Preparasi Dan Karakterisasi Plastik Konduktif Dengan Pemanfaatkan Limbah Kulit Singkong Dan Penambahan CuSO4
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Hampir semua alat maupun perkakas sedikit atau banyak bertumpu pada
teknologi elektronika. Oleh sebab itu, hampir semua aspek kehidupan manusia
dipengaruhi oleh penggunaan bahan semikonduktor dalam produk-produk
elektronik. Penggunaan semikonduktor dalam berbagai peralatan elektronik
akan meningkat seiring dengan semakin canggihnya produk elektronik
(Elektronika, 2000).
Kebutuhan material semikonduktor elektronik ini dapat dipenuhi dari
komposit plastik dengan bahan aktif silika mengingat bahan yang selama ini
digunakan berasal dari turunan minyak bumi yang ketersediaannya semakin
menipis dan tidak dapat di perbaharui yang bisa mengakibatkan polusi pada
bumi ini. Untuk memenuhi kebutuhan material di bidang elektronik yang
canggih dan ramah lingkungan maka para peneliti mencari alternatif baru.
Dalam tahun-tahun terakhir ini muncul sejumlah kemajuan penting
dalam dunia sains polimer, antara lain; plastik-plastik yang dirancang sebagai
pengganti logam, polimer-polimer yang dapat terurai (terbiodegradasi),
polimer untuk aplikasi medis, serta polimer konduktif yaitu polimer yang
memperlihatkan konduktivitas listrik yang sebanding dengan konduktivitas
logam (Stevens, 2001).
Pengembangan material dengan menggunakan teknologi dan
menggunakan bahan polimer alami merupakan salah satu alternatif untuk
memenuhi kebutuhan material yang dapat berfungsi sebagai material
semikonduktor
serta
menjadi
solusi
permasalahan
lingkungan
dan
keterbatasan sumber daya alam (Nuryetti, 2012).
Melihat peluang perkembangan polimer para ahli kimia telah
berhasil menggali pengetahuan yang dapat digunakan untuk membuat polimer
Universitas Sumatera Utara
yang sesuai bagi berbagai tujuan tertentu, dan pengetahuan tentang hal itu
menyebabkan industri polimer berkembang pesat, dalam empat puluh tahun
terakhir hingga kini polimer yang memiliki sifat rendah termal (insulator) kini
sifat polimer tersebut bisa diubah menjadi konduktif (Cowd, 1991).
Membaca kondisi tersebut dan melihat peluang yang sangat besar
serta kebutuhan akan material semikonduktor dalam pengembangan polimer
maka pada penelitian ini dilakukan pengembangan material semikonduktor
dengan biokomposit karena biokomosit merupakan gabungan dari dua fasa
atau lebih dari polimer alami.
Polimer alami yang digunakan dalam penelitian ini adalah pati dari
limbah kulit singkong, pati tersebut akan digunakan sebagai matrik.
Karakteristik yang akan di peroleh dari material ini adalah peningkatan sifat
mekanik, kestabilan termal dan bersifat biodegradasi (Nuryetti, 2012) karena
material ini berasal dari polimer alami. Hasil yang akan diperoleh akan
menentukan komposisi yang paling tepat untuk menghasilkan material dengan
performasi yang paling optimum.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka dapat
dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut:
1.
Mengetahui
pengaruh
variasi
komposisi
Pati-CuSO 4
terhadap
karakteristik mekanik film pati-CuSO 4 .
2.
Mengetahui pengaruh penambahan CuSO 4 terhadap konduktivitas listrik
film pati-CuSO 4 .
3.
Mengetahui
pengaruh
variasi
komposisi
Pati-CuSO 4
terhadap
karakteristik termal film pati-CuSO 4 .
4.
Mengetahui mekanisme kerja film pati-CuSO 4 sehingga menjadi
konduktif.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Batasan Masalah
Beberapa batasan perlu diberikan agar permasalahan yang akan dibahas
menjadi terarah.
Batasan tersebut adalah:
1. Bahan dasar pembuatan film Pati-CuSO 4 adalah dari limba kulit
singkong kuning yang diambil dari pengusaha tape Jl. Pasar 1, Gg.
Merpati, Tanjung Sari, Medan
2. Ukuran partikel pati dan CuSO 4 yang digunakan adalah 100 mesh.
3. Pembuatan film plastik pati-CuSO 4 dengan memvariasikan massa pati
dan CuSO 4 yaitu 95%:5% ; 90%:10% ; 85%:15% ; 80%:20% ; 75%:25%
dengan total massa 6 gram.
4. Suhu pemanasan campuran dijaga 80oC-90oC.
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian yang ingin dicapai adalah :
1. Menghasilkan material semikonduktor yaitu plastik konduktif berskala
laboratorium.
2. Mempelajari
teknologi
pembuatan
pengaruh
penambahan
plastik
konduktif
berskala
laboratorium.
3. Mengetahui
CuSO 4
terhadap
nilai
konduktivitas film plastik.
4. Mengetahui sifat mekanik dan sifat termal film pati-CuSO 4 .
Universitas Sumatera Utara
1.5. Manfaat Penelitian
1. Mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi mengenai polimer
yang memiliki sifat sesuai yang diinginkan, yaitu tahan terhadap
temperatur tinggi, penghantar listrik (konduktif) yang baik yang dapat
mendukung dunia industri.
2. Mengaplikasikan karakteristik konduktivitas listrik polimer alami
sebagai pengganti polimer sintetis.
3. Sebagai referensi peneliti lain yang bergerak di bidang material.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Hampir semua alat maupun perkakas sedikit atau banyak bertumpu pada
teknologi elektronika. Oleh sebab itu, hampir semua aspek kehidupan manusia
dipengaruhi oleh penggunaan bahan semikonduktor dalam produk-produk
elektronik. Penggunaan semikonduktor dalam berbagai peralatan elektronik
akan meningkat seiring dengan semakin canggihnya produk elektronik
(Elektronika, 2000).
Kebutuhan material semikonduktor elektronik ini dapat dipenuhi dari
komposit plastik dengan bahan aktif silika mengingat bahan yang selama ini
digunakan berasal dari turunan minyak bumi yang ketersediaannya semakin
menipis dan tidak dapat di perbaharui yang bisa mengakibatkan polusi pada
bumi ini. Untuk memenuhi kebutuhan material di bidang elektronik yang
canggih dan ramah lingkungan maka para peneliti mencari alternatif baru.
Dalam tahun-tahun terakhir ini muncul sejumlah kemajuan penting
dalam dunia sains polimer, antara lain; plastik-plastik yang dirancang sebagai
pengganti logam, polimer-polimer yang dapat terurai (terbiodegradasi),
polimer untuk aplikasi medis, serta polimer konduktif yaitu polimer yang
memperlihatkan konduktivitas listrik yang sebanding dengan konduktivitas
logam (Stevens, 2001).
Pengembangan material dengan menggunakan teknologi dan
menggunakan bahan polimer alami merupakan salah satu alternatif untuk
memenuhi kebutuhan material yang dapat berfungsi sebagai material
semikonduktor
serta
menjadi
solusi
permasalahan
lingkungan
dan
keterbatasan sumber daya alam (Nuryetti, 2012).
Melihat peluang perkembangan polimer para ahli kimia telah
berhasil menggali pengetahuan yang dapat digunakan untuk membuat polimer
Universitas Sumatera Utara
yang sesuai bagi berbagai tujuan tertentu, dan pengetahuan tentang hal itu
menyebabkan industri polimer berkembang pesat, dalam empat puluh tahun
terakhir hingga kini polimer yang memiliki sifat rendah termal (insulator) kini
sifat polimer tersebut bisa diubah menjadi konduktif (Cowd, 1991).
Membaca kondisi tersebut dan melihat peluang yang sangat besar
serta kebutuhan akan material semikonduktor dalam pengembangan polimer
maka pada penelitian ini dilakukan pengembangan material semikonduktor
dengan biokomposit karena biokomosit merupakan gabungan dari dua fasa
atau lebih dari polimer alami.
Polimer alami yang digunakan dalam penelitian ini adalah pati dari
limbah kulit singkong, pati tersebut akan digunakan sebagai matrik.
Karakteristik yang akan di peroleh dari material ini adalah peningkatan sifat
mekanik, kestabilan termal dan bersifat biodegradasi (Nuryetti, 2012) karena
material ini berasal dari polimer alami. Hasil yang akan diperoleh akan
menentukan komposisi yang paling tepat untuk menghasilkan material dengan
performasi yang paling optimum.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan, maka dapat
dirumuskan beberapa masalah sebagai berikut:
1.
Mengetahui
pengaruh
variasi
komposisi
Pati-CuSO 4
terhadap
karakteristik mekanik film pati-CuSO 4 .
2.
Mengetahui pengaruh penambahan CuSO 4 terhadap konduktivitas listrik
film pati-CuSO 4 .
3.
Mengetahui
pengaruh
variasi
komposisi
Pati-CuSO 4
terhadap
karakteristik termal film pati-CuSO 4 .
4.
Mengetahui mekanisme kerja film pati-CuSO 4 sehingga menjadi
konduktif.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Batasan Masalah
Beberapa batasan perlu diberikan agar permasalahan yang akan dibahas
menjadi terarah.
Batasan tersebut adalah:
1. Bahan dasar pembuatan film Pati-CuSO 4 adalah dari limba kulit
singkong kuning yang diambil dari pengusaha tape Jl. Pasar 1, Gg.
Merpati, Tanjung Sari, Medan
2. Ukuran partikel pati dan CuSO 4 yang digunakan adalah 100 mesh.
3. Pembuatan film plastik pati-CuSO 4 dengan memvariasikan massa pati
dan CuSO 4 yaitu 95%:5% ; 90%:10% ; 85%:15% ; 80%:20% ; 75%:25%
dengan total massa 6 gram.
4. Suhu pemanasan campuran dijaga 80oC-90oC.
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian yang ingin dicapai adalah :
1. Menghasilkan material semikonduktor yaitu plastik konduktif berskala
laboratorium.
2. Mempelajari
teknologi
pembuatan
pengaruh
penambahan
plastik
konduktif
berskala
laboratorium.
3. Mengetahui
CuSO 4
terhadap
nilai
konduktivitas film plastik.
4. Mengetahui sifat mekanik dan sifat termal film pati-CuSO 4 .
Universitas Sumatera Utara
1.5. Manfaat Penelitian
1. Mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi mengenai polimer
yang memiliki sifat sesuai yang diinginkan, yaitu tahan terhadap
temperatur tinggi, penghantar listrik (konduktif) yang baik yang dapat
mendukung dunia industri.
2. Mengaplikasikan karakteristik konduktivitas listrik polimer alami
sebagai pengganti polimer sintetis.
3. Sebagai referensi peneliti lain yang bergerak di bidang material.
Universitas Sumatera Utara