Tengku Chairul Bahri

Transkripsi

1 Bahan Seminar Hasil Departemen Kimia Pengaruh Penambahan Asam Laurat Sebagai Pendispersi Pada Matriks Polivinil Klorida (Pvc) Dengan Bahan Pengisi Serbuk Kulit Pisang Raja (Musa Paradisiaca L) Tehadap Sifat Mekanik Dan Termal Tengku Chairul Bahri DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains TENGKU CHAIRUL BAHRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 PERSETUJUAN Judul : PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL Kategori : SKRIPSI Nama : TENGKU CHAIRUL BAHRI NomorIndukMahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen Fakultas : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATRA UTARA Komisi pembimbing : Disetujui di Medan, 2016 Pembimbing II, Pembimbing I, Dr. Amir HamzahSiregar, M.Si Dr. Yugia Muis, M.Si NIP NIP Diketahui/ Disetujui Departemen Kimia Ketua, Dr. RumondangBulan, M.S NIP

4 PERNYATAAN PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Januari 2016 Tengku Chairul Bahri

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia-Nya kepada Penulis sehingga skripsi ini dapat Penulis selesaikan sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Saya menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang tulus kepada ayahanda saya tersayang (Alm) H.T. Bayazid dan ibunda tercinta Roslaini atas segala doa, nasehat, bimbingan, pengorbanan, semangat, cinta dan kasih sayangnya yang telah diberikan kepada penulis sehingga saya dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Tak lupa kepada abang dan kakak saya tercinta atas doa dan semangat kepada penulis. Dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada Dr. Yugia Muis M,Si selaku dosen pembimbing 1 dan Dr. Amir Hamzah Siregar, M.Si selaku pembimbing 2 yang telah banyak memberikan saya arahan, bimbingan, masukan, dan saran dalam penyelesaian skripsi ini. Dr. Rumondang Bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia. Bapak dan ibu dosen yang telah memberikan saya ilmu yang insya Allah dapat saya amalkan dikemudian hari. Terima kasih kepada teman-teman kimia Ekstensi stambuk 2013 yang telah memberikan semangat dan kerjasama yang baik selama ini. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita kelak. Penulis

6 ABSTRAK PENGARUH PENAMBAHAN ASAM LAURAT SEBAGAI PENDISPERSI PADA MATRIKS POLIVINIL KLORIDA(PVC) DENGAN BAHAN PENGISI SERBUK KULIT PISANG RAJA (Musa paradisiaca L) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN TERMAL Penelitian tentang pengaruh penambahan asam laurat sebagai pendispersi pada komposit PVC dengan pengisi serbuk kulit pisang raja telah dilakukan. Adapun variasi berat PVC:Serbuk kulit pisang:asam laurat yang digunakan adalah (7:3:0) g, (7:3:0,2) g, (7:3:0,4) g, (7:3:0,6) g, (7:3:0,8) g dan (7:3:1) g. Analisa yang dilakukan meliputi uji mekanik (kekuatan tarik dan kemuluran) sesuai ASTM D638, uji sifat termal menggunakan TGA dan DSC serta uji gugus fungsi komposit menggunakan spektrofotometer FTIR tanpa dan dengan menggunakan asam laurat. Dari hasil analisa yang dilakukan menunjukkan bahwa kekuatan tarik yang paling tinggi didapatkan pada perbandingan (7:3:0,4) g sebesar 14,12 Mpa dan kemuluran sebesar 42,60%. Pada pengujian sifat termal, komposit PVC tanpa asam laurat menggunakan TGA,mengalami penurunan berat pada suhu C sebesar 80,44%. Sedangkan komposit PVC dengan penambahan asam laurat mengalami penurunan berat pada suhu C sebesar 83,19%. Dalam hal ini didapati bahwa sifat termal yang menggunakan asam laurat lebih besar mengalami penurunan berat dari pada yang tidak menggunakan asam laurat. Kata kunci: PVC, Asam Laurat, Sifat Mekanik, TGA, DSC, FTIR

7 THE EFFECT ADDITION OF LAURIC ACID AS INTERFACIAL THE MATRIX POLYVINYL CHLORIDE (PVC) WITH FILLER POWDER KING BANANA PEEL(MUSA PARADISIACA.L) ON MECHANICAL PROPERTIES AND THERMAL ABSTRACT The research about the effect of the addition of lauric acid as interfacial in PVC composite with filler powder king banana peel has been examined. The weight variation from PVC: powder banana peel: lauric acid is (7: 3: 0) g, (7: 3: 0.2) g, (7: 3: 0.4) g, (7: 3: 0.6) g, (7: 3: 0.8) g and (7: 3: 1) g. As the analysis performed include on the mechanical test (tensile strength and elongation) in accordance with ASTM D638, Test of thermal properties use TGA and DSC and test of functional groups use FTIR spectrophotometer without and using lauric acid. From the results of the analysis showed that the highest tensile strength obtained at ratio (7: 3: 0.4) g of MPa and elongation break is 42,60%. In the testing of the thermal properties, composite PVC without lauric acid, TGA has decomposed at temperature of C amounted to 80.44%. While the composite PVC with additve of lauric acid has decomposed at a temperature of C amounted to 83.19%. In this case was found that the thermal properties that use lauric acid more rapidly decomposed than those not using a lauric acid. Keyword: PVC, Lauric Acid, Mechanical Properties, TGA, DSC, FTIR DAFTAR ISI

8 Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar tabel Daftar gambar Daftar lampiran ii iii iv v vi vii ix x xi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Lokasi Penelitian 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Polivinil Klorida Pembuatan PVC Struktur dan Sifat PVC Kegunaan PVC Modifikasi PVC Degradasi PVC Bahan Pendispersi Teori Pelumasan Teori Solvasi Teori Termodinamika Teori Polaritas Asam Laurat Pisang Raja Kandungan Kimia dalam Kulit Pisang Bahan Pengisi Kompatibilitas Karakterisasi PVC Pengujian Sifat Mekanik PVC Fourier Transform Infra-Red Spectroscopy (FT-IR) Diferential Scanning Calorimetry (DSC) 23

9 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Alat dan Bahan Prosedur Penelitian Penyediaan Bahan Penngisi Pembuatan Campuran PVC dengan Asam Laurat dan Kulit Pisang Pengujian/Karakterisasi Material Uji Kadar Air Asam Laurat dan Serbuk Kulit Pisang Uji Kekuatan Tarik Analisa Spektroskopi Infra Merah (FT-IR) Uji Sifat Termal dengan TGA dan DSC Bagan Penelitian Bagan Pembuatan Tepung dari Kulit Pisang Bagan Pembuatan Komposit PVC 29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Hasil Serbuk Kulit Pisang Raja Hasil Komposit PVC, Serbuk Kulit Pisang dan Asam Laurat Pembahasan Analisa Kadar Air Asam Laurat dan Serbuk Kulit Pisang Analisa Kekuatan Tarik dan Kemuluran Komposit PVC, SKP dan Asam Laurat Analisa FT-IR Karakteristik TGA komposit PVC Karakteristik DSC komposit PVC 39 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 41 DAFTAR PUSTAKA 42 LAMPIRAN 45

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Komposisi Zat Gizi Kulit Pisang per 100 gram Bahan 18 Tabel.4.1 Hasil Analisis Kadar Air 31 Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Kekuatan Tarik dan Kemuluran PVC, SKP dan Asam Laurat 32 Tabel 4.3 Bilangan Gelombang PVC dan Serbuk kulit pisang 35 Tabel 4.4 Bilangan Gelombang PVC, SKP dan Asam Laurat 36

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Bentuk Serbuk Putih PVC 6 Gambar 2.2 Bentuk struktur PVC berdasrkan Taksisitas 8 Gambar 2.3 Reaksi Pembentukan PVC 9 Gambar 2.4 Kurva Tegangan-Regangan Bahan Polimer 22 Gambar 2.5 Pola Umum Kurva DTA dan DSC 24 Gambar 3.1 Spesimen Uji Kekuatan Tarik Sesuai ASTM D Gambar 4.1 Serbuk Kulit Pisang Raja Ukuran 100 mesh 30 Gambar 4.2 Hasil Komposit PVC 31 Gambar 4.3 Kurva Tegangan-Regangan dari Komposit PVC 33 Gambar 4.4 Grafik Uji Tarik dari Komposit PVC: SKP: Asam Laurat 33 Gambar 4.5 Grafik Kemuluran dari Komposit PVC: SKP: Asam Laurat 34 Gambar 4.6 Grafik FTIR Komposit PVC Tanpa dan Dengan Asam Laurat 37 Gambar 4.7 Kurva TGA Komposit PVC Tanpa dan Dengan Aasam Laurat 38 Gambar 4.8 Kurva DSC Komposit PVC Tanpa dan Dengan Pemlastis 40

12 DAFTAR LAMPIRAN Halaman LAMPIRAN A. SPESIFIKASI RESIN PVC YANG DIGUNAKAN 45 LAMPIRAN B. ALAT YANG DIGUNAKAN UNTUK PENELITIAN 46 LAMPIRAN C. KURVA DSC DARI RESIN PVC MURNI 47 LAMPIRAN D. KURVA TEGANGAN-REGANGAN DARI VARIASI MASING- MASING SAMPEL 48

13 DAFTAR SINGKATAN PVC SKP ASTM DSC TGA FTIR : Polivinil Klorida : Serbuk Kulit Pisang : American Standard Testing Material : Diferential Scanning Calorimetry : Thermo Gravimetry Analysis : Fourier Transform Infra-Red