18
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 SINTESIS DEEP EUTECTIC SOLVENT DES
Dalam penelitian ini, 14 jenis Deep Eutectic Solvent DES disintesis dari garam ammonium ChCl dan HBD etilen glikol dan D-glukosa pada rasio
molar yang berbeda. Pada tabel 4.1 ditunjukkan struktur garam dan HBD penyusun DES.
Tabel 4.1 Struktur Garam dan HBD Penyusun DES [18] Garam
HBD ChCl
Etilen Glikol D-Glukosa
Kation Anion
DES diperoleh dengan memanaskan garam ChCl dan HBD D- glukosaetilen glikol pada rasio molar tertentu secara bersamaan hingga suhu 80
C dan sambil diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 2 jam, lalu setelah proses pemanasan selesai diperoleh cairan bening colourless liquid yang disebut
DES [19].
Gambar 4.1 Mekanisme Interaksi Hidrogen Bond Acceptor ChCl dan Hidrogen Bond Donor R-OH [38]
Hidrogen Bond Acceptor ChCl
Hidrogen Bond Donor R-OH
Universitas Sumatera Utara
19 Deep Eutectic Solvent DES adalah campuran sederhana dari suatu garam
dan suatu senyawa Hidrogen Bond Donor HBD yang keduanya terhubung satu sama lain melalui ikatan hidrogen [15,5]. Dalam gambar 4.1 ditunjukkan
mekanisme interaksi antara Hidrogen Bond Acceptor ChCl dan Hidrogen Bond Donor R-OH. Interaksi antara ChCl dan HBD terjadi melalui ikatan hidrogen
antara anion halida garam dengan pendonor gugus hidrogen [38]. Alasan disebut Deep Eutectic Solvent DES adalah ketika dua komponen dicampur secara
bersamaan dalam rasio yang tepat akan diperoleh titik eutektik campuran. Titik eutektik ini merupakan titik leleh terendah yang dihasilkan dari rasio molar dua
komponen tersebut [30].
4.2 KARAKTERISTIK DEEP EUTECTIC SOLVENT DES
DES adalah pelarut kimia yang dapat dirancang sesuai dengan penggunaannya. Oleh karena itu, dapat dihasilkan suatu DES dengan karakteristik
tertentu [5]. Penelitian yang dilakukan Hayyan, dkk., [19] pada tahun 2013 melaporkan bahwa sifat fisik DES yang berbeda tergantung pada rasio molar
garam dan HBD penyusunnya. Pada penelitian ini berfokus pada pengaruh rasio molar garam ChCl dan
HBD D-glukosaetilen glikol dan pengaruh jenis HBD D-glukosaetilen glikol terhadap karakteristik DES pada suhu ruang. Pada sub bab selanjutnya akan
dibahas pengaruh rasio molar garam dan HBD dan pengaruh jenis HBD terhadap karakteristik DES yang dihasilkan, yaitu titik beku, densitas, pH dan viskositas
pada suhu ruang 30 C ± 2
C
4.2.1 Pengaruh Rasio Molar Garam dan Hidrogen Bond Donor HBD terhadap Karakteristik DES
4.2.1.1 Titik Beku Seperti disebutkan sebelumnya, DES merupakan campuran dua kemponen
yang berikatan melalui ikatan hidrogen hingga terbentuk suatu fasa cair yang baru [5]. Dimana nilai titik beku DES ini jauh lebih rendah dari konstituen murninya
[27]. Dalam tabel 4.2 dan tabel 4.3 ditunjukkan 14 jenis DES yang dihasilkan dari 7 rasio molar ChCl : D-Glukosa dengan jumlah HBD D-Glukosa dibuat tetap dan
7 rasio molar ChCl : Etilen Glikol dengan jumlah garam ChCl dibuat tetap.
Universitas Sumatera Utara
20 Tabel 4.2 Pengkodean dan Wujud DES Berbasis ChClD-Glukosa
Rasio Molar ChCl : D-Glukosa
Kode
Wujud DES 30
C ± 2 C
20 C ± 2
C 10
C ± 2 C
1 : 1 DES 1
Bening Keruh
Keruh
1,25 : 1 DES 2
Bening Keruh
Keruh
1,5 : 1 DES 3
Bening Keruh
Keruh
1,75 : 1 DES 4
Bening Bening
Keruh
2 : 1 DES 5
Bening Bening
Keruh
2,25 : 1 DES 6
Bening Keruh
Keruh
2,5 : 1 DES 7
Keruh Keruh
Keruh Tabel 4.3 Pengkodean dan Wujud DES Berbasis ChClEtilen Glikol
Rasio Molar ChCl : Etilen Glikol
Kode
Wujud DES 30
C ± 2 C
20 C ± 2
C 10
C ± 2 C
1 : 1 DES 8
Keruh Keruh
Keruh
1 : 1,25 DES 9
Bening Bening
Bening
1 : 1,5 DES 10
Bening Bening
Bening
1 : 1,75 DES 11
Bening Bening
Bening
1 : 2 DES 12
Bening Bening
Bening
1 : 2,25 DES 13
Bening Bening
Bening
1 : 2,5 DES 14
Bening Bening
Bening
Dari hasil penelitian, setelah proses pemanasan selesai DES 1 sampai
DES 14 berwujud cairan bening colourless liquid, lalu DES yang diperoleh dibiarkan dingin hingga mencapai suhu ruang 30
C ± 2 C. Pada suhu ruang
semua DES masih berwujud cair walupun ada DES yang wujudnya berubah menjadi lebih kental dan berwarna putih keruh, yaitu DES 7 dan DES 8, seperti
ditunjukkan pada tabel 4.2 dan tabel 4.3. DES yang berwujud cairan bening pada suhu ruang menunjukkan bahwa titik beku DES berada di bawah suhu ruang 30
C ± 2 C karena tidak ada perubahan wujud DES yang terjadi. Sedangkan DES
yang berwujud keruh menunjukkan bahwa DES memiliki nilai titik beku di atas suhu ruang 30
C ± 2 C karena pada suhu ruang wujud DES berubah menjadi
lebih kental dan berwarna putih. Selanjutnya, untuk memperkecil kisaran nilai titik beku DES, dilakukan
analisa wujud DES pada suhu 20 C ± 2
C dan 10 C ± 2
C, seperti pada tabel 4.2 dan tabel 4.3. Dari tabel 4.2 dapat dilihat bahwa pada suhu 20
C ± 2 C
diperoleh DES 1 hingga DES 3 berwujud cairan keruh, DES 4 dan DES 5
Universitas Sumatera Utara
21 berwujud cairan bening dan DES 6 dan DES 7 berwujud cairan keruh. Akan tetapi
pada suhu 10 C ± 2
C semua DES berwujud cairan keruh. Sehingga dapat disimpulkan bahwa rasio molar terbaik untuk menghasilkan DES berbasis D-
Glukosa adalah pada rasio molar ChCl dan D-Glukosa 1,75:1 dan 2:1. Hal ini karena pada rasio molar tersebut dihasilkan DES dengan titik beku terendah 20
C. Hal ini sejalan dengan penelitian Hayyan, dkk., [19] pada tahun 2013 yaitu bahwa DES berbasis D-Glukosa pada rasio molar ChCl : D-glukosa = 2:1
diperoleh titik beku terendah, yaitu 15 C. Jika dibandingkan dengan titik beku
ChCl yaitu berkisar 302-305 C dan titik beku D-Glukosa yaitu sebesar 146,1
C, titik beku DES berbasis D-Glukosa lebih kecil dari titik beku penyusunnya. Dari
tabel 4.3 dapat dilihat bahwa DES 9 hingga DES 14 berwujud cairan bening pada suhu 10
C ± 2 C. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kecuali pada rasio molar
ChCl dan Etilen Glikol 1:1, DES berbasis Etilen Glikol memiliki titik beku yang rendah 10
C. Menurut penelitian Zhang, dkk., [5], pada tahun 2012 DES yang berwujud
cairan bening terbentuk dengan cara mencampur garam dan HBD pada rasio molar tertentu. Pada rasio molar tersebut HBD memiliki kemampuan yang kuat
untuk membentuk interaksi ikatan hidrogen dengan ChCl. Cairan bening atau fasa baru DES ini menunjukkan adanya penurunan nilai titik beku dan umumnya
ditandai dengan titik beku yang lebih rendah dari kedua padatan penyusunnya [39,5]. Nilai titik beku DES yang rendah disebabkan oleh ikatan hidrogen dan
interaksi yang kompleks dari HBD dan anion halida garam sehingga mengurangi energi kisi pada campuran yang mengarah pada penurunan nilai titik beku [36,39].
Sedangkan untuk DES yang tidak berwujud cairan bening kemungkinan alasannya adalah rasio molar HBD dan garam tidak tepat. Pada DES 7 dengan
rasio molar ChCl : D-Glukosa = 2,5:1 diperoleh DES berwujud cairan keruh pada suhu 30
C sedangkan pada DES 6 sampai DES 1 dengan jumlah D-Glukosa tetap dan jumlah garam ChCl semakin menurun diperoleh DES dengan wujud cairan
bening. Hal ini disebabkan oleh konsentrasi ChCl yang tinggi dibandingkan dengan HBD D-Glukosa, sehingga terdapat anion halida garam ChCl yang
berlebih dalam campuran. Selain itu, D-Glukosa juga tidak memiliki HBD lagi untuk membangun ikatan hidrogen dengan anion halida ChCl yang berlebih
Universitas Sumatera Utara
22 tersebut. Oleh karena itu, campuran berwujud cairan keruh dan titik beku DES
tidak semakin menurun melainkan semakin meningkat. Akan tetapi, pada tabel 4.2 dapat dilihat bahwa pada suhu 20
C ± 2 C
DES 1 hingga DES 3 berwujud cairan keruh, DES 4 dan DES 5 tetap berwujud cairan bening dan DES 6 dan DES 7 berwujud cairan keruh. Perubahan wujud
pada DES 1 hingga DES 3 menjadi cairan keruh pada suhu 20 C ± 2
C mungkin juga disebabkan oleh adanya gugus hidroksil -OH dari HBD D-
Glukosa yang berlebih dalam campuran, sehingga ketika suhu semakin turun gugus hidroksil -OH dari HBD D-Glukosa yang berlebih menyebabkan DES
berwujud cairan keruh. Sedangkan ketika ChCl semakin meningkat pada DES 4 dan DES 5 diperoleh DES tetap berwujud cairan bening, hal ini disebabkan oleh
tersedianya anion halida dari garam ChCl untuk membangun ikatan hidrogen dengan gugus hidroksil -OH dari HBD D-Glukosa. Akan tetapi, jika anion
halida dari garam ChCl juga berlebih maka akan menyebabkan DES berwujud cairan keruh, seperti pada DES 6 dan DES 7.
Sama halnya DES 8 dengan rasio molar ChCl : Etilen Glikol = 1:1 diperoleh DES berwujud cairan keruh sedangkan pada DES 9 sampai DES 14
dengan jumlah ChCl tetap dan jumlah HBD Etilen Glikol semakin meningkat diperoleh DES berwujud cairan bening. Pada kasus DES 8 ini konsentrasi ChCl
juga tinggi dibandingkan jumlah HBD Etilen Glikol atau sebaliknya konsentrasi Etilen Glikol rendah dibandingkan dengan ChCl, sehingga terdapat anion halida
garam ChCl yang berlebih dalam campuran dan Etilen Glikol tidak memiliki HBD lagi untuk membangun ikatan hidrogen dengan anion halida yang berlebih
tersebut. Oleh karena itu, campuran berwujud cairan keruh dan DES memiliki titik beku lebih tinggi dari DES lainnya.
Alasan mengenai DES yang berwujud cairan keruh pada suhu ruang didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh Hayyan, dkk., [19] pada tahun 2013
mengenai pembuatan DES berbasis ChCl dan golongan sakarida D-glukosa, yaitu bahwa suatu DES tidak berhasil terbentuk disebabkan karena kedua
komponen tidak bercampur dengan baik, sehingga diperoleh produk setengah padat berwarna putih dan kemungkinan alasan DES pada rasio molar tersebut
berada pada fase padat setelah pencampuran adalah bahwa jumlah ChCl tidak
Universitas Sumatera Utara
23 cukup untuk membangun ikatan hidrogen D-Glukosa yang tersedia. Akibatnya,
campuran menjadi jenuh dengan D-Glukosa dan tidak ada pengurangan titik beku lebih lanjut yang tercapai. Konsentrasi HBD yang tinggi dibandingkan dengan
jumlah ChCl membuat campuran heterogen dan bahkan walaupun dengan pengadukan yang lama dan suhu tinggi, campuran tetap berwujud setengah padat.
Selain itu, dari hasil penelitian pengaruh rasio molar ChCl : D-Glukosa terhadap titik beku yang telah dilakukan, ditemukan bahwa penelitian yang
dilakukan sejalan dengan penelitian Hayyan, dkk., [19] pada tahun 2013 mengenai pembuatan DES berbasis ChCl dan golongan sakarida D-glukosa sebagai HBD,
yaitu bahwa pada suhu ruang DES dengan rasio molar ChCl : D-Glukosa = 1:1; 1,5:1 dan 2:1 berwujud cairan bening colourless liquid dan DES dengan rasio
molar ChCl : D-Glukosa = 2,5:1 pada suhu ruang menjadi semakin kental dan berwarna putih keruh. Begitu juga pada pengaruh rasio molar ChCl : Etilen
Glikol terhadap titik beku, ditemukan bahwa penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian Bagh, dkk., [4] dan penelitian Shahbaz, dkk., [40], yaitu bahwa
pada rasio molar ChCl : Etilen Glikol = 0,36:0,64; 0,33:0,67 dan 0,28:0,72 diperoleh DES berwujud cairan bening pada suhu ruang dan nilai titik beku DES
yang dihasilkan lebih rendah dari suhu ruang. Selain itu, penelitian yang dilakukan juga sejalan dengan penelitian yang dilakukan Shahbaz, dkk., [41],
yaitu bahwa pada rasio molar ChCl : Etilen Glikol = 1:2 diperoleh DES berwujud cairan bening pada suhu ruang dan nilai titik beku DES yang dihasilkan lebih
rendah dari suhu ruang. Dari hasil penelitian DES berbasis D-Glukosa dan Etilen Glikol memiliki
titik beku di bawah suhu ruang. Jika dibandingkan dengan DES lainnya yang berasal dari garam atau HBD yang berbeda dan sudah banyak diteliti, seperti DES
berbasis ChCl dan urea yang memiliki titik beku 12 C pada rasio molar ChCl :
urea = 1:2, DES berbasis ChCl dan gliserol memiliki titik beku -40 C pada rasio
molar ChCl : gliserol = 1:2 dan DES berbasis ChCl dan asam malonat memiliki titik beku 10
C pada rasio molar ChCl : asam malonat = 1:1 [5]. Maka dapat disimpulkan bahwa DES berbasis D-Glukosa dan Etilen Glikol merupakan DES
yang memiliki potensi sebagai pelarut yang murah dan aman pada berbagai
Universitas Sumatera Utara
24 bidang karena memiliki titik beku lebih rendah dari 50
C seperti DES lainnya [19].
4.2.1.2 Densitas Nilai densitas diperlukan untuk memahami perilaku suatu zat cair [8].
Pengukuran densitas sangat penting terutama dalam bidang mekanika fluida, perhitungan perpindahan massa dan juga untuk merancang proses kimia [19].
Densitas adalah salah satu sifat fisik penting cairan ionik pada umumnya dan secara khusus pada DES [41]. Data mengenai densitas DES memiliki peran
penting dalam aplikasi pelarut ramah lingkungan [40]. Densitas DES biasanya ditentukan secara gravimetri dan rasio molar garam dan HBD penyusun DES
memiliki efek yang signifikan pada densitas DES yang dihasilkan [14,8]. Pada gambar 4.2 dan gambar 4.3 ditunjukkan grafik pengaruh rasio molar ChCl : D-
Glukosa dan rasio molar ChCl : Etilen Glikol terhadap nilai densitas DES.
Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Rasio Molar ChCl : D-Glukosa terhadap Densitas DES
Dari grafik pengaruh rasio molar ChCl : D-Glukosa pada gambar 4.2 ditunjukkan bahwa semua nilai densitas DES berada di atas 1,25 grml. Dimana
nilai-nilai ini terletak di antara densitas ChCl dan densitas D-Glukosa pada suhu ruang, yaitu masing-masing 1,1856 grml dan 1,5345 grml. Oleh karena itu,
penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian Shahbaz, dkk., [41] pada
1,25 1,26
1,27 1,28
1,29 1,30
1,31 1,32
1,33
0,75 1,00
1,25 1,50
1,75 2,00
2,25 2,50
Rasio Molar ChCl : D-Glukosa D
e n
si ta
s g
r m
l
1:1 1,25:1
1,5:1 1,75:1
2:1 2,25:1
2,5:1
Universitas Sumatera Utara
25 tahun 2011 mengenai pengukuran densitas DES pada fungsi suhu, yaitu bahwa
densitas DES terletak di antara densitas garam dan HBD penyusunnya. Dari grafik juga ditunjukkan bahwa nilai densitas DES menurun dari DES 1 sebesar 1,31895
grml hingga DES 5 sebesar 1,26352 grml tetapi meningkat pada DES 6 dan DES 7, yaitu masing-masing sebesar 1,27988 grml dan 1,29234 grml.
Pada sub bab sebelumnya disebutkan bahwa tingginnya konsentrasi garam ChCl dibandingkan konsentrasi HBD menyebabkan adanya anion halida pada
garam yang berlebih sehingga titik beku DES meningkat. Dari grafik pada gambar 4.2 dapat dilihat bahwa densitas DES 6 dan DES 7 meningkat. Adanya anion
halida yang berlebih dalam campuran menyebabkan campuran berwujud cairan keruh dan hal ini juga menyebabkan massa campuran semakin besar sehingga
densitas campuran yang diperoleh juga semakin besar. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa adanya anion halida garam yang berlebih dalam campuran
akan menyebabkan meningkatnya densitas DES. Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Hayyan,
dkk., [19] pada tahun 2013 mengenai pembuatan DES berbasis ChCl dan golongan sakarida D-glukosa, yaitu pada rasio molar ChCl : D-Glukosa 1:1;
1:1,5; 1:2 dan 1:2,5 diperoleh densitas DES menurun dari DES dengan rasio molar ChCl : D-Glukosa 1:1 hingga rasio molar 1:2 tetapi meningkat pada rasio
molar 1:2,5. Selain itu, dari hasil penelitian diperoleh nilai densitas terendah pada DES 5 sebesar 1,26352 grml pada rasio molar ChCl : D-Glukosa = 2 : 1. Hasil
penelitian ini sejalan dengan penelitian Harris [30] dan penelitian Hayyan, dkk., [19], yaitu bahwa DES dari ChCl dan D-glukosa mencapai titik eutektik pada
rasio molar ChCl : D-Glukosa = 2 : 1 karena pada rasio molar tersebut diperoleh nilai densitas terendah, seperti halnya nilai titik beku terendah juga diperoleh pada
rasio molar tersebut.
Universitas Sumatera Utara
26 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Rasio Molar ChCl : Etilen Glikol terhadap Densitas
DES Dari hasil penelitian pengaruh rasio molar ChCl : Etilen Glikol pada
gambar 4.3 diperoleh bahwa semua nilai densitas DES berada di atas 1,11 grml. Nilai ini terletak di antara densitas ChCl dan densitas Etilen Glikol pada suhu
ruang, yaitu masing-masing 1,1856 grml dan 1,11 grml. Oleh karena itu, Penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian Tang, dkk., [14] pada tahun
2015, yaitu bahwa nilai densitas DES lebih tinggi dari densitas air dan juga lebih tinggi dari densitas HBD penyusunnya.
Dari grafik pada gambar 4.3 juga ditunjukkan bahwa nilai densitas DES menurun dari DES 8 hingga DES 14. Nilai densitas tertinggi adalah DES 8
sebesar 1,28974 grml pada rasio molar ChCl : Etilen Glikol = 1 : 1 dan nilai densitas DES semakin menurun seiring dengan meningkatnya jumlah Etilen
Glikol. Nilai densitas terendah adalah DES 14 sebesar 1,11473 grml, yaitu pada rasio molar ChCl : Etilen Glikol = 1 : 2,5.
Pada tabel 4.3 dapat dilihat bahwa DES 8 berwujud cairan keruh pada suhu ruang. Begitu juga dengan densitas, DES 8 juga memiliki densitas tertinggi
dibandingkan DES lainnya. Hal ini disebabkan oleh adanya anion halida garam ChCl yang berlebih dalam campuran dan HBD dari Etilen Glikol tidak tersedia
lagi untuk membangun ikatan hidrogen. Sehingga massa campuran meningkat dan densitas DES juga semakin meningkat. Sedangkan dengan jumlah etilen glikol
semakin meningkat diperoleh densitas semakin menurun, hal ini disebabkan oleh
1,10 1,12
1,14 1,16
1,18 1,20
1,22 1,24
1,26 1,28
1,30
0,75 1,00
1,25 1,50
1,75 2,00
2,25 2,50
D e
n si
tas gr
m l
Rasio Molar ChCl : Etilen Glikol
1:1 1:1,25 1:1,5
1:1,75 1:2 1:2,25
1:2,5
Universitas Sumatera Utara
27 HBD dari Etilen Glikol tersedia untuk membangun ikatan hidrogen dengan anion
halida dari ChCl. Selain itu, hal ini dapat dijelaskan dengan nilai densitas Etilen Glikol yang lebih kecil dari densitas ChCl maka dengan jumlah Etilen Glikol yang
semakin meningkat akan diperoleh nilai densitas DES yang semakin berkurang [33].
Penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Yusof, dkk., [8] pada tahun 2014 mengenai pembuatan DES dari garam
tetrabutylammonium bromide TBABr dengan HBD etilen glikol, 1,3- propanadiol, 1,5-pentanadiol dan gliserol, yaitu bahwa densitas DES dengan HBD
berbasis alkohol sebanding dengan densitas DES pada umumnya, kecuali densitas DES dengan HBD berbasis glukosa memiliki densitas lebih tinggi. Hasil
penelitian yang diperoleh juga sejalan dengan penelitian Shahbaz, dkk., [40], yaitu bahwa pada rasio molar ChCl : Etilen Glikol = 0,36:0,64; 0,33:0,67 dan 0,28:0,72
diperoleh nilai densitas DES masing-masing 1,1156; 1,1146 dan 1,1141 grml. Nilai densitas ini tidak jauh berbeda dengan nilai densitas DES yang diperoleh
dari hasil penelitian. Selain itu, pada penelitian Harris [30] mengenai pembuatan DES dari ChCl dan Etilen Glikol dengan menggunakan ChCl 0; 5; 10; 15; 20;
25 dan 30 diperoleh nilai densitas DES berada antara 1,11 - 1,12 grml. Hal ini menunjukkan bahwa nilai densitas DES dari ChCl dan Etilen Glikol berada di
sekitar 1,11 grml. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa DES berbasis D-Glukosa memiliki
densitas di atas 1,25 grml dan DES berbasis etilen glikol memiliki densitas sekitar 1,11 grml. Jika dibandingkan dengan DES lainnya yang berasal dari
garam atau HBD yang berbeda, seperti DES berbasis tetrabutylammonium bromide TBABr sebagai garam dan etilen glikol, 1,3-propanadiol, 1,5-
pentanadiol dan gliserol sebagai HBD, dimana konsentrasi HBD 66,7 bb diperoleh nilai densitas DES berada dibawah 1,1 grml pada suhu 30
C [8]. DES berbasis ChCl sebagai garam dan gliserol sebagai HBD, dimana konsentrasi ChCl
33 bb diperoleh nilai densitas DES sebesar 1,18 grml pada suhu 20 C [30].
DES berbasis N,N diethylenethanol ammonium chloride sebagai garam dan gliserol sebagai HBD diperoleh densitas DES berada diatas 1,15 grml pada suhu
30 C sedangkan menggunakan etilen glikol sebagai HBD diperoleh densitas DES
Universitas Sumatera Utara
28 ± 1,1 grml pada suhu 30
C [40]. Maka dapat disimpulkan bahwa DES berbasis ChCl dan D-glukosa memiliki nilai densitas yang cenderung lebih tinggi dari DES
lainnya dan DES berbasis ChCl dan etilen glikol memiliki nilai densitas cenderung lebih rendah dari DES lainnya.
Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa rasio molar ChCl : D-Glukosa dan ChCl : Etilen Glikol sangat mempengaruhi nilai densitas DES. Hal ini sesuai
dengan penelitian yang dilakukan oleh Shahbaz, dkk., [40] pada tahun 2012 dan penelitian yang dilakukan oleh Tang, dkk., [14] pada tahun 2015, yaitu bahwa
komposisi penyusun DES memiliki pengaruh yang signifikan terhadap densitas DES.
4.2.1.3 pH pH adalah salah satu karakteristik penting dari suatu cairan karena dapat
membantu pemilihan jenis pipa yang ingin digunakan untuk bahan konstruksi dan korosi terkait aspek desain. pH juga memiliki pengaruh dalam suatu reaksi
terutama bioreaksi [19]. Sifat kimia komponen penyusun DES terutama HBD sangat berpengaruh pada kekuatan asam atau basa DES, sehingga dapat dihasilkan
DES dengan pH basa, netral atau asam [5,27]. Berikut adalah grafik pengaruh rasio molar ChCl : D-Glukosa dan ChCl : Etilen Glikol terhadap nilai pH DES
pada suhu ruang.
Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Rasio Molar ChCl : D-Glukosa terhadap pH DES
6,65 6,70
6,75 6,80
6,85 6,90
6,95 7,00
7,05 7,10
0,75 1,00
1,25 1,50
1,75 2,00
2,25 2,50
Rasio Molar ChCl : D-Glukosa pH
1:1 1,25:1 1,5:1
1,75:1 2:1
2,25:1 2,5:1
Universitas Sumatera Utara
29 Dari grafik pengaruh rasio molar ChCl : D-Glukosa terhadap pH pada
gambar 4.4 dapat dilihat bahwa nilai pH DES yang diperoleh mengalami peningkatan dari DES 1 hingga DES 5, yaitu 6,70; 6,76; 6,80; 6,88 dan 7,05 tetapi
nilai pH menurun pada DES 6 dan DES 7, yaitu masing-masing 6,96 dan 6,91. Seperti halnya pada pembahasan titik beku dan densitas, yaitu adanya anion halida
garam ChCl yang berlebih dalam DES menyebabkan titik beku dan densitas semakin meningkat. Begitu juga dengan pH, pada DES 6 dan DES 7 diperoleh pH
semakin meningkat. Hal ini juga disebabkan oleh konsentrasi ChCl yang tinggi dibandingkan dengan konsentrasi D-Glukosa, sehingga terdapat anion halida
garam ChCl yang berlebih dalam DES yang tidak berikatan dengan HBD D- Glukosa, sehingga pH DES akan menurun mengarah pada pH ChCl yang bebas
dalam campuran, dimana ChCl memiliki pH berkisar 5-6,5. Penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian Hayyan, dkk., [19] mengenai pembuatan DES
berbasis ChCl dan D-Glukosa, yaitu pada rasio molar ChCl : D-Glukosa = 1:1; 1,5:1; 2:1 dan 2,5:1 diperoleh nilai pH DES pada suhu 27
C berada antara 6,7 –
7,3 dan pada rasio molar ChCl:D-Glukosa = 2:1 diperoleh nilai pH DES paling dekat dengan pH 7.
Secara umum nilai pH DES berbasis D-Glukosa yang diperoleh dari hasil penelitian berada di sekitar pH 7 atau pH netral, maka hal ini mendukung
penelitian Hayyan, dkk., [19], Zhang, dkk., [5] dan Maugeri, dkk., [15], yaitu bahwa DES dengan HBD gula memiliki pH netral pada suhu ruang. Oleh karena
itu, DES berbasis gula disarankan untuk diaplikasikan dalam bidang kimia, lingkungan maupun biologi [19,15].
Universitas Sumatera Utara
30 Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Rasio Molar ChCl : Etilen Glikol terhadap pH DES
Dari grafik pada gambar 4.5 ditunjukkan bahwa nilai pH DES yang diperoleh semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah HBD Etilen
Glikol, yaitu dari rasio molar 1:1 hingga 1:2,5 diperoleh nilai pH DES masing- masing 6,88; 6,93; 6,96; 7,03; 7,05; 7,12 dan 7,15. pH DES yang diperoleh berada
di sekitar pH 7 atau pH netral. Pada penelitian yang dilakukan oleh Zhao, dkk., [42] pada tahun 2015
mengenai DES berbasis ChCl yang diaplikasikan sebagai pelarut dalam ekstraksi Rutin flavonoid dari Sophora japonica. Pada penelitian dilakukan uji
biokompatibilitas DES sebagai pelarut yang biokompatibel dan biodegradable dengan menggunakan bakteri dan ditemukan bahwa DES dengan HBD berbasis
amina-, alkohol dan gula tidak menghambat pertumbuhan bakteri karena DES tersebut memiliki nilai pH berada pada kisaran pH netral dan sebaliknya DES
dengan HBD berbasis asam organik menghambat pertumbuhan bakteri terutama disebabkan oleh perubahan pH. Nilai pH DES yang diuji jauh di bawah pH
optimal 6,5-7,5 untuk pertumbuhan bakteri. Maka, penelitian yang dilakukan mendukung penelitian Zhao, dkk., [42] yaitu bahwa DES dengan HBD berbasis
alkohol etilen glikol dan gula glukosa memiliki pH pada kisaran pH netral. Selain itu, pada penelitian diperoleh nilai pH DES ChCl : Etilen Glikol =
1:2 adalah 7,12. Nilai ini tidak jauh berbeda dengan nilai pH yang diperoleh pada penelitian yang dilakukan oleh Protsenko, dkk., [43] pada tahun 2015 yaitu bahwa
6,85 6,90
6,95 7,00
7,05 7,10
7,15 7,20
0,75 1,00
1,25 1,50
1,75 2,00
2,25 2,50
Rasio Molar ChCl : Etilen Glikol pH
1:1 1:1,25 1:1,5
1:1,75 1:2
1:2,25 1:2,5
Universitas Sumatera Utara
31 semakin meningkat jumlah air yang ditambahkan pada suatu campuran ionic
liquid ChCl : Etilen Glikol dengan rasio molar 1:2 diperoleh nilai pH semakin menurun tetapi tetap berada pada kisaran pH netral 6,82-7,62 dan nilai pH DES
tanpa penambahan air diperoleh sebesar 7,9. Maka penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian Protsenko, dkk., [43], Naser, dkk., [33] dan Zhao, dkk.,
[42], yaitu bahwa sifat garam dan HBD penyusun DES mempengaruhi keasaman atau kebasaan dari DES.
4.2.1.4 Viskositas Viskositas DES adalah sifat penting yang perlu diketahui [39]. Penelitian
mengenai viskositas DES adalah salah satu analisis yang paling penting karena penerapan DES sangat tergantung pada nilai viskositasnya [44]. Mengetahui nilai
viskositas DES dapat memudahkan pembuatan DES dengan rasio molar yang optimum yang cocok untuk aplikasi tertentu. Selain itu juga dapat menghemat
energi pada proses pembuatan DES [19]. Pengembangan DES dengan viskositas rendah sangat diharapkan karena DES berpotensi sebagia media yang ramah
lingkungan [39]. Semakin rendah nilai viskositas DES maka semakin baik DES digunakan sebagai pelarut [44]. Secara umum, DES dengan viskositas tinggi tidak
dianjurkan karena memiliki keterbatasan dalam aplikasi yang sebenarnya seperti pada ekstraksi cair-cair dan reaksi elektrokimia [39]. Viskositas sangat
dipengaruhi oleh interaksi ikatan hidrogen, van der Waals dan elektrostatik. Berdasarkan pada interaksi antar molekul, viskositas DES tentu lebih tinggi dari
beberapa pelarut konvensional lainnya, tetapi mirip dengan viskositas ionic liquid [42]. Viskositas campuran eutektik DES terutama dipengaruhi oleh sifat kimia
dari komponen penyusunnya, yaitu garam dan HBD [39]. Pada penelitian ini, 7 DES berbasis D-Glukosa tidak bisa diukur nilai
viskositasnya karena DES yang dihasilkan sangat kental pada suhu ruang. Hal ini meyebabkan DES berbasis D-Glukosa masih kurang berpotensi sebagai pelarut
dan sebagai media yang ramah lingkungan. Sesuai dengan penelitian Hayyan, dkk., [39] dan Kow, dkk., [44] yaitu bahwa semakin rendah viskositas DES maka
semakin baik diaplikasikan sebagai pelarut dan sebagai media yang ramah lingkungan. Selain itu, DES yang berwujud cair pada suhu ruang akan membuat
Universitas Sumatera Utara
32 DES lebih mudah untuk ditangani sehingga dapat digunakan dalam berbagai jenis
industri [19]. Viskositas DES yang tinggi disebabkan oleh adanya ikatan hidrogen yang
berlebih yang menyebabkan interaksi van der Walls dan interaksi elektrostatik yang berlebih antara kedua komponen sehingga menghasilkan mobilitas lebih
rendah pada molekul dalam DES. Hal ini akan mempengaruhi komposisi campuran eutektik DES, seperti karakteristik DES yang dihasilkan akan berbeda
[39,44]. Menurut Zhao, dkk., [42] pada tahun 2015, banyaknya jumlah gugus hidroksil pada HBD akan menyebabkan ikatan hidrogen berlebih sehingga
meningkatkan gaya tarik menarik antar molekul dan membuat cairan lebih kental. Menurut Yusof, dkk., [8] pada tahun 2014, garam bertindak sebagai jembatan
yang menghubungkan kelompok ionik dalam DES. Jumlah garam yang sedikit menyebabkan jaringan antara kelompok dalam DES menjadi jarang sehingga
menyebabkan penurunan viskositas. Sedangkan dalam penelitian ini, jumlah garam ChCl semakin meningkat sehingga jaringan antara kelompok dalam DES
semakin kuat dan DES yang diperoleh semakin kental viskositas tinggi. Pada penelitian yang dilakukan Hayyan, dkk., [19] pada tahun 2013
tentang pembuatan DES dari ChCl dan D-Glukosa juga menghasilkan DES dengan viskositas tinggi. Akan tetapi Hayyan, dkk., [19] melakukan pengukuran
viskositas dengan variasi suhu dari 25 C hingga 85
C dengan interval suhu 10 C. Pada DES dengan rasio molar ChCl : D-Glukosa = 1:1; 1,5:1; 2:1 dan 2,5:1
diperoleh nilai viskositas DES berkisar 8.000-12.000 cP pada suhu 25 C, yaitu
secara berurut nilai viskositas DES dengan rasio molar ChCl:D-Glukosa 2,5:1 1:1 1,5:1 2:1. Nilai viskositas DES yang diperoleh semakin menurun dengan
meningkatnya suhu. Karena nilai viskositasnya yang tinggi maka DES berbasis D- Glukosa ini disarankan untuk dipanaskan terlebih dahulu sebelum diaplikasikan
[19]. Namun, menurut Kow, dkk., [44] pada tahun 2015, menaikkan suhu untuk menurunkan viskositas DES akan menyebabkan bertambahnya waktu, daya dan
biaya proses. Maka menurut penelitian Zhao, dkk., [42] pada tahun 2015 alternatif lain yang diharapkan dapat mengurangi viskositas DES berbasis gula agar mudah
untuk diaplikasikan, yaitu dengan menambahkan air. Penambahan air pada DES ChClD-Glukosa dengan rasio molar ChCl : D-Glukosa : Air = 2,5 : 1 : 2,5
Universitas Sumatera Utara
33 menghasilkan DES dengan nilai viskositas sebesar 584 cP pada 30
C, nilai ini jauh lebih rendah dibandingkan nilai viskositas DES ChClD-Glukosa yang
berada pada kisaran 8.000-12.000 cP pada suhu 25 C [42,19]. Pada penelitian
Maugeri, dkk., [15] pada tahun 2012 juga membahas bagaimana mengurangi nilai viskositas DES berbasis D-Glukosa. Untuk mengurangi nilai viskositas DES
berbasis D-Glukosa, Maugeri, dkk., [15] menambahkan gliserol dengan rasio molar ChCl : D-Glukosa : Gliserol = 1 : 0,5 : 0,5 dan diperoleh nilai viskositas
DES sebesar 4.430 cP pada 30 C. Sedangkan DES tanpa penambahan gliserol
dengan rasio molar ChCl : D-Glukosa = 1:1 nilai viskositas DES tidak dapat diukur.
Selanjutnya, nilai viskositas DES berbasis Etilen Glikol akan dibahas. Berikut adalah grafik pengaruh rasio molar ChCl dan Etilen Glikol terhadap nilai
viskositas DES pada suhu ruang.
Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Rasio Molar ChCl : Etilen Glikol terhadap Viskositas DES
Pada rasio molar ChCl : Etilen Glikol = 1:1 DES berwujud cairan kental dan keruh, sehingga nilai viskositasnya tidak dapat diukur. Akan tetapi nilai
viskositas 6 DES berbasis Etilen Glikol lainnya dapat diukur. Dari grafik pada gambar 4.6 ditunjukkan bahwa nilai viskositas DES yang diperoleh semakin
menurun seiring dengan meningkatnya jumlah HBD Etilen Glikol, yaitu dari rasio molar 1:1,25 hingga 1:2,5 diperoleh nilai viskositas DES masing-masing 33,001;
20 22
24 26
28 30
32 34
1,00 1,25
1,50 1,75
2,00 2,25
2,50
Rasio Molar ChCl : Etilen Glikol V
is k
o si
tas c
P
1:1,25 1:1,5 1:1,75 1:2 1:2,25
1:2,5
Universitas Sumatera Utara
34 29,561; 28,534; 26,447; 22,849 dan 22,049 cP. DES berbasis Etilen Glikol
merupakan DES dengan nilai viskositas relatif rendah, dimana nilai viskositas DES yang diperoleh berada dibawah 100 cP pada suhu ruang. Sehingga penelitian
yang dilakukan sejalan dengan penelitian Zhang, dkk., [Qinghua Zhang 2012] pada tahun 2012 yaitu kecuali DES berbasis ChClEtilen Glikol, sebagian besar
DES memiliki viskositas yang relatif tinggi 100 cP pada suhu ruang. Pada penelitian yang dilakukan oleh Yusof, dkk., [8] pada tahun 2014
mengenai pengaruh penambahan jumlah HBD terhadap karakteristik DES dengan jumlah garam Tetrabutylammonium Bromide dibuat tetap, diperoleh bahwa
penambahan Etilen Glikol yang semakin meningkat dari 66,7 hingga 85,7 menghasilkan DES dengan nilai viskositas semakin menurun. Maka penelitian
yang dilakukan sejalan dengan penelitian yang dilakukan Yusof, dkk., [8] pada tahun 2014, yaitu bahwa viskositas menurun seiring dengan meningkatnya jumlah
HBD Etilen Glikol. Menurut Yusof, dkk., [8] pada rasio molar garam dan HBD dimana jumlah garam tetap sedangkan jumlah HBD semakin meningkat, garam
mungkin bertindak sebagai jembatan yang menghubungkan kelompok ionik lainnya. Jumlah garam yang sedikit menyebabkan jaringan antara kelompok
dalam DES menjadi jarang sehingga menyebabkan penurunan viskositas. Berbagai penelitian lain ada yang membahas pengaruh penambahan garam
ChCl dimana jumlah HBD dibuat tetap. Seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Harris [30] pada tahun 2008 ditemukan bahwa DES berbasis ChCl dan
Gliserol dimana jumlah HBD dibuat tetap dan jumlah garam ChCl semakin meningkat dari 5; 10; 15; 20; 25; 30 hingga 33 diperoleh nilai viskositas DES
yang semakin menurun, yaitu 998; 790; 543; 503; 450; 401 dan 376 cP pada suhu 20
C. Sedangkan dengan rasio molar yang sama tetapi menggunakan Etilen Glikol sebagai HBD diperoleh nilai viskositas DES yang semakin meningkat,
yaitu 15; 17; 19; 21; 29; 37 dan 38 cP pada suhu 20 C. Dalam kasus ini, rasio
molar garam dan HBD dibuat sama sehingga jenis HBD merupakan faktor yang sangat mempengaruhi viskositas DES. Nilai viskositas DES berbasis Etilen Glikol
yang diperoleh berada di bawah 100 cP dan sangat jauh berbeda dengan nilai viskositas DES berbasis Gliserol yang berada diatas 300 cP. Hal ini disebabkan
jumlah gugus hidroksil yang dimiliki oleh Gliserol lebih banyak dibandingkan
Universitas Sumatera Utara
35 gugus hidroksil pada Etilen Glikol karena apabila gugus hidroksil semakin banyak
akan menyebabkan ikatan hidrogen berlebih sehingga meningkatkan gaya tarik menarik antar molekul dan membuat cairan lebih kental [42]. Seperti yang diteliti
oleh Zhao, dkk., [42] pada tahun 2015 mengenai nilai viskositas DES berbasis ChCl dengan HBD gliserol dan xylitol diperoleh nilai viskositas masing-masing
DES 0,177 Pa.s dan 3,867 Pa.s pada 30 C. Xylitol memiliki dua gugus hidroksil
tambahan dibandingkan dengan gliserol yang menyebabkan nilai viskositas DES berbasis Xylitol lebih tinggi dibandingkan DES berbasis gliserol.
Jika dibandingkan dengan DES lainnya yang berasal dari garam atau HBD yang berbeda, seperti DES dari berbasis ChCl dan urea, gliserol dan asam malonat
sebagai HBD pada rasio molar yang sama, yaitu 1:2 diperoleh nilai viskositas DES masing-masing 750; 259 dan 1124 cP pada suhu 25
C [5]. Maka dapat disimpulkan bahwa DES berbasis D-glukosa memiliki nilai viskositas yang
cenderung lebih tinggi dari DES lainnya, sedangkan DES berbasis Etilen Glikol memiliki viskositas yang lebih rendah dari DES lainnya dan dari hasil penelitian
juga diperoleh nilai viskositas DES berbasis Etilen Glikol relatif rendah dibandingkan viskositas DES berbasis D-glukosa. Hal ini sesuai dengan teori
bahwa viskositas DES terutama dipengaruhi oleh sifat kimia dari komponen penyusun DES, yaitu jenis garam amonium dan HBD dan rasio molar garamHBD
[5,8].
4.2.2 Pengaruh Jenis Hidrogen Bond Donor HBD terhadap Karakteristik DES
Pada dasarnya panjang rantai C, posisi gugus hidroksil -OH dan jumlah gugus hidroksil -OH pada HBD mempengaruhi karakteristik DES [30]. Akan
tetapi untuk melihat pengaruh panjang rantai C sebaiknya ditinjau pada HBD dengan posisi gugus hidroksil -OH, jumlah gugus gugus hidroksil -OH dan
rasio molar ChCl dan HBD yang sama. Sedangkan untuk melihat pengaruh posisi gugus hidroksil -OH sebaiknya ditinjau pada HBD dengan panjang rantai C,
jumlah gugus gugus hidroksil -OH dan rasio molar ChCl dan HBD yang sama. Oleh karena itu, pada penelitiaan ini pengaruh jenis HBD terhadap karakteristik
DES ditinjau berdasarkan jumlah gugus hidroksil -OH yang tersedia untuk membangun ikatan hidrogen dengan anion halida dari garam ChCl pada rasio
Universitas Sumatera Utara
36 molar ChCl dan HBD yang sama. Pada penelitian ini, HBD yang digunakan
adalah D-Glukosa dan Etilen Glikol dan rasio molar ChCl dan HBD yang sama adalah pada rasio molar 1:1.
4.2.2.1 Titik Beku Pada tabel 4.4 ditunjukkan wujud DES pada suhu ruang dan nilai titik
beku DES pada rasio molar ChClD-Glukosa dan ChClEtilen Glikol = 1:1 Tabel 4.4 Wujud dan Titik Beku DES
Jenis DES Wujud Pada Suhu Ruang 30
C Titik Beku
ChCl : D-Glukosa = 1:1 Cairan bening
30 C
ChCl : Etilen Glikol = 1:1 Cairan keruh
30 C
Dari tabel 4.4 dapat dilihat bahwa pada rasio molar 1:1, DES berbasis D- Glukosa memiliki titik beku lebih rendah dibandingkan DES berbasis Etilen
Glikol. Hal ini disebabkan oleh jumlah gugus gugus hidroksil -OH pada D- Glukosa lebih banyak dibandingkan pada Etilen Glikol. Sehingga pada rasio
molar yang sama, gugus hidroksil dari D-Glukosa lebih banyak membangun ikatan hidrogen dengan anion halida dari garam ChCl. Sedangkan dalam DES
berbasis Etilen Glikol terdapat anion halida garam ChCl berlebih sehingga menyebabkan DES berwujud cairan keruh dan memiliki titik beku yang tinggi,
yaitu 30 C.
Akan tetapi, jika jumlah gugus hidroksil -OH HBD berlebih dalam DES, maka juga dapat menyebabkan meningkatnya titik beku DES. Seperti pada
penelitian Harris, dkk., [30] pada tahun 2008, DES berbasis ChClErythritol memiliki titik beku lebih rendah dibandingkan DES berbasis ChClXylitol,
ChClD-Fruktosa dan ChClD-Glukosa pada rasio molar 1:1. Dimana Erythritol memiliki 4 gugus hidroksil -OH, sedangkan Xylitol, D-Fruktosa dan D-Glukosa
memiliki 5 gugus hidroksil -OH. Oleh karena itu, untuk mengkaji pengaruh jenis HBD terhadap titik beku
DES perlu ditinjau jumlah gugus hidroksil -OH pada HBD yang tersedia untuk membangun ikatan hidrogen dengan anion halida dari garam ChCl karena gugus
hidroksil -OH HBD yang kurang atau berlebih dalam DES dapat mempengaruhi titik beku DES.
Universitas Sumatera Utara
37 4.2.2.2 Densitas
Pada gambar 4.7 ditunjukkan grafik pengaruh jenis HBD terhadap
densitas DES pada suhu ruang, dengan rasio molar ChCl:D-Glukosa dan ChCl:Etilen Glikol yang sama, yaitu 1:1.
Gambar 4.7 Grafik Pengaruh Jenis HBD terhadap Densitas DES Dari grafik pada gambar 4.7 dapat dilihat bahwa densitas DES berbasis D-
Glukosa lebih tinggi dibandingkan DES berbasis Etilen Glikol. Nilai densitas DES berbasis D-Glukosa berada diatas 1,25 grml sedangkan nilai densitas DES
berbasis Etilen Glikol berada disekitar 1,11 grml. Hal ini disebabkan oleh jumlah gugus hidroksil -OH dalam HBD D-Glukosa lebih banyak dibandingkan dengan
HBD Etilen Glikol, dimana terdapat 5 gugus hidroksil -OH pada D-Glukosa dan 2 gugus hidroksil -OH pada Etilen Glikol [30]. Selain itu, hal ini juga dapat
dijelaskan dengan nilai densitas Etilen Glikol yang lebih kecil dari densitas D- Glukosa maka penambahan HBD D-Glukosa dan Etilen Glikol pada rasio molar
yang sama akan diperoleh densitas Etilen Glikol yang lebih rendah dari densitas DES berbasis D-Glukosa [33].
Penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Harris [30] pada tahun 2008, yaitu pengaruh jumlah gugus hidroksil -OH
terhadap karakteristik DES dengan menggunakan HBD Gliserol dan Etilen Glikol, dimana terdapat 3 gugus hidroksil -OH pada Gliserol dan 2 gugus hidroksil -
OH pada Etilen Glikol. Dari hasil penelitian Harris [30] pada rasio molar yang
1,28 1,29
1,30 1,31
1,32 DES ChCl D-Glukosa
DES ChCl Etiken Glikol
D e
n si
tas gr
m l
DES
Universitas Sumatera Utara
38 sama diperoleh bahwa DES berbasis Gliserol memiliki nilai densitas lebih tinggi
dibandingkan dengan densitas DES berbasis Etilen Glikol.
4.2.2.3 pH
Pada gambar 4.8 ditunjukkan grafik pengaruh jenis HBD terhadap pH
DES pada suhu ruang, dengan rasio molar ChCl:D-Glukosa dan ChCl:Etilen Glikol yang sama, yaitu 1:1.
Gambar 4.8 Grafik Pengaruh Jenis HBD terhadap pH DES Dari grafik pada gambar 4.8 dapat dilihat bahwa pH DES berbasis Etilen
Glikol dan DES berbasis D-Glukosa berada pada kisaran pH netral, yaitu masing- masing sebesar 6,88 dan 6,70. Hal ini disebkan oleh sifat garam ChCl, HBD D-
Glukosa dan Etilen Glikol yang berada pada kisaran pH netral, dimana ChCl memiliki pH berkisar 5-6,5, D-Glukosa memiliki pH berkisar 5,9 dan Etilen
Glikol memilki pH berkisar 5,5-7,5. Maka, penelitian yang dilakukan sejalan dengan penelitian Zhao, dkk., [42] yaitu bahwa DES dengan HBD berbasis
alkohol etilen glikol dan gula glukosa memiliki pH pada kisaran pH netral.
4.2.2.4 Viskositas Pada penelitian ini, nilai viskositas DES berbasis D-Glukosa dan DES
berbasis Etilen Glikol pada rasio molar 1:1 tidak bisa diukur. Hal ini disebabkan
6,0 6,2
6,4 6,6
6,8 7,0
DES ChCl D-Glukosa DES ChCl Etiken Glikol
pH
DES
Universitas Sumatera Utara
39 karena DES berbasis D-Glukosa pada rasio molar 1:1 berwujud sangat kental pada
suhu ruang dan DES berbasis Etilen Glikol berwujud cairan kental dan keruh. Pada DES berbasis D-Glukosa, banyaknya jumlah gugus hidroksil -OH
yang tersedia untuk membangun ikatan hidrogen dengan anion halida dari garam ChCl menyebabkan viskositas DES berbasis D-Glukosa tinggi. Hal ini disebabkan
oleh jaringan antara kelompok dalam DES semakin kuat sehingga DES yang diperoleh semakin kental viskositas tinggi [8].
Pada DES berbasis Etilen Glikol diperoleh DES berwujud cairan keruh. Hal ini disebabkan oleh jumlah gugus hidroksil -OH pada Etilen Glikol tidak
cukup untuk membangun ikatan hidrogen dengan anion halida dari garam ChCl, sehingga terdapat anion halida dari garam ChCl yang berlebih dalam DES
menyebabkan DES berwujud cairan keruh. Oleh karena itu, jika jumlah Etilen Glikol ditingkatkan maka akan diperoleh DES berwujud cairan bening pada suhu
ruang dan viskositas DES akan semakin menurun.
Universitas Sumatera Utara
40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian yang telah dilakukan adalah:
1. Rasio molar ChCl:D-Glukosa dan ChCl:Etilen Glikol merupakan faktor yang
sangat mempengaruhi karakteristik DES. 2.
Rasio molar ChCl:D-Glukosa untuk menghasilkan DES dengan titik beku dan densitas terendah adalah pada rasio molar 2:1, jika jumlah ChCl dinaikkan
atau diturunkan maka diperoleh titik beku dan densitas DES semakin meningkat.
3. Rasio molar ChCl:Etilen Glikol untuk menghasilkan DES dengan titik beku,
densitas dan viskositas terendah adalah pada rasio molar 1:2,5, jika jumlah HBD Etilen Glikol semakin menurun maka diperoleh titik beku, densitas dan
viskositas DES semakin meningkat. 4.
DES berbasis ChClD-Glukosa dan ChClEtilen Glikol memiliki pH pada kisaran pH netral.
5. DES berbasis Etilen Glikol memiliki viskositas yang relatif rendah 100 cP
pada suhu ruang 30 C, sedangkan DES berbasis D-Glukosa memiliki
viskositas yang tinggi 6.
Jenis HBD penyusun DES, yaitu D-Glukosa dan Etilen Glikol mempengaruhi karakteristik DES.
5.2 SARAN
Adapun saran yang dapat diberikan adalah: 1.
Peneliti menyarankan untuk menambahkan senyawa lain pada DES berbasis D-Glukosa untuk memperkecil viskositas DES, seperti air atau gliserol.
2. Peneliti menyarankan untuk menganalisis wujud DES berbasis D-Glukosa
pada suhu antara 10 C dan 20
C untuk memperkecil kisaran nilai titik beku DES.
Universitas Sumatera Utara
41 3.
Peneliti menyarankan untuk memperkecil suhu analisis wujud DES berbasis Etilen Glikol hingga dibawah 0
C untuk memperkecil kisaran nilai titik beku DES.
4. Peneliti menyarankan untuk mengaplikasikan DES berbasis D-Glukosa dan
Etilen Glikol dalam reaksi kimia, misalnya sebagai co-solvent dalam sintesis biodiesel.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 INDUSTRI KIMIA DAN PERKEMBANGANNYA
Kategori