Karakteristik Bahan Baku Chitosan dan Larutan Chitosan-PVA

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakteristik Bahan Baku Chitosan dan Larutan Chitosan-PVA

Bahan dasar yang digunakan pada pembuatan film adalah chitosan. Menurut Khan et al. 2002, nilai derajat deasetilasi adalah salah satu sifat kimia yang dapat mempengaruhi kemampuan chitosan dalam berbagai aplikasi. Derajat deasetilasi menggambarkan jumlah gugus amino bebas dalam rantai chitosan dan menjadi indeks teknis penting Teng 2012. Hasil analisis terhadap chitosan yang digunakan adalah nilai derajat deasetilasi sebesar 87,5, kadar air 8,6 dan kadar abu 0,5. Hasil karakterisasi dari chitosan dan standar disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Hasil karakterisasi chitosan Parameter Hasil penelitian Standar Derajat deasetilasi 87,5 75 Kadar air 8,6 10 Kadar abu 0,5 2 sumber : Muzarelli 1985 Berdasarkan hasil dan pembandingan dengan standar Muzarelli 1985 yang tersaji pada Tabel 3, hasil karakterisasi chitosan yang digunakan telah memenuhi standar chitosan dari Muzarelli 1985. Nilai derajat deasetilasi chitosan yang digunakan juga lebih tinggi dibandingkan dengan penelitian lain, dimana nilai derajat deasetilasi chitosan yang telah digunakan pada pembuatan film antara lain 85,6 Bahrami et al. 2003, 79 Tripathi et al. 2009 dan 85 Portes et al. 2009. Perbedaaan ini diduga karena konsentrasi larutan alkali dan suhu dalam pembuatan chitosan yang digunakan. Hal ini senada dengan pernyataan Zeng 1992 yang menyebutkan bahwa konsentrasi NaOH, waktu dan suhu reaksi yang digunakan sangat mempengaruhi nilai derajat deasetilasi. Hasil karakterisasi kadar air dan kadar abu chitosan yang digunakan menunjukkan bahwa nilai kadar air dan kadar abu chitosan berada dalam standar dari Muzarelli 1985 yaitu 10 untuk kadar air dan 2 untuk kadar abu. Menurut Oduor-Odote et al. 2005, nilai kadar air chitosan dapat dipengaruhi oleh sifat alami dari chitosan yang higroskopis, karena terdapat ikatan hidrogen pada gugus fungsinya. Menurut Islam et al. 2011, rendahnya nilai kadar abu chitosan mengindikasikan efektifitas dari tahapan demineralisasi dalam menghilangkan kandungan mineral. Li et al. 1997 menambahkan nilai kadar abu chitosan juga dapat dipengaruhi oleh konsentrasi reagen, waktu dan suhu yang digunakan pada proses demineralisasi. Kekentalan viskositas adalah sifat dari fluida untuk melawan tegangan geser pada waktu bergerak atau mengalir. Nilai viskositas larutan chitosan-PVA pada konsentrasi chitosan 0, 1, 1,5 dan 2 berturut-turut adalah 50,00 + 0,00 cP; 55,00 + 0,00 cP; 83,00 + 0,00 cP; dan 124,00 + 0,00 cP. Nilai viskositas larutan chitosan-PVA hasil penelitian meningkat seiring peningkatan konsentrasi chitosan. Hasil pengukuran viskositas dari larutan chitosan-PVA disajikan pada Gambar 5. Gambar 5 Histogram nilai viskositas larutan chitosan-PVA Semakin tinggi konsentrasi chitosan yang digunakan akan meningkatkan nilai viskositas dari larutan campuran chitosan-PVA. Hal ini disebabkan oleh banyaknya muatan positif chitosan seiring dengan peningkatan konsentrasi chitosan. Selain itu semakin tinggi konsentrasi chitosan maka jumlah ikatan hidrogen pun semakin banyak akibat interaksi antara gugus hidroksil dan gugus amina dari chitosan dengan gugus hidroksil dari PVA. Ikatan hidrogen yang terbentuk dapat meningkatkan tegangan permukaan dari larutan dan dapat meningkatkan viskositas larutan. Pendapat ini didukung Dunn et al. 1997 yang menyatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi chitosan maka residu amina pada gugus chitosan akan semakin banyak sehingga muatan positif chitosan juga akan semakin banyak. Selanjutnya Wang et al. 1991 menambahkan bahwa di dalam larutan tingginya muatan positif akan menghasilkan adanya gaya tolak menolak yang akan membuat polimer chitosan yang sebelumnya berbentuk gulungan, membuka menjadi rantai lurus yang akibatnya viskositas larutan akan meningkat. Nilai viskositas larutan akan mempengaruhi sifat fisik dari film yang dihasilkan. Jika nilai viskositas larutan rendah maka film yang terbentuk akan rapuh dan sebaliknya jika nilai viskositas larutan tinggi maka film yang terbentuk akan kokoh dan kuat. Hal ini disebabkan oleh adanya interaksi antara chitosan dengan PVA yang membentuk film yang kuat akibat crosslink antara gugus hidroksil dan amina dari chitosan dengan gugus hidroksil dari PVA yang membentuk ikatan hidrogen. Menurut Kumar et al. 2010, peningkatan konsentrasi chitosan dalam larutan chitosan-PVA akan menimbulkan efek crosslink dan akibatnya terjadi peningkatan jumlah ikatan hidrogen. Viskositas juga akan mempengaruhi nilai kuat tarik dari film yang terbentuk akibat dari peningkatan konsentrasi chitosan. Tingginya konsentrasi chitosan akan meningkatkan jumlah ikatan hidrogen dalam film dan menjadikan film semakin non-elastis dan memiliki nilai kuat tarik yang tinggi. Menurut Park et al. 2002, peningkatan nilai kuat tarik dari film berhubungan dengan peningkatan viskositas dan peningkatan konsentrasi chitosan. Selama pembentukan film, jumlah ikatan hidrogen pada film chitosan meningkat dengan meningkatnya jumlah gugus amino dan gugus hidroksil akibat peningkatan konsentrasi chitosan, sehingga nilai viskositas tinggi dan meningkatkan nilai kuat tarik dari film.

4.2 Bentuk Film Komposit Polimer Chitosan-PVA