PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN CARBOXYMETHYL CELLULOSE (CMC) DARI BATANG POHON PISANG (Musa acuminata) DENGAN PROSES ALKALISASI DAN KARBOKSIMETILASI Disusun Oleh : Fenni Woro Hastuti I Kesi Indriana I PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015

2

3

4

5

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir sampai dengan selesainya penyusunan Laporan Tugas Akhir ini. Laporan ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret. Pelaksanaan Tugas Akhir dan penulisan Laporan Tugas Akhir kami tidak akan berjalan lancar tanpa dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Mujtahid Kaavesina, S.T., M.T., P.hD., selaku Kepala Program Studi Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Inayati, S.T., M.T., P.hD., selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang senantiasa memberikan pengarahan dalam pengerjaan maupun penyusunan Laporan Tugas Akhir ini. 3. Ibu, bapak, dan keluarga tercinta atas doa dan dukungannya baik secara moril dan materil. 4. Teman-teman angkatan 2012 dan seluruh pihak terkait yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis selama melakukan Tugas Akhir dan dalam penyusunan laporan ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi penyempurnaan laporan ini. Akhirnya penyusun meminta maaf kepada semua pihak, apabila dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini terdapat kesalahan. Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan semoga Tuhan senantiasa memberikan anugerah-nya pada kita. Amin. Surakarta, Juni 2015 Penyusun vi

7 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Lembar Pengesahan... ii Lembar Konsultasi... iii Kata Pengantar... vi Daftar Isi... vii Daftar Tabel... ix Daftar Gambar... x Intisari... xi BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang... 1 I.2. Perumusan Masalah... 2 I.3. Tujuan... 3 I.4. Manfaat... 3 BAB II LANDASAN TEORI II.1.Tinjauan Pustaka... 4 II.2.Kerangka Pemikiran BAB III METODOLOGI III.1.Alat dan Bahan III.2.Lokasi III.3.Langkah Kerja BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1.Kadar NaCl dan Kemurnian CMC IV.2.Pengukuran ph IV.3.Rendemen dan Warna CMC IV.4.FTIR (Fourier Transform Infra Red spectroscopy) IV.5.Derajat Substitusi vii

8 IV.6.Aplikasi Penggunaan CMC pada Pembuatan Sirup BAB V PENUTUP V.1.Kesimpulan V.2.Saran DAFTAR PUSTAKA... xii LAMPIRAN... L viii

9 DAFTAR TABEL Tabel I.1. Standar mutu CMC berdasarkan SNI Tabel II.1. Aplikasi Karboksimetilasi Selulosa di Industri... 6 Tabel IV.1. Hasil Pengujian Sampel CMC ix vii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar I.1. Struktur CMC... 4 Gambar II.2. Struktur Selulosa... 9 Gambar III.1. Rangkaian Alat Bleaching Gambar III.2. Rangkaian Alat Alkalisasi dan Karboksimetilasi Gambar III.3. Pengayakan Serbuk Batang Pohon Pisang Kering Gambar III.4. Penghilangan Lignin Serbuk Batang Pohon Pisang Gambar III.5. Proses Bleaching Gambar III.6. Pemasakan dengan Natrium Metabisulfit Gambar III.7. Penghalusan CMC dengan Blender Gambar III.8. Rangkaian Alat Alkalisasi Gambar III.9. Rangkaian Alat Karboksimetilasi Gambar IV.1. Grafik Hasil FTIR Batang Pohon Pisang (a), CMC Sampel (b) dan Komersial (c) Gambar IV.2. Grafik Perbandingan Hasil FTIR CMC Sampel dan Komersial viii x

11 INTISARI Fenni Woro Hastuti, Kesi Indriana, 2015, Pembuatan Carboxymethyl Cellulose (CMC) dari Batang Pohon Pisang (Musa acuminata) dengan Proses Alkalisasi dan Karboksimetilasi Program Studi Diploma III Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Batang pohon pisang merupakan limbah pertanian potensial yang belum banyak dimanfaatkan. Batang pohon pisang memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi yaitu sekitar 63-64% namun daur hidupnya relatif pendek. Hal ini membuat batang pohon pisang berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan carboxymethyl cellulose (CMC). Karboksimetil selulosa merupakan senyawa turunan selulosa yang berupa eter polimer selulosa linier bersenyawa anion, bersifat biodegradable, tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun, butiran atau bubuk yang larut dalam air. Karboksimetil selulosa secara luas digunakan dalam bidang pangan, kimia, perminyakan, pembuatan kertas, tekstil, serta bangunan. Khusus di bidang pangan, karboksimetil selulosa dimanfaatkan sebagai stabilizer, thickener, adhesive, dan emulsifier. Karboksimetil selulosa diperoleh dari proses alkalisasi dan karboksimetilasi. Karboksimetil selulosa dibuat dari selulosa yang berasal dari serbuk kering batang pohon pisang. Pengambilan selulosa pada serbuk batang pohon pisang kering dilakukan melalui proses delignifikasi, bleaching, dan pemasakan dengan natrium metabisulfit. Selulosa yang didapatkan kemudian dikeringkan dan dihaluskan. Proses alkalisasi dilakukan dengan mereaksikan selulosa dengan larutan alkali berupa NaOH. Sebanyak 5 gram selulosa dan 25 ml larutan NaOH 15% direaksikan ke dalam isopropil alkohol selama 1 jam pada suhu 24 C. Proses karboksimetilasi dilakukan dengan menambahkan natrium kloro asetat sebanyak 5 gram selama 3 jam pada suhu 55 C. Selanjutnya hasil disaring untuk memisahkan CMC dengan filtrat. Karboksimetil selulosa yang didapat dinetralkan dengan asam asetat dan dicuci dengan etanol kemudian dimasukkan ke dalam oven sampai kering dan dihaluskan. Pengujian hasil CMC dilakukan dengan parameter uji yang meliputi uji kadar NaCl, kemurnian, derajat substitusi, ph, rendemen, dan FTIR. Hasil pengujian kemudian dibandingkan dengan mutu CMC berdasarkan SNI Hasil CMC yang didapatkan diaplikasikan penggunaannya ke dalam pembuatan sirup dimana sirup yang ditambah dengan CMC akan lebih kental dibanding sirup yang tidak menggunakan CMC. xi