FABRIKASI KERTAS MAGNETIK MELALUI IMPREGNASI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM TETRAKLOROFERAT(III) PADA BIOMASSA SELULOSA BATANG PISANG.

(1)

FABRIKASI KERTAS MAGNETIK MELALUI IMPREGNASI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM TETRAKLOROFERAT (III)

PADA BIOMASSA SELULOSA BATANG PISANG

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana dalam Bidang Sains

Oleh:

Jozi Afrian 0905774

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG 2013


(2)

FABRIKASI KERTAS MAGNETIK MELALUI IMPREGNASI CAIRAN IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM TETRAKLOROFERAT(III) PADA

BIOMASSA SELULOSA BATANG PISANG

Oleh Jozi Afrian

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

© Jozi Afrian 2013

Universitas Pendidikan Indonesia September 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis


(3)

JOZI AFRIAN

FABRIKASI KERTAS MAGNETIK MELALUI IMPREGNASI CAIRAN

IONIK CIS-OLEIL-IMIDAZOLINIUM TETRAKLOROFERAT(III) PADA

BIOMASSA SELULOSA BATANG PISANG

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING:

Pembimbing I

Dr. rer. nat. Ahmad Mudzakir, M.Si NIP. 196611211991031002

Pembimbing II

Kurnia, Ph.D. NIP. 195309061980021002

Mengetahui

Ketua Jurusan Pendidikan Kimia

Dr.rer.nat.Ahmad Mudzakir, M.Si NIP.196611211991031002


(4)

ABSTRAK

Kertas magnetik telah berhasil dipreparasi dengan metode impregnasi menggunakan cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada biomassa selulosa batang pisang. Pigmen magnetik yang digunakan berasal dari cairan ionik magnetik berbasis asam lemak yakni garam turunan fatty imidazolinium, cis -oleil-imidazolinium tetrakloroferrat(III) yang diimpregnasikan pada kertas selulosa batang pisang. Hasil karakterisasi gugus fungsi dengan Fourier-Transform-Infra-Red (FTIR) menunjukkan keberhasilan sintesis material dan proses impregnasi cairan ionik pada kertas. Konduktivitas ionik dan respon magnetik tertinggi dari kertas hasil impregnasi ditunjukkan pada kertas terimpregnasi dengan kondisi pencetakan 15 Gauge selama 12 jam yaitu 0,025 μS/cm pada suhu 80 oC dengan respon magnetik sebesar 1,5 x 10-5 SI. Hasil karakterisasi XRD dan SEM - EDX menegaskan keberhasilan pembuatan kertas dan proses impregnasi. Pola difraksi dengan intensitas tertinggi pada 2θ 22o menunjukan bahwa bahan penyusun kertas adalah selulosa, sedangkan hasil SEM - EDX mapping pada kertas terimpregnasi menunjukan telah terjadinya ketersebaran pigmen magnetik unsur besi dari cis -oleil-imidazolinium tetraklororferat(III) yang mengisi kertas.

Kata kunci : Kertas Magnetik, Impregnasi, Cairan Ionik, cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferrat (III).


(5)

ABSTRACT

Magnetic paper has been succesfully formed by impregnation method by cis -oleyl-imidazolinium tetrachloroferrate(III) on cellulose biomass banana stem. Magnetic pigment which used was magnetic ionic liquid-based fatty acid

derivative salt of fatty imidazolinium, cis-oleyl-imidazolinium

tetrachloroferrate(III) which inserted into the cellulose paper of banana stem. Phase identifications the material by means with Fourier-Transform-Infra-Red (FTIR) measurements indicated the successfully of material synthesis and impregnation process. The highest of conductivity and magnetic response showed in the impregnated paper with 15 Gauge press condition for 12 hours impregnation was 0,025 μS/cm at 80 °C with magnetic suseptibility 1,5 x 10-5 SI. Detections with XRD and SEM - EDX confirmed the successfull of preparation the paper and impregnation process. Diffraction patterns with the highest intensity at 2θ 22o indicated that paper was completely contained of cellulose, SEM - EDX results on impregnated paper showed the iron as magnetic pigment from cis -oleyl-imidazolinium tetrachloroferrate(III) which filled and covered the paper.

Keywords : Magnetic Paper, Impregnation, Ionic Liquid, cis-Oleyl-Imidazolinium Tetrachloroferrate(III).


(6)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR PERNYATAAN ... i

ABSTRAK ... ii

KATA PENGANTAR ... iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ...ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Batasan Masalah ... 4

1.4 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Cairan Ionik ... 5

2.1.1 Sifat Cairan Ionik ... 6

2.1.2 Aplikasi Cairan Ionik ... 7

2.1.3 Sintesis Cairan Ionik ... 7

2.2 Senyawa Fatty Imidazolin dan Turunannya ... 9

2.3 Jaringan Serat Selulosa ... 10

2.3.1 Serat Selulosa ... 11

2.3.2 Pembuatan Kertas ... 12


(7)

2.4 Impregnasi ... 14

2.5 Kertas Magnetik ... 15

2.6 Suseptibilitas Magnetik ... 16

2.7 Sifat Magnetik Senyawa Kimia ... 18

2.8 Metode Karakterisasi Suseptibilitas Magnetik ... 21

BAB III METODE PENELITIAN ... 23

3.1 Alat dan Bahan ... 23

3.1.1 Alat ... 23

3.1.2 Bahan ... 24

3.2 Metode Penelitian ... 24

3.3 Sintesis Cis-Oleil Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 26

3.3.1 Sintesis Cis-Oleil-Imidazolin ... 27

3.3.2 Sintesis Cis-Oleil-Imidazolinium Iodida ... 27

3.3.3 Sintesis Cis-Oleil-Imidazolinium Klorida ... 27

3.3.4 Sintesis Cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 27

3.4 Pembuatan Kertas ... 28

3.5 Pembuatan Kertas Magnetik ... 28

3.6 Tahapan Karakterisasi ... 28

3.6.1 Karakterisasi Struktur ... 28

3.6.1.1 Analisis FTIR ... 28

3.6.1.2 Analisis Difraksi Sinar-X ... 29

3.6.1.3 Analisis SEM ... 30

3.6.2 Karakterisasi Fisikokimia ... 30

3.6.2.1 Analisis Suseptibilitas Magnetik ... 30

3.6.2.2 Analisis Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) ... 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32

4.1 Karakterisasi Cairan Ionik ... 32

4.1.1 Sintesis Cairan Ionik Fatty Imidazolinum ... 32

4.1.2 Karakterisasi Struktur ... 37

4.2 Kertas Magnetik Hasil Impregnasi cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat ... 41

4.2.1 Analisis Spektra FTIR ... 41

4.2.2 Analisis Struktur dan Morfologi ... 43

4.2.3 Sifat Fisikokimia Kertas Magnetik ... 46

4.2.3.1 Konduktivitas ... 46

4.2.3.2 Respon Magnetik ... 49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 53

5.1 Kesimpulan ... 53


(8)

DAFTAR PUSTAKA ... 54 LAMPIRAN ... 58 RIWAYAT HIDUP ... 69


(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Jenis Kation Cairan Ionik ... 6

Tabel 2.2. Orientasi Anisotropi Magnetik ... 17

Tabel 2.3. Tabel Perbandingan Momen Magnet Hasil Perhitungan dengan Pengukuran ... 21

Tabel 4.1. Perbandingan Titik Leleh cis-Oleil-Imidazolina ... 33

Tabel 4.2. Perbandingan Titik Leleh cis-Oleil-Imidazolina dan cis-Oleil Imidazolinium Iodida ... 34

Tabel 4.3. Perbandingan Randemen Sintesis cis-Oleil-Imidazolinium Iodida ... 34

Tabel 4.4. Perbandingan Puncak Spektra cis-Oleil-Imidazolina ... 38

Tabel 4.5. Perbandingan Kristalinitas dan Ukuran Kristalit Kertas ... 45

Tabel 4.6 Data Hasil Pengukuran Suseptibilitas Magnetik Cairan Ionik ... 49

Tabel 4.7 Hasil Pengukuran Respon Magnetik Kertas Sebelum Impregnasi ... 50


(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Struktur (a) Kation Imidazolium dan (b) Kation Fatty

Imidazolinium ... 3

Gambar 2.1. Struktur Garam 1-Alkil-3-Metil-Imidazolium ... 5

Gambar 2.2. Reaksi Metatesis dari Cairan Ionik Berbasis Garam Imidazolium ... 9

Gambar 2.3. Struktur Kayu Dalam Skala Nano ... 10

Gambar 2.4. Batang Pisang ... 14

Gambar 2.5. Magnetic Paper berbasis Nanopartikel Magnetit ... 15

Gambar 2.6. Gerakan Eletron Mengorbit Inti Berlawanan Arah Jarum Jam ... 18

Gambar 2.7. Gerakan Eletron Mengorbit Inti Searah Jarum Jam ... 19

Gambar 2.8. Momen Magnetik Elektron yang Mengorbit Inti Berlawanan ArahJarumJam ... 19

Gambar 2.9.Momen Magnetik Elektron yang Mengorbit Inti Searah Jarum Jam ... 20

Gambar 2.10.Set Alat Instrumen Susceptibility meter tipe Bartington MS2 ... 22

Gambar 3.1. Sintesis Cairan Ionik ... 24

Gambar 3.2. Preparasi Pembuatan Kertas ... 25

Gambar 3.3. Pembuatan Kertas Magnetik ... 25

Gambar 4.1. Reaksi Sintesis Fatty Imidazolin ... 32

Gambar 4.2. Reaksi Metilasi-Kuartenerisasi Fatty Imidazolin dengn Metil Iodida ... 33

Gambar 4.3. cis-Oleil-Imidazolinium Iodida ... 35

Gambar 4.4. Reaksi Sintesis cis-Oleil-Imidazolinium Klorida ... 35

Gambar 4.5. cis-Oleil-Imidazolinium Klorida ... 36

Gambar 4.6. Reaksi Sintesis cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 36

Gambar4.7. cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 37

Gambar 4.8. Spektra FTIR Asam Oleat, DETA, dan cis-Oleil-Imidazolin ... 38

Gambar 4.9. Spektra FTIR cis-Oleil Imidazolin dan cis-Oleil-Imidazolinium iodida ... 39

Gambar 4.10 Spektra FTIR cis-Oleil-Imidazolinium Iodida dan cis-Oleil Klorida ... 40

Gambar 4.11.Endapan AgI Hasil Pergantian Anion cis-Oleil-Imidazolinium Iodida menjadi Klorida ... 40

Gambar 4.12.Spektra FTIR cis-Oleil-Imidazolinium Klorida dan cis -Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 41

Gambar 4.13.Spektra FTIR Kertas Sebelum dan Sesudah Impregnasi ... 42

Gambar 4.14. Kertas Selulosa Batang Pisang (a) Sebelum Impregnasi, (b) Sesudah Impregnasi ... 43

Gambar 4.15. Pola Difraksi XRD dari Kertas Sebelum Impregnasi ... 44


(11)

Gambar 4.17.Gambar SEM dari Kertas (a) Sebelum Impregnasi (b) Sesudah Impregnasi ... 45

Gambar 4.18.Hasil EDX Map Unsur Fe Kertas Terimpregnasi Cis- Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferrat(III) ... 46

Gambar 4.19.Grafik Konduktivitas cis-Oleil-Imidazolinium

Tetrakloroferat(III) ... 46

Gambar 4.20. Masuknya Cairan Ionik pada Kertas ... 47

Gambar 4.21. Grafik Konduktivitas Kertas Terimpregnasi (Pencetakan 10 Gauge) ... 47

Gambar 4.22. Grafik Konduktivitas Kertas Terimpregnasi (Pencetakan 15 Gauge) ... 48

Gambar 4.23. Grafik Konduktivitas Kertas Terimpregnasi (Pencetakan 20 Gauge) ... 48

Gambar 4.24. Elektron Tak Berpasangan pada Fe3+ dalam Menghasilkan Momen Magnetik ... 50

Gambar 4.25. Grafik Suseptibilitas Magnetik terhadap Waktu Impregnasi pada Kertas dengan Tekanan 15 Gauge ... 51

Gambar 4.26. Orientasi Magnetik Acak dalam Memberikan Respon


(12)

DAFTAR LAMPIRAN

1.1. Spektra FTIR Asam Oleat, DETA, dan cis-Oleil-Imidazolin ... 58

1.2. Spektra FTIR cis-Oleil-Imidazolin dan cis-Oleil-Imidazolinium Iodida ... 58

1.3. Spektra FTIR cis-Oleil-Imidazolinium Iodida dan cis-Oleil-Imidazolinium Klorida ... 59

1.4. Spektra FTIR cis-Oleil-Imidazolinium Iodida dan cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 59

1.5. Spektra FTIR Kertas Sebelum dan Sesudah Impregnasi ... 60

2.1. Pola Difraksi Sinar-X (XRD) Kertas Sebelum Impregnasi ... 60

2.2. Pola Difraksi Sinar-X (XRD) Kertas Setelah Impregnasi ... 61

3.1. Kristalinitas dan Ukuran Kristalit Kertas Sebelum Impregnasi ... 61

3.2. Kristalinitas dan Ukuran Kristalit Kertas Setelah Impregnasi ... 62

4.1. Gambar SEM dari Kertas (a) Sebelum Impregnasi (b) Sesudah Impregnasi ... 62

4.2. Foto SEM-EDX Mapping Unsur Fe pada Kertas Terimpregnasi Cairan Ionik ... 63

5.1. Grafik Konduktivitas cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 63

5.2. Grafik Konduktivitas Kertas Terimpregnasi (Pencetakan 10 Gauge) ... 64

5.3. Grafik Konduktivitas Kertas Terimpregnasi (Pencetakan 15 Gauge) ... 64

5.4. Grafik Konduktivitas Kertas Terimpregnasi (Pencetakan 20 Gauge) ... 65

6.1. Data Hasil Pengukuran Suseptibilitas Magnetik cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III) ... 65

6.2. Hasil Pengukuran Suseptibilitas Magnetik Kertas Sebelum Impregnasi ... 66

6.3. Grafik Suseptibilitas Magnetik terhadap Waktu Impregnasi pada Kertas Dengan Tekanan 15 Gauge ... 66


(13)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi dunia yang pesat menyebabkan kebutuhan alat elektronik semakin besar. Penggunaan alat elektronik yang meningkat berdampak pada meningkatnya angka limbah elektronik. Limbah elektronik menjadi ancaman tersendiri bagi negara berkembang khususnya negara-negara di Asia (Lundgren, 2012). Masalah ini menjadi tantangan sekaligus sebuah peluang bagi para produsen elektronik untuk menghasilkan material elektronik yang ramah lingkungan dan dapat didaur ulang. Terobosan menarik datang dari peneliti dari Istituto Italiano di Tecnologia (Genova dan Lecce, Italia) yang telah mengembangkan metode untuk menciptakan kertas magnetik (Piccirillo, 2012). Produksi kertas magnetik menjadi sebuah peluang bagi industri elektronik dalam menghadapi tantangan menciptakan material elektronik yang lebih mudah untuk didaur ulang. Aplikasi kertas magnetik sangatlah potensial dalam teknologi material penyimpanan data, magnetic shielding, security paper, magnetic filtering dan peningkatan kualitas kertas (Garcia et al, 1998).

Kertas magnetik dapat dibuat dengan penyisipan pigmen magnetik pada rongga internal dari serat selulosa (lumen loading step). Metode ini memanfaatkan interaksi antara serat selulosa dengan partikel magnetik dalam menghasilkan kertas yang memiliki sifat magnetik (Munawar et al, 2010). Magnetit (Fe3O4)

adalah senyawa yang paling banyak digunakan sebagai pigmen magnetik dalam produksi material magnetik. Aplikasi magnetit dapat itemukan misalnya pada pembuatan ID card dalam bentuk strip magnetik tipis yang dilapisi pada kertas karton (Munawar et al, 2010). Metode ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknologi partikel nano. Serat selulosa yang telah disisipi dengan partikel nano magnetit mampu diselaraskan medan magnetnya dengan menggunakan medan magnet eksternal. Kualitas keselarasan selulosa magnetik dipengaruhi oleh laju


(14)

2

alir pembentukan dan konsentrasi serat selulosa magnetik dalam suspensi serat (Mashkour et al, 2011). Metode lumen loading juga telah dimodifikasi dengan pemanfaatan polielektrolit kationik seperti polyethyleneimine (PEI) yang digunakan sebagai media untuk meningkatkan konduktivitas dari kertas magnetik.

Kemampuan kertas magnetik dengan metode lumen loading menghasilkan

kerentanan magnetik 3,08 x 10-5 SI (Munawar et al, 2010). Kertas magnetik dengan metode lumen loading masih memiliki banyak kekurangan, seperti kondisi reaksi, biaya proses, komposisi pigmen magnetik, dan sifat alami kertas. Namun, pendekatan metode lumen-loading masih diperlukan untuk mengurangi retensi antara partikel anorganik dengan serat dalam mempengaruhi kekuatan mekanik dari kertas (Wu et al, 2011).

Penelitian yang dilakukan merupakan metode lain dalam mendapatkan kertas magnetik. Metode fabrikasi yang dikembangkan dipandang lebih sederhana, murah, ramah lingkungan, dan memanfaatkan sumber terbarukan lokal. Proses impregnasi (penyisipan) dapat dilakukan dengan cara sederhana dan mudah yaitu dengan impregnasi cairan ionik secara langsung pada kertas. Cairan ionik magnetik yang digunakan juga bersifat ramah lingkungan. Cairan ionik berbasis kation fatty imidazolinium dapat disintesis dari asam lemak (Bajpai et al, 2006) seperti minyak sawit dan minyak nabati, sehingga memberikan nilai tambah terhadap penggunaan bahan lokal. Pemanfaatan biomassa selulosa batang pisang dalam fabrikasi kertas magnetik diharapkan dapat menunjang penyediaan material kertas, sehingga dapat digunakan sebagai sumber material yang ramah lingkungan.

Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa cairan ionik paramagnetik dengan kompleks spin tinggi 1-butil-3-metil-imidazolium tetrakloroferrat(III) ([bmim]FeCl4) memiliki respon terhadap medan magnetik dengan kekuatan 0,5;

1; dan 1,5 T. (Lee et al, 2007). Berdasarkan sifat fisikokimianya, cairan ionik dengan anion kompleks paramagnetik [FeCl4]- memiliki manfaat sebagai media


(15)

3

drive (Handy, 2011). Penelitian tentang media magnetik berbasis cairan ionik dan ferri klorida sebagai bahan dasar telah dilakukan oleh Hayashi dan Hamaguchi (2004). Cairan ionik paramagnetik dengan kompleks [FeCl4]- memiliki respon

magnetik terhadap tarikan magnet berkekuatan 1 dan 1,5 T (Lee et al, 2007).

Pada penelitian ini digunakan cairan ionik magnetik garam cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferrat(III). Kation fatty imidazolinium memiliki struktur yang serupa dengan kation imidazolium (gambar 1.1), namun berbeda dalam ikatan rangkap dan terdapatnya gugus amida pada fatty imidazolinium. Adanya gugus amida dapat meningkatkan terjadinya interaksi ikatan hidrogen yang dapat menstabilkan pembentukan kristal cair. Dengan demikian kation pada struktur fatty imidazolinium akan mengatur dirinya (self-organize) menghasilkan mesophase pada rentang suhu yang lebar (Hardian, 2009).

(a) (b)

Gambar 1.1. Struktur (a) Kation Imidazolium dan (b) Kation Fatty Imidazolinium

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan yang dikemukan di atas, rumusan masalah penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana cara memfabrikasi kertas magnetik dengan menggunakan

cairan ionik berbasis garam cis-oleil-imidazolinium dengan anion paramagnetik tetrakloroferrat(III) [FeCl4]- ?

2. Bagaimana karakteristik fisikokimia serta morfologi kertas magnetik hasil impregnasi cairan ionik cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada selulosa batang pisang?


(16)

4

1.3 Batasan Masalah

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kertas magnetik beserta karakter fisikokimia dan morfologinya. Adapun material yang dibuat adalah kertas magnetik terimpregnasi cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada selulosa batang pisang dengan memvariasikan waktu impregnasi dan tekanan pencetakan.

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kertas magnetik ramah lingkungan berbasis garam cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferrat(III) dengan memanfaatkan biomassa selulosa batang pisang dan mengetahui karakter fisikokimia dari kertas terimpregnasi cairan ionik magnetik cis -oleil-imidazolinium tetrakloroferrat(III).

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil yang didapatkan dari penelitian ini diharapkan mampu memberikan sumbangan bagi perkembangan ilmu dan teknologi industri kertas di Indonesia dan dunia terutama dalam pembuatan kertas magnetik. Dengan demikian kertas magnetik yang ramah lingkungan dengan biaya produksi yang rendah dapat terwujud.


(17)

BAB III

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan kertas magnetik dengan metode yang lebih sederhana yaitu dengan metode impregnasi. Tahap-tahap yang dilakukan adalah sintesis cairan ionik, pembuatan kertas, dan impregnasi cairan ionik magnetik pada kertas serat batang pisang. Penelitian ini secara keseluruhan dilakukan di Laboratorium Riset Material, sedangkan untuk karakterisasi dalam penelitian dilakukan di beberapa laboratorium. Karakterisasi menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR) Spectroscopy dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Instrumen dan Riset FPMIPA UPI. Karakterisasi Magnetic Suseptibility dilakukan di Laboratorium Paleomagnetik Jurusan Geofisika ITB. Karakterisasi Scanning Electron Microsope dengan Energy Dispersive X-Ray (SEM/EDX) dilakukan di Laboratorium Fisika TEKMIRA Bandung. Penelitian ini dilakukan dari bulan Januari sampai bulan Mei 2013.

3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat

Peralatan yang digunakan untuk tahapan preparasi dan sintesis cairan fatty imidazolinium tetrakloroferrat(III) antara lain: microwave LG 850W, alat-alat gelas, satu set alat refluks, pemanas mantel, termometer raksa, magnetic stirrer, pemanas listrik, corong Buchner, pompa vakum, satu set alat rotary evaporator, neraca analitik, aluminium foil, wrapping plastic. Alat-alat untuk karakterisasi yang digunakan ialah Melting Point Apparatus (SHIMADZU), FTIR

(SHIMADZU, FTIR-8400), Susceptibility Meter (BARTINGTON MS2), EIS

(SHIMADZU NES 5F POWER UNIT; BASIC METER PUDAK SCIENTIFIC), dan XRD (SHIMADZU) dan SEM (JED-2200 Series).


(18)

24

3.1.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan untuk sintesis cairan ionik fatty

imidazolinium tetrakloroferrat(III) antara lain asam cis-oleat ekstrak pure (Merck), metil iodida p.a (Aldrich), dietilenatriamina p.a (Aldrich), metilen klorida teknis (Bratachem), etil asetat teknis (Bratachem), methanol teknis (Bratachem), AgCl p.a (Merck), besi(III) klorida p.a. (Merck), limbah batang pisang, NaOH p.a. (Merck), Aquades dan Aquabides.

3.2 Metode Penelitian

Sistematika penelitian dibagi dalam tiga proses, yaitu proses sintesis cairan ionik magnetik cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III), pembuatan kertas dengan bahan dasar batang pisang, dan pembuatan kertas magnetik dengan metode impregnasi.

Proses Sintesis Cairan Ionik

Gambar 3.1. Sintesis Cairan Ionik

Dietilenatriamina Asam Oleat

cis-Oleil-Imidazolin

cis-Oleil-Imidazolinium Iodida

cis-Oleil-Imidazolinium Klorida

cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III)

Karakterisasi FTIR

Karakterisasi FTIR, EIS dan Suseptibilitas Magnetik Karakterisasi FTIR

Karakterisasi FTIR Microwave

CH3I

AgCl


(19)

25

Proses Pembuatan Kertas

Gambar 3.2. Preparasi Pembuatan Kertas

Proses Pembuatan Kertas Magnetik

Gambar 3.3. Pembuatan Kertas Magnetik

Kertas Berbahan Serat Batang Pisang Batang Pisang

Pulp Serat Batang Pisang

Karakterisasi FTIR, XRD dan SEM NaOH 4%

Pencetakan

Cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat(III)

Kertas Berbahan Serat Batang Pisang

Kertas Magnetik Berbahan Serat Batang Pisang

Uji Fisikokimia Kertas Magnetik

Karakterisasi FTIR, XRD dan SEM

Suseptibilitas Magnetik dan EIS  Dilakukan impregnasi pada suhu 40oC selama 30 menit, 1 jam, 3 jam, 6 jam, 12 jam dan 24 jam


(20)

26

Sintesis cairan ionik magnetik diawali oleh sintesis cairan ionik cis -oleil-imidazolinium yang dilakukan berdasarkan prosedur penelitian Bajpai dan Tyagi (2008). Cairan ionik fatty imidazolinium disintesis menggunakan gugus cis-oleil [cis-ω-9-CH3(CH2)16CH2-] sebagai gugus alkil pada kation dan I- sebagai

anionnya. Selanjutnya cairan ionik cis-oleil-imidazolinium dilakukan penggantian anion I- dengan anion Cl- serta penambahan senyawa logam besi(III) klorida sebagai pengkompleks. Keberhasilan sintesis cairan ionik dikarakterisasi menggunakan FTIR dengan membandingkan perubahan intensitas gugus fungsional yang dihasilkan akibat pergantian anion. Pembuatan kertas dari batang pisang dibuat dengan cara menghaluskan batang pisang menjadi serat-serat kasar dan dilanjutkan dengan pemanasan dalam kondisi basa hingga didapatkan bubur (pulp) batang pisang. Pulp batang pisang kemudian dicetak dengan alat pompa hidrolik dengan pemberian sejumlah tekanan. Kertas yang dibuat dikarakteriasi menggunakan FTIR dan SEM. Kertas magnetik dibuat melalui impregnasi cairan ionik dengan konsentrasi tetap pada kertas dengan memvariasikan waktu impregnasi dan kondisi ketebalan kertas dalam kondisi pemanasan. Keberhasilan hasil impregnasi diketahui dengan melihat beberapa aspek, yaitu dari segi perubahan vibrasi gugus fungsional selulosa dengan FTIR, perubahan pola difraksi selulosa dengan XRD, dan melihat ketersebaran unsur Fe pada kertas dengan menggunakan SEM/EDX. Sedangkan karakter fisikokimia kertas hasil impregnasi diketahui dengan melihat konduktivitas menggunakan EIS dan respon magnetik menggunakan Bartington MS2.

3.3 Sintesis cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferrat(III)

Sintesis cairan ionik cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) dilakukan dengan mensintesis cis-imidazolin dengan cara metilasi-kuartenerisasi kemudian dilanjutkan dengan proses pergantian anion. Sintesis cis-oleil-imidazolin dilakukan dengan menggunakan metode yang sesuai dengan penelitian Bajpai dan Tyagi (2008). Pergantian anion yang dilakukan memanfaatkan prinsip metatesis anion dan asam basa Lewis (Chen et al, 2007).


(21)

27

3.3.1 Sintesis cis-Oleil-Imidazolin

Ke dalam gelas kimia pyrex berukukuran 50 mL dimasukkan 2,06 gram dietilenatriamina (DETA), 11,29 gram asam lemak cis-oleat dan diaduk hingga merata. Campuran pereaksi diradiasi menggunakan microwave pada daya 800 watt selama 30 detik, kemudian didinginkan hingga mencapai suhu ruangan. Setelah mencapai suhu ruangan (25 oC), campuran dipindahkan ke dalam labu dasar bulat leher tiga yang kemudian ditambahkan 80 mL etil asetat dan dipanaskan hingga 40 oC (titik didih etilasetat), selama 30 menit. Campuran kemudian dipekatkan dengan evaporator untuk memisahkan pelarut etil asetat.

3.3.2 Sintesis cis-Oleil-Imidazolinium Iodida

Sebanyak 13,65 gram cis-oleil-imidazolin ditambahkan metilen klorida hingga larut dan dimasukkan ke dalam labu dasar bulat leher tiga, kemudian ditambahkan 6,17 gram metil iodida. Selanjutnya campuran di refluks pada suhu konstan 40 oC sambil diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 4 jam. Hasilnya didinginkan hingga mencapai suhu ruangan, dan selanjutnya dikeringkan menggunakan rotatory evaporator pada suhu 80 oC selama 2 jam.

3.3.3 Sintesis cis-Oleil-Imidazolinium Klorida

Sebanyak 7,55 gram cis-oleil-imidazolinium iodida dimasukkan ke dalam gelas kimia yang telah dibungkus oleh alumunium foil kemudian dilarutkan dalam 100 mL metanol dan ditambahkan 1,43 gram AgCl. Larutan diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 4 jam. Hasil yang diperoleh didekantasi dan diuapkan pada lemari asam hingga kering.

3.3.4 Sintesis cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferrat(III)

Sintesis ini dilakukan dengan metode fasa padat-padat tanpa menggunakan pelarut. Sebanyak 3,31 gram cis-oleil-imidazolinium dimasukkan ke dalam gelas kimia pyrex 25 mL dan ditambahkan 0,81 gram besi(III) klorida. Campuran diaduk secara mekanik selama 3 jam (Chen et al, 2007).


(22)

28

3.4 Pembuatan Kertas

Pembuatan kertas didasarkan pada pembuatan kertas sederhana, yaitu kertas dibuat dari bubur kertas hasil pemasakan serat. Batang pisang dipotong kecil-kecil lalu dijemur hingga kering. Setelah kering, 100 gram batang pisang dipanaskan sampai lunak menggunakan larutan NaOH dengan konsentrasi 4% dari massa batang pisang (Roliadi et al, 2010). Batang pisang yang sudah lunak dicuci menggunakan Aquadest hingga pH netral. Serat yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 60 oC selama 30 menit. Selanjutnya serat kering sebanyak 0,12 gram kemudian dicetak menggunakan pompa hidrolik dengan variasi tekanan pencetakan pada 10, 15, dan 20 Gauge agar tingkat keporosan kertas bervariasi.

3.5 Pembuatan Kertas Magnetik

Kertas magnetik dibuat dengan metode impregnasi dengan prinsip pemasukkan zat yang tidak mudah menguap ke dalam rongga sel material (Anshari, 2009). Cairan ionik cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) sebanyak 0,22 gram dimasukkan ke dalam gelas kimia yang telah berisi kertas, kemudian dilakukan variasi waktu impregnasi selama 30 menit, 1 jam, 3 jam, 6 jam, 12 jam dan 24 jam pada suhu 40 oC, kemudian kertas hasil impregnasi dicuci dengan asetonitril dan dikeringkan.

3.6 Tahapan Karakterisasi 3.6.1 Karakterisasi Struktur 3.6.1.1 Analisis FTIR

Analisis FTIR dilakukan dengan menggunakan alat FTIR-8400 merk SHIMADZU. Karakterisasi bertujuan untuk membandingkan spektra sebelum dan sesudah sintesis, hal ini dapat mengetahui adanya kesesuaian ataupun perbedaan puncak dari gugus yang teramati sehingga dapat menjelaskan struktur senyawa


(23)

29

informasi kesesuaian struktrur senyawa yang diperoleh dengan melihat kekhasan pola spektra FTIR dari dari gugus fungsional yang ada dalam senyawa.

3.6.1.2 Analisis Difraksi Sinar-X

Analisis difraksi sinar-X (XRD) dilakukan dengan menggunakan alat X-Ray Diffraction (XRD) tipe SHIMADZU. Karakterisasi ini dilakukan untuk mengetahui kesesuaian struktur senyawa penyusun dari kertas yang dibuat. Kekhasan pola yang dihasilkan dapat berguna untuk analisis kualitatif dari sampel. Oleh karena itu, karakterisasi XRD dilakukan terhadap sampel kertas sebelum dan sesudah impregnasi. Pengaruh hasil impregnasi cairan ionik terhadap kertas diketahui dengan melihat % indeks kristalinitas dan ukuran kristalit dari data XRD kertas sebelum dan sesudah impregnasi cairan ionik. Data ini akan menjelaskan seberapa besar cairan ionik sebagai impregnan mempengaruhi bagian kristalit dari kertas hasil impregnasi yang berkorelasi pada peningkatan atau penurunan derajat kristalinitas dan ukuran kristalit (Rianto et al, 2012). %-kristalinitas dan ukuran kristalit diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut

Rumus % indeks kristalinitas :

CI (%) = Ic

Ic + Ia

Dengan : Ic adalah Intensitas kristalin dan Ia adalah Intensitas Amorf

(Yue, 2007)

Rumus pengukuran ukuran kristalit (menggunakan persamaan Scherrer) : s = Kλ

βCosθ

Dengan : s = ukuran kristalit (nm) θ = sudut Bragg K = faktor bentuk kristal

λ = panjang gelombang X-Ray yang digunakan alat (nm)

β = sudut garis difraksi di setengah tinggi maksimum difraksi (Cullity, 1959)


(24)

30

3.6.1.3Analisis SEM

Keberhasilan proses impregnasi dilakukan dengan melihat morfologi kertas magnetik terimpregnasi cis-oleil imidazolinium tetrakloroferat(III) menggunakan SEM-EDX JED tipe S-2200 JEOL. Teknik mikroskopi ini menghasilkan gambaran mikroskopis morfologi kertas hasil impregnasi. Indikasi keberhasilan impregnasi cairan ionik dapat didukung oleh metode mapping yang merupakan metode untuk analisis unsur dan komposisi dalam suatu material.

Hasil mapping mampu memberikan gambaran ketersebaran unsur khususnya

unsur magnetik dari Fe pada kertas terimpregnasi. .

3.6.2 Karakterisasi Fisikokimia 3.6.2.1 Analisis Suseptibilitas Magnetik

Analisis suseptibilitas magnetik dilakukan untuk mengetahui respon sampel terhadap medan magnet, dimana sampel disimpan pada holder yang telah diberi medan magnet kemudian dilakukan pengukuran. Instrumen yang digunakan ialah Bartington MS2 (gambar 3.1) yang sistemnya dapat beroperasi dengan menghasilkan frekuensi dan intensitas medan magnetik yang dihasilkan kawat melingkar berarus AC di sekitar sensor. Kondisi ini menunjang untuk mengetahui seberapa besar pengaruh medan magnetik dari kertas hasil impregnasi dalam mempengaruhi intensitas medan magnetik dari alat, sehingga sampel dapat diketahui sifat magnetiknya.

3.6.2.2 Analisis Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)

Analisis ini menggunakan satu set alat EIS yang terdiri dari Power Unit Shimadzu NES 5F dan Basic Meter PS. Konduktivitas suatu material dapat digunakan analisis dengan alat impedansi spektroskopi. Konduktivitas kertas diukur dengan kondisi kertas yang berdiameter 1,4 cm, ketebalan dan tegangan yang disesuaikan. Pengukuran ini dilakukan dalam kondisi suhu yang divariasikan dari 25 oC hingga 80 oC. Tujuan variasi ini ialah untuk mengetahui sejauh mana kemampuan daya hantar listrik maksimal dapat dicapai.


(25)

31

Nilai hantaran jenis dapat diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut :

σ = I x L V x A

Dengan : σ = konduktivitas (S/cm) I = kuat arus (A)

l = tebal kertas (cm) V = tegangan (volt)

A = luas kertas (cm2) (Mc. Farlane et al, 2010)


(26)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Kertas Magnetik telah berhasil dibuat dengan metode impregnasi cis -oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada kertas serat batang pisang, dengan memvariasikan waktu impregnasi dan kondisi ketebalan kertas dalam kondisi pemanasan 40 oC.

2. Daya hantar ionik terbaik dimiliki oleh kertas terimpregnasi cis -oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada kondisi pencetakan 15 Gauge (ketebalan 0,11cm), dengan nilai konduktivitas maksimal mampu dicapai 0,025 μS/cm pada waktu impregnasi 12 jam. Kertas ini memiliki respon magnetik sebesar 1,5 x 10-5 SI yang tergolong paramagnetik.

5.2 Saran

1. Perlu penelitian lebih lanjut seputar karakter pori kertas, ukuran molekul cairan ionik dan mekanisme interaksi cairan ionik terhadap pori kertas yang berkorelasi pada diketahuinya distribusi cairan ionik pada kertas terimpregnasi.

2. Perlu penelitian lebih lanjut untuk memvariasikan bahan pembuatan kertas maupun jenis cairan ionik lainnya, agar menghasilkan kertas magnetik dengan karakter fisikokimia yang lebih baik khususnya kemampuan untuk memberikan respon ferromagnetik.

3 Perlu penelitian lebih lanjut mengenai kinerja kertas magnetik serat batang pisang terimpregnasi cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada prototipe material elektronik.


(27)

DAFTAR PUSTAKA

Anshari. (2009). Impregnasi Asap Cair Tempurung Kelapa Poliester Tak Jenuh Yukalac 157 BTQN-EX dan Toluena Diisosianat terhadap Kayu Kelapa Sawit. Universitas Sumatera Utara.

Bajpai, D. dan Tyagi, V. K. (2008). Microwave Synthesis of Cationic Fatty Imidazolines and their Characterization. AOCS.

BAPPENAS. (2000). Pisang. Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

Bartington. (2013). Magnetic Suseptibility System. Bartington Instrument.

Chen, X., dan Peng, Y. (2007). Chloroferrate(III) Ionic Liquid : Efficient and Recyclable Catalysis for Solvent-Free Synthesis of 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-ones. Catal Lett, 310-313.

Cullity, B. D. (1959). Element of X – Ray Diffraction. Addison Wesly Publishing Company Inc.

Direktorat Holtikultura. (2005). Road Map Pisang. Direktorat Pengolahan dan Pesaran Hasil Holtikultura.

Dyson, P., dan Gedelbach, T. (2007). Applications of Ionic Liquids in Synthesis and Catalysis. The Electrochemical Society.

Earle, M. J. dan Seddon, K. R. (2000). Ionic Liquids: Green Solvents for the Future. Pure Appl. Chem 72, 1391.

Effendy. (2007). Prespektif Baru Senyawa Koordinasi. Malang : Bayumedia Publishing.

Fahrurrozie, Sunarya, Y., dan Mudzakir, A. (2010). Efiesiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalamLarutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 100-111.

Galland, S. (2012). Cellulose Network Materials-Compression Molding and Magnetic Functionalization. KTH School of Chemical Science and Engineering Department of Fiber and Polymer Technology.


(28)

55

Garcia, J. C., dan Quintela, M. A. L. (1998). Mathematical Modeling of the Magnetic-Paper Preparation Process. Tappi Journal Vol 82 No.3.

Gordon, C. M. (2003). Synthesis and Purification of Ionic Liquid, Ionic Liquid in Synthesis. P. Wasserscheid dan T. Welton (Eds.), Wiley Verlag, Frankfrut. Handy, S. (2011). Applications of Ionic Liqiuds in Science and Technology.

InTech.

Hardian, A. (2009). Sintesis dan Karakterisasi Kristal Cair Ionik Berbasis Garam Fatty Imidazolinium sebagai Elektrolit Redoks pada Sel Surya Tersensitisasi Zat Warna. Program Studi Kimia, Jurusan Pendidikan Kimia, FPMIPA UPI, Skripsi.

Hayashi, S., dan Hamaguchi, H. (2004). Discovery of a Magnetic Ionic Liquid [bmim] FeCl4. Chemistry Letter Vol. 33 No.12.

Hou, D.L., Jiang, E.Y., Tang, G.D., Li, Z.Q, Ren, S.W., dan Bai, H.L. (2002). Zero-Field-Cooled and Field Cooled Magnetization of Itinerant Magnetic System. Physic Letters, 207-210.

Imron, I., Mudzakir, A., dan Anwar, B. (2010). Preparasi dan Karakterisasi Bentonit Termodifikasi Surfaktan Fatty Imidazolinium. Jurnal Sains dan Teknologi Kimia.

Kollman, F. P., Kuenzi, E. W., dan Stamm, A. J. (1975). Principle of Wood Science and Technology, vol. II Wood Based Materials. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. New York.

Lee, S., Ha, S., You, C., dan Koo, Y. (2007). Recovery of Magnetic Ionic Liquid [bmim]FeCl4 Using Electromagnet. Korean j. Chem. Eng , 24(3), 436-437.

Lundgren, K. (2012). The Global Impact of E-Waste : Addressing the Challenge. SafeWork and Sector International Labour Organization.

Mashkour, M., Tajvidi, M., Kimura, T., Kimura, F., dan Ebrahimi, G. (2011). Fabricating Unidirectional Magnetic Papers Using Permanent Magnets to Align Magnetic Nanoparticle Covered Natural Cellulose Fibers. Bioresources.com.


(29)

56

Mater, J. (2012). Superparamagnetic Cellulose Fiber Networks via

Nanocomposite Functionalization. Italy : RSC Publishing. Hlm 1662-1666.

Mc. Farlane, S. L., Day, B. A., Mc. Eleney, K., Freud, M. S., dan Lewis, N. S., (2010). Designing Electronic/Ionic Conducting Membranes for Artificial Photosynthesis. Royal Society of Chemistry.

Miessler, G. L., dan Tarr, D. A. (1980). Inorganic Chemistry. St. Olaf College Northfield, Minnesota. Pearson Educational International.

Montibon, E. (2011). Modification of Paper Into Conductive Substrate for Electronic Functions-Deposition, Characterization and Demonstration. Karlstad University Faculty of Technology and Science Chemical Enginering.

Munawar, R.F., Zakaria, S., Radiman, S., Hua, C.C., Abdullah, M., dan Yamauchi, T. (2010). Properties of Magnetic Paper Prepared via in Situ Synthesis Method. Sains Malaysiana, 593-598.

Nakamoto, K. (2009). Infrared and Raman Spectra of Inorganic and

Coordination Compounds Part A: Theory and Applications in Inorganic Chemistry. A John Wiley & Sons, Inc., Publications.

Ngkoimani, L.O., dan Makkwaru, A. (2009). Anisotropi Suseptibilitas Magnetik Batuan Ultrabasa dari Pulau Wawoni-Sulawesi Tenggara. JTM Vol. XVI No.2.

Paulapuro H., dan Gullichsen J. (2000): Papermaking Part 1, Stock Preparation and Wet End, Fapet Oy, Finland.

Piccirillo, C. (2012). Super Paper, Magnetic, Waterproof, Glowing, or Anti-Bacterial. http:// DECODEDSCIENCE.com diakses tanggal 15 Agustus 2012.

Prahara, T. E. (2011). Fabrikasi Aktuator Komposit Ionomerik Polimer-Cairan Ionik dari Kitosan Sulfonat Termodifikasi cis-Oleil Imidazolinium Iodida sebagai Komponen Artificial Muscles. Program Studi Kimia, Jurusan Pendidikan Kimia, FPMIPA UPI, Skripsi.


(30)

57

Rianto, L. B., Amalia, S., dan Khalifah, S. N. (2012). Pengaruh Impregnasi Logam Titanium pada Zeolit Alam Malang terhadap Luas Permukaan Zeolit. Malang. Alchemy, 58-67.

Roliadi, H., dan Anggraini, D. (2010). Pembuatan dan Kualitas Karton Seni dari Campuran Pulp Tandan Kosong Kelapa Sawit, Sludge Industri Kertas dan Pulp Batang Pisang. J. Penerbit, 305-321.

Setiabudi, A., Mudzakir, A., dan Hardian, R. (2012). Karakterisasi Material Prinsip dan Aplikasinya dalam Penelitian Kimia. Bandung : UPI PRESS. Sumada, K., Tamara, P.E., dan Alqani, F. (2011). Isolation Study of Efficient α

-Cellulose from Waste Plant Stem Manihot Esculenta Crantz. Jurnal Teknik Kimia.

Sumirat,T. (2010). Pengaruh Impregnasi Cairan Ionik Fatty Imidazolinium Terhadap Morfologi Dan Karakter Elektrokimia Membran Polielektrolit Kitosan Sulfonat. Skripsi. Universitas pendidikan Indonesia.

Sungai. (2009). Selulosa. http:// www.Advertelts.com. diakses tanggal 7 Oktober 2012.

Syaeful, M. (2008). Pemanfaatan Limbah Kertas Menjadi Bahan Baku Membran.

Bogor : Intitut Pertanian Bogor.

Tyagi, R., Tyagi, V.K., dan Pandey, S.K. (2007). Imidazoline and Its Derivatives : An Overview. Journal of Oleo Science, 211-222.

Wahyuningrum, D., Achmad, S., Syah, Y. M., Buchari dan Ariwahjoedi, B. (2008). The Synthesis of Imidazoline Derivative Compounds as Corrosion Inhibitor towards Carbon Steel in 1% NaCl Solution. ITB J. Sci, 33-48. Wu, W.B., Jing, Y., Gong, M. R., Zhou, X. F., dan Dai, H. Q. (2011). Preparation

and Properties of Magnetic Cellulose Fiber Composites. Bioresources.com, 3396-3409.

Yue, Y. (2007). A Comparative Study of Cellulose I and II Fibers and Nanocrystals. B.S., Heilongjiang Institute of Science and Technology.Thesis.


(1)

31

Jozi Afrian, 2013

Fabrikasi Kertas Magnetik Melalui Impregnasi Cairan Ionik Cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat (III) Pada Biomassa Selulosa Batang Pisang

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Nilai hantaran jenis dapat diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut :

σ = I x L V x A

Dengan : σ = konduktivitas (S/cm) I = kuat arus (A) l = tebal kertas (cm) V = tegangan (volt)

A = luas kertas (cm2) (Mc. Farlane et al, 2010)


(2)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Kertas Magnetik telah berhasil dibuat dengan metode impregnasi cis -oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada kertas serat batang pisang, dengan memvariasikan waktu impregnasi dan kondisi ketebalan kertas dalam kondisi pemanasan 40 oC.

2. Daya hantar ionik terbaik dimiliki oleh kertas terimpregnasi cis -oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada kondisi pencetakan 15 Gauge (ketebalan 0,11cm), dengan nilai konduktivitas maksimal mampu dicapai 0,025 μS/cm pada waktu impregnasi 12 jam. Kertas ini memiliki respon magnetik sebesar 1,5 x 10-5 SI yang tergolong paramagnetik.

5.2 Saran

1. Perlu penelitian lebih lanjut seputar karakter pori kertas, ukuran molekul cairan ionik dan mekanisme interaksi cairan ionik terhadap pori kertas yang berkorelasi pada diketahuinya distribusi cairan ionik pada kertas terimpregnasi.

2. Perlu penelitian lebih lanjut untuk memvariasikan bahan pembuatan kertas maupun jenis cairan ionik lainnya, agar menghasilkan kertas magnetik dengan karakter fisikokimia yang lebih baik khususnya kemampuan untuk memberikan respon ferromagnetik.

3 Perlu penelitian lebih lanjut mengenai kinerja kertas magnetik serat batang pisang terimpregnasi cis-oleil-imidazolinium tetrakloroferat(III) pada prototipe material elektronik.


(3)

Jozi Afrian, 2013

Fabrikasi Kertas Magnetik Melalui Impregnasi Cairan Ionik Cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat (III) Pada Biomassa Selulosa Batang Pisang

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Anshari. (2009). Impregnasi Asap Cair Tempurung Kelapa Poliester Tak Jenuh Yukalac 157 BTQN-EX dan Toluena Diisosianat terhadap Kayu Kelapa Sawit. Universitas Sumatera Utara.

Bajpai, D. dan Tyagi, V. K. (2008). Microwave Synthesis of Cationic Fatty Imidazolines and their Characterization. AOCS.

BAPPENAS. (2000). Pisang. Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

Bartington. (2013). Magnetic Suseptibility System. Bartington Instrument.

Chen, X., dan Peng, Y. (2007). Chloroferrate(III) Ionic Liquid : Efficient and Recyclable Catalysis for Solvent-Free Synthesis of 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-ones. Catal Lett, 310-313.

Cullity, B. D. (1959). Element of X – Ray Diffraction. Addison Wesly Publishing Company Inc.

Direktorat Holtikultura. (2005). Road Map Pisang. Direktorat Pengolahan dan Pesaran Hasil Holtikultura.

Dyson, P., dan Gedelbach, T. (2007). Applications of Ionic Liquids in Synthesis and Catalysis. The Electrochemical Society.

Earle, M. J. dan Seddon, K. R. (2000). Ionic Liquids: Green Solvents for the Future. Pure Appl. Chem 72, 1391.

Effendy. (2007). Prespektif Baru Senyawa Koordinasi. Malang : Bayumedia Publishing.

Fahrurrozie, Sunarya, Y., dan Mudzakir, A. (2010). Efiesiensi Inhibisi Cairan Ionik Turunan Imidazolin sebagai Inhibitor Korosi Baja Karbon dalamLarutan Elektrolit Jenuh Karbon Dioksida. Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 100-111.

Galland, S. (2012). Cellulose Network Materials-Compression Molding and Magnetic Functionalization. KTH School of Chemical Science and Engineering Department of Fiber and Polymer Technology.


(4)

55

Garcia, J. C., dan Quintela, M. A. L. (1998). Mathematical Modeling of the Magnetic-Paper Preparation Process. Tappi Journal Vol 82 No.3.

Gordon, C. M. (2003). Synthesis and Purification of Ionic Liquid, Ionic Liquid in Synthesis. P. Wasserscheid dan T. Welton (Eds.), Wiley Verlag, Frankfrut. Handy, S. (2011). Applications of Ionic Liqiuds in Science and Technology.

InTech.

Hardian, A. (2009). Sintesis dan Karakterisasi Kristal Cair Ionik Berbasis Garam Fatty Imidazolinium sebagai Elektrolit Redoks pada Sel Surya Tersensitisasi Zat Warna. Program Studi Kimia, Jurusan Pendidikan Kimia, FPMIPA UPI, Skripsi.

Hayashi, S., dan Hamaguchi, H. (2004). Discovery of a Magnetic Ionic Liquid [bmim] FeCl4. Chemistry Letter Vol. 33 No.12.

Hou, D.L., Jiang, E.Y., Tang, G.D., Li, Z.Q, Ren, S.W., dan Bai, H.L. (2002). Zero-Field-Cooled and Field Cooled Magnetization of Itinerant Magnetic System. Physic Letters, 207-210.

Imron, I., Mudzakir, A., dan Anwar, B. (2010). Preparasi dan Karakterisasi Bentonit Termodifikasi Surfaktan Fatty Imidazolinium. Jurnal Sains dan Teknologi Kimia.

Kollman, F. P., Kuenzi, E. W., dan Stamm, A. J. (1975). Principle of Wood Science and Technology, vol. II Wood Based Materials. Springer-Verlag Berlin Heidelberg. New York.

Lee, S., Ha, S., You, C., dan Koo, Y. (2007). Recovery of Magnetic Ionic Liquid [bmim]FeCl4 Using Electromagnet. Korean j. Chem. Eng , 24(3), 436-437.

Lundgren, K. (2012). The Global Impact of E-Waste : Addressing the Challenge. SafeWork and Sector International Labour Organization.

Mashkour, M., Tajvidi, M., Kimura, T., Kimura, F., dan Ebrahimi, G. (2011). Fabricating Unidirectional Magnetic Papers Using Permanent Magnets to Align Magnetic Nanoparticle Covered Natural Cellulose Fibers. Bioresources.com.


(5)

56

Jozi Afrian, 2013

Fabrikasi Kertas Magnetik Melalui Impregnasi Cairan Ionik Cis-Oleil-Imidazolinium Tetrakloroferat (III) Pada Biomassa Selulosa Batang Pisang

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu

Mater, J. (2012). Superparamagnetic Cellulose Fiber Networks via Nanocomposite Functionalization. Italy : RSC Publishing. Hlm 1662-1666.

Mc. Farlane, S. L., Day, B. A., Mc. Eleney, K., Freud, M. S., dan Lewis, N. S., (2010). Designing Electronic/Ionic Conducting Membranes for Artificial Photosynthesis. Royal Society of Chemistry.

Miessler, G. L., dan Tarr, D. A. (1980). Inorganic Chemistry. St. Olaf College Northfield, Minnesota. Pearson Educational International.

Montibon, E. (2011). Modification of Paper Into Conductive Substrate for Electronic Functions-Deposition, Characterization and Demonstration. Karlstad University Faculty of Technology and Science Chemical Enginering.

Munawar, R.F., Zakaria, S., Radiman, S., Hua, C.C., Abdullah, M., dan Yamauchi, T. (2010). Properties of Magnetic Paper Prepared via in Situ Synthesis Method. Sains Malaysiana, 593-598.

Nakamoto, K. (2009). Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds Part A: Theory and Applications in Inorganic Chemistry. A John Wiley & Sons, Inc., Publications.

Ngkoimani, L.O., dan Makkwaru, A. (2009). Anisotropi Suseptibilitas Magnetik Batuan Ultrabasa dari Pulau Wawoni-Sulawesi Tenggara. JTM Vol. XVI No.2.

Paulapuro H., dan Gullichsen J. (2000): Papermaking Part 1, Stock Preparation and Wet End, Fapet Oy, Finland.

Piccirillo, C. (2012). Super Paper, Magnetic, Waterproof, Glowing, or Anti-Bacterial. http:// DECODEDSCIENCE.com diakses tanggal 15 Agustus 2012.

Prahara, T. E. (2011). Fabrikasi Aktuator Komposit Ionomerik Polimer-Cairan Ionik dari Kitosan Sulfonat Termodifikasi cis-Oleil Imidazolinium Iodida sebagai Komponen Artificial Muscles. Program Studi Kimia, Jurusan Pendidikan Kimia, FPMIPA UPI, Skripsi.


(6)

57

Rianto, L. B., Amalia, S., dan Khalifah, S. N. (2012). Pengaruh Impregnasi Logam Titanium pada Zeolit Alam Malang terhadap Luas Permukaan Zeolit. Malang. Alchemy, 58-67.

Roliadi, H., dan Anggraini, D. (2010). Pembuatan dan Kualitas Karton Seni dari Campuran Pulp Tandan Kosong Kelapa Sawit, Sludge Industri Kertas dan Pulp Batang Pisang. J. Penerbit, 305-321.

Setiabudi, A., Mudzakir, A., dan Hardian, R. (2012). Karakterisasi Material Prinsip dan Aplikasinya dalam Penelitian Kimia. Bandung : UPI PRESS. Sumada, K., Tamara, P.E., dan Alqani, F. (2011). Isolation Study of Efficient α

-Cellulose from Waste Plant Stem Manihot Esculenta Crantz. Jurnal Teknik Kimia.

Sumirat,T. (2010). Pengaruh Impregnasi Cairan Ionik Fatty Imidazolinium Terhadap Morfologi Dan Karakter Elektrokimia Membran Polielektrolit Kitosan Sulfonat. Skripsi. Universitas pendidikan Indonesia.

Sungai. (2009). Selulosa. http:// www.Advertelts.com. diakses tanggal 7 Oktober 2012.

Syaeful, M. (2008). Pemanfaatan Limbah Kertas Menjadi Bahan Baku Membran. Bogor : Intitut Pertanian Bogor.

Tyagi, R., Tyagi, V.K., dan Pandey, S.K. (2007). Imidazoline and Its Derivatives : An Overview. Journal of Oleo Science, 211-222.

Wahyuningrum, D., Achmad, S., Syah, Y. M., Buchari dan Ariwahjoedi, B. (2008). The Synthesis of Imidazoline Derivative Compounds as Corrosion Inhibitor towards Carbon Steel in 1% NaCl Solution. ITB J. Sci, 33-48. Wu, W.B., Jing, Y., Gong, M. R., Zhou, X. F., dan Dai, H. Q. (2011). Preparation

and Properties of Magnetic Cellulose Fiber Composites.

Bioresources.com, 3396-3409.

Yue, Y. (2007). A Comparative Study of Cellulose I and II Fibers and

Nanocrystals. B.S., Heilongjiang Institute of Science and