*Correspond:

dokumen-dokumen yang mirip
SINTESIS POLIMER SUPERABSORBEN BERBASIS SELULOSA DARI ALANG-ALANG (IMPERATA CYLINDRICA) TERCANGKOK ASAM AKRILAT

Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru 3 Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,

Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru

JURNAL INTEGRASI PROSES. Website:

UJI PENGARUH PENGIKAT-SILANG METILENBISAKRILAMIDA (MBA) TERHADAP KARAKTERISTIK POLIMER SUPERABSORBEN KITOSAN TERCANGKOK ASAM AKRILAT (AA)

Polimer Superabsorben Berbasis Akrilamida (AAM) Tercangkok Pati Bonggol Pisang (Musa paradisiaca)

PENGARUH DERAJAT NETRALISASI ASAM AKRILAT PADA SINTESIS POLIMER SUPERABSORBEN DARI SELULOSA TUMBUHAN ALANG-ALANG (Imperata cylindrica)

BAB III METODE PENELITIAN. Preparasi selulosa bakterial dari limbah cair tahu dan sintesis kopolimer

BAB 3 METODE PENELITIAN. 3.1 Alat Alat Adapun alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah: Alat-alat Gelas.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHSAN

BAB III METODE PENELITIAN. Kegiatan penelitian ini dilaksanakan selama 6 bulan, dimulai dari bulan

DAFTAR ISI. PERNYATAAN... i. ABSTRAK... ii. KATA PENGANTAR... iv. UCAPAN TERIMA KASIH... v. DAFTAR ISI... vii. DAFTAR TABEL... x. DAFTAR GAMBAR...

SINTESIS SLOW RELEASE FERTILIZER BERBASIS POLIMER SUPERABSORBEN PENGEMBAN PUPUK PHONSKA

3 Metodologi Penelitian

3 Percobaan. 3.1 Tahapan Penelitian Secara Umum. Tahapan penelitian secara umum dapat dilihat pada diagram alir berikut :

Kata kunci: surfaktan HDTMA, zeolit terdealuminasi, adsorpsi fenol

3. Metodologi Penelitian

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Mei sampai dengan Agustus 2014, yang

3 Metodologi penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB 3 METODE PENELITIAN. Neraca Digital AS 220/C/2 Radwag Furnace Control Indicator Universal

4. Hasil dan Pembahasan

PENGARUH TEMPERATUR PADA PROSES PEMBUATAN ASAM OKSALAT DARI AMPAS TEBU. Oleh : Dra. ZULTINIAR,MSi Nip : DIBIAYAI OLEH

3 Metodologi Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN. Pada bab ini akan diuraikan mengenai metode penelitian yang telah

BAB III METODE PENELITIAN. selulosa Nata de Cassava terhadap pereaksi asetat anhidrida yaitu 1:4 dan 1:8

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari sampai dengan September

BAB I PENDAHULUAN. Pada beberapa tahun belakangan ini penelitian mengenai polimer

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. A. Hasil Penelitian Penelitian yang telah dilakukan bertujuan untuk menentukan waktu aging

Lampiran 1. Penentuan kadar ADF (Acid Detergent Fiber) (Apriyantono et al., 1989)

Direndam dalam aquades selama sehari semalam Dicuci sampai air cucian cukup bersih

Pembuatan selulosa dari kulit singkong termodifikasi 2-merkaptobenzotiazol untuk pengendalian pencemaran logam kadmium (II)

4. Hasil dan Pembahasan

III. BAHAN DAN METODA 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini akan dilakukan di laboratorium Kimia Analitik Fakultas matematika dan Ilmu

BAB III METODE PENELITIAN. A. Subjek dan Objek Penelitian 1. Subjek Penelitian Subjek penelitian ini adalah senyawa zeolit dari abu sekam padi.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab IV Hasil dan Pembahasan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. tahun 2011 di Laboratorium riset kimia makanan dan material untuk preparasi

BAB III METODE PENELITIAN. Pelaksanaan penelitian dimulai sejak Februari sampai dengan Juli 2010.

III. METODELOGI PENELITIAN. Penelitian ini telah dilakukan di Laboratorium Biomassa Terpadu Universitas

III. METODOLOGI PENELITIAN. dengan tahapan kegiatan, yaitu: pengambilan sampel cangkang udang di PT.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Pada pembuatan dispersi padat dengan berbagai perbandingan

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini telah dilakukan pada bulan November 2014 sampai dengan bulan

3 Percobaan. Peralatan yang digunakan untuk sintesis, karakterisasi, dan uji aktivitas katalis beserta spesifikasinya ditampilkan pada Tabel 3.1.

4 Hasil dan Pembahasan

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari - Juni 2015 di Balai Besar

BAB I PENDAHULUAN. seperti asam karboksilat, karbokamida, hidroksil, amina, imida, dan gugus lainnya

SINTESIS HIDROGEL SUPERABSORBEN BERBASIS AKRILAMIDA DAN ASAM AKRILAT PADA KONDISI ATMOSFER. Oleh: Agus Salim, dan Suwardi Staf Pengajar FMIPA UNY

Bab III Metodologi Penelitian

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik Fisik Universitas

3. Metodologi Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Mulai. Persiapan alat dan bahan. Meshing AAS. Kalsinasi + AAS. Pembuatan spesimen

3 Metodologi Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN

Universitas Jember Oktober 2013

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN, TEMPERATUR DAN WAKTU PEMASAKAN PADA PEMBUATAN PULP BERBAHAN BAKU SABUT KELAPA MUDA (DEGAN) DENGAN PROSES SODA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. metode freeze drying kemudian dilakukan variasi waktu perendaman SBF yaitu 0

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Juli 2015 di Laboratorium

METODOLOGI A. BAHAN DAN ALAT 1. Bahan a. Bahan Baku b. Bahan kimia 2. Alat B. METODE PENELITIAN 1. Pembuatan Biodiesel

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga BAB III. (HCl), 40 gram NaOH, asam fosfat, 1M NH 4 OH, 5% asam asetat (CH 3 COOH),

3. Metodologi Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN. Anorganik, Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Riset (Research Laboratory),

4. Hasil dan Pembahasan

Bab III Metodologi. III.1 Alat dan Bahan. III.1.1 Alat-alat

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KARBON AKTIF DARI TEMPURUNG KELUWAK (Pangium edule) DENGAN AKTIVATOR H 3 PO 4

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4. Hasil dan Pembahasan

LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN

Bab III Metodologi Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN

3 METODOLOGI PENELITIAN

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juli sampai bulan Oktober 2011 di

Lampiran 1. Prosedur Analisis Karakteristik Pati Sagu. Kadar Abu (%) = (C A) x 100 % B

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada tanggal 11 sampai 28 November 2013

METODE PENELITIAN. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan April sampai September 2015 dengan

BAB III METODE PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. didalamnya dilakukan karakterisasi XRD. 20%, 30%, 40%, dan 50%. Kemudian larutan yang dihasilkan diendapkan

4 Hasil dan Pembahasan

3 Percobaan. 3.1 Alat dan Bahan Alat Bahan

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Riset Kimia Lingkungan Jurusan

Latar Belakang. Latar Belakang. Ketersediaan Kapas dan Kapuk. Kapas dan Kapuk. Komposisi Kimia Serat Tanaman

BAB III RANCANGAN PENELITIAN

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga BAB III METODE PENELITIAN. penelitian Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

4 Hasil dan Pembahasan

SINTESIS DAN KARAKTER SENYAWA KOMPLEKS Cu(II)-EDTA DAN Cu(II)- C 6 H 8 N 2 O 2 S Dian Nurvika 1, Suhartana 2, Pardoyo 3

Oleh: Mei Sulis Setyowati Dosen Pembimbing: Dr. Ir. Endah Mutiara Marhaeni Putri, M.Si

3 Metodologi Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. melakukan uji morfologi, Laboratorium Teknik Kimia Ubaya Surabaya. mulai dari bulan Februari 2011 sampai Juli 2011.

BAB III METODE PENELITIAN

METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian dilakukan pada bulan September 2013 sampai bulan Maret 2014

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. blender, ukuran partikel yang digunakan adalah ±40 mesh, atau 0,4 mm.

BAB III METODE PENELITIAN

LAMPIRAN. Lampiran 1. Sertifikat analisis kalium diklofenak

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan selama tiga bulan, yaitu pada bulan Januari 2012

SINTESIS PLASTIK BIODEGRADABLE AMILUM BIJI DURIAN DENGAN GLISEROL SEBAGAI PENAMBAH ELASTISITAS (PLASTICIZER)

Transkripsi:

59 SINTESIS DAN KARAKTERISASI POLIMER SUPERABSORBEN BERBASIS SELULOSA DARI TANAMAN PURUN TIKUS (Eleocharis dulcis) TERCANGKOK AKRIL AMIDA(AAM) Aulia Azizah, Azidi Irwan dan Sunardi * Program Studi S-1 Kimia Fakultas MIPA Unlam, Jl. A. Yani Km 36 Kampus Unlam Banjarbaru Kalsel ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang sintesis dan karakterisasi polimer superabsorben berbasis selulosa dari tanaman purun tikus (Eleocharis dulcis) tercangkok akril amida (AAM). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan selulosa dari tanaman purun tikus (Eleocharis dulcis) terhadap karakteristikpolimer superabsorben yang dihasilkan serta kemampuan dalam menyerap air dan sifat mengembang (swelling ratio) dalam larutan urea 5% dan NaCl 0,15 M. Pembuatan polimer superabsorben dilakukan dengan memvariasi berat selulosa terhadap berat akrilamida (AAM). Berat selulosa yang digunakan adalah 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40% (b/b). Hasil penelitian menunjukkan polimer superabsorben yang dihasilkan dengan penambahan selulosa memiliki karaktersitik yang lebih baik dibandingkan poliakrilamida yang disintesis. Polimer superabsorben dengan rasio 15% berat selulosa terhadap berat akrilamida mempunyai nilai kapasitas absorpsi, rasio swelling pada larutan urea 5% dan NaCl 0,15 M yang paling besar berturut-turut yakni 18,49 g/g air, 22,77 dan 18,41. Kata kunci : selulosa, akrilamida, polimer superabsorben ABSTRACT This study aims to determine the effect of concentration of cellulose derived from purun tikus plant towards the characteristic of superabsorbent polymer and its ability of water absorption and swelling ratio in 5% urea solution and NaCl 0,15 M. Preparation of superabsorbent polymer was carried out by varying ratio of weight from cellulose to acyrlamide. The variation of weight ratio cellulose were 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40% (w/w). The result showed that superabsorbent polymer with a cellulose content has better characteristics compared to synthetic polyacrylamide. Superabsorbent polymer with a 15%content of cellulose has water absorbency of 18.49, and the maximum swelling ratio in urea and NaCl solution were 22.77 and 18.41. Keyword: cellulose, acrylamide, superabsorbent polymer *Correspond: sunardialbanyumasi@gmail.com Sintesis dan Karakterisasi Polimer Superabsorben (Azizah, Irwan, Sunardi)

60 PENDAHULUAN Polimer superabsorben (Superabsorbent Polymer/SAP) adalah suatu istilah yang mencakup sejumlah jenis polimer berikatan silang membentuk jaringan 3 dimensi yang mempunyai kemampuan mengabsorbsi air 15 bahkan ratusan kali dari berat keringnya dan mampu mempertahankannya di bawah tekanan yang kuat (Ma et al., 2010). Superabsorben memiliki potensi yang cukup besar untuk dapat diaplikasikan di berbagai bidang seperti pertanian (Andry et al., 2009), produk-produk kesehatan (Kosemund et al., 2008) dan sebagainya. Umumnya superabsorben dibuat dari polimer berbasis poliakrilamida (PAAM) yang mempunyai kelemahan dalam menyerap air dan mengembang (swelling) terbatas (El-Rehim, 2005), kemampuan menahan air sangat lemah, tidak ramah lingkungan (Deligkaris et al., 2010), dan harganya mahal. Solusi terbaik adalah proses pencangkokan polimer alam kepada poliakrilamida ini. Baru-baru ini telah banyak dilakukan penelitian dengan memanfaatkan selulosa (Liu et al., 2008; Liang et al., 2008; Ma et al., 2010) karena bahan ini merupakan polimer alam yang dapat diperbarui, mudah didapat, harganya murah, dan ramah lingkungan. Di Indonesia, khususnya di Kalimantan Selatan tanaman purun tikus (Eleocharis dulcis) merupakan sumber bahan alami yang mudah didapatkan yang memiliki potensi sebagai sumber selulosa yang masih sedikit dimanfaatkan. Penggunaan tanaman ini dapat mengurangi biaya produksi dan meningkatkan sifat polimer superabsorben untuk terdegradasi. Penelitian ini pada hakikatnya dilakukan untuk mensintesis polimer superabsorben dari akrilamida (AAM) dengan memanfaatkan potensi selulosa dari tanaman purun tikus yang banyak terdapat di Kalimantan Selatan. Pengaruh penambahan selulosa dipelajari untuk mengetahui karakteristik polimer superabsorben yang dihasilkan dan mendapatkan suatu superabsorben baru dengan kemampuan daya serap (absorpsi) terhadap air yang relatif besar dan sifat fisik yang lebih baik. METODOLOGI Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat gelas merk Pyrec dan Scott Duran, neraca Ohaus model E12140, pengayak ukuran 170 mesh, mortar porselin,oven merk Thermologic dan Memmert, desikator, kertas saring, kawat kassa ukuran 40 mesh, hot plate, Fourier Transform Infra Red (FT/IR-4200typeA), difraktometer sinar X ( Philips Analytical PW1710), pengaduk listrik dan stirer, serta Sains dan Terapan Kimia, Vol.6, No. 1 (Januari 2012), 59-70

61 corong. Rangkaian peralatan sintesis yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari reaktor gelas leher tiga yang dilengkapi dengan kondensor, termometer, dan water bath. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah batang tanaman purun tikus (Eleocharis dulcis) yang diperoleh di sepanjang jalan raya Handil Bakti Kec. Handil Bakti Kab. Barito Kuala, akuades, akrilamida (E.Merck p.a), ammonium persulfat (APS) dan N,N -metilenbisakrilamida (MBA).(E.Merck p.a), NaOH, etanol 95%, urea, dan NaCl (E.Merck). Prosedur a. Preparasi selulosa Sampel batang purun tikus yang lolos saringan 170 mesh direndam dalam 20 % larutan NaOH pada temperatur 80 C sambil diaduk selama 5 jam dan kemudian suspensi disaring dan dicuci berturut-turut menggunakan larutan etanol 95% dan akuades sampai ph filtrat mencapai 7. Selulosa hasil preparasi dikeringkan pada temperatur 80 C dan siap digunakan untuk proses selanjutnya. Untuk mengetahui karakteristik selulosa yang dihasilkan sampel dianalisis menggunakan FTIR. b. Sintesis polimer superabsorben selulosa purun tikustercangkok poli(akrilamida) Sejumlah tertentu selulosa hasil preparasi dengan variasi perbandingan berat sebesar 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 dan 40% dari berat akril amida yang dipergunakan dimasukkan pada labu leher tiga ukuran 250 ml dan ditambahkan akuades. Suspensi kemudian diaduk dengan magnetic stirrer dan dipanaskan pada temperatur 95 C selama 30 menit dengan dialiri gas nitrogen. Sebanyak 80 mg ammonium persulfat sebagai inisiator ditambahkan pada saat temperatur suspensi telah turun pada temperatur 60-65 C. Setelah diaduk selama 15 menit, sebanyak 8 gram akrilamida dan 8 mg N,N -metilenbisakrilamida sebagai pengikat silang ditambahkan ke dalam suspensi. Reaksi polimerisasi dilakukan pada temperatur 70 C dengan waktu reaksi sampai dengan 180 menit. Produk hasil polimerisasi kemudian dicuci beberapa kali menggunakan akuades dan etanol dan kemudian dikeringkan pada temperatur 70 C sampai dengan beratnya konstan. Produk polimer yang dihasilkan kemudian digerus. Untuk mengetahui karakteristik sampel yang dihasilkan dianalisis menggunakan FTIR dan difraktometer sinar-x. c. Kapasitas absorpsi air Sejumlah tertentu polimer superabsorben direndam ke dalam akuades pada temperatur kamar selama 24 jam. Superabsorben yang telah mengembang kemudian dipisahkan dari akuades. Kemampuan Sintesis dan Karakterisasi Polimer Superabsorben (Azizah, Irwan, Sunardi)

62 polimer superabsorben mengadsorpsi air (QH 2 O) ditentukan dengan menimbang berat sampel mengembang (setelah proses adsorpsi) dan dihitung dengan persamaan: QH 2 O = (m 2 -m 1 ) / m 1 (1) dimana m 1 dan m 2 adalah berat polimer superabsorben kering dan berat setelah adsorpsi. Nilai QH 2 O dihitung sebagai berat (gram) air per berat sampel (gram). d. Pengujian rasio swelling polimer superabsorben dalam larutan urea Sejumlah tertentu polimer superabsorben ditimbang (W 0 ) kemudian direndam dalam larutan urea 5% selama 6 jam. Setelah 6 jam polimer superabsorben dikeluarkan dari media perendaman, dan didiamkan di udara terbuka selama 1 jam. Selanjutnya polimer superabsorben ditimbang (Ws). Rasio swelling polimer superabsorben hasil pengujian dihitung dengan menggunakan persamaan berkut : Rasio swelling = Ws/W 0 (2) Ws = berat polimer superabsorben dalam keadaan swelling (g) W 0 = berat polimer superabsorben dalam keadaan kering (g) e. Pengujian rasio swelling polimer superabsorben dalam larutan NaCl Sejumlah tertentu polimer superabsorben ditimbang (W 0 ) kemudian direndam dalam larutan NaCl 0,15 M selama 6 jam. Setelah 6 jam polimer superabsorben dikeluarkan dari media perendaman, dan didiamkan di udara terbuka selama 1 jam. Selanjutnya polimer superabsorben ditimbang (Ws). Rasio swelling polimer superabsorben hasil pengujian dihitung dengan menggunakan persamaan berkut : Rasio swelling = Ws/W 0 (3) Ws = berat polimer superabsorben dalam keadaan swelling (g) W 0 = berat polimer superabsorben dalam keadaan kering (g) f. Analisis Data Analisis data dapat dilakukan dengan membaca spektra dari hasil karakterisasi FTIR batang purun tikus sebelum dan sesudah peraparasi, monomer akrilamida dan polimer superabsorben yang dihasilkan untuk mengamati perubahan puncak serapan gugus fungsi yang muncul. Pembacaan difraktogram XRD untuk monomer akrilamida, selulosa, dan polimer superabsorben yang teramati digunakan untuk menentukan kristanilitas atau keteraturan susunan molekul tersebut. Pengukuran kapasitas absorpsi air, nilai pengujian rasio swelling polimer superabsorben dalam larutan urea dan pengujian rasio swelling polimer superabsorben dalam larutan NaCl digunakan untuk menentukan karakteristik polimer superabsorben yang disintesis. Sains dan Terapan Kimia, Vol.6, No. 1 (Januari 2012), 59-70

63 HASIL DAN PEMBAHASAN a. Preparasi batang tanaman purun tikus Preparasi dilakukan dengan merendam batang yang telah kering dan hancur dalam larutan NaOH 20% yang dapat melarutkan lignin dan senyawa lain seperti hemiselulosa, pektin, lemak, lilin, dan protein (Fangel, 1995). Secara fisik selulosa hasil peparasi dibandingkan dengan batang purun tikus sebelum preparasi terlihat berbeda dari segi warna serta penampakan seratnya. Batang sebelum preparasi berwarna hijau, sedangkan selulosa yang dihasilkan berwarna coklat muda. Bentuk serat yang teramati pada batang sebelum preparasi adalah berupa serat kasar yang kaku, sedangkan bentuk serat selulosa hasil preparasi lebih lembut dan lentur. Secara umum, batang tanaman mengandung komponen kimia seperti selulosa, hemiselulosa, lignin, pektin, lilin, dan lemak, serta zat-zat lain (Octavia, 2011). Keberadaan senyawa-senyawa ini bersama-sama dengan selulosa dalam menyebabkan kekakuan pada serat yang dihasilkan. Dengan terlarutnya zat-zat seperti lignin, hemiselulosa, serta zat-zat ekstraktif, maka selulosa memilki ruang gerak lebih besar, sehingga menyebabkan kelenturan serat. Spektrum antara batang sebelum dan sesudah preparasi ditunjukkan pada Gambar 1. Spektrum biomassa sebelum preparasi menampilkan puncak serapan sekitar bilangan gelombang 3351,68 cm -1 yang menunjukkan gugus fungsi O H. Puncak serapan pada bilangan gelombang 2919,7-2854,13 cm -1 menunjukkan vibrasi dari C H yang dapat berasal dari gugus metil atau metilen. Pada 1646,91 cm -1 yang muncul adalah puncak serapan dari vibrasi gugus karbonil (C=O). Untuk puncak serapan yang muncul pada bilangan gelombang 1461,78 cm -1 menunjukkan vibrasi C=C pada cincin aromatik yang mendominasi struktur lignin Dan puncak serapan pada bilangan gelombang 1087,66 cm -1 menunjukkan gugus fungsi C O dari ikatan β-1,4-glikosida pada selulosa. Spektrum dari selulosa hasil preparasi menunjukkan beberapa puncakpuncak serapan pada bilangan gelombang 3370,96 cm -1 menunjukkan gugus fungsi O H; 2919,7-2854,13 cm -1 menunjukkan vibrasi C H; 1635,34 cm -1 menunjukkan vibrasi dari hidrogen yang berikatan pada oksigen (H O H), dan 1060,66 cm -1 yang menunjukkan vibrasi dari gugus C O dari ikatan β-1,4-glikosida pada selulosa. Berdasarkan data hasil sifat fisik dan spektrum FTIR yang teramati antara batang sebelum dan sesudah preparasi terlihat perbedaan yang menunjukkan selulosa dapat diperoleh dengan metode ini. Sintesis dan Karakterisasi Polimer Superabsorben (Azizah, Irwan, Sunardi)

64 a b Gambar 1. Spektrum FTIR purun tikus (a) sebelum dan (b) sesudah preparasi b. Sintesis Polimer Superabsorben Selulosa Purun Tikus-Tercangkok Poli(Akrilamida) Polimer superabsorben yang dihasilkan memiliki karakteristik sifat fisik dan warna yang berbeda-beda seperti tertera pada Tabel 1. Berdasarkan data hasil perbandingan yang dapat teramati dari polimer superabsorben yang disintesis dengan rasio berat selulosa 5-15% memiliki karakteristik sifat fisik yang sama dengan poliakrilamida (PAAM) yang disintesis. Namun terdapat perbedaan warna pada polimeryang dipengaruhi oleh penambahan selulosa pada larutan. Polimer superabsorben dengan rasio berat selulosa 20% berbentuk gel namun kurang elastis. Polimer superabsorben dengan rasio penambahan selulosa 25-40% berbentuk gel namun sangat rapuh. Hal ini terjadi dikarenakan semakin tinggi kerapatan struktur jaringan polimer superabsorben serta adanya kompetisi antara selulosa dengan monomer dalam campuran suspensi untuk membentuk radikal dan terpolimerisasi (Erizal, 2009). Proses pencangkokkan selulosa dengan monomer akrilamida dapat teramati dari spektrum FTIR pada Gambar 2. Pada spektrum monomer AAM (B) tampak puncak serapan pada bilangan gelombang (cm -1 ) 3355,53 dengan dua puncak serapan yang sangat khas menunjukkan vibrasi untuk gugus amina primer ( NH 2 ), serapan pada 2923,56-2850,27 menunjukkan vibrasi dari C H yang dapat berasal dari gugus metil atau metilen, 1673,91 menunjukkan vibrasi gugus C=O dan 1621,2 menunjukkan vibrasi gugus C=C, serta serapan Sains dan Terapan Kimia, Vol.6, No. 1 (Januari 2012), 59-70

65 pada 1430,92 menunjukkan vibrasi untuk gugus C N. Berdasarkan perbandingan data spektrum FTIR tersebut dapat diketahui proses pencangkokkan dan pengikatsilangan yang terjadi untuk membentuk polimer superabsorben terjadi pada karbon rangkap dua monomer AAM. Fenomena yang serupa juga dilaporkan oleh Erizal (2009). Salah satu dari sifat penting polimer superabsorben lainnya adalah kemampuannya untuk mengembang.kemampuan ini didukung pula oleh struktur dari polimer tersebut. Tabel 1. Perbandingan sifat fisik dari polimer superabsorben yang disintesis selulosa : AAM (%b/b) Sifat fisik yang teramati Warna 0% Gel ; elastis Bening 5% Gel ; elastis Bening kehijauan 10% Gel ; elastis Kehijauan 15% Gel ; elastis Hijau kecoklatan 20% Gel ; kurang elastis Hijau kecoklatan 25% Gel ; Rapuh Hijau tua kecoklatan 30% Gel ; Rapuh Hijau tua kecoklatan 35% Gel ; Rapuh Hijau tua kecolatan 40% Gel sangat rapuh Hijau tua kecoklatan A B C Gambar 2. Spektrum FTIR (A) selulosa hasil preparasi, (B) monomer AAM, dan (C) polimer superabsorben hasil sintesis Sintesis dan Karakterisasi Polimer Superabsorben (Azizah, Irwan, Sunardi)

66 Gambar 3. Difraktogram (a) monomer AAM, (b) selulosa, dan (c) polimer superabsorben hasil sintesis Struktur amorf yang tampak jelas terlihat dari difraktogram polimer superabsorben yang dihasilkan (c). Struktur ini dapat diakibatkan oleh susunan acak yang terdapat pada polimer. Susunan acak berupa jaringan 3 dimensi yang berasal dari pencangkokkan monomer terhadap selulosa dapat mempengaruhi sifat dari polimer terutama dalam kemampuan mengembang dan elastisitas dari polimer superabsorben menjadi lebih baik dibandingkan dengan monomer AAM dan selulosa. c. Analisis Kapasitas Absorpsi Air Penentuan uji kapasitas absorpsi air merupakan salah satu parameter utama dari polimer khususnya untuk pengujian suatu bahan kandidat sebagai absorben.polimer superabsorben yang disintesis pada penelitian ini diuji kapasitas absorpsi air berdasarkan pengaruh perbedaan rasio persen berat selulosa yang ditambahkan terhadap berat AAM yang digunakan. Berdasarkan data hasil yang didapatkan seperti tampak pada Gambar 4, polimer superabsorben dengan rasio 15% berat selulosa terhadap berat AAM mempunyai nilai kapasitas absorpsi air paling besar yakni 18,49 g/g terhadap berat kering polimer superabsorben dibandingkan polimer superabsorben sintesis yang lain. Sains dan Terapan Kimia, Vol.6, No. 1 (Januari 2012), 59-70

67 Kapasitas Absorpsi (Q air ) (g/g) 20 15 10 5 0 18.49 17.88 14.35 9.3 4.64 3.58 0 0.44 0.24 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Rasio %b/b selulosa terhadap AAM Gambar 4. Grafik hubungan variasi persen berat selulosa terhadap berat akrilamida dengan kapasitas absorpsi air (Q air ) Berdasarkan grafik di atas terlihat bahwa kapasitas serapan air meningkat seiring meningkatnya penambahan selulosa. Namun penambahan selulosa di atas 15 % hingga 40% mengalami penurunan. Turunnya kemampuan daya serap air oleh polimer superabsorben yang disintesis dengan penambahan selulosa di atas 15% dapat disebabkan oleh kerapatan struktur polimer superabsorben yang semakin meningkat. Fenomena demikian pun seperti yang dilaporkan oleh Liang et al. (2008). d. Pengujian rasio swelling polimer superabsorben dalam larutan urea Sifat kimia yang paling penting untuk diuji dari absorben dalam skala komersial sebagai bahan pada personal care adalah nilai rasio swelling dalam urin.karena kandungan urin sebagian besar didominasi oleh senyawa urea, maka pengujian swelling dari polimer superabsorben terhadap urin dapat dilakukan dengan larutan urea pada konsentrasi 5% (b/b). Hubungan rasio berat penambahan selulosa terhadap rasio swelling polimer superabsorben hasil sintesis disajikan pada Gambar 5. Sintesis dan Karakterisasi Polimer Superabsorben (Azizah, Irwan, Sunardi)

68 Rasio swelling 25 20 15 10 5 0 22.77 20.32 20.03 14.37 6.49 5.54 3.55 3.43 0 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Rasio b/b% selulosa terhadap AAM Gambar 5. Rasio swelling polimer superabsorben selulosa-g-aam dalam larutan urea sebagai fungsi rasio berat selulosa terhadap akrilamida Berdasarkan data hasil penelitian polimer superabsorben dengan penambahan selulosa sebesar 15% mencapai rasio swelling paling besar yakni 22,77. Dari grafik tersebut nampak peningkatan rasio swelling dari 0-15% seiring meningkatnya rasio selulosa yang ditambahkan. Namun dengan penambahan selulosa yang lebih banyak di atas 15-40%, rasio swelling polimer pun menurun. e. Pengujian rasio swelling polimer superabsorben dalam larutan NaCl Selain adanya kandungan urea dalam cairan urin, konsentrasi ionion garam juga mempengaruhi daya serap dari polimer superabsorben yang akan dipergunakan sebagai absorben. Larutan garam NaCl 0,15 M merupakan salah satu jenis larutan garam yang umumnya dipakai untuk pengujian kemampuan mengembang ( swelling) polimer superabsorben. Hubungan rasio penambahan selulosa terhadap rasio swelling polimer superabsorben hasil sintesis dalam larutan NaCl disajikan pada Gambar 6. Polimer superabsorben dengan penambahan selulosa sebesar 15% mencapai rasio paling besar yakni 18,41. Fenomena meningkatnya rasio swelling seiringpenambahan selulosa juga tampak pada grafik. Semakin besar nilai penambahan selulosa hingga 15%, rasio swelling dari polimer pun meningkat. Sains dan Terapan Kimia, Vol.6, No. 1 (Januari 2012), 59-70

69 Rasio swelling 20 10 0 18.42 14.83 15.47 15.61 9.94 5.42 0.46 3.33 3.25 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Gambar 6. Rasio swelling polimer superabsorben selulosa-g-aam dalam larutan NaCl sebagai fungsi rasio berat selulosa terhadap akrilamida Dengan penambahan selulosa yang lebih banyak di atas 15%, rasio swelling polimer pun menurun. Hal ini dapat dijelaskan oleh adanya pengaruh tekanan osmosis dan kerapatan dalam struktur jaringan polimer. KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan maka dapat ditarik kesimpulan bahwa penambahan selulosa dari tanaman purun tikus (Eleocharis dulcis) mampu memperbaiki karakteristik dari polimersuperabsorben yang dihasilkan. Kemampuan dalam menyerap air dan sifat swelling dari polimer superabsoben hasil cangkokkan lebih baik dibandingkan polimer superabsorben dari monomer AAM.Polimer superabsorben dengan rasio 15% berat selulosa terhadap berat akrilamida mempunyai nilai kapasitas absorpsi sebesar 18,49 g/g air, rasio swelling pada larutan urea 5% sebesar 22,77 dan rasio swelling dalam larutan NaCl yakni 18,41. Sintesis dan Karakterisasi Polimer Superabsorben (Azizah, Irwan, Sunardi)

70 DAFTAR PUSTAKA Andry,H., T. Yamamoto, T. Irie, S. Moritani, M. Inoue, &H. Fujiyama. 2009. Water retention, hydraulic conductivity of hydrophilic polymers in sandy soilas affected by temperature and water quality.journal of Hydrology373 177 183.Elsevier B.V. Deligkaris, K., T. S. Tadele, W. Olthuis, &A. V. D. Berg.2010. Review: Hydrogel-based devices for biomedical applications.sensors and ActuatorsB 147 : 765 774.Elsevier B.V. El-Rehim, H.A.A. 2005.Swelling of radiation crosslinked acrylamidebased microgels and their potential applications.radiation Physics and Chemistry 74 (2005) 111 117. Elsevier Ltd. Erizal. 2009. Synthesis and Characterization of Crosslinked Polyacrylamide (PAAM) - Carrageenan Hyrogels Superabsorbent Prepared By Gamma Radiation. Indonesian Journal of Chemistry:10 (1):12-19. Jakarta Fangel, D., & W.Gerd. 1995. Kayu, Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta Kosemund, K., H. Schlatter, J.L. Ochsenhirt, E. L. Krause,D.S. Marsman, & G.N. Erasala. 2008. Safety evaluation of superabsorbent baby diapers. Regulatory Toxicology and Pharmacology53 : 81 89. Elsevier Inc. USA Liang, R., H. Yuan, G. Xi, & Q. Zhou. 2008. Synthesis of Wheat Straw-gpoly(acrylic acid) superabsorbent composites and release of urea from it. Carbohydrate Polymer 77 : 181-187 Liu, Z.,Y.Miao, Z. Wang, & G. Yin. 2008. Synthesis and Characterization of a Novel Superabsorbent based on Chemically Modified Pulverized Wheat Straw and Acrylic Acid. Carbohydrate Polymers77 : 131-135 Ma, Zuohao, Q. Li, Q. Yue, B. Gao, X. Xu, & Q. Zhong. 2010. Synthesis and characterization of a novel super-absorbent based on wheat straw. Bioresource Technology102 : 2853-2858 Octavia, S, T.H. Soerawidjaja, R. Purwadi, &I.D.G. A. Putrawan.2011.Review:Pengolahan Awal Lignoselulosa Menggunakan Amoniak Untuk Meningkatkan Perolehan Gula Fermentasi. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia. ISSN 1693 4393 Sains dan Terapan Kimia, Vol.6, No. 1 (Januari 2012), 59-70