SINTESIS SELULOSA SUKSINAT MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI ASAM SUKSINAT DENGAN SELULOSA HASIL ISOLASI DARI
SABUT BUAH PINANG (Areca catechu L.) SEBAGAI ADSORBEN ION TEMBAGA (Cu2+)
SKRIPSI
DEASY C.M BR SEMBIRING
120802028
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SINTESIS SELULOSA SUKSINAT MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI ASAM SUKSINAT DENGAN SELULOSA HASIL ISOLASI DARI
SABUT BUAH PINANG (Areca catechu L.) SEBAGAI ADSORBEN ION TEMBAGA (Cu2+)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DEASY C.M BR SEMBIRING 120802028
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
SINTESIS SELULOSA SUKSINAT MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI ASAM SUKSINAT DENGAN SELULOSA HASIL ISOLASI DARI
SABUT BUAH PINANG (Areca catechu L.) SEBAGAI ADSORBEN ION TEMBAGA (Cu2+)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2016
PERSETUJUAN
Judul : Sintesis Selulosa Suksinat Melalui Reaksi Esterifikasi Asam Suksinat dengan Selulosa Hasil Isolasi dari Sabut Buah Pinang (Areca catechu L.) Sebagai Adsorben Ion Tembaga (Cu2+)
Kategori : Skripsi
Nama : Deasy C.M Br Sembiring
Nomor Induk Mahasiswa : 120802028
Program : Sarjana (S1) Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juni 2016
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II Pembimbing I
Dr. Mimpin Ginting, M.S Dra. Herlince Sihotang, M.Si NIP. 195510131986011001 NIP : 195503251986012002
Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus sumber segala hal dalam hidup sebab atas berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini dengan baik. Dalam pelaksanaan hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, dukungan maupun motivasi dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, M.S sebagai Dekan FMIPA USU.
2. Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc sebagai Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Ibu Dra. Herlince Sihotang, M.Si sebagai pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin Ginting, M.S sebagai pembimbing II yang dengan sabar telah memberikan bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
4. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc selaku Ketua bidang Kimia Organik FMIPA USU.
5. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Bapak Dr. Mimpin Ginting, M.S beserta Dosen dan Staff Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU.
6. Seluruh Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah memberikan waktunya untuk memberi bimbingan selama penulis mengikuti perkuliahan di Departemen Kimia FMIPA USU, terkhusus kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S sebagai dosen wali penulis.
7. Teman-teman Asisten Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU (Sevty Angel, Hardy, Eben, May, Lois, Yeski, Kak Yulia, Kak Friska, Kak Indah, Bang Lianta, Bang Hotlan, Bang Bernard dan Bang Daniel).
8. Teman-teman Stambuk 2012 ( Harpina, Sevty, Juwita, Defrista, Laura, Annisa, Die) dan adik-adik stambuk 2013, 2014, dan 2015 yang tidak dapat disebutkan namanya satu per satu.
9. Pihak yang tidak disebutkan namun dengan tulus membantu penulis dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini.
Secara khusus, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua tercinta, Bapak terkasih Jonson Sembiring dan Mamak terkasih Sri Ulina Br Ginting yang dengan kasihnya telah mengorbankan banyak hal lewat doa dan dukungan dalam mendidik saya. Terima kasih kepada adik-adik tersayang (Andy P.P, Irma Natasya dan Grace A.P ) atas doa dan semangatnya. Tidak lupa saya ucapkan terimakasih teristimewa untuk Novly Andre Hutabarat yang selalu ada memberi dukungan untuk menyelesaikan skripsi ini. Semoga kasih karunia Tuhan Yesus memberkati kita.
SINTESIS SELULOSA SUKSINAT MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI ASAM SUKSINAT DENGAN SELULOSA HASIL ISOLASI DARI
SABUT BUAH PINANG (Areca catechu L.) SEBAGAI ADSORBEN ION TEMBAGA (Cu2+)
ABSTRAK
Selulosa diisolasi dari sabut buah pinang lalu diesterifikasi menggunakan asam suksinat membentuk selulosa suksinat sebanyak 0,4998. Hasil analisis menggunakan spektrofotometer FT-IR menunjukkan adanya vibrasi C=O karboksilat pada daerah bilangan gelombang 1720 cm-1 dan didukung oleh vibrasi gugus O-H pada daerah bilangan gelombang 3348 cm-1. Hasil analisis morfologi menggunakan SEM juga menunjukkan adanya pori dan homogen. Pengujian daya adsorpsi terhadap ion Cu2+ (pada konsentrasi 100, 200, 300, 400, dan 500 ppm) menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA) menunjukkan penyerapan optimum terdapat pada konsentrasi 100 ppm, di mana selulosa suksinat menyerap sebesar 30,3805 % dan selulosa sebesar 18,8989 %.
SYNTHESIS SUCCINIC CELLULOSE THROUGH ESTERIFICATION REACTION SUCCINIC ACID WITH CELLULOSE ISOLATED
FROM ARECA NUT FIBER (Areca catechu L.) AS AN ADSORBENT ON COPPER IONS (Cu2+)
ABSTRACT
Cellulose isolated from areca nut fiber was then esterificated with succinic acid gave 0.8 gram of succinic cellulose. FT-IR spectroscopy analysis indicated C=O carboxylated vibration in the region 1720 cm-1 and in the 3348 cm-1 region attributed to vibration of O-H group. Morphological analysis using SEM showed homogeneous and porous at their structure. Their adsorption capability for Cu2+ ions (at concentrations of 100, 200, 300, 400, dan 500 ppm) have been investigated and the maximum sorption indicated at concentration 100 ppm, where succinic cellulose sorption about 30.3805 %. and cellulose about 18.8989 %.
DAFTAR ISI
Bab 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1
2.4.2. Ester Selulosa Melalui Sulfonasi 19
2.4.3. Ester Selulosa Melalui Karbanilasi 20
2.5. Logam Tembaga (Cu2+) 21
2.6. Adsorpsi 22
Bab 3. METODE PENELITIAN
3.1. Alat – Alat 25
3.2. Bahan – Bahan Penelitian 26
3.3. Prosedur Penelitian 26
3.3.1. Preparasi Sampel 26
3.3.2. Pembuatan Pereaksi 26
3.3.4. Pembuatan Selulosa Suksinat 29
3.3.5. Karakterisasi Hasil Reaksi 30
3.3.6. Perlakuan dan Analisis Penyerapan Ion Cu2+ 31
3.4. Bagan Penelitian 33
3.4.1. Preparasi Sampel 33
3.4.2. Isolasi Selulosa dari Sabut Buah Pinang 34 3.4.3. Pembuatan Selulosa Suksinat 35 3.4.4. Perlakuan dan Analisis Penyerapan Ion Cu2+ dengan
Zat Hasil Sintesis 36
Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 39
4.1.1. Hasil Analisis Gugus Fungsi Menggunakan
Spektrofotometer FT-IR (Fourier Transform Infra Red) 39 4.1.2. Hasil Analisis Morfologi Menggunakan SEM
(Scanning Electron Microscopic) 41
4.1.3. Hasil Analisis Adsorpsi Ion Logam Cu2+ Menggunakan
SSA (Spektrofotometer Serapan Atom) 43
4.2. Pembahasan 45
4.2.1. Analisis Gugus Fungsi Menggunakan Spektrofotometer
FT-IR (Fourier Transform Infra Red) 45 4.2.2. Analisis Morfologi Menggunakan SEM
(Scanning Electron Microscopic) 49
4.2.3.Penentuan Derajat Substitusi (DS) 49 4.2.4.Analisis Adsorpsi Ion Logam Cu2+ Menggunakan SSA
(Spektrofotometer Serapan Atom) 50
Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 55
5.2. Saran 55
Daftar Pustaka 56
DAFTAR GAMBAR
2.7. Struktur (a) ester selulosa-asetat, (b) ester selulosa-butirat, (c) ester selulosa benzoat, (d) ester selulosa ftalat,
dan (e) ester selulosa antranilat 13
2.8. Reaksi asilasi selulosa menggunakan : a) Asam Maleat,
b) Asam Suksinat, dan c) Asam Ptalat 16 2.9. a) Struktur furoat selulosa,
b) Ikat silang furoat selulosa untuk membentuk membrane 17 2.10. Mekanisme reaksi asetilasi suatu alkohol menggunakan
katalis piridin 219
2.11. Struktur selulosa karbanilat 20
2.12 Pembentukan kompleks selulosa maleat dengan logam divalensi 23
4.1. Spektrum FT-IR selulosa 39
4.2. Spektrum FT-IR selulosa suksinat 40
4.3. SEM dari selulosa : (a) perbesaran 100x, (b) perbesaran
250x, dan (c) perbesaran 500x 41
4.4. SEM dari selulosa suksinat : (a) perbesaran 100x,
(b) perbesaran 250x, dan (c) perbesaran 500x 42
4.5. Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Cu2+ 42
4.6. Reaksi Pembentukan Selulosa Suksinat melalui
Reaksi Esterifikasi 43
4.7. Kurva daya serap selulosa 51
4.8. Kurva daya serap selulosa suksinat 51
4.9. Pembentukan ikatan kovalen koordinasi ion tembaga
dengan selulosa 53
4.10. Pembentukan ikatan kovalen koordinasi selulosa suksinat
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
3.1. Cek Alat SSA 31
4.1. Data Adsorbansi Larutan Seri Standar Ion Tembaga (Cu2+) 43
4.2 Waktu Kontak Adsorpsi Ion Tembaga (Cu2+) 44
DAFTAR SINGKATAN
FT-IR = Fourier Transform – Infra Red DS = Derajat Subtitusi
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
1. Perhitungan Larutan Standar Cu2+ 62 2. Perhitungan Daya Serap (%) Zat Hasil Reaksi 64 3. Perhitungan Kadar Alfa Selulosa Hasil Isolasi 66 4. α-Selulosa dan Selulosa Suksinat dari Sabut Buah Pinang 67
