PEMBUATAN MEMBRAN KALSIUM ALGINAT KITOSAN SERTA PENGUJIAN PERMEABILITASNYA
SKRIPSI
DEWI REGINA SILITONGA NIM : 050802020
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2009
PEMBUATAN MEMBRAN KALSIUM ALGINAT-KITOSAN SERTA PENGUJIAN PERMEABILITASNYA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapai tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DEWI REGINA SILITONGA NIM : 050802020
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PEMBUATAN MEMBRAN KALSIUM ALGINAT-KITOSAN SERTA PENGUJIAN PERMEABILITASNYA
Kategori : SKRIPSI
Nama : DEWI REGINA SILITONGA Nomor Induk Mahasiswa : 050802020
Program Studi : SARJANA Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM ( FMIPA ) UNIVERSITAS
SUMATERA UTARA
Disetujui di :
Medan, November 2009
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dra. Herlince Sihotang. M.Si Prof.Dr. Jamaran Kaban.M.Sc NIP. 195503251986012002 NIP. 19510630198002001 Diketahui/Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Dr.Rumondang Bulan Nst,MS NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN
PEMBUATAN MEMBRAN KALSIUM ALGINAT-KITOSAN SERTA PENGUJIAN PERMEABILITASNYA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya.
Medan, November 2009
DEWI REGINA SILITONGA 050802020
PENGHARGAAN
Segala Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Krisus atas segala kasih karunia dan berkatNya sehingga penulis dapat meyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Dalam pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi adn dukungan dari berbagai pihak.Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada :
1. Prof.Dr.Jamaran Kaban.M.Sc sebagai pembimbing 1 dan Dra.Herlince Sihotang.M.Si sebagai pembimbing 2 yang dengan sabar telah memberikan dorongan , bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat diselesaikan
2. Dr.Rumondang Bulan Nst.MS dan Drs.Firman Sebayang,MS sebagai ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU
3. Drs.Adil Ginting MSc, sebagai Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU dan kepada bapak/ibu dosen Organik Bapak Drs.Darwis Surbakti MS , Bapak Drs.Mimpin Ginting MS, dan Ibu Juliati Tarigan S.Si,M.Si atas segala dorongan dan waktu diskusinya
4. Seluruh dosen Departemen Kimia FMIPA USU terkhusus ibu Dra.Nurhaida Pasaribu.M.Si selaku dosen wali yang telah memberikan waktunya untuk memberikan bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di Departemen Kimia. 5. Prof.Dr. Hakim Bangun, Apt, teman-teman asisten Laboratorium Teknologi
formulasi dan teman-teman asisten Laboratorium Farmasi Kuantitatif atas fasilitas, sarana dan kerjasama nya selama ini.
6. Bapak AKBP.Drs.Tarsim Tarigan,M.Si yang telah menyediakan waktu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan penelitian.
7. Kelompok ”Helios” (Jubel,Julianto,Vera,Raffles,Donald dan K’Sani) beserta adik-adik kelompokku ( Mutiara,Mompo,Fiona,Christin,Defi dan Sondang ) buat seluruh kasih sayang, dukungan doa dan perhatiannya.
8. Sahabat-sahabat terbaikku (Vera bebi,Ocha,Eva dan Catherine), teman-teman angkatan 2005 (Mariatie,Rina,Wendi,Evi,dan seluruh rekan-rekan seperjuangan yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu), kepada Estherlina dan Hotman, yang telah membantu, memberi semangat dan motivasi kepada penulis untuk
melakukan penelitian ini, juga kepada teman terkasih Dolihar Damanik yang telah mendukung dalam penyelesaian penelitian ini.
9. Teman-teman Asisten Laboratoium Kimia Organik (Bg daus, Yemima, Robi, Aspriadi, Maria dan Meri ) serta Bg Abdi Suranta S.Si yang telah banyak membantu dalam meyelesaikan penelitian ini.
10. Teman-teman kostku (Desi, Ina, Berni, Becka, K’Cory, K’juni, Bg Eydu, David,dkk) buat kebersamaan dan semangat nya.
11. Pihak-pihak yang tidak disebutkan namun tulus membantu penulis dalam penyelesaian skripsi ini.
Akhirnya saya mengucapkan terimakasih yang setinggi tingginya untuk kedua orangtua saya Bapak (H.Silitonga) dan Mama (E.Simanjuntak) dan kepada saudara-saudaraku tersayang (K’Anita Silitonga,Spd , K’Iin Silitonga SP, Ivan Silitonga, Bg Boy Nainggolan S.ST), Nenek ku terkasih serta seluruh keluarga besar yang telah meberikan kasih sayang, motivasi dan dukungan yang sangat besar untuk keberhasilan penulis.
Semoga Tuhan selalu memberikan rahmat dan kasih karuniaNya kepada kita semua.
ABSTRAK
Telah dilakukan pembuatan membran kalsium alginat-kitosan serta pengujian karakteristiknya. Pembuatan membran tersebut dilakukan dengan menginteraksikan polikationik kitosan dengan polianionik alginat. Selanjutnya polielektrolit yang terbentuk direaksikan dengan CaCl2 membentuk khelat. Dalam karakteristisasi
membran kalsium alginat-kitosan tersebut dilakukan uji ketebalan yaitu 210µm, uji kekuatan tarik dengan nilai load dan stroke 0.16 dan 2.81, SEM yang menunjukkan morfologi permukaan, serta uji difusi terhadap urea, natrium salisilat dan albumin. Dari hasil pengujian karakteristik tersebut diperoleh hasil bahwa membran kalsium alginat-kitosan berpotensi untuk digunakan sebagai membran Hemodialisa.
ABSTRACT
The prepared of membrane calcium alginate-chitosan with examined the characteristic has been studied. This study can be prepared by mixing of polycationic of chitosan with polyanionic of alginate. Then polyelectrolyte of alginate chitosan was reacted with calcium chloride to form chelate. The tensile strength have load and stroke 0.16 and 2.81, scanning electron microscope (SEM) showed the surface morphology and diffusion of urea, sodium salycilate and albumin were examined the characteristic in this study. This study showed that membrane calcium alginate-chitosan are potential as haemodialysis membrane.
DAFTAR ISI Hal PERSETUJUAN ... iii PERNYATAAN ... iv PENGHARGAAN... v ABSTRAK... vii ABSTRACT ... viii DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN... xiv
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Permasalahan ... 2 1.3. Pembatasan Masalah... 2 1.4. Tujuan Penelitian ... 3 1.5. Manfaat Penelitian... 3 1.6. Metodologi Penelitian ... 3 1.7. Lokasi Penelitian ...3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kitin ... 4
2.1.1. Sumber ... 4
2.1.2. Struktur ... 4
2.1.3. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia ... 5
2.1.3.2. Sifat Kimia ...5
2.2. Kitosan ... 6
2.2.1. Struktur ... 6
2.2.2. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia... 7
2.2.2.1. Sifat Fisika... 7
2.2.2.2. Sifat Kimia... 7
2.3. Alginat...8
2.3.1. Struktur dan Komposisi ... .8
2.3.2. Sifat dan Kegunaan ... 9
2.4. Membran ...11
2.4.1. Membran Filtrasi ... 12
2.4.2. Membran Dialisis... 13
2.4.3. Difusi Membran ... 14
BAB 3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1. Alat-Alat ... 16
3.2. Bahan-Bahan ... 16
3.3. Prosedur Penelitian ... 17
3.3.1. Pembuatan Membran Kalsium Alginat-Kitosan ... 17
3.3.2. Uji Kekuatan Tarik Membran Kalsium Alginat-Kitosan ... 17
3.3.3. Uji Difusi Urea, Na-Salisilat dan Albumin melalui membran Kalsium Alginat Kitosan ...17
3.3.3.1. Pembuatan Larutan Induk Baku (LIB) ...17
3.3.3.1.1. Pembuatan LIB Urea ...17
3.3.3.1.2. Pembuatan LIB Na-Salisilat...18
3.3.3.1.3. Pembuatan LIB Albumin... 18
3.3.3.2. Penentuan λ maksimum Urea, Na-salisilat dan Albumin ...18
3.3.3.2.1. Penentuan λ maksimum urea ...18
3.3.3.2.2. Penentuan λ maksimum Na-Salisilat ...18
3.3.3.2.3. Penentuan λ maksimum Albumin...18
3.3.3.3. Pembuatan Kurva Kalibrasi ...18
3.3.3.3.1. Pembuatan Kurva Kalibrasi Urea ...18
3.3.3.3.3. Pembuatan Kurva Kalibrasi Albumin ... 19
3.3.3.4. Uji Difusi ... 19
3.3.3.4.1. Uji Difusi Urea ...19
3.3.3.4.2. Uji Difusi Na-Salisilat... 20
3.3.3.4.3. Uji Difusi Albumin... 20
3.4. Bagan Penelitian... 21
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Membran Kalsium Alginat-Kitosan... 29
4.2. Scanning Electron microscope(SEM)... 31
4.3. Uji Kekuatan Tarik... 33
4.4. Uji difusi dan fluks membran kalsium alginat kitosan... 36
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan...40 5.2. Saran... 40 DAFTAR PUSTAKA ...41 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Struktur Kitin
Gambar 2. Strukutur Kitosan
Gambar 3. Struktur α-L Guluronat dan β-D-Mannuronat Gambar 4. Kalsium berada pada blok G(egg in egg box) Gambar 5. Hemodialisis
Gambar 6. Proses difusi pada penampang melintang membran. Gambar 7. Interaksi ionik antara alginat dan kitosan pada pH 5.4 Gambar 8. Pembentukan khelat kalsium alginat-kitosan
Gambar 9. Foto Permukaan kalsium alginat kitosan menggunakan SEM (400x perbesaran)
Gambar 10. Foto Permukaan kalsium alginat-kitosan sebelum difusi menggunakan
SEM (200x perbesaran)
Gambar 11. Foto Permukaan kalsium alginat-kitosan (dawolo, 2005)
Gambar 12. Foto Permukaan dan penampang kalsium alginat-kitosan setelah difusi menggunakan SEM (150 dan 200x perbesaran).
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Komposisi dari Asam alginat berdasarkan anatomi tumbuhan Tabel2. Ketebalan membran kalsium alginat-kitosan
Tabel 3. Data kekuatan tarik (Load) kekuatan regangan pada membran Kalsium-Alginat-Kitosan
Tabel 4. Perbandingan nilai stroke dan load pada berbagai jenis membran Tabel 5. Data Kemuluran dan Kekuatan tarik membran kalsium alginat-Kitosan Tabel 6. Data Konsentrasi zat yang terdifusi melalui membran kalsium kitosan.
Tabel 7. Data Fluks zat yang terdifusi melalui membran kalsium alginat- kitosan.
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Data dan Kurva kalibrasi Urea
Lampiran 2. Data dan Kurva kalibrasi Na-Salisilat Lampiran 3. Data dan Kurva kalibrasi Albumin
Lampiran 4. Penetrasi rata-rata Urea melalui membran Kalsium Alginat-Kitosan Lampiran 5. Penetrasi rata-rata Na-Salisilat melalui membran Kalsium
Alginat-Kitosan
Lampiran 6. Penetrasi rata-rata Albumin melalui membran Kalsium Alginat-Kitosan Lampiran 7. Tabel data Fluks urea melalui membran kalsium alginat-kitosan.
