IR spectroscopy by peak at wave number 1674 cm-1 which shows amide group. Dialdehyd starch has been synthesized by oxidation reaction of starch with sodium periodate. Formed dialdehyd starch shown by FT-IR spectroscopy by peak at wave number 1635 cm-1 which shows streching of dialdehyde group. And the resulting dialdehyde starch has a degree of oxidation of 28.63%, and carbonyl content of 7.92%. NSK-PDA hybrid hydrogel shown by FT-IR spectroscopy by peak at wave number 904 cm-1 which shows the formed Schiff base bond that condensation result between amide group of NSK and aldehyde group of PDA with ratio NSK:PDA (9:1, 7:3, 5:5, 3:7, 1:9). And the NSK-PDA hybrid hydrogel has increased gelation time with increasing the PDA in each hybrid hydrogel ratio. The fastest gelation time is on the 9: 1 ratio, and the longest gelation time is on the 1: 9 ratio. In the determination of swelling ratio, obtained the largest value of swelling ratio at a ratio of 1: 9, and the smallest value in the ratio 5: 5.
DAFTAR ISI
Daftar Lampiran xi
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Permasalahan 4
1.3 Tujuan Penelitian 4
1.4 Pembatasan Masalah 4
1.5 Manfaat Penelitian 5
1.6 Lokasi Penelitian 5
1.7 Metodologi Penelitian 5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kitosan 6
2.1.1 Struktur Kitosan 6
2.1.2Sumber Kitosan 7
2.1.3 Sifat Fisika dan Kimia Kitosan 8
2.1.4 Sifat Fisika 8
2.1.5 Sifat Kimia 9
2.1.5.4 Alkoksilasi 11 2.1.5.5 Kondensasi 12 2.1.6 Kegunaan Kitosan 13 2.2 Suksinat Anhidrida 14 2.3 N-Suksinil Kitosan 15
2.4 Pati 16
2.5 Gel dan Hidrogel 19
2.5.1 Hidrogel 21
2.5.1.1 Prinsip Pembentukan Hidrogel 22 2.5.1.1.1 Hidrogel Terikat-Silang Fisika 22 2.5.1.1.2 Hidrogel Terikat-Silang Fisika 23
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat 23
3.2 Bahan-bahan 24
3.3 Prosedur Penelitian 25 3.3.1 Pembuatan Reagen 25 3.3.2 Pembuatan N-Suksinil Kitosan 26 3.3.3 Pembuatan Pati Dialdehid 26 3.3.4 Pembuatan Hibrid Hidrogel NSK-PDA 27 3.3.5 Penentuan Derajat Oksidasi PDA 27 3.3.6 Penentuan Jumlah Karbonil PDA 28 3.3.7 Penentuan Waktu Gelasi 28 3.3.8 Penentuan Derajat Swelling Hidrogel 28
3.4 Bagan Penelitian 29
3.4.6 Penentuan Waktu Gelasi 32 3.4.7 Penentuan Derajat Swelling Hidrogel 33
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 34
4.1.1 Kitosan 34
4.1.2 Pembuatan N-Suksinil Kitosan 35
4.1.3 Pati 36
4.1.4 Pembuatan Pati Dialdehid 37 4.1.5 Penentuan Derajat Oksidasi PDA dan 37
Pembuatan Jumlah Karbonil PDA
4.1.6 Pembuatan Hibrid Hidrogel NSK-PDA 38 4.1.7 Penentuan Waktu Gelasi 38 4.1.8 Penentuan Derajat Swelling Hidrogel 39
4.2 Pembahasan 40
4.2.1 Pembuatan N-Suksinil Kitosan 40 4.2.2 Pembuatan Pati Dialdehid 42 4.2.3Penentuan Derajat Oksidasi PDA dan 43
Pembuatan Jumlah Karbonil PDA
4.2.4 Pembuatan Hibrid Hidrogel NSK-PDA 43 4.2.5 Penentuan Waktu Gelasi 44 4.2.6 Penentuan Derajat Swelling Hidrogel 45
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 46
5.2 Saran 47
DAFTAR PUSTAKA 49
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel
2.1 Sifat Fisika Kitosan 8
2.2 Sifat-Sifat Suksinat Anhidrida 14 4.1 Hasil Penentuan Derajat Oksidasi Pati Dan
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman Gambar
2.1 Struktur Kitosan 6
2.2 Jembatan Hidrogen Pada Molekul Kitosan 7 2.3 Reaksi Pembentukan N-Suksinil Kitosan 10 2.4 Reaksi Alkilasi Kitosan 10 2.5 Reaksi Pembentukan N,O-Kitosan Sulfat 11 2.6 Reaksi Pembentukan Karboksimetil Kitosan 11 2.7 Reaksi Pembentukan Basa Schiff Kitosan 12 2.8 Reaksi Pembentukan Aldimin Kitosan 13 2.9 Struktur Suksinat Anhidrida 14 2.10 Reaksi Pembentukan N-Suksinil Kitosan 16 2.11 Reaksi Utama Oksidasi 17 2.12 Reaksi Oksidasi Pati Dengan Natrium Hipoklorit 17 2.13 Reaksi Oksidasi Pati Dengan Hidrogen Peroksida 18 2.14 Reaksi Oksidasi Pati Dengan Periodat 18 4.1 Spektrum FT-IR Kitosan 32 4.2 Spektrum FT-IR N-Suksinil Kitosan 33
4.3 Spektrum FT-IR Pati 34
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
DAFTAR SINGKATAN
FT-IR = Fourier Transform-Infra Red NSK = N-Suksinil Kitosan
