Karakterisasi Kitosan
A. Karakterisasi Kitosan
Kitosan yang digunakan dalam penelitian ini memiliki derajat deasetilasi (DD) sebesar 82%. Secara fisik kitosan ini berupa serbuk berwarna putih. Untuk mengetahui serapan karakteristik dari kitosan ini dilakukan analisa menggunakan spektroskopi FT-IR. Spektrum FT-IR (Gambar 8) digunakan untuk mengidentifikasi gugus-gugus fungsionalnya. Serapan karakteristik kitosan terdapat pada bilangan gelombang 3444,8 cm -1 yang menunjukan vibrasi rentangan –OH yang tumpang tindih dengan rentangan –NH. Serapan pada 2885,5 cm -1 menunjukan adanya vibrasi rentangan dari –CH. Sedangkan vibrasi tekuk – CH muncul pada bilangan gelombang 1381 cm -1 . Vibrasi tekuk –NH terlihat pada bilangan gelombang 1595, 1 cm -1 . Vibrasi rentangan C-O yang merupakan salah satu karakteristik polisakarida muncul pada bilangan gelombang 1082 cm -1 . Serapan pada daerah 1650 cm -1 menunjukan adanya rentangan gugus karbonil amida (R-NH-C=O). Dari spektra FT-IR terlihat serapan pada daerah ini semakin lemah yang menandakan sebagian besar gugus amida telah berubah menjadi amina. Pengubahan gugus amida menjadi amino dinamakan deasetilasi.
Atom N pada gugus amino yang bersifat polikationik ini diduga dapat digunakan sebagai transfer proton. Sifat polikationik kitosan dikarenakan adanya pasangan elektron bebas (lone pair elektron) pada atom N gugus amino yang
dapat menarik ion H + mementuk gugus –NH 3 + . Adanya ion H + yang dapat
dipertukarkan membuat kitosan dapat digunakan sebagai polimer elektrolit. Namun analisis kapsitas tukar kation (KTK) menunjukan KTK kitosan masih kecil, hampir mendekati nol. Velasques et al. (2005) menyatakan pembentukan
gugus polikationik (-NH 3 ) terjadi saat kitosan dilarutkan dalam suatu asam lemah sedangkan dalam keadaan netral gugus amino kitosan tetap berupa NH 2 . Selain
itu, adanya ikatan hidrogen antara gugus amino dan hidroksil baik secara intermolekuler atau intramolekuler mempersulit terjadinya pertukaran ion H + (Kaban, 2009).
commit to user
Gambar 8. Spektrum FT-IR kitosan
Derajat Deasetilasi (DD) kitosan dapat ditentukan berdasarkan spektrum FT-IR dengan metode base line. Pada penelitian ini, penentuan DD dilakukan dengan metode base line b yang diusulkan oleh Baxter et al. (Khan,2002). Berdasarkan perhitungan, DD kitosan yang dihasilkan dari proses deasetilasi kitosan sebesar 82 %. DD kitosan tidak meningkat secara signifikan dikarenakan proses deasetilasi yang dilakukan hanya satu tahap walaupun menggunakan konsentrasi NaOH yang tinggi dan waktu yang lama. Perlakuan NaOH secara bertahap dengan regenerasi NaOH pada tiap tahap secara signifikan meningkatkan derajat deasetilasi kitosan yang diperoleh. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan Junaidi (2008). Kitosan dengan derajat deasetilasi besar menunjukan semakin banyaknya gugus asetil kitin yang diubah menjadi gugus amino.
commit to user
Gambar 9. Deasetilassi kitosan dengan basa kuat (Wiyarsi,2008) Gugus amino kitosan merupakan salah satu gugus fungsional dalam
modifikasi kitosan menjadi kitosan-vanilin (KV). Gugus amino kitosan yang bersifat nukleofilik berperan penting dalam pembentukan basa Schiff atau imina dengan gugus karbonil (C=O) vanilin yang merupakan suatu senyawa aldehid. Jumlah gugus amino kitosan berbanding lurus dengan jumlah vanilin yang dapat disubstitusikan ke dalam rantai polimer kitosan. Kitosan dengan jumlah gugus amino yang besar diharapkan dapat disubstitusi dengan vanilin dalam jumlah yang besar. Semakin banyak vanilin yang tersubstitusi ke dalam kitosan maka semakin tinggi kapasitas KTK dan rendemen kitosan-vanilin yang dihasilkan.
Parameter penting dari kitosan selain DD adalah berat molekul kitosan. Pada penelitian ini, berat molekul kitosan ditentukan dengan cara yang paling sederhana yaitu secara viskometri. Berdasarkan perhitungan, berat molekul
kitosan dalam penelitian ini sebesar 5,226 x10 3 kDa.