• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENGARUH PENAMBAHAN PEMLASTIS DBP (DIBUTYLPHTHALATE) TERHADAP KONDUKTIVITAS MEMBRAN SELULOSA ASETAT-LITHIUM

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "PENGARUH PENAMBAHAN PEMLASTIS DBP (DIBUTYLPHTHALATE) TERHADAP KONDUKTIVITAS MEMBRAN SELULOSA ASETAT-LITHIUM"

Copied!
7
0
0

Teks penuh

(1)

PENGARUH

PENAMBAHAN

PEMLASTIS

DBP

(DIBUTYLPHTHALATE)

TERHADAP

KONDUKTIVITAS

MEMBRAN SELULOSA ASETAT-LITHIUM

THE EFFECT OF DIBUTYLPHTHALATE PLASTICIZER FOR CELLULOSE ACETATE LITHIUM-MEMBRANE CONDUCTIVITY

Nur Syarifah Sukarno, Endang W Laksono, dan Marfuatun Jurusan Pendidikan Kimia, FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta

e-mail: endang_widjajanti@uny.ac.id Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemlastis

dibutylphthalate terhadap konduktivitas membran elektrolit selulosa asetat dengan lithium. Subjek penelitian ini adalah selulosa asetat dari daun pandan laut, dan objeknya adalah konduktivitas. Selulosa hasil isolasi daun pandan laut diasetilasi

menggunakan asam asetat anhidrida, asam asetat glasial, dan katalis H2SO4.

Membran elektrolit selulosa asetat-lithium dibuat dengan metode casting larutan polimer. Konduktivitas ditentukan menggunakan Elkahfi 100. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konduktivitas membran selulosa asetat-lithium optimum

pada konsentrasi DBP 25% yaitu sebesar 2,42x10-2 S cm-1.

Kata kunci: daun pandan laut, DBP, membran elektrolit selulosa asetat, selulosa asetat.

Abstract

The aims of this research were to know the effect of DBP plasticizer to conductivity of cellulose acetate lithium membrane. The subject of this research was cellulose acetate from pandan laut leaves, and the object was conductivity of cellulose acetate lithium membrane. Cellulose was obtained by isolation of pandan laut leaves and it was acetylized using acetic acid anhydride, acetic acid

glasial, and H2SO4 as catalyst. Cellulose acetate lithium membrane was prepared

by polymer solution-cast. Conductivity of lithium membrane was measured by Elkahfi 100.The results show that the addition of DBP plasticizer influenced to conductivity.The highest of cellulose acetate lithium membrane conductivity at

DBP 25% which 2.42x10-2 S cm-1.

Key word: cellulose acetate, cellulose acetate electrolyte membrane, DBP, pandan laut leaves.

(2)

PENDAHULUAN

Saat ini, penggunaan

peralatan-peralatan elektronik semakin

meningkat. Dengan adanya kebutuhan peralatan elektronik yang semakin

meningkat, maka kebutuhan

penggunaan bateraipun juga

meningkat. Penelitian di bidang energi menekankan pada penggunaan energi secara efisien salah satunya yaitu baterai ion-lithium (Marfuatun, 2011).

Salah satu komponen baterai ion lithium berupa membran elektrolit. Elektrolit polimer padat tersusun atas

penggabungan bahan anorganik

seperti garam lithium dalam matriks

polimer. Bahan-bahan ini

menunjukkan konduktivitas ionic

lebih rendah dari cairan elektrolit, namun kurang reaktif dengan lithium, sehingga meningkatkan keamanan baterai. Bahan-bahan tersebut dapat

digunakan sebagai elektrolit,

separator, dan atau keduanya

(Sudaryanto, dkk, 2012). Salah satu bahan polimer yang dapat digunakan adalah selulosa asetat.

Selulosa asetat memiliki

beberapa keunggulan diantaranya

karakteristik fisik dan optik yang

baik, serta mempunyai daya tarik yang cukup tinggi karena sifatnya yang biodegradable sehingga ramah lingkungan (Emma S., Tony S., dan Robin H., 2004). Selulosa asetat diperoleh dari sintesis selulosa yang berasal dari bahan alam, salah satunya

adalah daun pandan laut

(Pandanustectorius). Daun pandan mengandung selulosa sebesar 37,3% (Sheltami, R.M., dkk, 2012).

Kelebihan selulosa asetat

sebagai material membran adalah sifatnya merejeksi garam yang tinggi, kombinasi yang jarang ada pada material membran lainnya, mudah diproduksi, dan bahan mentahnya renewable. Kekurangan membran selulosa asetat adalah sangat sensitive terhadap pH dimana membran selulosa asetat dibatasi oleh pH 2-8, dan hanya cocok dengan beberapa pemlastis (Dwi I., I Nyoman A.W., dan Heny Y.N., 2013).

Membran elektrolit selulosa

asetat harus mempunyai kestabilan kimia dan konduktivitas tinggi, yaitu

> 10-5 S/cm (Marfuatun, 2011).

Pemlastis yang dapat digunakan pada

pembuatan membran elektrolit

(3)

dibutylphthalate (DBP). Penambahan DBP akan mempengaruhi orientasi

dipole polimer dengan

kemampuannya yang menyelaraskan momen dipol. Penambahan DBP meningkatkan konduktivitas ionik dan kestabilan mekanik dari elektrolit

polimer dengan menghambat

rekristalisasi rantai polimer dan

memberikan ion Li+ melakukan jalur

di permukaan pemlastis melalui interaksi asam-basa Lewis diantara spesies berbeda dalam elektrolit. Pergerakan ion terhambat oleh adanya daerah kristalin dalam elektrolit polimer sementara memblokir jalan

dari ion Li+. Daerah amorf terdapat

konduksi Li+ karena volume bebasnya

lebih besar (Yasin, SM.M., Ibrahim, S., dan Johan, M.R., 2014).

Membran elektrolit yang di-doping menggunakan garam lithium

menghasilkan membran elektrolit

yang dapat menghantarkan listrik. Penelitian ini menggunakan

pen-doping-an membran elektrolit

selulosa asetat dengan garam LiCl. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemlastis DBP

terhadap konduktivitas membran

selulosa asetat-lithium.

METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Kimia FMIPA UNY yang dimulai pada tanggal 26 Januari 2016 sampai 27 September 2016. METODE PENELITIAN Alat dan Bahan yang digunakan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Elkahfi 100 dan spektrofotometer FTIR. Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah daun pandanus tectorius, asam asetat glasial, asam asetat anhidrida,

katalis asam sulfat, LiCl, dan

pemlastis dibutylphthalate. Prosedur Penelitian Isolasi Selulosa

Serbuk daun pandan laut yang sudah direndam selama 3 hari dengan penggantian air setiap 24 jam sekali, dilarutkan dengan NaOH 2 M dan dilanjutkan NaOCl 0,5 %. Pencucian serbuk daun pandan laut hingga netral.

Pembuatan Selulosa Asetat

Proses pembuatan selulosa

asetat dilakukan melalui 3 tahap.

(4)

dilakukan selama 1 jam.Tahap kedua adalah asetilasi dengan menambahkan asam asetat anhidrid dan katalis

H2SO4 dan dilakukan pengadukan

selama 30 menit. Tahap terakhir

adalah hidrolisis dengan

menambahkan asam asetat 67%. Menambahkan akuades tetes demi

tetes hingga diperoleh endapan

berupa serbuk kemudian dilakukan pencucian hingga netral.

Pembuatan Membran Elektrolit

Membran elektrolit selulosa

asetat dibuat dengan metode casting

larutan polimer. Pemlastis DBP

menggunakan variasi konsentrasi

10%, 15%, 20%, 25%, dan 30%. Garam lithium yang digunakan adalah LiCl 35%.

Penentuan Konduktivitas

Membran Selulosa Asetat Lithium Analisis konduktivitas membran dilakukan dengan alat Elkahfi 100. Alat ini menggunakan two probe

untuk mengukur resistivitas

membran, hasilnya diubah menjadi konduktivitas dan diplotkan terhadap kuat arus yang dialirkan.

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Isolasi Selulosa dan Sintesis Selulosa Asetat

Selulosa dan selulosa asetat hasil sintesis dikarakterisasi dengan FTIR seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. 6 1 4 ,3 8 6 6 6 ,8 5 8 9 7 ,6 9 1 0 5 9 ,4 0 1 1 1 4 ,5 3 1 1 6 2 ,1 1 1 3 2 1 ,4 5 1 3 7 7 ,9 1 1 4 2 7 ,7 6 1 4 5 9 ,5 0 1 5 0 6 ,1 5 1 6 4 5 ,0 0 2 3 6 4 ,5 9 2 9 1 7 ,1 2 3 4 2 6 ,5 4 15 20 25 30 35 40 45 50 % T ra n s m it ta n c e 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1) (a) 6 0 4 ,5 7 9 0 2 ,2 0 1 0 4 7 ,6 2 1 1 6 0 ,7 3 1 2 4 2 ,2 9 1 3 7 8 ,8 3 1 4 3 0 ,6 5 1 5 0 7 ,1 9 1 6 3 9 ,5 6 1 7 5 1 ,8 0 2 9 2 1 ,6 1 3 4 5 9 ,5 6 25 30 35 40 45 50 55 60 % T ra n s m it ta n c e 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1) (b)

Gambar1. Spektrum FTIR (a)

Selulosa (b) Selulosa Asetat.

Senyawa selulosa pada spektra FTIR ditunjukkan dengan adanya

(5)

menandakan vibrasi regang –OH,

daerah serapan 1377,91 cm-1

menunjukkan adanya C-H tekuk, dan

pada daerah 1059,40 cm-1

menunjukkan adanya gugus C-O ulur. Hasil spektrum pada selulosa asetat diperoleh puncak serapan di

daerah 1751,80 cm-1 menandakan

C=O ester dan di daerah 1242,29 cm-1

menandakan C-O-C ester. Pada

daerah 3459,56 cm-1 terjadi

penurunan serapan -OH. Hal ini menunjukkan terbentuknya senyawa selulosa asetat dengan adanya puncak

yang tajam pada daerah 1751,80 cm-1

dan terjadi penurunan intensitas gugus –OH akibat tersubstitusi oleh gugus asetil. Intensitas diperoleh dengan menghitung absorbansi dari gugus –OH selulosa selulosa asetat.

Dengan rumus A=-log It/I0, diperoleh

intensitas selulosa sebesar 0,237978 dan selulosa asetat sebesar 0,234083.

Harga konduktivitas membran

selulosa asetat pada berbagai

konsentrasi pemlastis ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Grafik Hubungan Antara

Konsentrasi DBP dengan

Konduktivitas Membran Selulosa

Asetat-Lithium

Kemampuan suatu bahan

menghantarkan arus listrik dilihat dari nilai konduktivitasnya. Koduktivitas terjadi karena adanya pergerakan ion-ion di dalam bahan, sehingga suatu bahan dapat menghantarkan arus listrik. Pada konsentrasi DBP 25%

memungkinkan ion-ion untuk

melakukan pergerakan dengan

mudah, sehingga konduktivitas yang dicapai menghasilkan nilai yang optimum (Luzi L.N.K., Syakbaniah, dan Evi Y., 2015).

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan

Konduktivitas membran

elektrolit selulosa asetat optimum diperoleh pada konsentrasi DBP 25%

(6)

Saran

Perlunya optimasi kondisi

sintesis selulosa asetat dan pembuatan membran selulosa asetat-lithium. DAFTAR PUSTAKA

Dwi I., I Nyoman A.W., dan Heny Y. N. (2013). Karakter Membran

Selulosa Asetat Akibat

Penambahan Zat Aditif

Monosodium Glutamate (MSG). Jurnal Ilmu Dasar. Vol. 14(1): 33-37.

Emma S., Tony S., dan Robin H.

(2004). Penentuan Kondisi

Optimum Sintesis Selulosa

Asetat dengan Variabel

Kecepatan Pengadukan, Waktu Asetilasi dan Jumlah Pelarut. Prodising Seminar Nasional

Teknik Kimia Soebardjo

Brotohardjono. Universitas

Pembangunan Nasional

“Veteran” JawaTimur.

Luzi L.N.K., Syakbaniah, dan Evi Y.

(2015). Optimalisasi

Konduktivitas Ionik dan Sifat

Mekanik Bahan Polimer

Elektrolit Padat Baterai Berbasis Kitosan dengan Penambahan Plasticizer (Etilen Glikol dan

Gliserol). Pillar of Physics. Vol. 5: 41-48.

Marfuatun. (2011). Membran

elektrolit untuk aplikasi baterai ion lithium. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan

dan Penerapan MIPA.

Yogyakarta. Hal: 183-188. Sheltami, R.M., Abdullah, I., Ahmad,

I., Dufresne, A., dan

Kargarzadeh, H. (2012).

Extraction of Cellulose

Nanocrystals from Mengkuang Leaves (Pandanus tectorius). Jurnal Carbohydrate Polymers Vol. 88: 772-779.

Sudaryanto, Evi Y., Arbi D., dan Heri

J. (2012). Pengembangan

Elektrolit Padat Berbasis

Kitosan untuk Baterai

Kendaraan Listrik. Prosiding InSINas. Tangerang. Hal: 35-41. Yasin, S.M.M., Ibrahim, S., dan Johan, M.R. (2014). Effect of Zirconium Oxide Nanofiller and Dibutyl phthalate Plasticizer on Ionic Conductivity and Optical Properties of Solid Polymer Electrolyte. The Scientific World

(7)

Gambar

Gambar  2.  Grafik  Hubungan  Antara  Konsentrasi  DBP  dengan  Konduktivitas  Membran  Selulosa  Asetat-Lithium

Referensi

Dokumen terkait

Kemampuan siswa dalam melakukan gerak dasar banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satu faktor yang dapat menunjang siswa untuk dapat melakukan gerakan dengan baik

Jika seseorang yang beragama Islam memahami cakupan makna taqwa, maka akan menemukan pemahaman, bahwa umat Islam memiliki tugas yang tidak boleh iri dan cemburu terhadap perbuatan

Melalui Peraturan Pemerintah No.22 tahun 1973 ditetapkan bahwa beberapa wilayah yang sudah menjadi bagian dari Kabupaten Deli Serdang, dimasukkan ke dalam

a) Hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi peneliti selanjutnya dalam meneliti dan mengkaji Hukum Tata Negara dan Hukum Administrasi Negara (HTN/HAN) khususnya

Philip dan Amstrong (2008), mendefinisikan pemasaran sebagai berikut: Pemasaran adalah suatu proses sosial dan manajerial yang membuat individu dan kelompok memperoleh apa

Bioprospecting for single-shot extraction, the aim of most life sciences multina- tional firms today, thus can only encourage con- servation until discoveries are made, at which

Fungsi manifest dan laten akan terlihat dari berbagai kegiatan-kegiatan Kophi Babel yang dilakukan untuk lingkungan hidup Bangka Belitung dengan mengajak masyarakat

Mesin perajang ubi jalar merupakan mesin jenis perajang yang digunakan atau diaplikasikan untuk ubi jalar untuk proses perajangan dalam produksi aneka keripik.. Cara kerja