Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan Ikat Silang Borat dari Galaktomanan Kolang-Kaling (Arenga pinnata) dengan Asam Borat (H3BO3)
PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN IKAT
SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
SKRIPSI
FERNANDO NAINGGOLAN
NIM : 110802038
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN IKAT
SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FERNANDO NAINGGOLAN
NIM : 110802038
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program
Departemen
Fakultas
: Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan Ikat
Silang Borat dari Galaktomanan Kolang-Kaling
(Arenga pinnata) dengan Asam Borat (H3BO3)
: Skripsi
: Fernando Nainggolan
: 110802038
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Desember 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II
Pembimbing I
Dr. Mimpin Ginting, M.S
NIP. 195510131986011001
Dr. Juliati br Tarigan, M.Si
NIP. 197205031999032001
Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S
NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN IKAT
SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2015
FERNANDO NAINGGOLAN
110802038
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis hadiratkan kepada Tuhan Yesus Kristus, yang
telah melimpahkan kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
studi dan penulisan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan sarjana sains di Jurusan Kimia FMIPA USU dengan judul
“PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN IKAT SILANG
BORAT DARI GALAKTOMANAN KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)”.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai
pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini kepada:
1. Ibu Dr. Juliati br Tarigan, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin
Ginting, M.S selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu
dan sangat sabar untuk membimbing penulis dalam penelitian dan
penyelesaian skripsi ini hingga selesai.
2. Ibu Dr. Rumodang Bulan, M.S dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku
ketua dan sekretaris departemen Kimia FMIPA USU, serta kepada Bapak Dr.
Saharman Gea, M.Sc selaku dosen Pembimbing Akademik penulis dan
kepada semua staff dosen Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc selaku Kepala Bidang Kimia Organik
FMIPA USU
4. Teman seperjuangan : Lianta Tarigan, Daniel Sianturi, dan Indahyana
Sembiring. Sahabat penulis : Adi Duanta, Heber, Toni, Aidira, Dewi, Primsa,
Shuwanto, dan Agustina.
5. Segenap asisten Laboratorium Kimia Organik dan semua pihak yang tidak
dapat disebutkan satu per satu.
Secara khusus, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada kedua orang tua penulis, Bapak tercinta Binsar H. S. Nainggolan dan Ibu
tercinta Hotbine Pasaribu yang senantiasa memberikan doa serta dukungan moril dan
materil hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan studi. Penulis juga
mengucapkan terimakasih kepada adik-adik penulis Marita Florencia Nainggolan,
Marnita Florentina Nainggolan, Ledia Feren Nainggolan, Ayu Firamita Nainggolan,
dan Siampudan kami yang telah menjadi penyemangat hidup penulis setiap harinya
serta Kelompok Kecil Jehovah Jireh (Bang Monojaya Simamora, Dek Belinda
Napitupulu, dan Dek Cita Sitohang) yang telah mendoakan penulis senantiasa
selama studi. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
karena keterbatasan penulis. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan
skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan di masa mendatang.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN
IKAT SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
ABSTRAK
Film hidrogel galaktomanan ikat silang borat telah dibuat dari galaktomanan kolangkaling (Arenga pinnata) yang diikat silang dengan asam borat (H3BO3). Proses
pemisahan galaktomanan dilakukan dengan metode pemusingan menggunakan alat
sentrifuge dengan kecepatan 7000 rpm selama 60 menit dan diekstraksi
menggunakan pelarut etanol sehingga diperoleh 8,5545 gram (4,27 %)
galaktomanan dari 200 gram kolang-kaling. Ikat silang galaktomanan dengan asam
borat dilakukan dengan metode pengadukan dengan hotplate stirrer dengan
perbandingan antara galaktomanan dengan asam borat yakni GIB 1 (1:0,05); GIB 2
(1:0,10); GIB 3 (1:0,20); GIB 4 (1:0,30); dan GIB 5 (1:0,40). Hasil analisis FT-IR
menunjukkan munculnya pita serapan vibrasi stretching B-O pada bilangan
gelombang 1357,89 - 1365,60 cm-1, vibrasi stretching O-H pada daerah bilangan
gelombang 3394,72 - 3417,86 cm-1 dan vibrasi bending O-H pada daerah bilangan
gelombang 1635,64 - 1643,35 cm-1. Hasil analisis SEM (Scanning Electron
Microscopic) pada GIB 4 menunjukkan morfologi permukaan film hidrogel
galaktomanan ikat silang borat tampak kasar dan bergelombang disertai adanya
sejumlah lembah. Hasil pengukuran ketebalan film hidrogel galaktomanan ikat
silang borat diperoleh sebesar 1,42 - 1,98 mm. Hasil pengukuran derajat swelling
film hidrogel dalam air suling dan larutan Buffer Phosphate pH 7,4 maksimum pada
GIB 2, dalam larutan NaCl 0,9 % mengalami peningkatan, sedangkan dalam larutan
HCl 0,1 N hidrogel larut seluruhnya.
Kata Kunci : Hidrogel, Galaktomanan, Ikat silang, Asam borat
Universitas Sumatera Utara
THE MAKING OF HYDROGEL FILM OF GALACTOMANNAN
CROSSLINKED BORATE FROM GALACTOMANNAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
WITH BORIC ACID (H3BO3)
ABSTRACT
Hydrogel film of galactomannan crosslinked borate was made from galactomannan
kolang-kaling (Arenga pinnata) crosslinking with boric acid (H3BO3). Separation
process of galactomannan had been done by sentrifuged method that used a
sentrifuge at a speed 7000 rpm for 60 minutes and extracted with ethanol solvent to
obtain 8,5545 gram (4,27 %) of galactomannan from 200 gram kolang-kaling.
Crosslinking galactomannan with boric acid had been done by stirring method using
a hotplate stirrer with ratio between galactomannans and boric acids were GIB 1
(1:0,05); GIB 2 (1:0,10); GIB 3 (1:0,20); GIB 4 (1:0,30); and GIB 5 (1:0,40). The
analysis of functional group by FT-IR showed the vibration of stretching B-O in the
area of wave numbers from 1357,89 - 1365,60 cm-1, the vibration of stretching O-H
in the area of wave numbers 3394,72 - 3417,86 cm-1, and the vibration of bending OH in the area of wave numbers 1635,64 – 1643,35 cm-1. The analysis of surface
morphology by SEM (Scanning Electron Microcopic) on GIB 4 showed the
hydrogel galactomannan crosslinked borate was rough and perforated. The thickness
measurements of film hydrogel galactomannan crosslinked borate was 1,42 - 1,98
mm. The swelling degree of hydrogel galactomannan crosslinked borate in distilled
water and Buffer Phosphate pH 7,4 maximum in GIB 2, in the solution of NaCl 0,9
% increased, whereas in the solution of HCl 0,1 N dissolved entirely.
Keywords: Hydrogel, Galactomannan, Crosslinked, Boric acid
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Istilah
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1.2
Perumusan Masalah
1.3
Pembatasan Masalah
1.4
Tujuan Penelitian
1.5
Manfaat Penelitian
1.6
Lokasi Penelitian
1.7
Metode Penelitian
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Gel
2.2
Aren
2.3
Kolang-kaling
2.4
Karbohidrat
2.5
Manan
2.6
Galaktomanan
2.7
Galaktomanan Ikat Silang
2.8
Asam Borat
2.9
Derajat Swelling
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1
Alat-Alat Penelitian
3.2
Bahan-Bahan Penelitian
3.3
Prosedur Penelitian
3.3.1 Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
3.3.2 Pembuatan Larutan Asam Borat
3.3.3 Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.3.4 Uji Ketebalan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.3.5 Uji Sifat Mengembang (Swelling)
3.4
Bagan Penelitian
3.4.1 Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
3.4.2 Pembuatan Larutan Asam Borat
1
3
3
3
3
4
4
5
7
9
9
10
12
14
17
19
20
21
22
22
22
22
23
23
24
24
25
Universitas Sumatera Utara
3.4.3
Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.4.4 Uji Ketebalan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.4.5 Uji Sifat Mengembang (Swelling)
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil
4.1.1 Hasil Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
4.1.2 Hasil Analisis Gugus Fungsi dengan
Spektrofotometer FT-IR
4.1.2.1 Hasil Analisis Gugus Fungsi
Galaktomanan Kolang-kaling (GKK)
4.1.2.2 Hasil Analisis Gugus Fungsi Hidrogel
Galaktomanan Ikat Silang Borat (GIB)
4.1.3 Hasil Analisis Morfologi Permukaan GKK dan
GIB dengan SEM (Scanning Electron Microscopic)
4.1.4 Hasil Pengukuran Ketebalan Film Hidrogel
Galaktomanan Ikat Silang Borat
4.1.5 Hasil Uji Sifat Mengembang (Swelling)
4.2
Pembahasan
4.2.1 Hasil Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
4.2.2 Reaksi Pembentukan Ikat Silang Galaktomanan
dengan Ion Borat dari Asam Borat
4.2.3 Hasil Analisis Gugus Fungsi GKK dan GIB dengan
Spektrofotometer FT-IR
4.2.4 Hasil Analisis Morfologi Permukaan GKK dan
GIB dengan SEM (Scanning Electron Microscopic)
4.2.5 Hasil Pengukuran Ketebalan Film Hidrogel
Galaktomanan Ikat Silang Borat
4.2.6 Hasil Uji Sifat Mengembang (Swelling)
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
5.2
Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
25
26
26
27
27
27
27
27
28
29
29
30
30
30
32
34
35
35
37
38
39
43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
4.1
4.2
Judul
Halaman
Jenis Galaktomanan Komersial
Hasil Pengukuran Ketebalan Film Hidrogel Galaktomanan
Hasil Pengukuran Berat Hidrogel Galaktomanan Ikat Silang
Borat
13
29
30
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Judul
Halaman
Pohon Aren (Arenga pinnata)
Kolang-kaling
Struktur Manan (Manosa : Manosa)
Struktur Glukomanan (Glukosa : Manosa)
Struktur Galaktomanan (Galaktosa : Manosa)
Struktur Galaktoglukomanan (Galaktosa : Glukosa : Manosa)
Reaksi Galaktomanan dengan Trinatrium Trimetafosfat
Reaksi Galaktomanan dengan Ion Borat
Isomerisasi Glutaraldehida dalam Suasana Asam
Reaksi Galaktomanan dengan Ion Glutaraldehida
Kompleks Cincin
Kompleks Diol
Hasil SEM dari A. Galaktomanan; B. Galaktomanan
Ikat Silang Borat 4 (1:0,30)
Reaksi Pembentukan Ikat Silang Galaktomanan dengan
Ion Borat
Spektrum FT-IR Galaktomanan
Spektrum FT-IR Galaktomanan Ikat Silang Borat (GIB)
Histogram Derajat Swelling Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
7
9
11
11
11
12
15
16
16
17
18
18
28
31
32
34
36
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Judul
Alat Sentrifugasi
Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
Film Hidrogel Galaktomanan Ikat Silang Borat
yang Dihasilkan
Spektrum FT-IR Galaktomanan
Spektrum FT-IR GIB 1
Spektrum FT-IR GIB 2
Spektrum FT-IR GIB 3
Spektrum FT-IR GIB 4
Spektrum FT-IR GIB 5
Perhitungan Derajat Swelling
Halaman
44
44
45
46
47
48
49
50
51
52
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISTILAH
GIB : Galaktomanan Ikat Silang Borat
GIB 1 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,05
GIB 2 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,10
GIB 3 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,20
GIB 4 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,30
GIB 5 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,40
GIF : Galaktomanan Ikat Silang Fosfat
GIG : Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida
GKK : Galaktomanan Kolang-Kaling
TMP : Trinatrium Trimetafosfat
Universitas Sumatera Utara
SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
SKRIPSI
FERNANDO NAINGGOLAN
NIM : 110802038
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN IKAT
SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FERNANDO NAINGGOLAN
NIM : 110802038
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program
Departemen
Fakultas
: Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan Ikat
Silang Borat dari Galaktomanan Kolang-Kaling
(Arenga pinnata) dengan Asam Borat (H3BO3)
: Skripsi
: Fernando Nainggolan
: 110802038
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA)
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Desember 2015
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II
Pembimbing I
Dr. Mimpin Ginting, M.S
NIP. 195510131986011001
Dr. Juliati br Tarigan, M.Si
NIP. 197205031999032001
Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S
NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN IKAT
SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2015
FERNANDO NAINGGOLAN
110802038
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis hadiratkan kepada Tuhan Yesus Kristus, yang
telah melimpahkan kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
studi dan penulisan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan sarjana sains di Jurusan Kimia FMIPA USU dengan judul
“PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN IKAT SILANG
BORAT DARI GALAKTOMANAN KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)”.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai
pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini kepada:
1. Ibu Dr. Juliati br Tarigan, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin
Ginting, M.S selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu
dan sangat sabar untuk membimbing penulis dalam penelitian dan
penyelesaian skripsi ini hingga selesai.
2. Ibu Dr. Rumodang Bulan, M.S dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku
ketua dan sekretaris departemen Kimia FMIPA USU, serta kepada Bapak Dr.
Saharman Gea, M.Sc selaku dosen Pembimbing Akademik penulis dan
kepada semua staff dosen Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc selaku Kepala Bidang Kimia Organik
FMIPA USU
4. Teman seperjuangan : Lianta Tarigan, Daniel Sianturi, dan Indahyana
Sembiring. Sahabat penulis : Adi Duanta, Heber, Toni, Aidira, Dewi, Primsa,
Shuwanto, dan Agustina.
5. Segenap asisten Laboratorium Kimia Organik dan semua pihak yang tidak
dapat disebutkan satu per satu.
Secara khusus, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada kedua orang tua penulis, Bapak tercinta Binsar H. S. Nainggolan dan Ibu
tercinta Hotbine Pasaribu yang senantiasa memberikan doa serta dukungan moril dan
materil hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan studi. Penulis juga
mengucapkan terimakasih kepada adik-adik penulis Marita Florencia Nainggolan,
Marnita Florentina Nainggolan, Ledia Feren Nainggolan, Ayu Firamita Nainggolan,
dan Siampudan kami yang telah menjadi penyemangat hidup penulis setiap harinya
serta Kelompok Kecil Jehovah Jireh (Bang Monojaya Simamora, Dek Belinda
Napitupulu, dan Dek Cita Sitohang) yang telah mendoakan penulis senantiasa
selama studi. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
karena keterbatasan penulis. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan
skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan di masa mendatang.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN FILM HIDROGEL GALAKTOMANAN
IKAT SILANG BORAT DARI GALAKTOMANAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
DENGAN ASAM BORAT (H3BO3)
ABSTRAK
Film hidrogel galaktomanan ikat silang borat telah dibuat dari galaktomanan kolangkaling (Arenga pinnata) yang diikat silang dengan asam borat (H3BO3). Proses
pemisahan galaktomanan dilakukan dengan metode pemusingan menggunakan alat
sentrifuge dengan kecepatan 7000 rpm selama 60 menit dan diekstraksi
menggunakan pelarut etanol sehingga diperoleh 8,5545 gram (4,27 %)
galaktomanan dari 200 gram kolang-kaling. Ikat silang galaktomanan dengan asam
borat dilakukan dengan metode pengadukan dengan hotplate stirrer dengan
perbandingan antara galaktomanan dengan asam borat yakni GIB 1 (1:0,05); GIB 2
(1:0,10); GIB 3 (1:0,20); GIB 4 (1:0,30); dan GIB 5 (1:0,40). Hasil analisis FT-IR
menunjukkan munculnya pita serapan vibrasi stretching B-O pada bilangan
gelombang 1357,89 - 1365,60 cm-1, vibrasi stretching O-H pada daerah bilangan
gelombang 3394,72 - 3417,86 cm-1 dan vibrasi bending O-H pada daerah bilangan
gelombang 1635,64 - 1643,35 cm-1. Hasil analisis SEM (Scanning Electron
Microscopic) pada GIB 4 menunjukkan morfologi permukaan film hidrogel
galaktomanan ikat silang borat tampak kasar dan bergelombang disertai adanya
sejumlah lembah. Hasil pengukuran ketebalan film hidrogel galaktomanan ikat
silang borat diperoleh sebesar 1,42 - 1,98 mm. Hasil pengukuran derajat swelling
film hidrogel dalam air suling dan larutan Buffer Phosphate pH 7,4 maksimum pada
GIB 2, dalam larutan NaCl 0,9 % mengalami peningkatan, sedangkan dalam larutan
HCl 0,1 N hidrogel larut seluruhnya.
Kata Kunci : Hidrogel, Galaktomanan, Ikat silang, Asam borat
Universitas Sumatera Utara
THE MAKING OF HYDROGEL FILM OF GALACTOMANNAN
CROSSLINKED BORATE FROM GALACTOMANNAN
KOLANG-KALING (Arenga pinnata)
WITH BORIC ACID (H3BO3)
ABSTRACT
Hydrogel film of galactomannan crosslinked borate was made from galactomannan
kolang-kaling (Arenga pinnata) crosslinking with boric acid (H3BO3). Separation
process of galactomannan had been done by sentrifuged method that used a
sentrifuge at a speed 7000 rpm for 60 minutes and extracted with ethanol solvent to
obtain 8,5545 gram (4,27 %) of galactomannan from 200 gram kolang-kaling.
Crosslinking galactomannan with boric acid had been done by stirring method using
a hotplate stirrer with ratio between galactomannans and boric acids were GIB 1
(1:0,05); GIB 2 (1:0,10); GIB 3 (1:0,20); GIB 4 (1:0,30); and GIB 5 (1:0,40). The
analysis of functional group by FT-IR showed the vibration of stretching B-O in the
area of wave numbers from 1357,89 - 1365,60 cm-1, the vibration of stretching O-H
in the area of wave numbers 3394,72 - 3417,86 cm-1, and the vibration of bending OH in the area of wave numbers 1635,64 – 1643,35 cm-1. The analysis of surface
morphology by SEM (Scanning Electron Microcopic) on GIB 4 showed the
hydrogel galactomannan crosslinked borate was rough and perforated. The thickness
measurements of film hydrogel galactomannan crosslinked borate was 1,42 - 1,98
mm. The swelling degree of hydrogel galactomannan crosslinked borate in distilled
water and Buffer Phosphate pH 7,4 maximum in GIB 2, in the solution of NaCl 0,9
% increased, whereas in the solution of HCl 0,1 N dissolved entirely.
Keywords: Hydrogel, Galactomannan, Crosslinked, Boric acid
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ii
iii
iv
v
vi
vii
ix
x
xi
xii
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Istilah
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
1.2
Perumusan Masalah
1.3
Pembatasan Masalah
1.4
Tujuan Penelitian
1.5
Manfaat Penelitian
1.6
Lokasi Penelitian
1.7
Metode Penelitian
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Gel
2.2
Aren
2.3
Kolang-kaling
2.4
Karbohidrat
2.5
Manan
2.6
Galaktomanan
2.7
Galaktomanan Ikat Silang
2.8
Asam Borat
2.9
Derajat Swelling
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1
Alat-Alat Penelitian
3.2
Bahan-Bahan Penelitian
3.3
Prosedur Penelitian
3.3.1 Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
3.3.2 Pembuatan Larutan Asam Borat
3.3.3 Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.3.4 Uji Ketebalan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.3.5 Uji Sifat Mengembang (Swelling)
3.4
Bagan Penelitian
3.4.1 Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
3.4.2 Pembuatan Larutan Asam Borat
1
3
3
3
3
4
4
5
7
9
9
10
12
14
17
19
20
21
22
22
22
22
23
23
24
24
25
Universitas Sumatera Utara
3.4.3
Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.4.4 Uji Ketebalan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
3.4.5 Uji Sifat Mengembang (Swelling)
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil
4.1.1 Hasil Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
4.1.2 Hasil Analisis Gugus Fungsi dengan
Spektrofotometer FT-IR
4.1.2.1 Hasil Analisis Gugus Fungsi
Galaktomanan Kolang-kaling (GKK)
4.1.2.2 Hasil Analisis Gugus Fungsi Hidrogel
Galaktomanan Ikat Silang Borat (GIB)
4.1.3 Hasil Analisis Morfologi Permukaan GKK dan
GIB dengan SEM (Scanning Electron Microscopic)
4.1.4 Hasil Pengukuran Ketebalan Film Hidrogel
Galaktomanan Ikat Silang Borat
4.1.5 Hasil Uji Sifat Mengembang (Swelling)
4.2
Pembahasan
4.2.1 Hasil Ekstraksi Galaktomanan dari Kolang-kaling
4.2.2 Reaksi Pembentukan Ikat Silang Galaktomanan
dengan Ion Borat dari Asam Borat
4.2.3 Hasil Analisis Gugus Fungsi GKK dan GIB dengan
Spektrofotometer FT-IR
4.2.4 Hasil Analisis Morfologi Permukaan GKK dan
GIB dengan SEM (Scanning Electron Microscopic)
4.2.5 Hasil Pengukuran Ketebalan Film Hidrogel
Galaktomanan Ikat Silang Borat
4.2.6 Hasil Uji Sifat Mengembang (Swelling)
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
5.2
Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
25
26
26
27
27
27
27
27
28
29
29
30
30
30
32
34
35
35
37
38
39
43
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel
2.1
4.1
4.2
Judul
Halaman
Jenis Galaktomanan Komersial
Hasil Pengukuran Ketebalan Film Hidrogel Galaktomanan
Hasil Pengukuran Berat Hidrogel Galaktomanan Ikat Silang
Borat
13
29
30
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Judul
Halaman
Pohon Aren (Arenga pinnata)
Kolang-kaling
Struktur Manan (Manosa : Manosa)
Struktur Glukomanan (Glukosa : Manosa)
Struktur Galaktomanan (Galaktosa : Manosa)
Struktur Galaktoglukomanan (Galaktosa : Glukosa : Manosa)
Reaksi Galaktomanan dengan Trinatrium Trimetafosfat
Reaksi Galaktomanan dengan Ion Borat
Isomerisasi Glutaraldehida dalam Suasana Asam
Reaksi Galaktomanan dengan Ion Glutaraldehida
Kompleks Cincin
Kompleks Diol
Hasil SEM dari A. Galaktomanan; B. Galaktomanan
Ikat Silang Borat 4 (1:0,30)
Reaksi Pembentukan Ikat Silang Galaktomanan dengan
Ion Borat
Spektrum FT-IR Galaktomanan
Spektrum FT-IR Galaktomanan Ikat Silang Borat (GIB)
Histogram Derajat Swelling Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
7
9
11
11
11
12
15
16
16
17
18
18
28
31
32
34
36
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Judul
Alat Sentrifugasi
Pembuatan Film Hidrogel Galaktomanan
Ikat Silang Borat
Film Hidrogel Galaktomanan Ikat Silang Borat
yang Dihasilkan
Spektrum FT-IR Galaktomanan
Spektrum FT-IR GIB 1
Spektrum FT-IR GIB 2
Spektrum FT-IR GIB 3
Spektrum FT-IR GIB 4
Spektrum FT-IR GIB 5
Perhitungan Derajat Swelling
Halaman
44
44
45
46
47
48
49
50
51
52
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISTILAH
GIB : Galaktomanan Ikat Silang Borat
GIB 1 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,05
GIB 2 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,10
GIB 3 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,20
GIB 4 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,30
GIB 5 : Galaktomanan Ikat Silang Borat dengan perbandingan
GKK : Asam Borat = 1:0,40
GIF : Galaktomanan Ikat Silang Fosfat
GIG : Galaktomanan Ikat Silang Glutaraldehida
GKK : Galaktomanan Kolang-Kaling
TMP : Trinatrium Trimetafosfat
Universitas Sumatera Utara