26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3.2 BAHAN DAN PERALATAN
3.2.1 BAHAN-BAHAN
Adapun Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini: 1. Pati kentang digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik
biodegradable. 2. Asam asetat glasial CH
3
COOH digunakan sebagai pelarut. 3. Natrium hidroksida NaOH digunakan sebagai penstabil pH.
4. Air H
2
O digunakan sebagai pelarut. 5. Gliserol C
3
H
5
OH
3
digunakan sebagai plasticizer pemplastis. 6. Kitosan digunakan sebagai pengikar air dalam larutan agar film plastik
yang dihasilkan tidak mudah hancur.
3.2.2 PERALATAN
Adapun peralatan yang digunakan pada penelitian ini: 1. Parutan penghalus kentang
2. Penyaring 3. Ayakan mesh
4. Gelas ukur 5. Oven
6. Pengaduk spatula 7. Corong
8. Beaker glass
9. Magnetic stirrer hotplate
10. Indikator universal atau kertas lakmus 11. Neraca elektrik
Universitas Sumatera Utara
27 12. Cetakan akrilik
13. Fourier Transform Infra-Red FTIR SHIMADZU IR-PRESTIGE 21
3.3 TAHAPAN PENELITIAN
3.3.1 PEMBUATAN PATI KENTANG
[32] Adapun Pembuatan Pati Kentang adalah sebagai berikut:
1. 100 gram kentang diparut dan dihalukan. Kentang tidak perlu dikupas kulitnya tetapi harus bersih
2. Kentang yang sudah dihalukan ditambahkan air sebanyak 100 ml kemudian disaring.
3. Kemudian tambahkan air untuk perendaman pati kentang. Biarkan 5 menit agar pati mengendap ke bawah.
4. Setelah mengendap, buang airnya sehingga meninggalkan pati.
3.3.2 PEMBUATAN FILM PLASTIK
[32] Adapun pembuatan filmplastik adalah sebagai berikut:
1. Masukkan air sebanyak 100 ml ke dalam beaker glass dan tambahkan pati kentang sebanyak 20 gram dengan ukuran partikel 0 mesh, asam
asetat 3 ml dan gliserol 0 ml. 2. Campuran larutan pati kentang dipanaskan 1 jam pada temperature 72-74
o
C dengan menggunakan magnetic stirrer hotplate hingga mengental atau terbentuk gelatin.
3. Masukkan kertas lakmus untuk mengukur pH. Tambahkan larutan NaOH 0,1 M sampai pH larutan netral.
4. Setelah terbentuk gelatin tambahkan kitosan 1 sebanyak 100 ml kedalam larutan pati kentang.
5. Larutan dituang ke dalam cetakan aklrilik untuk proses pencetakan. 6. Didiamkan selama 2x24 jam di ruangan bertemperatur normal.
7. Ulangi untuk variabel lain.
Universitas Sumatera Utara
28
3.4 FLOWCHART PROSEDUR PENELITIAN
3.4.1 PEMBUATAN PATI KENTANG
Adapun flowchart pembuatan pati kentang adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Pati Kentang [32]
Universitas Sumatera Utara
29
3.4.2 PEMBUATAN FILM
PLASTIK
Adapun Pembuatan Film Plastik adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
30 Gambar 3.2 Flowchart Pembuatan Film Plastik
[32]
3.5 PENGUJIAN SAMPEL
Pengujian yang dilaksanakan adalah :
3.5.1 ANALISIS FOURIER TRANSFORM INFRA RED FT-IR
Sampel yang dianalisis yaitu berupa tepung pati kentang, film plastik menggunakan gliserol, dan film plastik yang tidak menggunakan
gliserol untuk melihat apakah ada terbentuk atau tidak terbentuknya gugus baru. Analisa FT-IR dilakukan di Laboratorium Penelitian Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara.
3.5.2 PENGUJIAN KEKUATAN TARIK TENSILE STRENGTH
Sampel yang akan diuji terlebih dahulu dikondisikan dalam ruang dengan suhu kelembaban relatif standar 23±2
o
C selama 24 jam. Sampel akan diuji dipotong sesuai standar. Disiapkan sebanyak 7 lembar sampel dan di hitung rata-
Universitas Sumatera Utara
31 ratanya. Pengujian dilakukan dengan cara kedua ujung dijepit pada mesin penguji
tensile. Selanjutnya dicatat panjang awal dan ujung tints pencatat diletakkan pada posisi 0 pda grafik. Knob start dinyalakan dan alat akan menarik sampel yang putus
dan dicatat gaya kuat tarik F dan panjang setelah putus. Selanjutnya dilakukan
pengujian lembar berikutnya [30].
Uji kekuatan tarik di hitung dengan cara sebagai berikut [30] :
3.5.3 PENGUJIAN AIR YANG DISERAP WATER UPTAKE
Berat awal sampel yang akan diuji dtimbang Wo. Lalu isi suatu wadah botol gelas mangkok dengan air aquades. Letakkan sampel plastik ke dalam
wadah tersebut. Setelah 10 detik angkat dari dalam wadah berisi aquades, timbang berat sampel W yang telah direndam dalam wadah. Rendam kembali sampel ke
dalam wadah tersebut, angkat tiap 10 detik, timbang berat sampel. Lakukan hal yang sama hingga diperoleh berat akhir sampel yang konstan. Air yang diserap oleh
sampel dihitung melalui persamaan [31] : ketahanan air
Berat sampel W Berat sampel awal Wo
Berat sampel awal Wo x
3.5.4 ANALISIS SCANNING ELECTRON MICROSCOPY SEM
Analisis ini digunakan sebagai data pendukung dalam pengujian kekuatan tarik, hasil uji analisa SEM dapat memberikan informasi tentang bentuk dan
perubahan dari suatu bahan yang diuji dimana prinsipnya perubahan patahan, lekukan dan perubahan struktur dari bahan yang mengalami
perubahan energi [32].
Universitas Sumatera Utara
32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 ANALISIS FOURIER TRANSMITTER INFRA RED FTIR
Analisis spektra infra merah IR dilakukan dengan menggunakan fourier transmitter infra red FTIR Shimadzu. Pengamatan spektra IR digunakan untuk
mengetahui gugus-gugus fungsi yang terkandung didalam suatu bahan. Pengamatan ini didasarkan pada pengamatan dari panjang gelombang puncak-puncak
karakteristik dari suatu sampel. Panjang gelombang puncak-puncak tersebut menunjukkan adanya gugus-gugus tertentu yang ada pada sampel, karena masing-
masing gugus fungsi memiliki puncak karakteristik yang spesifik untuk gugus fungsi
tertentu. Analisis FTIR ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui gugus –OH
pada pati kentang dan juga gugus –OH setelah pati kentang menjadi film plastik baik dengan penambahan gliserol ataupun tanpa gliserol. Pati kentang mengandung
beberapa gugus fungsi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1 dan 4.2 dimana pati kentang terdiri dari amilosa dan amilopektin, diantaranya adalah O-H, C=C, dan
C-H [31].
Gambar 4.1 Struktur Amilosa
Universitas Sumatera Utara
33 Gambar 4.2 Struktur Amilopektin
Untuk mengidentifikasi gugus tersebbut dapat dilakukan analisis FTIR, Gambar 4.5 dibawah ini merupakan hasil analisis FTIR untuk pati kentang, film plastik pati
kentang tanpa gliserol dan film plastik pati kentang dengan gliserol :
4000 3500
3000 2500
2000 1500
1000 500
10 20
30 40
50 60
70 80
90
Panjang Gelombang cm
-1
Tran smi
tasi Pati Kentang
Pati Kentang Tanpa Gliserol Pati Kentang Dengan Gliserol
Gambar 4.3 Hasil Analisis FTIR
-OH
-OH C=C
C-H
Universitas Sumatera Utara
34 Tabel 4.1 menunjukkan hasil pembacaan analisis FTIR untuk pati kentang, film
plastik pati kentang tanpa gliserol, dan film plastik pati kentang dengan gliserol. Tabel 4.1 Hasil Pembacaan Analisis FT-IR [32]
Panjang Gelombang
cm
-1
Regang Pati
Kentang cm
-1
Film Plastik Pati KentangTanpa
Gliserol cm
-1
Film Plastik Pati Kentang
Dengan Gliserol cm
-1
3500-3200 O – H
alkohol
- -
3541,31 3300-2500
O – H
karboksil
3579,88 2978,09
2970,38 1680-1600
C = C
alifatik
1635,64 1697,36
1697,36 1650-1430
C = C
aromatik
- -
1589,34-1481,33 3100-3000
C – H
alkena
- -
- 3000-2850
C – H
alkana
2823,79 2877,79 2870,08
Pada Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa terdeteksinya gugus –OH pada bilangan 2978,09cm
-1
menunjukkan potensi interaksi antara gugus –OH yang ada pada pati kentang dengan bahan pendukung pembuatan film plastik pati kentang tanpa gliserol
dengan gugus –OH pada pati kentang yang terdeteksi pada bilangan 3579,88 cm-
1
. Dari hasil analisis untuk film plastik pati kentang tanpa gliserol memiliki identifikasi
pembacaan gugus yang sama dengan pati kentang, tidak ada gugus baru yang terdeteksi setelah penambahan bahan pendukung pembuatan film plastik pati kentang
tanpa gliserol. Beberapa gugus fungsi yang terdeteksi pada film plastik pati kentang tanpa gliserol adalah C=Califatik pada bilangan 1697,36 cm
-1
dan C-Halkana pada bilangan 2877,79 cm
-1
. Sedangkan pada film plastik pati kentang terjadi interaksi gugus –OH pada bilangan 2970,38 cm
-1
dan terbentuk –OHaromatik karena adanya interaksi antara pati kentang serta bahan pendukung pembuatan film
plastik dengan gliserol yaitu pada bilangan 3541,31 cm
-1
. Beberapa gugus fungsi yang terdapat pada film plastik pati kentang dengan gliserol adalah C=C alifatik
pada bilangan 1697,36 cm
-1
, C=Caromatik pada bilangan 1589,34-1481,33 cm
-1
, C- Halkena pada bilangan 2870,08 cm
-1
, dan C-Halkana pada bilangan 2391,73 cm
-1
.
Universitas Sumatera Utara
35
4.2 PENGARUH UKURAN PARTIKEL DAN VARIASI VOLUME GLISEROL PADA FILM BIOPLASTIK DARI PATI KENTANG
Kategori