Hasil Uji Migrasi aditif asam stearat

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. PENDAHULUAN

Untuk mengetahui apakah melekul-melekul plasticizer yang terdapat pada specimen PVC yang mengandung aditif asam stearat dan asam palmitat dapat bermigrasi dan berdifusi ke specimen PVC murni tanpa campuran aditif dilakukan eksperimen dengan membuat dua bentuk model specimen yang masing-masing berukuran 2 cm x 2 cm. Kedua macam spesimen tersebut kemudian disatukan antara satu dengan yang lain melalui proses penekanan dan disimpan pada suatu tempat selama 30 hari. Pengamatan berat dengan melakukan penimbangan terhadap spesimen- spesimen dilakukan setiap 10 hari sekali salama 30 hari. Analisa terhadap kedua model tersbut akan dipaparkan pada bagian 4.2. Dilanjutkan dengan pemaparan hasil analisa secara numerik dan simulasi dengan menggunakan bantuan software Femlab versi 3a. Input yang digunakan pada proses numerik dan simulasi ini merupakan hasil yang didapat dari proses eksperimen. Dengan adanya permodelan secara numerik dan simulasi, akan diketahui secara detail proses difusi yang terjadi pada kedua model spesimen.

4.2. HASIL UJI MIGRASI

4.2.1. Hasil Uji Migrasi aditif asam stearat

Spesimen yang dibuat untuk di uji migrasi mempunyai komposisi antara PVC, Asam Stearat dan Pelarut Tetra Hidrofuran THF seperti diperlihatkan pada tabel 4.1. Universitas Sumatera Utara Tabel 4.1. Komposisi PVC, Asam Stearat dan Pelarut THF PVC As. Stearat Pelarut gr gr THF ml 10 1 70 10 2 70 10 3 70 10 4 70 10 5 70 Dari tabel 4.1. memperlihatkan komposisi antara PVC, Asam Stearat dan Tetra Hidro Furan THF yang berfariasi antara satu dengan yang lainnya untuk mengetahui bagai mana perlakuan migrasi yang terjadi pada spesimen tanpa aditif setelah ditempelkan dengan spesimen beraditif asam stearat. Migrasi yang terjadi dilihat dengan cara penimbangan spesimen PVC murni setiap 10 hari selama 30 hari penyimpanan pada suatu tempat yang telah tersedia. Hasil penimbangan spesimen PVC sebelum dan sesudah migrasi seperti diperlihatkan pada tabel 4.2. Tabel 4.2. Data hasil penimbangan spesimen PVC murni sebelum dan sesudahmigrasi Sebelum Migrasi Setelah Migrasi 10 Hari 20 Hari 30 Hari gr gr gr gr 0,0996 0,0984 0,0983 0,0981 0,2192 0,2078 0,2076 0,2061 0,1347 0,1217 0,1218 0,1215 0,0598 0,0576 0,0576 0,0575 0,1093 0,1043 0,1029 0,1016 Dari tabel 4.2. Menunjukkan bahwa migrasi yang terjadi pada setiap specimen PVC berbeda beratnya seiring dengan perubahan waktu penimbangan yaitu 10 hari sekali penimbangan selama 30 hari penyimpanan. Kemudian antara spesimen satu Universitas Sumatera Utara dangan spesimen lainnya berbeda berat yang di karenakan oleh perbedaan konsentrasi. Konsentrasi C dari spesimen yang mengadung aditif adalah berbanding lurus dengan berat B aditif asam stearat maupun asam palmitat dan berbanding terbalik terhadap volume V pelarut THF sebagai mana ditunjukkan pada persamaan 4 – 1. V B C = …………………………………………………………….......…4 – 1 Berdasarkan data yang tercantum pada tabel 4.1 dapat ditentukan besarnya konsentrasi masing-masing spesimen dan setelah digabungkan dengan tabel 4.2. maka konstentrasi beserta hasil penimbangan spesimen tersebut diperlihatkan pada tabel 4.3. dimana konsentrasinya adalah pada kolom 2, sedangkan kolom 3 sd 6 merupakan hasil penimbangan spesimen PVC. Tabel 4.3. Konsentrasi dalam grml dan Hasil Penimbangan Spesimen dalam gram Waktu hari Konsentrasi 10 20 30 0,0143 0,0996 0,0984 0,0983 0,0981 0,0286 0,2192 0,2108 0,2076 0,2061 0,0429 0,1347 0,1217 0,1218 0,1215 0,0571 0,0598 0,0576 0,0576 0,0579 K ons ent ra si gr m l 0,0714 0,1093 0,1043 0,1029 0,1016 Be ra t F il m g r Dari tabel 4.3. menunjukkan bahwa konsentrasi terbesar terjadi pada komposisi yang paling besar pula yaitu pada komposisi 5 gram asam stearat dan 70 ml tetra hidro furan. Hubungan antara migrasi aditif pada spesimen yang mengandung asam stearat ke specimen PVC murni tanpa aditif terhadap perubahan waktu pada konsentrasi yang berbeda-beda dikarakterisasikan seperti diperlihatkan pada gambar 4.1. Universitas Sumatera Utara Migrasi Asam Stearat 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 5 10 15 20 25 30 Waktu hari B e ra t g r 0,0143 grml 0,0286 gr ml 0,0429 gr ml 0,0571 grml 0,0714 gr ml Gambar 4.1. Migrasi aditif Asam Stearat ke dalam PVC Dari gambar 4.1. terlihat bahwa penurunan berat terhadap perubahan waktu penimbangan hampir sama mengikuti garis linear. Persentase sebelum dan sesudah migrasi aditif asam stearat ke spesimen PVC murni tanpa aditif setiap 10 hari selama 30 hari penyimpanan diperlihatkan seperti pada tabel 4.4. Tabel 4.4. Data Hasil Penimbangan Berat Spesimen PVC Murni dalam Sebelum dan Sesudah Migrasi Sebelum Migrasi Setelah Migrasi 10 Hari 20 Hari 30 Hari 0,00 1,20 1,31 1,51 0,00 5,20 5,29 5,98 0,00 9,65 9,58 9,80 0,00 3,68 3,68 3,18 0,00 4,57 5,86 7,04 Universitas Sumatera Utara Dari tabel 4.4. menunjukkan bahwa jumlah aditif asam stearat yang bermigrasi dari sepesimen beraditif ke spesimen tanpa aditif adalah sangat bervariasi tergantung kepada besarnya konsentrasi. Hubungan antara migrasi dalam persentase terhadap perubahan waktu dengan konsentrasi yang bervariasi beragam diperlihatkan pada gambar 4.2. Migras i As am Ste arat 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 10 20 30 40 Wak tu hr B e r a t 0,0143 0,0286 0,0429 0,0571 0,0714 Gambar 4.2. Migrasi aditif asam stearat ke dalam PVC dalam persentase Dari gambar 4.2. diperlihatkan bahwa yang paling besar persentase migrasi adalah pada komposisi 10 gram PVC dengan 3 gram asam stearat yaitu sebesar 9,80 pada waktu 0 hari ke 10 hari kemudian dari 10 hari ke 30 hari migrasi yang terjadi adalah secara merata. Sedangkan yang paling kecil persentase migrasi adalah pada komposisi 10 gram PVC dengan 1 gram asam stearat yaitu sebesar 1,51. Dari keadaan tersebut kelihatan bahwa besar kecilnya konsentrasi aditif dapat mempengaruhi laju migrasi aditif ke dalam PVC murni. Sedangkan pada komposisi Universitas Sumatera Utara 10 gram PVC dengan 5 gram asam stearat perbedaan persentase migrasi antara 10 hari, 20 hari dan 30 hari mempunyai perubahan persentase migrasi yang sangat berbeda dengan komposisi lainnya yaitu sebesar 4,57, 5,86 dan 7,04. Peningkatan konsentrasi aditif pada PVC murni diakibatkan oleh adanya pergerakan molekul-molekul asam stearat yang bermigrasi dan berat molekul aditif asam stearat itu sendiri. Semakin lama waktu kontak, asam stearat yang memiliki molekul lebih kecil dari molekul-molekul PVC akan terus bermigrasi ke PVC murni S. Koswara, Bahaya di balik kemasan plastik, 2006, www.ebookpangan.com. Sedangkan laju migrasi asam stearat ke PVC murni mengalami perlambatan pada hari ke-10 sd 20 yang hanya naik rata-rata sebesar 0,15 dan pada hari ke-20 sd 30 naik rata-rata sekitar 2,76. Perlambatan ini akibat dari deposisi dari molekul-molekul asam stearat pada daerah barunya PVC murni yang juga masih mengalami proses penyebaran molekul aditif Asam Stearat internal migration. Hasil pengukuran ketebalan specimen X, luas penampang specimen A dan waktu migrasi t dari spesimen yang mengandung aditif asam stearat ke spesimen PVC murni tanpa aditif pada komposisi yang bervariasi ditunjukkan pada tabel 4.5. Tabel 4.5. Data Pengukuran Spesimen Beraditif Asam Stearat Komposisi X A t PVC As. Stearat Pelarut gr gr THF ml cm cm 2 hari 10 1 70 0,007 4 30 10 2 70 0,008 4 30 10 3 70 0,013 4 30 10 4 70 0,012 4 30 10 5 70 0,010 4 30 Universitas Sumatera Utara Hasil perhitungan koefisien difusi D, laju difusi Jx dan nilai transformasi massa NA pada konsentrasi C yang berbeda sebagai mana ditunjukkan dalam tabel 4.6. Tabel 4.6. Hasil Perhitungan D, Jx dan NA pada konsentrasi C C D Jx NA grml Cm 2 hr grhr cm 2 grhr 0,0143 0,1333 0,2721 1,0884 0,0286 0,1333 0,4233 1,6931 0,0429 0,1333 0,8163 3,2653 0,0571 0,1333 1,0884 4,3537 0,0714 0,1333 1,3605 5,4422 Keterangan : X : Tebal D : Koefisien difusi Jx = - D dCdx C : Konsentrasi Jx : Laju Difusi D = At A : Luas permukaan NA : Transformasi massa NA = - D A dCdx t : Waktu m : Berat C = mV Dari hasil perhitungan yang tercantum pada tabel 4.6. terdapat laju difusi aditif asam sterat dan transformasi massa yang paling besar adalah pada specimen yang mengandung konsentrasi yang besar pula yaitu sebesar 1,3605 grhari cm 2 dan 5,4422 grhari pada keadaan luas penampang, waktu migrasi dan koefisien difusi yang sama. Sedangkan tebalnya specimen tidak menjadi pengaruh.

4.2.2. Hasil Uji Migrasi Aditif Asam Palmitat