PENENTUAN BERAT MOLEKUL DAN DERAJAT POLIMERISASI α – SELULOSA YANG BERASAL DARI ALANG-ALANG
(Imperata cylindrica) DENGAN METODE VISKOSITAS
SKRIPSI
RUDNIN HABIBAH 080802040
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2012
PENENTUAN BERAT MOLEKUL DAN DERAJAT POLIMERISASI α – SELULOSA YANG BERASAL DARI ALANG-ALANG
(Imperata cylindrica) DENGAN METODE VISKOSITAS
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenugi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RUDNIN HABIBAH 080802040
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2012
PERSETUJUAN
Judul : Penentuan Berat Molekul dan Derajat Polimerisasi α-Selulosa yang Berasal dari Alang-alang (Imperata cylindrica) dengan Metode Viskositas
Kategori : Skripsi
Nama : Rudnin Habibah Nomor Induk Siswa : 080802040
Program Studi : Sarjana (S-1) Kimia Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan I
Disetujui di: Medan, Desember 2012
Komisi Pembimbing:
Pembimbing II Pembimbing I
Dr. Yugia Muis, M.Si Dr. Darwin Yunus Nasution, MS
NIP. 195310271980032003 NIP. 195508101981031006
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, MS. NIP. 195408301985032001
PENENTUAN BERAT MOLEKUL DAN DERAJAT POLIMERISASI α – SELULOSA YANG BERASAL DARI ALANG-ALANG ( Imperata cylindrica)
DENGAN METODE VISKOSITAS
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2012
RUDNIN HABIBAH 080802040
PENGHARGAAN
Bismillahirrohmanirrohim
Alhamdulilah, segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains jurusan Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Selajutnya penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam kepada orang tua tercinta Ayahanda Alm. Sapon Umar dan Ibunda Suriani atas segala doa, bimbingan, semangat, pengorbanan dan selalu memberikan limpahan kasih sayangdan keikhlasan dalam mendidik dan membesarkan penulis sehingga bisa menyelesaikan studi sampai sekarang ini.Serta abang dan kakak yang tercinta Siswandi, Suriadi, Said Asmar, Agustina, Kanti Endrianti, dan Siska Wigunarti yang selalu mendukung dalam suka dan duka.
Dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
DR. Darwin Yunus Nasution, MS selaku dosen pembimbing 1 dan DR. Yugia Muis M.Si selaku dosen pembimbing 2yang telah dengan sabar meluangkan waktu, pikiran serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini. DR. Rumondang Bulan Nst, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia.Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi penulis di FMIPA USU.
Dan tak lupa penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih kepada Kepala laboratorium danseluruh staff Kimia Fisika dan Kimia Polimer FMIPA USU : Bang Edi, kak Liza dan juga teman-teman asisten laboratorium Kimia Fisika dan Kimia Polimer FMIPA USU : abangda Misbah, Mail dan Tisna, kak Ami, kak Reni, kak Uul, kak Rafika, kak Destia, Rinna, Wimpy, Enka, Firman, Supran, Aidil, Deasy, Mira, Neni, Leni, Diana, Gita, dan Iis yang telah memberikan semangat.
Terima kasih kepada sahabat-sahabat terbaikyang selalu ada di samping penulis Rinna Ayu Gustira, Wimpy Prendika, Enka Kanary, Rizky Novira dan Fenny Aulia atas persahabatan terindah yang kalian berikan selama ini dan dengan sabar mendengar segala keluh kesah penulis.Teman-teman stambuk 2008 yang telah berjuang bersama-sama dalam suka dan duka di Jurusan Kimia.Semua saudara dan dan teman-teman yang selalu mendoakan yang terbaik bagi penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu, semangat dari kalian semua sangat berharga.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak terlepas dari kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dan menyempurnakan skripsi ini agar lebih baik lagi.
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian mengenai penentuan berat molekul dan derajat polimerisasi α-selulosa yang berasal dari alang-alang (Imperata cylindrica) dengan metode viskositas. Untuk memperoleh α-selulosa dilakukan dengan menggunakan proses delignifikasi. Selanjutnya α-selulosa tersebut dikarakterisasi dengan uji spektrum infra-merah (FTIR) untuk menunjukkan gugus fungsi α-selulosa. Viskositas α-selulosa diukur dengan menggunakan viskometer Ostwald dan pengukuran berat molekul serta derajat polimerisasi berdasarkan persamaan Mark-Kuhn-Houwink. Hasil penelitian menunjukkan bahwa berat molekul dan derajat polimerisasi α-selulosa dari alang-alang (Imperata cylindrica) masing-masing adalah 8.242,7 g/mol dan 45,8 dengan persentase kandungan α-selulosa alang-alang 45%.
THE DETERMINATION OF MOLECULAR WEIGHT AND DEGREE OF
POLYMERIZATION α-CELLULOSE FROM SEAGEGRASS (Imperata
cylindrica) BY VISCOSITY METHOD
ABSTRACT
Research of the determination of molecular weight and degree of polymerization α-cellulose from seagegrass (Imperata cylindrica) by viscosity method had been done. To obtaincellulose was done using delignification process. Furthermore,the α-cellulose wascharacterized byinfra-red spectrumtesting(FTIR) to show thefunction group ofthe α-cellulose. The α-cellulose was viscositymeasured by usingOstwaldviscometerandmeasurement ofmolecular weightanddegree of polymerizationbased onMark-Kuhn-Houwink equation. The results showedthat themolecular weight anddegree of polymerization ofthe α-cellulose fromseagegrass (Imperatacylindrica) were 8.242,7g/mol and 45,8 respectively with the percentage of seagegrass α-cellulose was 45%.
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN iii PERNYATAAN iv PENGHARGAAN v ABSTRAK vi ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 3 1.3. Pembatasan Masalah 3 1.4. Tujuan Penelitian 3 1.5. Manfaat Penelitian 3 1.6. Lokasi Penelitian 4 1.7. Metodologi Penelitian 4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Alang-alang (Imperata cylindrica) 5
2.2. Selulosa 7
2.2.1. Sifat- sifat Polimer Selulosa 8 2.2.2. Pembagian Selulosa 10 2.2.3. Struktur Selulosa 11 2.2.4. Kegunaan Selulosa 13 2.2.5. Sumber Selulosa 14 2.3. Hemiselulosa 15 2.4. Lignin 16
2.5. Berat Molekul Polimer 17
2.6. Derajat Polimerisasi 18
2.7. Metode Viskositas 19
2.7.1. Viskositas Intrinsik 21 2.8. FT-IR (Fourier Transform Infrared) 24
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Bahan-bahan dan Alat-alat Penelitian 26 3.1.1. Bahan-bahan Penelitian 26 3.1.2. Alat-alat Penelitian 26
3.2.1. Pembuatan Reagen 27 3.2.1.1. Pembuatan Larutan HNO3 3% 27
3.2.1.2. Pembuatan Larutan NaOH 2% 27 3.2.1.3. Pembuatan Larutan NaSO3 2% 28
3.2.1.4. Pembuatan Larutan NaOCl 1,75% 28 3.2.1.5. Pembuatan H2O2 10% 28
3.2.2. Preparasi Serat Alang-alang 28 3.2.3. Ekstraksi α-Selulosa dari Alang-alang 28
3.2.4. Penentuan Waktu Alir Cupri Etilen Diamin (CED)
Menggunakan Metode Viskositas 29 3.2.5. Penentuan Waktu Alir α-Selulosa Menggunakan
Metode Viskositas 29
3.2.6. Mencari Nilai Viskositas Intrinsik Menggunakan Metode
Least Square 30 3.2.7. Penentuan Nilai Berat Molekul Menggunakan Persamaan
Mark-Kuhn- Houwink 30
3.2.8. Penentuan Nilai Derajat Polimerisasi 30 3.2.9. Uji FT-IR (Fourier Transform Infrared) 30
3.4. Bagan Penelitian 31
3.4.1. Preparasi Serat Alang-alang 31 3.4.2. Ekstraksi α-Selulosa dari Alang-alang 32 3.4.3. Penentuan Viskositas Intrinsik α-Selulosa 33
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 34
4.1.1. Penentuan Berat Molekul α-Selulosa 34 4.1.2. Penentuan Derajat Polimerisasi α-Selulosa 35
4.2. Pembahasan 35
4.2.1. Penentuan Nilai Viskositas Intrinsik
dan Berat Molekul α-Selulosa 35 4.2.2. Penentuan Nilai Derajat Polimerisasi α-Selulosa 36 4.2.3. Analisis Spektrum Infra-Merah (FTIR) 36
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 38
5.2. Saran 38
DAFTAR PUSTAKA 39
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Kandungan Kimia Alang-alang 7 Tabel 2.2.Kandungan Selulosa dalam Berbagai Bahan Tumbuhan 15 Tabel 2.3. Nilai DP Berbagai Jenis Bahan Selulosa 19 Tabel 4.1. Data Nilai Viskositas α-Selulosa dengan Variasi Konsentrasi
Larutan α-Selulosa C (g/100mL) 34
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Model Struktur Kristal α-Selulosa dan β-Selulosa 11 Gambar 2.2. Struktur Kimia Selulosa 12 Gambar 2.3. Struktur Kimia α-Selulosa dan β-Selulosa 12 Gambar 2.4. Struktur Kimia Hemiselulosa 15 Gambar 2.5. Struktur Kimia Lignin 16
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 : Hasil Identifikasi Alang-alang (Imperata cylindrica) 42 Lampiran 2 : Sampel Penelitian Alang-alang (Imperata cylindrica) 43 Lampiran 3 : Serbuk α-Selulosa yang Diisolasi dari Alang-alang
(Imperata cylindrica) 43 Lampiran 4 : Spektrum FT-IR α-Selulosa dari Alang-alang (Imperata cylindrica) 44 Lampiran 5 : Spektrum FT-IR α-Selulosa Standar 44 Lampiran 6 : Perhitungan Berat Molekul dan Derajat Polimerisasi α-Selulosa 45
