Optimasi Berat Natrium Monokloroasetat dan Waktu Sintesis Karboksimetil Selulosa (CMC) Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elaeis guineensis jack)
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
SKRIPSI
MARTHA MARTINNI
110802004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
MARTHA MARTINNI
110802004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
PERSETUJUAN
Judul
: Optimasi Berat Natrium Monokloroasetat dan
Waktu Sintesis Karboksimetil Selulosa (CMC)
Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elaeis
guineensis jack)
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Skripsi
: Martha Martinni
: 110802004
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan
Universitas Sumatera Utara
Alam
Disetujui di :
Medan, Januari 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr.Cut Fatimah Zuhra, M.Si
NIP: 197405051999032001
Saharman Gea, Ph.D
NIP: 196811101999031001
Diketahui/Disetujui oleh:
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP: 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
PERNYATAAN
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan-ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2016
MARTHA MARTINNI
110802004
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat beriring salam
penulis haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga kita mendapat syafaatnya
kelak di hari akhir nanti.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Sutarman M.Sc selaku Dekan
MIPA, Bapak Saharman Gea, Ph. D selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Cut Fatimah
Zuhra, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah membantu dan memotivasi penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan
Nasution, M.S selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU dan kepada Bapak Drs. Albert
Pasaribu, M.Sc selaku sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Bapak Jamahir
Gultom, Ph.D, selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan saran dan
motivasi selama masa perkuliahan. Terima kasih juga kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen
yang telah memberikan ilmunya kepada penulis selama pendidikan.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Syaiful, S.pd dan
Ibunda Annisah, serta adik-adik penulis Nelly, Fierda, Erlin. Terima kasih atas segala kasih
sayang, pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada penulis.
Kepada seluruh keluarga, terima kasih atas segala doa dan dukungannya.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Saharman Gea, Ph.D selaku
Kepala Laboratorium Kimia Dasar, dan Kak Sri Rahayu, S.Si selaku Laboran Laboratorium
Kimia Dasar. Terima kasih atas segala fasilitas selama mengerjakan penelitian. Untuk
keluarga besar laboratorium Kimia Dasar, rekan-rekan stambuk 2010-2014, terima kasih atas
persaudaraan selama ini. Terkhusus untuk sahabat-sahabat penulis, Paulina Auliya Lubis,
Suci Aisyah, Suci Laila, Sakinah, Hendra, Riski, Riana, Friska, Dewi, Tohar, Isti, dan Saleh,
terima kasih telah menjadi keluarga untuk penulis selama pendidikan ini dan terma kasih atas
persahabatan yang tulus ini. Kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2011, terima kasih
atas segala doa dan kekompakannya.
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala kebaikan yang
telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal ‘Alamiin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang optimasi berat natrium monokloroasetat dan waktu
sintesis karboksimetil selulosa (CMC) dari tandan kosong kelapa sawit (Elaeis guineensis
jack). Penelitian ini dilakukan melalui dua tahapan, yaitu proses isolasi α-selulosa dari serbuk
tandan kosong kelapa sawit, dan proses sintesis selulosa dengan penambahan α-selulosa
menggunakan NaOH 40 %, serta natrium monokloroasetat dengan variasi berat 5, 6, 7, 8, dan
9 g pada suhu 60 oC dan asam asetat glasial untuk menetralkan pH. Karakterisasi α-selulosa
dan CMC menggunakan Fourier Transform Infra-Red. Analisis derajat substitusi
menggunakan metode titrasi asam basa. Analisis viskositas menggunakan Viskosimeter
Otswald. Dari data FTIR CMC menunjukkan puncak serapan gugus O-H pada 3425 cm-1 ,
dan C-O pada 1072 cm-1 serta C=O pada 1573 cm-1. Analisis derajat substitusi terhadap
variasi Berat natrium monokloroasetat: α-selulosa adalah 5:5, 5:6, 5;7, 5:8, dan 5:9. Serta
memvariasikan waktu sintesis CMC yaitu 1, 2, 3, 4, dan 5 jam. Kondisi optimum reaksi
sintesis karboksimetil selulosa dari TKKS pada penambahan 7 g natrium monokloroasetat
dan menggunakan 3 jam waktu reaksi. CMC yang dihasilkan mempunyai derajat substitusi
0,84. Maka dari analisa derajat substitusi CMC ini bisa diaplikasikan untuk bahan makanan.
Kata kunci: Tandan kosong kelapa sawit, karboksimetil selulosa, derajat substitusi.
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
OPTIMIZATION WEIGHT AND TIME SYNTHESIS OF SODIUM
MONOKLOROASETAT CARBOXYMETHYL CELLULOSE
(CMC) BUNCH OF EMPTY PALM (Elaeis guineensis jack)
ABSTRACT
Has done research on weight optimization and synthesis time monokloroasetat sodium
carboxymethyl cellulose (CMC) from empty fruit bunches of oil palm (Elaeis guineensis
jack). This study was conducted in two phases, namely the isolation of α-cellulose powder
empty fruit bunches of oil palm, and the process of synthesis of cellulose with the addition of
α-cellulose using NaOH 40%, and sodium monokloroasetat the weight variation 5, 6, 7, 8,
and 9 g at a temperature of 60 °C and glacial acetic acid to neutralize the pH. To characterize
α-cellulose and CMC using Fourier Transform Infra-Red. Analysis of the degree of
substitution using acid-base titration method. Analysis of viscosity using a viscometer
Otswald. FTIR data from CMC showed an OH group absorption peak at 3425 cm-1, and CO
at 1072 cm-1 and C=O at 1573 cm-1. Analysis of the degree of substitution of the variations in
weight of sodium monokloroasetat: α-cellulose is 5: 5, 5: 6, 5; 7, 5: 8 and 5: 9. As well as
varying the time the synthesis of CMC ie 1, 2, 3, 4, and 5 hours. The optimum conditions
carboxymethyl cellulose synthesis reaction of TKKS the addition of 7 g of sodium
monokloroasetat and use 3 hours of reaction time. The resulting CMC has a degree of
substitution of 0.84. Thus the analysis of the degree of substitution of CMC can be applied to
groceries.
Keywords: oil palm empty bunches, carboxymethyl cellulose, the degree of substitution.
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Pembatasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1.7. Metodologi Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Kelapa Sawit
2.2. Tandan Kosong Kelapa Sawit
2.3. Selulosa
2.4. Lignin
2.5. Hemiselulosa
2.6. Karboksimetil Selulosa
2.6.1 Derajat Substitusi Karboksimetil Selulosa
2.6.2 Sintesis Karboksimetil Selulosa
2.6.3 Kegunaan Karboksimetil Selulosa
2.6.4 Sifat-Sifat CMC
2.6.5 Karakterisasi Karboksimetil Selulosa
2.6.5.1 Spektroskopi IR
2.6.5.2 Derajat Substitusi
2.6.5.3 Ph
2.6.5.4 Viskositas
ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xii
xiii
1
3
3
4
4
4
4
6
8
8
10
12
13
14
15
16
16
17
17
18
18
19
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
Bab 3.
Bab 4.
Metode Penelitian
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1 Pembuatan Pereaksi
3.3.2 Isolasi Nanokristal Selulosa dari TKKS
3.3.3 Karakterisasi
3.3.3.1 Uji Penentuan DS
3.3.3.2 Pengukuran Viskositas Larutan CMC
3.3.3.3 AnalisisVarians
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1 Preparasi Sampel TKKS
3.4.2 Isolasi α-selulosa dari TKKS
3.4.3 Pembuatan CMC dari α-selulosa
3.4.4 Penentuan Derajat Substitusi
20
20
21
21
22
24
24
25
25
28
28
29
30
31
Hasil Dan Pembahasan
4.1 HasilPenelitian
4.1.1 Hasil Isolasi α-selulosa dari TKKS
4.1.2 Hasil Analisis Gugus Fungsi α-selulosa
Menggunakan FT-IR
4.1.3 Hasil Sintesis Karboksimetil Selulosa
Dengan Penambahan α-selulosa TKKS
4.1.4 Hasil Analisis Derajat Substitusi
4.1.5 Hasil Analisis Gugus Fungsi CMC
Menggunakan FTIR
4.1.6 Hasil Viskositas CMC
32
32
33
34
34
35
36
4.2 Pembahasan
4.2.1 Hasil Isolasi α-selulosa dari TKSS
4.2.2 Analisa Gugus Fungsi dengan Menggunakan
FT-IR
4.2.3 Sintesis CMC dengan penambahan α-selulosa
TKKS
4.2.4 Hasil Analisa Variasi (ANAVA) Berat
Monkloroasetat Terhadap DS
4.2.5 Hasil Analisa Variasi (ANAVA) Waktu
Sintesis CMC Terhadap DS
4.2.6 Optimasi Berat Monokloroasetat Terhadap DS
4.2.7 Optimasi Waktu Reaksi Sintesis CMC Terhadap
DS
4.2.8 Analisa Gugus Fungsi CMC dengan
Menggunakan FT-IR
4.2.9 Analisa Kualitatif pada CMC
4.2.10 PenentuanViskositas CMC
37
38
38
40
40
41
42
43
43
43
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
Bab 5.
KESIMPULAN Dan SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
44
45
49
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
2.1
Komposisi Kimiawi TKKS
8
2.2
Kegunaan CMC dari berbagai produk
16
2.3
Serapan inframerah senyawa CMC
17
2.4
Nilai derajat substitusi berdasarkan pengaplikasianya
18
4.1
Bilangan Gelombang Dari Berbagai Gugus Fungsi pada α-selulosa
33
4.2
Hasil CMC dari Variasi Berat Monokloroasetat
34
4.3
Variasi Berat Monokloroasetat Terhadap Derajat Substitusi
34
4.4
Variasi Waktu Sintesis CMC Terhadap Derajat Substitusi
35
4.5
Bilangan Gelombang Dari Berbagai Gugus Fungsi Pada CMC
35
4.6
Data Viskositas CMC
36
4.7
Data Viskositas Reduksi Terhadap Konsentrasi
36
4.8
Variasi Berat Monokloroasetat Terhadap Derajat Substitusi
40
4.9
Variasi Waktu Sintesis CMC Terhadap Derajat Substitusi
40
4.10
Uji Kualitatif Pada CMC
43
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
2.1
Tandan Kosong Kelapa Sawit
7
2.2
Struktur Kimia Selulosa
9
2.3
Struktur Kimia Lignin
11
2.4
Struktur Hemiselulosa
13
2.5
Struktur karboksimetil selulosa
14
4.1
α- Selulosa yang Diisolasi dari TKKS
32
4.2
Spektrum FTIR dari α- Selulosa
33
4.3
Spektrum FTIR dari CMC
35
4.4
Mekanisme Reaksi α-selulosa Dengan Asam Monokloroasetat
39
4.5
Grafik Berat Natrium Monokloroasetat Terhadap Derajat Substitusi
41
4.6
Grafik Waktu Reaksi Sintesis CMC Terhadap Derajat Substitusi
42
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR SINGKATAN
ANAVA
= Analisa Varians
CMC
= Carboxymethyle Cellulose
CPO
= Crude Palm Oil
DP
= Derajat Polimerisasi
DS
= Derajat Substitusi
TBS
= Tandan Buah Segar
TKKS
= Tandan Kosong Kelapa Sawit
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran
1.
TKKS
50
2.
Serbuk α-Selulosa
50
3.
Serbuk CMC
50
4.
Analisa Derajat Substitusi
50
5.
Spektrum FT-IR α-Selulosa
51
6.
Spektrum FT-IR CMC
52
7.
Perhitungan Derajat Substitusi
53
8.
Data Hasil Anava Berat Monokloroasetat
54
Terhadap Derajat Substitusi
9.
Data Hasil Anava Waktu Sintesis CMC
54
Terhadap Derajat Substitusi
10.
Perhitungan Nilai Viskositas (η)
54
Universitas Sumatera Utara
Departmen Kimia
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
SKRIPSI
MARTHA MARTINNI
110802004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
MARTHA MARTINNI
110802004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
PERSETUJUAN
Judul
: Optimasi Berat Natrium Monokloroasetat dan
Waktu Sintesis Karboksimetil Selulosa (CMC)
Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elaeis
guineensis jack)
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Skripsi
: Martha Martinni
: 110802004
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan
Universitas Sumatera Utara
Alam
Disetujui di :
Medan, Januari 2016
Komisi Pembimbing:
Pembimbing 2,
Pembimbing 1,
Dr.Cut Fatimah Zuhra, M.Si
NIP: 197405051999032001
Saharman Gea, Ph.D
NIP: 196811101999031001
Diketahui/Disetujui oleh:
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP: 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
PERNYATAAN
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan-ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2016
MARTHA MARTINNI
110802004
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan
karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat beriring salam
penulis haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga kita mendapat syafaatnya
kelak di hari akhir nanti.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Drs. Sutarman M.Sc selaku Dekan
MIPA, Bapak Saharman Gea, Ph. D selaku dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Cut Fatimah
Zuhra, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah membantu dan memotivasi penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan
Nasution, M.S selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU dan kepada Bapak Drs. Albert
Pasaribu, M.Sc selaku sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Bapak Jamahir
Gultom, Ph.D, selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan saran dan
motivasi selama masa perkuliahan. Terima kasih juga kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen
yang telah memberikan ilmunya kepada penulis selama pendidikan.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Syaiful, S.pd dan
Ibunda Annisah, serta adik-adik penulis Nelly, Fierda, Erlin. Terima kasih atas segala kasih
sayang, pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada penulis.
Kepada seluruh keluarga, terima kasih atas segala doa dan dukungannya.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Saharman Gea, Ph.D selaku
Kepala Laboratorium Kimia Dasar, dan Kak Sri Rahayu, S.Si selaku Laboran Laboratorium
Kimia Dasar. Terima kasih atas segala fasilitas selama mengerjakan penelitian. Untuk
keluarga besar laboratorium Kimia Dasar, rekan-rekan stambuk 2010-2014, terima kasih atas
persaudaraan selama ini. Terkhusus untuk sahabat-sahabat penulis, Paulina Auliya Lubis,
Suci Aisyah, Suci Laila, Sakinah, Hendra, Riski, Riana, Friska, Dewi, Tohar, Isti, dan Saleh,
terima kasih telah menjadi keluarga untuk penulis selama pendidikan ini dan terma kasih atas
persahabatan yang tulus ini. Kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2011, terima kasih
atas segala doa dan kekompakannya.
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala kebaikan yang
telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal ‘Alamiin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
OPTIMASI BERAT NATRIUM MONOKLOROASETAT DAN WAKTU
SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) DARI TANDAN
KOSONG KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis jack)
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang optimasi berat natrium monokloroasetat dan waktu
sintesis karboksimetil selulosa (CMC) dari tandan kosong kelapa sawit (Elaeis guineensis
jack). Penelitian ini dilakukan melalui dua tahapan, yaitu proses isolasi α-selulosa dari serbuk
tandan kosong kelapa sawit, dan proses sintesis selulosa dengan penambahan α-selulosa
menggunakan NaOH 40 %, serta natrium monokloroasetat dengan variasi berat 5, 6, 7, 8, dan
9 g pada suhu 60 oC dan asam asetat glasial untuk menetralkan pH. Karakterisasi α-selulosa
dan CMC menggunakan Fourier Transform Infra-Red. Analisis derajat substitusi
menggunakan metode titrasi asam basa. Analisis viskositas menggunakan Viskosimeter
Otswald. Dari data FTIR CMC menunjukkan puncak serapan gugus O-H pada 3425 cm-1 ,
dan C-O pada 1072 cm-1 serta C=O pada 1573 cm-1. Analisis derajat substitusi terhadap
variasi Berat natrium monokloroasetat: α-selulosa adalah 5:5, 5:6, 5;7, 5:8, dan 5:9. Serta
memvariasikan waktu sintesis CMC yaitu 1, 2, 3, 4, dan 5 jam. Kondisi optimum reaksi
sintesis karboksimetil selulosa dari TKKS pada penambahan 7 g natrium monokloroasetat
dan menggunakan 3 jam waktu reaksi. CMC yang dihasilkan mempunyai derajat substitusi
0,84. Maka dari analisa derajat substitusi CMC ini bisa diaplikasikan untuk bahan makanan.
Kata kunci: Tandan kosong kelapa sawit, karboksimetil selulosa, derajat substitusi.
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
OPTIMIZATION WEIGHT AND TIME SYNTHESIS OF SODIUM
MONOKLOROASETAT CARBOXYMETHYL CELLULOSE
(CMC) BUNCH OF EMPTY PALM (Elaeis guineensis jack)
ABSTRACT
Has done research on weight optimization and synthesis time monokloroasetat sodium
carboxymethyl cellulose (CMC) from empty fruit bunches of oil palm (Elaeis guineensis
jack). This study was conducted in two phases, namely the isolation of α-cellulose powder
empty fruit bunches of oil palm, and the process of synthesis of cellulose with the addition of
α-cellulose using NaOH 40%, and sodium monokloroasetat the weight variation 5, 6, 7, 8,
and 9 g at a temperature of 60 °C and glacial acetic acid to neutralize the pH. To characterize
α-cellulose and CMC using Fourier Transform Infra-Red. Analysis of the degree of
substitution using acid-base titration method. Analysis of viscosity using a viscometer
Otswald. FTIR data from CMC showed an OH group absorption peak at 3425 cm-1, and CO
at 1072 cm-1 and C=O at 1573 cm-1. Analysis of the degree of substitution of the variations in
weight of sodium monokloroasetat: α-cellulose is 5: 5, 5: 6, 5; 7, 5: 8 and 5: 9. As well as
varying the time the synthesis of CMC ie 1, 2, 3, 4, and 5 hours. The optimum conditions
carboxymethyl cellulose synthesis reaction of TKKS the addition of 7 g of sodium
monokloroasetat and use 3 hours of reaction time. The resulting CMC has a degree of
substitution of 0.84. Thus the analysis of the degree of substitution of CMC can be applied to
groceries.
Keywords: oil palm empty bunches, carboxymethyl cellulose, the degree of substitution.
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
Bab 1.
Bab 2.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Pembatasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1.7. Metodologi Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Kelapa Sawit
2.2. Tandan Kosong Kelapa Sawit
2.3. Selulosa
2.4. Lignin
2.5. Hemiselulosa
2.6. Karboksimetil Selulosa
2.6.1 Derajat Substitusi Karboksimetil Selulosa
2.6.2 Sintesis Karboksimetil Selulosa
2.6.3 Kegunaan Karboksimetil Selulosa
2.6.4 Sifat-Sifat CMC
2.6.5 Karakterisasi Karboksimetil Selulosa
2.6.5.1 Spektroskopi IR
2.6.5.2 Derajat Substitusi
2.6.5.3 Ph
2.6.5.4 Viskositas
ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xii
xiii
1
3
3
4
4
4
4
6
8
8
10
12
13
14
15
16
16
17
17
18
18
19
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
Bab 3.
Bab 4.
Metode Penelitian
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1 Pembuatan Pereaksi
3.3.2 Isolasi Nanokristal Selulosa dari TKKS
3.3.3 Karakterisasi
3.3.3.1 Uji Penentuan DS
3.3.3.2 Pengukuran Viskositas Larutan CMC
3.3.3.3 AnalisisVarians
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1 Preparasi Sampel TKKS
3.4.2 Isolasi α-selulosa dari TKKS
3.4.3 Pembuatan CMC dari α-selulosa
3.4.4 Penentuan Derajat Substitusi
20
20
21
21
22
24
24
25
25
28
28
29
30
31
Hasil Dan Pembahasan
4.1 HasilPenelitian
4.1.1 Hasil Isolasi α-selulosa dari TKKS
4.1.2 Hasil Analisis Gugus Fungsi α-selulosa
Menggunakan FT-IR
4.1.3 Hasil Sintesis Karboksimetil Selulosa
Dengan Penambahan α-selulosa TKKS
4.1.4 Hasil Analisis Derajat Substitusi
4.1.5 Hasil Analisis Gugus Fungsi CMC
Menggunakan FTIR
4.1.6 Hasil Viskositas CMC
32
32
33
34
34
35
36
4.2 Pembahasan
4.2.1 Hasil Isolasi α-selulosa dari TKSS
4.2.2 Analisa Gugus Fungsi dengan Menggunakan
FT-IR
4.2.3 Sintesis CMC dengan penambahan α-selulosa
TKKS
4.2.4 Hasil Analisa Variasi (ANAVA) Berat
Monkloroasetat Terhadap DS
4.2.5 Hasil Analisa Variasi (ANAVA) Waktu
Sintesis CMC Terhadap DS
4.2.6 Optimasi Berat Monokloroasetat Terhadap DS
4.2.7 Optimasi Waktu Reaksi Sintesis CMC Terhadap
DS
4.2.8 Analisa Gugus Fungsi CMC dengan
Menggunakan FT-IR
4.2.9 Analisa Kualitatif pada CMC
4.2.10 PenentuanViskositas CMC
37
38
38
40
40
41
42
43
43
43
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
Bab 5.
KESIMPULAN Dan SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
Daftar Pustaka
Lampiran
44
45
49
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
2.1
Komposisi Kimiawi TKKS
8
2.2
Kegunaan CMC dari berbagai produk
16
2.3
Serapan inframerah senyawa CMC
17
2.4
Nilai derajat substitusi berdasarkan pengaplikasianya
18
4.1
Bilangan Gelombang Dari Berbagai Gugus Fungsi pada α-selulosa
33
4.2
Hasil CMC dari Variasi Berat Monokloroasetat
34
4.3
Variasi Berat Monokloroasetat Terhadap Derajat Substitusi
34
4.4
Variasi Waktu Sintesis CMC Terhadap Derajat Substitusi
35
4.5
Bilangan Gelombang Dari Berbagai Gugus Fungsi Pada CMC
35
4.6
Data Viskositas CMC
36
4.7
Data Viskositas Reduksi Terhadap Konsentrasi
36
4.8
Variasi Berat Monokloroasetat Terhadap Derajat Substitusi
40
4.9
Variasi Waktu Sintesis CMC Terhadap Derajat Substitusi
40
4.10
Uji Kualitatif Pada CMC
43
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
2.1
Tandan Kosong Kelapa Sawit
7
2.2
Struktur Kimia Selulosa
9
2.3
Struktur Kimia Lignin
11
2.4
Struktur Hemiselulosa
13
2.5
Struktur karboksimetil selulosa
14
4.1
α- Selulosa yang Diisolasi dari TKKS
32
4.2
Spektrum FTIR dari α- Selulosa
33
4.3
Spektrum FTIR dari CMC
35
4.4
Mekanisme Reaksi α-selulosa Dengan Asam Monokloroasetat
39
4.5
Grafik Berat Natrium Monokloroasetat Terhadap Derajat Substitusi
41
4.6
Grafik Waktu Reaksi Sintesis CMC Terhadap Derajat Substitusi
42
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR SINGKATAN
ANAVA
= Analisa Varians
CMC
= Carboxymethyle Cellulose
CPO
= Crude Palm Oil
DP
= Derajat Polimerisasi
DS
= Derajat Substitusi
TBS
= Tandan Buah Segar
TKKS
= Tandan Kosong Kelapa Sawit
Universitas Sumatera Utara
Bahan Seminar Hasil
Departmen Kimia
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
Lampiran
1.
TKKS
50
2.
Serbuk α-Selulosa
50
3.
Serbuk CMC
50
4.
Analisa Derajat Substitusi
50
5.
Spektrum FT-IR α-Selulosa
51
6.
Spektrum FT-IR CMC
52
7.
Perhitungan Derajat Substitusi
53
8.
Data Hasil Anava Berat Monokloroasetat
54
Terhadap Derajat Substitusi
9.
Data Hasil Anava Waktu Sintesis CMC
54
Terhadap Derajat Substitusi
10.
Perhitungan Nilai Viskositas (η)
54
Universitas Sumatera Utara