LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN HIDROGEL DARI RUMPUT LAUT (Eucheuma cottonii) DENGAN METODE KARBOKSIMETILASI DAN METODE CROSSLINKING

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN HIDROGEL DARI RUMPUT LAUT (Eucheuma cottonii) DENGAN METODE KARBOKSIMETILASI DAN METODE CROSSLINKING Disusun Oleh: ATIKA SARI ASTUTI S I FARADILA ARDHINING TYAS I PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

2 ii

3 iii

4 iv

5 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir. Laporan tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Diploma III Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Dalam menyusun laporan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan saran, bimbingan serta bantuan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Tuhan Yang Maha Esa yang selalu melancarkan semua hal selama perencanaan, pengerjaan dan penyelesaian tugas akhir. 2. Ibu Dr. Sperisa Distantina, S.T.,M.T. selaku ketua Program Studi Diploma III Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta, dan selaku pembimbing tugas akhir yang telah memberi pemikiran dan saran yang sangat bermanfaat bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir. 3. Orang tua dan keluarga yang telah memberi dukungan baik secara material maupun non material. 4. Teman-teman DIII Teknik Kimia 2013 Universitas Sebelas Maret Surakarta, atas pengalaman belajar dan berproses bersama-sama selama 3 tahun. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan laporan ini. Akhirnya penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi para pembaca. Surakarta, Juli 2016 Penulis v

6 DAFTAR ISI Halaman Judul... Lembar Pengesahan... Lembar Konsultasi... Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... Intisari i ii iii v vi vii viii ix BAB 1 PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang... 1 I.2. Perumusahan Masalah... 2 I.3. Tujuan Program... 2 I.4. Manfaat... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1. Rumput Laut... 3 II.2. Hidrogel... 4 II.3. Karaginan... 4 II.4. Modifikasi Karboksimetilasi... 5 II.5. Modifikasi Ikatan Silang (Crosslinking)... 5 II.6. Swelling Degree... 6 BAB III METODOLOGI III.1.Bahan dan Alat III.1.1. Bahan... 7 III.1.2. Alat... 8 III.2 Lokasi Pelaksanaan... 8 III.3 Penjelasan Proses... 9 III.4 Metode Analisis BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Swelling Degree pada Media Air IV.2 Swelling Degree pada Media Urin Buatan IV.3. Swelling Degree pada Media Urea IV.4. Perbandingan Swelling Degree pada Beberapa Media BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

7 DAFTAR GAMBAR Gambar III.2. Proses Pencucian Rumput Laut... 9 Gambar III.3. Proses Pemanasan Rumput Laut Gambar III.4. Proses Penyaringan Gambar III.5. Proses Pencucian Rumput Laut Gambar III.6. Proses Ekstraksi Rumput Laut Gambar III.7. Proses Pemanasan pada Film Preparation Gambar III.8. Diagram Alir Proses Persiapan Rumput laut Gambar III.9. Diagram Alir Proses Ekstraksi rumput Laut Gambar III.10.Diagram Alir Proses Film Preparation Gambar III.11. Proses Karboksimetilasi Gambar III.12. Diagram Alir Proses Karboksimetilasi Gambar III.13. Diagram Alir Proses Crosslinking Gambar III.14. Diagram Alir Analisis Gambar III.15. Kenampakan Hidrogel Sebelum Uji Swelling Gambar III.16. Kenampakan Hidrogel Sesudah Uji Swelling Selama 1 jam Gambar IV.1. Grafik Antara Swelling Degree dengan Waktu pada Media Air Gambar IV.2. Grafik Antara Swelling Degree dengan Waktu pada Media Urin Buatan Gambar IV.3. Grafik Antara Swelling Degree dengan Waktu pada Media Urea vii

8 DAFTAR TABEL Tabel II.1 Komposisi Kimia Rumput Laut... 3 Tabel IV.1. Data Rerata Swelling Degree (SD) Hidrogel pada Media Air Tabel IV.2. Data Rerata Swelling Degree (SD) Hidrogel pada Media Urin Buatan Tabel IV.3. Data Rerata Swelling Degree (SD) Hidrogel pada Media Urea Tabel IV.4. Data Swelling Degree Hidrogel di Berbagai Media pada t=1 jam Tabel IV.5. Data Swelling Degree Hidrogel di Berbagai Media pada t=2 jam viii

9 INTISARI Atika Sari Astuti S dan Faradila Ardhining Tyas, 2016, PEMBUATAN HIDROGEL DARI RUMPUT LAUT (Eucheuma cottonii) DENGAN METODE KARBOKSIMETILASI DAN METODE CROSSLINKING. Program Studi DIII Teknik Kimia, Jurusan Teknik Kima, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Salah satu sumber daya laut yang melimpah di Indonesia adalah rumput laut. Namun jumlah rumput laut yang melimpah tidak diikuti dengan pengolahan yang maksimal sehingga harga jual produk rumput laut rendah. Oleh karena itu, di dalam tugas akhir ini dibahas cara mengolah rumput laut (Eucheuma cottonii) menjadi hidrogel sebagai absorben dengan metode karboksimetilasi dan metode crosslinking. Kemudian dilakukan perbandingan kemampuan swelling hidrogel dengan cara direndam di beberapa media untuk mengetahui potensi hidrogel. Misalnya hidrogel berpotensi sebagai absorben pada produk disposable diapers, sebagai media tanaman, dan sebagai controlled release pupuk. Proses awal pembuatan hidrogel adalah membuat rumput laut dalam keadaan kering, bersih, dan sudah dipotong kecil-kecil. Kemudian 10 gram rumput laut direndam pada larutan KOH 0,3 N 100 ml semalam. Setelah itu, rendaman rumput laut dipanaskan selama 30 menit dengan suhu 60 o C. Lalu rendaman disaring. Setelah disaring, rumput laut dicuci sampai ph netral. Setelah ph netral, proses ekstraksi dilakukan dengan 500 ml aquades selama 1 jam dengan suhu 80 o C. Kemudian suspensi disaring dan endapan direndam dengan etanol 96% dingin. Endapan yang terbentuk dipanaskan dengan sedikit aquades sampai meleleh. Lelehan dituang ke loyang teflon dan dipanaskan sampai kering membentuk film. Modifikasi karboksimetilasi bertujuan memberi sifat daya serap yang besar pada hidrogel. Karboksimetilasi dilakukan dengan alkalisasi, yaitu merendam 10 gram film karaginan dengan alkoholik NaOH 28 mmol. Selanjutnya menambahkan 10 gram NaMCA dan 3,3 ml etanol 70% ke hasil alkalisasi dan dipanaskan selama 4 jam dengan suhu 70 o C. Setelah itu, film diambil dan dicuci dengan etanol 96%. Kemudian film dikeringkan. Modifikasi crosslinking bertujuan memberi sifat kuat pada hidrogel. Langkah kerja crosslinking adalah dengan merendam film karaginan ke dalam larutan GA 3%. Kemudian film dioven dengan suhu 110 o C selama 25 menit. Lalu film dicuci dengan aquades dan direndam dengan etanol 96%. Setelah itu film dikeringkan. Dalam kurun waktu 2 jam uji swelling, hidrogel yang dikarboksimetilasi kemudian dicrosslinking memiliki kemampuan serap yang tinggi pada media air dan urea sehingga baik diaplikasikan sebagai media tanaman dan controlled release pupuk. Kemudian hidrogel kontrol memiliki kemampuan serap yang tinggi pada media urin buatan sehingga tepat diaplikasikan sebagai absorben pada disposable diapers. ix