p-issn 2088 – 026x jurnal kimia dan kemasanbbkk.kemenperin.go.id/wp-content/uploads/jurnal/jkk 39...

Kimia dan KemasanJournal of Chemical and Packaging

Vol. 39 No. 1 April 2017

p-ISSN 2088 – 026Xe-ISSN 2549 – 9424

KEMENTERIAN PERINDUSTRIANBADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN INDUSTRI

BALAI BESAR KIMIA DAN KEMASAN

Jurnal

Terakreditasi No : 724/AU2/P2MI-LIPI/04/2016

J. KimiaKemasan Vol. 39 No.1

Hal.1 - 38

JakartaApril 2017

p-ISSN 2088 – 026Xe-ISSN 2549 – 9424

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

"('�� (�� )*&' �� )�� + ��#

%�� + ��

��

��!��!��#�"�� !��

Jurnal Kimia dan Kemasan memuat hasil penelitian dan telaah ilmiah bidang kimia dan kemasanyang belum pernah dipublikasikan. Jurnal Kimia dan Kemasan terbit dua nomor dalam setahun

(April dan Oktober)

Penanggungjawab Kepala Balai Besar Kimia dan KemasanOfficially incharge Head of Center for Chemical and Packaging

Ketua Dewan RedaksiChief Editor

DR. Dwinna Rahmi (Kimia/Chemistry)Balai Besar Kimia dan Kemasan, Jl. Balai Kimia No.1. Pekayon Kalisari, Pasar Rebo.Jakarta Timur 13069. Kotak Pos. 6916 JATPK.

Dewan RedaksiEditorial board

DR. Rahyani Ermawati (Biokimia/Biochemistry)Balai Besar Kimia dan KemasanDR. Siti Agustina (Kimia/Chemistry)Balai Besar Kimia dan KemasanDra. Yemirta, M.Si (Kimia/Chemistry)Balai Besar Kimia dan KemasanRetno Yunilawati, SSi, MSi (Kimia/Chemistry)Balai Besar Kimia dan KemasanEvana Yuanita, ST, MT (Polimer/Polymer)Balai Besar Kimia dan Kemasan

Mitra BestariPeer Reviewer

Prof. DR. Slamet, MT (Kimia/Chemistry)Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI DepokEmail : [email protected] (h-index : 3 scopus)Drs. Sudirman, MSc, APU (Kimia/Chemistry)Gedung 71-Batan, Kawasan Puspiptek, SerpongEmail : [email protected] (h-index : 1 scopus)DR. Etik Mardliyati (Biokimia/Biochemistry)BPPT Gd II Lt 16, Jl MH Thamrin 8 JakartaEmail : [email protected]. Rike Yudianti (Polimer/Polymer)Pusat Penelitian Fisika LIPI, Jalan Cisitu No.21/154D BandungEmail : [email protected] (h-index : 4)DR. Mochamad Chalid, S.Si, M. Sc,Eng (Polimer/Polymer)Departemen Teknik Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik Universitas IndonesiaKampus UI DepokEmail : [email protected] (h-index : 3)Nofrijon Sofyan, Ph.DDepartemen Metalurgi dan Material, Fakultas Teknik Universitas IndonesiaKampus UI DepokEmail : [email protected] (h-index : 5 scopus)Prof. SafniJurusan Kimia, FMIPA. Universitas Andalas. PadangEmail: [email protected] (h-index : 6 scopus)Dr. Andria AgustaPusat Penelitian Biologi LIPI, Cibinong, BogorEmail : [email protected] (h-index : 4 scopus)Dr. Endang Warsiki (Polimer/Polymer)Fakultas Teknologi Pertanian ( FATETA), Institut Pertanian BogorEmail : [email protected] (h-index : 5)

Redaksi Pelaksana Ir. Emmy RatnawatiSilvie Ardhanie Aviandharie, ST, MTAgustina Arianita Cahyaningtyas, STNovi Nur Aidha, STChicha Nuraeni, ST

Alamat (Address)Balai Besar Kimia dan Kemasan

Badan Penelitian dan Pengembangan Industri, Kementerian PerindustrianJl. Balai Kimia No. 1, Pekayon, Pasar Rebo, Jakarta Timur

Telepon : (021) 8717438, Fax : (021) 8714928,E-mail : [email protected]

Isi Jurnal Kimia dan Kemasan dapat dikutip dengan menyebutkan sumbernya(Citation is permitted with acknowledgement of the source)

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

"('�� (�� )*&' �� )�� + ��#

%�� + ��

��

��!��!��#�"�� !��

��

Optimalisasi Konduktivitas Ionik Elektrolit Polimer Berbasis Komposit Kitosan-Zirkonia/Litium Perklorat dengan Penambahan Gliserol ..............................................Evi Yulianti, Dayu Luthfiah, dan Sudaryanto

1 - 8

Synthesis and Characterization of Superabsorbent Sodium Alginate-g-Poly(Potassium Acrylate) Hydrogels Prepared by Using Gamma Irradiation .....................

Erizal, Fajar Lukitowati, Intan Oktaviani, Dhena Ria Barleany, Basril Abbas dan Sudirman

9 - 16

Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Biodegradable dari Limbah Polipropilena danPati Biji Durian dengan Penambahan Maleat Anhidrida sebagai Agen PengikatSilang ...............................................................................................................................Tengku Rachmi Hidayani, Elda Pelita, dan Dyah Nirmala

17 - 24

Penggunaan Zeolit untuk Stabilisasi Formula Ekstrak Kulit Buah Delima sebagaiAntibakteri ..................................................................................................................Fitri Amalia dan Yustinus Purwamargapratala

25 - 30

Karakteristik Gas Hasil Proses Pirolisis Limbah Plastik Polietilena (PE) DenganMenggunakan Katalis Residue Catalytic Cracking (RCC) ..............................................Siti Naimah dan Novi Nur Aidha

31 - 38

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

"('�� (�� )*&' �� )�� + ��#

%�� + ��

��

��!��!��#�"�� !��

��

Jurnal Kimia dan Kemasan Volume 39 Nomor 1 April 2017 ini merupakan terbitan pertama di tahun2017, dimana ada perubahan pada sistem penerbitan cetak menjadi online atau Online JournalSystem (OJS) dan perubahan layout penempatan judul terjemahan yang semula di bawah judulutama menjadi di dalam abstrak. Materi untuk terbitan volume 39 Nomor 1 April 2017 ini memuat limaartikel penelitian di bidang kimia dan kemasan. Di bidang kimia terdapat tiga artikel yaitu artikelpertama yang membahas tentang Optimalisasi Konduktivitas Ionik Elektrolit Polimer denganPenambahan Gliserol, artikel kedua membahas tentang Synthesis and Characterization ofSuperabsorbent Sodium Alginate-G-Poly (Potassium Acrylate) Prepared By Using Gamma Radiation,sedangkan artikel ketiga membahas tentang Penggunaan Zeolit untuk Stabilisasi Formula EkstrakKulit Buah Delima Sebagai Antibakteri.

Di bidang kemasan terdapat dua artikel yang membahas tentang pemanfaatan limbah yaitu artikel keempat tentang Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Biodegradable dari Limbah Polipropilena dantentang Pati Biji Durian dengan Penambahan Maleat Anhidrida Sebagai Agen Pengikat Silang danartikel kelima membahas tentang Karakteristik Gas Hasil Proses Pirolisis Limbah Plastik Polietilen(PE) dengan Menggunakan Katalis Residue Catalytic Cracking (RCC)

Kelima topik bahasan dalam terbitan ini diharapkan bermanfaat bagi perkembangan ilmupengetahuan dan dapat menambah wawasan para pembaca sekalian. Akhir kata redaksi sangatbersyukur atas makalah yang masuk dari berbagai Institusi, Lembaga Penelitian ataupun dariPerguruan Tinggi. Seiring dengan bertambahnya waktu, redaksi berharap akan semakin banyak danberagam makalah yang masuk sesuai ruang lingkup untuk dapat diterbitkan dalam Jurnal Kimiadan Kemasan ini. Kritik dan saran untuk peningkatan kualitas penerbitan jurnal ini sangat kamiharapkan.

DEWAN REDAKSIbbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

Vol. 37 No. 2 Oktober 2015 JURNAL KIMIA DAN KEMASANISSN 2088 – 026X

PEDOMAN PENULISAN KTIJURNAL KIMIA DAN KEMASAN

1. Sistematika Penulisan

1.1. Naskah dalam bentuk Makalah Lengkap (full paper) atau Original Research meliputi unsur-unsur sebagai berikut:1.1.1. Judul1.1.2. Nama, alamat penulis, dan email1.1.3. Abstrak (memuat latar belakang secara ringkas, tujuan, metode, hasil serta

kesimpulan)1.1.4. Kata kunci1.1.5. Pendahuluan (antara lain latar belakang, perumusan masalah, tujuan, teori, ruang

lingkup penelitian, dan hipotesis [opsional]).1.1.6. Bahan dan metode (waktu dan tempat, bahan dan alat, metode/cara pengumpulan

data, metode analisis data)1.1.7. Hasil dan pembahasan (memuat data atau fakta yang diperoleh dari penelitian dan

ulasan tentang hasil, termasuk tabel dan gambar)1.1.8. Kesimpulan1.1.9. Saran (optional)1.1.10. Ucapan terima kasih (optional)1.1.11. Daftar pustaka (minimal 10 daftar pustaka, 80% acuan primer/jurnal, referensi

kemutakhiran 5-10 tahun terakhir)

1.2. Naskah dalam bentuk Ulasan (review) meliputi unsur-unsur sebagai berikut:1.2.1. Judul1.2.2. Nama, alamat penulis, dan email1.2.3. Abstrak1.2.4. Kata kunci1.2.5. Pendahuluan1.2.6. Pembahasan1.2.7. Kesimpulan1.2.8. Ucapan terima kasih (optional)1.2.9. Daftar pustaka (minimal 25 daftar pustaka, 80% acuan primer/jurnal, referensi

kemutakhiran 5 tahun terakhir)

2. Standar Umum Penulisan2.1. Naskah ditulis dalam bahasa Indonesia atau bahasa Inggris2.2. Judul, abstrak, da kata kunci harus ditulis dalam dua bahasa (Indonesia dan Inggris).2.3. Ditulis menggunakan MS Word pada kertas ukuran A4, font Arial ukuran 10, spasi 1, batas

atas 3 cm, batas bawah 2 cm, batas kiri 3 cm, batas kanan 2.1 cm, multiple pages mirrormargin, section start continous, header & footer different odd & even, header 1.5 cm, danfooter 1.5 cm.

2.4. Judul, abstrak, dan kata kunci ditulis dalam format satu kolom. Sedangkan bagian-bagiannaskah selanjutnya ditulis dalam dua kolom dengan format justified, first line indent 1 cm,arial 10, spasi 1, dan jarak antar kolom 0.6 cm.

2.5. Penyebutan istilah diluar bahasa Indonesia atau Inggris ditulis dengan huruf cetak miring(italic).

2.6. Jumlah halaman maksimal 10 halaman.

3. Cara Penulisan Judul3.1. Judul mencerminkan inti tulisan, diketik dengan huruf capital cetak tebal (bold), diletakkan

ditengah-tengah (centered) dengan menggunakan font Arial 14, spasi 1.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

3.2. Apabila judul ditulis dalam bahasa Indonesia, maka dibawahnya ditulis ulang dalam bahasaInggris, dan sebaliknya. Diketik dengan huruf capital cetak tebal (bold), diletakkan ditengah-tengah (centered) dengan menggunakan font Arial 11, spasi 1.

3.3. Apabila KTI menggunakan bahasa Indonesia, maka judul dalam bahasa Inggris ditulisdengan huruf cetak miring (italic), sedangkan judul dalam bahasa Indonesia ditulis tidakdengan huruf cetak miring, dan sebaliknya.

4. Cara Penulisan Nama, Alamat, dan Email4.1. Nama penulis diketik di bawah judul, ditulis lengkap tanpa menyebutkan gelar, diletakkan di

tengah-tengah (centered), diketik dengan huruf regular, menggunakan font Arial 12, spasi 1.4.2. Alamat penulis (nama dan alamat instansi tempat bekerja) ditulis lengkap di bawah nama

penulis, diletakkan di tengah-tengah (centered), diketik dengan huruf regular, menggunakanfont Arial 10, spasi 1.

4.3. Alamat Pos-el (e-mail) ditulis di bawah alamat penulis, diletakkan di tengah-tengah(centered), diketik dengan huruf regular, menggunakan font Arial 10, spasi 1.

4.4. Jika penulis terdiri lebih dari satu orang, maka harus ditambahkan kata penghubung “dan”(bukan lambang “&”).

4.5. Jika penulis lebih dari satu orang dan berbeda instansi maka dituliskan angka superscript dibelakang nama berdasar angka urutan instansi

4.6. Jika alamat penulis lebih dari satu, maka harus diberi tanda angka superscript dan diikutialamat sekarang.

5. Cara Penulisan Abstrak dan Kata Kunci5.1. Abstrak ditulis dalam satu paragraf, ditulis dalam dua bahasa (Indonesia dan Inggris),

menggunakan font Arial 9, spasi 1, format justified.5.2. Abstrak dalam bahasa Indonesia paling banyak 250 kata, sedangkan abstract dalam bahasa

Inggris paling banyak 200 kata.5.3. Penempatan abstrak disesuaikan dengan bahasa yang digunakan dalam KTI. Apabila KTI

menggunakan bahasa Indonesia, maka abstrak didahulukan dalam bahasa Indonesia ditulisdengan huruf cetak regular (tidak dengan huruf cetak miring), sedangkan abstract dalambahasa Inggris ditulis dengan huruf cetak miring (italic), dan sebaliknya.

5.4. Kata abstrak (abstract) ditulis dengan huruf kapital cetak tebal (bold), menggunakan font Arial10.

5.5. Abstrak dalam bahasa Indonesia diikuti kata kunci dalam bahasa Indonesia, sedangkanabstract dalam bahasa Inggris diikuti keywords dalam bahasa Inggris.

5.6. Kata kunci ditulis menggunakan font Arial 9.5.7. Kata kunci terdiri dari minimal tiga kata.

6. Cara Penulisan Bab (heading)6.1. Bab, ditulis dengan format huruf kapital, rata kiri, bold, font Arial 10, spasi 1.6.2. Sub Bab (jika ada) ditulis dengan format huruf capitalize each word, rata kiri, bold, font Arial

10, spasi 1.

7. Cara Penyajian Tabel7.1. Judul tabel ditampilkan di bagian atas tabel, rata kiri halaman, menggunakan font Arial 9.7.2. Tulisan “Tabel”, “Nomor”, dan judul tabel ditulis dengan format huruf sentence case.7.3. Gunakan angka Arab (1,2,3,dst) untuk penomoran judul tabel.7.4. Tabel ditampilkan rata kiri halaman.7.5. Jenis dan ukuran font untuk isi tabel menggunakan Arial ukuran 8-9 dengan spasi 1.7.6 Tabel yang dicantumkan tanpa menggunakan vertical line, hanya menggunakan horizontal

line pada bagian judul dan bagian bawah tabel.7.7. Pencantuman sumber atau keterangan diletakkan di bawah tabel, rata kiri, italic,

menggunakan font Arial 8.

8. Cara Penulisan Gambar8.1. Gambar dapat dalam bentuk grafik, matriks, foto, diagram, dan sejenisnya ditampilkan di

tengah halaman (centered).8.2. Judul gambar ditulis di bawah gambar, menggunakan font Arial 9, ditempatkan di tengah

halaman (centered).

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

8.3. Tulisan “Gambar”, “Nomor”, dan judul tabel ditulis dengan format huruf sentence case.8.4. Gunakan angka Arab (1,2,3,dst) untuk penomoran judul gambar.8.5. Pencantuman sumber atau keterangan diletakkan di bawah judul gambar, rata kiri, italic,

menggunakan font Arial 8.

9. Cara dan Contoh Penulisan Kutipan (Sitasi)9.1. Penulisan kutipan (Sitasi) menggunakan metode Chicago Style

9.1.1. Nama belakang atau nama keluarga pengarang pertama, kedua dan ketiga. Untukkarya yang ditulis oleh lebih dari 3 (tiga) orang pengarang, gunakan "et al." atau “dkk”setelah nama belakang pengarang pertama (hanya pengarang pertama yangdisebutkan).

9.1.2. Tahun terbit. Antara nama pengarang atau badan korporasi dengan tahun terbithanya dibatasi dengan satu spasi (tanpa tanda baca lainnya).

9.1.3. Jika dalam satu paragraph/kalimat menggunakan lebih dari 1 (satu) kutipan/sitasimaka digunakan tanda penghubung berupa (;)

Contoh :a. Menurut Catur (2012), penambahan pelarut berpengaruh kepada .b. .. akan berpengaruh kepada kecepatan reaksi (Catur 2012).c. ..akan berpengaruh kepada kecepatan reaksi (Catur 2012; Winarno 2009;

Raffi et al. 2007)

10. Cara dan Contoh Penulisan Daftar Pustaka10.1. Urutan dalam daftar pustaka ditulis sesuai dengan urutan huruf abjad nama penulis yang

dikutip dalam naskah (berdasarkan alfabetis).10.2. Daftar pustaka ditulis sesuai dengan metode Chicago Manual of Style 16th edition (author-

date).10.3. Berikut adalah contoh cara penulisan daftar pustaka dari berbagai sumber yang berbeda.

10.2.1. Jurnal dengan volume dan nomorPengarang. Tahun. Judul naskah. Nama jurnal. Volume (nomor) : HalamanSetiap huruf awal nama jurnal ditulis dengan huruf kapital.Contoh : Obaidat, I.M., B. Issa, and Y. Haik. 2011. “The role of aggregation of ferrite

nanoparticles on their magnetic properties”. Journal of nanoscience andnanotechnology 11 (5) : 3882-3888.

10.2.2. Buku (satu orang pengarang)Pengarang. Tahun. Judul buku. Edisi. Kota : PenerbitContoh : Suprapto, H. 2004. “Petani bangkit: napak tilas perjuangan kaum tani Indonesia”.

Jakarta : Kuntum Satuhu.

10.2.3. Buku (dua atau tiga orang pengarang)Pengarang. Tahun. Judul buku. Edisi. Kota : PenerbitContoh : Domsch, K.H., W. Garns, and T.H. Anderson. 1980. “Compendium of soil fungi”.

Vol. 1. London : Academic Press.

10.2.4. Buku (lebih dari tiga orang pengarang)Pengarang. Tahun. Judul buku. Edisi. Kota : PenerbitContoh : Lim, M.S., Y.D. Yun, C.W. Lee, S.C. Kim, S.K. Lee, and G.S. Chung. 1991.

“Research status and prospects of direct seeded rice in Korea”. Los Banos: IRRI.

10.2.5. Skripsi, Tesis, dan DisertasiPengarang. Tahun. Judul skripsi/tesis/disertasi. Skripsi/tesis/disertasi. Nama perguruantinggi, Kota. Negara.Contoh : Raffi, M. 2007. “Synthesis and characterization of metal nanoparticles”. PhD

Dissertation. Pakistan Institute of Eng. And Applied Sciences, Islamabad. Pakistan

10.2.6. Artikel dalam ProsidingPengarang. Tahun. Judul artikel. Dalam : Penulis. Judul buku/prosiding. Kota : Penerbit :Halaman

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

Contoh : Afifah, N. dan E. Sholichah. 2009. “Pemanfaatan virgin coconut oil (VCO)dalam sediaan hand body lotion dan uji stabilitasnya”. Dalam : Prosidingseminar nasional Teknik Kimia Universitas Parahyangan : 178 – 184.

10.2.7. WebsitePengarang. Tahun. Judul artikel. URL yang terdiri dari protocol/site/path/file. Tanggalakses

Contoh : Wolman, David. 2008. Fossil feces is earliest evidence of an Americahumans. http://news.nationalgeographic.com/news/2008/04/080403-first-americans.html. (Accessed April 4, 2008)

Pranamuda, H. 2001. Pengembangan plastik biodegradable berbahanbaku pati tropis. http://bersihplanet.multiply.com/journal. (diakses pada21 Desember 2010)

.

Redaksi akan memberikan cetak cuplik kepadapenulis sebanyak lima (5) eksemplar

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

PEDOMAN PENULISAN NASKAH

JUDUL MENCERMINKAN INTI TULISAN, DIKETIK DENGAN HURUFCAPITAL BOLD, CENTERED, SPASI 1 (Arial, 14 pt)

First author1, Second Author2, Third Author3 (Arial, 12 pt)

1) Institusi/afiliasi (Arial, 10 pt)Alamat

2,3) Balai Besar Kimia dan Kemasan, Kementerian Perindustrian RIJl. Balai Kimia I Pekayon, Pasar Rebo, Jakarta Timur

E-mail: [email protected] (Arial, 10 pt)

Received : ; revised : ; accepted : (Arial, 9 pt)

ABSTRAK (Arial, 10 pt, Bold)(1 baris, 9 pt)JUDUL DALAM BAHASA INDONESIA SESUAI JUDUL DI ATAS. Indonesia berpeluang untuk mengembangkannanoteknologi dengan memanfaatkan kekayaan sumber daya alam (justify, Arial, 9 pt, spasi single)(1 baris, 9 pt)Kata kunci : Nanopartikel, Bottom-up, Reduksi kimia . (Arial, 9 pt)(1 baris, 9 pt)ABSTRACT (Arial, 10 pt, Bold)(1 baris, 9 pt)JUDUL DALAM BAHASA INGGRIS ATAU TERJEMAHAN DARI JUDUL DI ATAS. Indonesia has a chance in develop thenanotechnology using the natural resources and it will give added value in high price………… (justify, Arial, 9 pt, spasi single)(1 baris, 9 pt)Key words : Nanoparticles, Bottom-up, Chemical reduction … (Arial, 9 pt)

PENDAHULUAN(1 baris, 10 pt)

Awal paragraf menjorok ke dalam 1 cm.Semua kalimat ditulis dengan huruf Arial 10 pt,jarak baris 1 spasi. Format penulisan terdiri dari 2kolom dengan jarak kolom 0,6 cm.

Kertas : A4Multiple pages : Mirror marginTop : 3 cmBottom : 2 cmLeft (Inside) : 3 cmRight (Outside) : 2,1 cmSection start : ContinousHeader & Footer : Different Odd & EvenHeader : 1,5 cmFooter : 1,5 cm

Naskah ditulis dalam bahasa Indonesia ataubahasa Inggris dengan Ms Word dan jumlahhalaman maksimal 10 halaman.

Naskah disusun dalam 5 subjudul, yaituPENDAHULUAN, BAHAN DAN METODE, HASILDAN PEMBAHASAN, KESIMPULAN danDAFTAR PUSTAKA.

Penulisan kutipan di dalam teksmenggunakan nama penulis, bukan nomor, dannama penulis atau korporasi yang dikutip harustercantum di dalam daftar pustaka.

JudulJudul harus singkat, jelas dan

menggambarkan isi naskah. Judul ditulis dalambahasa Indonesia atau bahasa Inggris.

Abstrak dan Kata KunciAbstrak memuat judul, latar belakang secara

ringkas, tujuan, metode, hasil serta kesimpulansuatu penelitian.

Abstrak berbahasa Inggris dan bahasaIndonesia dan di bawah dicantumkan kata kuncipaling banyak 5 (lima) kata terpenting dalamnaskah.

PendahuluanPendahuluan mencakup latar belakang, temuan

terdahulu (state of the art), analysis gap dan tujuan.

BAHAN DAN METODE

Berisi penjelasan ringkas tetapi rinci tentang bahan,metode, rancangan percobaan dan rancangananalisis data.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Memuat data atau fakta yang diperoleh daripenelitian. Data atau fakta penting yang tidak dapatdinarasikan dengan jelas dapat disajikan dalambentuk tabel, gambar ataupun ilustrasi lain.Pembahasan merupakan ulasan tentang hasil,menjelaskan makna hasil penelitian, kesesuaiandengan hasil atau penelitian terdahulu dan peranhasil tersebut terhadap pemecahan masalah yangdisebutkan dalam pendahuluan.

Right2,1 cm

Left3 cm

2 baris (9 pt)

2 baris (10 pt)

Arial, 10 pt, 1 baris



Top 2 cmHeader 1,5 cm

0,6cm

21 cm

29,7 cm

Footer 1,5 cm Bottom 2 cm


bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

Simbol MatematisSimbol atau persamaan matematis harus

dikemukakan secara jelas.

TabelTabel diberi nomor urut sesuai dengan

keterangan di dalam teks. Setiap tabel diberi judulyang singkat dan jelas diletakkan di atas tabel,sehingga setiap tabel dapat dipandang berdiri sendirisedangkan untuk gambar atau grafik judulnyadiletakkan di bawah gambar/ grafik. Singkatan kataperlu diberi catatan kaki atau keterangan.Keterangan tabel diletakkan di bawah tabel.

Pengolahan NaskahRedaksi melakukan penilaian, koreksi dan

perbaikan. Kriteria penilaian meliputi : kebenaran isi,tingkat keaslian, kejelasan uraian dan kesesuaiandengan misi publikasi. Redaksi akan mengem-balikan naskah kepada penulis untuk diperbaikisesuai dengan saran redaksi dan naskah yang tidakdapat diterbitkan akan diberitahukan.

Ulasan dan tinjauan ilmiahUlasan sebaiknya merupakan tinjauan mengenai

masalah yang terkini (up to date) dari industri kimia(organik dan anorganik) serta teknologi dan bahankemasan.

KESIMPULAN

Ditulis dengan ringkas hasil-hasil yang didapat.

DAFTAR PUSTAKA

Daftar Pustaka disusun menurut abjad dan ditulissesuai penulisan daftar pustaka dengan metodeChicago Manual of Style 16th edition (author-date).

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

Vol. 39 No. 1 April 2017 JURNAL KIMIA DAN KEMASANISSN 2088 – 026X LEMBAR ABSTRAK

Evi Yulianti1, Dayu Luthfiah2, dan Sudaryanto1

1Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju (PSTBM)-BATANKawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang Selatan 153142Departemen Fisika, FMIPA, UIN Syarif HidayatullahJl. Ir. Haji Juanda No. 95, Ciputat, Tangerang Selatan15412E-mail : [email protected]

Optimalisasi Konduktivitas Ionik Elektrolit PolimerBerbasis Komposit Kitosan-Zirkonia/Litium Perkloratdengan Penambahan Gliserol

J. Kimia Kemasan April 2017, Vol. 39 No. 1 : 1 - 8

Untuk meningkatkan nilai konduktivitas ionik elektrolitpolimer, telah dilakukan modifikasi terhadap sistemkomposit kitosan-ZrO2/LiClO4 dengan menambahkangliserol sebagai plasticizer. Pembuatan lembaran elektrolitpolimer dilakukan dengan metode casting, setelah seluruhkomponen dicampur secara bertahap dan diaduk denganpengaduk magnet. Penambahan plasticizer dilakukandengan berbagai komposisi yaitu antara 0% (g/g) sampaidengan 80% (b/b). Elektrolit polimer kemudiandikarakterisasi meliputi struktur mikro dengan difraksisinar-X (XRD), sifat mekanik dengan uji tarikmenggunakan UTM, spektrometer impedansi (LCR-meter)dan pengukuran jumlah transferensi ion. Hasilkarakterisasi dengan XRD dan uji sifat mekanikmenunjukkan bahwa elektrolit polimer menjadi semakinamorf dan elastis dengan penambahan plasticizer.Penambahan plasticizer yang optimal adalah sebanyak60% (b/b) dimana pada komposisi tersebut masing-masing diperoleh bilangan transferensi ion tertinggi 0,85dengan nilai konduktivitas ionik 3,52 x 10-4 S/cm.

Kata kunci : Kitosan, ZrO2, Gliserol, Bilangan transferensiion

Erizal1, Fajar Lukitowati1, Intan Oktaviani2, Dhena RiaBarleany3, Basril Abbas1 and Sudirman 4

1Centre for Application of Isotopes and Radiation, Jl.Lebak Bulus Raya No.49 Jakarta 12070.2Faculty of Pharmacy and Science, UniversityMuhammadyah, Prof.Dr.HamkaJl. Delima II/IV, Klender Jakarta 134603Dept. Chemical Engineering, University Sultan AgengTirtayasaJl.Jend.Sudirman KM.3, Cilegon-Banten 424354Center for Science and Technology of AdvancedMaterials, Puspiptek, Serpong, TangerangE-mail: [email protected]

Synthesis and Characterization of SuperabsorbentSodium Alginate-G-Poly (Potassium Acrylate) HydrogelsPrepared By Using Gamma Irradiation


The aim of this research was to use gamma rays assources for the preparation of superabsorbent hydrogelsthrough radiation induced copolymerization. A series ofsuperabsorbent hydrogels were prepared from aqueoussolution containing partially neutralized acrylic acid (15%)

with different sodium alginate (NaAlg) concentrations(0.5% to 1.5%) by ionizing gamma irradiation (10 kGy to40 kGy) at room temperature. The effect of NaAlgconcentration and irradiation doses on the waterabsorption behavior of the obtained hydrogels wasinvestigated. The structural changes of hydrogels werecharacterized using Fourier Transform Infrared (FTIR)whereas the morphologies of hydrogels were examinedusing Scanning Electron Microscope (SEM). The resultsshowed the swelling of hydrogel in water and NaClsolution increases with increasing NaAlg concentrationand decreases with increasing irradiation dose up to 40kGy. The extend of gel fraction increases as a function ofNaAlg concentration. The results of FTIR analysisrevealed that acrylic acid and sodium alginate had beensuccessfully grafted, while SEM examination showed thatthe hydrogels demonstrated large numbers of pores-.

Keywords: Hydrogel, Superabsorbent, Sodium alginate,Irradiation, Grafting

Tengku Rachmi Hidayani, Elda Pelita, dan Dyah Nirmala

Politeknik ATI Padang, Jalan Bungo Pasang TabingPadang 25171E-mail : [email protected]

Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Biodegradable dariLimbah Polipropilena dan Pati Biji Durian denganPenambahan Maleat Anhidrida Sebagai Agen PengikatSilang


Penelitian dilakukan untuk menghasilkan plastikbiodegradable dari pencampuran limbah polipropilena danpati biji durian dengan menambahkan maleat anhidridasebagai agen pengikat silang dan benzoil peroksidasebagai inisiator. Plastik polipropilena yang digunakanbersumber dari limbah plastik polipropilena yang ada dipasaran dikenal sebagai plastik gula. Pati biji duriandidapatkan dengan metode perendaman dengan airsadah dan pengendapan dengan akuades. Padapenelitian ini, dilakukan dengan berbagai variasi bahanyang ditambahkan dengan perbandingan tertentu yaituberturut-turut limbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida, dan benzoil peroksida yaitu (94:6:1), (94:6:1:1),(94:6:2:1), dan (94:6:3:1). Metode pencetakan plastikbiodegradable dilakukan dengan metode kempa tekan.Plastik biodegradable dikarakterisasi dengan analisis sifatmekanik berupa uji tarik dengan menggunakan acuanstandar ASTM D – 1822 type L, analisis biodegradablemenggunakan metode gravimetri berdasarkan penurunanmasa plastik setelah penanaman selama 1 bulan, dananalisis gugus fungsi dengan uji Fourier Transform InfraRed (FTIR). Dari hasil penelitian didapatkan kondisioptimum plastik biodegradable yang dihasilkan padaperbandingan limbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida, dan benzoil peroksida adalah (94:6:1:1) dengannilai kekuatan tarik 9,81 N/m2 dan kemuluran 0,5625%,penurunan masa dari analisis uji biodegradable sebesar9,08%, dan interaksi kimia dari plastik biodegradable yangdihasilkan dapat dilihat berdasarkan hasil analisis denganFTIR ditemukan bilangan gelombang yang menunjukkan

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

gugus fungsi yang khas untuk menunjukkan ikatan antaralimbah plastik polipropilena yang dicangkok denganmaleat anhidrida dengan bantuan inisiator benzoilperoksida dan pati biji durian.

Kata kunci : Plastik biodegradable, Limbah plastikpolipropilena, Polipropilena, Polipropilena-g-MA, Pati

Fitri Amalia1 dan Yustinus Purwamargapratala2

1Balai Pengujian Mutu Produk Peternakan, KementerianPertanianTanah Sereal, Bogor, Jawa Barat 161622Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) - BATANKawasan PUSPIPTEK, Serpong, Tangerang 15310Email: [email protected]

Penggunaan Zeolit untuk Stabilisasi Formula EkstrakKulit Buah Delima Sebagai Antibakteri


Telah dilakukan penelitian penggunaan zeolit untukstabilisasi formula ekstrak antibakteri. Ekstrak antibakteriyang digunakan diperoleh dari ekstraksi kulit buah delimadengan etanol. Ekstrak antibakteri dicampur dengan zeolitselama 24 jam pada kecepatan 150 rpm dan suhu 27 �Cselanjutnya dipanaskan pada suhu 38 �C selama 24 jam.Hasil pengamatan menunjukkan bahwa zeolit mampumenjaga stabilitas aktivitas antibakteri formula ekstrak.Pada pengamatan pertumbuhan bakteri Bacillus cereusselama 24 jam, gabungan formula ekstrak-zeolit yangtelah dipanaskan mampu menghambat pertumbuhanbakteri pada jam ke dua sampai pada titik nol. Jikadibandingkan dengan formula ekstrak tanpa zeolit padakondisi yang sama, tidak mampu menghambatpertumbuhan bakteri sampai dengan titik nol kurvapertumbuhan bakteri. Jumlah bakteri bertambah dari 106

sampai hampir mencapai 109 koloni bakteri. Kondisi inimenunjukkan gabungan ekstrak-zeolit mampu

mempertahankan aktivitas antibakteri dari formula ekstrakterhadap pemanasan pada suhu 38 �C selama 24 jam.

Kata kunci: Zeolit alam, Ekstrak kulit buah delima,Aktivitas antibakteri

Siti Naimah dan Novi Nur Aidha

Balai Besar Kimia dan Kemasan, KementerianPerindustrianJl. Balai Kimia I Pekayon, Pasar Rebo, Jakarta TimurE-mail : [email protected]

Karakteristik Gas Hasil Proses Pirolisis Limbah PlastikPolietilena (PE) dengan Menggunakan Katalis ResidueCatalytic Cracking (RCC)


Penelitian ini bertujuan untuk untuk membandingkankarakteristik gas yang dihasilkan pada proses pirolisislimbah plastik polietilena (PE) dengan variabel konsentrasimenggunaan katalis Residue Catalytic Cracking (RCC).Pada proses ini digunakan reaktor pirolisis kapasitas 5 kgdan ditambahkan katalis RCC sebagai variabel penelitian.Gas yang terbentuk ditampung dalam gas sampler dandiukur flowrate. Karakteristik gas yang dihasilkandikarakterisasi dengan menggunakan GC System.Variabel konsentrasi katalis yang digunakan padapenelitian ini adalah 7,5%, 10%, 12,5%, 15%, dan 17,5%dari bahan baku. Penambahan konsentrasi katalissebesar 10% dari bahan baku menghasilkan campuranpropana dan butana sebesar 35,657%, etana 12,13%,dan pentana 5,221%. Disamping itu pada penggunaankonsentrasi katalis 10%, gas pengotor yang dihasilkanyaitu gas CO dan CO2 rendah yaitu sebesar 0% dan0,193%. Pengukuran flowrate gas yang dihasilkanmenunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi katalis,maka waktu proses yang dibutuhkan untuk mendapatkangas semakin cepat.

Kata kunci : RCC, Katalis, Pirolisis, Gas

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

UCAPAN TERIMA KASIH

Dewan Redaksi mengucapkan terima kasih kepada mitra bestari sebagai revieweryang telah menelaah dan memberi masukan serta rekomendasi dalam rangkamenjaga mutu jurnal ini sesuai kaidah-kaidah karya tulis ilmiah. Adapun nama-nama mitra bestari sebagai berikut :

NO NAMA INSTANSI1 Drs. Sudirman, MSc, APU BATAN

2 DR. Rike Yudianti LIPI

3 Prof. DR. Slamet, MT UI4 DR. Etik Mardliyati BPPT

5 DR. Mochamad Chalid, S.Si,M. Sc, Eng UI

6 Nofrijon Sofyan, Ph.D UI7 Prof. Safni UNAND

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

Jurnal Kimia dan Kemasan, 39(1), 1-8, 2017©Author(s); http://dx.doi.org/10.24817/jkk.v39i1.2224

Optimalisasi Konduktivitas Ionik Elektrolit Polimer …… Evi Yulianti et al. 1

OPTIMALISASI KONDUKTIVITAS IONIK ELEKTROLIT POLIMERBERBASIS KOMPOSIT KITOSAN-ZIRKONIA/LITIUM PERKLORAT

DENGAN PENAMBAHAN GLISEROL

Evi Yulianti1, Dayu Luthfiah2, dan Sudaryanto1

1Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju (PSTBM)-BATANKawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang Selatan 15314

2Departemen Fisika, FMIPA, UIN Syarif HidayatullahJl. Ir. Haji Juanda No. 95, Ciputat, Tangerang Selatan 15412

E-mail : [email protected]

Received: 1 Februari 2017; revised: 13 Maret 2017; accepted: 21 Maret 2017

ABSTRAK

OPTIMALISASI KONDUKTIVITAS IONIK ELEKTROLIT POLIMER BERBASIS KOMPOSIT KITOSAN-ZIRKONIA/LITIUM PERKLORAT DENGAN PENAMBAHAN GLISEROL. Untuk meningkatkan nilaikonduktivitas ionik elektrolit polimer, telah dilakukan modifikasi terhadap sistem komposit kitosan-ZrO2/LiClO4dengan menambahkan gliserol sebagai plasticizer. Pembuatan lembaran elektrolit polimer dilakukan denganmetode casting, setelah seluruh komponen dicampur secara bertahap dan diaduk dengan pengaduk magnet.Penambahan plasticizer dilakukan dengan berbagai komposisi yaitu antara 0% (g/g) sampai dengan 80% (b/b).Elektrolit polimer kemudian dikarakterisasi meliputi struktur mikro dengan difraksi sinar-X (XRD), sifat mekanikdengan uji tarik menggunakan UTM, spektrometer impedansi (LCR-meter) dan pengukuran jumlah transferensiion. Hasil karakterisasi dengan XRD dan uji sifat mekanik menunjukkan bahwa elektrolit polimer menjadisemakin amorf dan elastis dengan penambahan plasticizer. Penambahan plasticizer yang optimal adalahsebanyak 60% (b/b) dimana pada komposisi tersebut masing-masing diperoleh bilangan transferensi ion tertinggi0,85 dengan nilai konduktivitas ionik 3,52 x 10-4 S/cm.

Kata kunci : Kitosan, ZrO2, Gliserol, Bilangan transferensi ion

ABSTRACT

OPTIMALIZATION OF IONIC CONDUCTIVITY OF POLYMER ELECTROLYTE BASED ON CHITOSAN-ZIRKONIA/LITHIUM PERCHLORATE COMPOSITES BY GLYCEROL ADDITION. In order to increase the ionicconductivity of polymer electrolyte, modification of chitosan-ZrO2/LiClO4 composites has been done by additionof glycerol as a plasticizer. Polymer electrolyte films were prepared through a casting method. Before the casting,all components were mixed gradually under a magnetic stirrer. Plasticizer additions were varied in differentcomposition range of 0% (w/w) until 80% (w/w). Characterization of the solid electrolyte film was conducted usingX-ray diffractometer (XRD) for the crystal structure, mechanical properties by Universal Testing Machine (UTM),impedance spectrometer (LCR-meters) for conductivity, and determination of ion transference number. X-raydiffraction (XRD) data and mechanical testing show that polymer electrolyte became more amorphous and elasticwith plasticizer addition. The optimum composition of plasticizer was at 60% w/w, which was the highest ionictransference number of 0.85 and ionic conductivity of 3.52 x 10-4 S/cm.

Key words : Chitosan, ZrO2, Glycerol, Ionic transference number

PENDAHULUAN

Bahan elektrolit polimer padat (SolidPolymer Electrolyte/SPE) pertama kaliditemukan oleh Fenton dan Wright pada tahun1973 yang meneliti konduktivitas ionik padapolimer polietilen oksida yang ditambah garamalkali. Penelitian tentang bahan ini banyakmenarik perhatian karena prospek penggunaan-nya yang sangat potensial seperti pada bateraisekunder litium, sensor, solar cell, fuel cell dan

bahan elektrokromik. Pada sistem baterai litium,bahan elektrolit polimer padat berfungsi sebagaipenghantar ion litium antar elektroda sekaligusbertindak sebagai separator. Bahan elektrolitpolimer memiliki keunggulan antara lain mudahkontak dengan komponen elektroda, mudahdifabrikasi dalam bentuk film tipis danmempunyai sifat listrik, optik dan mekanik yangbaik. Selain itu bahan ini tidak bersifat reaktif

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

J. Kimia dan Kemasan, Vol. 39 No. 1 April 2017: 1-8 2

terhadap litium sehingga meningkatkankeamanan pada saat penggunaannya. Elektrolitpolimer padat (SPE) biasanya dibuat denganmenambahkan bahan anorganik seperti garamlitium ke dalam matriks polimer. Bahan elektrolitpolimer yang banyak diteliti adalah polietilenoksida, akan tetapi karena derajat kristalinitasbahan ini tinggi menghalangi penggunaannyapada baterai karena hanya dapat digunakanpada temperatur di atas temperatur lelehnyasehingga perlu dicari bahan polimer lainnya(Fonseca dan Neves 2006; Stephan dan Nahm2006; Rahman et al. 2011).

Bahan polimer lain juga telah banyakditeliti untuk dikembangkan menjadi bahanelektrolit padat, antara lain polimetilmetakrilat(PMMA), polivinil klorida (PVC) dan polivinilidinfluorida (PVDF) (Stephan and Nahm 2006; Nooret al. 2011; Rahman et al. 2011; Kuo et al. 2013;Deraman, Mohamed, and Subban 2013). Semuaini merupakan polimer sintetis yang susahterdegradasi di alam dan bersifat tidak ramahlingkungan. Oleh sebab itu perlu dicari jenispolimer lain yang biodegradable serta ramahlingkungan untuk dikembangkan menjadi bahanSPE. Kitosan merupakan salah satu kandidatyang sesuai sebagai bahan elektrolit padatkarena merupakan polimer alam yang bersifatbiodegradable. Selain itu kitosan harganya relatifmurah karena ketersediaannya di alam cukupmelimpah, kelarutannya tinggi dan mudah dibuatmenjadi film. Pada saat ini kitosan banyakdigunakan sebagai bahan pengemas makanan,serat untuk bahan diet dan aplikasi biomedisuntuk penghantar obat (drug delivery)(Tripathi,Mehrotra, dan Dutta 2008; Schnürch andDünnhaupt 2012; Anitha et al. 2014).

Kitosan sendiri bersifat isolator. Agar bisadipakai sebagai bahan elektrolit, kitosan harusdimodifikasi sehingga konduktivitasnyameningkat. Salah satu cara untuk meningkatkankonduktivitas ionik kitosan disampingpenambahan garam-garam adalah denganmenambahkan filler oksida berukuran nanoseperti TiO2, monmorillonit SiO2, Al2O3 dan ZrO2(Navaratnam, Ramesh, and Basirun 2011; Winieet al. 2014; Yulianti et al. 2013; Aziz and Abidin2014). Selain itu teknik implantasi ion juga bisadikembangkan untuk meningkatkankonduktivitas ionik kitosan (Yulianti, Karo, danSusita 2012). Akan tetapi konduktivitas yangdiperoleh relatif masih rendah sekitar~10-5 S/cm. Oleh sebab itu penambahanplasticizer seperti etilen karbonat, propilenkarbonat, etilen glikol, gliserol diharapkan bisameningkatkan konduktivitas ionik hingga 2 orde(Harun et al. 2011; Noor et al. 2011). Plasticizermerupakan bahan organik dengan berat molekulrendah dan mempunyai nilai konstanta dielektriktinggi. Penambahan plasticizer ke dalam matrikspolimer akan meningkatkan fasa amorf polimer

serta dapat meningkatkan fleksibilitas dandissosiasi garam menjadi pasangan kation dananion bebas. Dari beberapa penelitiansebelumnya menunjukkan penambahan asamoleat ke dalam film elektrolit kitosan-litium asetatbisa meningkatkan konduktivitas dari orde10-7 S/cm menjadi 5.5x10-6 S/cm. Padapenelitian yang dilakukan Buraidah et al. (2009),konduktivitas kitosan-NH4I juga meningkatdengan penambahan etilen karbonat, begitujuga penambahan plasticizer pada sistemkitosan-NH4SCN bisa meningkatkan konduk-tivitas kitosan hingga 1,51 x 10-3 S/cm (Yahyadan Arof 2003; Buraidah et al. 2009; Shukur etal. 2013).

Berdasarkan penjelasan di atas padapenelitian ini akan dipelajari pengaruhpenambahan gliserol sebagai plasticizer padasistem elektrolit polimer berbasis kompositkitosan-ZrO2 yang telah ditambah garam LiClO4(Yulianti, Ginting, and Sudaryanto 2015;Sudaryanto, Yulianti, and Patimatuzzohrah2016). Penambahan gliserol diharapkan akanmeningkatkan konduktivitas dan jumlahtransferensi ion dari film elektrolit berbasiskitosan sehingga bisa diaplikasikan dalamsistem baterai.

BAHAN DAN METODE

BahanPenelitian ini menggunakan kitosan yang

diisolasi dari kulit udang di laboratorium PusatAplikasi Isotop dan Radiasi (PAIR)-BATAN,disamping itu digunakan asam asetat kemurnian100% (Merck) sebagai pelarut, zirkonia (ZrO2)sebagai filler, garam lithium perklorat kemurnian95%+(LiClO4) (Aldrich) sebagai sumber ion Lidan gliserol kemurnian 98% (Merck) sebagaiplasticizer serta aquades.

MetodeFilm komposit kitosan ZrO2 dibuat dengan

metode casting. Serbuk ZrO2 dengan komposisi4% (b/b) ditambahkan ke dalam larutan asamasetat 1% dan diaduk selama ±30 menit agarterdispersi dengan baik (Sudaryanto, Yulianti,dan Patimatuzzohrah 2016). Kemudianditambahkan serbuk kitosan secara bertahaphingga diperoleh larutan kitosan 4%. Setelahkitosan larut sempurna, selanjutnyaditambahkan garam litium perklorat sebanyak40% (b/b) dilanjutkan dengan pengadukanhingga garam larut sempurna. Ke dalamcampuran kemudian ditambahkan gliserol variasikonsentrasi 0% (b/b) sampai dengan 80% (b/b)dan diaduk hingga homogen. Kemudian larutandituang ke dalam cawan petri dan dimasukkanke dalam oven pengering untuk dikeringkansecara perlahan-lahan pada temperatur 45 C

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


selama 5 hari sampai terbentuk film kompositelektrolit polimer.

Karakterisasi SampelFilm komposit elektrolit polimer

selanjutnya dikarakterisasi meliputi pola difraksisinar-X yang diamati dengan X-ray Diffraction(XRD) Empyrean PANalytical (45 kV, 40 mA)menggunakan radiasi Cu Kα (λ = 0.15406 nm,0.02 deg/step) dipindai pada sudut 2 5-60.Konduktivitas ionik serta sifat listrik lainnyadiukur menggunakan LCR Hi-tester HIOKI3532-50. Uji sifat mekanik dilakukan denganperalatan Universal Testing Machine (UTM)yang prosedur pengujiannya mengacu padaASTM tipe D-1822-L. Bilangan transferensidiukur dengan teknik polarisasi menggunakantegangan ~ 1,5 V yang diberikan terhadapsampel yang dihubungkan dengan multimeterdan switch. Teknik pengukuran ini mengacupada metode pengukuran yang dilakukan olehMorni dan Arof (1999).

HASIL DAN PEMBAHASANStudi pengaruh penambahan gliserol

terhadap struktur elektrolit polimer berbasiskomposit kitosan-ZrO2 dilakukan dengan melihatpola difraksi yang terbentuk. Berdasarkan hasilpengamatan XRD diperoleh pola difraksikitosan-ZrO2-LiClO4 seperti pada Gambar 1.Penambahan gliserol kedalam kitosan-ZrO2-LiClO4 mempengaruhi kristalinitas sampel.Kitosan-ZrO2-LiClO4 tanpa penambahan gliserolmemiliki puncak yang agak tajam pada sudut 2θ11,45˚dan 18,53˚ (tanda bintang) (Gambar 1.2)yang menunjukkan matriks polimer bersifatsemikristalin (Yulianti, Karo, dan Susita 2012).

Penambahan gliserol sebagai plasticizermengubah struktur dari sistem komposit kitosan.

Puncak difraksi kitosan pada sudut 2θ 11,45˚dan 18,53˚ tidak lagi terlihat setelahpenambahan gliserol. Pelebaran puncak difraksisemakin melebar sebanding dengan kenaikankonsentrasi gliserol. Puncak yang paling lebardimiliki oleh sampel dengan kandungan gliserol80% seperti pada Gambar 1.5) artinya padakonsentrasi tersebut sampel berada dalamkeadaan yang paling amorf. Di dalam matrikspolimer kitosan garam LiClO4 juga terlarutsempurna, karena dari pola difraksi yangdihasilkan sudah tidak muncul puncak difraksigaram tersebut.

Perubahan sifat mekanis film kompositkitosan ZrO2 akibat penambahan gliserol dapatdiketahui dengan mengukur kekuatan tarik danperpanjangan putusnya seperti terlihat padaGambar 2. Kekuatan tarik adalah teganganregangan maksimum sampel sebelum putus.Pada film yang ditambahkan gliserol, nilai kuattarik menurun seiring dengan peningkatankonsentrasi gliserol. Dari kurva (a) didapatkaninformasi bahwa peningkatan konsentrasigliserol akan menurunkan nilai kuat tarik dari filmyang dihasilkan. Fenomena ini seiring denganmenurunnya kristalinitas bahan seperti telahdiuraikan di atas. Menurut Sanyang et al. (2015),bentuk, jumlah atom karbon dalam rantai danjumlah gugus hidroksil yang terdapat padamolekul gliserol akan mempengaruhi sifatmekanis (kekuatan tarik dan perpanjanganputus) suatu film. Penambahan gliserol akanmengurangi gaya antar molekul rantaipolisakarida sehingga struktur film yang dibentukmenjadi lebih halus dan fleksibel. Denganmeningkatnya fleksibilitas maka kuat tarik darifilm yang dibuat akan semakin kecil (Liu et al.2013).

Gambar 1. Pola difraksi sinar X polimer kompositkitosan ZrO2-LiClO4-Gliserol

Gambar 2. Sifat mekanis komposit kitosanZrO2-LiClO4-Gliserol (a. Kurva kuattarik, b.kurva elongasi)

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Pengukuran kuat tarik biasanya dilakukanbersamaan dengan pengukuran persentaseperpanjangan (elongasi). Data hasil analisispada Gambar 2 kurva (b). menunjukkan bahwaperpanjangan putus film meningkat dari 56%menjadi 78% dengan bertambahnya konsentrasigliserol yang diberikan. Hal ini disebabkan olehpeningkatan jumlah gliserol akan menurunkankekuatan gaya antar molekul sehingga mobilitasantar rantai molekul menurun dan presentasipemanjangan film pun akan semakin meningkat.Gliserol dalam fungsinya sebagai plasticizerdapat menurunkan ikatan kohesi mekanik antarapolimer dan dapat merubah sifat rigiditasnyasehingga film yang terbentuk lebih elastis.Penambahan gliserol akan mengurangi gayaintermolekuler sehingga mobilitas antar rantaimolekul polimer meningkat. Hal ini yangmenyebabkan film menjadi elastis dibandingkantanpa penambahan gliserol (Sanyang et al.2015). Penambahan gliserol mencapai optimalpada komposisi 60%. Penambahan selanjutnyahingga 80% justru menurunkan elastisitas filmkomposit. Hal ini disebabkan karena

penambahan gliserol sudah jenuh sehinggamembentuk kluster yang mengurangi elastisitaspolimer.

Spektroskopi impedansi merupakan salahsatu metode yang tepat untuk melakukankarakterisasi sifat-sifat listrik dari bahan-bahanelektrolit dan interaksi antar muka bahantersebut dengan elektroda penghantar. Dalampenelitian ini spektroskopi impedansi diukursebagai fungsi frekuensi untuk melakukananalisis nilai konduktivitas ionik dan konstantadielektrik sampel elektrolit polimer. Cole-Coleplot digunakan untuk memperoleh nilaikonduktivitas ionik dari sampel kitosan-ZrO2-LiClO4 tanpa dan dengan gliserol (20-80)% (b/b)sebagai fungsi frekuensi seperti terlihat padaGambar 3. Seperti terlihat pada Gambar 3, kurvaterdiri dari daerah setengah lingkaran(depressed semicircle) pada frekuensi tinggiyang merepresentasikan kapasitor (Cg) yangparalel dengan tahanan (resistor bulk (Rb) daribahan,dan loncatan (spike) yang terjadi padafrekuensi lebih rendah yang merepresentasikanconstant phase element (CPE).

Gambar 3. Kurva impedansi komposit Kitosan-ZrO2-LiClO4-Gliserol(a. 0%, b. 20%, c. 40%, d. 60% dan e. 80%)

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Resistor merupakan gambaran migrasi ionyang terjadi di dalam volume bebas matrikspolimer. Sedangkan kapasitor merepresentasi-kan rantai-rantai polimer tidak bergerak yangterpolarisasi pada arus AC. Peristiwa migrasi iondan polarisasi terjadi secara parallel sehinggamenghasilkan kurva berbentuk setengahlingkaran. Sedangkan garis miring lurus padafrekuensi rendah terjadi akibat efek antar mukaantara elektroda dan elektrolit (Prabu et al. 2010;Subramanian and Pandi 2014).

Penambahan gliserol ke dalam sampelelektrolit polimer menyebabkan terjadinyapenurunan nilai resistansi bulk (Rb) (Gambar3(b-d) dan daerah setengah lingkaran(semicircle) tetap terbentuk. Nilai Resistor bulkelektrolit polimer diperoleh dari intersep daerahsetengah lingkaran dengan sumbu Zreal padaCole-cole plot. Dengan program EIS Spectrumanalyzer nilai Rb sampel elektrolit polimer dapatditentukan. Konduktivitas ionik DC dapatdihitung menggunakan persamaan :

= . -----------------------------------------(1)

Dimana l adalah ketebalan sampel elektrolitpolimer dan A adalah luas daerah kontak antaraelektrolit dan elektroda. Nilai konduktivitastertinggi yang diperoleh adalah 3,52 X 10-4 S/cmdengan penambahan gliserol sebanyak 60%

pada matrik polimer. Peningkatan konduktivitasionik terjadi karena: 1) transisi fasa komplekspolimer dari fasa semikristalin menjadi amorf 2)kenaikan konsentrasi pembawa muatan 3)plasticizer dapat meningkatkan volume dalamsistem elektrolit dan menurunkan viskositaselektrolit sehingga mobilitas ion menjadi semakinmudah. Nilai konduktivitas elektrolit polimeruntuk semua komposisi plasticizer dapat dilihatpada Tabel 1.

Konstanta dielektrik sebagai fungsifrekuensi mencerminkan respon dinamik darikomponen-komponen yang terkandung dalammaterial padat. Konstanta dielektrik ataupermitivitas sampel elektrolit polimer dihitungdengan menggunakan persamaan :

---------------------------(2)

Dimana Z’ dan Z” adalah impedansi real danimajiner dari bahan, ω adalah frekuensi angulerdan Co kapasitansi. Konstanta dielektrik (ε’)dihasilkan dari polarisasi total dari muatan yangterperangkap sebagaimana halnya dipol-dipolpada suatu material (Shukur et al. 2013).Konstanta dielektrik sampel elektrolit polimerkomposit kitosan ZrO2 tanpa dan denganplasticizer diperlihatkan pada Gambar 4.

Tabel 1. Perubahan konsentrasi plasticizer gliserol terhadap nilai konduktivitas elektrolit polimer kitosan-ZrO2-LiClO4

No. Komposisi gliserol (%) Konduktivitas ionik (S/cm)

1. 0 6,89 x 10-6

2. 20 1,82 x 10-5

3. 40 2,31 x 10-4

4. 60 3,52 x 10-4

5. 80 7,68 x 10-5

Gambar 4. Konstanta dielektrik elektrolit polimer Kitosan-ZrO2-LiClO4-gliserol

')"'(

"22 ZZC

Z

o

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Dari Gambar 4 terlihat bahwa nilai ε’untuk semua sampel terjadi pada frekuensirendah. Pada daerah frekuensi rendah, nilaiawal permitivitas dielektrik untuk material polarbiasanya tinggi. Pada penelitian ini nilainyameningkat seiring meningkatnya konsentrasiplasticizer. Film elektrolit polimer tanpaplasticizer memiliki konstanta dielektrik2,72x106, mengalami peningkatan menjadi2,83x107 dengan penambahan plasticizersebanyak 80% (b/b). Plasticizer merupakanbahan organik dengan konstanta dielektrik tinggisehingga penambahan plasticizer mengakibat-kan sampel elektrolit polimer semakin polar.Dispersi pada frekuensi rendah disebabkan olehpengaruh muatan ruang yang mengakibatkanterjadi akumulasi pembawa muatan dekatelektroda. Sedangkan pada frekuensi tinggiterjadi pembalikan medan dengan periode tinggidi dekat antar muka (interface). Kontribusipembawa muatan (ion) terhadap konstantadielektrik akan menurun seiring kenaikanfrekuensi. Pada frekuensi tinggi juga terjadihamburan dipol-dipol sehingga tidak mampumengikuti perubahan medan serta adanya efekpolarisasi (Mohamed et al. 2014). Analisisjumlah transferensi ion dilakukan untukpengukuran arus polarisasi dari ion-ion baikkation maupun anion dalam suatu bahan yangtimbul akibat respon ion-ion terhadap bedapotensial yang diberikan. Metode yangdigunakan untuk mengukur jumlah transferensiion ini adalah teknik polarisasi DC (Morni danArof 1999; Sudaryanto, Yulianti, danPatimatuzzohrah 2016). Adapun hasilpengukuran nilai bilangan transferensi padapenelitian ini ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Hasil Pengujian jumlah transferensi ionelektrolit polimer kitosan-ZrO2-LiClO4-gliserol

Gambar 5 menunjukkan bahwa semakintinggi konsentrasi gliserol maka nilai bilangantransferensi meningkat. Penambahan gliserolmeningkatkan derajat disosiasi garam, sehinggameningkatkan jumlah ion yang bergerak dalammatriks polimer. Nilai jumlah transferensi iontertinggi didapatkan dari sampel dengankandungan gliserol 60% dengan jumlahtransferensi ion yang dihasilkan sampel tersebutadalah sebesar 0,85 yang berarti proseskonduksi didominasi oleh kationik, yaitu ion Li+.Sedangkan konduksi anion yang ukurannyalebih besar terhalangi dengan semakin tinggikandungan plasticizer. Selain itu strukturmaterial juga merupakan faktor penentu darikemudahan suatu ion untuk bergerak. Semakinamorf suatu material maka semakin mudah ion-ion bergerak dari satu rantai ke rantai polimerlain dalam suatu sistem elektrolit polimer padat.Hal ini didukung dengan hasil pengamatanmenggunakan XRD dimana pada konsentrasi60% gliserol diperoleh sampel dengan strukturamorf.

KESIMPULANElektrolit polimer padat berbasis komposit

kitosan-ZrO2-LiClO4 yang telah ditambah gliserolsebagai plasticizer telah berhasil dibuat dandipelajari. Penambahan gliserol padakonsentrasi 60% (b/b) telah meningkatkankonduktivitas ionik dari 6,89x10-6 hingga3,52x10-4 S/cm. Penambahan gliserolmempengaruhi sifat intrinsik elektrolit polimerdengan film semakin amorf serta menjadi lebihelastis dan fleksibel. Penambahan gliserol jugameningkatkan jumlah transferensi ion dari 0,4hingga 0,85, sehingga memungkinkan untukdiaplikasikan pada sistem baterai.

UCAPAN TERIMA KASIHPenulis mengucapkan terima kasih

kepada Pusat Sains dan Teknologi Bahan Maju(PSTBM)–BATAN yang telah mendukungpelaksaan penelitian ini melalui pendanaanDIPA tahun 2015 dengan mata anggaran no.4446.007.001.

DAFTAR PUSTAKA

Anitha, A., S. Sowmya, P. T Sudheesh Kumar,S. Deepthi, K. P. Chennazhi, H. Ehrlich,M. Tsurkan, dan R. Jayakumar. 2014.“Chitin and chitosan in selectedbiomedical applications.” Progress inPolymer Science 39 (9). Elsevier Ltd:1644–67.doi:10.1016/j.progpolymsci.2014.02.008.

Aziz, S. B., dan Z.H.Z. Abidin. 2014. “Ion-transport study in nanocomposite solidpolymer electrolytes based on chitosan:Electrical and dielectric analysis.” Journal

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


of Applied Polymer Science 41774: n/a-n/a. doi:10.1002/app.41774.

Buraidah, M H, L P Teo, S R Majid, dan A K ÃArof. 2009. “Ionic conductivity bycorrelated barrier hopping in NH 4 I dopedchitosan solid electrolyte” 404: 1373–79.doi:10.1016/j.physb.2008.12.027.

Deraman, S. K., N. S. Mohamed, dan R. H YSubban. 2013. “Conductivity andelectrochemical studies on polymerelectrolytes based on poly vinyl (chloride)- ammonium triflate-ionic liquid for protonbattery.” International Journal ofElectrochemical Science 8 (1): 1459–68.

Fonseca, C.P., dan S. Neves. 2006.“Electrochemical properties of abiodegradable polymer electrolyte appliedto a rechargeable lithium battery.” Journalof Power Sources 159 (1 SPEC. ISS.):712–16.doi:10.1016/j.jpowsour.2005.10.095.

Harun, N.I., A.M. Ali, A.M.M. Ali, dan M.Z.A.Yahya. 2011. “Conductivity studies oncellulose acetate – ammoniumtetrafluoroborate based polymerelectrolytes” 15.doi:10.1179/143307511X13031890748858.

Kuo, C.W., W.B Li, P.R. Chen, J.W. Liao, C.G.Tseng, dan T.Y. Wu. 2013. “Effect ofPlasticizer and Lithium Salt Concentrationin PMMA- based Composite PolymerElectrolytes” 8: 5007–21.

Liu, H., R. Adhikari, Q. Guo, dan B. Adhikari.2013. “Preparation and characterization ofglycerol plasticized ( high-amylose ) starch– chitosan films.” Journal of FoodEngineering 116 (2): 588–97.doi:10.1016/j.jfoodeng.2012.12.037.

Mohamed, S.A., A.A. Al-Ghamdi, G.D. Sharma,dan M.K. El Mansy. 2014. “Effect ofethylene carbonate as a plasticizer onCuI/PVA nanocomposite: Structure,optical and electrical properties.” Journalof Advanced Research 5 (1). CairoUniversity: 79–86.doi:10.1016/j.jare.2012.11.008.

Morni, N.M., dan A.K. Arof. 1999. “Chitosan–lithium triflate electrolyte in secondarylithium cells.” Journal of Power Sources77 (1): 42–48. doi:10.1016/S0378-7753(98)00170-0.

Navaratnam, S, K Ramesh, dan W J Basirun.2011. “Investigation of ion conductingbehaviour of composite chitosan basedpolymer electrolytes.” Materials ResearchInnovations 15 (1): 184–86.doi:10.1179/143307511X13031890748975.

Noor, M. M., M.A. Careem, S .R. Majid, dan A.K.Arof. 2011. “Characterisation of plasticised

PVDF–HFP polymer electrolytes.”Materials Research Innovations 15 (s2):s157–60.doi:10.1179/143307511X13031890748731.

Prabu, M., S. Selvasekarapandian, A.R.Kulkarni, G. Hirankumar, dan C.Sanjeeviraja. 2010. “Conductivity anddielectric studies on LiCeO2.” Journal ofRare Earths 28 (3): 435–38.doi:10.1016/S1002-0721(09)60128-9.

Rahman, M. Y. A., A. Ahmad, T .K. Lee, Y.Farina, dan H .M. Dahlan. 2011. “Effect ofEthylene Carbonate (EC) Plasticizer onPoly (Vinyl Chloride)-Liquid 50%Epoxidised Natural Rubber (LENR50)Based Polymer Electrolyte.” MaterialsSciences and Application 2 (July): 818–26. doi:10.4236/msa.2011.27111.

Sanyang, M.L., S.M. Sapuan, M. Jawaid, M.R.Ishak, dan J. Sahari. 2015. “Effect ofPlasticizer Type and Concentration onTensile, Thermal and Barrier Properties ofBiodegradable Films Based on SugarPalm (Arenga pinnata) Starch,” 1106–24.doi:10.3390/polym7061106.

Schnürch, A.B., dan S. Dünnhaupt. 2012.“Chitosan-based drug delivery systems.”European Journal of Pharmaceutics andBiopharmaceutics 81 (3): 463–69.doi:10.1016/j.ejpb.2012.04.007.

Shukur, M. F., Y.M. Yusof, S.M.M. Zawawi, H.A.Illias, dan M.F.Z. Kadir. 2013.“Conductivity and transport studies ofplasticized chitosan-based protonconducting biopolymer electrolytes.”Physica Scripta T157: 14050.doi:10.1088/0031-8949/2013/T157/014050.

Stephan, A.M., dan K. S. Nahm. 2006. “Reviewon composite polymer electrolytes forlithium batteries.” Polymer 47 (16): 5952–64. doi:10.1016/j.polymer.2006.05.069.

Subramanian, Selvasekarapandian, dan VinothPandi. 2014. “Preparation andcharacterization of PVA complexed withamino acid, proline,” no. July.doi:10.1007/s11581-014-1206-0.

Sudaryanto, E. Yulianti, dan Patimatuzzohrah.2016. “Structure and properties of solidpolymer electrolyte based on chitosan andZrO2 nanoparticle for lithium ion battery.”In AIP Conference Proceeding,1710:020003–1. doi:10.1063/1.4941464.

Tripathi, S., G.K. Mehrotra, dan P .K. Dutta.2008. “Chitosan based antimicrobial filmsfor food packaging applications,” no. 93:1–7.

Winie, Tan, N. S M Hanif, C. H. Chan, dan A. K.Arof. 2014. “Effect of the surfacetreatment of the TiO2 fillers on the

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


properties of hexanoylchitosan/polystyrene blend-basedcomposite polymer electrolytes.” Ionics 20(3): 347–52. doi:10.1007/s11581-013-0983-1.

Yahya, M. Z. A., dan A .K. Arof. 2003. “Effect ofoleic acid plasticizer on chitosan – lithiumacetate solid polymer electrolytes” 39:897–902. doi:10.1016/S0014-3057(02)00355-5.

Yulianti, E., J. Ginting, dan Sudaryanto. 2015.“Pengaruh Penambahan Garam GaramLitium Terhadap Sifat Elektrolit Padat

polimer Berbasis Kitosan.” Jurnal SainsMateri Indonesia 16: 133–38.

Yulianti, E., R.D. Saputri, S. Sudaryanto, H. Jodi,dan R. Salam. 2013. “Pembuatan BahanPolimer Elektrolit Padat BerbasisNanokomposit Kitosan Montmorilloniteuntuk Aplikasi Baterai.” Jurnal Kimia danKemasan 35 (2): 77.

Yulianti, E, A Karo Karo, dan L Susita. 2012.“Synthesis of Electrolyte Polymer Basedon Natural Polymer Chitosan by IonImplantation Technique” 4: 202–7.doi:10.1016/j.proche.2012.06.028.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Synthesis And Characterization Of Superabsorbent…..Erizal et al. 9

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF SUPERABSORBENTSODIUM ALGINATE-g-POLY (POTASSIUM ACRYLATE)

HYDROGELS PREPARED BY USING GAMMA IRRADIATION

Erizal1, Fajar Lukitowati1, Intan Oktaviani2, Dhena Ria Barleany3,Basril Abbas1 and Sudirman 4

1Centre for Application of Isotopes and Radiation, Jl. Lebak Bulus Raya No.49 Jakarta 12070.2Faculty of Pharmacy and Science, University Muhammadyah, Prof.Dr.Hamka

Jl. Delima II/IV, Klender Jakarta 134603Dept. Chemical Engineering, University Sultan Ageng Tirtayasa

Jl.Jend.Sudirman KM.3, Cilegon-Banten 424354Center for Science and Technology of Advanced Materials, Puspiptek, Serpong, Tangerang

E-mail: [email protected]

Received : 24 Maret 2017; revised : 10 April 2017; accepted : 29 Mei 2017

ABSTRACT

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF SUPERABSORBENT SODIUM ALGINATE-g-POLY(POTASSIUM ACRYLATE) HYDROGELS PREPARED BY USING GAMMA IRRADIATION. The aim of thisresearch was to use gamma rays as sources for the preparation of superabsorbent hydrogels through radiationinduced copolymerization. A series of superabsorbent hydrogels were prepared from aqueous solutioncontaining partially neutralized acrylic acid (15%) with different sodium alginate (NaAlg) concentrations (0.5% to1.5%) by ionizing gamma irradiation (10 kGy to 40 kGy) at room temperature. The effect of NaAlg concentrationand irradiation doses on the water absorption behavior of the obtained hydrogels was investigated. The structuralchanges of hydrogels were characterized using Fourier Transform Infrared (FTIR) whereas the morphologies ofhydrogels were examined using Scanning Electron Microscope (SEM). The results showed the swelling ofhydrogel in water and NaCl solution increases with increasing NaAlg concentration and decreases withincreasing irradiation dose up to 40 kGy. The extend of gel fraction increases as a function of NaAlgconcentration. The results of FTIR analysis revealed that acrylic acid and sodium alginate had been successfullygrafted, while SEM examination showed that the hydrogels demonstrated large numbers of pores-.

Keywords: Hydrogel, Superabsorbent, Sodium alginate, Irradiation, Grafting

ABSTRAK

SINTESIS DAN KARAKTERISASI HIDROGEL SUPERABSORBENT NATRIUM ALGINATE-G-POLY (KALIUMAKRILAT) MENGGUNAKAN IRADIASI GAMMA. Tujuan penelitian adalah memanfaatkan sumber radiasigamma untuk membuat hIdrogel superabsorben melalui reaksi induksi kopolimerisasi. Satu seri hidrogelsuperabsorben disintesis dari campuran asam akrilat yang dinetralkan sebagian dengan beragam konsentrasi(0,5% sampai 1,5%) natrium alginat (NaAlg) dan diiradiasi pada beragam dosis (10 kGy sampai 40 kGy) padasuhu kamar. Pengaruh konsentrasi NaAlg dan dosis iradiasi terhadap kemampuan menyerap air hidrogeldiinvestigasi. Perubahan struktur kimia hidrogel diukur menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR)sedangkan morfologi hidrogel diuji dengan Scanning Electron Microscope (SEM). Nisbah penggembunganhidrogel dalam air dan larutan NaCL meningkat dengan meningkatnya konsentrasi NaAlg dan menurun denganmeningkatnya dosis iradiasi hingga 40 kGy. Fraksi gel hidrogel meningkat sebagai fungsi waktu. Hasil pengujianspektrum FTIR mengkonfirmasi kemungkinan terjadinya reaksi pencangkokan antara asam akrilat denganNaAlg, dan hidrogel berpori-pori relatif besar ditunjukkan dari hasil pengujian SEM.

Kata kunci: Hydrogel, Superabsorben, Natrium alginate, Iradiasi, Cangkok

INTRODUCTION

Nowadays, the need to the materials thathave good performance in absorbing a largeamount quantity of water or liquid very interes-ting objects for researchers. One of such ma-

terials is the synthetic hydrogel matrices whichcomprise water insoluble, but water swellablecrosslinked hydrophilic polymers. These mate-rials are known as hydrogel superabsorbent

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


(HSA), originated in the United States as waterretention agents in agriculture, and developed inJapan in middle 1970s in the personal care andhygienic products such as surgical pads, hot andcold theraphy packs, medical waste solidifica-tion, disposable diapers and sanitary napkins(Buchholz and Graham 1998). Moreover, theyare used as artificial soils for hydrophonics in soilconditioning, as drug delivery systems agents forpharmaceuticals or agrochemicals and thenumerous applications (Abd El-Rehim et al.2004; Chang et al. 2010; Hosseinzadeh et al.2004; Paulino et al. 2006; Li et al. 2007;Barleany et al. 2013; Erizal et al. 2010; Tomar etal. 2007; Bakass et al. 2002).

In recent years, research on HSA havebeen intensively focused on some types of basicmaterials such as acrylic acid (AA) and acryl-amide (AAM) monomers and its copolymers(Chang et al. 2010). However, the disadvantageof HSA based on monomers/polymers syntheticthat is not biodegradable which will causeenvironmental problems. Hence, thedevelopment of multi-component super-absorbent derived from natural polymer and eco-friendly additives is subject of great interest dueto their unique commercial and environmentadvantages and such materials have also beenhonored as the material families of “in greeningthe 21st century materials world “

Biodegradable polymers have been usedfor the preparation of hydrogels. Among thesecompounds, alginates as naturally occur-ringpolysaccharides is very attractive, because itsmay form physical gels under specific conditions.Alginate, a water-soluble linear polymer obtainedfrom brown algae, is composed of (1–4)-b-D-mannuronic acid (M) and (1–4)-a-L-guluronicacid (G) units in the form of homopolymeric(MM- or GG-blocks) and heteropolymericsequences (MG- or GM-blocks). Based on theirgelling ability, stabilizing properties and highviscosity in aqueous solutions, alginates andtheir derivatives like sodium alginates are widelyused in the food, cosmetics and pharmaceuticalindustries. In addition, NaAlg can be easilymodified through various chemical or physicalmethods such as grafting copolymerization withhydrophilic vinyl monomers (Isiklan et al. 2010),polymer blending and compounding with otherfunctional components (Hua and Wang 2009).The physico-chemical properties of NaAlg isalmost dominated from their functional groups(–OH and –COO-) that have great affinity forwater molecules. Therefore, it is expected thatthe new of HSA with improve structure andperformance can be developed by the effectivecombination of AA with NaAlg via gammaradiation technique.

In the present work, a series hydrogelsuperabsorbent of copoly (AA)-NaAlg containing15% AA with different NaAlg concentrations

(0.5% until 1.5%) were prepared using gammairradiation in the range from 10 kGy up to 40 kGy(dose rate. 5 kGy/h). Effect different NAAlgconcentrations and irradiation doses on swellingratio was in-vesttigated, and gel fraction wasdetermined gravimetrically from the obtainedhydrogels.The chemical changes of hydrogelswas characterized by using FTIR and SEM.

MATERIAL AND METHODE

MaterialAcrylic acid in glacial form was purchased

from Merck, Damrstadt, Germany and wasstored in a refrigerator before use. Potassiumhydroxide (KOH) was obtained from Merck andused for partially neutralization of acrylic acid.Sodium chloride (NaCl) was also purchasedfrom Merck. Sodium Alginate was obtained fromKeshida, Japan. Distilled water was used in thepolymerization and swelling experiment. All ofthe reagents were analytical grade used withoutpurification.

CharacterizationIn order to confirm the crosslinking of the

hydrogels, the characterization was performedby using Fourier Transform Infra Red (FTIR),Shimadzu Prestige-21, spectrometer model 800series Japan. The surface morphology ofhydrogels was studied by using filed emissionScanning Electron Microscope (SEM) using JSM6510 equipment (JEOL, Japan), with operatingvoltage of 30 kV. Samples of hydrogels wereimmersed in distilled water at room temperatureuntil reached maximum swelling, then frozenat -80oC and lyophilized. The freeze dryinghydro-gels were fixed on brass holder andcoated by sputtering with a thin Au layer in orderto avoid charging effects.

Preparation of hydrogelsCrosslinked hydrogels were prepared by

using gamma radiation from cobalt -60. A seriesacrylic acid solution were prepared from 15 mLacrylic acid dissolved in 50 mL distilled water,and then partially neutralized with KOH at adegree neutralization 0.50 (mole,%). NaAlgsolution (50 mL) at different concentrationsranging from 0.5% up to 1.5 % were poured intothe acrylic acid solution, then homogenized,respectively.The mixture solutions were pouredinto double polypropylene (PP), packed, thenirradiated using gamma rays at the dosesranging from 10 kGy up to 40kGy (dose rate5 kGy/h) at room temperature in the irradiatorPanorama, CAIR BATAN, Jakarta. Thehydrogels were dried at 60 oC for 48 h, andmilled up to 60 mesh until 80 mesh.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Swelling measurementsSwelling ratio of HSA were determined by

using gravimetric method. The dried HSA (Wo)in distilled water (or other solution), shaked with400 rpm rate at interval time in the range ofseconds or minutes at room temperature. At apredetermined time interval, the water containingthe swollen HSA were filtered using stainlesssteel sieves(± 200 mesh) and the hydrogels we-re hanging for approximately 1 h until no morewater drop off. The remaining volume of waterwas collected and water absorption of hydrogelswas measured as Wt. Swelling ratio of hydrogelscalculated as follows

Swelling ratio= WtW0

(1)

Where W0 and Wt are the weights of driedhydrogel and water absorption (g) at time t.Equlibrium degree swelling (EDS) of HSA weredetermined after the dried samples were swollenat 24 h immersing time in destilled water. TheEDS and swelling ratio of hydrogels in salinesolution was calculated using swelling ratioequation as described above (eq.1).

RESULT AND DISCUSSION

Swelling of hydrogelsEffect of sodium alginate concentration on

the swelling capacity of NaAlg-g-poly(potassium acrylate) superabsorbent hydrogelsas a function of immersion time is presented inFigure 1. It can be seen that at an initialimmersion times at 15 sec, all the hydrogelsshow remarkable high water absorption capacityranging from 250 g/g to 330 g/g. With increasingimmersion time up to 360 sec and sodiumalginate concentration from 0.5 up to 1.5 %, theswelling ratios of hydrogels gradually increasesand then reached a cons-tant value in the rangeof 300 g/g - 450 g/g.

Sodium alginate (NaAlg) is known aspolysaccharides derivative compoundsconsisting of a large number free hydroxyl (OH)and carboxyl (COOH) groups along its polymerbackbones which makes it a better candidate forchemical modification (Lee and Mooney 2012).In addition, monomer acrylic acid which has onedouble bond active and carboxyl (COOH) ashydrophilic groups are easily binding withhydroxyl groups of water molecules to formhydrogen bonds. However, when partiallyneutralized acrylic acid irradiated in aqueoussolution crosslinked polymer occurs. However,when the NaAlg solution was mixed with acrylic

acid solution, the hydrogen bonding will occursbetween of these two compounds and NaAlgdissolved in acrylic acid solution. So, when anaqueous solution of acrylic acid (AA) in thepresence NaAlg was irradiated using gammarays, the radical polymerization reaction willoccur in aqueous solution. Some researcherreported the possible mechanisms reaction ofirradiated acrylic acid in aqueous solution (Erizalet al.2015) and reactions between poly (acrylicacid) with natural polymers (Davidenko et al.,2007, Trong et al. 2002). Therefore, thepresumptive mechanism reactions for thepreparation of hydrogels of NaAlg-g- poly-(potassium acrylate) is illustrated in Figure 2 andFigure 3.

The partially neutralized of acrylic acid willchange to become its radicals and thenpolymerized to be such as homopolymers (eq. 4)and cross-linked copolymers (eq.5). At the sametime, the NaAlg was also underwent the effect ofgamma irradiation and then formed its radicals(eq.6). Because of the copolymer acrylic acidradicals relatively stable, it will graft onto NaAlgpolymer radicals to form crosslinked structures(eq.7). As a result, the anions and its moleculesof poly(acrylate acid) along polymer backbonesinteracts with hydroxyl groups of sodium alginatethrough hydrogen bonding (Figure 3) and theratio swelling of hydrogels decreased. Incontrast, when the sodium alginateconcentration increased in the mixture, theswelling ratio increased caused of the increasehydroxyl groups in the hydrogel matrices.

Figure 1. Effects of immersing time on the swellingratio of NaAlg -g- poly (potassium acry-late) hydrogels at different NaAlgconcentrations (0.5% until 1.5%) preparedat irradiation dose 10 kGy.

4003002001000

400

200

0

Time, Second (s)

Sw

ellin

gra

tio(g

/g)

0.5 % NAAlg

1.0 % NaAlg

1.5 % NaAlg

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Figure 2. The presumptive mechanism reaction of potassium acrylate irradiated by using gamma rays(Erizal et .al. 2015)

Figure 3. The possible mechanisms reaction for the synthesis of NaAlg -g- poly (potassium acrylate) copolymershydrogels via gamma radiation.(Trong et al. 2002)

Gel Fraction of hydrogelsThe gel fraction parameter of hydrogels is

indirect reflection the efficiency of irradiationsynthesis reactions and degree crosslinking ofhydrogels. The effect of NaAlg concentrations onthe gel fraction of hydrogels prepared usingirradiaton dose at 10 kGy is shown in Figure 4.It can be seen that with increasing NaAlgconcentrations from 0% up to 1.5%, the gelfraction of hydrogel increases up toapproximately 90%. Figure 4. Effect NaAlg concentrations on gel action of

hydrogels prepared using irradiation at10 kGy

CH2=CH-CO

OH

H2C= C- COK

O+ H2O (1)

acrylic acid potassium acrylate

H2O

Co-60

H + OH (2)

HCH2=CH-C=O

OKCH3-CH-C=O

OK(3)

CH3-CH-C=O + CH3- CH-C=O

OK OK

CH2-CH2

C=O

OK

n(4)

homopolymer

CH3-CH-C=OOH

+OK

CH3-CH-C=O

HO O

n m

OKO

crosslinking

(5)

+ KOH

potassium acrylic

o oo

n

o o o

n

Co-60

radicals

H2O

o o o

n

o o o

n

o o o

n

o o o

n

poly( potassium acrylate)

sodium alginate

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


It is indicated that NaAlg molecules can becrosslinked with acrylic acid through radiationprocessing effectively. In addition, the rest of themixture around 10% might be remaining asunreacted products such as dissolvedmonomers, peroxides, and unreacted NaAlgpolymers.

EDS of hydrogelsWhen the hydrogels are immersed in

water, the surfaces area of hydrogels will becontacted and wetted by water. Interactionsbetween water and hydrogel are occurred viahydrogen bonding or ionic bond. The coil ofhydrogels gradually loosen its structure, whichmakes the possibility interaction between waterand hydrogels increases then the pores ofhydrogel gradually opened. As the results, waterwill in and out from the pores of hydrogels andthen at a certain time are reached equilibriumcondition called as equilibrium degree of swelling(EDS). The effect of different irradiation doseson the EDS of hydrogels measured at 24 h isshown in Figure 5. With increasing irradiationdose up to 40 kGy, the EDS of hydrogelsdecreases from 600 g/g up to 450 g/g. It isindicated with increasing irradiation dose, thecrosslink density of hydrogels increases and thecapacity of hydrogels to absorp water decrease.

Swelling hydogel in the physiologis solutionIn general, the aim of the prepared of

hydrogels superabsorbent in the world wasmainly for the application as baby diapers. TheHSA used for baby diapers segment is growingat CAGR of 5.2% and constitutes a significantpart of overall superabsorbent polymer marketresearch. Morever, swelling capacity ofsuperabsorbent hydrogels are normally tested insalt solutions which is the one of importantparameters in many practical applications suchas personal hygiene products and water releasesystems in agriculture. In general, the swellingcapacity of hydrogels in NaCl solution decreasedcompared to the swelling values in distilledwater. This is because in salts solution theosmotic pressure resulting from the difference inthe mobile ion concentration between gel andthe aqueous phases is decreased andconsequently the absorbency amounts arediminished. However, the hydrogels with higherswelling capacity in salts solution will bepromising products in the future for diapers inparticularly..

In this experiment, the effect Na Algconcentrations on the swelling of hydrogels in0.9% aqueous NaCl solution is presented inFigure 6. It can be seen that with increasingNaAlg concentration up to 1.5%, the swellingratio of hydrogels increases up to approximately40%. It suggests that the swelling ratios ofhydrogels in NaCl solution indirectly followed the

Figure 5. The effect irradiation dose on theequillibrium degree swelling of hydrogels with 0.5%NaAlg concentration prepared by using gammairradiation

Figure 6. The effect of NaAlg concentrations on theswelling hydrogels in 0.9% NaCl solution.The hydrogel with NaAlg 0.5% prepared byusing gamma at a dose of 10 kGy

ability of hydrogels to absorb water, whichmakes the swelling ratio of the hydrogelincreased as the NaAlg concentration in thehydrogel increased.

Wang et al, 2010, reported that waterabsorption of poly(sodium acrylic)-g-sodiumalginate hydrogels in water and saline solutionwas also greatly improved with increasing thecontent of NaAlg up to 11.08 wt% and beyond11.08 wt%, the water absorption of hydrogelsreduced.

FTIR CharacterizationThe Fourier transform infrared (FTIR) of

the sodium alginate (NaAlg) and poly (acrylicacid)-g-NaAlg hydrogels were recorded andcompared (Figure 7). Spectrum NaAlg (Fig 7a)showed impor-tant absorption bands regardinghydroxyl-,ether,and carboxylic functional groups.Stretching vibrations of O-H bands of alginateappeared in the range 3000 cm-1 until 3600 cm-1.Stretching vibrations of aliphatic C-H wereobserved at 2920 cm-1 until 2850 cm-1, observed

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


bands in 1649 cm-1 and 1640 cm-1 wereattributed to asymmetric and symmetricstretching vibrations of carboxylate salt ion,respectively. Comparing with the spectrum ofNaAlg, the spectrum NaAlg (Figure 7b) showedthe absorption bands at 1612 cm-1 and1417 cm-1 for the -COO shift to the bands at947 cm-1 and 892 cm-1,respectively, and theabsorption spectrum at 947 and 892 cm-1

disappeared in the IR spectrum of NaAlg–g-poly(potassium acrylate) suggesting the graftingreaction of acrylic acid on NaAlg (Hua and Wang2009).

SEM photographof HSAThe SEM photograph provides the pores

geometry and size related to their specificlocation of the hydrogels. Therefore, it givesrelevant information the homogeneity and

heterogenity of the hydrogels network. For thispurpose SEM pictures of hydrogel whichcontents 0.5% NaAlg concentration prepared byusing gamma irradiation were taken at thesurface and interior of the hydrogels are shownin Figure 8. It can be seen that the hydrogel iscovered by irregular pores with sizes rangingfrom 7.5 µm up to 100 µm, and in some placescovered by a thin skin of polymer. The presenceof a polymeric skin has been describe for otherhydrogel, and is probably related to the collapseof surface pores by a freeze drying processmainly in the hydrogels with large pores and thinwalls. The pores of hydrogels provide waterabsorbing sites and resulting the penetration ofwater into the hydrogels network becomes easyand the swelling capacity of the resultanthydrogel enhanced substantially.

Figure 7. FTIR spectra of the polymers a) NaAlg; b) NaAlg-g-poly (potassium acrylate) copolymer

Wavenumbers (cm-1)bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Figure 8. The scanning micrograph of the surface of NaAlg-g- (potassium acrylate) hydrogels prepared by usingirradiation were taken with a magnification ; a) 350x and b) 1500x (the scale bar are 50 µm and 10 µm)

CONCLUSION

Superabsorbent hydrogels copoly(acrylic acid)-NaAlg can be synthesized throughgamma irradiation. The swelling behavior andgel fraction of HSA dependent on NaAlgconcentration and irradiation dose. Withincreasing NaAlg content in hydrogels, theswelling capacity of hydrogels in saline solutionis increased. SEM micrograph showed largepore of hydrogels.

AKCNOWLEGDMENT

We wish to thank to Mr. Bonang for hisvaluable technical support on this researchproject specially of sample preparation forirradiation and Drs. Sulistioso G.S. for his SEMmeasurements.

REFERENCES

Abd El-Rehim, H.A., E.S.A. Hegazy, and H. L.Abd El-Mohdy 2004. Radiation synthesisof hydrogels to enhance sandy soil, waterretention and increase plant performance.Journal applied polymer science 93:1360-137.

Buchholz, F.L. and A.T. Graham .1998. Modernsuper-absorbent Polymer Technology.New York: Wiley VCH.

Bakass, M., A. Mokhlisse, and M. Lalleman.2002. Absorption and desorption ofliquid water by a superabsorbentpolymer. Effect of polymer in the dryingof the soil and quality of certain plants.Journal applied polymer science 83:234-243.

Barleany D.A., Sofiyati, Unayah, and Erizal.2013. The application of superabsorbenthydrogels copoly (acrylic acid – hydroxyethyl acrylic) prepared using gammaradiation for Cu 2+ ions adsorption in

aqueous solution. Journal of wastemanagement tecnology 16: 63-72

Chang C., B. Duan, J. Cai, and L. Zhang. 2010.Superabsorbent hydrogel based oncellulose for smart swelling and control-able delivery. European polymer journal46: 92–100

Davidenko,N., C.Peniche, J.M.Díaz, J.SanRoman and R. Sastre. 2007.Photopolymerisation of acrylic acid andchitosan gels (I). Influence ofpreparation method on the formationand kinetic behaviour of interpenetratingcomplexes. Latin american appliedresearch 37: 247-253.

Erizal. 2010. Synthesis and characterization ofsuperabsorbent hydrogels poly(acryl-amide-co- acrylic acid) using radiationtechniques. A Scientific journal ofapplication Isotopes and Radiation 6(2):105-116.

Erizal, E., B.Abbas, S.G. Sukaryo, D.R.Barleany.2015. Synthesis and CharacterizationSuperabsorbent Hydrogels of PartiallyNeutralized Acrylic Acid Prepared UsingGamma Irradiation; Swelling AndThermal Behavior. Indonesian journal ofchemistry 15(3): 281-287.

Hosseinzadeh,H., A.Pourjavadi and J.Zohuriaan.2004. Modified carrageenan. 2Hydrolyzed crosslinked kappacarrageenan-g –PAAm as a novel smartsuperabsorbent hydrogel with low saltsensitivity. J. Biomater Sci. Polym.15(12): 1499-1511.

Hua, S. and A.Wang. 2009. Synthesis, charac-terization,and deswelling behavior ofsodium alginate-g-poly-(acrylic acid)/-sodiumhumate superabsorbent.Carbohy-drate polymers 75: 79-84.

Isiklan,N., F.Kursun, M.Inal. 2010. Graftcopolymerization of itaconic acid onto

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


sodium alginate using benzoyl peroxide.Carbohydrate polymers 79(3): 665-672.

Lee, K.Y. and D.J.Mooney. 2012. Alginate:Properties and Biomedical Applications.Progress Polym.Sci. 37(1): 106-126.

Li, A., J.Zhang, and A.Wang. 2007. Utilization ofstarch and clay for the preparation ofsuperabsorbent composite. Bioresourcetechnology 98: 327-333.

Paulino, A.T., R.A.Guilorme, G.M.Compesse,E.Z.Muniz, and J.Nozaki. 2006.Removal of methylene blue from anaqueous media using superabsorbenthydrogel supported on modifiedpolysaccharide. Journal colloid interfacescience 30: 55-62.

Tomar, R.S., I.Gupta, R.Singhal, and A.K.Nagpal, 2007. Synthesis of poly-

(acrylamide co-acrylic acid)-basedsuperabsorbent hydrogels by gammaradiation: study of swelling behaviourand network para-meters. DesignedMonomers and Poly-mer 10: 49-66.

Trong, M.D. Y.C. Chung, and Y.C. Wen. 2002,studies on degradation behavior ofChitosan -g- poly (acylic acid) copoly-mers, Tamkang journal science andengineering 5(4): 235-240’

Wang, W. and A. Wang. 2010. Synthesis andswelling properties of pH-sensitive semi–IPN superabsorbent hydrogel based onsodium alginate-g-poly (sodium acrylate)and polyvinylpyrrolidone, CarbohydratePolymers 80: 1028-1036.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Pembuatan Plastik Biodegradable .... Tengku Rachmi Hidayani et al. 17

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABLEDARI LIMBAH POLIPROPILENA DAN PATI BIJI DURIAN

DENGAN PENAMBAHAN MALEAT ANHIDRIDA SEBAGAI AGENPENGIKAT SILANG


Politeknik ATI Padang, Jalan Bungo Pasang Tabing Padang 25171


Received: 19 Desember 2016; revised: 26 Februari 2017; accepted: 31 Maret 2017

ABSTRAK

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI PLASTIK BIODEGRADABLE DARI LIMBAH POLIPROPILENA DANPATI BIJI DURIAN DENGAN PENAMBAHAN MALEAT ANHIDRIDA SEBAGAI AGEN PENGIKAT SILANG.Penelitian dilakukan untuk menghasilkan plastik biodegradable dari pencampuran limbah polipropilena dan patibiji durian dengan menambahkan maleat anhidrida sebagai agen pengikat silang dan benzoil peroksida sebagaiinisiator. Plastik polipropilena yang digunakan bersumber dari limbah plastik polipropilena yang ada di pasarandikenal sebagai plastik gula. Pati biji durian didapatkan dengan metode perendaman dengan air sadah danpengendapan dengan akuades. Pada penelitian ini, dilakukan dengan berbagai variasi bahan yang ditambahkandengan perbandingan tertentu yaitu berturut-turut limbah polipropilena, pati biji durian, maleat anhidrida, danbenzoil peroksida yaitu (94:6:1), (94:6:1:1), (94:6:2:1), dan (94:6:3:1). Metode pencetakan plastik biodegradabledilakukan dengan metode kempa tekan. Plastik biodegradable dikarakterisasi dengan analisis sifat mekanikberupa uji tarik dengan menggunakan acuan standar ASTM D – 1822 type L, analisis biodegradablemenggunakan metode gravimetri berdasarkan penurunan masa plastik setelah penanaman selama 1 bulan, dananalisis gugus fungsi dengan uji Fourier Transform Infra Red (FTIR). Dari hasil penelitian didapatkan kondisioptimum plastik biodegradable yang dihasilkan pada perbandingan limbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida, dan benzoil peroksida adalah (94:6:1:1) dengan nilai kekuatan tarik 9,81 N/m2 dan kemuluran0,5625%, penurunan masa dari analisis uji biodegradable sebesar 9,08%, dan interaksi kimia dari plastikbiodegradable yang dihasilkan dapat dilihat berdasarkan hasil analisis dengan FTIR ditemukan bilangangelombang yang menunjukkan gugus fungsi yang khas untuk menunjukkan ikatan antara limbah plastikpolipropilena yang dicangkok dengan maleat anhidrida dengan bantuan inisiator benzoil peroksida dan pati bijidurian.

Kata kunci : Plastik biodegradable, Limbah plastik polipropilena, Polipropilena, Polipropilena-g-MA, Pati

ABSTRACT

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF BIODEGRADABLE PLASTIC FROM WASTEPOLYPROPYLENE AND DURIAN SEED STARCH WITH MALEIC ANHYDRIDE ASCROSSLINKING AGENT ADDITION. The study was conducted to produce biodegradable plastics frompolypropylene waste mixed with durian seeds starch using maleic anhydride as a crosslinking agent and benzoylperoxide as an initiator. The polypropylene waste was obtained in the market known as the sugar plastic. Starchfrom the durian seed was obtained by soaking the durian seeds with water through precipitation method. In thisstudy, the biodegradable plastic compositions were varied at certain ratio of polypropylene waste, starch fromdurian seeds, maleic anhydride, and benzoyl peroxide, namely (94: 6: 1), (94: 6: 1: 1), (94: 6: 2: 1), and (94: 6: 3:1). The biodegradability of the plastics was characterized through mechanical properties (ASTM D - 1822 type L),gravimetric method based on reduction of plastics period after planting for 1 month, and functional groups usingFourier Transform Infrared (FTIR) test. The results showed that the optimum conditions of biodegradable plasticswaste occurred in the composition of (94: 6: 1: 1) with a tensile strength of 9.81 N/m2 and elongation 0.5625%, adecrease in future of test analysis biodegradable at 9.08%. Chemical interactions of biodegradable plasticsexamined using FTIR revealed a wave number that showed typical functional groups with the bond between thepolypropylene waste grafting with maleic anhydride with the aid of benzoyl peroxide initiator and starch durianseeds.

Key words: Plastics biodegradable, Polypropylene waste, Polypropylene, Polipropylene-g-MA, Starch

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

J. Kimia Kemasan, Vol.39 No.1 April 2017 : 17-24 18

PENDAHULUAN

Plastik biodegradable yang mengandungpati/amilum dapat didegradasi oleh bakteripseudomonas dan bacillus yang memutus rantaipolimer menjadi monomer-monomernya (Kaplanet al. 2004). Senyawa-senyawa hasil degradasipolimer selain menghasilkan karbondioksida danair, juga menghasilkan senyawa organik lainyaitu asam organik dan aldehida yang tidakberbahaya bagi lingkungan. Plastik berbahandasar pati/amilum aman bagi lingkungan.Sebagai perbandingan, plastik tradisionalmembutuhkan waktu sekitar 50 tahun agar dapatterdekomposisi alam, sementara plastik dengankandungan pati/amilum dapat terdekomposisi 10sampai dengan 20 kali lebih cepat dibandingkandengan plastik konvensional yang ada. Hasildegradasi plastik ini dapat digunakan sebagaimakanan hewan ternak atau sebagai pupukkompos (Yuniarti 2010).

Adanya penumpukan limbah plastikpolipropilena di alam, maka pada penelitian inilimbah polipropilena dipilih sebagai matriks,serta memiliki keunggulan harganya yang murahdan memiliki sifat spesifik yang berkualitastinggi, dan besarnya jumlah limbah polipropilenadi alam (Latief 2011). Pati merupakan polimeralami yang bersifat biodegradable. Denganmenambahkan pati ke dalam polimer sintesismaka diharapkan plastik yang dihasilkan dapatterdegradasi secara alami. Plastik biodegradableberbahan dasar pati dapat didegradasi olehbakteri dengan cara memutus rantai polimermenjadi monomer-monomernya.

Pati dapat diperoleh dengan caramengekstrak dari bagian beberapa tanamanseperti akar, umbi, batang, dan biji-bijian(Khoramnejadian 2013). Penelitian tentangpembuatan plastik biodegradable telah dilakukandengan menggunakan pati dari berbagaitumbuhan diantaranya buah pisang dengan hasilmaksimum yaitu dengan penambahan patipisang sebanyak 2 gram dengan degradability0,007 mg/hari (Ningsih 2012), kulit singkongdengan variasi maksimum 7:3 dengan bahanpolimernya dengan penurunan masa0,09 mg/hari (Yuniarti 2010).

Salah satu sumber pati yang ada saat iniadalah biji durian. Biji durian saat ini belumdapat dimanfaatkan secara luas. Setiap 100 gbiji durian mengandung 51 g air; 46,2 gkarbohidrat; 2,5 g protein; dan 0,2 g lemak.Kadar karbohidrat biji durian ini lebih tinggidibandingkan dengan singkong 34,7% maupunubi jalar 27,9%. Kandungan karbohidrat yangtinggi ini memungkinkan pemanfaatan biji duriansebagai bahan pengganti sumber karbohidratyang ada dalam bentuk tepung (Djaeni danPrasetyaningrum 2010). Isolasi pati biji duriantelah dilakukan dengan cara pembuangan kulitari biji durian yang kemudian dilanjutkan dengan

perendaman dengan kapur sirih danpenghancuran menjadi tepung pati denganpersen rendemen 30% (Ummah 2013).

Nirmala et al. (2014) telah melakukanpenelitian dengan mencampurkan limbah plastikpolipropilena dengan pati biji durian, denganberbagai variasi komposisi massa, dimanadiperoleh hasil yang optimum antara limbahplastik polipropilena dengan pati biji durian padaperbandingan 94:6 yang memiliki kekuatan tarik25,722 N/m2 dan nilai perpanjangan putus5,292%, namun campuran limbah plastikpolipropilena dengan pati biji durian tidakhomogen. Penelitian pencampuran limbahplastik dengan pati biji durian telah dilakukanHidayani et al. (2015) tanpa penambahan agenpengikat, terlihat adanya interaksi fisika yangterjadi antara limbah plastik polipropilena danpati biji durian, namun interaksi kimia tidakterlihat. Hal ini kemungkinan terjadi karenapolipropilena memiliki sifat yang sulit berikatandengan zat lain karena gugus ujungnya tertutupuntuk gugus lain, yang mengakibatkandiharuskannya melakukan modifikasi terhadappolipropilena agar mendapatkan adanyainteraksi kimia yang diharapkan dapatmembantu mempercepat proses biodegradasi(Ningsih 2012). Untuk mengatasi hal tersebut,perlu dilakukan fungsionalisasi polipropilenadengan melakukan suatu reaksi grafting dengansuatu monomer tak jenuh seperti contohnyamaleat anhidrida (MA), asam akrilat danberbagai turunannya, dengan menambahkanperoksida sebagai bahan inisiator(Inggaweni dan Suyatno 2015).

Fungsionalisasi polipropilena denganmaleat anhidrida dilakukan dengan inisiatorbenzoil peroksida untuk memotong rantaipanjang polipropilena. Grafting maleat anhidridake dalam campuran tersebut bertujuan untukmenghasilkan polipropilena dengan beratmolekul lebih rendah dan tingkat kepolarannyameningkat. Perbandingan optimum penambahanmaleat anhidrida adalah sebanyak 2% daninisiator benzoil peroksida sebanyak 1%(Hidayani 2012).

Berkaitan dengan proses grafting,Matondang (2013) telah melakukan penelitianinteraksi kimia dari pati sagu kelapa sawitdengan polipropilena grafting dengan maleatanhidrida. Metode ekstraksi pati perendamandengan air sadah dan pengendapan dengan air.Pencampuran pati dengan bahan plastikberkisar antara 0,5% sampai dengan 4% dariberat plastik biodegradable yang dihasilkandengan sifat mekanis yang paling maksimumdimana harga tensile strength 16,010 N/m2 danelongation at break 8,5937%. Jumlah pati darikelapa sawit kecil, maka dibutuhkan sumber patidari bahan lain.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Dalam penelitian ini, dilakukan suatupenelitian pembuatan plastik biodegradable darilimbah plastik polipropilena dengan pati bijidurian dengan penambahan maleat anhidridadan benzoil peroksida sebagai agen pengikatsilang. Ekstraksi pati biji durian menggunakanmetode perendaman dengan kapur sirih danpengendapan dengan air, serta prosespencetakan plastik biodegradable denganmetode kempa tekan (hot press). Hasil plastikdilakukan karakterisasi dengan analisis sifatmekanik dengan uji tarik dan kemuluran, analisiskemampuan terurai dengan uji biodegradable,dan analisis gugus fungsi dengan FT-IR secaradetail.

BAHAN DAN METODE

BahanBahan yang digunakan dalam penelitian

ini adalah limbah polipropilena dari limbahkantong plastik gula, pelarut xilena, metanol,aseton, benzoil peroksida, maleat anhidrida, bijidurian, dan air.

Peralatan yang digunakan dalampenelitian ini adalah neraca analitis dengan merkMettler Toledo (range 4 desimal, maksimal500 g), labu refluks ukuran 500 mL merk Pyrex,magnetic stirer, alat pemanas stirer merk PMC,pendingin Liebig merk Pyrex, oven listrik merkMemmert, alat cetak tekan merk Torsee SC-2DE, alat-alat gelas merk Pyrex, seperangkatalat uji tarik type SC-2DE CAP 2000 kgfkapasitas 1 kg pada range suhu 80 °C sampaidengan 350 °C, termometer raksa 10 °C sampaidengan 400 °C, blender merk National, ayakan140 mesh merk Tantalum 3N8 Purity, danseperangkat alat Fourier Transform InfraredSpectroscopy (FT-IR) Shimadzu IRAffinity-1S.

Metode

Penelitian ini bersifat eksperimentallaboratorium yang dilakukan dalam beberapatahapan.

Tahapan pertama, dilakukan pengambilanpati biji durian dangan cara membersihkan bijidurian dari kotorannya dan membuang kulit aribiji durian yang berwarna coklat. Setelah bijidurian bersih dari kulit ari, biji durian direndamdengan air kapur sirih selama 1 jam kemudiandicuci bersih. Biji durian dihaluskan denganmenggunakan blender dan diberi air kemudiandisaring. Hasil saringan diendapkan selama1 malam, kemudian pati dipisahkan dandikeringkan.

Tahapan kedua adalah grafting maleatanhidrida dengan inisiator benzoil peroksidadengan limbah plastik polipropilenamenggunakan metode refluks dengan pelarutxilena dan penambahan pati biji durian denganbeberapa perbandingan yaitu limbah plastik

polipropilena (100), limbah polipropilena dan patibiji durian (94:6), limbah polipropilena, pati bijidurian, maleat anhidrida (94:6:1), limbahpolipropilena, pati biji durian, maleat anhidrida,benzoil peroksida (94:6:1:1), limbahpolipropilena, pati biji durian, maleat anhidrida,benzoil peroksida (94:6:2:1), dan limbahpolipropilena, pati biji durian, maleat anhidrida,benzoil peroksida (94:6:3:1). Masing-masingperbandingan dibuat dalam komposisi 10 g.

Tahapan ketiga adalah pencetakkancampuran pati biji durian dengan serbuk limbahplastik polipropilena yang telah dilakukangrafting dengan maleat anhidrida denganinisiator benzoil peroksida dengan metode press(hot press) dengan suhu 165 °C dan kuat tekansebesar 150 kgf. Setelah dihasilkan plastik,plastik tersebut memasuki tahap keempat yaitukarakterisasi dengan analisis sifat mekanikberupa uji kuat tarik, analisis kemampuan teruraidengan uji biodegradable, dan analisis gugusfungsi dengan menggunakan FT-IR.


Analisis Sifat Mekanik dengan Uji KekuatanTarik dan Kemuluran

Analisis sifat mekanik yang dilakukanadalah dengan menganalisis nilai kekuatan tarikdan kemuluran dengan acuan standarASTM D – 1822 type L dari variasi komposisipengisi yang berbeda untuk menghasilkanplastik. Kekuatan tarik dan kemuluranmerupakan faktor penting untuk menentukansifat mekanik plastik yang diinginkan, dimananilai kekuatan tarik diharapkan bernilai tinggi dankemuluran yang tidak lebih dari 5%. Hasil daripengujian didapatkan nilai beban dan defleksi.Harga beban dan defleksi dihitung denganmenggunakan rumus :

Kekuatan Tarik = = (1)

Ao = tebal x lebar spesimenDimana Ao = 0,1 x 6 mm

Ao = 0,6 mm2

Kemuluran (ɛ) = x 100%

= x 100% (2)

DimanaLo = 64 mm (lebar penampang sampel)

sehingga didapatkan nilai kuat tarik danpersentase kemuluran. Dari hasil penelitian ini,didapatkan data analisis kekuatan tarik dankemuluran dari plastik biodegradable dari pati bijidurian dan limbah plastik polipropilena denganpenambahan benzoil peroksida dan maleatanhidrida berbagai variasi komposisi massa

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


(Tabel 1) dan hasil plastik biodegradable padakondisi optimum (Gambar 1).

Dari data hasil karakterisasi sifat mekanikberupa uji tarik tersebut dapat dilihat nilaikekuatan tarik dari plastik yang dihasilkan akanmenurun seiring dengan penambahan pati danpengisi lainnya, sedangkan nilai kemuluran akanmenurun. Nilai kekuatan tarik dan kemuluranakan berubah karena menurunnya sifat dasardari polipropilena dengan adanya penambahanpati (Mariana 2007). Nilai kekuatan tarik yangtertinggi adalah pada plastik dengan komposisilimbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida (94:6:1) (C) dengan nilai kekuatan13,407 N/m2 dan nilai kemuluran 0,859%. Perludipertimbangkan bahwa selain nilai kekuatantarik yang tinggi, juga diperlukan persentase

kemuluran yang rendah agar kekuatan plastikmasih unggul, disamping itu juga perludipertimbangkan komposisi pengisi bahanplastik biodegradable yang digunakan dalam halini benzoil peroksida.

Benzoil peroksida digunakan sebagaiinisiator yang memutus rantai panjangpolipropilena untuk memudahkan proses graftingdengan maleat anhidrida sehingga dihasilkanplastik biodegradable yang campurannyahomogen dan merata. Oleh karena itu, plastikbiodegradable yang dihasilkan yang memilikikarakteristik yang diharapkan adalah plastikbiodegradable dari limbah polipropilena, pati bijidurian, maleat anhidrida, benzoil peroksida(94:6:1:1) (D) dengan nilai kekuatan tarik9,81 N/m2 dan kemuluran 0,5625%.

Tabel 1. Hasil perhitungan kekuatan tarik dan kemuluran plastik biodegradable dari pati biji durian dan limbahplastik polipropilena dengan penambahan benzoil peroksida dan maleat anhidrida

Perbandingan(komposisi dan massa) (%)

Beban(kgF)

Defleksi(mm)

Kuat Tarik(σt) (N/m2)

Kemuluran(%)

Limbah plastik polipropilena (100) (A) 1,7 3,50 27,2795 5,468Limbah polipropilena dan pati biji durian(94:6) (B)

0,7 1,55 11,445 2,421

Limbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida (94:6:1) (C)

0,82 0,55 13,407 0.859

Limbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida, benzoil peroksida (94:6:1:1) (D)

0,6 0,36 9,81 0,5625

Limbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida, benzoil peroksida (94:6:2:1) (E)

0,3 0,75 4,905 1,171

Limbah polipropilena, pati biji durian, maleatanhidrida, benzoil peroksida (94:6:3:1) (F)

0,4 1,25 6,54 2,421

Gambar 1. Plastik biodegradable pada kondisi optimum

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Analisis Kemampuan Terurai di Alam denganUji Biodegradable

Tahap utama degradasi adalahpemutusan rantai utama membentukfragmen-fragmen dengan berat molekul rendah(oligomer) yang dapat diasimilasi oleh mikroba.Berdasarkan uraian tersebut, dapat dilihatdegradasi secara penanaman lebih cepat karenasemua faktor yang memicu terjadinya degradasiterdapat di lingkungan luar. Penurunan massaspesimen komposit kemasan plastikbiodegradable sejalan dengan lamanya waktupenanaman.

Penguburan spesimen kompositbiodegradable pada berbagai jenis tanah (tanahbakaran sampah, tanah kebun, dan tanah pasir)dengan pengamatan setiap 10 hari selama1 bulan (Tabel 2) bertujuan untuk melihat tingkatkemampuan terurai di alam, hal ini karena salahsatu tempat akhir kemasan plastik adalahkembali ke tanah. Pengujian sifat degradasispesimen kemasan plastik biodegradable yangdihasilkan dilakukan secara pengomposan.

Dari data Tabel 2. data penurunan massaplastik biodegradable yang terurai di alamdengan uji biodegradable menunjukkan lajupersentase biodegradasi dari kemasanbiodegradable yang paling tinggi yakni pada

kemasan plastik biodegradable denganperbandingan limbah polipropilena, pati dari bijidurian, maleat anhidrida, benzoil peroksida(94:6:1:1) yaitu pada tanah sampah sebesar9,08%. Harga penurunan plastik biodegradableyang terbesar adalah pada penanaman dalamtanah sampah, lalu tanah biasa, kemudian pasir.Hal ini mungkin disebabkan karena jumlahnutrisi dalam tanah sampah lebih banyakdibandingkan dengan tanah lainnya sehinggajumlah dan jenis mikrobanya juga lebih banyak.Mikroba yang membantu proses degradasikemasan di dalam tanah adalah bakteripseudomous dan bacillus yang memutus rantaipolimer menjadi monomer masing-masing(Kaplan 2004). Penguburan spesimen dilakukanpada beberapa jenis tanah selama 30 haridengan pengamatan setiap 10 hari dengan carapenimbangan.

Analisis Gugus Fungsi dengan Uji FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)

Analisis dengan menggunakan spektruminfra merah ini dilakukan untuk menentukanperubahan gugus fungsi dari limbah plastikpolipropilena sebelum penambahan pengisibahan alam (Gambar 2) dengan plastikbiodegradable yang dihasilkan (Gambar 3).

Tabel 2. Data hasil penurunan massa (%) spesimen plastik biodegradable setelah penanaman dalam tanah

Variasi komposisi spesimen

(%)Jenis tanah

Penurunan massa spesimen setelah penanaman (gram) Penurunan

massa (%)Awal 10 Hari 20 Hari 30 Hari

Limbah polipropilena (100)

1. Tanah sampah

2. Tanah biasa

3. Pasir

1. 0,2381

2. 0,2783

3. 0,2455

1. 0,2381

2. 0,2783

3. 0,2455

1. 0,2360

2. 0,2768

3. 0,2455

1. 0,2355

2. 0,2766

3. 0,2455

1. 1,09

2. 0,61

3. 0

Limbah polipropilena : PBD

(94:6)

1. Tanah sampah

2. Tanah biasa

3. Pasir

1. 0,1964

2. 0,1404

3. 0,2024

1. 0,1960

2. 0,1396

3. 0,2024

1. 0,1952

2. 0,1380

3. 0,2020

1. 0,1945

2. 0,1375

3. 0,2014

1. 0,97

2. 2,06

3. 0,49


: MA (94:6:1)

1. Tanah sampah

2. Tanah biasa

3. Pasir

1. 0,2375

2. 0,2963

3. 0,3271

1. 0,2365

2. 0,2954

3. 0,3268

1. 0,2357

2. 0,2950

3.0,3260

1. 0,2354

2. 0,2944

3.0,3257

1. 0,88

2. 0,65

3. 0,42


: MA : BPO (94:6:1:1)

1. Tanah sampah

2. Tanah biasa

3. Pasir

1. 0,2972

2. 0,3019

3. 0,2641

1. 0,2843

2. 0,2985

3. 0,2620

1. 0,2657

2. 0,2980

3. 0,2615

1. 0,2450

2. 0,2893

3. 0,2600

1. 9,08

2. 4,17

3. 1,55


: MA : BPO (94:6:2:1)

1. Tanah sampah

2. Tanah biasa

3. Pasir

1. 0,2089

2. 0,2218

3. 0,1930

1. 0,2080

2. 0,2206

3. 0,1925

1. 0,2077

2. 0,2189

3. 0,1923

1. 0,2068

2. 0,2175

3. 0,1920

1. 1,01

2. 1,93

3. 0,52


: MA : BPO (94:6:3:1)

1. Tanah sampah

2. Tanah biasa

3. Pasir

1. 0,1456

2. 0,2172

3. 0,2126

1. 0,1450

2. 0,2166

3. 0,2120

1. 0,1438

2. 0,2160

3. 0,2115

1. 0,1427

2. 0,2145

3. 0,2113

1. 2,00

2. 1,24

3. 0,61

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Terjadinya perubahan gugus fungsi yangdialami limbah polipropilena menandakan bahwaterjadi interaksi kimia antara limbah plastikpolipropilena dengan bahan pengisi lainnya.Analisis dengan spektrum infra merah inidilakukan dengan cara mengamati frekuensi-frekuensi yang khas dari gugus fungsi spektra

FT-IR masing-masing sampel. Bilangangelombang FT-IR limbah plastik polipropilenamurni dan plastik biodegradable denganperbandingan limbah polipropilena, pati bijidurian, maleat anhidrida, benzoil peroksida(94:6:1:1) dapat dilihat pada Tabel 3

Gambar 2. Hasil spektrum FT-IR limbah plastik polipropilena sebelum penambahan pengisi

Gambar 3. Hasil spektrum FT-IR plastik biodegradable dengan perbandingan limbah polipropilena, pati bijidurian, maleat anhidrida, benzoil peroksida (94:6:1:1)

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Tabel 3. Bilangan gelombang FT-IRSampel Bilangan gelombang (cm-1) Gugus fungsi

Limbah plastik polipropilena 2924,09

2862,36

2723,49

1458,18

1165,00

CH3 bending

CH2 bending

C-CH3 bending

C-H bending

-CH2-CH2- , CH3 , CH2

Limbah polipropilena, pati biji durian, maleat

anhidrida, benzoil peroksida (94:6:1:1)

3448,72

2839,22

2723,49

1635,64

1165,00

1458,18

1381,03

849,97

1296,16

1851,66

O-H stretching

CH2 bending

C-CH3 bending

C=C stretching

C-O bending

CH3-CH2 stretching

CH3 bending

C-C bending

C-O stretching

C=O stretching

Dapat dilihat pada bilangan gelombang2924,09 cm-1 merupakan uluran C-H dari gugusCH3 polipropilena dan bilangan gelombang1165,00 cm-1 merupakan pita serapan gugus-CH2-CH2- pada daerah sidik jari yang khasuntuk polipropilena (Yunus 2011), bilangangelombang yang menunjukkan gugus fungsiyang khas pada plastik biodegradable. Bilangangelombang 1165,00 cm-1 yang menunjukkangugus fungsi C-O bending yang khas untukmenunjukkan ikatan antara limbah plastikpolipropilena yang sudah grafting dengan maleatanhidrida dan pati yang didukung denganbilangan gelombang 1635,64 cm-1 yangmenunjukkan gugus fungsi C=C pada maleatanhidrida dan polipropilena yang terikat silang.Selain itu terdapat beberapa gugus yang khasseperti pada limbah plastik polipropilenasebelum ditambahkan bahan pengisi, danbilangan gelombang 3448,72 cm-1 yangmenunjukkan gugus fungsi O-H yang khas untukmenunjukkan pati.

KESIMPULAN

Telah dihasilkan plastik biodegradableyang dibuat dari campuran limbah polipropilenadengan pati biji durian, dengan penambahanmaleat anhidrida sebagai agen pengikat silangdan benzoil peroksida sebagai inisiator. Kondisioptimum komposisi plastik biodegradable yangdihasilkan adalah pada perbandingan limbahpolipropilena, pati biji durian, maleat anhidrida,benzoil peroksida (94:6:1:1). Berdasarkan hasilkarakterisasi yang dilakukan dapat dilihat bahwaplastik biodegradable dapat tercampur merataantara limbah polipropilena dengan pati bijidurian yang didukung dengan data kekuatantarik 9,81 N/m2 dan kemuluran 0,5625%.Persentase penurunan massa plastik

biodegradable yaitu sebesar 9,08 % pada tanahsampah dengan cara penanaman sampelselama 1 bulan. Plastik biodegradable yangdihasilkan berinteraksi secara ikatan kimia,dapat dilihat berdasarkan hasil analisis denganmenggunakan FT-IR yang menunjukkanbilangan gelombang yang khas untuk ikatanantara limbah polipropilena dan pati biji durian.

DAFTAR PUSTAKA

Djaeni, M., dan A. Prasetyaningrum. 2010.“Kelayakan Biji Durian sebagai BahanPangan Alternatif.” RIPTEK 4 : 37-45.

Hidayani, T. R. 2012. “Pembuatan KompositBiodegradabel dari Alpha SelulosaAmpas Tebu Bz 132 dan PolipropilenaTergrafting Maleat Anhidrida danDivinil Benzena Sebagai AgenPengikat Silang.” Medan : FakultasMatematika dan Ilmu PengetahuanAlam, Universitas Sumatera Utara.

Hidayani, T. R., E. Pelita, dan D. Nirmala. 2015.“Karakteristik Plastik BiodegradabelDari Limbah Plastik Polipropilena danPati Biji Durian.” Majalah Kulit Karetdan Plastik 31 (1) : 12-19.

Inggaweni, L. dan Suyatno. 2015. “KarakterisasiSifat Mekanik Plastik BiodegradableDari Komposit High DensityPolyethylene (HDPe) Dan Pati KulitSingkong.” In : Prosiding SeminarNasional Kimia, 3-4.

Kaplan, D. L., J.M. Mayer, D. Ball, J. McCassie,A. L. Allen, dan P. Stenhouse. 2004.“Fundamentals of biodegradablepolymers”. In : Biodegradable Polymerand Packaging, 2074-2079.

Khoramnejadian, S. 2013. “Effect of PotatoStarch on Thermal and Mechanical

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Properties of Low DensityPolyethylene.” Current WorldEnvironment 8(2) : 215-220.

Latief, R. 2011. “Teknologi Kemasan PlastikBiodegradabel”. Bandung : MakalahFalsafah Sains (PPs )

Mariana. 2007. “Beberapa Jenis Plastik yangTerbuat dari Plastik Daur Ulang”. In :Prosiding Workshop on Food andProcess Universitas Indonesia, 51-58.

Matondang, T. D. S. 2013. “Interaksi Kimia dariPati Sagu Kelapa Sawit sebagaiPengisi pada Polipropilena TergraftingAnhidrida Maleat dalam PembuatanBahan Plastik KemasanTerbiodegradasikan.” Jurnal NaturIndonesia 3 : 10 – 18.

Ningsih, E. S. 2012. “Modifikasi PolipropilenaSebagai Polimer KompositBiodegradabel Dengan Bahan PengisiPati Pisang dan Sorbitol SebagaiPlastisizer.” Jurnal Fisika Unand 1 (1) :209-214.

Nirmala, D., E. Pelita, dan T. R. Hidayani. 2014.“Interaksi Fisika Plastik Biodegradabeldari Limbah Polipropilen denganBahan Pengisi Pati Biji Durian.” In :Laporan Penelitian ATIP.

Ummah, N. A. 2013. “Uji KetahananBiodegradable Plastic BerbasisTepung Biji Durian (Durio ZiberhinusMurr) Terhadap Air dan PengukuranDensitasnya.” Semarang : FakultasMatematika dan ilmu PengetahuanAlam, Universitas Negeri Semarang.

Yuniarti. 2010. “Inventarisasi dan KarakterisasiMorfologis Tanaman Durian (Duriozibethinus Murr) di Kabupaten TanahDatar.” Jurnal Plasma Nutfah 2 : 1 – 6.

Yunus. 2011. “Fungsionalisasi PolipropilenaTerdegradasi Menggunakan BenzoilPeroksida, Anhidrida Maleat dan DivinilBenzena Sebagai Bahan PerekatPapan Partikel Kayu Kelapa Sawit”.Medan: Fakultas Matematika dan ilmuPengetahuan Alam, UniversitasSumatera Utara.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Penggunaan Zeolit untuk Stabilisasi …… Fitri Amalia dan Yustinus Purwamargapratala 25

PENGGUNAAN ZEOLIT UNTUK STABILISASI FORMULA EKSTRAKKULIT BUAH DELIMA SEBAGAI ANTIBAKTERI

Fitri Amalia1 dan Yustinus Purwamargapratala2

1Balai Pengujian Mutu Produk Peternakan, Kementerian PertanianTanah Sereal, Bogor, Jawa Barat 16162

2Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) - BATANKawasan PUSPIPTEK, Serpong, Tangerang 15310

Email: [email protected]

Received: 6 Februari 2017; revised: 22 Februari 2017; accepted: 3 April 2017

ABSTRAK

PENGGUNAAN ZEOLIT UNTUK STABILISASI FORMULA EKSTRAK KULIT BUAH DELIMA SEBAGAIANTIBAKTERI. Telah dilakukan penelitian penggunaan zeolit untuk stabilisasi formula ekstrak antibakteri.Ekstrak antibakteri yang digunakan diperoleh dari ekstraksi kulit buah delima dengan etanol. Ekstrak antibakteridicampur dengan zeolit selama 24 jam pada kecepatan 150 rpm dan suhu 27 C selanjutnya dipanaskan padasuhu 38 C selama 24 jam. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa zeolit mampu menjaga stabilitas aktivitasantibakteri formula ekstrak. Pada pengamatan pertumbuhan bakteri Bacillus cereus selama 24 jam, gabunganformula ekstrak-zeolit yang telah dipanaskan mampu menghambat pertumbuhan bakteri pada jam ke duasampai pada titik nol. Jika dibandingkan dengan formula ekstrak tanpa zeolit pada kondisi yang sama, tidakmampu menghambat pertumbuhan bakteri sampai dengan titik nol kurva pertumbuhan bakteri. Jumlah bakteribertambah dari 106 sampai hampir mencapai 109 koloni bakteri. Kondisi ini menunjukkan gabungan ekstrak-zeolit mampu mempertahankan aktivitas antibakteri dari formula ekstrak terhadap pemanasan pada suhu 38 Cselama 24 jam.

Kata kunci: Zeolit alam, Ekstrak kulit buah delima, Aktivitas antibakteri

ABSTRACT

THE USE OF ZEOLITE FOR STABILIZATION OF EXTRACT FORMULATION AS ANTIBACTERIAL. Aresearch on the use of zeolite for stabilization of extract formulation as antibacterial has been conducted.Antibacterial extract used is obtained from the extraction of pomegranate peel using ethanol. Antibacterial extractmixed with zeolite for 24 hours at a speed of 150 rpm and a temperature of 27 C is subsequently heated at38 C for 24 hours. The results show that the zeolite is able to maintain the stability of the antibacterial activity ofthe extract formula. In observation of the growth of Bacillus cereus bacteria for 24 hours, a combined extract-zeolite formula that has been heated is able to inhibit the growth of bacteria at the second hour to the zero point.When compared with the extract formula without zeolite under the same condition, it is not able to inhibit thegrowth of bacteria to the zero point of growth curve of bacteria. The number of bacteria increased from 106 tonearly 109 bacterial colonies. This condition shows the combined extract-zeolite is able to maintain theantibacterial activity of the extract formula to heating at a temperature of 38 C for 24 hours.

Keywords: Natural zeolite, Pomegranate peel extract, Antibacterial activity

PENDAHULUAN

Beberapa tanaman obat memiliki potensisebagai antibakteri. Salah satunya adalah kulitbuah delima yang mampu menghambatpertumbuhan Staphylococcus aureus, Bacilluscereus, Bacillus subtilis, Eschericia coli danSalmonella (Al Zoreky 2009; Chun et al. 2010;Choi et al. 2009; Fei et al. 2011; Fiuza et al.2009). Kemampuan atau potensi antibakterisangat mudah dipengaruhi oleh panas, cahayadan juga pH dengan cara mendegradasi

kemampuan antibakteri sehingga produkantibakteri dan turunannya tidak aman untukdikonsumsi (Puttarak et al. 2010; Franje et al.2010). Formulasi antara zat antibakteri denganzeolit diharapkan mampu memberikan jawabanatas kekurangan tersebut.

Formulasi melalui komposit zat antibakteridengan suatu polimer telah banyakdikembangkan dalam berbagai bidang (Balaet al. 2011; Konwar et al. 2010). Mekanisme

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


penyerapan zat antibakteri pada permukaanpolimer dapat digunakan sebagai stabilisatoruntuk mencegah terjadinya aglomerasi danpresipitasi partikel. Hal ini memberikan arahpenggunaan zeolit alam sebagai penggantipolimer yang memiliki banyak keunikan sertaaplikasi.

Zeolit merupakan salah satu bahan alamyang banyak dikenal dan digunakan sebagaiadsorben dan penyerap limbah. Mineral inibersifat unik dan khas karena memiliki strukturkristal alumina silikat yang berbentuk rangka tigadimensi, mempunyai rongga dan saluran sertamengandung ion-ion logam serta molekul air.Keunikan sifat zeolit dimanfaatkan untukberbagai aplikasi pada industri, pertanian,perikanan dan juga energi. Sifat adsorpsimaupun absorpsi zeolit terhadap bahan organik,anorganik, gas maupun cairan diungkapkandalam beberapa penelitian mengenaipengolahan limbah, pemurnian dan sensor(Hrenovic dan Tibljas 2002; Li dan Dutta 2010;Srihapsari 2006).

Penelitian mengenai zeolit sebagaipengganti polimer yang digabungkan dengan zatantibakteri belum ditemukan, sehinggakemampuan dan sifat zeolit tersebutmenginspirasi penggunaan zeolit sebagai bahanyang mampu membantu suatu sediaanantibakteri dalam menjaga stabilitasnyaterhadap pengaruh panas, cahaya, atau pH,sehingga efektivitas kerja antibakteri dapat tetapterjaga. Terobosan dalam mengkombinasi duamaterial yang memiliki kemampuan sepertitersebut di atas diharapkan dapat melahirkanproduk unggulan yang dapat diaplikasikan padabidang kesehatan dan kecantikan, sehinggameningkatkan nilai ekonomi, potensi ragampenggunaan serta meningkatkan kiprahkeilmuan pada bidang bahan alam di duniainternasional.

Zeolit merupakan mineral hasil tambangyang bersifat lunak dan mudah kering. Zeolityang digunakan berasal dari Cikalong memilikiwarna putih kehijau-hijauan. Zeolit terbentuk dariabu vulkanik yang telah mengendap jutaantahun silam. Sifat-sifat mineral zeolit sangatbervariasi tergantung dari jenis dan kadarmineral zeolit. Menurut Arif (2011), kandunganmineral zeolit Cikalong terdiri dari Si, Al, Ca, Fe,K, Mg dan Na (Tabel 1). Zeolit mempunyaistruktur berongga, biasanya rongga ini diisi olehair serta kation yang bisa dipertukarkan danmemiliki ukuran pori tertentu. Oleh karena ituzeolit dapat dimanfaatkan sebagai penyaringmolekuler, senyawa penukar ion, sebagai filterdan katalis.

Kandungan air dalam zeolit berkisar 1%sampai dengan 35%. Perbandingan antara atomSi dan Al akan menghasilkan banyak variasizeolit.

Struktur tektosilikat yang diperlihatkanpada Gambar 1 menunjukkan beberapa atom Sidigantikan oleh atom Al melalui substitusiisomorfik, menghasilkan struktur bermuatannegatif yang berasal dari perbedaan antaratetrahedral (AlO4)5- dan (SiO4)4-.

Zeolit memiliki sifat kimia sebagaipenjerap gas atau cairan (Ginting et al. 2007),adsorben limbah pencemar seperti fosfor, besi,krom dan beberapa logam lainnya (Hrenovic danTbiljas 2002; Susetyaningsih et al. 2009),pertukaran ion (Ginting et al. 2007; Arif 2011;Subariyah et al. 2013)

Tabel 1. Analisis unsur zeolit alam CikalongUnsur Kadar (%)

Si 68.4

Al 10.3

Ca 9.57

Fe 6.57

K 4.33

Mg 0.570

Na 0.285

Sumber: Arif (2011)

Gambar 1. Kerangka struktur zeolit(Valdes et al. 2006)

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahuipotensi zeolit alam sebagai bahan yangmembantu sediaan antibakteri dalam melindungidari pengaruh panas sehingga efektivitas kerjaantibakteri dapat terjaga.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


BAHAN DAN METODE

BahanBahan yang digunakan dalam penelitian

ini antara lain zeolit yang diperoleh dari daerahCikalong, digerus dan diayak hingga berukuran100 mesh. Ekstrak tanaman obat diperoleh darikulit buah delima, daun dewandaru, kumiskucing dan tabat barito. Sebagai bakteri ujidigunakan Bacillus cereus 0,5 Mc Farland.Sedangkan peralatan yang digunakan antaralain shaker, oven, dan pengaduk-pemanasmagnet.

MetodePada penelitian ini dilakukan formulasi

ekstrak tanaman obat yang sebelumnyadiketahui memiliki aktivitas antibakteri denganzeolit yang dilanjutkan dengan pengujianefektivitas hasil formulasi.

Formulasi dilakukan dengan caramodifikasi metode yang disampaikan olehBektas dan Kara (2004) dengan caramencampurkan formula ekstrak dengan zeolitpada perbandingan 1:1 yang digoyang selama24 jam pada kecepatan 150 rpm dan suhu27 C. Endapan yang dihasilkan dipisahkan darisupernatan, dicuci dengan masing-masingpelarut yaitu air, etanol 30% dan etanol 96%,kemudian dikeringkan dengan cara dianginkandi udara terbuka. Sebagian sampel yangdiperoleh selanjutnya dipanaskan pada suhu38 C selama 24 jam, kemudian seluruhnya diujiefektivitasnya.

Uji efektivitas dilakukan terhadap semuakomponen bahan uji untuk mendapatkan kurvapertumbuhan bakteri melalui pengamatanselama 24 jam. Metode yang digunakan adalahmetode tuang SNI 2897-2008.

Zeolit, formula ekstrak sebelum dansesudah pemanasan, formula gabunganekstrak-zeolit sebelum dan sesudahpemanasan, kontrol positif dan kontrol negatifdimasukkan sejumlah 25 g ke dalam 225 mL NByang telah berisi bakteri uji 0,5 Mc Farland ataupada kisaran absorbansi 0,132 pada panjanggelombang 600 nm. 1 mL sampel uji diambil tiap1 jam selama 24 jam pada 2 cawan petri yangditambahkan 20 ml NA atau Plate Count Agar(PCA). Selanjutnya diinkubasi selama 24 jampada masing-masing suhu inkubasi. Dihitungjumlah koloni pada masing-masing cawan untukselanjutnya dibuat kurva pertumbuhan sebagai-mana yang dimaksud.


Pengamatan pertama dilakukan denganmelihat secara fisik perubahan yang terjadi padaformula ekstrak dan gabungan ekstrak denganzeolit sebelum dan sesudah dipanaskan padasuhu 38 C selama 24 jam. Terlihat bahwaperubahan yang terjadi melalui pemanasantersebut menyebabkan pelelehan formulaekstrak sedangkan gabungan ekstrak-zeolittidak mengalami perubahan. Kondisi tersebutdiperlihatkan pada Gambar 2.

Gambar 3 menjelaskan bahwa padakonsentrasi ekstrak 100 mg/mL diperoleh enamkurva pertumbuhan. Pertama, kurvapertumbuhan bakteri setelah ditambahkan zeolitCikalong. Kurva menunjukkan pertumbuhanbakteri hampir sama dengan pertumbuhanbakteri normal B. cereus, berawal pada jumlahkoloni bakteri 106, terus meningkat sampaidengan jumlah koloni 1011 dan mengalami fasestasioner.

Pengamatan dilanjutkan dengan mencariformula ekstrak yang memiliki aktivitasantibakteri yang terbaik. Hasil pengamatanditunjukkan padaTabel 1.

Hasil uji dua belas ekstrak tanamanmenunjukkan bahwa ekstrak kulit delima denganpelarut etanol 96% memberikan aktivitas terbaikterhadap bakteri Bacillus cereus. Formula inisegera dilanjutkan pada tahap selanjutnya yaitumencari efektifitasnya terhadap bakteri tersebutyang ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3 menjelaskan bahwa padakonsentrasi ekstrak 100 mg/mL diperoleh enamkurva pertumbuhan. Kurva pertama (B. cereus)adalah kurva pertumbuhan bakteri normal.Kurva pertumbuhan yang dimulai pada jam ke 0masa inkubasi dan jumlah koloni bakteri 106

yang selanjutnya mulai mengalami fasastasioner pada jam ke 16 masa inkubasi 24 jam.

Kurva kedua (ZC) adalah bentuk kurvapertumbuhan bakteri setelah ditambahkan zeolitCikalong dimana bentuknya menunjukkanpertumbuhan bakteri sama dengan kurvapertumbuhan bakteri normal (kurva pertama),berawal pada jam ke 0 dengan jumlah kolonibakteri 106. Terus meningkat sampai denganjumlah koloni 1011 dan selanjutnya mengalamifase stasioner pada jam ke 16. Kurva inimenunjukkan bahwa tidak ada aktivitasantibakteri pada zeolit karena pertumbuhanbakteri normal sama dengan pertumbuhanbakteri setelah ditambahkan zeolit.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


formula ekstrak sebelum formula ekstrak sesudah

gabungan ekstrak-zeolit sebelum gabungan ekstrak-zeolit sesudah

Gambar 2. Formula ekstrak dan gabungan zeolit-ekstrak sebelum dan setelah dipanaskan pada suhu 38 Cselama 24 jam.

Tabel 1 Hasil uji aktivitas antibakteri dua belas ekstrak tunggal pada berbagai konsentrasi, kontrol positif kloramfenikol 0,03 mg/mL dan ampisilin 0,01 mg/mL terhadap bakteri Bacillus cereus ATCC 11778

NamaEkstrak

Diameter Daerah Hambatan (mm)

0,01 mg/mL 0,03 mg/mL 0,75 mg/mL 7,5 mg/mL 15 mg/mL 37,5 mg/mLEAKD 0,00 0,00 0,00 17,02 19,52 22,76EE3KD 0,00 0,00 0,00 16,98 18,98 19,54EE9KD 0,00 0,00 12,66 20,48 22,02 24,28EADW 0,00 0,00 0,00 16,37 17,16 21,70EE3DW 0,00 0,00 0,00 16,18 17,05 21,81EE9DW 0,00 0,00 0,00 14,44 16,29 21,61EAKK 0,00 0,00 0,00 12,93 12,99 18,05EE3KK 0,00 0,00 0,00 14,34 14,76 18,07EE9KK 0,00 0,00 0,00 13,04 13,12 17,83EATB 0,00 0,00 0,00 12,39 12,97 16,68EE3TB 0,00 0,00 0,00 17,25 18,62 23,14EE9TB 0,00 0,00 0,00 11,44 12,65 18,37

Kloramfenikol - 23,00 - - - -

Ampisilin 12,00 - - - - -

Keterangan :EAKD = Ekstrak Air Kulit DelimaEE3KD = Ekstrak Etanol 30% Kulit DelimaEE9KD = Ekstrak Etanol 96% Kulit DelimaEADW = Ekstrak Air DewandaruEE3DW= Ekstrak Etanol 30% DewandaruEE9KD = Ekstrak Etanol 96% Dewandaru

EAKK = Ekstrak Air Kumis KucingEE3KK = Ekstrak Etanol 30% Kumis kucingEE9KK = Ekstrak Etanol 96% Kumis KucingEATB = Ekstrak Air Tabat BaritoEE3TB = Ekstrak Etanol 30% Tabat BaritoEE9TB = Ekstrak Etanol 96% Tabat Barito

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Gambar 3. Kurva pertumbuhan B. cereus dalamnutrient broth setelah ditambahkanformula ekstrak dan gabungan zeolit-ekstrak yang telah dipanaskan padasuhu 38 C

Keterangan:ZC = zeolit cikalongFE2p = formula ekstrak setelah dipanaskanFE2 = formula ekstrak sebelum dipanaskanFE2Cp = gabungan ekstrak-zeolit setelah dipanaskanFE2C = gabungan ekstrak-zeolit sebelum

dipanaskan

Kurva ketiga (FE2p) adalah kurvapertumbuhan bakteri formula ekstrak setelahdipanaskan. Kurva ini menunjukkanpertumbuhan bakteri yang terganggu daripertumbuhan bakteri normal. FE2p kehilanganaktivitas antibakteri setelah dipanaskan padasuhu 38 C selama 24 jam. Kurva pertumbuhanbakteri meningkat dari 106 koloni bakteri menjadilebih dari 108 koloni bakteri pada fasa stasioner.Berbeda dengan jumlah koloni bakteri padakurva keempat (FE2) dimana formula ekstraksebelum dipanaskan mampu menghambatjumlah koloni bakteri sampai pada angka nolpada jam kedua. Hasil tersebut menunjukkanbahwa, formula ekstrak kehilangan stabilitasnyasetelah dipanaskan, seperti yang telahdiungkapkan Puttarak et al. (2010) bahwaaktivitas senyawa antimikroba mudahdipengaruhi oleh panas, dan panas yangdiberikan mendegradasi struktur senyawaantimikroba (Franje et al. 2010).

Pada kurva kelima (FE2C), formulagabungan ekstrak dengan zeolit sebelumdipanaskan mampu menghambat pertumbuhanbakteri sampai dengan angka nol jumlah bakteripada jam kesepuluh. Sedangkan dari kurvakeenam (FE2Cp) diketahui bahwa gabunganformula ekstrak-zeolit setelah dipanaskanmampu menghambat pertumbuhan bakteri

sampai dengan angka nol jumlah bakteri padajam kedua. Hal ini menunjukkan bahwapemanasan yang diberikan pada gabunganformula ekstrak zeolit mampu meningkatkanefektivitas formula dalam membunuh bakteri.Kemampuan ini serupa dengan formula ekstraktanpa zeolit sebelum dipanaskan. Panas yangdiberikan pada zeolit memperbesar luaspermukaan atau rongga zeolit. Jika luaspermukaan material makin besar makakemungkinan zat yang terjerap dipermukaanmakin besar, dan jika rongga material semakinbesar maka zat yang terjebak juga akansemakin banyak. Banyaknya zat yang terjebakmenyebabkan efektivitas suatu zat semakinbesar.

Zeolit ternyata mampu memberikanperlindungan yang baik bagi kemampuanformula ekstrak dalam membunuh bakteri. Halini dapat diketahui dari kurva FE2Cp dan FE2p.Formula ekstrak yang telah dipanaskan tidakmampu membunuh bakteri pada jam keduaseperti yang dapat dilakukan oleh formulaekstrak yang telah digabung zeolit setelahdipanaskan. Zeolit sebagai adsorben mampumenjadi stabilizer panas, menahan aglomerasidan presipitasi partikel zat aktif antibakteritanaman obat kulit buah delima.

KESIMPULANZeolit mampu melindungi aktivitas

senyawa antibakteri dari panas sehingga sinergiantara zeolit dan formula ekstrak setelahdipanaskan mempertahankan efektivitas sifatantibakteri dan zeolit dapat digunakan sebagaibahan yang dapat menjaga stabilitas antibakteri.

UCAPAN TERIMA KASIHPenulis mengucapkan terima kasih yang

tak terhingga atas bimbingan dan segalabantuan untuk penelitian ini kepada yangterhormat Ibu Dyah Iswantini Pradono, Ibu SriBudiarti dan Bapak Zaenal Abidin.

DAFTAR PUSTAKA

Al-Zoreky, NS. 2009. “Antimicrobial Activity ofPomegranate (Punica-granatum L.) FruitPeels.” International Journal of FoodMicrobiology 134:244-248.

Arif, Z. 2011. “Karakterisasi dan Modifikasi ZeolitAlam sebagai Bahan Media PendeteksiStudi Kasus: Kromium Heksavalen.” Bogor:Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan,Institut Pertanian Bogor.

Bala, T., G. Armstrong, F. Laffir, danR. Thornton. 2011. “Titania-silver andalumina-silver composite nanoparticles:

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


novel, versatile synthesis, reactionmechanism and potensial antimicrobialapplication.” Elsevier. Colloid and InterfaceScience 1-26.

Bektaş N, dan S. Kara. 2004. “Removal of leadfrom aqueous solutions by naturalclinoptilolite: equilibrium and kineticstudies.” Sep Purif Technol 39(3):189–200.doi: 10.1016/j.seppur.2003.12.001.

Choi, G.J. 2009. “In Vitro and In VivoAntibacterial Activity of Punicagra-natumPeel Ethanol Extract Against Salmonella.”eCAMoxfordjournals. Nep 105:1-8.

Chun, H.H., N. Ismail, F.S. Shaida, danR. Ahmad. 2010. “In Vitro Antibacterial andAntioxidant Activities of Orthosi-phonStamineus Benth.” Extract Against Food-bone Bacteria. Food Chemistry 122:1168-1172.

Franje C.A. 2010. “Differential Heat Stability ofAmphenicols Characte-rized by StructuralDegradation, Mass Spectrometry andAntimicro-bial Activity.” Journal ofPharmaceutical and Biomedical Analysis53:869-877.

Fei, L., L. Qipeng, L. dan Chunfang. 2011. “InVitro Antimicrobial Effect and Mechanism ofAction of Selected Plant Essential OilCombination Against Four Food-RelatedMicro-organism.” Food Research Interna-tional 44:3057-3064.

Fiuza T.S. 2009. “Antimicrobial Activity of TheCrude Ethanol Extract and Fraction fromEugenia uniflora Leaves AgainstPseudomonas aeruginosa.” Latin AmericanJournal of Pharmacy 28:892-898.

Ginting A.B., D. Anggraini, S. Indaryati, danR. Kriswarini. 2007. “KarakterisasiKomposisi Kimia, Luas Permukaan Pori danSifat Termal dari Zeolit Bayah, Tasikmalaya,dan Lam-pung.” J.Tek.Bhn.Nukl. 3(1):1-48.

Hrenovic, J., dan D. Tibljas. 2002. “PhosphorusRemoval from Waste-water byBioaugmented Activated Sludge withDifferent Amounts of Natural Zeolit Addition.”Elsievier Science 142:1743-1750.

Konwar, U., N. Karak, dan M. Mandal. 2010.“Vegetable oil based highly bran-chedpolyester/clay silver nano-composites asantimicrobial surface coating materials.”Elsevier Organic Coatings 68:265-273.

Li, X., dan P.K. Dutta. 2010. “Interaction ofDimethylmethylphosphonate with ZeoliteY:Impedance-Based Sensor for DetectingNerve Agent Simultans.” J.Phys.Chem.C.114: 7986-7994.

Puttatak, P., T. Charoonratana, danPanichayupakaranant. 2010. “Anti-microbialActivity and Stability of Rhinacanthins-richRhinacanthus-nasutus Extract.” Phyto-medicine Journal Elsevier 17:323-327

Srihapsari, D. 2006. “Penggunaan Zeolit Alamyang telah Diaktivasi dengan Larutan HCluntuk Menjerap Logam-logam PenyebabKesadah-an Air.” Semarang: FakultasMatematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,Universitas Negeri Semarang.

Susetyaningsih, R., E. Kismolo, dan Prayitno.2009. “Karakterisasi zeolit alam padareduksi kadar krom dalam limbah cair.”Seminar Nasional V SDM Nuklir.Yogyakarta.

Valdes, M. G., A.I.P. Cordoves, danM.E.D.Garcia. 2006. “Zeolites and zeolit-based materials in analytical chemistry.”Trends in Analytical Chemistry 25 (1): 24-30.

Subariyah, I., A. Zakaria, dan Y.Purwamargapratala. 2013. “KarakterisasiZeolit Alam Lampung Teraktivasi AsamKlorida dan Termodifikasi Asam Fosfat.”Jurnal Teknologi Pengelolaan Limbah 16 (3)ISSN1410-9565:17-24.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Karakteristik Gas Hasil Proses Pirolisis ................. Siti Naimah dan Novi Nur Aidha 31

KARAKTERISTIK GAS HASIL PROSES PIROLISIS LIMBAHPLASTIK POLIETILENA (PE) DENGAN MENGGUNAKAN KATALIS

RESIDUE CATALYTIC CRACKING (RCC)


Balai Besar Kimia dan Kemasan, Kementerian PerindustrianJl. Balai Kimia I Pekayon, Pasar Rebo, Jakarta Timur


Received : 27 Maret 2017; revised : 29 Maret 2017; accepted : 9 Mei 2017

ABSTRAK

KARAKTERISTIK GAS HASIL PROSES PIROLISIS LIMBAH PLASTIK POLIETILENA (PE) DENGANMENGGUNAKAN KATALIS RESIDUE CATALYTIC CRACKING (RCC). Penelitian ini bertujuan untuk untukmembandingkan karakteristik gas yang dihasilkan pada proses pirolisis limbah plastik polietilena (PE) denganvariabel konsentrasi menggunaan katalis Residue Catalytic Cracking (RCC). Pada proses ini digunakan reaktorpirolisis kapasitas 5 kg dan ditambahkan katalis RCC sebagai variabel penelitian. Gas yang terbentuk ditampungdalam gas sampler dan diukur flowrate. Karakteristik gas yang dihasilkan dikarakterisasi dengan menggunakanGC System. Variabel konsentrasi katalis yang digunakan pada penelitian ini adalah 7,5%, 10%, 12,5%, 15%,dan 17,5% dari bahan baku. Penambahan konsentrasi katalis sebesar 10% dari bahan baku menghasilkancampuran propana dan butana sebesar 35,657%, etana 12,13%, dan pentana 5,221%. Disamping itu padapenggunaan konsentrasi katalis 10%, gas pengotor yang dihasilkan yaitu gas CO dan CO2 rendah yaitu sebesar0% dan 0,193%. Pengukuran flowrate gas yang dihasilkan menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasikatalis, maka waktu proses yang dibutuhkan untuk mendapatkan gas semakin cepat.

Kata kunci : RCC, Katalis, Pirolisis, Gas

ABSTRACT

CHARACTERISTICS GAS FROM PYROLYSIS PLASTIC POLYETHYLENE (PE) WASTE PROCESS USINGRESIDUE CATALYTIC CRACKING (RCC). This study aims to compare the characteristics of gases produced inthe pyrolysis process of polyethylene plastic waste (PE) under different concentration of residue catalyticcracking (RCC). In the process, the pyrolysis reactor was with a capacity of 5 kg added with RCC catalyst as avariable. The formed gases were collected in a sampler gas and flowrate was measured. The characteristics ofthe resulting gas were characterized using GC System. The catalyst concentration variables were 7.5%, 10%,12.5%, 15% and 17.5% of the raw materials. The addition of catalyst concentration of 10% from the raw materialresulted in a mixture of propane and butane 35.657%, ethane 12.13% and pentane 5.221%. In addition, the useof 10% catalyst concentration resulted in low impurity of gas CO of 0% and CO2 of 0.193% respectively. Themeasurement of gas flowrate showed that the higher catalyst concentration the faster the process to produce thegas.

Key words : RCC, Catalysts, Pyrolysis, Gas

PENDAHULUAN

Indonesia seperti negara berkembanglainnya, mengalami peningkatan konsumsiplastik karena perkembangan ekonomi danpesatnya urbanisasi. Pada tahun 2010,Indonesia mengonsumsi 10 kg plastik per kapitaper tahun (Syamsiro et al. 2014). Oleh karenaitu, diperlukannya penanggulangan plastik bekaspakai. Plastik PE adalah hidrokarbon rantailurus/tidak bercabang yang berasal dari olefinyaitu senyawa tak jenuh dengan rumus bangun

CnH2n. Perengkahan hidrokarbon tanpa katalismenggunakan suhu dan tekanan yang tinggidisebut dengan dekomposisi termal. Sedangkanyang menggunakan katalis disebut perengkahankatalitis (Syamsiro et al. 2014). Perengkahanolefin menjadi senyawa yang berakhiran-eneseperti ethene (ethylene) dan propena(propylene). Olefin tidak stabil dapat bereaksidengan oksigen dan bromium (Sadeghbeigi2012). Perengkahan sampah plastik dengan

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


proses pirolisis adalah mengkonversi sampahplastik menjadi bahan petrokimia dasar yangdapat digunakan menjadi bahan bakuhidrokarbon atau bahan bakar. Proses pirolisisuntuk mengkonversi limbah plastik menjadisuatu produk telah dilakukan penelitian padasuhu rendah sampai dengan suhu tinggi, 25 °Csampai dengan 140 °C, 50 °C sampai dengan250 °C dan 300 °C sampai dengan 550 °Cdilakukan oleh Ademiluyi and Adebayo (2007).Teknologi pirolisis dengan memanaskan plastikHigh Density Polyethylene (HDPE) pada suhu420 °C sampai dengan 440 °C tanpa adanyaoksigen telah dilakukan oleh Sharma et al.(2014). Sedangkan penelitian pengukuranpendistribusian panas pada suhu reaktorsilender 450 °C dalam pirolisis botol plastik telahdilakukan oleh Hartulistiyosoto et al. (2015).

Keuntungan dari proses pirolisis adalahmengurangi volume limbah plastik di lingkungan,menghasilkan fraksi cair, padat, dan gas yangdapat digunakan sebagai bahan bakar danbahan kimia (chemical feed stock), sehinggamengurangi masalah lingkungan. Prosespirolisis dapat dilakukan dengan dan tanpakatalis. Keuntungan pada pirolisis dengan katalisyaitu katalis menurunkan fraksi cair danmeningkatkan fraksi gas. Katalis yang padaproses pirolisis berfungsi untuk menurunkantemperatur reaksi, mempercepat reaksi, sertamenghasilkan produk dengan karbon atom yanglebih spesifik dan hidrokarbon yang ringan (Patniet al. 2013; Ćwik 2014).

Beberapa macam katalis telah digunakandalam proses pirolisis seperti katalis dari bahanalam (silika alumina, bentonit clay, aluminahidroksilat, zeolit) dan katalis sintetik (metallicoxides, silika alumina, silika magnesia, karbonaktif (Almeida dan Marque 2015; Kyaw danHmwe 2015). Industri petroleum banyakmelakukan pengolahan minyak mentah denganmenggunakan RCC, sehingga pada prosestersebut akan menghasilkan spent catalystberupa Residual Catalytic Cracking (RCC) hal inikarena katalis tidak ikut bereaksi. RCC ini dapatdigunakan sebagai katalis dalam perengkahanlimbah plastik menjadi bahan bakar cair (Maarif2009; Istadi et al. 2011; Ermawati et al. 2016;Naimah et al. 2016). Cracking (perengkahan)merupakan suatu proses pemutusan senyawakimia yang mempunyai rantai panjang ikatanC-C dengan suhu tinggi.

Gas hasil samping proses pirolisisdikarakterisasi menggunakan alat GC dengandetektor TCD dan FID. Komposisi gas hasilpirolisis terdiri dari hidrogen, karbon monoksida,karbon dioksida, metana, etana, propana,

butana, dan pentana (Kuncser et al. 2010). Padapenelitian ini digunakan limbah plastik PEkarena tidak dapat didaur ulang dan didegradasioleh lingkungan. Limbah plastik selain PEbanyak didaur ulang untuk dijadikan produkbaru. Penambahan katalis RCC denganberbagai variabel diharapkan dapat diketahuikarakteristik gas yang dihasilkan pada prosespirolisis limbah plastik PE.

Penelitian ini bertujuan untukmembandingkan karakteristik gas yangdihasilkan pada proses pirolisis limbah plastikPE dengan variabel konsentrasi menggunakankatalis RCC.

.BAHAN DAN METODE

BahanBahan yang dibutuhkan dalam penelitian

ini adalah limbah plastik kresek (PE), katalisRCC yang berasal dari limbah Pertamina, danCaCO3. Adapun alat yang digunakan adalahcrusher untuk mencacah limbah plastik, reaktorpirolisis yang telah dimodifikasi (Gambar 1)kapasitas 5 kg yang terdiri dari reaktor,kondensor, tangki air, dan tangki penampungproduk, penampung gas dari plastik 500 L,flowmeter, gas sampler plastik daripolypropylene dan GC system merk Shimadzu2014 yang terdiri dari TCD-FID.

MetodeProses pirolisis menggunakan katalis

RCC seperti yang dilakukan oleh (Ermawati etal. 2016) dan (Naimah et al. 2016). Padapenelitian sebelumnya (Ermawati et al. 2016)telah membandingkan zeolit yang diaktivasi danRCC sebagai katalis proses pirolisis limbahplastik PE, didapatkan bahwa produk fase cairlebih tinggi dengan menggunakan katalis RCC.Katalis RCC yang digunakan tidak divariasikan,sehingga pada penelitian ini dilakukan variabelRCC. Variabel konsentrasi katalis RCC yangdipakai adalah 7,5%; 10%; 12,5%; 15%; dan17,5% terhadap bahan baku. Bahan bakulimbah plastik PE sebesar 5 kg dan katalisdimasukkan ke fluidized bed reactor yangdilengkapi dengan pemanas (furnace)(Gambar 1). Suhu proses yang digunakanadalah 350 °C sampai dengan 450 °C. Selamaproses konversi, plastik akan berubah dari fasepadat menjadi fase cair dalam bentuk uap. Faseuap akan terbawa oleh gas untuk diproses lebihlanjut pada alat pendingin (condenser) denganposisi miring untuk dipisahkan antara fraksi cairdan gas.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Gambar 1. Reaktor pirolisis (Ermawati et al. 2013)

Gas yang tidak terkondensasi akan tetapberwujud gas diukur flowrate-nya menggunakanflowmeter. Selanjutnya gas diambilmenggunakan gas sampler untuk dikarakteristikmenggunakan alat GC system.


Proses cracking pirolisis ditandai dengankeluarnya cairan yang ditampung pada tangkipenampung. Cairan yang dihasilkan merupakanhasil dari proses kondensasi dari pemutusanrantai panjang plastik kresek PE yangdigunakan, sedangkan yang tidak terkondensasiakan tetap menjadi gas. Gas yang dihasilkanmerupakan gas yang mengandung komponenhidrokarbon yang dapat digunakan sebagaisumber energi. Pada saat proses pirolisisberlangsung, dilakukan sampling gas untukdianalisis komposisi dengan GC system.

Proses pirolisis menggunakan bahan bakuplastik kresek PE menghasilkan komposisi gasoksigen, nitrogen, metana, karbon monoksida,karbon dioksida, etana, propana, butana,n-butana, pentana, n-pentana, dann-heksana. Komposisi gas hasil pirolisismenggunakan katalis RCC 7,5% dapat dilihatpada Gambar 2, sedangkan penggunaan katalis10% dapat dilihat pada Gambar 3.

Data pada Gambar 2 menunjukkan bahwaproses pirolisis menggunakan katalis 7,5%menghasilkan metana dan propana palingdominan yaitu masing-masing sebesar 17,879%dan 17,507%. Gas metana dan propana dapatdigunakan sebagai bahan bakar. Tetapi padaproses tersebut menghasilkan gas CO2 sebesar2,706%. Gas CO2 yang terbentuk merupakangas polutan dan diharapkan kadarnya kecil atau

bahkan tidak ada di dalam bahan bakar. Padapenggunaan katalis RCC 10% (Gambar 3)didapatkan konsentrasi propana yang tinggiyaitu masing-masing sebesar 24,096% dankadar butana sebesar 11,661%. Kadar CO danCO2 pada penggunaan katalis 10% menurunmenjadi 0% dan 0,193%. Hal ini terjadi karenapenambahan katalis mampu menghilangkankarbon monodioksida dan karbon dioksida.Komposisi gas menggunakan katalis 12,5%dapat dilihat pada Gambar 4, sedangkanpenggunaan katalis 15% dapat dilihat padaGambar 5, dan penggunaan katalis 17,5% dapatdilihat pada Gambar 6.

Pada penggunaan katalis 12,5 komponenutama yang dihasilkan adalah propana. Kadarpropana yang dihasilkan adalah sebesar27,266% dan n-butana sebesar 5,359%,sedangkan pada penggunaan katalis 17,5%menghasilkan propana sebesar 10,709% dankadar n-butana sebesar 4,812%. Kadar katalispropana pada penggunaan katalis 17,5% lebihrendah dibandingkan dengan penggunaankatalis 7,5%; 10%; dan 12,5%; hal inidisebabkan kadar nitrogen yang tinggi yaitu34,245%. Adanya nitrogen pada gas hasilpirolisis salah satu pengotor dalam katalis RCCadalah nitrogen (Sadeghbeigi 2012). Selain itutingginya kadar nitrogen dipengaruhi oleh suhupada proses pirolisis, merupakan indikasiadanya pengotor nitrogen tersebut berasal darikatalis RCC. Semakin tinggi suhu nitrogen yangterbentuk, semakin kecil hal ini sesuai denganpenelitian yang telah dilakukan Istadi et al.(2011) yang menggunakan bahan baku limbahPE dan katalis RCC. Nitrogen yang dihasilkanpada suhu 370 °C adalah sebesar 25%,sedangkan pada suhu 455 °C adalah 5,85%.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


a b

Gambar 2. Hasil analisis gas pirolisis limbah plastik dengan katalis 7,5% : a) karakteristik gas oksigen, nitrogen,metana, dan karbon dioksida, b) karakteristik gas etana, propana, i-butana, n-butana, n-pentana,dan n-heksana

a b

Gambar 3. Hasil analisis gas pirolisis limbah plastik dengan katalis 10% : a) karakteristik gas oksigen, nitrogen,metana, karbon monoksida, dan karbon dioksida, b) karakteristik gas etana, propana, i-butana,n-butana, n-pentana, dan n-heksana

a bGambar 4. Hasil analisis gas pirolisis limbah plastik dengan katalis 12,5% : a) karakteristik gas oksigen, nitrogen,

metana, karbon monoksida, dan karbon dioksida, b) karakteristik gas etana, propana, i-butana,n-butana, n-pentana, dan n-heksana

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Gambar 5. Hasil analisis gas pirolisis limbah plastik dengan katalis 15% (parameter gas oksigen, nitrogen,metana, karbon monoksida, dan karbondioksida)

a bGambar 6. Hasil analisis gas pirolisis limbah plastik dengan katalis 17,5% : a) karakteristik gas oksigen, nitrogen,

dan metana, b) karakteristik gas etana, propana, i-butana, n-butana, n-pentana, dan n-heksana

Kadar metana yang dihasilkan padapenggunaan RCC 15% tinggi yaitu sebesar10,641%, sedangkan kadar gas CO dan CO2sebesar 2,121% dan 8,861% lebih tinggi jikadibandingkan dengan penggunaan katalis 7,5%;10%; 12,5%; dan 17,5%. Hal ini disebabkansenyawa PE mudah teroksidasi dengan adanyaoksigen sehingga membentuk CO dan CO2,disamping itu juga penambahan katalis akanberpengaruh terhadap penambahan oksida(Sadeghbeigi 2012). Konsentrasi tertinggicampuran propana dan butana tertinggididapatkan pada penggunaan katalis 10% yaitusebesar 35,657%. Propana dan butanamerupakan komposisi utama pada bahan bakarLPG yaitu campuran propana dan butana harusminimum 97% dan kadar C2 maksimum 0,8%serta C5 maksimum diperbolehkan adalah 2,0%(Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi 2009).Gas hasil pirolisis menggunakan variabel katalis7,5%; 10%; 12,5%; 15%; dan 17,5% dengankapasitas reaktor pirolisis sebesar 5 kg.Istadi et al. (2011) telah melakukan penelitianterhadap komposisi gas dari limbah plastikHDPE menggunakan reaktor berkapasitas 0,9 Ldan 5 L dengan jumlah sampel 20 g sampaidengan 30 g dan 70 g sampai dengan 150 g.

Total propana dan butana pada gas hasilpirolisis menggunakan katalis 7,5%; 10%;12,5%; 15%; dan 17,5% masih dibawah 97%,selain itu kadar C2 (etana) masih diatas 0,8%dan C5 (pentana) masih diatas 2,0%. Kadaretana diatas batas maksimum dapatmenyebabkan nyala kompor agak kemerahan.Gas yang dihasilkan dapat dimanfaatkansebagai bahan pembuat LPG (Liquid PetroleumGas) yang terdiri unsur karbon dan hidrogenmerupakan senyawa hidokarbon dengankomponen utama C3 dan H4. Komposisi LPGtersebut terdiri dari senyawa propana C3H8,butana C4H10, butena C4H8, dan sejumlah keciletana C2H4 dan pentana C5H12 (Shukur et al.2013).

Berdasarkan jenis komposisi tersebutmenerangkan bahwa gas metana, propana,n-butana, dan etana merupakan gas yang palingdominan terbentuk. Gas metana merupakanbahan bakar gas yang dibutuhkan yang memilikisifat tidak berbau, mudah terbakar, tidak toksik,dan tidak korosi. Gas metana banyak digunakansebagai bahan bakar gas LNG (Liquid NaturalGas) dan CNG (Compress Natural Gas).

Flowrate gas hasil pirolisis diukur untukmengetahui kecepatan gas yang terbentuk danwaktu proses yang dibutuhkan untuk setiap

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


variasi jumlah katalis. Tabel 3 menerangkanperbandingan jumlah katalis terhadap waktuproses.

Setiap proses pirolisis dengan bahanbaku plastik 4 kg mendapatkan gas hasilsamping sebesar 500 L. Flowrate gas yangkeluar dari proses tanpa menggunakan katalissebesar 1,70 L/menit. Semakin banyak katalisyang digunakan, proses pirolisis akan semakincepat. Namun pada pemakaian katalis sebanyak17,5%, kecepatan proses tidak mengalamipeningkatan. Hal ini terjadi karena jumlah katalisyang ditambahkan sudah sebanding denganbahan baku yang direngkah dari rantaihidrokarbon yang panjang menjadi rantaipendek. Penelitian selanjutnya diperlukan untukmeningkatkan campuran propana dan butanakarena untuk digunakan sebagai LPG keduacampuran tersebut minimal 97% sesuai bakumutu yang ditetapkan oleh Dirjen Migas(Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi 2009).

Tabel 3. Perbandingan jumlah katalis terhadap waktuproses

Jumlah katalis(%)

Flowrate(L/menit)

Waktuproses(menit)

0 1,70 2947,5 2,10 23810 2,35 213

12,5 2,57 19515 2,73 183

17,5 2,73 183

KESIMPULAN

Berdasarkan karakterisasi dan komposisigas dari berbagai variabel katalis RCC yangdigunakan didapatkan konsentrasi optimumadalah dengan penambahan katalis 10% yangmenghasilkan campuran propana dan butanayang lebih tinggi yaitu 35,757%; ethana 12,13%;dan pentana 5,221% dibandingkan dengankonsentrasi konsentrasi katalis yang lainnya7,5%; 12,5%; 15%; dan 17,5%. Gas CO danCO2 yang dihasilkan pada penggunaan katalis7,5% sampai dengan 15% sangat rendahdibandingkan dengan penggunaan katalis 17,5%yaitu sebesar 2,121% dan 8,861%.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyampaikan terima kasihkepada Balai Besar Kimia dan Kemasan yangtelah memberikan dana untuk penelitian ini danrekan-rekan selaku tim yang turut serta dalampenelitian ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Dr. Rahyani Ermawati, atas sarandan bimbingan dalam menyelesaikan penulisanini.

DAFTAR PUSTAKA

Ademiluyi, T, and T. A Adebayo. 2007. “FuelGases from Pyrolysis of WastePolyethylene Sachets” 11 (2): 21–26.

Almeida, Débora, and Maria de Fátima Marque.2015. “Thermal and Catalytic Pyrolysisof Polyethylene Plastic Waste in Semi.”Polimeros 26 (1): 1–8.doi:http://dx.doi.org/10.1590/0104-1428.2100.

Ćwik, Agnieszka. 2014. “Fuel from Waste -Catalytic Degradation of Plastic Wasteto Liquid Fuels.”

Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi,Depatemen Energi dan sumber DayaMineral. 2009. “Keputusan DirekturJenderal Minyak Dan Gas BumiTentang Standar Dan Mutu(Spesifikasi Bahan Bakar Gas JenisLiquefied Petroleum Gas (LPG) YangDipasarkan Di Dalam Negeri.”http://hubdat.dephub.go.id/keputusan-dirjen/384-tahun-1996.

Ermawati, R, N Bumiarto, I Rumondang, EOktarina, and S Naimah. 2016.“Pengaruh Residual Catalytic Cracking(RCC) Dan ZeolitTerhadap KualitasCrude Oil Hasil Pirolisis Limbah.”Jurnal Kimia Kemasan 38 (1): 47–54.

Hartulistiyoso, E, F.A.P.A.G. Sigiro, and MYulianto. 2015. “TemperatureDistribution of the Plastics PyrolysisProcess to Produce Fuel at 450oC.”Procedia Environmental Sciences 28(SustaiN 2014): 234–41.doi:10.1016/j.proenv.2015.07.030.

Istadi, L Buchori, and Suherman. 2011. “PlaticWaste Conversion to Liquid Fuels OverModified-Residual Catalytic CrackingCatalysts : Modeling and OptimizationUsing Hybrid Artificial Neural Network– Genetic.” Reaktor 13 (3): 131–39.

Kuncser, R, M Paraschiv, M Tazerout, and JBellettre. 2010. “Liquid Fuel RecoveryThrough Pyrolysis of PolyethyleneWaste.” Environmental Engineeringand Management Journal 9 (10):1371–74.

Kyaw, K.T, C Su, and S Hmwe. 2015. “Effect ofVarious Catalysts on Fuel Oil PyrolysisProcess of Mixed Plastic Wastes.”International Journal of Advances inEngineering & Technology 8 (5): 794–802.

Maarif, H. 2009. “Reaksi Kompetisi AntaraPerengkahan Dan Polimerisasi TirKaret Dari Ban Bekas Dengan KatalisMo-Ni/Zeolit Y.” Universitas SebelasMaret Surakarta.

Naimah, S, S. A Aviandharie, and N.N Aidha.2016. “Karakteristik Pelarut Dan Solar

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


Hasil Proses Pirolisis Limbah PlastikPolietilen.” Jurnal Kimia Dan Kemasan38 (2): 109–14.doi:http://dx.doi.org/10.24817/jkk.v38i2.2499.

Patni, N, P Shah, S Agarwal, and P Singhal.2013. “Alternate Strategies forConversion of Waste Plastic to Fuels.”ISRN Renewable Energy 2013: 1–7.doi:10.1155/2013/902053.

Sadeghbeigi, R. 2012. Fluid Catalytic CrackingHandbook. Third edit. United States:Elsivier.

Sharma, B. K., B. R. Moser, K.E. Vermillion, K.M. Doll, and N. Rajagopalan. 2014.“Production, Characterization and FuelProperties of Alternative Diesel Fuelfrom Pyrolysis of Waste PlasticGrocery Bags.” Fuel Processing

Technology 122. Elsevier B.V.: 79–90.doi:10.1016/j.fuproc.2014.01.019.

Shukur, M F, Y M Yusof, S M M Zawawi, H aIllias, and M F Z Kadir. 2013.“Conductivity and Transport Studies ofPlasticized Chitosan-Based ProtonConducting Biopolymer Electrolytes.”Physica Scripta T157: 14050.doi:10.1088/0031-8949/2013/T157/014050.

Syamsiro, M, H Saptoadi, T Norsujianto, PNoviasri, S Cheng, Z Alimuddin, and KYoshikawa. 2014. “Fuel Oil Productionfrom Municipal Plastic Wastes inSequential Pyrolysis and CatalyticReforming Reactors.” Energy Procedia47. Elsevier B.V.: 180–88.doi:10.1016/j.egypro.2014.01.212.

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id


bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

JURNAL KIMIA DAN KEMASANVolume 39 Nomor 1 April 2017

DAFTAR ISI

Optimalisasi Konduktivitas Ionik Elektrolit Polimer Berbasis Komposit Kitosan-Zirkonia/Litium Perklorat dengan Penambahan Gliserol ……………………………………………..

Evi Yulianti, Dayu Luthfiah, dan Sudaryanto

1 - 8

Synthesis and Characterization of Superabsorbent Sodium Alginate-g-Poly (PotassiumAcrylate) Hydrogels Prepared by Using Gamma Irradiation ………………………………………

Erizal, Fajar Lukitowati, Intan Oktaviani, Dhena Ria Barleany, Basril Abbas dan Sudirman

9 - 16

Pembuatan dan Karakterisasi Plastik Biodegradable dari Limbah Polipropilena dan Pati BijiDurian dengan Penambahan Maleat Anhidrida sebagai Agen Pengikat Silang …………………


17 - 24

Penggunaan Zeolit untuk Stabilisasi Formula Ekstrak Kulit Buah Delima sebagai Antibakteri

Fitri Amalia dan Yustinus Purwamargapratala25 – 30

Karakteristik Gas Hasil Proses Pirolisis Limbah Plastik Polietilena (PE) DenganMenggunakan Katalis Residue Catalytic Cracking (RCC) ...............................................................


31 - 38

p-ISSN 2088 – 026Xe-ISSN 2549 – 9424

bbkk

.kem

enpe

rin.g

o.id

p-issn 2088 – 026x jurnal kimia dan kemasanbbkk.kemenperin.go.id/wp-content/uploads/jurnal/jkk 39...

Documents