Pembuatan Natrium Karboksimetil Selulosa Dari Sekam Padi (Oryza sativa Linn)

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Sekam padi merupakan salah satu residu dari pengolahan padi yang perlu
ditangani lebih lanjut atau dilakukan pemanfaatan ulang. Komposisi kimiawi
sekam paling besar adalah karbon organik, yaitu 45%-50%. Komposisi karbon
organik yang tinggi mengindikasikan bahwa banyaknya kandungan selulosa
sekam. Sekam padi merupakan bahan yang mengandung lignoselulosa seperti
biomassa lainnya dan juga mengandung silika yang tinggi. Kandungan kimia
sekam padi terdiri atas 45%-50% selulosa, 25%-30% lignin, dan 15%-20% silika
(Prabawati, 2008).
Selulosa merupakan bahan organik yang melimpah, penggunaan polimer
ini sebagai bahan dasar kimia dimulai sejak 150 tahun yang lalu, dengan
penemuan turunan selulosa yang pertama. Selulosa dihasilkan dari alam yang
bergabung dengan lignin dan hemiselulosa, sehingga perlu dihilangkan dengan
menggabungkan transformasi dan pemecahan secara kimia, dan meningkatkan
komponen selulosa dalam bentuk padatan (Halim, 1999).
Selulosa adalah komponen utama penyusun dinding sel. Selulosa
merupakan polisakarida yang terdiri atas satuan glukosa yang terikat dengan
ikatan β-1,4 glikosidik dengan rumus (C6H10O5)n, dengan n adalah derajat

polimerisasinya. Struktur kimia ini yang membuat selulosa bersifat kristalin dan
tidak mudah larut, sehingga tidak mudah didegradasi secara kimia/mekanis.
Molekul glukosa disambung menjadi molekul besar, panjang dan berbentuk rantai
dalam suatu susunan menjadi selulosa. Semakin panjang suatu rangkaian selulosa,

1
Universitas Sumatera Utara

maka rangkaian selulosa tersebut memiliki serat yang lebih kuat (Setyawan,
2010).
Molekul selulosa seluruhnya berbentuk linier dan memiliki kecenderungan
kuat untuk membentuk ikatan hidrogen intramolekul dan intermolekul.
Ketersediaan selulosa dalam jumlah besar akan membentuk serat yang kuat, tidak
larut dalam air, tidak larut dalam pelarut organik, dan berwarna putih (Fengel dan
Wagener, 1995).
Carboxymethyl cellulose (CMC) merupakan turunan selulosa yang paling
banyak digunakan pada berbagai industri, seperti industri makanan, farmasi,
detergen, tekstil dan produk kosmetik sebagai pengental, penstabil emulsi atau
suspensi dan bahan pengikat (Habibi, dkk, 2010).CMC merupakan suatu derivat
selulosa yang dapat larut dalam air, baik panas maupun dingin. Purvitasari (2004)

menambahkan bahwa CMC merupakan koloid hidrofilik yang efektif untuk
mengikat air sehingga memberikan tekstur yang seragam, meningkatkan
kekentalan, dan cenderung membatasi pengembangan. CMC dibuat dari selulosa
yang direaksikan dengan larutan NaOH, kemudian selulosa alkalis tersebut
direaksikan dengan sodium monokloroasetat (Glicksman, 2000).
Karboksimetil selulosa telah banyak digunakan dan bahkan memiliki
peranan yang penting dalam berbagai aplikasi seperti pada bidang pangan, kimia,
perminyakan, pembuatan kertas, tekstil, dan bangunan. Khusus dibidang pangan,
CMC dimanfaatkan sebagai stabilizer, thickener, adhesive, dan emulsifier. CMC
pada berbagai industri seperti: detergen, cat, keramik, tekstil, kertas dan makanan.
Fungsi CMCpada bidang formulasi adalah sebagai pengental, penstabil emulsi
atau suspensi dan bahan pengikat. Jenis CMC yang berada dipasaran ada beberapa

2
Universitas Sumatera Utara

jenis yaitu jenis teknis, murni dan untuk makanan atau farmasi (Arum, dkk.,
2005).
Natrium CMC dalam bidang teknologi formulasi digunakan dalam sediaan
oral dan topikal. Larutan kental digunakan untuk mensuspensikan serbuk untuk

aplikasi topikal, oral dan parenteral. Natrium CMC dapat juga digunakan sebagai
bahan pengikat danbahanpenghancur tablet dan juga penstabil emulsi (Rowe,
dkk., 2003).
Proses pembuatan natrium CMC melalui dua tahap reaksi, pertama reaksi
alkalisasi dan kedua reaksi eterifikasi. Pada reaksi tahap pertama, yaitu alkalisasi
merupakan reaksi antara selulosa dengan larutan soda (basa) menjadi alkali
selulosa, selulosa bersifat larut dalam larutan soda. Sedangkan tahap kedua, yaitu
eterifikasi merupakan reaksi antara alkali selulosa dengan senyawa natrium kloro
asetat menjadi natrium karboksi metil selulosa (Natrium CMC) yang membentuk
larutan kental (Linda, 2012).
Penelitian pembuatan carboxymethylcellulosedari selulosa telah dilakukan
sebelumnya dengan menggunakan bahandari beberapa jenis tanaman, yaitu
selulosa dari eceng gondok (Pitaloka, dkk, 2015), selulosa dari tongkol jagung
manis (Melisa, dkk, 2014), selulosa dari alang-alang (Prabawati, 2008).
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis tertarik untuk meneliti
pemanfaatan α-selulosa dari sekam padi (Oryza sativa L.) sebagai bahan baku
pembuatan Natrium CMC.

3
Universitas Sumatera Utara

1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka perumusan masalah pada
penelitian ini adalah:
a. Apakah natrium karboksimetil selulosa dapat dibuat dari sekam padi ?
b. Apakah natrium karboksimetil selulosa dari sekam padi mempunyai
karakteristik yang sama bila dibandingkan dengan natrium karboksimetil
selulosa komersial ?
1.3 Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah diatas maka hipotesis penelitian pada
penelitian ini adalah:
a. Natrium karboksimetil selulosa dapat dibuat dari sekam padi.
b. Natrium karboksimetil selulosa dari sekam padimempunyai karakteristik yang
sama dengan natrium karboksimetil selulosa komersial.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui :
a. Membuat natrium karboksimetilasi selulosa dari sekam padi.
b. Membandingkan karakteristiknatrium karboksimetil selulosa sekam padi
dengan natrium karboksimetil selulosa komersial.
1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat
pemanfaatan

penelitian
sekam

padi

ini

adalah

sebagai

memberikan
bahan

dasar

informasi

mengenai

dalam

pembuatan

carboxymethylcelluloseyang akan menambah nilai ekonomis dari sekam padi.

4
Universitas Sumatera Utara