Sintesis Selulosa Sitrat dari Selulosa Daun Nenas (Ananas comosus (L)Merr ) Melalui Reaksi Esterifikasi dengan Asam Sitrat Sebagai Pengadsorpsi Ion Kadmium (Cd2+)

SINTESIS SELULOSA SITRAT DARI SELULOSA DAUN NENAS
(Ananascomosus (L) Merr) MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI
DENGAN ASAM SITRAT SEBAGAI PENGADSORPSI
ION KADMIUM (Cd2+)

SKRIPSI

SEVTY RAGUSTINA SURBAKTI
120802041

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTASMATEMATIKA DAN ILMUPENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

SINTESIS SELULOSA SITRAT DARI SELULOSA DAUN NENAS
(Ananascomosus (L) Merr)MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI DENGAN
ASAM SITRAT SEBAGAI PENGADSORPSI
ION KADMIUM (Cd2+)


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

SEVTY RAGUSTINA SURBAKTI
120802041

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

PERNYATAAN

SINTESIS SELULOSA SITRAT DARI SELULOSA DAUN NENAS (Ananas
comosus (L)Merr )MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI DENGAN ASAM
SITRAT SEBAGAI PENGADSORPSI ION KADMIUM (Cd2+)

SKRIPSI


Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Juni 2016

SEVTY RAGUSTINA SURBAKTI
120802041

PERSETUJUAN

Judul

Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa
Program
Departemen

Fakultas

: Sintesis Selulosa Sitrat dari Selulosa Daun Nenas
(Ananas comosus (L)Merr ) Melalui Reaksi
Esterifikasi dengan Asam Sitrat Sebagai Pengadsorpsi
Ion Kadmium (Cd2+)
: Skripsi
: Sevty Ragustina Surbakti
: 120802041
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika
dan
Ilmu
Pengetahuan
Alam
(MIPA)Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, Juni 2016


KomisiPembimbing :
Pembimbing II

Pembimbing I

Dr. Mimpin Ginting, M.S
NIP. 195510131986011001

Dr. Adil Ginting, M.Sc
NIP.195307041980031002

Diketahui/ Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S
NIP. 195408301985032001

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus sumber segala
kasih sebab atas berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi ini dengan baik.Dalam pelaksanaan hingga
penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, dukungan
maupun motivasi dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini dengan segala
kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Adil Ginting, M.Sc sebagai pembimbing I dan Bapak Dr. Mimpin
Ginting, M.S sebagai pembimbing II yang dengan sabar telah memberikan
bimbingan dan saran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
2. Ibu Dr. Rumondang Bulan, M.S dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc sebagai
Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU serta kepada Bapak Dr.
Firman Sebayang, M.S selaku dosen PA penulis dan kepada semua staff dosen
Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Bapak Prof. Dr. Jamaran Kaban, M.Sc selaku Ketua bidang Kimia Organik
FMIPA USU.
4. Kepala Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Bapak Dr. Mimpin Ginting,
M.S beserta Dosen dan Staff Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU.
5. Rekan - rekan Asisten Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU ( Bg Daniel,
Bg Bernard, Bg Hotlan, Bg Lianta, Kak Yulia, Kak Friska, Kak Oes, Hardy,
Eben, Deasy, Lois, May, Yeski)

6. Saudara Kelompok Belajar (Deasy, Laura, Harpina, Juwita, Defrista, Novi T,
Mega)
7. Teman-teman Stambuk 2012 beserta adik- adik stambuk 2013, 2014, 2015 yang
tidak dapat disebutkan namanya satu per satu
8. Saudara Kelompok kecil “EKLESIA”, Teman IMKA “Merga Silima”, Teman
Permata “Lau Meciho”
9. Pihak yang tidak disebutkan namun dengan tulus membantu penulis dalam
menyelesaikan penulisan skripsi ini.
Secara khusus, penulis mengenang Alm.Ayah tercinta (Swasta Surbakti) atas jasajasa beliau mendidik dan membesarkan penulis dan mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada Ibu tercinta (Ely Berti Br Sembiring) yang senantiasa
memberikan doa atas dukungan moril dan materil hingga akhirnya penulis
menyelesaikan studi. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada adik penulis:
Jimmy Surbakti dan Erwina Surbakti yang telah memberikan doa dan motivasi dalam
menyelesaikan skripsi ini.Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan.Kiranya Kasih Kristus
menaungi kita semua.
Penulis

SINTESIS SELULOSA SITRAT DARI SELULOSA DAUN NENAS (Ananas
comosus (L)Merr )MELALUI REAKSI ESTERIFIKASI DENGAN ASAM

SITRAT SEBAGAI PENGADSORPSI ION KADMIUM (Cd2+)

ABSTRAK
Selulosa dari daun nenas diisolasi lalu diesterifikasi menggunakan asam sitrat
membentuk selulosa sitrat. Terbentuknya selulosa sitrat dari hasil esterifikasi selulosa
dengan asam sitrat pada hasil analisis spektroskopi FT-IR menunjukkan adanya
vibrasi gugus C=O pada daerah bilangan gelombang 1729 cm-1 dan didukung oleh
vibrasi gugus O-H pada daerah bilangan gelombang 3337 cm-1. Hasil analisis
morfologi menggunakan SEM juga menunjukkan perubahan morfologi menjadi lebih
besar dan kasar. Pengujian daya adsorpsi terhadap ion Cd2+ (pada konsentrasi 100,
200, 300, 400, dan 500 ppm) menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA)
menunjukkan penyerapan optimum selulosa terdapat pada konsentrasi 200 ppm yakni
menyerap sebesar 14,7143 %, dan penyerapan optimum selulosa sitrat pada
konsentrasi 100 ppm yakni menyerap sebesar 74,7872 %.
Kata Kunci : Selulosa, Esterifikasi, Selulosa Sitrat, Adsorpsi

SYNTHESIS CITRIC CELLULOSE FROM CELLULOSE OF PINEAPPLE’S
LEAVES THROUGH ESTERIFICATION REACTION WITH CITRIC
ACIDAS AN ADSORBENT ONCADMIUM IONS (Cd2+)


ABSTRACT

Cellulose from pineapple’s leaves was isolated then esterificated with citric acid gave
citric cellulose. The result of FT-IR spectroscopy in the forming of citric cellulose
from esterification of cellulose with citric acid showed that C=O vibration in the
region 1729 cm-1 and in the 3337 cm-1 region attributed to vibration of O-H group.
Morphological analysis using SEM showed to be bigger and crude at their structure.
Their adsorption capability for Cd2+ ions (at concentrations of 100, 200, 300, 400, and
500 ppm) have been investigated and the maximum sorption of cellulose indicated at
concentration 200 ppm, about 23,1046 %, and the maximum sorption of citric
cellulose at concentration 100 ppm about 96,4350 %.
Keywords :Cellulose, Esterification, Citric Cellulose , Adsorption

DAFTAR ISI

Halaman
Pernyataan
Persetujuan
Penghargaan
Abstrak

Abstract
Daftar Isi
Daftar Gambar
Daftar Tabel
Daftar Singkatan
Daftar Lampiran
Bab 1. 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
Bab 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Daun Nenas (Ananas comosus (L) Merr)
2.2. Selulosa
2.3. Asam Sitrat
2.4. Esterifikasi
2.5. Esterifikasi Selulosa

2.5.1 Selulosa Xantate
2.5.2 Selulosa Nitrat
2.5.3 Selulosa Asetat
2.5.4 Selulosa Sulfat
2.5.5 Selulosa Fenil Karbamat
2.6. Adsorpsi
2.7. Logam Kadmium (Cd)
Bab 3. METODE PENELITIAN
3.1. Alat – Alat Penelitian
3.2. Bahan – Bahan Penelitian
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Pembuatan Pereaksi

ii
iii
iv
v
vi
vii
ix

x
xi
xii

1
2
3
3
3
3
4

5
7
10
11
12
13
14
14
15
15
16
17

19
19
20

3.3.2.
3.3.3.
3.3.4.
3.3.5.
3.3.6.

Preparasi Sampel
Isolasi α-Selulosa dari Serbuk Daun Nenas
Sintesis Selulosa Sitrat
Karakterisasi Hasil Reaksi
Perlakuan dan Analisis Penyerapan Ion Cd2+

3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Preparasi Sampel
3.4.2. Isolasi α-Selulosa dari serbuk Daun Nenas
3.4.3. Sintesis Selulosa Sitrat
3.4.4. Perlakuan dan Analisis Penyerapan Logam Cd2+

Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Hasil Analisis Gugus Fungsi Menggunakan
Spektrofotometer FT-IR
4.1.2. Hasil Analisis Morfologi Menggunakan SEM
(Scanning Electron Microscopic)
4.1.3. Hasil Analisis Adsorbsi Ion Logam Cd2+
Menggunakan SSA (Spektrofotometer Serapan Atom)
4.2. Pembahasan
4.2.1. Isolasi α-Selulosa dari Daun Nenas
4.2.2. Esterifikasi Selulosa dengan Asam Sitrat
4.2.3. Analisis Morfologi dengan SEM (Scanning
Electron Microscopy)
4.2.4. Penentuan Derajat Substitusi (DS)
4.2.5. Analisis Adsorpsi Ion Logam Cd2+ Menggunakan SSA
(Spektrofotometer Serapan Atom)

22
22
22
23
24

26
27
28
29

32
34
35
37
38
40
40
41

Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

45
45

Daftar Pustaka
Lampiran

46
49

DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10

Judul

Tanaman Nenas (Ananas comosus (L) Merr)
Struktur Selulosa
Struktur Asam Sitrat
Ester Selulosa-asetat
Reaksi Pembentukan Selulosa Fenil Karbamat
Spektrum FT-IR Selulosa
Spektrum FT-IR Selulosa Sitrat
SEM dari Selulosa :
(a) perbesaran 250x dan (b) perbesaran 500x
SEM dari Selulosa Sitrat :
(a) perbesaran 250x dan (b) perbesaran 500x
Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Cd2+
Reaksi Pembentukan Selulosa sitrat melalui Esterifikasi
Selulosa
Kurva Daya Serap Selulosa
Kurva Daya Serap Selulosa Sitrat
Pengikatan ion kadmium dengan Selulosa
Pengikatan ion Kadmium dengan Selulosa Sitrat

Halaman

5
9
11
14
15
31
32
34
34
35
39
41
42
43
44

DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
2.1
3.1
4.1
4.2
4.3
4.4

Judul

Komposisi Kimia Serat Daun Nenas
Cek Alat SSA
Data Absorbansi Larutan Seri Standar Ion Kadmium (Cd2+)
Waktu Kontak Adsorbsi Terhadap Ion Cd2+
Hasil Pengukuran Absorpsi selulosa dengan SSA
Hasil Pengukuran Absorpsi selulosa sitrat dengan SSA

Halaman

6
24
35
36
36
37

DAFTAR SINGKATAN

FT-IR
SEM
SSA

= Fourier Transform – Infra Red
= Scanning Electron Microscopic
= Spektrofotometer Serapan Atom

DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran
1.
2.
3.

Judul

Perhitungan Larutan Standar
Perhitungan Daya Serap (%) Zat Hasil Reaksi
Hasil SEM α-Selulosa Pembanding

Halaman

49
50
52