PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL
SELULOSA DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
SKRIPSI
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL
SELULOSA DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGESAHAN SKRIPSI
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL SELULOSA
DARI SEKAM PADI (Oryza zativa L.)
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 23 April 2016
Pembimbing I, Panitia Penguji,
Prof. Dr. UripHarahap, Apt Prof. SumadioHadisahputra, Apt.
NIP 195301011983031004 NIP 1 11281983031002
Medan, Juli 2016
Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si.,Apt. NIP 195807101986012001
T. Ismanelly Hanum, S.Si, M.Si., Apt NIP 197512082009122002
Prof. Dr. Karsono, Apt.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala
limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Pembuatan Natrium
Karboksimetil Selulosa Dari Sekam Padi (Oryza sativa Linn)”. Skripsi ini
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada
Fakultas Farmasi Unversitas Sumatera Utara.
Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak
Prof. Dr. Karsono, Apt., dan Ibu Dr. Sumaiyah, M.Si., Apt., selaku pembimbing
yang telah membimbing dan memberi petunjuk serta saran-saran selama
penelitian hingga selesainya skripsi ini. Kepada Ibu Pejabat Dekan Fakultas
Farmasi Dr. Masfria, M.S., Apt., dan Ibu Wakil Dekan I Prof. Dr. Julia Reveny,
M.Si., Apt., yang telah memberikan fasilitas, sehingga penulis dapat
menyelesaikan pendidikan. Kepada Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt.,
selaku ketua Program Ektensi Sarjana Farmasi USU Medan. Kepada Ibu Prof. Dr.
Julia Reveny, M.Si., Apt., Bapak Drs. Suryanto, M.Si., Apt., Ibu T. Ismanelly
Hanum, S.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran dan
arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada Bapak Edy
Suwarso, S.U., Apt. selaku pembimbing akademik yang telah membimbing
selama masa perkuliahan hingga selesai. Kepada Bapak dan Ibu staff pengajar
Fakultas Farmasi USU atas ilmu dan pendidikan yang telah diberikan. Kepada Ibu
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., selaku kepala Laoratorium Fitokimia
Fakultas Farmasi USU yang telah memberikan izin dan fasilitas selama
v
Penulis mengucapkan rasa terima kasih serta penghargaan yang tulus dan
tak terhingga kepada kedua orang tua tersayang Bapak Drs. Agusmal Dalimunthe,
M.S., Apt., dan Ibu Hafifah Rangkuti serta kakak dan adik-adik, Rahmat
Gusfitanto Dalimunthe, S.T., Nita Rahmadani Dalimunthe, S.K.G., Khairul Fahmi
Dalimunthe, Zainal Arifin Dalimunthe atas doa, motivasi, nasihat dan dukungan
baik moril maupun materil. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
teman-teman Farmasi Ekstensi 2013 dan rekan-rekan penelitian serta semua pihak
yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang Farmasi.
Medan, April 2016 Penulis,
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL SELULOSA
DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
ABSTRAK
Latar Belakang : Sekam padi (Oryza Sativa L.) merupakan limbah pertanian
yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber selulosa, mengandung selulosa 45%. Natrium karboksimetil selulosa merupakan eter polimer selulosa linear dan berupa senyawa anion.
Tujuan : Untuk membuat natrium karboksimetilselulosa sekam padi dan
membandingkan karakteristik dengan natrium karboksimetil selulosa komersil.
Metode : Natrium karboksimetil selulosa sekam padi dibuat dengan proses
delignifikasi untuk mendapatkan α-selulosa. Alfa selulosa yang diperoleh kemudian disintesis menjadi natrium karboksimetil selulosa dengan cara alkalisasi dan karboksimetilasi. Natrium CMC yang diperoleh dikarakterisasi sifat fisikokimia, derajat substitusi, viskositas dengan viskometer, morfologi dengan
Scanning Electron Microscope (SEM), gugus fungsi dengan spektrofotometer IR.
Hasil : Natrium karboksimetil selulosa sekam padi yang diperoleh dari bahan
awal sekam padi sebesar 7,47%. Karakterisasinatrium karboksimetil selulosa sekam padi dan natrium karboksimetil selulosa komersil masing-masing meliputi organoleptik yaitu keduanya berwarna putih, tidak berbau dan tidak berasa; pH 7,4 dan 7,7; susut pengeringan 5,38% dan 4,75%; kadar abu total 0,42% dan 0,01%; zat larut dalam air 0,05% dan 0,08%. Nilai viskositas 1000 cps dan 2500 cps. Hasil uji derajat substitusi natrium karboksimetil selulosa sekam padi dan natrium karboksimetil selulosa komersiladalah 0,5039 dan 0,5304. Analisis gugus fungsi IRnatrium karboksimetil selulosa sekam padi dan natrium karboksimetil selulosa komersil yaitu keduanya memiliki gugus fungsi yang sama dan analisis morfologi menunjukkan ukuran partikel natrium karboksimetil selulosa sekam padi lebih besar dibandingkan dengan natrium karboksimetil selulosa komersil.Kesimpulan : Natrium karboksimetil selulosa dapat dibuat dari sekam padi dan mempunyai kemiripan karakterisasi natrium karboksimetil selulosa komersil.
vii
SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE PREPARATION
FROM PADDY CHAFF (Oryza sativa L.)
ABSTRACT
Background : Paddychaff (Oryza sativaL.) is anagricultural wastethatcan be
utilizedas a source ofcellulose,containing45% cellulose. Sodium
carboxymethylcelluloseis acelluloseetherpolymerssuch aslinear and compound
Purpose : To make Sodium carboxymethylcelluloce from paddy chaff and
compare the characteristics of Sodium carboxymethylcelluloce commercially.
Method : Sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaff was made by the
process of delignification to obtain α-cellulose. Alpha cellulose obtained was then synthesized into sodium carboxymethyl cellulose by alkalization and carboximethylation way. Sodium carboxymethylcelluloce obtained was characterized the physicochemical properties, the degree of substitution, viscosity with a viscometer, morphological with Scanning Electron Microscopy (SEM), and the functional group with a Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR).
Result : Sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaffobtained frompaddy chaff
starting material at 7.47%. Characterization sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaff and commercially sodium carboxymethylcelluloce were white, odorless and tasteless; pH7.4 and 7.7; drying shrinkage of 5.38% and 4.75%; total ash content of 0.42% and 0.01%; water-soluble substances 0.05% and 0.08%, respectively. The viscosity were 1000 cps and 2500 cps. Test result sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaff degree of substitution and commercially carboxymethylcelluloce where 0.5039 and 0.5304. FTIR analysis sodium
carboxymethylcelluloce of paddy chaff and commercially sodium
carboxymethylcelluloce showed the same that both of sodium carboxymethylcelluloce had functional group and morphological analysis showed fine form length and forming a bluntangle.
Conclusion : Sodium carboxymethylcellulose could be made from paddy chaff
with characterizations that met the requirement.
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 LatarBelakang ... 1
1.2 PerumusanMasalah ... 4
1.3 Hipotesis ... 4
1.4 TujuanPenelitian ... 4
1.5 ManfaatPenelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Uraian Tumbuhan ... 5
2.1.1 Sinonim dan nama daerah tumbuhan ... 5
2.1.2 Sistematika tumbuhan ... 5
2.1.3 Morfologi tumbuhan ... 6
ix
2.5 Reaksi Sintesis Karboksimetil Selulosa ... 17
BAB III METODE PENELITIAN ... 18
3.4.2 Larutan natrium hidroksida2% ... 19
3.4.3 Larutan natrium hidroksida 17,5% ... 19
3.4.4 Larutan natrium hidroksida20% ... 19
3.4.5 Larutan natrium sulfit 2% ... 19
3.4.6 Pereaksi natrium hipoklorit1,75% ... 19
3.4.7 Pereaksi hidrogen peroksida 10% ... 20
3.4.8 Air bebas karbondioksida ... 20
3.6 Pembuatan Natrium CMC Sekam Padi ... 21
4.1HasilPembuatan Natrium Karboksimetil Selulosa Sekam Padi (NKSSP) ... 28
4.2HasilKarakterisasi Natrium Karboksimetil Selulosa Sekam Padi (NKSSP) ... 28
4.3VariasiKonsentrasiNaOHdanPenambahanNaMCA ... 30
4.4 Hasil Penentuan Derajat Subtitusi ... 31
4.5 Hasil Pengukuran Viskositas Larutan Natrium CMC ... 33
4.6 HasilAnalisisScanning Electron Microscopy (SEM) NKSSP ... 34
4.7 HasilAnalisisGugusFungsi NKSSP ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 40
5.1 Kesimpulan ... 40
xi
DAFTAR PUSTAKA ... 41
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Tumbuhan yang mengandung selulosa ... 14
3.1 Spektrum di wilayah spektral 4000-400 cm-1 ... 26
3.2 Spektrum penting di daerah karbonil... 27
3.3 Karakteristik vibrasi ulur ... 27
4.1 Data karakterisasi NKSSP dan NKSK ... 28
4.1 Variasi konsentrasiNaOHdanNaMCA ... 30
4.2 Data derajat substitusi NKSSP dan NKSK ... 31
4.3 Data viskositas kelarutan natrium CMC ... 33
4.4 Data identifikasi gugus fungsi ... 37
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Struktur selulosa ... ... 9
2.2 Reaksi sintesis natrium karboksimetil selulosa ... ... 17
3.1 Grafik derajat substitusi NKSSP dan NKSK ... 32
3.2 Hasil SEM NKSSP ... 34
3.3 Hasil SEM NKSSK ... 35
3.4 Hasil SEM natrium karboksimetil selulosa ... 35
3.5 Grafikspectrum infra merah NKSSP ... 37
3.6 Grafik spektrum infra merah NKSSK ... 38
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1 Hasil identifikasi tumbuhan padi (Oryza sativaL.) ... 44
2 Gambar tumbuhan padi (Oryza sativaL.) ... 45
3 Gambar serbuk, α-selulosa, dan natrium karboksimetil selulosa sekam padi (Oryza sativa L.) ... 46
4 Flowsheet prosedur kerja ... 48
5 Perhitungan rendemen α-selulosa dan NKSSP ... 50
6 Perhitungan susut pengeringan NKSSP ... 51
7 Perhitungan kadar abu total NKSSP ...52
8 Perhitungan kelarutan zat dalam air NKSSP ... ... 53
9 Hasil perhitungan derajat substitusi NKSSP dan NKSK... 54
10 Gambar Alat viskometer Brookfield ... 55
11 Hasil perhitungan viskositas NKSSP dan NKSK ... 56
12 Alat Scanning Electron Microscope (SEM) ... 57
13 Hasil pemeriksaan mikroskopik NKSSP ... 58
14 Hasil pemeriksaan mikroskopik NKSK ... 59
15 Alat Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR) ... 60
16 Hasil spektrum infra merah α-selulosa sekam padi ... 61
17 Hasil spektrum infra merah NKSSP ... 62
18 Hasil spektrum infra merah NKSK ... 63
