PEMANFAATAN JERAMI PADI (
Oryza sativa
L.) SEBAGAI
BAHAN BAKU PEMBUATAN KARBOKSIMETIL SELULOSA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Fatera Utar
OLEH:
IRMA FITRI HASIBUAN
NIM 091501167
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
PEMANFAATAN JERAMI PADI (
Oryza sativa
L.) SEBAGAI
BAHAN BAKU PEMBUATAN KARBOKSIMETIL SELULOSA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
IRMA FITRI HASIBUAN
NIM 091501167
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGESAHAN SKRIPSI
PEMANFAATAN JERAMI PADI (
Oryza sativa
L.) SEBAGAI
BAHAN BAKU PEMBUATAN KARBOKSIMETIL SELULOSA
OLEH:
IRMA FITRI HASIBUAN
NIM 091501167
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal : 25 November 2015
Pembimbing I,
Dr. Kasmirul R. Sinaga, M.S., Apt. NIP 195504241983031003
Dr. Sumaiyah, M.Si., Apt. NIP 197712262008122002
Drs. Suryanto, M.Si., Apt. NIP 196106191991031001
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
karunia kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul
Pemanfaatan Jerami Padi (Oryza sativa L.) Sebagai Bahan Baku Pembuatan
Carboxymethyl Cellulose (CMC). Skripsi ini diajukan untuk melengkapi salah satu
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi Universitas
Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan
terima kasih kepada Ibu Dr. Sumaiyah, M.Si., Apt., dan Bapak Prof. Dr. Karsono, Apt.,
yang telah membimbing penulis dengan penuh kesabaran, memberikan petunjuk dan
saran-saran selama penelitian hingga selesainya skripsi ini. Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Ibu Dr. Masfria, M.S., Apt selaku Pejabat Dekan yang telah
menyediakan fasilitas kepada penulis selama perkuliahan di Fakultas Farmasi. Selain
itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Kasmirul R. Sinaga,
M.S., Apt., selaku ketua penguji juga kepada Bapak Drs. Suryanto, M.Si., Apt., dan Ibu
Dra. Anayanti Arianto, M.Si., Apt., selaku anggota penguji yang telah memberikan
saran untuk menyempurnakan skripsi ini, dan Ibu Prof. Dr., Siti Morin Sinaga, M.Sc.,
Apt., selaku dosen penasehat akademik yang telah banyak membimbing penulis selama
masa perkuliahan hingga selesai. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU
Medan yang telah mendidik selama perkuliahan.
Penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada keluarga tercinta,
Ayahanda Kompol. Nurhakim Hasibuan dan Ibunda Lilis Suryani siregar serta Abang
v
Rizky Yulia Hsb Amd., yang senantiasa memberikan doa, dukungan, semangat dan
kasih sayang yang tak ternilai dengan apapun. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada teman-teman Emmy, Yusda, Yesica, Elisya, Grace, Pinta, Jesaya dan Reny yang
telah mendoakan, membantu dan memberi semangat.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan skripsi ini masih belum
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun
demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga Allah membalas segala budi baik dan penulis
berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang
farmasi.
Medan, 25 November 2015 Penulis,
Irma Fitri Hasibuan NIM 091501167
PEMANFAATAN JERAMI PADI (
Oryza sativa
L.) SEBAGAI
BAHAN BAKU PEMBUATAN KARBOKSIMETIL SELULOSA
ABSTRAK
Latar Belakang: Jerami padi (Oryza sativa L.) merupakan limbah pertanian yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber selulosa, mengandung selulosa 36%. Karboksimetil selulosa merupakan eter polimer selulosa linier dan berupa senyawa anionik.
Tujuan: Untuk membuat Carboxymethyl Cellulose (CMC) dari jerami padi dan membandingkan karakteristik CMC jerami padi dengan CMC komersial.
Metode: Karboksimetil selulosa jerami padi (KSJP) dibuat dengan proses delignifikasi untuk mendapatkan α-selulosa. Alfa selulosa yang diperoleh kemudian disintesis menjadi karboksimetil selulosa dengan cara alkalisasi dan karboksimetilasi. CMC yang diperoleh dikarakterisasi meliputi organoleptik, pH, susut pengeringan, kadar abu total, kelarutan zat dalam air, derajat substitusi, viskositas dengan viskometer, morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), dan gugus fungsi dengan Fourier
Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR).
Hasil: Karboksimetil selulosa jerami padi (KSJP) yang diperoleh dari bahan awal jerami padi sebesar 7,12%. Hasil karakterisasi KSJP dan CMC komersial berturut-turut meliputi organoleptik yaitu keduanya berwarna putih, tidak berbau dan tidak berasa; pH 7,2 dan 7,7; susut pengeringan 5,07 dan 4,75%; kadar abu total 0,47 dan 0,01%; zat larut dalam air 0,03 dan 0,08%. Nilai viskositas 40 cps dan 2800 cps. hasil uji derajat substitusi KSJP dan karboksimetil selulosa komersial berturut-turut 74,17% dan 121%. Analisis FTIR KSJP dan CMC komersial yaitu keduanya memiliki gugus fungsi yang sama dan analisis morfologi menunjukkan bentuk halus panjang dan membentuk sudut yang tumpul.
Kesimpulan: Hasil penelitian ini menyimpulkan bahwa karboksimetil selulosa dapat dibuat dari jerami padi dengan karakteristik yang memenuhi persyaratan USP 32-NF 27.
vii
THE USE OF PADDY STRAW (Oryza sativa L.) AS RAW MATERIAL TO PREPARE CARBOXYMETHYL CELLULOSE
ABSTRACT
Background: Paddy straw (Oryza sativa L.) is agricultural waste which can be used as the source of cellulose since it contains 36 % of cellulose. Carboxymeythyl cellulose is a linear polymear cellulose ether and anionic compoud.
Objective: To make carboxymethyl cellulose (CMC) from paddy straw and to compare the CMC characteristic of paddy straw with commercial CMC.
Method: Carboxymethyl cellulose of paddy straw (KSJP) was made by processing delignifacation in order to obtain a-cellulose. The Alpha cellulose was synthesized to carboxymethyl cellulose by alkalization method and the carboxymethyl. The CMC was characterized with some parameter like an organoleptic, pH, drying contraction, total ash content, substance solubility in water viscometer, morphology with Scanning Electron Microscopy (SEM), and function cluser with Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR).
Result: Carboxylmethyl cellulose of paddy straw (KSJP) which had been obtained from the initial material of paddy straw was 7.12%. The Result of the characteristics of KSJP and CMC respectively included organoleptic, both of them were white, odorless, and tasteless; pH was 7.2 and 7.7; drying contractions was 5.07 and 4.75% ; total ash content was 0.47 and 0.01% ; substance solubility in water was 0.03 and 0.08. Viscosity value was 40 cps and 2,800 cps; the result of the subsitutions degree test of KSJP and commercial carboxymethyl cellulose was 74.17% and 121% respectively. The result of the analysis on FTIR, KSJP, and commercial CMC showed that both of them had the same functional cluster, and the analysis on morphology indicated long and fine formed obtuse angle.
Conclusion: The conclusions of the research was that Carboxymethyl Cellulose, could be made from paddy straw with the characteristic of USP 32-NF 27.
Keywords: a-Cellulose, Carboxymethyl Cellulose, Paddy Staw, Characteristic.
ix
3.3 Pengambilan, Identifikasi dan Pengolahan Sampel ... 19
3.3.1 Pengambilan Sampel ... 19
3.4.6 Pereaksi Natrium Hipoklorit 1,75% ... 20
3.4.7 Pereaksi Hidrogen Peroksida 10% ... 20
3.4.8 Air Bebas Karbondioksida ... 20
3.5 Isolasi α-selulosa Jerami Padi ... 21
3.6 Pembuatan CMC Jerami Padi ... ... 21
3.7 Karakterisasi Karboksimetil Selulosa ... 22
3.7.3 Penentuan Derajat Subtitusi ... ... 24
3.7.4 Pengukuran Viskositas Larutan CMC 2% ... ... 24
3.7.5 Morfologi Selulosa ... 24
4.5 Hasil Pengukuran Viskositas Larutan CMC ... ... 28
4.6 Hasil Analisis Scanning Electron Microscopy (SEM) KSJP ... 28
4.7 Hasil Analisis Gugus Fungsi KSJP ... 29
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 32
xi
5.2 Saran ... 32
DAFTAR PUSTAKA ... 33
LAMPIRAN ... 36
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Tumbuhan dan bagian tumbuhan yang mengandung selulosa 14
4.1 Sifat-sifat fisikokimia KSJP ... 27
4.2 Bilangan gelombang FTIR KSJP dan CMC komersial ... 31
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Struktur Selulosa ... 9
2.2 Reaksi Pembentuk CMC ... ... 17
4.1 SEM dari KSJP dan SEM dari karboksimetil selulosa
komersial ... ... 29
4.1 Grafik spektrum IR KSJP dan karboksimetil selulosa
komersial ... 30
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Hasil identifikasi sampel ... 37
2 Gambar tumbuhan jerami padi (Oryza sativa L.) ... 38
3 Gambar serbuk, α-selulosa, dan karboksimetil selulosa jerami padi (Oryza sativa L.) ... 39
4 Flowsheet prosedur kerja ... 40
5 Perhitungan rendemen α-selulosa dan KSJP ... 42
6 Perhitungan hasil karakterisasi KSJP ... 43
7 Perhitungan hasil derajat subtitusi ... .... 45
8 Perhitungan hasil viskositas ... 46
