BAB 1+3
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI MEMBRAN POLIURETAN DARI
MINYAK LIMBAH BIJI KETAPANG SEBAGAI MEMBRAN REVERSE
OSMOSIS
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Poliuretan merupakan polimer yang banyak digunakan sebagai busa tempat
tidur, sofa, asesoris mobil, serat, elastomer dan pelapis. (Bakare dkk., 2010; Yang
dkk., 2011; Dasdkk., 2012; Gurunathan dkk., 2014; Zhang dkk., 2014; Datta,
Głowińska,
2014). Poliuretan
merupakan jenis polimer heteropolimer atau
kopolimer yang tersusun dari monomer-monomer yang berbeda, sehingga penamaan
poliuretan diambil dari jenis ikatan yang terbentuk. Polimer poliuretan terdiri dari
sebuah rantai organik yang dihubungkan oleh ikatan uretan (-NHCOO-).
Karakteristik poliuretan sebagai polimer dapat diaplikasikan sebagai bahan
pembuatan membrane reverse osmosis. Mengingat kebutuhan air bersih dan air
minum di daerah Indonesia Timur dan di daerah sekitaran pantai yang sulit
menemukan air bersih, maka membrane reverse osmosis dapat digunakan untuk
memisahkan air laut dari mineral-mineral yang tidak diprasyaratkan untuk air bersih.
Mekanisme kerja membrane reverse osmosis adalah umpan yang masuk akan
dipisahkan melalui pori-pori membrane dimana yang lolos dari pori-pori merupakan
permeate sedangkan yang yang tertahan adalah rentetant. Dalam hal pemisahan air
laut menjadi air bersih, permeate adalah yang diinginkan dimana harus memenuhi
syarat air minum, sedangkan rentetantnya adalah senyawa-senyawa yang memiliki
berat molekul lebih besar daripada air.
Penelitian yang telah dilakukan oleh Marlina (2007) mensintesis membran
poliuretan dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dan asam lemak yang telah
teroksidasi yang berasal dari minyak jarak dengan 2,4-toluen diisosianat (TDI).
Membran yang dihasilkan bersifat transparan, elastis, homogen, kuat, mempunyai
titik transisi gelas 127,40C dan kekuatan tarik 41,7 MPa. Tahun 2010 Marlina juga
telah mensintesis membran poliuretan dari karagenan dan 2,4-toluen diisosianat
(TDI). Membran poliuretan optimum yang dihasilkan mempunyai sifat kuat, elastis,
transparan, kekuatan tarik 340 kgf/mm2, elongasi 9%, titik transisi gelas 243,60C, titik
leleh 423,020C, fluks 39,2 L/m2.h dan faktor rejeksi 45,9%.
Humberto dkk. (2013) juga telah membandingkan dua jenis membran
poliuretan, yang disintesis dari termoplastik poliuretan komersial dan poliuretan yang
disintesis dari minyak jarak dengan 4-4-disikloheksilmetan diisosianat. Hasil evaluasi
dua membran tersebut dapat disimpulkan bahwa membran poliuretan dari minyak
jarak menunjukkan kinerja yang lebih baik dibandingkan membran dari poliuretan
komersial. Akan tetapi bahan pembuat membrane yaitu minyak jarak merupakan
minyak yang tergolong mahal dan sulit didapatkan, oleh karenanya diperlukan bahan
pembuat membrane yang memiliki karakteristik yang menyerupai minyak jarak yang
lebih murah dan mudah dijumpai dalam kehidupan sehari-hari yaitu biji ketapang.
Pohon ketapang hidup bebas di dataran rendah sampai sedang. Pohon ketapang
menghasilkan biji sepanjang tahun dan hanya jatuh ke tanah menjadi biolimbah.
Padahal biji ketapang mengandung palmitat (27,9%), palmitoleat (8,6%), stearat
(4,3%), oleat (38,0%) dan linoleat (21,0%), asam-asam lemak lainnya(0,2%). Asamasam lemak bebas dan yang teroksidasi dalam biji ketapang ini berpotensi untuk
direaksikan menjadi poliuretan sebagai bahan baku pembuatan membrane. Oleh
karena itu, perlu diteliti potensi biji ketapang sebagai bahan baku poliuretan dalam
sintesis membrane reverse osmosis.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini, yaitu:
1. Apakah minyak biji ketapang dapat dijadikan sebagai membrane poliuretan
sebagai bahan polimer membrane reverse osmosis?
2. Bagaimana cara dan kondisi optimum pembuatan membrane poliuratan dari
minyak limbah biji ketapang?
1.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan membrane poliuretan dari
minyak limbah biji ketapang yang jarang dimanfaatkan masyarakat beserta cara dan
kondisi optimum operasi pembuatannya .
1.4 Keutamaan Penelitian
Menumbuhkan dan mengembangkan gagasan baru untuk mengatasi masalah
kurangnya ketersediaan air bersih terutama di Indonesia bagian timur dan di daerah
pantai dalam mengolah air yang tersedia mejadi air yang memenuhi syarat dengan
teknik separasi membran.
1.5 Target Penemuan
Penelitian ini ditargetkan untuk mengetahui potensi minyak limbah biji
ketapang untuk dijadikan sebagai membrane poliuretan dengan memahami dan
menganalisis cara pembuatan dan kondisi optimum operasi pembuatannya untuk
menciptakan referensi baru bahan pembuatan membrane reverse osmosis yang
memiliki karakteristik lebih baik dari yang sudah ada.
1.6 Konstribusi terhadap Ilmu Pengetahuan
Adapun kontribusi yang diharapkan dalam penelitian ini, yaitu
1. Sebagai bahan bagi industri daerah dalam pemanfaatan air yang tersedia menjadi
air yang memenuhi syarat air bersih dengan jalan mengolahnya menggunakan
membrane berbasis bahan baku limbah,
2. Menambah pengetahuan tentang potensi minyak biji ketapang sebagai bahan
polimer pembuatan membrane,
3. Sebagai wujud aplikasi kreatif pengabdian kepada masyarakat dalam mencapai
keadilan dan kesejahteraan bersama.
1.7 Luaran yang Diharapkan
Dalam penelitian ini diharapkan mampu menghasilkan luaran, seperti
1. Meningkatkan kreativitas mahasiswa agar bisa memanfaatkan sumberdaya yang
ada dan kurang dimanfaatkan di sekitar,
2. Menciptakan membrane reverse osmosis berbasis bahan polimer poliuretan dari
minyak limbah biji ketapang dalam membantu pemisahan air nonkonsumsi
menjadi air yang dapat dikonsumsi manusia,
3. Artikel ilmiah yang dapat dipublikasikan secara nasional maupun internasional.
1.8 Manfaat Kegiatan
Adapun manfaat kegiatan penelitian ini sebagai berikut.
1. Meningkatnya kreativitas, inovatif dan kerja keras bagi mahasiswa yang
mengikuti.
2. Terciptanya membrane poliureta sebagai reverse osmosis air nonkonsumsi
menjadi air bersih sehingga membantu kegiatan pemerintah dalam mewujudkan
kemerataan air bersih demi kesejahteraan bangsa.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
1. Biji Ketapang
2. Membran dari Poliuretan
3. Aplikasi RO
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Bahan dan Alat
Peralatan yang digunakan adalah peralatan gelas, timbang analitik, alatsoklet,
rotary evaporator, oven, hotplet, magnetic stirer, modul membran (rakitan), atomic
absorption spectrophotometry (AAS), fourier transform infrared (FTIR), gas
chromatography-mass spectrometry (GC-MS), scanning elektron microscope-energy
dispersive x-ray (SEM- EDX), thermogravimetric analysis (TGA), differential
thermalanalysis (DTA) dan alat uji tarik.
Bahan-bahan yang digunakan adalah limbah biji ketapang, heksametilen-1,6diisosianat (HMDI), kloroform, aquades, asamasetat, fenoftalein (PP), KOH, KI,
Na2S2O3, indicator amilum, n-heksan, NaCl, H2SO4, metanol.
3.2 Prosedur Kerja
a. Ekstraksi dan Analisis Bilangan dan Senyawa Minyak Biji Ketapang
(adopsi dari Novia dkk, 2009)
Proses ekstraksi minyak biji ketapang dimulai dari proses pembersihan biji
ketapang, dikupas dan dikeringkan pada suhu kamar, kemudian dihaluskan menjadi
serbuk, Proses ekstraksi menggunakan sokhlet dengan pelarut n-heksan (20 gram
biji ketapang/1000 ml pelarut) pada suhu 80°C selama 4 jam. Untuk memisahkan
minyak biji karet dan n-heksan menggunakan rotary evaporator pada suhu 60°C
selama 30 menit. Kemudian dilakukan analisis kimia sebagai berikut.
Analisis bilangan hidroksi
Bilangan hidroksi ditentukan dengan menimbang 2 gram sampel
ditambahkan 4 mL reagen asetilasi, kemudian dipanaskan sampai suhu 98oC selama
2 jam, didinginkan pada temperature kamar, ditambahkan 6 mL aquades, dibilas
tutup dan dinding botol. Kemudian didiamkan selama 24 jam, ditambahkan indicator
pp 1% sebanyak 3-4 tetes dan dititrasi dengan larutan KOH 0,5N.
Analisis bilangan iod
Bilangan iod ditentukan dengan menimbang sekitar 0,03-0,04 gram sampel,
kemudian dimasukkan kedalamlabu erlenmeyer, ditambahkan 10 mL kloroform,
sampel disimpan selama 30 menit di tempat gelap. Setelah itu ditambahkan 10 mL
larutan KI 15% dan 100 mL aquades, dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N
sampai terjadi perubahan warna menjadi kekuning-kuningan, kemudian ditambahkan
1-2 mL larutan amilum dan dititrasi kembali dengan larutan Na2S2O3 0,1 N sampai
larutan berubah menjadi jernih.
Analisis komponen minyak
Analisis komponen minyak biji karet menggunakan gas chromatographymass spectrometry (GC-MS).
b. Pembuatan Membran Poliuretan (adopsi dari Yang dkk, 2011)
Pembuatan membran poliuretan menggunakan metode ikatan silang dengan
cara mereaksikan minyak biji ketapang dengan heksametilen-1,6-diisosianat. Minyak
biji ketapang 4,55gram ditambah heksametilen-1,6-diisosianat variasi komposisi 1,
3, 4, 5 dan 7 gram, diaduk menggunakan magnetik stirrer pada suhu 90-100°C selama
60 menit, dicetak di dalam cawan petri, kemudian dicuring dalam oven pada suhu
165-170°C selama 8 jam. Setelah membran terbentuk, membrane kemudian disiram
dengan air yang mengalir dengan bantuan spatula.
c. Karakterisasi Membran Poliuretan
Proses filtrasi
Proses filtrasi dengan cara dead-end, menggunakan modul membrane
(rakitan). Membran dipasang pada modul, dimasukkan 50 mL air sumur sebagai
umpan ke dalam modul, tekanan dinaikkan perlahan-lahan sampai 20 bar, dihitung
volume permeat yang dihasilkan setelah 20 menit.
Penentuan konsentrasi umpan dan permeat
Penentuan konsentrasi mineral pada umpan dan permeat, menggunakan
atomic absorption spectrophotometry (AAS) (AA-6300).
Analisis gugus fungsi
Analisis gugus fungsi membran poliuretan menggunkan fourier transform
infrared (FTIR) (Agilentresolution pro cary 630 FTIR spectrometer).
Analisis termal
Analisis termal membran poliuretan menggunakan thermo gravimetric
analysis (TGA) (SDTQ600) dan differential thermal analysis (DTA) (SDT Q600).
Analisis mekanik
Kekuatan mekanik membran diuji dengan alat uji terik (Control computer
series 10-100 KN).
Analisis ketahanan kimia
Ketahanan kimia diuji dengan cara merendam membran pada beberapa
bahan kimia. Sampel membran poliuretan dipotong melingkar dengan diameter 2,3
cm, dikeringkan dalam oven pada suhu 1150C selama 15 menit, didinginkan dan
ditimbang sebagai berat awal (wt0), dimasukkan pada masing-masing larutan (NaCl
10%, KOH 3%, aquades, air sumur, H2SO4 3% dan methanol 25%), ditutup dan
disimpan selama 7 hari. Setelah 7 hari, sampel diambil, dicuci menggunakan
aquades, dikeringkan dalam oven pada suhu 1150C selama 15 menit, didinginkan dan
ditimbang (wt7).
DAFTAR PUSTAKA
Bakare, I.O., Okieimen, F.E., Pavithran, C., Abdul, H.P.S.K., Brahmakumar, M.
2010. Mechanical and Thermal Properties of Sisal Fiber-Reinforced Rubber
Seed Oil-Based Polyurethane Composites, Materialand Design, 31, 42744280.
Das, B., Konwar, U., Mandal, M., Karak, N. 2012. Sunflower Oil Based Biodegradable Hyperbranched Polyurethane Asa Thin Film Material, Industrial
Cropand Products,44,396-404.
Datta, J., Głowińka,E. 2014. Effect of Hydroxylated Soybean Oil and Bio- Based
Propanediol on the Structure and Thermal Properties of Synthesized BioPolyurethanes, Journal Industrial Crop and Products, 61, 84-91.
Marlina. 2007. Pemanfaatan Asam Lemak Bebas Teroksidasi dari Minyak Jarak
untuk Sintesis Membran Poluretan, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan,
6(2), 67-70.
Marlina. 2010. Sintesis Membran Poliuretan dari Karagenan dan 2,4 Toylulene
diisosianat, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, 7(3), 138-148.
Novia, Yuliyati, H., Yuliandhika, R.. 2009. Pemanfaatan Biji Karet Sebagai Semi
Drying Oil Dengan Metode Ekstraksi Menggunakan Pelarut n-Heksana, Jurnal
Teknik Kimia, 16(4), 1-10.
Yang, L.T., Shan,C.Z., Lan,C.D.,Yu,L.F., Quan, S.L.
2011. Thermal and
Mechanical Propertise of Polyurethane Rigid Foam Based on Epoxidized
Soybean Oil, Journal of Polymer and the Environment, 20, 230-236.
Zhang, M., Pan, H., Zhang, L., Hu, L., Zhou, Y. 2014. Study of the Mechanical,
Thermal Properties and Flam Retardancy of Rigid Polyurethane Foams
Prepared From Modified Castor- Oil-Based Polyols, Journal Industrial
Cropsand oducts, 59, 135-143.
MINYAK LIMBAH BIJI KETAPANG SEBAGAI MEMBRAN REVERSE
OSMOSIS
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Poliuretan merupakan polimer yang banyak digunakan sebagai busa tempat
tidur, sofa, asesoris mobil, serat, elastomer dan pelapis. (Bakare dkk., 2010; Yang
dkk., 2011; Dasdkk., 2012; Gurunathan dkk., 2014; Zhang dkk., 2014; Datta,
Głowińska,
2014). Poliuretan
merupakan jenis polimer heteropolimer atau
kopolimer yang tersusun dari monomer-monomer yang berbeda, sehingga penamaan
poliuretan diambil dari jenis ikatan yang terbentuk. Polimer poliuretan terdiri dari
sebuah rantai organik yang dihubungkan oleh ikatan uretan (-NHCOO-).
Karakteristik poliuretan sebagai polimer dapat diaplikasikan sebagai bahan
pembuatan membrane reverse osmosis. Mengingat kebutuhan air bersih dan air
minum di daerah Indonesia Timur dan di daerah sekitaran pantai yang sulit
menemukan air bersih, maka membrane reverse osmosis dapat digunakan untuk
memisahkan air laut dari mineral-mineral yang tidak diprasyaratkan untuk air bersih.
Mekanisme kerja membrane reverse osmosis adalah umpan yang masuk akan
dipisahkan melalui pori-pori membrane dimana yang lolos dari pori-pori merupakan
permeate sedangkan yang yang tertahan adalah rentetant. Dalam hal pemisahan air
laut menjadi air bersih, permeate adalah yang diinginkan dimana harus memenuhi
syarat air minum, sedangkan rentetantnya adalah senyawa-senyawa yang memiliki
berat molekul lebih besar daripada air.
Penelitian yang telah dilakukan oleh Marlina (2007) mensintesis membran
poliuretan dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dan asam lemak yang telah
teroksidasi yang berasal dari minyak jarak dengan 2,4-toluen diisosianat (TDI).
Membran yang dihasilkan bersifat transparan, elastis, homogen, kuat, mempunyai
titik transisi gelas 127,40C dan kekuatan tarik 41,7 MPa. Tahun 2010 Marlina juga
telah mensintesis membran poliuretan dari karagenan dan 2,4-toluen diisosianat
(TDI). Membran poliuretan optimum yang dihasilkan mempunyai sifat kuat, elastis,
transparan, kekuatan tarik 340 kgf/mm2, elongasi 9%, titik transisi gelas 243,60C, titik
leleh 423,020C, fluks 39,2 L/m2.h dan faktor rejeksi 45,9%.
Humberto dkk. (2013) juga telah membandingkan dua jenis membran
poliuretan, yang disintesis dari termoplastik poliuretan komersial dan poliuretan yang
disintesis dari minyak jarak dengan 4-4-disikloheksilmetan diisosianat. Hasil evaluasi
dua membran tersebut dapat disimpulkan bahwa membran poliuretan dari minyak
jarak menunjukkan kinerja yang lebih baik dibandingkan membran dari poliuretan
komersial. Akan tetapi bahan pembuat membrane yaitu minyak jarak merupakan
minyak yang tergolong mahal dan sulit didapatkan, oleh karenanya diperlukan bahan
pembuat membrane yang memiliki karakteristik yang menyerupai minyak jarak yang
lebih murah dan mudah dijumpai dalam kehidupan sehari-hari yaitu biji ketapang.
Pohon ketapang hidup bebas di dataran rendah sampai sedang. Pohon ketapang
menghasilkan biji sepanjang tahun dan hanya jatuh ke tanah menjadi biolimbah.
Padahal biji ketapang mengandung palmitat (27,9%), palmitoleat (8,6%), stearat
(4,3%), oleat (38,0%) dan linoleat (21,0%), asam-asam lemak lainnya(0,2%). Asamasam lemak bebas dan yang teroksidasi dalam biji ketapang ini berpotensi untuk
direaksikan menjadi poliuretan sebagai bahan baku pembuatan membrane. Oleh
karena itu, perlu diteliti potensi biji ketapang sebagai bahan baku poliuretan dalam
sintesis membrane reverse osmosis.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini, yaitu:
1. Apakah minyak biji ketapang dapat dijadikan sebagai membrane poliuretan
sebagai bahan polimer membrane reverse osmosis?
2. Bagaimana cara dan kondisi optimum pembuatan membrane poliuratan dari
minyak limbah biji ketapang?
1.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan membrane poliuretan dari
minyak limbah biji ketapang yang jarang dimanfaatkan masyarakat beserta cara dan
kondisi optimum operasi pembuatannya .
1.4 Keutamaan Penelitian
Menumbuhkan dan mengembangkan gagasan baru untuk mengatasi masalah
kurangnya ketersediaan air bersih terutama di Indonesia bagian timur dan di daerah
pantai dalam mengolah air yang tersedia mejadi air yang memenuhi syarat dengan
teknik separasi membran.
1.5 Target Penemuan
Penelitian ini ditargetkan untuk mengetahui potensi minyak limbah biji
ketapang untuk dijadikan sebagai membrane poliuretan dengan memahami dan
menganalisis cara pembuatan dan kondisi optimum operasi pembuatannya untuk
menciptakan referensi baru bahan pembuatan membrane reverse osmosis yang
memiliki karakteristik lebih baik dari yang sudah ada.
1.6 Konstribusi terhadap Ilmu Pengetahuan
Adapun kontribusi yang diharapkan dalam penelitian ini, yaitu
1. Sebagai bahan bagi industri daerah dalam pemanfaatan air yang tersedia menjadi
air yang memenuhi syarat air bersih dengan jalan mengolahnya menggunakan
membrane berbasis bahan baku limbah,
2. Menambah pengetahuan tentang potensi minyak biji ketapang sebagai bahan
polimer pembuatan membrane,
3. Sebagai wujud aplikasi kreatif pengabdian kepada masyarakat dalam mencapai
keadilan dan kesejahteraan bersama.
1.7 Luaran yang Diharapkan
Dalam penelitian ini diharapkan mampu menghasilkan luaran, seperti
1. Meningkatkan kreativitas mahasiswa agar bisa memanfaatkan sumberdaya yang
ada dan kurang dimanfaatkan di sekitar,
2. Menciptakan membrane reverse osmosis berbasis bahan polimer poliuretan dari
minyak limbah biji ketapang dalam membantu pemisahan air nonkonsumsi
menjadi air yang dapat dikonsumsi manusia,
3. Artikel ilmiah yang dapat dipublikasikan secara nasional maupun internasional.
1.8 Manfaat Kegiatan
Adapun manfaat kegiatan penelitian ini sebagai berikut.
1. Meningkatnya kreativitas, inovatif dan kerja keras bagi mahasiswa yang
mengikuti.
2. Terciptanya membrane poliureta sebagai reverse osmosis air nonkonsumsi
menjadi air bersih sehingga membantu kegiatan pemerintah dalam mewujudkan
kemerataan air bersih demi kesejahteraan bangsa.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
1. Biji Ketapang
2. Membran dari Poliuretan
3. Aplikasi RO
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Bahan dan Alat
Peralatan yang digunakan adalah peralatan gelas, timbang analitik, alatsoklet,
rotary evaporator, oven, hotplet, magnetic stirer, modul membran (rakitan), atomic
absorption spectrophotometry (AAS), fourier transform infrared (FTIR), gas
chromatography-mass spectrometry (GC-MS), scanning elektron microscope-energy
dispersive x-ray (SEM- EDX), thermogravimetric analysis (TGA), differential
thermalanalysis (DTA) dan alat uji tarik.
Bahan-bahan yang digunakan adalah limbah biji ketapang, heksametilen-1,6diisosianat (HMDI), kloroform, aquades, asamasetat, fenoftalein (PP), KOH, KI,
Na2S2O3, indicator amilum, n-heksan, NaCl, H2SO4, metanol.
3.2 Prosedur Kerja
a. Ekstraksi dan Analisis Bilangan dan Senyawa Minyak Biji Ketapang
(adopsi dari Novia dkk, 2009)
Proses ekstraksi minyak biji ketapang dimulai dari proses pembersihan biji
ketapang, dikupas dan dikeringkan pada suhu kamar, kemudian dihaluskan menjadi
serbuk, Proses ekstraksi menggunakan sokhlet dengan pelarut n-heksan (20 gram
biji ketapang/1000 ml pelarut) pada suhu 80°C selama 4 jam. Untuk memisahkan
minyak biji karet dan n-heksan menggunakan rotary evaporator pada suhu 60°C
selama 30 menit. Kemudian dilakukan analisis kimia sebagai berikut.
Analisis bilangan hidroksi
Bilangan hidroksi ditentukan dengan menimbang 2 gram sampel
ditambahkan 4 mL reagen asetilasi, kemudian dipanaskan sampai suhu 98oC selama
2 jam, didinginkan pada temperature kamar, ditambahkan 6 mL aquades, dibilas
tutup dan dinding botol. Kemudian didiamkan selama 24 jam, ditambahkan indicator
pp 1% sebanyak 3-4 tetes dan dititrasi dengan larutan KOH 0,5N.
Analisis bilangan iod
Bilangan iod ditentukan dengan menimbang sekitar 0,03-0,04 gram sampel,
kemudian dimasukkan kedalamlabu erlenmeyer, ditambahkan 10 mL kloroform,
sampel disimpan selama 30 menit di tempat gelap. Setelah itu ditambahkan 10 mL
larutan KI 15% dan 100 mL aquades, dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N
sampai terjadi perubahan warna menjadi kekuning-kuningan, kemudian ditambahkan
1-2 mL larutan amilum dan dititrasi kembali dengan larutan Na2S2O3 0,1 N sampai
larutan berubah menjadi jernih.
Analisis komponen minyak
Analisis komponen minyak biji karet menggunakan gas chromatographymass spectrometry (GC-MS).
b. Pembuatan Membran Poliuretan (adopsi dari Yang dkk, 2011)
Pembuatan membran poliuretan menggunakan metode ikatan silang dengan
cara mereaksikan minyak biji ketapang dengan heksametilen-1,6-diisosianat. Minyak
biji ketapang 4,55gram ditambah heksametilen-1,6-diisosianat variasi komposisi 1,
3, 4, 5 dan 7 gram, diaduk menggunakan magnetik stirrer pada suhu 90-100°C selama
60 menit, dicetak di dalam cawan petri, kemudian dicuring dalam oven pada suhu
165-170°C selama 8 jam. Setelah membran terbentuk, membrane kemudian disiram
dengan air yang mengalir dengan bantuan spatula.
c. Karakterisasi Membran Poliuretan
Proses filtrasi
Proses filtrasi dengan cara dead-end, menggunakan modul membrane
(rakitan). Membran dipasang pada modul, dimasukkan 50 mL air sumur sebagai
umpan ke dalam modul, tekanan dinaikkan perlahan-lahan sampai 20 bar, dihitung
volume permeat yang dihasilkan setelah 20 menit.
Penentuan konsentrasi umpan dan permeat
Penentuan konsentrasi mineral pada umpan dan permeat, menggunakan
atomic absorption spectrophotometry (AAS) (AA-6300).
Analisis gugus fungsi
Analisis gugus fungsi membran poliuretan menggunkan fourier transform
infrared (FTIR) (Agilentresolution pro cary 630 FTIR spectrometer).
Analisis termal
Analisis termal membran poliuretan menggunakan thermo gravimetric
analysis (TGA) (SDTQ600) dan differential thermal analysis (DTA) (SDT Q600).
Analisis mekanik
Kekuatan mekanik membran diuji dengan alat uji terik (Control computer
series 10-100 KN).
Analisis ketahanan kimia
Ketahanan kimia diuji dengan cara merendam membran pada beberapa
bahan kimia. Sampel membran poliuretan dipotong melingkar dengan diameter 2,3
cm, dikeringkan dalam oven pada suhu 1150C selama 15 menit, didinginkan dan
ditimbang sebagai berat awal (wt0), dimasukkan pada masing-masing larutan (NaCl
10%, KOH 3%, aquades, air sumur, H2SO4 3% dan methanol 25%), ditutup dan
disimpan selama 7 hari. Setelah 7 hari, sampel diambil, dicuci menggunakan
aquades, dikeringkan dalam oven pada suhu 1150C selama 15 menit, didinginkan dan
ditimbang (wt7).
DAFTAR PUSTAKA
Bakare, I.O., Okieimen, F.E., Pavithran, C., Abdul, H.P.S.K., Brahmakumar, M.
2010. Mechanical and Thermal Properties of Sisal Fiber-Reinforced Rubber
Seed Oil-Based Polyurethane Composites, Materialand Design, 31, 42744280.
Das, B., Konwar, U., Mandal, M., Karak, N. 2012. Sunflower Oil Based Biodegradable Hyperbranched Polyurethane Asa Thin Film Material, Industrial
Cropand Products,44,396-404.
Datta, J., Głowińka,E. 2014. Effect of Hydroxylated Soybean Oil and Bio- Based
Propanediol on the Structure and Thermal Properties of Synthesized BioPolyurethanes, Journal Industrial Crop and Products, 61, 84-91.
Marlina. 2007. Pemanfaatan Asam Lemak Bebas Teroksidasi dari Minyak Jarak
untuk Sintesis Membran Poluretan, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan,
6(2), 67-70.
Marlina. 2010. Sintesis Membran Poliuretan dari Karagenan dan 2,4 Toylulene
diisosianat, Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan, 7(3), 138-148.
Novia, Yuliyati, H., Yuliandhika, R.. 2009. Pemanfaatan Biji Karet Sebagai Semi
Drying Oil Dengan Metode Ekstraksi Menggunakan Pelarut n-Heksana, Jurnal
Teknik Kimia, 16(4), 1-10.
Yang, L.T., Shan,C.Z., Lan,C.D.,Yu,L.F., Quan, S.L.
2011. Thermal and
Mechanical Propertise of Polyurethane Rigid Foam Based on Epoxidized
Soybean Oil, Journal of Polymer and the Environment, 20, 230-236.
Zhang, M., Pan, H., Zhang, L., Hu, L., Zhou, Y. 2014. Study of the Mechanical,
Thermal Properties and Flam Retardancy of Rigid Polyurethane Foams
Prepared From Modified Castor- Oil-Based Polyols, Journal Industrial
Cropsand oducts, 59, 135-143.