kekristalan yang tinggi dari serat selulosa. Selulosa juga larut dalam larutan tembaga II hidroksida bromida Cowd, 1991.
2.3 Nanokristal Selulosa
Definisi umum dari nanopartikel adalah partikel padat dengan ukuran sekitar 10–100 nm. Metode preparasi sangat mempengaruhi pembentukan nanopartikel, baik itu dalam
bentuk nanosphere, atau nanokapsul. Nanopartikel memiliki sifat yang baik karena faktor peningkatan luas permukaan dan efek kuantum yang dapat meningkatkan
reaktivitas, kekuatan, dan sifat listrik. Parameter utama dari nanopartikel adalah bentuknya, ukuran dan marfologi struktur dari substansi Liufu, 2004.
Nanokristal selulosa adalah nanopartikel kristalin terbuat dari selulosa biasanya mempunyai lebar 2-6 nm dan panjang ratusan nanometer. Nanokristal selulosa dapat
diproduksi dengan menghidrolisis bagian yang amorf dari daerah selulosa dan meninggalkan kristal yang berbentuk utuh. Asam kuat seperti asam sulfat, asam nitrat
dan asam klorida telah digunakan untuk selektif menghidrolisis bentuk yang amorf dari selulosa. Kondisi yang optimal adalah metode hidrolisis dengan menggunakan asam
sulfat untuk mempersiapkan individual kristalit Rong, 2011.
Metode-metode hidrolisis yang dapat digunakan untuk menghidrolisis selulosa menjadi nanokristal ada 5 yaitu:
a. Sistem pelarut LiClDMAc
Sekitar tahun 1980 ditemukan bahwa N-dimetil-acetamida DMAc yang mengandung lithium klorida 8-9 dapat melarutkan selulosa. Sistem ini
menunjukkan potensi yang besar untuk selulosa dalam sintesis organik serta untuk tujuan analitik karena pelarut tidak berwarna dan pembubaran berhasil tanpa atau
setidaknya degradasi diabaikan bahkan dalam kasus berat molekul yang tinggi polisakarida seperti bahan katun atau selulosa bakteri. Kandungan selulosa dalam
larutan dapat mencapai 15 berat, sedangkan LiCl adalah 5-9 berat setelah
Universitas Sumatera Utara
pembubaran selama 6 jam pada suhu 100
o
C. Selulosa yang mempunyai berat molekul tinggi dapat larut dengan waktu isolusi yang dapat dipersingkat jika suhu awal proses
pembubaran adalah 150
o
C dan sistem didinginkan perlahan-lahan. Klorida-selulosa menyumbang sekitar 80 terhadap dipole-dipole interaksi antara
DMAc dan selulosa, sedangkan Li spesifik DMAc n-selulosa interaksi kontribusi sekitar 10.
b. Sistem pelarut NMMO
Proses ini didasarkan pada penggunaan pelarut N-metil morfolina-N-oksida NMMO monohidrat, dimana 100
o
C pelarut NMMO dalam kombinasi dengan air dapat melarutkan selulosa biasanya sebagai monohidrat sekitar 13 air di sekitar
100
o
C tanpa aktivasi sebelumnya atau derivatisasi. NMMOH
2
ODETA telah terbukti menjadi pelarut termodinamika baik untuk selulosa dan cocok untuk sampel berbagai
asal-usul. Suatu larutan 32,6 berat NMMO, 10,0 berat H
2
O, dan 57,4 DETA dapat melarutkan selulosa pada suhu kamar, dan suhu sedikit lebih tinggi 40
o
C pada proses awal pelarutan hanya memerlukan waktu yang pendek untuk isolasi.
c. Sistem pelarut berbasis logam pengkompleks
Sejumlah logam pengkompleks dapat digunakan untuk melarutkan selulosa. Pelarut yang paling terkenal pada kelompok ini adalah kupri hidroksida dalam amonia berair,
yang sering disebut cuoxam. Selulosa dapat dilarutkan ke tingkat molekuler dalam cuoxam
dan paling efektif mengikat koordinatif dari kompleks logam ke gugus hidroksil terdeprotonasi di posisi C2 dan C3 dari AGU dalam rantai. Namun, cuoxam
memiliki beberapa kelemahan, yang terdiri dari rantai selulosa yang mudah terdegradasi, warna biru tua, dan kekuatan pelarutan terbatas yaitu terbatas pada derajat
polimerisasi DP 5000. d.
Sistem pelarut ionik cair Sistem ini dapat digunakan sebagai pelarut untuk selulosa non derivat bukan
turunan. Pelarut ini menggabungkan anion, yang akseptor ikatan hidrogen kuat adalah yang paling efektif, terutama bila dikombinasikan dengan pemanasan microwave,
sedangkan sistem pelarut ini mengandung noncoordinating anion.
Universitas Sumatera Utara
e. Sistem pelarut NaOHUrea berair
Untuk menghidrolisis selulosa dapat dicapai dengan cepat sekitar 5 menit pada suhu kamar di bawah 20
o
C, dan larutan yang dihasilkan tidak berwarna dan transparan. Namun, selulosa dengan berat molekul yang relatif tinggi tidak dapat larut
dalam pelarut tanpa pendinginan ke -12
o
C atau tanpa penambahan urea Yu, 2009.
2.4 Ultrasonifikasi
Kategori