INVESTIGASI PENGARUH PLURONIC 473, PLURONIC 481, DAN PLURONIC 499 PADA SIFAT SHELLAC
Disusun oleh : ISTIQOMAH
M0211038
SKRIPSI
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA Maret, 2017
ii
INVESTIGASI PENGARUH PLURONIC473, PLURONIC 481, DAN PLURONIC 499 PADA SIFAT SHELLAC
Disusun oleh : ISTIQOMAH
M0211038
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagai persyaratan mendapat gelar Sarjana Sains
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA Maret, 2017
v
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “INVESTIGASI PENGARUH PLURONIC 473, PLURONIC 481, DAN PLURONIC 499 PADA SIFAT SHELLAC” adalah benar-benar hasil penelitian saya. Hingga saat ini isi Skripsi tidak berisi material yang telah dipublikasi atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi. Segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan terima kasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.
Surakarta, Maret 2017
vi MOTTO
Mereka (para malaikat) menjawab,
“Maha suci Engkau, tidak ada yang kami ketahui selain apa yang telah Engkau ajarkan kepada kami. Sungguh, Engkaulah Yang Maha Mengetahui, Maha
Bijaksana.” (QS. 2:32)
“For it became Him (God) who created them (the atoms) to set them in order.” (Isaac Newton)
vii
PERSEMBAHAN
untuk :
Polymer Research Group, Physic Department
of
viii
Investigasi Pengaruh Pluronic 473, Pluronic 481, dan Pluronic 499 pada Sifat Shellac
ISTIQOMAH
Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
ABSTRAK
Telah dilakukan studi Investigasi Pengaruh Pluronic 473, Pluronic 481, dan Pluronic 499 pada Sifat Shellac. Karakterisasi ditentukan dengan uji water vapour transmition rate (WVTR) untuk mengetahui sifat perintang uap air, uji padatan tidak terlarut untuk mengetahui stabilitas shellac, uji fourier transform infra red (FTIR) untuk mengetahui perubahan gugus fungsi, uji tarik bahan untuk mengetahui sifat mekanik (Tensile at Break dan Elongation at Break). Pembuatan lapisan dilakukan dengan metode solvent-casting, dimana bahan dilarutkan ke dalam etanol 96%, dan pembentukan lapisan dilakukan pada suhu 50 . Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan pluronic 473, 481, dan 499 ke dalam shellac mampu meningkatkan sifat perintang uap air, stabilitas, dan sifat mekanik pada shellac. Pada uji WVTR, pengaruh pluronic 473, 481, dan 499 pada bulan ke-3 diketahui bahwa lapisan shellac-pluronic 473 merupakan yang paling baik dalam memperbaiki sifat perintang shellac, dari 31,67 % menjadi 16,89%. Perubahan stabilitas shellac diidentifikasi melalui uji padatan tidak terlarut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase padatan tidak terlarut semakin meningkat seiring bertambahnya waktu penyimpanan akibat kelembaban maupun waktu pemanasan, secara berturut-turut dari 2% hingga 5%, dan dari 20% hingga 82%. Uji spektroskopi FTIR menunjukkan bahwa penambahan pluronic 473, 481 dan 499 ke dalam shellac mampu meningkatkan intensitas absorbansi gugus O-H dan gugus C=O. Penambahan pluronic 473, 481, dan 499 juga mampu meningkatkan elastisitas shellac. Nilai elastisitas paling baik diketahui pada lapisan shellac-pluronic 473 dengan nilai elongation at break sebesar 26%.
ix
The Investigation Effects of Pluronic 473, Pluronic 481, and Pluronic 499 Into The Characteristics of Shellac
ISTIQOMAH
Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University
ABSTRACK
The effect of pluronic 473, 481, 499 into the characteristics of shellac had been investigated. The characterization were using Payne Cups method to measure WVTR to indentify water vapour barrier properties, the insoluble solid testing and FTIR to identify the stabitity of shellac, and mechanical testing to identify the mechanical properties (Tensile at Break dan Elongation at break). Fabrication of shellac films using solvent-casting method and was dried at 50 . The result showed that the addition of pluronic 473, 481, 499 could increase the barrier properties, stability, and mechanical properties of shellac. WVTR showed that the influence of pluronic 473 , 481 , and 499 on the 3rd month, known that shellac-pluronic 499 wasthe best on improving the barrier properties of shellac, from 31,67 % to 16,89 %.The shellac stability related to polymerization of shellac molecules could be identified through insoluble solid testing. The polymerization was occured by humidity atmosphere or by heating. The result showed that percentage of insoluble solid by both humidity and heating treatment increased with increasing of time from 2 % to 5 %, and from 20 to 82 %, respectively.The result of FTIR testing showed that the addition of pluronic 473, 481 and 499 into the shellac can increase the absorbantion intensity O-H groups and C=O groups. Pluronic 473, 481, and 499 also can increase the fleksibility of shellac, it’s known that shellac-pluronic 473 is the best on improving the percentage of fleksibility till 26% of elongation at break.
x
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb.
Segala puji bagi Allah S.W.T, Pemilik dan Pemelihara alam semesta, hanya atas ijin-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Investigasi Pengaruh Pluronic 473, Pluronic 481, dan Pluronic 499 pada Sifat Shellac” sebagai salah satu persyaratan memperoleh gelar sarjana Sains. Sholawat serta salam tercurah kepada panutan segala aspek kehidupan umat manusia, Muhammad S.A.W. Pada penulisan skripsi ini juga tidak lepas dari bantuan berbagai pihak agar dapat menyelesaikan skripsi tepat pada waktunya. Maka pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan banyak terimakasih kepada:
1. Khairuddin, S.Si, M.Phil, Ph.D. selaku pembimbing I, yang telah mendanai dan memberikan ide terhadap penelitian ini, serta mengarahkan dalam penulisan skripsi dan memberi dukungan secara materi maupun moril selama penelitian berlangsung.
2. Nanik Dwi Nurhayati, S.Si., M.Si. selaku pembimbing II, yang telah memberikan bimbingan, saran dan bantuan selama penelitian dan penulisan skripsi.
3. Kedua orangtua, Bapak Sarju Pawirodrono dan Ibu Wartini serta keluarga atas segala doa, kesabaran dan keikhlasannya dalam mendidik Penulis.
4. Seluruh dosen Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan ilmunya. 5. Seluruh staff dan karyawan Lab MIPA Terpadu UNS, Surakarta dan BBKKP,
Jogjakarta yang telah memberikan keramahan dan kesediaan untuk berbagi ilmu.
6. Seluruh teman di Polymer Research Group; Imam Syafei Jafar Shodik; Resti Rifyantika; dkk, all crew BEM FMIPA UNS dan Kaum [sok] Sosialita yang telah memberi keseruan dan semangat Penulis selama penelitian berlangsung.
xi
7. Sahabat terkasih Sandy Linda Triana, Widdan Aminatus Sholihah, Rizki Charisma Putri, Fahrur Nuzulul Kurniawati, Nicken Larasari, Dyah Ayuning, Musa Fitri,dkk yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas dorongan dan solusi di setiap keluh kesah.
8. Pembaca.
Semoga seluruh doa, kebaikan dan pertolongan segera mendapatkan balasan yang terbaik nan berlimpah dari Allah S.W.T.
Penulis sadar bahwa dalam penulisan skripsi terdapat kekurangan. Kekurangan terdapat pada penulis, kesempurnaan hanya milik Allah Y.M.E. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi umat dan seluruh pihak yang membutuhkan. Aamiin
Surakarta, Maret 2017
xii PUBLIKASI
Sebagian dari hasil penelitian telah dipublikasikan dalam http://digilib.uns.ac.id/
dengan judul
xiii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERNYATAAN ... v
HALAMAN MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ... vii
HALAMAN ABSTRAK ... viii
HALAMAN ABSTRACT ... ix
KATA PENGANTAR ... x
HALAMAN PUBLIKASI ... xi
DAFTAR ISI ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan Penelitian ... 4 1.5 Manfaat Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Shellac ... 5
2.2 Plastisizer ... 6
2.3 Teori Perembesan dan Laju Transmisi Uap Air ... 7
2.4 Uji Padatan Tidak Terlarut ... 11
2.5 Fourier Transform Infrared (FTIR) ... 12
2.6 Uji Tarik Bahan ... 13
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 15
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 15
3.2 Alat dan Bahan ... 15
3.2.1. Alat Penelitian ... 15
3.2.2. Bahan Penelitian... 16
3.3 Gambar Alat dan Bahan Penelitian ... 16
3.4 Metode Penelitian... 18
3.4.1. Preparasi ... 19
3.4.2. Karakterisasi ... 20
3.4.2.1. Uji Padatan Tidak Terlarut ... 20
3.4.2.2. Uji FTIR ... 20
3.4.2.3. Uji WVTR ... 20
xiv
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22
4.1 Polimerisasi pada Kelembaban Relatif 85% ... 23
4.2 Polimerisasi pada Pemanasan Suhu 125 ... 25
4.3 Uji FTIR ... 27
4.4 Uji WVTR ... 32
4.5 Uji Tarik Bahan ... 34
BAB V KESIMPULAN ... 36
5.1 Kesimpulan ... 36
5.2 Saran ... 37
DAFTAR PUSTAKA ... 39
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Proses Polimerisasi Shellac ... 5
Gambar 2.2. Struktur Kimia Pluronic ... 6
Gambar 2.3. Skema Representasi Blok dan Random Kopolimer ... 7
Gambar 2.4. Proses Difusi Pada Suatu Bahan kemasan ... 9
Gambar 2.5. Kurva Umum Tegangan-Regangan ... 14
Gambar 3.1. Bahan Penelitian ... 16
Gambar 3.2. Alat Penelitian ... 17
Gambar 3.3. Diagram Alur Penelitian... 18
Gambar 4.1. Grafik Hasil Uji Padatan Tidak Terlarut dengan Kelembaban Relatif 85% Variasi Waktu Penyimpanan ... 23
Gambar 4.2. Grafik Hasil Uji Padatan Tidak Terlarut dengan Suhu 125 Variasi Waktu Pemanasan ... 26
Gambar 4.3. Spektrum Shellac, dan Shellac-Pluronic 473, 481, 499 ... 29
Gambar 4.4. Spektrum Shellac, Pluronic 473, dan Shellac-Pluronic 473 ... 30
Gambar 4.5. Spektrum Shellac, Pluronic 481, dan Shellac-Pluronic 481 ... 31
Gambar 4.6. Spektrum Shellac, Pluronic 499, dan Shellac-Pluronic 499 ... 31
xvi
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 4.1. Hasil Uji FTIR ... 28 Tabel 4.2. Hasil Uji Tarik Bahan ... 34
