SINTESIS DAN KARAKTERISASI KITOSAN-g-POLI(ASAM
AKRILAT) SEBAGAI ADSORBEN ZAT WARNA PROCION
RED MX 8B
Disusun oleh :
IKA LUSIANA SARI
M0310024
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains dalam bidang ilmu kimia
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “SINTESIS DAN KARAKTERISASI KITOSAN-g-POLI(ASAM AKRILAT) SEBAGAI ADSORBEN ZAT WARNA PROCION RED MX 8B” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Agustus 2016
commit to user
SINTESIS DAN KARAKTERISASI KITOSAN-g-POLI(ASAM AKRILAT)
SEBAGAI ADSORBEN ZAT WARNA PROCION RED MX 8B
IKA LUSIANA SARI
Program Studi Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan adsorpsi Procion Red MX 8B menggunakan kitosan-g-poli(asam akrilat). Tujuan penelitian ini adalah mempelajari perbandingan komposisi kitosan dengan asam akrilat, mengetahui variasi waktu kontak dan konsentrasi adsorbat pada adsorpsi Procion Red MX 8B. Kitosan-g-poli(asam akrilat) disintesis melalui reaksi kitosan dengan asam akrilat, asam sulfat dan BPO. Pembuatan serbuk kitosan-g-poli(asam akrilat) melalui proses pasca presipitasi dan pemanasan pada suhu 70 oC. Konsentrasi Procion Red MX 8B diuji dengan UV-Vis. Karakterisasi kitosan-g-poli(asam akrilat) dilakukan menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD),
Thermal Gravimetric Analysis (TGA).
Spektra FTIR kitosan-g-poli(asam akrilat) menunjukkan serapan gugus -OH, -CH dan C=O amida pada 3400 cm-1, 2900 cm-1, dan 1643,42 cm-1. Data XRD menunjukkan puncak pada puncak 10,03o dan 19,57o. Analisis TGA menunjukkan adanya perbedaan degradasi termal antara kitosan dengan kitosan-g-poli(asam akrilat), dimana kitosan-g-kitosan-g-poli(asam akrilat) mempunyai suhu dekomposisi yang lebih tinggi. Uji adsorpsi oleh kitosan-g-poli(asam akrilat) menunjukkan waktu kontak optimum pada 40 menit, dengan prosentase 91,11% dan kapasitas teradsorp paling tinggi sebesar 37,68 mg/g pada konsentrasi 90 ppm. Akan tetapi, hasil ini masih lebih kecil dibandingkan kapasitas adsorpsi kitosan.
SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION
CHITOSAN-g-POLY(ACRYLIC ACID) AS ADSORBENT OF PROCION RED MX 8B
DYE
IKA LUSIANA SARI
Department of Chemistry, Faculty of Mathematic and Natural Science Sebelas Maret University
ABSTRACT
The adsorption of Procion Red MX 8B dye by chitosan-g-poly(acrylic acid) had been done. The purposes of the research were to study of composition of chitosan and acrylic acid, known the variation contact time and adsorbate concentration on adsorption of Procion Red MX 8B. Chitosan-g-poly(acrylic acid) had been synthesized by reacting chitosan with acrylic acid, sulfuric acid and BPO. Chitosan-g-poly(acrylic acid) powder had been made by post-precipitation and heating process on temperature 70 oC. The concentration of Procion Red MX 8B were determined by UV-Vis. The characterization of chitosan-g-poly(acrylic acid) were carried out Fourier Transform Infra Red (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Thermal Gravimetric Analysis (TGA).
FTIR spectra of chitosan-g-poly(acrylic acid) showed that absorption of -OH group, -CH group and C=O amide group at 3400 cm-1, 2900 cm-1 and 1643.42 cm-1. XRD showed peak at 10.03oand 19.57o. TGA analysis showed that there was a different degradation thermal between chitosan and chitosan-g-poly(acrylic acid), which is chitosan-g-chitosan-g-poly(acrylic acid) had a higher thermal decomposition. Study of adsorption showed the contact time at 40 minutes, with prosentage of 91.11 % and the adsorption capacity was 37.68 mg/g at 90 ppm. But, this results was smaller than the adsorption capacity of chitosan.
commit to user MOTTO
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
(Q.S. Al-Insyirah : 6)
Man jadda wa jadda
When you feel like hope is gone, look inside you and be strong...
(Hero)
Don’t ever give up just try and try, and get what you want..
“Dan bahwa usahanya akan kelihatan nantinya”
PERSEMBAHAN
Dedicated to my super mom, super dad and super little brother, Dedi...
For being my everything...
commit to user KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Sintesis dan Karakterisasi Kitosan-g-Poli(Asam Akrilat) sebagai Adsorben Zat Warna Procion
Red MX 8B.”
Penulis telah banyak menerima bantuan, dorongan dan petunjuk serta fasilitas dalam pengerjaan skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si. selaku Kepala Program Studi Kimia, 2. Bapak Candra Purnawan, M.Sc. selaku dosen pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan demi terselesaikannya skripsi ini,
3. Bapak Edi Pramono, M.Si. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penyelesaian skripsi ini,
4. Bapak Dr.rer.nat Fajar Rakhman Wibowo, M.Si. selaku Pembimbing Akademis yang telah banyak memberikan arahan dan motivasi selama masa kuliah,
5. Staf Dosen Program Studi Kimia FMIPA UNS dan segenap karyawan,
6. Kedua orang tua dan adik yang selalu memberikan semangat, dukungan, dan doa,
7. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung yang telah membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan kita semua. Aamiin.
Surakarta, Agustus 2016
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... i
HALAMAN PENGESAHAN... ii
HALAMAN PERNYATAAN... iii
ABSTRAK... ... iv
ABSTRACT... ... v
MOTTO... ... vi
PERSEMBAHAN ... vii
KATA PENGANTAR... viii
DARTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Perumusan Masalah ... 3
1. Identifikasi Masalah ... 3
2. Batasan Masalah... ... 4
3. Rumusan Masalah... ... 5
C. Tujuan Penelitian ... 5
D. Manfaat Penelitian... 5
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
A. Tinjauan Pustaka ... 6
1. Kitosan... 6
2. Asam Akrilat... 8
3. Kitosan-g-Poli(Asam Akrilat) ... 9
4. Benzoil Peroksida... 9
commit to user
8. FTIR (Fourier Transform Infra-Red) ... 16
9. XRD ... 18
10. TGA ... 19
B. Kerangka Pemikiran ... 19
C. Hipotesis... 20
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 21
A. Metode Penelitian ... 21
B. Tempat dan Waktu Penelitian ... 21
C. Alat dan Bahan ... 21
D. Prosedur penelitian ... 22
1. Sintesis Kitosan-g-Poli(Asam Akrilat)... 22
2. Adsorpsi Procion Red MX 8B... 23
3. Katakterisasi dengan Spektroskopi Infra Merah... 24
4. Karakterisasi dengan XRD ... 24
5. Karakterisasi TGA ... 25
E. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data ... 25
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 26
A. Sintesis Kitosan-g-Poli(Asam Akrilat)... 26
1. Analisis Karakterisasi XRD ... 30
2. Analisis TGA ... 31
B. Adsorpsi Procion Red MX 8B ... 32
DAFTAR TABEL
commit to user DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Kitosan ... 6
Gambar 2. Ikatan Hidorgen Intramolekuler dan Intermolekuler pada Kitosan ... 7
Gambar 3. (a) Asam Akrilat, (b) Poli(Asam Akrilat) ... 8
Gambar 4. Inisiator Benzoil Peroksida ... 10
Gambar 5. Reaksi Pembuatan Zat Warna Procion ... 13
Gambar 6. Zat Warna Procion Red MX 8B ... 13
Gambar 7. Spektra FTIR Kitosan (a), Asam Akrilat (b), KGA 1 (c), KGA 2 (d), dan KGA 3 (e) ... 27
Gambar 8. Kemungkinan Reaksi yang Terbentuk (I) ... 29
Gambar 9. Kemungkinan Reaksi yang Terbentuk (II) ... 29
Gambar 10. Kemungkinan Reaksi yang Terbentuk (III) ... 29
Gambar 11. Difraktogram Kitosan dan KGA 3 ... 30
Gambar 12. Termogram Kitosan dan KGA 3 ... 31
Gambar 13. Spektrum Absorbansi Zat Warna Procion Red MX 8B ... 33
Gambar 14. Diagram Batang Hubungan antara Variasi pH dengan % teradsorp ... 34
Gambar 15. Reaksi Protonasi pada Kitosan ... 34
Gambar 16. Interaksi Elektrostatik Procion Red MX 8B dengan Kitosan 35 Gambar 17. Adsorpsi Komposisi terhadap Zat Warna Procion Red MX 8B ... 35
Gambar 18. Adsorpsi Zat Warna Procion Red MX 8B oleh Adsorben Kitosan dan KGA 3 pada Variasi Waktu Kontak 36 Gambar 19. Grafik Kinetika Adsorpsi Pseudo Orde Satu Lagergren oleh Adsorben Kitosan (a) dan Adsorben KGA 3 (b)... 37
Gambar 20. Grafik Kinetika Adsorpsi Pseudo Orde Dua Ho oleh Adsorben Kitosan (a) dan Adsorben KGA 3 (b) ... 37
Gambar 21. Variasi Konsentrasi adsorben Kitosan dan KGA 3 ... 39
Gambar 22. Grafik Persamaan Isoterm Langmuir oleh Adsorben Kitosan (a) dan Adsorben KGA 3 (b) ... 40
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Diagram Alir Cara Kerja Sintesis Kitosan-g-poli(Asam Akrilat) /
Kitosan-g-PAA / KGA ... 48
Lampiran 2. Uji Adsorpsi Kitosan ... 49
Lampiran 3. Uji Adsorpsi Kitosan-g-PAA ... 50
Lampiran 4. Grafik Kurva Standar Variasi pH ... 51
Lampiran 5. Perhitungan Variasi pH (Adsorben Kitosan) ... 53
Lampiran 6. Penentuan Komposisi Kitosan-g-PAA ... 54
Lampiran 7. Adsorpsi Variasi Waktu pada pH Optimum ... 55
Lampiran 8. Adsorpsi Variasi Konsentrasi ... 57
Lampiran 9. Penentuan Isoterm Adsorpsi ... 59
Lampiran 10. Penentuan Kinetika Adsorpsi ... 63
