26 dihasilkan oleh Ralstonia eutropha dengan hidrolisat pati sagu sebagai sumber
karbon pada saat kultivasi. Dari analisa dengan menggunakan FTIR Fourier Transform Infra Red Spectroscopy didapatkan hasil berupa spektrum infra
merah yang ada pada PHA dari pati sagu, 15 dari 18 spektrum yang muncul sama dengan spektrum PHB murni MERCK. Selain sesuai dengan ciri khas
grup PHA, juga muncul gugus metil bebas -CH
3
dan metilen tunggal -CH
2
- yang sesuai dengan struktur PHB sebagaimana disajikan pada Gambar 3. Oleh
karena itu, dapat dikatakan bahwa PHA yang didapat dari kultivasi Ralstonia eutropha dengan hidrolisat pati sagu sebagai sumber karbon, merupakan jenis
poli- β-hidroksibutirat PHB.
Atifah 2006 juga menguji kadar atau tingkat kemurnian PHB yang diperoleh dengan menggunakan Gas Chromatography GC. Pada
kromatogram PHB yang dihasilkan muncul peak dominan pada waktu retensi yang mendekati standar 1,18 yaitu pada waktu retensi 1,25 menit dengan
konsentrasi 69,69. Dengan demikian, kadar atau kemurnian relatif PHB sagu terhadap PHB murni sebesar 76,57 = 69,69 91,01 x 100.
B. Pembuatan dan Karakterisasi Bioplastik
Tahap ini meliputi proses pembuatan bioplastik dengan menggunakan pemlastis isopropil palmitat IPP dan pengujian karakteristik bioplastik yang
dihasilkan.
1. Pembuatan Bioplastik
Proses pembuatan bioplastik dilakukan dengan menggunakan teknik solution casting. Penggunaan teknik ini didasarkan pada kesederhanaan alat
maupun metode yang digunakan. Menurut Allcock dan Lampe 1981, teknik solution casting merupakan pilihan yang cepat dan mudah untuk membuat
film plastik pada skala laboratorium. Waddington 2000 menambahkan, poli- β-hidroksialkanoat PHA merupakan material biodegradable yang dapat
dibuat film plastik dengan teknik solution casting. Proses pembuatan bioplastik dimulai dengan menentukan jumlah
pelarut yang akan digunakan. Menurut Lee 1996, untuk melarutkan satu
27 bagian PHA diperlukan 20 bagian pelarut. Namun setelah dilakukan
percobaan dengan perbandingan PHA : pelarut sebesar 1:20 bb, 1:30 bb, 1:40 bb dan 1:50 bb, maka diperoleh perbandingan yang tepat adalah 1:30
bb. Penggunaan perbandingan 1:20 bb dapat menghasilkan lembaran PHA yang paling baik berdasarkan penampakan fisik, namun pada saat
penuangan larutan kedalam cetakan plat kaca banyak terdapat sisa PHA pada dinding botol yang digunakan untuk melarutkan PHA dengan kloroform. Hal
ini dikarenakan larutan bersifat kental. Untuk itu jumlah pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1:30 bb karena pada perbandingan ini
PHA tidak terlalu banyak menempel pada dinding botol. Untuk mendapatkan ketebalan yang diinginkan ± 0.05 mm, maka
terlebih dahulu ditentukan jumlah PHA optimum yang akan digunakan. Jumlah PHA optimum adalah jumlah PHA yang mampu menutupi seluruh
bagian cetakan yang digunakan 4,5 x 19 cm. Dari hasil percobaan didapatkan jumlah PHA optimum untuk membuat lembaran bioplastik adalah
sebesar 0.25 gram. Setelah menentukan jumlah kloroform dan PHA yang akan digunakan,
langkah selanjutnya adalah menentukan jumlah isopropil palmitat IPP yang akan digunakan sebagai pemlastis. Penentuan jumlah IPP berdasarkan jumlah
PHA yang digunakan. Konsentrasi IPP yang digunakan dalam penelitian ini adalah 0 bb kontrol, 10 bb, 15 bb dan 20 bb. Formulasi
bioplastik pada berbagai konsentrasi pemlastis IPP disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Formulasi bioplastik pada berbagai konsentrasi pemlastis IPP
No Kode
Konsentrasi IPP
PHA gr
Kloroform gr
IPP gr
Total gr
1 IPP-00 0.2500 7.50000 0.00000 7.75000
2 IPP-10 10
0.2500 7.47222 0.02778 7.75000 3 IPP-15
15 0.2500 7.45600 0.04400 7.75000
4 IPP-20 20
0.2500 7.43750 0.06250 7.75000
Cara perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 2
Setelah jumlah PHA, kloroform, dan IPP ditetapkan maka dilakukan pembuatan bioplastik dengan teknik solution casting. Dalam pembuatan
bioplastik, PHA terlebih dahulu dilarutkan dalam kloroform. Setelah PHA larut sempurna dalam kloroform lalu ditambahkan pemlastis IPP. Proses
28
Polimer
Polimer + Pelarut
pembentukan lembaran bioplastik terjadi karena IPP yang ditambahkan pada larutan PHA tersisip secara fisika di antara rantai-rantai polimer PHA. Proses
ini diilustrasikan seperti pada Gambar 9.
Gambar 9. a. Reaksi antara polimer dan pelarut b Reaksi penambahan pemlastis pada polimer Spink dan Waychoff di dalam Frados, 1958
Terbentuknya lembaran bioplastik dengan penambahan pemlastis IPP diduga karena terjadi ikatan hidrogen antara molekul PHA dengan molekul
IPP. Proses pembentukan ikatan hidrogen ini dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Pendugaan mekanisme ikatan hidrogen yang terjadi antara molekul PHA dengan molekul IPP. Ikatan hidrogen ditandai dengan garis putus-putus.
Karena hanya memiliki sebuah elektron, atom hidrogen hanya dapat berikatan dengan sebuah atom lain. Akan tetapi, pada keadaan tertentu, sering
dijumpai bahwa atom hidrogen dapat pula berikatan cukup kuat dengan dua buah atom lain. Pada keadaan demikian terbentuk ikatan hidrogen antara
atom-atom tersebut dengan atom H dengan energi ikat 0,1 eV. Dalam ikatan hidrogen, atom H bersifat sebagai ion positif terutama bila berikatan dengan
atom-atom yang elektronegatif, seperti F, O dan N. Salah satu contoh ikatan hidrogen adalah ikatan antara dua molekul asam etanoat asam cuka Gambar
11. Anonim
2
, 2007.
29
b
Gambar 11. Ikatan hidrogen asam etanoat asam cuka Anonim
3
, 2007. Ikatan hidrogen ditandai dengan garis putus-putus.
Gugus OH yang terdapat pada kedua ujung polimer PHA merupakan ikatan kovalen polar antara O dan H. Menurut Sukardjo 1985, ikatan kovalen
merupakan ikatan yang terbentuk dengan pembagian elektron. Ikatan kovalen antara atom O dan atom H pada gugus OH diujung
rantai polimer PHA, elektron tidak terbagi merata dan akan lebih dekat kepada atom yang mudah menarik elektron. Atom O merupakan atom dengan
elektronegativitas tinggi sehingga akan menarik elektron dari atom H. Penarikan elektron ke arah atom O menyebabkan atom H semakin menjauh
karena terbentuk kutup positif pada atom H dan kutub negatif pada atom O. Atom O dengan ikatan rangkap yang terdapat pada gugus ester
molekul IPP cenderung kurang stabil sehingga memungkinkan membentuk ikatan hidrogen dengan atom H terpolarisasi yang terdapat pada ujung rantai
polimer PHA. Menurut Sukardjo 1985, ikatan hidrogen tersebut terbentuk karena gaya elektrostatik antara H dan O. Ikatan hidrogen sifatnya lebih lemah
dari pada ikatan kovalen. Ikatan hidrogen terjadi antara atom-atom yang sangat polar, yaitu atom-atom yang mempunyai elektronegativitas tinggi
seperti F, O, dan N dengan atom H.
2. Karakteristik Bioplastik
