STUDI KARAKTERISASI PEMBUATAN KITIN DAN KITOSAN DARI CANGKANG BELANGKAS (TACHYPLEUS GIGAS) UNTUK PENENTUAN BERAT MOLEKUL SKRIPSI HARRY NOVIARY 060802016 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
STUD KARAKTERISASI PEMBUATAN KITIN DAN KITOSAN DARI CANGKANG BELANGKAS (TACHYPLEUS GIGAS) UNTUK PENENTUAN BERAT MOLEKUL Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains HARRY NOVIARY 060802016 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERSETUJUAN Judul : STUDI KARAKTERISASI PEMBUATAN KITIN DAN KITOSAN DARI CANGKANG BELANGKAS (Tachypleus Gigas) UNTUK PENENTUAN BERAT MOLEKUL Kategori : SKRIPSI Nama : HARRY NOVIARY Nim : 060802016 Program studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM ( FMIPA ) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Desember 2010 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Prof.Dr. Zul Alfian,M.Sc NIP.195504051983031002 Prof.Dr.Harry Agusnar,M.Sc,M.Phil NIP.19530817983031002 Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan Nst. MS NIP. 19540830195032001
PERNYATAAN STUDI KARAKTERISASI PEMBUATAN KITIN DAN KITOSAN DARI CANGKANGBELANGKAS (Tachypleus Gigas) UNTUK PENENTUAN BERAT MOLEKUL SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Desember 2010 HARRY NOVIARY 060802016
PENGHARGAAN Alhamdulillah, segala puji dan syukur yang teramat besar saya persembahkan kepada Allah SWT yang dengan curahan rahmat serta cinta-nya saya dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Serta shalawat dan salam saya sampaikan pada Rasulullah, Muhammad SAW, sebagai tauladan umat. Selanjutnya saya menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Ayahanda tercinta Agus Sulasno, S.Pd dan Ibunda tersayang Masamah atas segala doa dan pengorbanan yang telah diberikan kepada saya. Serta tak lupa pula terima kasih untuk adinda Tisna Harmawan, Try Hariyani, Robby Mahfudz, dan Wahyu Poncowati. Serta seluruh keluarga yang telah memberikan banyak dukungannya. Dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Prof.Dr.Harry Agusnar, M.Sc, M.Phill selaku dosen pembimbing 1 dan Prof.Dr.Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan dan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini. 2. Dr.Rumondang Bulan Nst, M.S dan Drs.Firman Sebayang, M.S selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia. 3. Dr. Mimpin Ginting, M.S selaku dosen wali saya yang telah banyak memberi masukan selama saya mencari ilmu di FMIPA USU. 4. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi saya di FMIPA USU. 5. Sahabat-sahabat saya Dewi, Mardiana, Ai dan Tiwi, terima kasih atas dukungan dan motivasinya selama ini. 6. Teman-teman Kimia Stambuk 2006, Afrima, Uni, Widia, Eko, Nora, Febri, Nurfitri, Nelvi, Agung, Egy, Sevia, Nia, Meniq, Felly, Aspriadi, Mutiara, Surnog, dan temanteman yang lain yang tidak dapat dituliskan namanya satu persatu. 7. Teman-teman kos Cayo, Ummi, Arni, Wika, Noniq, Nani, dan Desy. Terima kasih atas inspirasi, motivasi dan kerjasamanya selama ini. 8. Serta segala pihak yang telah membantu saya menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu semua, semoga Allah membalasnya dengan segala yang terbaik. Amin. Saya menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan pengetahuan saya. Oleh karena itu saya mengharapkan saran dan masukan yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Januari 2011 Harry Noviary
ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenai studi karakterisasi pembuatan serta modifikasi kitin dan kitosan dari cangkang belangkas (Tachypleus Gigas) untuk penentuan berat molekul. Untuk memperoleh kitin dilakukan modifikasi tahapan kerja yang menghasilkan kitin belangkas I dan kitin belangkas II. Pada kitin belangkas I digunakan untuk menghasilkan kitosan belangkas I, begitu pula pada kitin belangkas II digunakan untuk menghasilkan kitosan belangkas II. Karakterisasi dari kitin dan kitosan meliputi penentuan kadar air, kadar abu, total Nitrogen, kadar protein, analisis unsur, derajat deasetilasi, serta spektroskopi FT-IR dan berat molekul. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kitin dan kitosan yang diperoleh memiliki derajat deasetilasi sebesar 82,9%untuk kitin belangkas I dan II, 86,2% untuk kitosan belangkas I dan 83,5% untuk kitosan belangkas II. Spektra FT-IR kitosan menunjukkan bahwa terdapat peningkatan persentase transmitan dari gugus C=O yang menunjukkan semakin berkurangnya kuantitas gugus C=O. Kitin dan kitosan yang dihasilkan dari penelitian ini telah mempunyai berat molekul 1311000 g/mol untuk kitin belangkas I, 1474000 g/mol untuk kitin belangkas II, 1083000 g/mol untuk kitosan belangkas I dan 1048000 g/mol untuk kitosan belangkas II.
THE CHARACTERIZATION STUDY OF CHITIN AND CHITOSAN MANUFACTURE FROM KING CRAB SHELLS (Tachypleus Gigas) FOR THE DETERMINATION OF MOLECULAR WEIGHT ABSTRACT Research of the characterization study of the manufacture and modification of chitin and chitosan from crab shells (tachipleus gigas) for molecular weight determination. Chitin is modified to obtain phases that produce chitin crab I and II. Cshitin crab I used to produce chitosan crab I, so did the king crab chitin II is used to produce chitosan crab II. Characterization of chitin and chitosan involves determining the water content, ash content, total nitrogen, protein content, elemental analysis, the degree of deacetylation, as well as FT- IR spectroscopy and molecular weight. The results showed that chitin and chitosan obtained a degree of deacetylation of 82.9% for chitin crab I and II, 86.2% for chitosan crab I and 83.5% for chitosan crab II. FT-IR spectra of chitosan shows that there is an increasing percentage of transmittance from the group C = O which shows the reduction in the quantity of group C = O. Chitin and chitosan produced from this research have been having a molecular weight of 1311000 g / mol for chitin crab I, 1474000 g / mol for chitin crab II, 1083000 g / mol for chitosan crab I and 1048000 g / mol for chitosan crab II.
DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Halaman ii iii iv v vi vii ix x Bab 1 Pendahuluan 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 2 1.3 Pembatasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metodologi Penelitian 3 1.7 Lokasi Penelitian 4 Bab 2 Tinjauan Pustaka 5 2.1 Kitin dan Kitosan 5 2.1.1 Kitin pada Belangkas 6 2.1.2 Pengolahan Kitin dan Kitosan 7 2.1.2.1 Deproteinisasi 8 2.1.2.2 Demineralisasi 9 2.1.2.3 Deasetilasi 10 2.1.3 Sifat-sifat Kimia Kitin dan Kitosan 10 2.2 Analisa Karakteristik Kitosan 11 2.2.1 Berat Molekul 12 2.2.2 Dearajat Deasetilasi 13 2.3 Spektroskopi IR dan FTIR 13 Bab 3 Metodologi Penelitian 18 3.1 Alat-alat 18 3.2 Bahan-bahan 18 3.3 Prosedur Penelitian 19 3.2.1 Pembuatan Larutan Pereaksi 19 3.2.2 Pembuatan Larutan Kitin 19 3.2.3 Pembuatan Larutan Kitosan 20
3.2.4 Proses Ekstraksi Kitin 20 3.2.5 Proses Deasetilasi Kitin menjadi Kitosan 20 3.2.6 Penentuan Kadar Air 21 3.2.7 Penentuan Kadar Abu 21 3.2.8 Penentuan Kadar Protein 22 3.3.9 Analisis Unsur C, H, dan N 22 3.2.10 Penentuan Berat Molekul 22 3.3 Bagan penelitian 23 3.3.1 Proses Ekstraksi Kitin 23 3.3.2 Proses Deasetilasi Kitin menjadi Kitosan 24 3.3.3 Penentuan Berat Molekul 24 Bab 4 Hasil dan Pembahasan 25 4.1 Hasil penelitian 25 4.2 Pembahasan 26 4.2.1 Kitin 26 4.2.2 Kitosan 28 4.2.2.1 Penentuan Derajat Deasetilasi Kitosan 30 4.2.2.2 Berat Molekul Kitosan 34 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 36 5.1 Kesimpulan 36 5.2 Saran 36 Daftar Pustaka 37 Lampiran
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Kondisi Perlakuan dengan NaOH pada Proses Deproteinisasi 8 Tabel 2. Kondisi Perlakuan dengan HCl pada Proses Demineralisasi 10 Tabel 3. Kitin dan Kitosan yang dihasilkan dari Cangkang Belangkas 26 Tabel 4. Karakteristik Kitin Belangkas 27 Tabel 5. Uji Kelarutan Kitin dalam Asam Formiat (CH 2 O 2 ) 27 Tabel 6. Analisis Unsur C, H, dan N pada Kitin 28 Tabel 7. Karakteristik Kitosan Belangkas 28 Tabel 8. Uji Kelarutan Kitosan dalam Asam Asetat (CH 3 COOH) 29 Tabel 9. Analisis Unsur C, H, dan N pada Kitosan 30 Tabel 10. Perbandingan spektra FT-IR kitin dan kitosan dengan standarnya 33 Tabel 11. Perbandingan Berat Molekul Kitin, Kitosan, dan Standarnya 34
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Rumus bangun kitin, kitosan, dan selulosa 5 Gambar 2. Spektra FT-IR kitin belangkas I 51 Gambar 3. Spektra FT-IR kitin belangkas II 52 Gambar 4. Spektra FT-IR kitosan belangkas I 53 Gambar 5. Spektra FT-IR kitosan belangkas II 54