BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 KULIT SINGKONG Singkong merupakan salah satu komoditi yang murah dan banyak dijumpai di daerah pedesaan, bagian tanaman yang sering digunakan sebagai bahan pangan manusia adalah umbi dan daunnya sementara itu kulit umbi singkong masih jarang digunakan dalam produk pangan [17]. Produktivitas singkong di Indonesia sebesar ton. Sedangkan untuk di wilayah Jawa Tengah, produksi singkong sebesar ton dengan luas panen ha. Setiap bobot singkong akan dihasilkan limbah kulit singkong sebesar 16% dari bobot tersebut. Singkong dipanen pada umur 6 8 bulan untuk varietas Genjah dan 9 12 bulan untuk varietas dalam. Kulit singkong merupakan limbah kupasan hasil pengolahan gaplek, tapioka, tape dan panganan berbahan dasar singkong lainnya. Potensi kulit singkong di Indonesia sangat melimpah, seiring dengan eksistensi negara ini sebagai salah satu penghasil singkong terbesar di dunia dan terus mengalami peningkatan produksi setiap tahunnya [18]. Tabel 2.1 Jumlah Produksi Ubi Kayu di Indonesia [19] : Tahun Produksi (Ton) ,756, ,039, ,918, , ,677,866 Kulit Singkong (Manihot esculenta Crantz) adalah salah satu limbah organik yang diperoleh dari akar umbi dari industri singkong. Ketebalan Kulit singkong 1 ± 4 7

2 mm dan mengandung 10-13% dari total bahan kering singkong [20]. Tabel 2.2 Komposisi Kimia Kulit singkong [12] : Komposisi Kimia Kulit singkong Kandungan abu 4,5 Kandungan selulosa 37,9 Kandungan hemiselulosa 37,0 Kandungan lignin 7,5 Kandungan zat lainnya 13,1 2.2 PEMBUATAN SELULOSA MIKROKRISTALIN DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM Selulosa merupakan bahan organik yang sangat berlimpah keberadaannya di dunia. Selulosa banyak ditemukan di alam dalam bentuk rami, batang kayu, kapas, dan lainnya. Dalam bahan baku selulosa terdiri atas lignin, hemiselulosa dan selulosa, dimana selulosa diikat oleh hemiselulosa dan dilindungi oleh lignin sehingga diperlukan adanya perlakuan untuk menghilangkan lignin dengan melarutkan selulosa tersebut dalam alkali seperti NaOH, perlakuan dilanjutkan untuk menghidrolisis selulosa dengan asam. Asam tersebut bertujuan untuk menghidrolisis α-selulosa sehingga terjadi degradasi terhadap selulosa yang menjadikannya memiliki derajat polimerisasi lebih kecil. Kemudian dihaluskan secara mekanik akan didapat selulosa mikrokristalin [21]. Gambar 2.1 Mekanisme Hidrolisis Asam [22] 8

3 Tabel 2.3 Spesifikasi Selulosa Mikrokristalin menurut USP 32-NF 27 [23] : Pengujian USP 32-NF 27 fisik Pati Berwarna putih, tidak berbau dan berasa Tidak berwarna biru dengan iodin ph 5,0-7,5 Susut pengeringan 7% Sebagai perolehan dari selulosa, MCC mempunyai kelebihan seperti, kereaktifan tinggi, dapat di perbaharui, dapat terdegradasi. MCC adalah bentuk baru dari selulosa dan muncul sebagai sesuatu yang bagus, berwarna putih dan serbuk kristalin. Karakteristik yang paling penting dari MCC adalah ukuran dan distribusi ukuran dari materialnya. Berhubungan dengan sifat fisik yang unik dan sifat kimianya, MCC telah banyak digunakan dalam beberapa tahun dalam industri seperti obat, makanan, pelapisan dan kosmetik. Hal ini juga diketahui kristanilitas dari selulosa dapat diukur dengan beberapa metode, X-ray Diffraction, keadaan padat C CP-MAS NMR, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy dan Raman Spectroscopy. Alternatif X-ray Diffraction (XRD) banyak memberikan data dari kristalin dan sedikit non kristalin fraksi dari selulosa [24]. 2.3 ALKANOLAMIDA Alkanolamida merupakan salah satu senyawa yang dapat diturunkan dari asam lemak dan merupakan produk reaksi kondensasi alkanolamina primer atau sekunder dengan asam lemak, metil ester, atau trigliserida. Alkanolamida merupakan surfaktan nonionik yang secara luas digunakan sebagai agen pengemulsi yang stabil. Senyawa ini juga digunakan dalam industri farmasi, kosmetik, kebutuhan rumah tangga seperti sampho dan deterjen, serta sebagai agen pengontrol busa, aditif bahan bakar, corrosion inhibitors. Sifat kimia dari suatu senyawa alkanolamida sangat bervariasi, tergantung 9

4 dari panjang cincin hidrokarbon dan sifat substituen pada atom nitrogen. Senyawa alkanolamida yang dapat digunakan sebagai surfaktan akan efektif dengan semakin banyaknya gugus hidrofilik dan sangat cocok ketika diaplikasikan sebagai surfaktan pada kosmetik [25]. RBDPS Dietanolamina Gliserol Gambar 2.2 Reaksi Pembentukan Alkanolamida [14] 2.4 LATEKS KARET ALAM Karet alam (natural rubber) merupakan cairan getah dari tumbuhan Hevea brasiliensis, yang merupakan polimer alam dengan monomer isoprena. Polimer karet alam ini terdiri dari 97% polimer cis-1,4-polyisoprena. Secara umum karet alam mengandung beberapa senyawa kimia yang kompleks, antara lain : karet hidrokarbon, protein, lipid netral, lipid polar, karbohidrat, garam anorganik dan lain-lain. Perbedaan kandungan senyawa kimia karet alam ini tergantung pada jenis tanaman, jenis penanganan dan cara penyadapan. Gambar 2.3 Struktur molekul karet alam [26] Lateks secara umum didefinisikan sebagai cairan kental (getah karet) yang keluar dari pembuluh karet bila dilukai. Lateks sewaktu keluar dari pembuluh karet masih dalam keadaan steril. Air getah lateks kira-kira mengandung [27] : % bahan karet mentah (Crude Rubber) % serum (air dengan zat-zat yang melarut di dalamnya). 10

5 Tabel 2.4 Spesifikasi Mutu Lateks Pekat ASTM D 1076 dan ISO 2004 [28] : No. Parameter ASTM D 1076 ISO 2004 HA LA HA LA 1. Kandungan padatan total (TSC) min (%) 61,5 61,5 61,5 61,5 2. Kandungan karet kering (DRC) min (%) 60,0 60,0 60,0 60,0 3. Kandungan non karet maks (%) 2,0 2,0 2,0 2,0 4. Kadar amoniak min (%) 1,6 1,0 1,0 0,8 5. Waktu kemantapan mekanis min (detik) Bilangan KOH maks (%) 0,8 0,8 1,0 1,0 7. Asam lemak eteris (ALE) maks (%) - - 0,2 0,2 8. Tembaga maks (ppm) Mangan maks (ppm) PEMBUATAN SENYAWA LATEKS KARET ALAM Bahan pembuatan formulasi/kompon karet alam, memiliki beberapa pilihan bahan kimia tambahan untuk meningkatkan kualitas vulkanisat produk karet alam. Bahan kimia tersebut memberikan sifat mekanik yang spesifik terhadap vulkanisat produk karet yang akan dibentuk. Bahan kimia yang biasa ditambahkan dalam proses pembuatan kompon dari karet alam adalah bahan vulkanisasi (sulfur atau non-sulfur), bahan pengaktivasi, bahan pencepat, bahan pengisi, dan bahan pelindung [29] BAHAN VULKANISASI Vulkanisasi adalah suatu proses dimana molekul karet yang linier mengalami reaksi sambung silang sulfur (sulfur-crosslinking) sehingga menjadi molekul polimer yang membentuk rangkaian tiga dimensi. Reaksi ini merubah karet yang bersifat plastis (lembut) dan lemah menjadi karet yang elastis, keras dan kuat[30]. Orang pertama yang berjasa dalam menemukan vulkanisasi belerang di tahun 1839 adalah Charles Goodyear dan mengembangkan banyak aplikasi baru di industri karet. Prinsip prinsip perubahan akibat vulkanisasi adalah sebagai berikut karet dikonversi dari bahan yang bersifat plastis dengan kekuatan (strength) yang sangat rendah menjadi bahan yang elastis dengan kekuatan dan kepegasan (resilience) yang baik, terjadi perubahan sifat-sifat fisik karet seperti tensile strength sesuai dengan 11

6 vulkanisasi, Sifat-sifat fisik vulkanisat lebih tahan pada interval temperatur dibandingkan dengan sebelum divulkanisasi, dan polimer-polimer yang berikatan silang (crosslinked polymer, vulcanizate) mengembang di dalam larutan yang secara normal dapat melarutkan polimer-polimer yang tidak berikatan silang (uncrosslinked polymer). Prinsip-prinsip perubahan akibat vulkanisasi juga dijelaskan bahwa cincin panjang dari molekul-molekul karet menjadi berikatan silang akibat beraksi dengan vulcanizing agent membentuk struktur tiga dimensi. Reaksi ini membuat karet berubah menjadi lunak, bahan seperti plastik lemah (weak plastic-like material) ke suatu produk elastik kuat, dan karet kehilangan tackiness, dan menjadi tidak larut dalam pelarut dan lebih tahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh panas, cahaya, dan proses aging [31]. (a) Sebelum vulkanisasi (b) Sesudah vulkanisasi Gambar 2.4 Struktur karet sebelum dan sesudah vulkanisasi [32] 12

7 2.5.2 BAHAN PEMERCEPAT (ACCELERATOR) Bahan pencepat seringkali ditambahkan ke dalam pembuatan kompon karet untuk meningkatkan laju sehingga mempersingkat waktu reaksi vulkanisasi molekul karet. Secara umum bahan pencepat kompon karet dibedakan menjadi bahan pencepat primer dan sekunder/ultra. Kelompok bahan pencepat primer diwakili oleh guanidine dan aldehydeamine. Bahan pencepat ultra misalnya benzothiazole, thiuram disulfide, dan garam dari asam-asam thio (thio urea). Rasio antara bahan pencepat dengan sulfur sebagai bahan pembentuk ikatan silang sangat berpengaruh terhadap sistem vulkanisasi dan derajat ikatan silang yang terbentuk dalam molekulmolekul polimer. ZDEC (Zinc diethyl dithiocarbamat) juga termasuk bahan pencepat ultra dari kelas dithiocarbamate. ZDEC umumnya digunakan untuk lateks. Dekomposisi termal ZDEC tidak membentuk sulfur bebas aktif. Berdasarkan pada hasil reaksi dekomposisi termal kedua bahan pencepat tersebut, maka penambahannya dalam sintesis coklat akan berpengaruh terhadap mutu coklat terutama kadar sulfur bebasnya [33] BAHAN ANTIOKSIDAN (ANTIOXIDANT) Bahan penangkal oksidasi (Antioxidant) adalah bahan kimia yang digunakan untuk mencegah terjadinya proses oksidasi (reaksi dengan oksigen) pada produk karet alam. Bahan antioksidan dapat menstabilkan radikal bebas dengan melengkapi kekurangan elektron yang dimiliki radikal bebas dan menghambat terjadinya reaksi berantai dari pembentukan radikal bebas yang dapat menimbulkan sifat oksidatif pada barang jadi karet [27] BAHAN PENYERASI (COMPATIBILIZER) Penggunaan compatibilizer pada komposit plastik dapat meningkatkan sifat adhesi antarmuka antara partikel filler (hidrofilik) dengan matriks polimer (secara umum hidrofobik) dan dispersi dalam matrik. Pemilihan compatibilizer yang efektif adalah sangat penting untuk meningkatkan sifat fisik komposit polimer tersebut. 13

8 Selain itu penambahan compatibilizer dapat mengurangi kerusakan akibat pengaruh oksidasi yang mengakibatkan pemutusan rantai-rantai polimer. Compatibilizer yang umum digunakan untuk campuran karet alam adalah silane dan trans-polyoctenylene rubber atau TOR [35]. Pengolahan kimia dilakukan dengan merubah permukaan pengisi atau matriks dengan menggunakan bahan kimia tertentu. Umumnya perubahan permukaan pengisi dilakukan dengan penambahan bahan penggandeng sedangkan perubahan matriks dilakukan dengan menggunakan bahan penyerasi. Bahan penggandeng atau bahan penyerasi yang digunakan harus serasi atau dapat bereaksi dengan senyawa-senyawa kimia yang terdapat pada permukaan pengisi atau matriks. Bahan penyerasi adalah bahan kimia yang mempunyai satu segmen kimia untuk menyambungkan satu polimer dan segmen kimia yang kedua dengan polimer yang lain dengan cara membentuk ikatan kovalen antara dua fasa. Penggunaan bahan penyerasi akan mengurangi kedua fasa polimer terpisah dengan cara meningkatkan pelekatan antar muka antara kedua fasa. Umumnya bahan penyerasi merupakan kopolimer blok atau cangkok yang terdiri dari segmen berlainan dengan cara kimia akan serasi dengan fasa matriks polimer yang digunakan. Secara umum fungsi bahan penyerasi adalah untuk [35] : a. Mengurangi tegangan antar muka peleburan polimer dengan memberikan pengemulsian dan seterusnya menyebarkan satu fasa ke dalam fasa yang lain b. Menambah pelekatan antar muka c. Menstabilkan fasa tersebar sewaktu pemprosesan BAHAN PENSTABIL (STABILIZER) KOH dan Ammonium Casseinate berfungsi sebagai stabilisator atau Stabilizers, merupakan bahan pemantap/penstabil yang ditambahkan ke dalam lateks 14

9 agar partikel lateks tetap stabil dengan adanya penambahan bahan-bahan kimia yang lain [36] BAHAN PENGAKTIF (ACTIVATOR) Bahan pengaktif adalah bahan yang dapat meningkatkan kerja dari bahan pemercepat. Umumnya bahan pemercepat tidak dapat bekerja baik tanpa bahan pengaktif. Bahan pengaktif yang bisa digunakan adalah ZnO, asam stearat, PbO, MgO dan sebagainya. Campuran bahan pengaktif, bahan pemercepat dan belerang (S) disebut sistem vulkanisasi dari kompon (vulcanising system of the coumpond) [37] BAHAN PENGISI (FILLER) Bahan pengisi pada umumnya diklasifikasikan menjadi dua, yaitu carbon black dan bahan pengisi non-black atau biasa disebut pengisi berwarna. Setiap bahan pengisi, baik yang black atau non-black memiliki derajat keaktifan tersendiri. Klasifikasi bahan pengisi (filler) berdasarkan fungsinya dibagi menjadi dua jenis, yaitu: 1. Reinforcing filler, yaitu filler yang tidak hanya berfungsi sebagai bahan pengisi tetapi juga akan berpengaruh terhadap sifat-sifat fisis karet dan akan menambah kekuatan tarik, daya tahan terhadap gesekan. Contohnya: carbon black, magnesium karbonat, ZnO. 2. Inert filler, yaitu filler yang hanya berfungsi sebagai penambah volume saja. Contohnya : CaCO 3, kaolin, BaSO 4. Berdasarkan keaktifannya, bahan pengisi (filler) dibagi menjadi dua golongan, yaitu golongan bahan pengisi (filler) aktif (bahan pengisi penguat) dan golongan bahan pengisi (filler) tidak aktif. Selain itu, penambahan bahan pengisi (filler) tidak aktif hanya akan menambah kekerasan dan kekakuan pada produk karetnya, sedangkan kekuatan dan sifat lainnya akan berkurang. 15

10 Harga bahan pengisi (filler) tidak aktif lebih murah jika dibandingkan dengan bahan pengisi (filler) aktif, sehingga bahan pengisi (filler) tidak aktif digunakan dalam kuantitas yang lebih kecil terutama untuk menekan harga produk karet yang dihasilkan. Bahan pengisi (filler) yang baik adalah bahan pengisi yang bersifat inert terhadap komponen lain, tidak mudah terbakar, dan memiliki luas permukaan spesifik yang luas. Pada umumnya, bahan pengisi (filler) yang digunakan terdiri dari setidaknya campuran dua komponen. Kemampuan filler untuk memperbaiki sifat vulkanisat dipengaruhi oleh tipe elastomer, sifat alami filler, dan jumlah filler yang digunakan [38]. 2.6 PROSES PENCELUPAN Proses pencelupan merupakan suatu teknik yang menghasilkan barang dari lateks yang dilakukan dengan mencelup suatu pembentuk, yang telah dibersihkan ke dalam formulasi lateks, semasa pembentuk dicelupkan di dalam formulasi lateks, partikel partikel lateks yang bersentuhan dengan permukaan pembentuk mengalami proses penghilang kestabilan dan membentuk suatu lapisan atau film, dimana film yang terbentuk mempunyai bentuk yang sama dengan pembentuk (cetakan) yang dicelupkan ke dalam formulasi lateks tersebut dan apabila film ini dikeringkan produk lateks akan terhasil. Dalam industri, teknik pencelupan ini selalu digunakan untuk menghasilkan produk yang tipis dan berongga seperti sarung tangan, balon dan lain-lain. Teknik pencelupan terdiri dari tiga cara yaitu : 1. Pencelupan terus (straight dipping) 2. Pencelupan berkoagulan (coagulant dipping) 3. Pencelupan pengaktifan panas (heat sensitized dipping) Pencelupan berkoagulan merupakan teknik pencelupan yang digunakan untuk menghasilkan produk yang mempunyai ketebalan sederhana yaitu 0,2 0,8 mm. Contoh produk yang mempunyai ketebalan ini adalah sarung tangan. Pencelupan berkoagulan pada umumnya dapat dibagi atas dua jenis yaitu : 16

11 1. Pencelupan berkoagulan basah 2. Pencelupan berkoagulan kering Pencelupan berkoagulan basah ialah teknik pencelupan dimana pembentuk dilapisi oleh koagulan dicelupkan ke dalam formulasi lateks semasa koagulan itu masih basah. Contoh koagulan yang digunakan dalam pencelupan berkoagulan basah asam asetat. Pencelupan berkoagulan kering pembentukan dimasukkan ke dalam formulasi lateks selepas koagulan yang meliputi pembentukan dikeringkan dahulu. Contoh koagulan yang digunakan dalam pencelupan berkoagulan kering ialah kalsium nitrat. Pencelupan berkoagulan kering lebih sering digunakan dari pada pencelupan berkoagulan basah. Keburukan dari koagulan basah ini sering menetes ke dalam tangki lateks menyebabkan penghilang kestabilan lateks terjadi di dalam tangki lateks dan partikel kecil karet akan terhasil. Tangki lateks yang berisi partikel kecil karet tidak dapat digunakan untuk menghasilkan produk, karena partikel kecil karet ini akan melekat pada permukaan produk dan mengakibatkan kecacatan. Ketebalan untuk film yang dihasilkan dengan teknik pencelupan berkoagulan tergantung pada masa rendaman (dwell time), kepekatan koagulan dan juga jumlah kandungan padatan lateks (TSC) lateks karet alam yang digunakan. Peningkatan nilai faktor-faktor di atas akan meningkatkan ketebalan film yang terhasil [28]. 2.7 PENGUJIAN DAN KARAKTERISASI UJI KEKUATAN TARIK (TENSILE STRENGTH) Uji tarik terdiri dari meregangkan sampel karet pada kecepatan searagam dalaam alat uji tarik dan merekam nilai tegangan pada sampel dan menghasilkan perpanjanga pada lebih atau kurang dari interval waktu biasa. Kurva yang terbentuk dengan perpanjangan pada ordinat dan tegangan pada ordiant axis dinamakan kurva tarik (tensile curve). Tegangan tarik adalah rasio dari gaya total yang diberikan pada sampel 17

12 ke bagian potongan awal dari sampel. Tegangan tarik pada titik patahan dari sampel karet di sebut kekuatan tarik, atau gaya per satuan luas dari bagian patahan dimana diaplikasi ketika sampel terputus. Maksimum perpanjangan disebut perpanjangan pada putus atau perpanjangan terakhir. dengan menurunkan suhu, perpanjangan maksimum dari sampel akan menurun. laju rengangan mempengaruhi kedua nilai dari kekuatan tarik dan perpanjangannya. pada variasi laju rengangan, ditemukan bahwa semakin tinggi laju rengangan maka semakin baik nilai dari kekuatan tarik dan perpanjangan. komposisi komponen seperti pengisi, sulfur, pemercepat dan pelunak memiliki pengaruh besar terhadap kurva tarik dari berbagai komponen karet, jumlah beban per luas dari bagian patahan pada nilai perpanjangan di sebut modulus [39]. Kekuatan tarik dapat dinyatakan dengan persamaan di bawah ini [33] :...(2.1) Dimana : = kekuatan tarik (MPa) F = beban (N) A = luas spesimen (m 2 ) g b d = percepatan gravitasi (m 2 /s) = lebar spesimen (mm) = tebal spesimen (mm) Perpanjangan saat putus (Elongation at break), dinyatakan sebagai persentase dari panjang gauge awal, sesuai dengan persamaan berikut [40] : Perpanjan an saat putus (%) panjang saat putus panjang awal panjang awal x100...(2.2) UJI DENSITAS SAMBUNG SILANG (CROSSLINK DENSITY) Analisa swelling indeks adalah penentuan densitas sambung silang secara fisika yang mengukur sambung silang kimia dan fisika. Sampel seberat lebih kurang 0,2 g dipotong berbentuk empat segi bujur. 18

13 Densitas sambung silang meningkat menunjukkan bahwa film tersebut telah mengalami sambung silang yang baik. Nilai densitas sambung silang yang tinggi juga menggambarkan bahwa film lateks karet alam mengalami sambung yang sempurna semasa proses pemvulkanan dilakukan. Densitas sambung silang film lateks karet alam adalah berhubungan erat dengan sifat-sifat mekanik bahan seperti kekuatan tarik dan modulus bahan [41]. Uji kerapatan sambung silang (crosslink density) dihitung dengan menggunakan persamaan Flory-Rehner seperti persamaan 2.3 berikut [42] : v 1 M c 1 2v s ln(1 vr ) vr ( vr ) 1/ 3 ( v ) ( v / 2) r r 2... (2.3) v r 1 r Ws W s Wu u...(2.4) 1 Dimana : v = densitas sambung silang M c = berat molekul V r = fraksi volum dari karet χ = parameter interaksi antara jaringan karet dengan pelarut = 0,393 ρ r = densitas karet = 0,913 gr/cm 3 ρ s = densitas pelarut = 0,856 gr/cm 3 W s = berat karet yang membengkak W u = berat karet yang tidak membengkak KARAKTERISASI FOURIER TRANSFORM INFRA RED (FT-IR) Spektrofotometer infra merah terutama ditujukan untuk senyawa organik yaitu menentukan gugus fungsional yang dimiliki senyawa tersebut. Pola pada daerah sidikjadi sangat berbeda satu dengan yang lain, karenanya hal ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi senyawa tersebut. Penetapan secara kualitatif dapat dilakukan dengan membandingkan tinggi peak (transmitansi) pada panjang gelombang tertentu 19

14 yang dihasilkan oleh zat yang diuji dan zat yang standar. Dalam ilmu material analisa ini digunakan untuk mengetahui ada tidaknya reaksi atau interaksi antara bahan-bahan yang dicampurkan. Selain itu, nilai intensitas gugus yang terdeteksi dapat menentukan jumlah bahan yang bereaksi atau yang terkandung dalam suatu campuran [43] KARAKTERISASI SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM) Analisa SEM dilakukan untuk mempelajari sifat morfologi terhadap sampel. SEM adalah adalah alat yang dapat membentuk bayangan permukaan spesimen secara mikroskopik. Berkas elektron dengan diameter 5-10 nm diarahkan pada spesimen. Interaksi berkas elektron dengan spesimen menghasilkan beberapa fenomena yaitu hamburan balik berkas elektron, sinar x, elektron sekunder, dan absorpsi elektron. Teknik SEM pada hakekatnya merupakan pemeriksaan dan analisa permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan atau dari lapisan yang tebalnya sekitar 20 um dari permukaan. Gambar permukaan yang diperoleh merupakan tofografi dengan segala tonjolan, lekukan dan lubang pada permukaan. Gambar toforgrafi diperoleh dari penangkapan elektron sekunder yang dipancarkan oleh spesimen. Sinyal elektron sekunder yang dihasilkan ditangkap oleh detektor yang diteruskan ke monitor. Pada monitor akan diperoleh gambar yang khas menggambarkan struktur permukaan spesimen. Selanjutnya gambar di monitor dapat dipotret dengan menggunakan film hitam putih atau dapat pula direkam ke dalam suatu disket. Sampel yang dianalisa dengan teknik ini harus mempunyai konduktifitas yang tinggi, karena polimer mempunyai konduktifitas rendah, maka bahan perlu dilapisi dengan bahan konduktor (bahan pengantar) yang tipis. Bahan yang biasa digunakan adalah perak, tetapi jika dianalisa dalam waktu yang lama, lebih baik digunakan emas atau campuran emas dan palladium [44]. 20

15 2.7.5 ANALISA KANDUNGAN AMILUM Amilum (pati) merupakan hompolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya, tergantung dari panjang rantai karbonnya, serta lurus atau bercabangnya rantai molekul. Amilum (pati) yang berikatan dengan Iodin (I 2 ) akan menghasilkan warna biru. Sifat ini dapat digunakan untuk menganalisis adanya pati. Hal ini disebabkan oleh struktur molekul iodin dan terbentuklah warna biru. Bila pati dipanaskan, spiral merenggang, molekul-molekul iodin terlepas sehingga warna biru menghilang. Pati akan merefleksikan warna biru bila berupa polimer glukosa yang lebih besar dari 20, misalnya molekul-molekul amilosa. Bila polimernya kurang dari 20 seperti amilopektin, maka akan dapat dihasilkan warna merah. Sedangkan desktrin dengan polimer 6,7 dan 8 membentuk warna coklat. Polimer yang lebih kecil dari 5 tidak memberikan warna dengan iodin [45] X-RAY DIFFRACTION (XRD) Kaidah difraksi sinar x sangat penting khususnya dalam penentuan struktur kristal. Kaidah ini digunakan seiring dengan kenyataan bahwa panjang gelombang sinar x berorde sama dengan kisi kristal sehingga kisi kristal berperan sebagai kisi difraksi. Lebih lanjut kaidah difraksi sinar x dapat juga digunakan untuk menentukan ukuran kristal atau butir, fase dan komposisi suatu padatan [46]. Sinar x juga dapat dihasilkan melalui peristiwa pengereman elektron yang dipercepat yang disebut peristiwa Bremsstrahlung. Pancaran sinar x akibat transisi elektron akan memberikan suatu spektrum karakteristik. Artinya puncak-puncak intensitas spektrum sinar x terbentuk dengan panjang gelombang tertentu. Sedangkan sinar x yang berasal dari gejala Bremsstrahlung membentuk spektrum yang kontinyu dan rendah. Misal untuk padatan tembaga (Cu) sebagai target pada sumber sinar x, intensitas spektrum sinar x karakteristik (Kα) yang dihasilkan memiliki panjang gelombang sekitar 1.54 Å. 21

16 Sinar-x memiliki daya tembus yang cukup besar dan panjang gelombangnya berorde m yang bersesuaian dengan ukuran kisi kristal. Karena itu sinar x dapat digunakan untuk menganalisis struktur kristal bahan padatan melalui peristiwa difraksi. Peristiwa difraksi sinar x pada kristal padatan dinyatakan dengan persamaan Bragg [46]: 2 d hkl Sin Ɵ = n..(2.5) Dengan hkl adalah jarak antar bidang kristal, θ adalah sudut difraksi, λ adalah panjang gelombang dan n = 1, 2, 3 Gambar 2.5 Sinar x datang dan terdifraksi oleh atom-atom kristal [46] 2.8 APLIKASI DAN KEGUNAAN PRODUK LATEKS KARET ALAM Karet alam ialah jenis karet pertama yang ditemukan oleh manusia. Setelah penemuan proses vulkanisasi sesuai dengan namanya, karet alam berasal dari alam yakni terbuat dari getah tanaman karet, baik spesies Ficuselatica maupun Heveabrasiliensis. Kelemahan karet alam terletak pada keterbatasannya dalam memenuhi kebutuhan pasar. Saat pasar membutuhkan pasokan tinggi para produsen karet alam tidak bisa mengenjot produksinya dalam waktu singkat sehingga harganya cenderung tinggi [47]. Pembuatan produk-produk dari lateks karet alam selalu menggunakan teknik pencelupan untuk menghasilkan produk yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat. Produk-produk tersebut digunakan baik di bidang medis, maupun keperluan sehari-hari di masyarakat. Teknik pencelupan dari bahan baku lateks karet alam 22

17 digunakan untuk menghasilkan produk-produk seperti sarung tangan, kompeng anak-anak, barang mainan dan sebagainya [28]. Sarung tangan karet merupakan alat pelindung diri yang paling banyak digunakan untuk kebutuhan medis dan rumah tangga. Sejalan dengan pertambahan penduduk, peningkatan jumlah rumah sakit serta kesadaran manusia terhadap pencegahan penyakit, maka kebutuhan penggunaan sarung tangan karet semakin meluas [48]. Gambar 2.6 Berbagai Macam Produk Lateks Karet Alam [49] Dalam penelitian ini, lateks karet alam berpengisi mikro kristalin selulosa dari tepung kulit singkong dapat digunakan sebagai bahan baku untuk berbagai macam produk-produk medis, yaitu sebagai tabung transfusi darah, kondom, sarung tangan medis maupun pipa dalam saluran tubuh. Pengunaan bahan tambahan pengisi diharapkan dapat menggantikan kelemahan utama dari produk lateks karet alam, seperti kekuatan tarik dan ketahanan sobek. Sekitar 90% bahan baku yang digunakan untuk pembuatan sarung tangan dari karet alam adalah lateks pekat. Selain lateks pekat, sejumlah bahan kimia yang diperlukan, bahan kimia untuk pembuatan dispersi, bahan untuk vulkanisasi, antioksidan, bahan akselerator, powder, dan lainnya [49]. 23