Pencirian Membran Komposit Selulosa Asetat Berbahan Dasar Limbah Tahu Menggunakan Polistirena

PENCIRIAN MEMBRAN KOMPOSIT
SELULOSA ASETAT BERBAHAN DASAR LIMBAH TAHU
MENGGUNAKAN POLISTIRENA

JAKA RACHMADETIN

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

ABSTRAK
JAKA RACHMADETIN. Pencirian Membran Komposit Selulosa Asetat Berbahan Dasar
Limbah Tahu Menggunakan Polistirena. Dibimbing oleh SRI MULIJANI dan ACHMAD
SJAHRIZA.
Limbah tahu yang tidak dimanfaatkan dapat dijadikan bahan dasar untuk membuat
selulosa dan membran selulosa asetat (CA). Akan tetapi, membran tersebut memiliki sifat
mekanik yang kurang baik. Pencampurannya dengan polistirena (PS) dapat meningkatkan
kekuatannya. Nata de soya dibuat dari limbah tahu yang kemudian dikeringkan untuk
menghasilkan serbuk selulosa. Serbuk selulosa direaksikan dengan pereaksi asetilasi,

anhidrida asam asetat, dan pelarut-pelarut lainnya untuk memperoleh serpihan CA.
Serpihan CA dicampur dengan PS untuk membentuk membran komposit dengan nisbah
CA:PS 90:10, 85:15, dan 80:20. Membran ini diukur fluks air, indeks rejeksi, dan
kekuatan tariknya. Serpihan CA yang dihasilkan mempunyai kadar air 4.3%, rendemen
109.76%, dan kadar asetil 43.26% (yang setara dengan derajat substitusi 2.8-3.0).
Membran yang memiliki nilai fluks air tertinggi adalah membran 80:20 sebesar 164.23
l/m2, indeks rejeksi tetinggi diperoleh pada membran 90:10 sebesar 31.65%, dan nilai
kekuatan tarik tertinggi dihasilkan pada membran 80:20 sebesar 24.11 kgf. Berdasarkan
hasil tersebut, penambahan PS dapat meningkatkan nilai fluks air dan kekuatan tarik
membran, tetapi menurunkan indeks rejeksinya.

ABSTRACT
JAKA RACHMADETIN. Characterization of Cellulose Acetate Composite Membrane
From Soybean Curd Whey Using Polystyrene. Under the direction of SRI MULIJANI
and ACHMAD SJAHRIZA.
Soybean curd whey, which is discarded as a waste, can be used as starting material for the
preparation of cellulose and cellulose acetate (CA) membrane. However, due to its poor
mechanical properties, blending with polystyrene (PS) will improve strength to the
membrane. Nata de soya was made by soybean curd whey and then dried to produce
cellulose flake. Cellulose flake was reacted with acetylation reagent, acetic anhydride,

and other solvents to produce CA flake. CA flake was mixed with PS to form blend of
CA-PS membrane with 90:10, 85:15, and 80:20 ratios. These membranes were
characterized by water flux, rejection index, and tensile strength. CA that has been
produced had a water content of 4.3%, yield of 109.76%, and an acetyl degree of 43.26%
(equal with substitution degree of 2.8-3.0). The highest water flux membrane was made
of 80:20 ratio (164.23 l/m2), the highest rejection index was made of 90:10 ratio
(31.65%), and the highest tensile strength membrane was made of 80:20 ratio (24.11 kgf).
Based on the results, PS addition can increase the water flux and tensile strength of
membrane, but decrease the rejection index.

PENCIRIAN MEMBRAN KOMPOSIT
SELULOSA ASETAT BERBAHAN DASAR LIMBAH TAHU
MENGGUNAKAN POLISTIRENA

JAKA RACHMADETIN

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007

PRAKATA

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena
atas berkat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Karya ilmiah
ini berjudul Pencirian Membran Komposit Selulosa Asetat Berbahan Dasar Limbah
Tahu Menggunakan Polistirena, yang dilaksanakan pada bulan April 2006 sampai
dengan Maret 2007 bertempat di laboratorium Kimia Anorganik dan Organik,
Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu
terselesaikannya karya ilmiah ini, di antaranya Dra. Sri Mulijani, M.S. dan Drs. Achmad
Sjahriza selaku pembimbing yang telah banyak memberikan pengarahan kepada Penulis,
kepada Drs. M. Farid dan Budi Arifin S.Si atas diskusi-diskusi berharga yang berkaitan
dengan penelitian ini, kepada Mas Heri atas segala bantuannya, dan juga kepada Pak

Syawal, Pak Sabur, Oom Em, Pak Didi, dan Mba Nur.
Ungkapan terima kasih juga Penulis haturkan kepada seluruh keluarga atas doa dan
semangat yang diberikan kepada Penulis. Terima kasih juga diucapkan kepada Atiek atas
dukungan dan dorongan semangatnya, untuk rekan-rekan: Endah, Fajar, Ari, Tri, Dogar,
Fifie, Angga, Noni, Rio, dan Yanshen atas bantuan dan kebersamaan yang terjalin.
Akhir kata, semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.

Bogor, Agustus 2007

Jaka Rachmadetin

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 28 Mei 1985 sebagai anak ketiga dari
pasangan Madinah H Wahab dan Anna Rosalia. Tahun 2002 penulis lulus dari SMU
Negeri 38 Jakarta, dan pada tahun yang sama masuk ke Departemen Kimia, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor, melalui jalur Seleksi
Penerimaan Mahasiswa Baru. Tahun 2005 penulis mengikuti kegiatan praktik lapangan di
laboratorium Proses dan Kontrol Lingkungan, PT Dystar Colours Indonesia, Cilegon,
dengan judul Sintesis Zat Warna Remazol Red B.
Selama mengikuti kegiatan perkuliahan di IPB, penulis juga menjadi asisten

praktikum Kimia Dasar I pada tahun 2004, Kimia TPB, dan Kimia Lingkungan pada
tahun 2005.

DAFTAR ISI
Halaman

DAFTAR TABEL....................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................... ix
PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1
TINJAUAN PUSTAKA
Nata de Soya ......................................................................................................
Selulosa Asetat....................................................................................................
Membran Komposit ............................................................................................
Pencirian Membran.............................................................................................

1
2
2
3

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat ...................................................................................................
Pembuatan Nata de Soya ....................................................................................
Penyiapan serbuk BC..........................................................................................
Pembuatan Selulosa Asetat.................................................................................
Pembuatan Membran ..........................................................................................
Pencirian Membran.............................................................................................

3
3
3
4
4
4

HASIL DAN PEMBAHASAN
Nata de soya ......................................................................................................
Selulosa Asetat....................................................................................................
Membran komposit .............................................................................................

Fluks Air .............................................................................................................
Fluks dan Indeks Rejeksi Dekstran.....................................................................
Sifat mekanik ......................................................................................................

4
6
6
6
8
9

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ............................................................................................................. 9
Saran ................................................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 10
LAMPIRAN................................................................................................................ 12

DAFTAR TABEL
Halaman

1 Hubungan derajat substitusi dengan kadar asetil ........................................................... 2
2 Kelarutan selulosa asetat................................................................................................ 2
3 Klasifikasi membran berdasarkan nilai fluks dan tekanan............................................. 3
4 Komposisi CA dan PS pada tiap jenis membran .......................................................... 4
5 Penurunan nilai fluks air tiap jenis membran pada tekanan tertentu............................. 8
6 Ketebalan, elongasi, dan kekuatan tarik membran........................................................ 8

DAFTAR GAMBAR
Halaman

1 Reaksi Asetilasi Selulosa ........................................................................................... 2
2 Serbuk BC dari Nata de soya ..................................................................................... 5
3 Serpihan CA............................................................................................................... 6
4 Membran komposit CA-PS......................................................................................... 7
5 Hubungan antara fluks air dan waktu pada tiap tekanan............................................. 7
6 Hubungan tekanan dengan nilai fluks air.................................................................... 8
7 Hubungan antara fluks dekstran 200 ppm dan waktu ................................................. 9

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman

1

Penetapan kadar air dan kadar α-selulosa ........................................................... 13

2

Penetapan kadar air dan kadar asetil selulosa asetat ........................................... 14

3

Data kadar air dan kadar α-selulosa .................................................................... 15

4

Data kadar air dan kadar asetil selulosa asetat .................................................... 16

5

Perhitungan rendemen selulosa asetat................................................................. 18

6

Data pengukuran fluks air................................................................................... 19

7

Data pengukuran fluks dekstran 200 ppm .......................................................... 21

8

Data indeks rejeksi dekstran .............................................................................. 22

PENDAHULUAN
Tahu merupakan salah satu makanan yang
umum dikonsumsi oleh penduduk Indonesia
karena harganya yang relatif murah. Tahu
dibuat dengan bahan dasar kedelai yang
memiliki kandungan protein tinggi, yaitu
sebesar 35% atau bahkan mencapai 40-43%

pada varietas unggul. Oleh karena itu, tahu
merupakan sumber asupan protein yang
sangat baik. Jika seseorang tidak boleh atau
tidak dapat mengonsumsi protein hewani
(misalnya pada vegetarian), maka kebutuhan
protein dapat dipenuhi dengan mengonsumsi
tahu atau produk turunan kedelai lain
(IPTEKnet 2002).
Limbah yang dihasilkan dari produksi tahu
sangat melimpah. Setiap 100 kg kedelai akan
menghasilkan 1500-2000 l air limbah. Limbah
cair yang dihasilkan mengandung padatan
tersuspensi maupun terlarut, akan mengalami
perubahan fisika, kimia, dan hayati yang akan
menghasilkan zat beracun atau menciptakan
media untuk tumbuhnya kuman. Air limbah
akan berubah warnanya menjadi coklat
kehitaman dan berbau busuk. Jika air limbah
ini merembes ke dalam tanah yang dekat
dengan sumur atau dialirkan ke sungai, maka
air sumur atau sungai tersebut tidak dapat
dimanfaatkan lagi karena dapat menimbulkan
penyakit gatal, diare, dan penyakit lainnya
(KLH 2001).
Pemanfaatan limbah tahu di antaranya
sebagai bahan pembuatan makanan ternak,
nata de soya, makanan kecil (kastengel, stik
tahu) (KLH 2001). Akan tetapi, produk
tersebut tidak bernilai komersial tinggi. Oleh
karena itu, diperlukan pengolahan lebih lanjut
untuk memperoleh produk yang lebih bernilai,
salah satunya adalah membran selulosa asetat.
Harga membran tersebut yang dipasarkan oleh
Sterlitech Corporation (2002) berukuran 3x30
cm dan ukuran pori 0,45 µm adalah $232.00.
Selulosa yang merupakan bahan dasar
membran umumnya diperoleh dari kayu dan
kapas. Semakin tinggi populasi manusia di
bumi, semakin menyempit lahan bagi
tumbuhan, akibatnya harus dicari sumber
selulosa lain (Awalludin et al. 2004). Selain
tumbuhan, selulosa dapat dihasilkan oleh
bakteri
(Acetobacter,
Agrobacterium,
Rhizobium, Sarcina) yang dikenal sebagai
selulosa bakteri (BC) (Krystynowicz &
Bielecki 2001). Media yang umum digunakan
adalah
air
kelapa.
Seiring
dengan
berkembangnya industri nata de coco, harga
air kelapa menjadi semakin meningkat.
Limbah tahu dapat dijadikan alternatif

penghasil BC. Produk yang dihasilkan
dinamakan nata de soya.
Nata de soya merupakan suatu BC yang
dapat dijadikan sumber untuk membuat
seluosa asetat (CA). Proses pembuatan CA
dari BC telah banyak dilaporkan, di antaranya
oleh Safriani (2000), Yulianawati (2002), dan
Arifin (2004). CA tersebut dapat dijadikan
bahan untuk membuat membran. Modifikasi
membran CA telah banyak dilaporkan. Kim &
Lee
(1998)
dan
Ristiyani
(2006)
menggunakan polietilena glikol, sedangkan
Somantri (2003) menggunakan formamida.
Modifikasi tersebut hanya berpengaruh
terhadap permeabilitas dan selektifitas
membran, tetapi tidak berpengaruh terhadap
kekuatannya. Polistirena (PS) dapat digunakan
sebagai campuran polimer alami untuk
meningkatkan kekuatan membran yang
diperoleh (Meenakshi et al. 2002). Campuran
PS dengan polimer alami juga dapat
memudahkan penguraiannya (Sutiani 1997)
Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi
sifat membran komposit CA-PS melalui
analisis fluks air, indeks rejeksi, dan sifat
mekaniknya. Analisis ini bermanfaat untuk
menentukan jenis dan kekuatan membran
yang dibentuk. Membran komposit yang
dihasilkan diharapkan memiliki karakteristik
yang lebih baik dibandingkan dengan
membran dengan bahan CA saja.

TINJAUAN PUSTAKA
Indonesia merupakan negara yang
sebagian besar industrinya berbasis pertanian,
salah satunya adalah industri tahu. Industri ini
umumnya tidak memiliki instalasi pengolahan
air limbah, sehingga limbah yang dihasilkan
langsung dibuang ke sungai. Limbah tersebut
dapat dimanfaatkan menjadi nata de soya.
Nata de Soya
Nata de soya adalah biomassa yang
sebagian besar terdiri dari selulosa atau
disebut juga BC. Massa ini berasal dari
pertumbuhan bakteri dengan limbah tahu
sebagai media (Warintek 2005). Limbah tahu
dapat dijadikan media karena komposisinya
yang mengandung sumber nitrogen dan
karbon.
BC merupakan salah satu produk
metabolit dari mikroorganisme genus
Acetobacter, Agrobacterium, Rhizobium, dan
Sarcina. Penghasil BC yang paling efisien
adalah Acetobacter xylinum yang akhir-akhir

2

ini diklasifikasi ulang sebagai Gluconobacter
xylinus (Krystynowicz & Bielecki 2001).
Produk BC dari suatu galur Acetobacter
murni secara kimiawi, yaitu bebas dari lignin
dan hemiselulosa serta produk-produk
biogenik lainnya (Masaoka et al. 1993). Oleh
karena itu, BC dapat dimurnikan dari media
dan dari sel-sel bakteri yang terperangkap di
dalamnya dengan larutan basa encer, misalnya
NaOH 0.1 N, selama 20 menit, pada suhu
80oC. Inkubasi pembuatan BC dilakukan pada
pH 4. Hal ini dikarenakan A. xylinum juga
memproduksi selulase di samping BC.
Selulase
dapat
menurunkan
derajat
polimerisasi dari satu BC. Pada pH tersebut,
jumlah selulase
yang diproduksi sedikit
(Toyosaki et al. 1995).
Selulosa Asetat
CA adalah selulosa yang gugus
hidroksilnya diganti oleh gugus asetil
berbentuk padatan putih, tak beracun, tak
berasa, dan tak berbau (SNI 1991). Pembuatan
CA dapat dilakukan dengan mereaksikan
selulosa
dengan
anhídrida
asetat
menggunakan katalis H2SO4 (Gambar 1).

Gambar 1 Reaksi asetilasi selulosa
Pembuatan CA terdiri dari empat tahap,
yaitu praperlakuan (aktivasi), asetilasi,
hidrolisis, dan purifikasi. Tahap aktivasi
menggunakan asam asetat glasial sebagai
aktivator (Arifin 2004, Awalludin et al. 2004).
Asetilasi bertujuan mensubstitusi gugus
hidroksil dari selulosa dengan gugus asetil.
Hidrolisis dilakukan dengan asam asetat encer
untuk mengurangi kadar asetil hingga
diperoleh derajat substitusi yang diinginkan
(Tabel 1).

Tabel 1 Hubungan derajat substitusi dengan
kadar asetil
Derajat substitusi
0.6-0.9
1.2-1.8
2.2-2.7
2.8-3.0

Kadar asetil (%bobot)
13.0-18.6
22.2-32.2
36.5-42.2
43.0-44.8

Sumber: Fengel et al. (1985)

Kadar asetil berpengaruh terhadap pelarut
yang digunakan pada proses pembuatan
membran (Tabel 2). Purifikasi dilakukan
dengan
sentrifugasi
bertujuan
untuk
memisahkan BC yang terasetilasi dan yang
tidak, lalu disuspensikan ke dalam akuades
(Mark et al. 1965).
Tabel 2 Kelarutan selulosa asetat
Kadar asetil (%)

Pelarut

43.0-44.8
37.0-42.0
24.0-32.0
15.0-20.0
50
Ultrafiltrasi
1.0-5.0
10-50
Nanofiltrasi
5.0-20
1.4-1.2
Osmosis balik
10-100
0.005-1.4

Sumber: Mulder (1996).

BAHAN DAN METODE
Bahan dan alat
Bahan–bahan yang diperlukan penelitian
ini adalah starter bakteri A. xylinum dari
Balai Besar Industri Agro, asam asetat glasial,
amonium sulfat, anhidrida asetat, kertas
saring, kertas pH, sukrosa, limbah cair tahu,
polistirena,
diklorometana,
CH3COOH,
NaOH, H2SO4, dekstran, dan fenol.

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian
ini adalah modul ultrafiltrasi, blender Philips,
kain kasa, wadah fermentasi, penangas panas,
kertas penutup wadah fermentasi, termometer,
pengaduk magnet, pompa vakum, corong
Buchner, neraca analitik, pengaduk listrik
Versamix Fisher, pelat kaca, oven, sentrifusa
Hermle Z300, spektrofotometer UV-Vis
Spectronic 20, dan modul pengukur uji tarik
di Laboratorium Pengawasan Mutu, Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pembuatan nata de soya
Nata de soya dibuat dengan modifikasi
prosedur Warintek (tt). Limbah cair tahu segar
diendapkan, lalu disaring dengan kain kasa.
Filtrat sebanyak 600 ml dipanaskan sampai
mendidih sambil diaduk. Larutan ditambah 6
ml asam asetat, 48 g sukrosa, dan 3 g
amonium sulfat, kemudian diaduk hingga
larut sempurna. Larutan ini didiamkan hingga
mencapai suhu kamar, lalu dituangkan ke
dalam wadah fermentasi sebagai media nata.
Media nata tersebut diatur pH-nya dengan
asam asetat hingga mencapai 4. Starter
sebanyak 60 ml dimasukkan ke dalam media
nata. Wadah ditutup dengan kertas yang telah
dipanaskan dalam oven pada suhu 40ºC
selama 2 jam, selanjutnya disimpan dalam
ruang fermentasi selama 7 hari sampai
terbentuk nata dengan ketebalan 1.5-2.0 cm.
Penyiapan serbuk BC
Penyiapan serbuk BC dilakukan dengan
metode kering matahari. Nata de soya
direndam dalam larutan NaOH 1% (b/v) pada
suhu kamar selama 24 jam dengan nisbah
bobot nata (kg) terhadap volume larutan (l)
sebesar 2:3. Nata diangkat, lalu direndam
kembali di dalam asam asetat 1% selama 24
jam untuk menetralkan pH-nya. Jika pH naik,
maka dinetralkan kembali sampai pH 7
konstan. Nata dicuci dengan air, lalu dipotong
dan diperas dengan menggunakan pompa
vakum.
Lembaran
nata
tersebut
dikeringudarakan selama 2-3 hari, lalu
dihancurkan dengan blender hingga berupa
serbuk halus (Arifin 2004). Serbuk nata ini
selanjutnya dihitung kadar air dan kadar αselulosanya (Lampiran 1).
Pembuatan selulosa asetat
Pembuatan selulosa asetat pada penelitian
ini merupakan modifikasi prosedur pembuatan
selulosa asetat yang dilakukan oleh Arifin

4

(2004). Serbuk BC sebanyak 0.9 gram
dicampurkan dengan 100 ml asam asetat di
dalam botol bertutup ganda, lalu dikocok
dengan kecepatan 200 rpm selama 20 menit.
Selanjutnya, BC disaring vakum dan diperas
sekuat mungkin. Perlakuan ini dilakukan
duplo.
Hasil
perasan
yang
kedua
dikembalikan ke dalam botol bertutup ganda
dan direndam dalam 50 ml asam asetat glasial
selama 3 jam pada suhu kamar. Botol dikocok
dengan kecepatan 200 rpm. Setelah 3 jam,
selulosa disaring vakum dan diperas sekuat
mungkin. BC dimasukkan kembali ke dalam
botol bertutup ganda yang baru, lalu
ditambahkan asam asetat glasial dan H2SO4
dengan nisbah 100:1 (10:0.1 ml). Campuran
diaduk kuat selama 1 menit. Anhidrida asam
asetat ditambahkan dengan nisbah 1:5 tetes
demi tetes, kemudian diaduk hingga larutan
berwarna kemerahan. Larutan dibiarkan
selama 2 jam dalam penangas bersuhu 40oC.
Waktu 2 jam dihitung sejak ditambahkannya
anhidrida asam asetat .
Larutan hasil proses asetilasi dihidrolisis
dengan menggunakan campuran air dan asam
asetat glasial (2:1) sebanyak 2.4 ml dan
dilakukan pengadukan pada beberapa menit
pertama. Larutan dibiarkan pada suhu 40oC
selama
30
menit
dihitung
sejak
ditambahkannya asam asetat encer.
Larutan hasil hidrolisis disentrifus selama
15 menit dengan kecepatan 4000 rpm untuk
memisahkan kotoran sisa asetilasi. Supernatan
dituang perlahan ke dalam 500 ml air
destilasi yang diaduk kuat dengan pengaduk
magnetik hingga muncul serpihan CA yang
berwarna putih. Serpihan yang terbentuk
disaring vakum. Serpihan CA ini dinetralkan
pH-nya dengan NaHCO3 1 N hingga busa
yang muncul hilang kembali. Air destilata
digunakan untuk
mencuci
CA
dan
menghilangkan NaHCO3 yang tersisa. Hasil
produk CA ini dimasukkan ke dalam gelas
piala yang telah ditimbang bobot kosongnya,
lalu dimasukkan ke dalam oven dengan suhu
50°C selama 24 jam. CA kering dianalisis
kadar air dan kadar asetilnya (Lampiran 2),
lalu
dihitung
rendemennya
dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut,
(1-M2) (W3 – W2)
Rendemen(%) = ----------------------- x 100%
C(1-M1)W1
keterangan:
W1 = bobot contoh uji (gram)
M1 = kadar air contoh uji (%)
C = kadar α-selulosa (%)
W2 = bobot gelas piala (gram)

W3= bobot gelas piala + selulosa asetat kering
(gram)
M2 = kadar air selulosa asetat (%).
Pembuatan membran
Pembuatan membran dilakukan dengan
metode inversi fase. CA kering dan PS dengan
nisbah 90:10, 85:15, dan 80:20 (Tabel 4)
dilarutkan di dalam diklorometana. Nisbah
polimer dan pelarut yang digunakan sebesar
14% (b/v). Larutan polimer dituangkan di
atas plat kaca yang telah diberi selotip di
kedua sisinya dengan tujuan membuat
membran dengan ketebalan yang seragam.
Larutan
tersebut
diratakan
dengan
menggunakan batang pengaduk hingga
diperoleh lapisan tipis yang menempel di atas
pelat kaca. Pelarut yang tersisa diuapkan pada
suhu kamar, lalu plat kaca direndam dalam
akuades hingga membran yang menempel
terlepas dari kaca.
Tabel 4 Komposisi CA dan PS pada tiap jenis
membran
Jenis membran
CA (%)
PS (%)
A
90
10
B
85
15
C
80
20
Pencirian membran
Pencirian membran pada penelitian ini
hanya dilakukan dengan pengukuran fluks air,
indeks rejeksi, dan sifat mekaniknya (elongasi
dan kekuatan tarik).
Fluks air
Sampel membran dengan ukuran 5.0x22.5
cm ditempatkan dalam modul alat saring
crossflow. Modul tersebut dihubungkan
dengan pompa, pengukur, dan pengatur
tekanan. Akuades dialirkan ke dalam modul
dengan menggunakan pompa. Tekanan aliran
air diatur dengan variasi yang digunakan
sebesar 2.5, 5.0, 7.5, dan 10.0 psi. Permeat
ditampung di dalam gelas ukur dan dihitung
waktu alirnya tiap 100 ml dengan interval
waktu 5 menit selama 90 menit. Pengukuran
dilakukan terhadap seluruh jenis membran
dan pada tiap tekanan yang digunakan.
Fluks dan Indeks rejeksi dekstran
Pengukuran fluks dekstran dilakukan
dengan metode yang sama seperti pada
pengukuran fluks air, tetapi hanya dilakukan
pada tekanan optimum. Pengukuran indeks
rejeksi terhadap dekstran dilakukan pada

5

keadaan tunak. Metode dan alat yang
digunakan adalah sama seperti pada
penentuan fluks air, tetapi yang digunakan
sebagai umpan adalah dekstran 200 ppm dan
hanya diukur pada tekanan optimum. Permeat
dekstran yang diperoleh pada keadaan tunak
direaksikan dengan fenol 5% dan H2SO4 pekat
dengan nisbah 1:1:5. Campuran dikocok dan
didiamkan hingga dingin, lalu diukur
absorbansnya dengan spektrofotometer pada
panjang gelombang maksimum. Konsentrasi
dekstran pada permeat dihitung
dengan
menggunakan kurva standar. Indeks rejeksi
rejeksi dihitung dari perbandingan antara
konsentrasi permeat dan umpan dengan
menggunakan persamaan berikut ini,
Indeks Rejeksi (%) = 1 -

CPermeat

x100%

Cumpan
Sifat mekanik
Membran dipotong menjadi tiga bagian
dengan ukuran masing-masing sebesar 0.5x
22.0 cm. Membran tersebut ditempatkan
dalam suatu modul uji tarik. Elongasi
diperoleh dari perbandingan pertambahan
panjang maksimum membran dengan panjang
awalnya. Nilai kuat tarik diperoleh dari besar
gaya yang terukur saat membran terputus.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Nata de soya
Nata de soya yang diperoleh pada
penelitian ini berwarna putih dengan
ketebalan sekitar 1 cm. BC ini dikeringkan,
lalu dihaluskan, sehingga diperoleh serbuk
berwarna putih kecoklatan (Gambar 2).
Menurut Arifin (2004) BC yang dihasilkan
memiliki struktur yang rapat karena adanya
ikatan hidrogen antarmolekul selulosa.
Perendaman BC di dalam NaOH 1% dapat
menggembungkan strukturnya, kemudian
perendaman dalam CH3COOH membuat
struktur BC menjadi lebih terbuka. Ikatan
hidrogen yang ada pada BC dapat digantikan
oleh ikatan hidrogen antara selulosa dan air.
Proses pergantian ikatan hidrogen dapat
meningkatkan aksesibilitas BC terhadap
pereaksi asetilasi. Hal ini didukung penelitian
Laily et al. (2002) yang menyatakan
perendaman di dalam NaOH dan CH3COOH
dapat menghasilkan nata de soya yang lebih
kenyal daripada yang tidak direndam dalam
larutan tersebut.

Gambar 2 Serbuk BC dari nata de soya.
Kemurnian selulosa dapat diukur dari
kadar α-selulosa. α-Selulosa adalah komponen
polisakarida yang setelah dilarutkan dengan
NaOH 17.5% (b/v), tetap tidak larut ketika
basa diencerkan ke sekitar 8% (b/v) (Fengel &
Wegener 1989). Kadar α-selulosa yang
diperoleh dalam penelitian ini sebesar 91.98%
(Lampiran 3). Kadar α-selulosa berbanding
lurus dengan kemurnian selulosa. Semakin
tinggi kadar α-selulosa, semakin tinggi pula
kemurnian selulosa tersebut. Nilai ini lebih
tinggi jika dibandingkan dengan kadar αselulosa yang dihasilkan Yulianawati (2002),
Arifin (2004), maupun Tresnawati (2006).
Pengeringan yang berbeda, yaitu pengeringan
pada suhu kamar diperkirakan dapat
meminimalisasi degradasi rantai selulosa
akibat pemanasan pada suhu tinggi.
Kadar air selulosa yang diperoleh sebesar
6.23%. Kadar air ini lebih rendah
dibandingkan dengan hasil kadar air Arifin
(2004) dan Tresnawati (2006). Faktor
penyebab perbedaan besarnya kadar air ini
adalah kondisi suhu pengeringan yang
berbeda pada saat penyiapan serbuk BC. Nilai
ini menunjukkan kadar air yang baik karena
menurut Ullmann’s Encyclopedia (1999),
kadar air selulosa awal yang baik untuk
produksi CA berkisar antara 4-7%. Kadar air
yang
rendah
ini
dibutuhkan
untuk
meningkatkan reaktivitas selulosa karena
gugus hidroksil dalam air lebih reaktif
daripada dalam selulosa. Jadi, untuk
mendapatkan tingkat reaktivitas yang tinggi
dibutuhkan kadar air yang rendah, sehingga
proses substitusi dapat berlangsung dengan
baik. Besarnya kadar air juga dapat
memengaruhi reaksi asetilasi karena reaksi
bersifat reversibel. Air dapat menghidrolisis
kembali selulosa asetat yang dihasilkan dari
proses reaksi asetilasi. Kadar air selulosa yang

6

tinggi akan menyebabkan proses hidrolisis
CA
lebih
cepat
daripada
laju
pembentukannya, sehingga hasil reaksi yang
diinginkan tidak tercapai.
Selulosa asetat
Serbuk BC direndam dalam asam asetat
untuk menarik air yang masih tersisa di dalam
BC karena BC bersifat higroskopis. Proses
perendaman di dalam asam asetat ini juga
akan menggembungkan serat selulosa yang
dapat
mengurangi
ikatan
hidrogen
intramolekul selulosa, sehingga mempercepat
difusi anhidrida asam asetat. Perendaman
dilakukan sebanyak tiga kali untuk
meningkatkan efektivitasnya (Arifin 2004).
Penambahan anhidrida asetat dilakukan
tetes demi tetes karena reaksi bersifat
eksoterm. Penambahan dalam jumlah yang
signifikan akan menyebabkan suhu sistem
meningkat, sehingga dapat menyebabkan CA
yang diinginkan terdegradasi karena tingginya
suhu. Hal ini mengakibatkan rendemen yang
dihasilkan berkurang, atau bahkan produk CA
tidak terbentuk sama sekali. Reaksi asetilasi
dihentikan dengan penambahan asam asetat
encer. Asam asetat encer ini juga berfungsi
untuk mengurangi derajat substisusi CA
hingga nilai yang sesuai standar dengan cara
menghidrolisis kembali sebagian CA yang
terbentuk.
Hasil
reaksi
kemudian
disentrifugasi untuk memisahkan BC yang
terasetilasi dan yang tidak. Bagian yang
terasetilasi berupa supernatan didispersikan ke
dalam akuades, sehingga diperoleh serpihan
berwarna putih kecoklatan yang merupakan
selulosa asetat (Gambar 3).

Gambar 3 Serpihan CA

Pembuktian keberhasilan reaksi asetilasi
dilakukan dengan analisis spektroskopi
inframerah transformasi Fourier (FTIR) yang
telah dilakukan oleh Rachmawati (2007).
Hasilnya menunjukkan munculnya serapan
tajam karbonil pada spektrum FTIR dari CA
yang tidak terlihat pada spektrum FTIR dari
BC. Hal ini menunjukkan telah terbentuk
gugus karbonil yang berasal dari gugus asetil
pada selulosa asetat.
Banyaknya gugus asetil yang terdapat di
dalam CA dapat diukur berdasarkan kadar
asetil atau derajat substitusi. Kadar asetil CA
dipengaruhi oleh jumlah gugus asetil yang
terdapat pada molekul-molekul CA tersebut.
Kadar asetil sebanding dengan jumlah gugus
asetil yang terkandung di dalamnya
(Desiyarni 2006). Derajat substitusi adalah
jumlah rerata atom H pada gugus hidroksil,
yang diubah menjadi gugus asetil, dalam
setiap residu anhidro glukosa (Arifin 2004).
Kadar asetil CA yang diperoleh sebesar
43.26% atau setara dengan derajat substitusi
2.8-3.0 (Lampiran 4). Nilai ini mendekati
hasil yang diperoleh oleh Tresnawati (2006),
tetapi tidak sesuai standar menurut SNI. Kadar
air CA sebesar 4.30% dan rendemen yang
dihasilkan sebesar 109.76% (Lampiran5).
Membran komposit
Serbuk CA yang dihasilkan mempunyai
kadar asetil sebesar 43.26%. Menurut Kirk &
Othmer (1993), CA tersebut larut di dalam
pelarut diklorometana. Pembuatan membran
CA dengan metode inversi fasa menggunakan
diklorometana sebagai pelarut dan air sebagai
non pelarut telah dilakukan oleh Pasla (2006)
dan
Tresnawati
(2006).
Berdasarkan
pengamatan, baik CA yang diperoleh maupun
PS sebagai polimer aditif yang digunakan
dapat larut sempurna di dalam diklorometana.
Kedua polimer tersebut dilarutkan hingga
homogen, kemudian dicetak di atas pelat kaca
hingga diperoleh membran tipis dan
transparan seperti terlihat pada Gambar 4.
Pengamatan permukaan membran dilakukan
oleh Rachmawati (2007). Ukuran pori-pori
pada permukaan membran terlihat memiliki
ukuran yang tidak seragam

7

(a)

Gambar 4 Membran komposit CA-PS.
Fluks air
Nilai fluks merupakan salah satu
parameter penting dalam kinerja membran
filtrasi. Nilai ini menunjukkan jumlah permeat
yang dapat dilewatkan oleh suatu membran
dengan luas tertentu tiap satu satuan waktu.
Hasil pengukuran fluks air (Lampiran 6)
menunjukkan nilai yang semakin lama
semakin menurun hingga mencapai keadaan
tunak yang ditandai dengan tanda lingkaran
(Gambar 5). Gejala ini terjadi pada setiap
membran dan pada semua tekanan. Menurut
Mulder (1996), hal ini disebabkan terjadinya
fouling yang dikarenakan air yang digunakan
kemungkinan masih mengandung partikelpartikel yang berukuran hampir sama atau
lebih besar daripada ukuran pori membran,
sehingga partikel tersebut akan menumpuk
pada permukaan membran. Kondisi ini
mengakibatkan terhambatnya laju alir umpan,
sehingga kemampuan membran untuk
melewatkan umpan menjadi berkurang.
Penurunan
fluks
untuk
membran
mikrofltrasi pada umumnya tidak lebih dari
5% (Mulder 1996). Berdasarkan hasil
pengukuran, penurunan nilai fluks pada setiap
jenis membran dengan berbagai variasi
tekanan lebih dari 5%, yaitu berkisar antara
9.33% dan 14.13% (Tabel 5). Penurunan yang
cukup besar ini menunjukkan kinerja
membran saat pengukuran filtrasi kurang
stabil. Akan tetapi, penurunan ini relatif lebih
kecil dibandingkan dengan membran yang
dibuat oleh Ristiyani (2006). Ristiyani
membuat membran CA dengan menggunakan
polietilena glikol (PEG) sebagai porogen dan
penurunan fluks air membran tersebut
berkisar antara 12.50% dan 22.41%.

(b)

(c)
Gambar 5 Hubungan antara fluks air dan
waktu pada tiap tekanan (a)
membran A (b) membran B (c)
membran C.

8

Tabel 5 Penurunan nilai fluks air tiap jenis membran pada tekanan tertentu
Jenis membran

Tekanan

(CA:PS)
A

(psi)
2.5
5.0
7.5
10.0
2.5
5.0
7.5
10.0
2.5
5.0
7.5
10.0

B

C

Fluks
(l/(m2 jam))
Awal
Akhir
120.64
107.91
133.53
119.52
189.87
170.13
154.11
136.78
137.20
122.95
157.89
141.51
220.59
200.00
182.93
160.43
146.58
130.62
179.28
156.79
293.16
252.81
234.99
201.79

Nilai fluks pada penelitian ini diberi
variasi tekanan terhadap berbagai jenis
konsentrasi polimer pada membran. Variasi
tekanan yang digunakan sebesar 2.5, 5.0, 7.5,
dan 10 psi. Fluks air dari seluruh membran
meningkat seiring dengan bertambahnya
tekanan. Hal ini terjadi pada tekanan 2.5
hingga 7.5 psi, tetapi nilainya mengalami
penurunan pada tekanan 10 psi (Gambar 6).
Nilai ini menunjukkan kinerja optimum
membran terjadi pada tekanan 7.5 psi.

Penurunan fluks
(%)
10.55
10.49
10.40
11.25
10.38
10.38
9.33
12.30
10.89
12.54
13.76
14.13

mengakibatkan struktur CA menjadi lebih
rapat, sehingga pori-pori membran mengecil.
Akibatnya, laju
permeat pada membran
menjadi berkurang. Gejala kompaksi juga
terjadi
pada
membran
CA dengan
menggunakan PEG sebagai porogen yang
dibuat oleh Ristiyani (2006). Akan tetapi,
gejala kompaksi pada membran tersebut sudah
terjadi pada tekanan lebih dari 5 psi. Hal ini
menunjukkan bahwa membran komposit CAPS yang dihasilkan memiliki sifat mekanik
yang lebih baik dibanding CA-PEG karena
dapat bekerja pada tekanan yang lebih tinggi.
Membran dengan campuran CA yang
lebih banyak memiliki fluks air yang lebih
kecil. Menurut Mulder (1996), konsentrasi
polimer
pembentuk
membran
sangat
memengaruhi karakteristik membran yang
terbentuk. Jika konsentasi polimer yang
digunakan tinggi, maka membran yang
dihasilkan lebih padat, sehingga fluksnya
semakin kecil. Fluks air membran A, B, dan
C pada tekanan 7.5 psi masing-masing
sebesar 252.81, 200.00, dan 170.13 l/m2 jam.
Nilai fluks ini jauh lebih baik dibandingkan
dengan membran CA-PEG (Ristiyani 2006)
yang memiliki kisaran nilai fluks antara
1440.48 dan 1680.65 l/(m2 jam).
Fluks dan Indeks rejeksi dekstran

Gambar 6 Hubungan tekanan dengan nilai
fluks air

Penurunan fluks pada tekanan yang tinggi
dapat terjadi karena peristiwa kompaksi
membran. Menurut Mulder (1996), kompaksi
merupakan perubahan mekanik akibat adanya
gaya dorong. Tekanan yang tinggi dapat

Pengukuran fluks dekstran dilakukan
hanya pada tekanan optimum, yaitu 7.5 psi
(Lampiran 7). Hasil pengukuran fluks
dekstran menunjukkan gejala yang sama
seperti fluks air. Nilai fluks semakin lama
semakin menurun hingga mencapai keadaan
tunak (Gambar 7). Dibandingkan dengan fluks
air, grafik penurunan fluks dekstran terlihat

9

lebih tajam. Hal in dikarenakan larutan
dekstran memiliki partikel terlarut yang
ukurannya lebih besar dibandingkan dengan
akuades, sehingga menyebabkan gejala
fouling yang lebih cepat.

Gambar 7

Hubungan antara fluks dekstran
200 ppm dan waktu

Fluks dekstran tertinggi pada membran C,
yaitu sebesar 164.23 l/(m2 jam), kemudian
diikuti B dan A masing-masing sebesar
128.39 l/(m2 jam), 93.36 l/(m2 jam). Nilai ini
menunjukkan semakin banyak tambahan PS
atau CA semakin sedikit, mengakibatkan fluks
semakin besar. Fenomena yang sama seperti
yang terjadi pada pengukuran fluks air.
Rejeksi dekstran dilakukan pada keadaan
tunak dan tekanan 7.5 psi yang merupakan
tekanan
optimum.
Permeat
diukur
absorbansnya pada panjang gelombang
maksimum hasil pengukuran, yaitu 490 nm.
Absorbans
tersebut
digunakan
untuk
menentukan konsentrasi dekstran di dalam
permeat dengan menggunakan kurva standar
(Lampiran 8). Berlawanan dengan nilai fluks,
indeks rejeksi dekstran semakin menurun
seiring dengan bertambahnya konsentrasi PS.
Rejeksi tertinggi diperoleh pada membran A,
yaitu sebesar 31.65%, kemudian diikuti B dan
C masing-masing sebesar 29.05 dan 24.19%
Sifat mekanik
Membran dipotong menjadi tiga bagian,
yaitu dua bagian tepi dan satu bagian tengah
agar
hasil
pengukuran
dapat
merepresentasikan seluruh bagian membran.
Data hasil pengukuran ketebalan, elongasi,

dan kekuatan tarik ketiga membran
disenaraikan pada Tabel 6. Ketiga jenis
membran memiliki ketebalan yang seragam,
yaitu 0.04 mm. Hasil pengukuran elongasi
membran A sama dengan membran B, yaitu
6.06%. Elongasi membran C sebesar 6.82%.
Nilai kuat tarik membran, baik pada membran
A, B, maupun C, memiliki nilai yang berbeda
pada ketiga bagian yang diuji. Hal ini
kemungkinan
terjadi
karena
adanya
pengonsentrasian polimer pada bagian
tertentu.
Membran A, B, dan C masing-masing
memiliki nilai kuat tarik rata-rata 16.89,
20.97, dan 24.11 kgf. Peningkatan konsentrasi
PS menyebabkan meningkatnya kuat tarik
karena PS memiliki sifat mekanik yang lebih
kuat dibandingkan dengan selulosa asetat.
Menurut Meenakshi et al. 2001, serat buatan
umumnya memiliki sifat mekanik yang lebih
kuat dibandingkan dengan serat alami.

Tabel 6 Ketebalan, elongasi dan kekuatan
tarik membran.
Membran
A

Rerata A
B

Rerata B
C

Rerata C

Tebal
(mm)
0.04

Elongasi
(%)
4.55

Kekuatan tarik
(kgf)
21.33

0.04

9.09

13.33

0.04

4.55

16.00

0.04

6.06

16.89

0.05

6.82

14.93

0.04

6.82

26.66

0.04

4.55

21.33

0.04

6.06

20.97

0.04

6.82

19.33

0.04

6.82

28.33

0.04

6.82

24.66

0.04

6.82

24.11

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
CA yang diperoleh pada penelitian ini
mempunyai kadar air sebesar 6.23%, kadar
asetil sebesar 43.26% (yang setara dengan
kisaran derajat substitusi 2.8-3.0), dan
rendemen sebesar 109.76%. Ketiga jenis
membran yang dibuat memiliki fluks air
optimum pada tekanan 7.5 psi. Fluks air
membran A, B, dan C pada tekanan 7.5 psi
masing-masing sebesar 170.13, 9.33, dan

10

13.76 l/(m2 jam). Fluks dekstran ketiga
membran tersebut masing-masing sebesar
93.36, 128.39, dan 164.23 l/(m2 jam) dengan
indeks rejeksi 31.65, 29.05, dan 24.19%.
16.89, 20.97, dan 24.11 kgf. Nilai-nilai
tersebut menunjukkan bahwa penambahan PS
dapat meningkatkan fluks dan kuat tarik
membran, tetapi menyebabkan turunnya
indeks rejeksi. Berdasarkan nilai fluksnya,
membran yang diperoleh tergolong membran
mikrofiltrasi.
Saran
Sebaiknya digunakan beberapa senyawa
komposit lainnya yang dapat meningkatkan
kinerja membran. Optimalisasi pembuatan
membran juga perlu dilakukan dengan variasi
suhu
dan
lama
pengadukan
untuk
mendapatkan komposisi dan pori-pori yang
lebih seragam.

DAFTAR PUSTAKA
Arifin B. 2004. Optimasi kondisi asetilasi
selulosa bakteri dari nata de coco
[Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Awalludin A, Achmadi SS, Nurhidayati N.
2004. Karboksilasi selulosa bakteri.
Prosiding Pertemuan Ilmiah Ilmu
Pengetahuan dan Teknologi Bahan. 305312.
Baker RW. 2004. Overview of membrane
scienceandtechnology.http://media.wiley.
com/product_data/excerpt/56/04708544/0
470854456.pdf [15 Mei 2005].
Darwati, Natanael CL, Rahayu I. 2002.
Pembuatan dan karakterisasi membran
ultrafiltrasi dari bahan selulosa asetat
dengan
variasi
konsentrasi
aditif
(formamida) dan aplikasinya untuk
penanganan limbah tapioka [Laporan
penelitian].
Bandung:
Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Padjadjaran.
Darwis AA. 2003. Produksi membran filtrasi
dari selulosa mikrobial dan penerapannya
dalam industri pertanian [Laporan
Penelitian]. Bogor: Fakultas Teknologi
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Desiyarni.
2006.
Perancangan
proses
pembuatan selulosa asetat dari selulosa
mikrobial untuk membran ultrafiltrasi.

[Disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana,
Institut Pertanian Bogor.
Fengel D, Wegener G. 1984. Wood:
Chemistry, Ultrastructure, Reaction.
Berlin: Walter de Gruyter.
IPTEKnet. 2002. Tahu. Jakarta: IPTEKnet.
http://
www.iptek.net.id/ind/warintek/
Pengolahan_pangan_idx.php?doc=6c22
[15 Mei 2005].
[KLH] Kementrian Lingkungan Hidup. 2001.
Informasi praktis pengelolaan dan
pemanfaatan
limbah
tahu
tempe.
http://www.menlh.go.id/usahakecil/olah/
tahu.htm [15 Mei 2005].
Kim JH, Lee KH. 1998. Effect of PEG
additive on membrane formation by
phase inversion. J Memb Sci 138:153163.
Kirk RE, Othmer DF. 1993. Encyclopedia of
Polymer Science and Technology. New
York: Interscience Publisher.
Koros WJ, Ma YH, Shimidzu YH.1996.
Terminolgy
for
membranes
and
membrane
processes
(IUPAC
Recommendations 1996). http://www.ch
e.utexas.edu/nams/IUPAC.html [15 Mei
2005].
Krystynowicz A, Bielecki S. 2001.
Biosynthesis of bacterial cellulose and its
potential
application
in
the
different industries. http://216.239.53.10.
4/ search?q=cache:i9ZFFPoDfYJ:www.bi
otechnology-pl.com/science/
krystynowicz. htm+krystynowicz&hl+id
&ie+UTF-8 [13 Juni 2005].
Laily N, Istini S, Nurani D. 2002. Pengaruh
pasca panen terhadap kekenyalan dan
kekerasan selulosa bakteri-nata de soya.
Jurnal
saint
dan
teknologi.
V5.N5.20. http://www.iptek.net.id/ind/jur
nal/jurnal_idx.php? doc=V5.N5.20.htm
[15 Mei 2005].
Li J, Wang S, Nagai K, Nakagawa T, Mau
AWH. 1998. Effect of polyethyleneglyc
ol (PEG) on gas permeabilities and
permselectivities in its cellulose acetate
(CA) blend membranes. J Memb Sci
138:143-1152.
Mark,HF, Gaylord NG, Bikales NM. 1965.
Encyclopedia of Polymer Science and
Technology. New York: Interscience.

11

Masaoka S, Ohe T, Sakota N. 1993.
Production of cellulose from glucose by
Acetobacter xylinum. J Ferment Bioeng
75: 18-22.

Sutiani A. 1997. Biodegradasi poliblend
polistiren-pati [Tesis]. Bandung: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Teknologi Bandung.

Meenakshi P, Noorjahan SE, Rajini R,
Venkateswarlu U, Rose C, Sastry TP.
2002. Mechanical and microstructure
studies on the modification of CA film
blending with PS. Bull Mater Sci 25:2529.

Toyosaki H, Watanabe A, Takahara N. 1995.
Screening of bacterial cellulose producing
Acetobacter strain suitable for agitated
culture. Biosci Biotechnol Biochem
59:1498-1502.

Mulder M. 1996. Basic Principles of
Membrane Technology. Netherland:
Kluwer.
Osada Y, Nakagawa T. 1992. Membrane
Science and Technology. New York:
Marcel Dekker.
Pasla FR. 2006. Pencirian membran selulosa
asetat berbahan dasar selulosa bakteri dari
limbah nanas [Skripsi]. Bogor: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian Bogor.
Rachmawati S. 2007. Kajian mikrostruktur
membran komposit selulosa asetat
berbahan dasar limbah cair tahu
menggunakan
polistirena.
[Skripsi].
Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Ristiyani R. 2006. Pencirian membran
selulosa asetat dari kulit nanas dengan
penambahan poli(etilena)glikol sebagai
porogen [Skripsi]. Bogor: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian Bogor.
Safriani. 2000. Produksi biopolimer selulosa
asetat dari nata de soya [Tesis]. Bogor:
Program Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor.
[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1991.
Selulosa asetat. SNI 06-2115-1991.
Jakarta: Dewan Standardisasi Nasional.
Somantri RU. 2003. Pengaruh penambahan
formamide dan lama penguapan pelarut
(aseton) terhadap membran selulosa
asetat
[Skripsi].
Bogor:
Fakultas
Teknologi Pertanian, Institut Pertanian
Bogor.
Sterlitech. 2002. Sterlitech cellulose acetate
(CA) membrane rice and size informati
on.http://www.sterlitech.com/products/m
embranes/celluloseacetate/caorderinginfo.
htm [2 Juni 2005].

Tresnawati A. 2006. Kajian spektroskopi
inframerah transformasi Fourier dan
mikroskop susuran elektron membran
selulosa asetat dari limbah nanas
[Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut
Pertanian Bogor.
Warintek. 2005. Nata de soya. http://warint
ek/natadesoya/pagan/merintisbisnis/progr
essio. html [8 Mei 2005].
Yulianawati N. 2002. Kajian pengaruh nisbah
selulosa dengan pereaksi asetilasi dan
lama asetilasi terhadap produksi selulosa
dari nata de coco [Skripsi]. Bogor:
Fakultas Teknologi Pertanian, Institut
Pertanian Bogor.

LAMPIRAN

13

Lampiran 1 Penetapan kadar air dan kadar α-selulosa
1. Penetapan kadar air
Cawan Petri kosong dikeringkan dalam oven bersuhu 105ºC selama 1 jam, lalu
didinginan di dalam desikator, kemudian ditimbang bobotnya. Contoh uji ditimbang
sebanyak 0.2-1.0 g di dalam Petri tersebut lalu dikeringkan kembali pada suhu yang
sama. Bobot contoh dan Petri ditimbang setiap interval 1-3 hari. Setelah bobotnya
konstan dapat diperoleh kadar air dengan persamaan berikut:
Kadar air (%) = 1- W3 – W1 x 100%
W2
2. Penetapan kadar α-selulosa
Kaca masir kosong dengan 20 ml larutan pencuci sulfat-kromat dan dibiarkan 1-2
hari. Larutan pencuci ini dibuat dengan melarutkan 5 gram K2CrO7 teknis ke dalam 100
ml H2SO4 teknis (aq) 1:1. Setelah pencucian ini, kaca masir menjadi berwarna merah
kecoklatan, lalu dibilas dengan etanol teknis, sehingga sisa kromat tereduksi menjadi
berwarna hijau, yang lolos dari kaca masir. Jika kaca masir masih agak kehijauan, dibilas
lagi dengan air suling seperlunya. Setelah putih bersih, kaca masir dikeringkan selama 1
jam pada suhu (105±3)°C dalam oven bersirkulasi-udara, lalu ditimbang bobotnya
dengan teliti (W1), setelah didinginkan di dalam desikator.
Sebanyak 1 gram contoh uji ditimbang teliti (W2) dalam gelas piala 250 ml. Ke
dalam gelas piala itu, ditambahkan 20 ml NaOH teknis 17.5% (b/v), lalu diaduk selama 5
menit. Setelah 15 menit, ditambahkan 25 ml air suling, dan diaduk kembali selama 1
menit. Setelah 5 menit, contoh uji disaring-vakum dengan kaca masir tadi, lalu dicuci 12
kali, dengan 25 ml air suling tiap pencucian. Residu dalam kaca masir lalu diberi 40 ml
CH3COOH 10%, dan dibiarkan selama 5 menit, sebelum disaring-vakum kembali. Residu
dalam kaca masir dikeringkan pada suhu (105±3)°C dalam oven bersirkulasi-udara,
sampai tercapai bobot konstannya (W3). Bobot (residu+kaca masir) itu ditetapkan setiap
interval 1-3 hari, setelah didinginkan di dalam desikator.
Karena sifat sangat-higroskopis dari selulosa penetapan kadar α-selulosa harus
disertai penetapan kadar air. Penimbangan contoh uji untuk kedua penetapan ini harus
dilakukan bersamaan. Jika kadar air contoh uji dilambangkan M, kadar α-selulosa dapat
dihitung dari persamaan berikut ini:
W3 – W1
Kadar α-selulosa (%) = ------------- x 100%
(1-M)W2

14

Lampiran 2 Penetapan kadar air dan asetil selulosa asetat
Labu Erlenmeyer 250 ml kosong dikeringkan selama 1 jam pada suhu (105±3)°C
dalam oven bersirkulasi-udara, lalu ditimbang bobotnya dengan teliti (W1), setelah
didinginkan di dalam desikator. Sebanyak 0.01-1 gram selulosa asetat ditimbang teliti
(W2) di dalam labu itu, lalu dikeringkan kembali pada suhu yang sama selama 24 jam.
Bobot (selulosa asetat+labu) ditetapkan setiap interval 1-3 hari, setelah didinginkan di
dalam desikator. Setelah tercapai bobot konstan (W3), kadar air dapat dihtung dengan
persamaan berikut:
W3 – W1
Kadar air (%) = ( 1 - -----------) x 100%
W2
Penetapan kadar asetil dilakukan dengan modifokasi prosedur ASTM (1991), dan
volume larutan-larutan yang dituliskan berikut adalah untuk ±1 gram selulosa asetat. Jika
digunakan kurang dari 0.5 gram, digunakan volume sebanyak yang untuk 0.5 gram.
Ke dalam labu, ditambahkan 40 ml etanol 75% (v/v) dengan pipet, lalu labu
dipanaskan di penangas air bersuhu 55°C selama 30 menit. Labu dikeluarkan dari
penangas, keudian dimasukkan 40 ml NaOH 0.5 N ke dalamnya, dengan buret. Labu
dipanaskan kembali selama 15 menit pada suhu yang sam