EPOKSIDASI DAN AKRILASI ASAM OLEAT DARI MINYAK KELAPA SAWIT : ANALISA FTIR (FOURIER TRANSFORM INFRARED) DAN GC (GAS CHROMATOGRAPHY.
EPOKSIDASI DAN AKRILASI ASAM OLEAT DARI MINYAK
KELAPA SAWIT : ANALISA FTIR (FOURIER TRANSFORM
INFRARED) DAN GC (GAS CHROMATOGRAPHY)
Oleh :
Bella Chintya Dewi Purba
NIM 4121210003
Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSIAS NEGERI MEDAN
2016
i
iii
Epoksidasi dan Akrilasi Asam Oleat dari Minyak Kelapa Sawit : Analisa
FTIR (Fourier Transform Infrared) dan GC (Gas Chromatography)
Bella Chintya Dewi Purba (4121210003)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan Epoksi Asam Oleat
(EAO) dan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO). Asam oleat dari
minyak kelapa sawit dengan komposisi kandungan asam lemak oleat
78,39% dan asam lemak linoleat 10,93%. Epoksi asam oleat dengan
variasi amberlite (5%, 10%, 15%, 20%) kemudian pereaksi hidrogen
peroksid (H2O2) 1,9 N dan asam asetat 0,4 N. Hasil analisa dengan
GC (Gas Chromatography) menunjukkan adanya penurunan
komposisi kandungan asam lemak linoleat pada Epoksi Asam Oleat
(EAO) yaitu pada variasi amberlite 5% (8,5402%), 10% (9,3929%),
15% (9,1485%) dan 20% (8,8840%). Kemudian pada bilangan iodin
(mg I2/100 gr) juga mengalami penurunan yaitu asam oleat (87,405),
EAO variasi amberlite 5% (83,062), 10% (84,357), 15% (84,782) dan
20% (84,930). Hasil terbaik EAO yaitu pada variasi amberlite dengan
komposisi asam lemak linoleat paling rendah (8,5402%) dan bilangan
iodin paling rendah (83,062 mg I2/100gr) pada variasi 5% amberlite.
Hasil epoksi terbaik di akrilasi dengan asam akrilat dengan katalis
hydroquinone distirer selama 14 jam dalam refluks. Hasil analisa
dengan FTIR (Fourier Transform Infrared) menunjukkan gugus fungsi
spesifik pada Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) yaitu munculnya
serapan bilangan gelombang pada puncak 1636 cm-1 (CH2=CH
Streaching), puncak 1411 cm-1 (CH2=CH Scissoring) dan puncak 818
cm-1 (C=CH), pada EAO munculnya puncak 3373 cm-1 (O–H
Streaching) dan 1243 cm-1 (C–O–C Streaching) kemudian pada asam
oleat munculnya puncak 1284-1088 cm-1 (C–O Karboksilat). Hasil
analisa FTIR menunjukkan terbentuknya epoksidasi dan akrilasi asam
oleat dalam penelitian.
Kata kunci : Asam Oleat, Epoksi, Amberlite, Akrilasi, GC dan FTIR
iv
KATA PENGANTAR
Segala Puji bagi Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan KaruniaNya kepada saya sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan Skripsi
dengan tepat waktu. Bingkisan shawalat dan salam senantiasa penulis hadiahkan
kepada Rasulullah SAW Sang Pahlawan Revolusi, berkat pengorbanannya kita
dapat merasakan ilmu pengetahuan. Skripsi berjudul “Epoksidasi dan Akrilasi
Asam Oleat dari Minyak Kelapa Sawit : Analisa FTIR (Fourier Transform
Infrared) dan GC (Gas Chromatography)” disusun untuk memperoleh gelar
Sarjana Sain Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan.
Pada kesempatan ini penulis ingin memberikan penghargaan yang
setinggi-tingginya serta mengucapkan terima kasih yang tidak terhingga kepada
berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah
memberikan dukungan baik moril maupun materil. Dengan segala kerendahan
hati dan rasa hormat yang mendalam penulis ingin menyampaikan terima kasih
yang tulus kepada : Orang tua tersayang, Ayahanda Effendi Purba dan Ibunda
Dra. Ida Ermawati yang selalu memberikan limpahan kasih sayang, ketulusan dan
keikhlasan dalam mendidik dan membesarkan penulis. Memberikan semangat
terbesar dan cucuran doa yang tidak ada henti-hentinya. Semoga Ayah dan Ibu
selalu dalam lindungan Allah SWT. Kepada adik tersayang M. Dwiky Aulia
Purba dan Siti Aisyah Salsabillah serta Lelaki yang Insya Allah akan menjadi
imam buat diriku Reza Zulmi, S.Si, M.Si. terimakasih untuk doa dan dukungan
yang senantiasa diberikan kepada penulis.
Terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Bapak
Eddiyanto, Ph.D selaku Dosen Pembimbing yang telah dengan sabar meluangkan
waktu, tenaga dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk
kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan Skripsi. Kepada
Dosen Tim Penguji : Bapak Dr. Zainuddin Muchtar, M.Si., Bapak Dr. Mahmud,
v
M.Sc., dan Ibu Dra. Ratu Evina Dibyantini, M.Si., terimakasih atas kritik dan
saran demi perbaikan Skripsi ini.
Terimakasih Kepada Bapak Dr. Eka Nuryanto, M.Si. selaku pembimbing
selama penelitian di Laboratorium. Serta seluruh Peneliti dan Teknisi
laboratorium Oleokimia Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan atas bantuan dalam
penelitian dan penulisan Skripsi. Hanya Allah SWT yang dapat membalas segala
kebaikan, ketulusan dan keikhlasan yang telah kalian berikan kepada penulis.
Penulis berharap limpahan rahmat dan ridho selalu mengalir untuk kita semua
Salam sukses juga untuk teman-teman atas doa, motivasi, kerjasama dan
sebagai penyemangat dalam menjalani perkuliahan serta seluruh teman-teman di
Kimia NK 2012 terkhusus Handika Prawira, Fauzy Anugraha, Deby Elfrinasti,
Albert Niaman Telaumbanua, Fanni Zati Hulwani, Reni Andari Siregar, Citra
Hazanah Simatupang, Gika Asti , dan teman seperjuangan selama penelitian,
Dewi Triana Nasution.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak terlepas dari kekurangan. Oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dan
menyempurnakan skripsi ini agar lebih baik lagi. Akhirnya penulis berharap
skripsi ini memberikan manfaat bagi setiap pembaca maupun kemajuan penelitian
dan ilmu pengetahuan yang akan datang.
Medan,
September 2016
Penulis
Bella Chintya Dewi Purba
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
ii
Abstrak
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
vi
Daftar Gambar
viii
Daftar Tabel
ix
Daftar Lampiran
x
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Batasan Masalah
4
1.3. Rumusan Masalah
4
1.4. Tujuan Penelitian
5
1.5. Manfaat Penelitian
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1. Minyak Kelapa Sawit
6
2.2. Asam Oleat
7
2.3. Pengertian Polimer
8
2.4. Termoplastik Elastomer
9
2.5. Epoksidasi
11
2.6. Katalis
15
2.7. Amberlyst
17
2.7.1. Prinsip Pertukaran Ion Amberlyst
18
2.7.2. Sifat-sifat Resin Penukar Ion Amberlyst
18
2.8. Asam Akrilat
19
2.9. Kromatografi Gas (GC)
20
2.10. Spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR)
23
vii
BAB III METODE PENELITIAN
28
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
28
3.2. Alat dan Bahan
28
3.2.1. Alat
28
3.2.2. Bahan
29
3.3. Prosedur Penelitian
30
3.3.1. Pembuatan Epoksi Asam Oleat (EAO)
30
3.3.2. Pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO)
30
3.3.3. Analisis Komposisi Asam Oleat dan EAO dengan GC
30
3.3.4. Analisis Bilangan Iodin (IV) Asam Oleat dan EAO
31
3.4. Diagram Alir Penelitian
32
3.4.1. Pembuatan Epoksi Asam Oleat (EAO)
32
3.4.2. Pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO)
33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
34
4.1. Hasil Penelitian
34
4.1.1. Hasil Analisa Asam Oleat
34
4.1.2. Hasil Analisa Epoksi Asam Oleat
35
4.1.3. Hasil Analisa Akrilasi Epoksi Asam Oleat
37
4.2. Pembahasan
38
4.2.1. Analisa Asam Oleat dan Epoksi Asam Oleat dengan GC
38
4.2.2. Bilangan Iodin
40
4.2.3. Gugus Fungsi Asam Oleat, EAO dan AEAO
43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
47
5.1. Kesimpulan
47
5.2. Saran
47
DAFTAR PUSTAKA
48
LAMPIRAN
51
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Reaksi Epoksi Ikatan Rangkap
11
Gambar 2.2. Reaksi Epoksidasi
13
Gambar 2.3. Struktur Cincin Epoksi
14
Gambar 2.4. Hidrolisis Senyawa Epoksi
15
Gambar 2.5. Instrumen Kromatografi Gas
23
Gambar 2.6. Serangkaian Alat FTIR
25
Gambar 3.1. Diagram Alir Pembuatan Epoksi Asam Oleat
32
Gambar 3.2. Diagram Alir Pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat
33
Gambar 4.1. Reaksi Pembentukkan Epoksi Asam Oleat
37
Gambar 4.2. Reaksi Akrilasi Epoksi Asam Oleat
38
Gambar 4.3. Grafik Penurunan Kandungan Linoleat
40
Gambar 4.4. Grafik Penurunan Bilangan Iodin
42
Gambar 4.5. Spektra FTIR Asam Oleat, EAO dan AEAO
43
Gambar 4.6. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 5%
43
Gambar 4.7. Spektra FTIR Akrilasi Epoksi Asam Oleat
44
Gambar 4.8. Spektra FTIR dari Asam Oleat, EAO dan AEAO
44
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit
6
Tabel 3.1. Alat – alat dalam Penelitian
28
Tabel 3.2. Bahan – bahan dalam Penelitian
29
Tabel 4.1. Kandungan Asam Lemak pada Asam Oleat
34
Tabel 4.2. Kandungan Asam Lemak dalam Epoksi Asam Oleat
dengan Variasi Amberlite (5%, 10%, 15% dan 20%)
35
Tabel 4.3. Bilangan Iodin (IV) Asam Oleat dan Epoksi Asam Oleat
36
Tabel 4.4. Daerah Absorbsi FTIR dari Gugus Fungsi Asam Oleat
dan Epoksi Asam Oleat
36
Tabel 4.5. Daerah Absorbsi FTIR dari Gugus Fungsi Akrilasi Epoksi
Asam Oleat
37
Tabel 4.6. Presentasi Pembentukan Epoksi pada Penurunan Bilangan Iodin 41
Tabel 4.7. Gugus Fungsi FTIR Oleat, Epoksi Asam Oleat dan
Akrilasi Epoksi Asam Oleat
45
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Kromatogram GC Asam Oleat
51
Lampiran 2. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 5%
52
Lampiran 3. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 10%
53
Lampiran 4. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 15%
54
Lampiran 5. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 20%
55
Lampiran 6. Spektra FTIR Asam Oleat
56
Lampiran 7. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 5%
57
Lampiran 8. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 10%
58
Lampiran 9. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 15%
59
Lampiran 10. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 20%
60
Lampiran 11. Spektra FTIR Akrilasi Epoksi Asam Oleat
61
Lampiran 12. Perhitungan
62
Lampiran 13. Dokumentasi Peneliti
64
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara penghasil minyak sawit terbesar di dunia dan
banyak sekali produk turunan dari minyak sawit yang dapat menggantikan
keberadaan minyak bumi. Sawit di Indonesia telah mencapai lebih dari 9.27 juta
Ha dan produksi minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil/CPO) sebanyak 26.5 juta
ton, sehingga pada tahun tersebut Indonesia masih menjadi negara penghasil
minyak sawit terbesar didunia. Namun demikian, produk CPO di Indonesia ini
lebih banyak dimanfaatkan untuk keperluan makanan, dan hanya lebih kurang
14% untuk keperluan industri. Sifat fleksibilitas komponen minyak nabati yang
berupa beberapa asam lemak dan gliserol ester merupakan faktor pendorong
dilakukannya eksploitasi pemanfaatan minyak nabati sebagai bahan baku untuk
industri. Asam oleat atau esternya (metil oleat) merupakan produk turunan minyak
sawit yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku industri.
Produk hasil olahan minyak sawit diantaranya adalah plastisiser. Asam lemak tak
jenuh di dalam minyak sawit dapat dikonversi menjadi minyak epoksida yang
dapat digunakan sebagai plastisizer untuk meningkatkan fleksibilitas, elastisitas
dan stabilitas polimer terhadap panas dan radiasi sinar ultraviolet (Purwanto,
2011).
Polimer secara kuantitatif merupakan produk industri kimia paling penting
yang digunakan dalam berbagai penerapan di kehidupan sehari-hari. Hampir
kebanyakan polimer saat ini diproduksi dari sumber fosil yang tidak dapat
diperbaharui. Karena kegunaan polimer yang meluas dan pola konsumsi yang
dominan sehingga diperlukan bahan alternatif pengganti sumber fosil sebagai
bahan baku polimer. Saat ini, minyak nabati diterapkan sebagai bahan baku
alternatif polimer berbasis minyak. Polimer-polimer ini mempunyai banyak
2
kelebihan dibandingkan dengan polimer yang dibuat berbasis monomer minyak
bumi yaitu sifatnya biodegradable dan lebih murah.
Selama beberapa dekade terakhir, minyak nabati telah dianggap sebagai
alternatif
biaya yang kompetitif dan ramah lingkungan untuk bahan kimia
berbasis minyak bumi, khususnya di industri polimer, yang terdiri dari trigliserida
(molekul gliserol dan tiga asam lemak). Ikatan rangkap dari minyak nabati ini
memberikan peluang untuk modifikasi monomer dan polimerisasi (Hernandez,
2015).
Dalam
upaya mengefisienkan penggunaan
minyak
nabati, maka
modifikasi ikatan rangkap telah digunakan sebagai cara untuk menciptakan
monomer yang mampu menghasilkan polimer melalui teknik polimerisasi yang
berbeda. Sebagai contoh menurut Larock (2001) menggunakan katalis rhodium
dalam proses isomerasi untuk meningkatkan aktivitas reaksi minyak nabati.
Metode ini mampu menghasilkan minyak nabati dengan ikatan ragkap
terkonjugasi yang kemudian disintesis menjadi polimer termoset melalui kationik
polimerisasi. Crivello dalam Hernández, (1990), melaporkan polimerisasi minyak
kedelai terepoksidasi melalui kationik polimerisasi.
Saat ini, minyak nabati terepoksidasi telah digunakan dalam produksi resin
epoksi dengan pengeras diamin
atau menggunakan katalis termal. Senyawa
epoksi merupakan produk komersial yang dapat diaplikasikan untuk beberapa
kegunaan seperti pelentur (plasticizer), stabilizer dan coating pada resin polimer,
serta merupakan anti oksidan pada pengolahan karet alam. Sadi (1995)
menyebutkan senyawa epoksi juga dapat digunakan sebagai surfaktan dan agen
anti korosi, aditif pada minyak pelumas, bahan baku pestisida.
Industri oleokimia merupakan salah satu industri hilir kelapa sawit yang
mempunyai peranan penting pada masa sekarang dan masa yang akan datang. Hal
ini disebabkan luasnya penggunaan produk oleokimia di masyarakat, misalnya
sebagai bahan baku surfaktan, emulsifier, cat, farmasi dan kosmetik. Salah satu
jenis produk oleokimia yang telah lama diproduksi adalah senyawa epoksi.
3
Senyawa tersebut diproduksi sejak 1963 di Amerika Serikat dan dimanfaatkan
sebagai plasticizer dan stabilizer pada Polyvynyl Chloride (PVC) (Rangarajan,
1995). Termasuk Indonesia, masih dalam tahap penelitian dan pemanfaatannya
mulai dikembangkan.
Sinaga (2007), telah melakukan penelitian dalam hal pengaruh katalis
H2SO4 pada reaksi epoksidasi metil ester PFAD, menghasilkan senyawa epoksi
dengan kandungan oksiran oksigen maksimum sebesar 2,57% dan bilangan iod
sebesar 0,28 dengan waktu reaksi selama 130 menit. Purnama, (2013), juga
melakukan penelitian epoksidasi metil oleat dengan katalis padat (Amberlite)
menghasilkan senyawa epoksi dengan kandungan oksiran maksimum sebesar
5,619% pada perbandingan persen katalis 5%. Yogo, (2013) melakukan penelitian
Degradasi Cincin Oksiran Dari Epoksi Asam Oleat Dalam Suatu Sistem Reaksi
Katalis Cair, menhasilkan bilangan iod sebesar 3,15. Nilai yodium ditentukan dari
ESO adalah 2,5. Kandungan epoxy tertinggi sintesis minyak terepoksidasi kedelai
(ESO) adalah 6,13% ( habib, 2011).
Asam akrilat merupakan bahan kimia industri yang penting karena
merupakan bahan kimia
intermediate yang banyak digunakan dalam proses-
proses produksi pada industri dan produk-produk konsumen. Ada dua penggunaan
utama untuk asam akrilik. Yang pertama adalah dengan menggunakan asam
akrilik sebagai intermediate bahan kimia dalam produksi ester akrilat dan resin.
Penggunaan kedua asam akrilat adalah sebagai sebuah blok bangunan dalam
produksi polimer asam poliakrilat. Polimer-polimer ini merupakan jenis crosslinked poliacrilat dan absorben dengan kemampuan untuk menyerap dan
mempertahankan lebih dari seratus kali berat mereka sendiri.
Akrilasi minyak nabati pertama kali digunakan pada akhir tahun 1960,
membuat minyak nabati cukup rentan terhadap polimerisasi pertumbuhan rantai.
Digunakan
akrilasi terepoksidasi minyak kedelai sebagai monomer dalam
polimerisasi berbagai bahan termoset, termasuk komposit lembar cetakan, perekat,
bahan elastomer, pelapis, busa, dan lain-lain. Saat ini ada banyak contoh
4
modifikasi minyak nabati dikombinasikan dengan termal, kationik atau
polimerisasi radikal bebas yang telah menghasilkan plastik termoset. Kandungan
asam lemak tidak jenuh atau ikatan rangkap pada asam lemak oleat dan linoleat
pada minyak kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan pembuatan Akrilasi
Epoksi Palm Oil (AEPO).
Oleh karena itu, pentingnya melakukan penelitian untuk mengembangkan
metode epoksidasi dan akrilasi. Untuk itu, penulis melakukan penelitian
“Epoksidasi dan Akrilasi Asam Oleat dari Minyak Kelapa Sawit : Analisa
FTIR (Fourier Transform Infrared) dan GC (Gas Chromatography)”.
1.2. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Katalis yang digunakan dalam pembuatan Epoksi Asam Oleat (EAO) adalah
katalis heterogen (Amberlite) dengan variasi 5%, 10%, 15%, dan 20% dari
Asam Oleat.
2. Bahan pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) dari asam lemak oleat
dari hasil variasi katalis heterogen terbaik.
1.3. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Apakah epoksidasi dari asam lemak oleat dengan variasi katalis heterogen
(Amberlite) dapat terbentuk?
2. Apakah Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) dapat terbentuk dari Epoksi
Asam Oleat (EAO)?
1.4. Tujuan Penelitian
5
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui reaksi epoksidasi yang terbentuk dari asam lemak oleat
dengan Hidrogen Peroksida (H2O2) dan Asam Asetat dengan variasi katalis
heterogen (Amberlite).
2. Untuk mengetahui bagaimana Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) Epoksi
yang terbentuk dari Asam Oleat (EAO).
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tambahan mengenai
pembentukan epoksidasi dari asam lemak oleat yang selanjutnya di akrilasi
dengan asam akrilat dapat digunakan sebagai bahan termoplastik elastomer.
47
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dalam penelitian ini adalah :
1. Epoksi Asam Oleat (EAO) dapat terbentuk dari asam oleat dengan hidrogen
perokside (H2O2) dan asam asetat menggunakan variasi katalis amberlite 5%,
10%, 15% dan 20%. Hasil terbaik epoksidasi asam oleat yaitu pada variasi
amberlite 5% dengan bilangn iodin paling rendah. Kemudian dianalisa dengan
FTIR, munculnya serapan bilangan gelombang ikatan C-O-C streaching pada
puncak absorbsi 1243 cm-1.
2. Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) dapat terbentuk dari epoksi asam oleat,
ditunjukkan melalui uji kualitatif dengan FTIR dengan munculnya serapan
bilangan gelombang pada 1636 cm-1 yang merupakan gugus CH2=CH
straching dari monomer akrilat dan 1411 cm-1 merupakan gugus CH2=CH
scissoring serta puncak 818 cm-1 merupakan gugus C=CH alkena, yang
sebelumnya tidak muncul pada sampel Asam Oleat dan Epoksi Asam Oleat
(EAO).
5.2. Saran
Diharapkan penelitian lebih lanjut dalam pembuatan epoksidasi dan
akrilasi asam oleat dengan variasi waktu reaksi. Sehingga mendapatkan hasil
epoksi dan akrilasi yang lebih baik.
48
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2016), https://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografi_gas
Carlson, R.D. and Chang, S.P., (1985), Chemical Epoxidation of a Natural
Unsaturated Epoxy Seed Oil from Vernonia Galamensis and a LOOK at
Epoxy Oil Market.JAOCS 62 (5): 924-939
Cooney, Tyson, (2009), Epoxidised Resins from Natrural Renewable Resources,
University of Southern Queensland
Ditjen POM, (1979), Farmakope Indonesia Edisi III, Departemen Kesehatan RI,
Jakarta
Elta, W., (2009), Uji Aktivitas Antibakteri Polietilen Tergrafting Asam Akrilat
Yang Telah Mengikat Kitosan, Univesitas Lampung, Bandar Lampung
Fauzi, Y, (2004), Kelapa Sawit : Budidaya dan Limbah Analisis Usaha dan
Pemasaran, Edisi Revisi, Penebar Swadaya, Jakarta
Gan, L.H., Goh, S.H., and Ooi, K.S., (1992), Effects of Epoxidation on the
Thermal Oxidative Stabilities of Fatty Acid Esters Derived from Palm Olein,
JAOCS, vol. 72, pp. 439 – 442
Gan, L. H., Ooi.K.S., Goh, S.H., and Leong, Y.C., (1995), Epoxsidized esthers of
palm olein as plasticizers for poly(vinylchloride), Eur.Polym J, 31 (8), 719724
Goud,V.V.,Pradhan,N.C., and Patwardhan,A.V, (2006), Epoxidation
Karanja Oil by H2O2, USA:J.am.Oil.Chem.Soc.Vol 83.635
of
Habib, Firdous and Madhu Bajpai, (2011), Synthesis And Characterization Of
Acrylated Epoxidized Soybean Oil For Uv Cured Coatings, Department of
Oil & Paint Technology, Harcourt Butler Technological Institute, Kanpur208002 (UP), India Vol. 5, No. 3
49
Harry O`kuru,R.E.,Gordon,S.H., and Biawas, A., (2005) A
Aminihydroxy
Triglycerides From
New
USA:J.am.Oil.Chem.Soc.Vol 82.207
Facile Synthesis of
Crop
Oils,
Hasibuan,M.H.E., (2000), Modifikasi dan Penggunaan Pemlastis Turunan
Asam Oleat dari
Asam Lemak Sawit Destilat (ALSD) pada Matriks
Polivinil Klorida, Tesis Program Pasca Sarjana Kimia.Medan:USU
Hernández, N.R., Mengguo, Y., Williams, C. and Cochran, E., (2015),
Thermoplastic Elastomers from Vegetable Oils via Reversible AdditionFragmentation Chain Transfer Polymerization, Iowa State University, U.S.A
Ketaren, S., (2005), Pengantar Teknologi Pengolahan Lemak Dan Pangan, UIPress, Jakarta
Khopkar, S.M., (1990), Konsep Dasar kimia Analitik, UI-Press, Jakarta
Lane, B.S., Burgess, K., (2002), Metal-Catalyzed Epoxidation Of Alkenes With
Hydrogen Peroxide, J Am Chem Soc. Vol. 103:2457-2474.
Larock, R.; Dong, X.; Chung, S.; Reddy, C. K.; Ehlers, L, (2001), Preparation
of conjugated soybean oil and other natural oils and fatty acids by
homogeneous transition metal catalysis. J. Am. Oil Chem. Soc, 78, 447–
453.
Machado, A.V., Duin M.V., (2005),
Dynamic Vulcanisation of
EPDM/PE Based Thermoplastic Vulcanisates Studied Along the Extruder
Axis, Polymer 46 : 6575 – 6586
Nasikin, M., Susanto, B.H., (2010), Katalis Heterogen,UI-Press, Jakarta
Purnama,H., Wibowo, T.Y., Widiana, N., Puspita, K.D., (2013), Pengaruh Rasio
Peroksida Dan Persentase Katalis Pada Epoksidasi Metil Oleat Dengan
Katalis Padat, UMS, Surakarta
Purwanto, E., Savitri, E., dan Sivananda, C.A., (2011), Optimasi Suhu Dan
Konsentrasi Asam Asetat Pada Reaksi Epoksidasi Metil Ester Minyak Sawit,
Universitas Surabaya, vol.5, No.2
50
Rangarajan, B., Adam, H., Grulke, E.A., and Culnan, P.D., (1995), Kinetic
parameters of two phase model for in-situ epoxidation of soybean oil. J.
Am. Oil Chem. Soc. 72:1161-1169
Rohm and Haas, C., (2008), Ion Exchange Resins, PDS 0503 A – Jan. 08 - ½
Salih, A.M., Ahmad, M.B., Ibrahim, N.A., Dahlan, K., Tajau, R., Mahmod, M.H.,
dan Yunus, W., (2015), Synthesis of Raditiation Curable Palm Oil-Based
Epoxy Acrylated: NMR and FTIR Spectroscopic Investigation, Molecul 20:
14191-14211
Sinaga, M., (2005), Optimasi Proses Pembuatan Senyawa Epoksi dari Metil Ester
Palm FATTY Acid Destilate, Tesis, Universitas Sumatra Utara
Sinaga, M., (2007), Pengaruh Katalis H2SO4 Pada Reaksi Epoksidasi Metil Ester
PFAD (Palm FATTY Acid Destilate), Universitas Sumatra Utara
Steven,M.P., (2001), Kimia Polimer.Cetakan Pertama, Pradnya Paramita, Jakarta
Wibowo, T.Y., Rusmandana B., Astuti, (2013), Degradasi Cincin Oksiran Dari
Epoksi Asam Oleat Dalam Suatu Sistem Reaksi Katalis Cair. Jurnal
Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 1 [April 2013] 29-34
Wisewan,P., (1983), An Introductio to Industrial Organic hemistry, Second
Edition. England : Applied Science Publishers Ltd
KELAPA SAWIT : ANALISA FTIR (FOURIER TRANSFORM
INFRARED) DAN GC (GAS CHROMATOGRAPHY)
Oleh :
Bella Chintya Dewi Purba
NIM 4121210003
Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSIAS NEGERI MEDAN
2016
i
iii
Epoksidasi dan Akrilasi Asam Oleat dari Minyak Kelapa Sawit : Analisa
FTIR (Fourier Transform Infrared) dan GC (Gas Chromatography)
Bella Chintya Dewi Purba (4121210003)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pembuatan Epoksi Asam Oleat
(EAO) dan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO). Asam oleat dari
minyak kelapa sawit dengan komposisi kandungan asam lemak oleat
78,39% dan asam lemak linoleat 10,93%. Epoksi asam oleat dengan
variasi amberlite (5%, 10%, 15%, 20%) kemudian pereaksi hidrogen
peroksid (H2O2) 1,9 N dan asam asetat 0,4 N. Hasil analisa dengan
GC (Gas Chromatography) menunjukkan adanya penurunan
komposisi kandungan asam lemak linoleat pada Epoksi Asam Oleat
(EAO) yaitu pada variasi amberlite 5% (8,5402%), 10% (9,3929%),
15% (9,1485%) dan 20% (8,8840%). Kemudian pada bilangan iodin
(mg I2/100 gr) juga mengalami penurunan yaitu asam oleat (87,405),
EAO variasi amberlite 5% (83,062), 10% (84,357), 15% (84,782) dan
20% (84,930). Hasil terbaik EAO yaitu pada variasi amberlite dengan
komposisi asam lemak linoleat paling rendah (8,5402%) dan bilangan
iodin paling rendah (83,062 mg I2/100gr) pada variasi 5% amberlite.
Hasil epoksi terbaik di akrilasi dengan asam akrilat dengan katalis
hydroquinone distirer selama 14 jam dalam refluks. Hasil analisa
dengan FTIR (Fourier Transform Infrared) menunjukkan gugus fungsi
spesifik pada Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) yaitu munculnya
serapan bilangan gelombang pada puncak 1636 cm-1 (CH2=CH
Streaching), puncak 1411 cm-1 (CH2=CH Scissoring) dan puncak 818
cm-1 (C=CH), pada EAO munculnya puncak 3373 cm-1 (O–H
Streaching) dan 1243 cm-1 (C–O–C Streaching) kemudian pada asam
oleat munculnya puncak 1284-1088 cm-1 (C–O Karboksilat). Hasil
analisa FTIR menunjukkan terbentuknya epoksidasi dan akrilasi asam
oleat dalam penelitian.
Kata kunci : Asam Oleat, Epoksi, Amberlite, Akrilasi, GC dan FTIR
iv
KATA PENGANTAR
Segala Puji bagi Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan KaruniaNya kepada saya sehingga dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan Skripsi
dengan tepat waktu. Bingkisan shawalat dan salam senantiasa penulis hadiahkan
kepada Rasulullah SAW Sang Pahlawan Revolusi, berkat pengorbanannya kita
dapat merasakan ilmu pengetahuan. Skripsi berjudul “Epoksidasi dan Akrilasi
Asam Oleat dari Minyak Kelapa Sawit : Analisa FTIR (Fourier Transform
Infrared) dan GC (Gas Chromatography)” disusun untuk memperoleh gelar
Sarjana Sain Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Medan.
Pada kesempatan ini penulis ingin memberikan penghargaan yang
setinggi-tingginya serta mengucapkan terima kasih yang tidak terhingga kepada
berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah
memberikan dukungan baik moril maupun materil. Dengan segala kerendahan
hati dan rasa hormat yang mendalam penulis ingin menyampaikan terima kasih
yang tulus kepada : Orang tua tersayang, Ayahanda Effendi Purba dan Ibunda
Dra. Ida Ermawati yang selalu memberikan limpahan kasih sayang, ketulusan dan
keikhlasan dalam mendidik dan membesarkan penulis. Memberikan semangat
terbesar dan cucuran doa yang tidak ada henti-hentinya. Semoga Ayah dan Ibu
selalu dalam lindungan Allah SWT. Kepada adik tersayang M. Dwiky Aulia
Purba dan Siti Aisyah Salsabillah serta Lelaki yang Insya Allah akan menjadi
imam buat diriku Reza Zulmi, S.Si, M.Si. terimakasih untuk doa dan dukungan
yang senantiasa diberikan kepada penulis.
Terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada Bapak
Eddiyanto, Ph.D selaku Dosen Pembimbing yang telah dengan sabar meluangkan
waktu, tenaga dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk
kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan Skripsi. Kepada
Dosen Tim Penguji : Bapak Dr. Zainuddin Muchtar, M.Si., Bapak Dr. Mahmud,
v
M.Sc., dan Ibu Dra. Ratu Evina Dibyantini, M.Si., terimakasih atas kritik dan
saran demi perbaikan Skripsi ini.
Terimakasih Kepada Bapak Dr. Eka Nuryanto, M.Si. selaku pembimbing
selama penelitian di Laboratorium. Serta seluruh Peneliti dan Teknisi
laboratorium Oleokimia Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan atas bantuan dalam
penelitian dan penulisan Skripsi. Hanya Allah SWT yang dapat membalas segala
kebaikan, ketulusan dan keikhlasan yang telah kalian berikan kepada penulis.
Penulis berharap limpahan rahmat dan ridho selalu mengalir untuk kita semua
Salam sukses juga untuk teman-teman atas doa, motivasi, kerjasama dan
sebagai penyemangat dalam menjalani perkuliahan serta seluruh teman-teman di
Kimia NK 2012 terkhusus Handika Prawira, Fauzy Anugraha, Deby Elfrinasti,
Albert Niaman Telaumbanua, Fanni Zati Hulwani, Reni Andari Siregar, Citra
Hazanah Simatupang, Gika Asti , dan teman seperjuangan selama penelitian,
Dewi Triana Nasution.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak terlepas dari kekurangan. Oleh
karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dan
menyempurnakan skripsi ini agar lebih baik lagi. Akhirnya penulis berharap
skripsi ini memberikan manfaat bagi setiap pembaca maupun kemajuan penelitian
dan ilmu pengetahuan yang akan datang.
Medan,
September 2016
Penulis
Bella Chintya Dewi Purba
vi
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan
i
Riwayat Hidup
ii
Abstrak
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
vi
Daftar Gambar
viii
Daftar Tabel
ix
Daftar Lampiran
x
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Batasan Masalah
4
1.3. Rumusan Masalah
4
1.4. Tujuan Penelitian
5
1.5. Manfaat Penelitian
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
6
2.1. Minyak Kelapa Sawit
6
2.2. Asam Oleat
7
2.3. Pengertian Polimer
8
2.4. Termoplastik Elastomer
9
2.5. Epoksidasi
11
2.6. Katalis
15
2.7. Amberlyst
17
2.7.1. Prinsip Pertukaran Ion Amberlyst
18
2.7.2. Sifat-sifat Resin Penukar Ion Amberlyst
18
2.8. Asam Akrilat
19
2.9. Kromatografi Gas (GC)
20
2.10. Spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR)
23
vii
BAB III METODE PENELITIAN
28
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
28
3.2. Alat dan Bahan
28
3.2.1. Alat
28
3.2.2. Bahan
29
3.3. Prosedur Penelitian
30
3.3.1. Pembuatan Epoksi Asam Oleat (EAO)
30
3.3.2. Pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO)
30
3.3.3. Analisis Komposisi Asam Oleat dan EAO dengan GC
30
3.3.4. Analisis Bilangan Iodin (IV) Asam Oleat dan EAO
31
3.4. Diagram Alir Penelitian
32
3.4.1. Pembuatan Epoksi Asam Oleat (EAO)
32
3.4.2. Pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO)
33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
34
4.1. Hasil Penelitian
34
4.1.1. Hasil Analisa Asam Oleat
34
4.1.2. Hasil Analisa Epoksi Asam Oleat
35
4.1.3. Hasil Analisa Akrilasi Epoksi Asam Oleat
37
4.2. Pembahasan
38
4.2.1. Analisa Asam Oleat dan Epoksi Asam Oleat dengan GC
38
4.2.2. Bilangan Iodin
40
4.2.3. Gugus Fungsi Asam Oleat, EAO dan AEAO
43
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
47
5.1. Kesimpulan
47
5.2. Saran
47
DAFTAR PUSTAKA
48
LAMPIRAN
51
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Reaksi Epoksi Ikatan Rangkap
11
Gambar 2.2. Reaksi Epoksidasi
13
Gambar 2.3. Struktur Cincin Epoksi
14
Gambar 2.4. Hidrolisis Senyawa Epoksi
15
Gambar 2.5. Instrumen Kromatografi Gas
23
Gambar 2.6. Serangkaian Alat FTIR
25
Gambar 3.1. Diagram Alir Pembuatan Epoksi Asam Oleat
32
Gambar 3.2. Diagram Alir Pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat
33
Gambar 4.1. Reaksi Pembentukkan Epoksi Asam Oleat
37
Gambar 4.2. Reaksi Akrilasi Epoksi Asam Oleat
38
Gambar 4.3. Grafik Penurunan Kandungan Linoleat
40
Gambar 4.4. Grafik Penurunan Bilangan Iodin
42
Gambar 4.5. Spektra FTIR Asam Oleat, EAO dan AEAO
43
Gambar 4.6. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 5%
43
Gambar 4.7. Spektra FTIR Akrilasi Epoksi Asam Oleat
44
Gambar 4.8. Spektra FTIR dari Asam Oleat, EAO dan AEAO
44
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit
6
Tabel 3.1. Alat – alat dalam Penelitian
28
Tabel 3.2. Bahan – bahan dalam Penelitian
29
Tabel 4.1. Kandungan Asam Lemak pada Asam Oleat
34
Tabel 4.2. Kandungan Asam Lemak dalam Epoksi Asam Oleat
dengan Variasi Amberlite (5%, 10%, 15% dan 20%)
35
Tabel 4.3. Bilangan Iodin (IV) Asam Oleat dan Epoksi Asam Oleat
36
Tabel 4.4. Daerah Absorbsi FTIR dari Gugus Fungsi Asam Oleat
dan Epoksi Asam Oleat
36
Tabel 4.5. Daerah Absorbsi FTIR dari Gugus Fungsi Akrilasi Epoksi
Asam Oleat
37
Tabel 4.6. Presentasi Pembentukan Epoksi pada Penurunan Bilangan Iodin 41
Tabel 4.7. Gugus Fungsi FTIR Oleat, Epoksi Asam Oleat dan
Akrilasi Epoksi Asam Oleat
45
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Kromatogram GC Asam Oleat
51
Lampiran 2. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 5%
52
Lampiran 3. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 10%
53
Lampiran 4. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 15%
54
Lampiran 5. Kromatogram GC Epoksi Asam Oleat 20%
55
Lampiran 6. Spektra FTIR Asam Oleat
56
Lampiran 7. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 5%
57
Lampiran 8. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 10%
58
Lampiran 9. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 15%
59
Lampiran 10. Spektra FTIR Epoksi Asam Oleat 20%
60
Lampiran 11. Spektra FTIR Akrilasi Epoksi Asam Oleat
61
Lampiran 12. Perhitungan
62
Lampiran 13. Dokumentasi Peneliti
64
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara penghasil minyak sawit terbesar di dunia dan
banyak sekali produk turunan dari minyak sawit yang dapat menggantikan
keberadaan minyak bumi. Sawit di Indonesia telah mencapai lebih dari 9.27 juta
Ha dan produksi minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil/CPO) sebanyak 26.5 juta
ton, sehingga pada tahun tersebut Indonesia masih menjadi negara penghasil
minyak sawit terbesar didunia. Namun demikian, produk CPO di Indonesia ini
lebih banyak dimanfaatkan untuk keperluan makanan, dan hanya lebih kurang
14% untuk keperluan industri. Sifat fleksibilitas komponen minyak nabati yang
berupa beberapa asam lemak dan gliserol ester merupakan faktor pendorong
dilakukannya eksploitasi pemanfaatan minyak nabati sebagai bahan baku untuk
industri. Asam oleat atau esternya (metil oleat) merupakan produk turunan minyak
sawit yang memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku industri.
Produk hasil olahan minyak sawit diantaranya adalah plastisiser. Asam lemak tak
jenuh di dalam minyak sawit dapat dikonversi menjadi minyak epoksida yang
dapat digunakan sebagai plastisizer untuk meningkatkan fleksibilitas, elastisitas
dan stabilitas polimer terhadap panas dan radiasi sinar ultraviolet (Purwanto,
2011).
Polimer secara kuantitatif merupakan produk industri kimia paling penting
yang digunakan dalam berbagai penerapan di kehidupan sehari-hari. Hampir
kebanyakan polimer saat ini diproduksi dari sumber fosil yang tidak dapat
diperbaharui. Karena kegunaan polimer yang meluas dan pola konsumsi yang
dominan sehingga diperlukan bahan alternatif pengganti sumber fosil sebagai
bahan baku polimer. Saat ini, minyak nabati diterapkan sebagai bahan baku
alternatif polimer berbasis minyak. Polimer-polimer ini mempunyai banyak
2
kelebihan dibandingkan dengan polimer yang dibuat berbasis monomer minyak
bumi yaitu sifatnya biodegradable dan lebih murah.
Selama beberapa dekade terakhir, minyak nabati telah dianggap sebagai
alternatif
biaya yang kompetitif dan ramah lingkungan untuk bahan kimia
berbasis minyak bumi, khususnya di industri polimer, yang terdiri dari trigliserida
(molekul gliserol dan tiga asam lemak). Ikatan rangkap dari minyak nabati ini
memberikan peluang untuk modifikasi monomer dan polimerisasi (Hernandez,
2015).
Dalam
upaya mengefisienkan penggunaan
minyak
nabati, maka
modifikasi ikatan rangkap telah digunakan sebagai cara untuk menciptakan
monomer yang mampu menghasilkan polimer melalui teknik polimerisasi yang
berbeda. Sebagai contoh menurut Larock (2001) menggunakan katalis rhodium
dalam proses isomerasi untuk meningkatkan aktivitas reaksi minyak nabati.
Metode ini mampu menghasilkan minyak nabati dengan ikatan ragkap
terkonjugasi yang kemudian disintesis menjadi polimer termoset melalui kationik
polimerisasi. Crivello dalam Hernández, (1990), melaporkan polimerisasi minyak
kedelai terepoksidasi melalui kationik polimerisasi.
Saat ini, minyak nabati terepoksidasi telah digunakan dalam produksi resin
epoksi dengan pengeras diamin
atau menggunakan katalis termal. Senyawa
epoksi merupakan produk komersial yang dapat diaplikasikan untuk beberapa
kegunaan seperti pelentur (plasticizer), stabilizer dan coating pada resin polimer,
serta merupakan anti oksidan pada pengolahan karet alam. Sadi (1995)
menyebutkan senyawa epoksi juga dapat digunakan sebagai surfaktan dan agen
anti korosi, aditif pada minyak pelumas, bahan baku pestisida.
Industri oleokimia merupakan salah satu industri hilir kelapa sawit yang
mempunyai peranan penting pada masa sekarang dan masa yang akan datang. Hal
ini disebabkan luasnya penggunaan produk oleokimia di masyarakat, misalnya
sebagai bahan baku surfaktan, emulsifier, cat, farmasi dan kosmetik. Salah satu
jenis produk oleokimia yang telah lama diproduksi adalah senyawa epoksi.
3
Senyawa tersebut diproduksi sejak 1963 di Amerika Serikat dan dimanfaatkan
sebagai plasticizer dan stabilizer pada Polyvynyl Chloride (PVC) (Rangarajan,
1995). Termasuk Indonesia, masih dalam tahap penelitian dan pemanfaatannya
mulai dikembangkan.
Sinaga (2007), telah melakukan penelitian dalam hal pengaruh katalis
H2SO4 pada reaksi epoksidasi metil ester PFAD, menghasilkan senyawa epoksi
dengan kandungan oksiran oksigen maksimum sebesar 2,57% dan bilangan iod
sebesar 0,28 dengan waktu reaksi selama 130 menit. Purnama, (2013), juga
melakukan penelitian epoksidasi metil oleat dengan katalis padat (Amberlite)
menghasilkan senyawa epoksi dengan kandungan oksiran maksimum sebesar
5,619% pada perbandingan persen katalis 5%. Yogo, (2013) melakukan penelitian
Degradasi Cincin Oksiran Dari Epoksi Asam Oleat Dalam Suatu Sistem Reaksi
Katalis Cair, menhasilkan bilangan iod sebesar 3,15. Nilai yodium ditentukan dari
ESO adalah 2,5. Kandungan epoxy tertinggi sintesis minyak terepoksidasi kedelai
(ESO) adalah 6,13% ( habib, 2011).
Asam akrilat merupakan bahan kimia industri yang penting karena
merupakan bahan kimia
intermediate yang banyak digunakan dalam proses-
proses produksi pada industri dan produk-produk konsumen. Ada dua penggunaan
utama untuk asam akrilik. Yang pertama adalah dengan menggunakan asam
akrilik sebagai intermediate bahan kimia dalam produksi ester akrilat dan resin.
Penggunaan kedua asam akrilat adalah sebagai sebuah blok bangunan dalam
produksi polimer asam poliakrilat. Polimer-polimer ini merupakan jenis crosslinked poliacrilat dan absorben dengan kemampuan untuk menyerap dan
mempertahankan lebih dari seratus kali berat mereka sendiri.
Akrilasi minyak nabati pertama kali digunakan pada akhir tahun 1960,
membuat minyak nabati cukup rentan terhadap polimerisasi pertumbuhan rantai.
Digunakan
akrilasi terepoksidasi minyak kedelai sebagai monomer dalam
polimerisasi berbagai bahan termoset, termasuk komposit lembar cetakan, perekat,
bahan elastomer, pelapis, busa, dan lain-lain. Saat ini ada banyak contoh
4
modifikasi minyak nabati dikombinasikan dengan termal, kationik atau
polimerisasi radikal bebas yang telah menghasilkan plastik termoset. Kandungan
asam lemak tidak jenuh atau ikatan rangkap pada asam lemak oleat dan linoleat
pada minyak kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan pembuatan Akrilasi
Epoksi Palm Oil (AEPO).
Oleh karena itu, pentingnya melakukan penelitian untuk mengembangkan
metode epoksidasi dan akrilasi. Untuk itu, penulis melakukan penelitian
“Epoksidasi dan Akrilasi Asam Oleat dari Minyak Kelapa Sawit : Analisa
FTIR (Fourier Transform Infrared) dan GC (Gas Chromatography)”.
1.2. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Katalis yang digunakan dalam pembuatan Epoksi Asam Oleat (EAO) adalah
katalis heterogen (Amberlite) dengan variasi 5%, 10%, 15%, dan 20% dari
Asam Oleat.
2. Bahan pembuatan Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) dari asam lemak oleat
dari hasil variasi katalis heterogen terbaik.
1.3. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Apakah epoksidasi dari asam lemak oleat dengan variasi katalis heterogen
(Amberlite) dapat terbentuk?
2. Apakah Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) dapat terbentuk dari Epoksi
Asam Oleat (EAO)?
1.4. Tujuan Penelitian
5
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui reaksi epoksidasi yang terbentuk dari asam lemak oleat
dengan Hidrogen Peroksida (H2O2) dan Asam Asetat dengan variasi katalis
heterogen (Amberlite).
2. Untuk mengetahui bagaimana Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) Epoksi
yang terbentuk dari Asam Oleat (EAO).
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tambahan mengenai
pembentukan epoksidasi dari asam lemak oleat yang selanjutnya di akrilasi
dengan asam akrilat dapat digunakan sebagai bahan termoplastik elastomer.
47
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dalam penelitian ini adalah :
1. Epoksi Asam Oleat (EAO) dapat terbentuk dari asam oleat dengan hidrogen
perokside (H2O2) dan asam asetat menggunakan variasi katalis amberlite 5%,
10%, 15% dan 20%. Hasil terbaik epoksidasi asam oleat yaitu pada variasi
amberlite 5% dengan bilangn iodin paling rendah. Kemudian dianalisa dengan
FTIR, munculnya serapan bilangan gelombang ikatan C-O-C streaching pada
puncak absorbsi 1243 cm-1.
2. Akrilasi Epoksi Asam Oleat (AEAO) dapat terbentuk dari epoksi asam oleat,
ditunjukkan melalui uji kualitatif dengan FTIR dengan munculnya serapan
bilangan gelombang pada 1636 cm-1 yang merupakan gugus CH2=CH
straching dari monomer akrilat dan 1411 cm-1 merupakan gugus CH2=CH
scissoring serta puncak 818 cm-1 merupakan gugus C=CH alkena, yang
sebelumnya tidak muncul pada sampel Asam Oleat dan Epoksi Asam Oleat
(EAO).
5.2. Saran
Diharapkan penelitian lebih lanjut dalam pembuatan epoksidasi dan
akrilasi asam oleat dengan variasi waktu reaksi. Sehingga mendapatkan hasil
epoksi dan akrilasi yang lebih baik.
48
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, (2016), https://id.wikipedia.org/wiki/Kromatografi_gas
Carlson, R.D. and Chang, S.P., (1985), Chemical Epoxidation of a Natural
Unsaturated Epoxy Seed Oil from Vernonia Galamensis and a LOOK at
Epoxy Oil Market.JAOCS 62 (5): 924-939
Cooney, Tyson, (2009), Epoxidised Resins from Natrural Renewable Resources,
University of Southern Queensland
Ditjen POM, (1979), Farmakope Indonesia Edisi III, Departemen Kesehatan RI,
Jakarta
Elta, W., (2009), Uji Aktivitas Antibakteri Polietilen Tergrafting Asam Akrilat
Yang Telah Mengikat Kitosan, Univesitas Lampung, Bandar Lampung
Fauzi, Y, (2004), Kelapa Sawit : Budidaya dan Limbah Analisis Usaha dan
Pemasaran, Edisi Revisi, Penebar Swadaya, Jakarta
Gan, L.H., Goh, S.H., and Ooi, K.S., (1992), Effects of Epoxidation on the
Thermal Oxidative Stabilities of Fatty Acid Esters Derived from Palm Olein,
JAOCS, vol. 72, pp. 439 – 442
Gan, L. H., Ooi.K.S., Goh, S.H., and Leong, Y.C., (1995), Epoxsidized esthers of
palm olein as plasticizers for poly(vinylchloride), Eur.Polym J, 31 (8), 719724
Goud,V.V.,Pradhan,N.C., and Patwardhan,A.V, (2006), Epoxidation
Karanja Oil by H2O2, USA:J.am.Oil.Chem.Soc.Vol 83.635
of
Habib, Firdous and Madhu Bajpai, (2011), Synthesis And Characterization Of
Acrylated Epoxidized Soybean Oil For Uv Cured Coatings, Department of
Oil & Paint Technology, Harcourt Butler Technological Institute, Kanpur208002 (UP), India Vol. 5, No. 3
49
Harry O`kuru,R.E.,Gordon,S.H., and Biawas, A., (2005) A
Aminihydroxy
Triglycerides From
New
USA:J.am.Oil.Chem.Soc.Vol 82.207
Facile Synthesis of
Crop
Oils,
Hasibuan,M.H.E., (2000), Modifikasi dan Penggunaan Pemlastis Turunan
Asam Oleat dari
Asam Lemak Sawit Destilat (ALSD) pada Matriks
Polivinil Klorida, Tesis Program Pasca Sarjana Kimia.Medan:USU
Hernández, N.R., Mengguo, Y., Williams, C. and Cochran, E., (2015),
Thermoplastic Elastomers from Vegetable Oils via Reversible AdditionFragmentation Chain Transfer Polymerization, Iowa State University, U.S.A
Ketaren, S., (2005), Pengantar Teknologi Pengolahan Lemak Dan Pangan, UIPress, Jakarta
Khopkar, S.M., (1990), Konsep Dasar kimia Analitik, UI-Press, Jakarta
Lane, B.S., Burgess, K., (2002), Metal-Catalyzed Epoxidation Of Alkenes With
Hydrogen Peroxide, J Am Chem Soc. Vol. 103:2457-2474.
Larock, R.; Dong, X.; Chung, S.; Reddy, C. K.; Ehlers, L, (2001), Preparation
of conjugated soybean oil and other natural oils and fatty acids by
homogeneous transition metal catalysis. J. Am. Oil Chem. Soc, 78, 447–
453.
Machado, A.V., Duin M.V., (2005),
Dynamic Vulcanisation of
EPDM/PE Based Thermoplastic Vulcanisates Studied Along the Extruder
Axis, Polymer 46 : 6575 – 6586
Nasikin, M., Susanto, B.H., (2010), Katalis Heterogen,UI-Press, Jakarta
Purnama,H., Wibowo, T.Y., Widiana, N., Puspita, K.D., (2013), Pengaruh Rasio
Peroksida Dan Persentase Katalis Pada Epoksidasi Metil Oleat Dengan
Katalis Padat, UMS, Surakarta
Purwanto, E., Savitri, E., dan Sivananda, C.A., (2011), Optimasi Suhu Dan
Konsentrasi Asam Asetat Pada Reaksi Epoksidasi Metil Ester Minyak Sawit,
Universitas Surabaya, vol.5, No.2
50
Rangarajan, B., Adam, H., Grulke, E.A., and Culnan, P.D., (1995), Kinetic
parameters of two phase model for in-situ epoxidation of soybean oil. J.
Am. Oil Chem. Soc. 72:1161-1169
Rohm and Haas, C., (2008), Ion Exchange Resins, PDS 0503 A – Jan. 08 - ½
Salih, A.M., Ahmad, M.B., Ibrahim, N.A., Dahlan, K., Tajau, R., Mahmod, M.H.,
dan Yunus, W., (2015), Synthesis of Raditiation Curable Palm Oil-Based
Epoxy Acrylated: NMR and FTIR Spectroscopic Investigation, Molecul 20:
14191-14211
Sinaga, M., (2005), Optimasi Proses Pembuatan Senyawa Epoksi dari Metil Ester
Palm FATTY Acid Destilate, Tesis, Universitas Sumatra Utara
Sinaga, M., (2007), Pengaruh Katalis H2SO4 Pada Reaksi Epoksidasi Metil Ester
PFAD (Palm FATTY Acid Destilate), Universitas Sumatra Utara
Steven,M.P., (2001), Kimia Polimer.Cetakan Pertama, Pradnya Paramita, Jakarta
Wibowo, T.Y., Rusmandana B., Astuti, (2013), Degradasi Cincin Oksiran Dari
Epoksi Asam Oleat Dalam Suatu Sistem Reaksi Katalis Cair. Jurnal
Teknologi Pertanian Vol. 14 No. 1 [April 2013] 29-34
Wisewan,P., (1983), An Introductio to Industrial Organic hemistry, Second
Edition. England : Applied Science Publishers Ltd