Preparasi Dan Karakterisasi Plastik Konduktif Dengan Pemanfaatkan Limbah Kulit Singkong Dan Penambahan CuSO4

PREPARASI DAN KARAKTERISASIPLASTIK KONDUKTIF
DENGAN PEMANFAATAN LIMBAH KULIT SINGKONG
DAN PENAMBAHAN CuSO 4

SKRIPSI

MULIYATI
NIM :100801045

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

PREPARASIDAN KARAKTERISASIPLASTIK KONDUKTIF
DENGAN PEMANFAATAN LIMBAH KULIT SINGKONG
DAN PENAMBAHAN CuSO 4


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar
sarjana sains

MULIYATI
NIM :100801045

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul


: Preparasi Dan Karakterisasi Plastik Konduktif
Dengan Pemanfaatkan Limbah Kulit Singkong
Dan Penambahan CuSO 4

Kategori

: Skripsi

Nama

: Muliyati

Nomor Induk Mahasiswa

: 100801045

Program Studi

: Sarjana (S1) Fisika


Departemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan,

Oktober 2015

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,

Pembimbing 1,

Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si


Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc.

NIP. 197211152000121001

NIP. 196506171993031003

Disetujui Oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

Drs. Marhaposan Situmorang, Ph.D.
NIP. 195510301980131003

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PREPARASI DAN KARAKTERISASI PLASTIK KONDUKTIF
DENGANPEMANFAATKAN LIMBAH KULIT SINGKONG

DANPENAMBAHAN CuSO 4

SKRIPSI

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

Medan, 18 Agustus 2015

MULIYATI
NIM. 100801045

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul
“Preparasi dan Karakterisasi Plastik Konduktif dengan Pemanfaatan Limbah Kulit
Singkong dan Penambahan CuSO 4 . Dan tidak lupa, shalawat serta salam penulis

sampaikan kepada Rasulullah SAW sebagai teladan dan motivator sepanjang
masa sehingga penulis tetap dan sabar dalam meyelesaikan skripsi ini. Semoga
kita mendapatkan syafa’at beliau di hari akhir kelak. Aamiin ya Rabbal ‘alamiin.
Terimakasih penulis sampaikan kepada: Prof. Subhilar, Ph.d selaku Pj
Rektor USU, Dr. Sutarman selaku dekan FMIPA USU beserta jajarannya, Dr.
Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika FMIPA USU, Drs.
Syahrul Humaidi, M.S. selaku pembimbing 1 dan Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si
selaku pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing
dalam penyelesaian skripsi ini, Kedua orangtua yang senantiasa memberikan
dukungan baik moril maupun materil, Empat bersaudara (Maruli, Juariyah,
Bambang Susanto, Nurlia Lestari) yang senantiasa memberikan doa dan
semangat, Terimakasih kepada para Murobbiah selaku guru spiritual, Rekan-rekan
terbaik kuliah (Aini Fitri, Aini, Amal, Elsa, Maizal, Nia, Nisa, Rei, Sanah, Widia),
Sahabat-sahabat da’i (Titin, Fika K, Ayu, Isma, Saidah, Ami, Fika, Irma, Ica, Zati,
Ida, Siska, Yayang, Elsa, Sanah, Ardi, Adam, Asrul, Abdullah, Syahrial, Andi,
Fadhil, Riki, Syaiful), Keluarga di UKMI AL-Falak FMIPA USU (Abang, kakak
dan Adik-adik),Keluarga FSLDK Se-Indonesia. Semoga Allah yang Maha Kuasa
membalas semua kebaikan yang pernah ada.

Universitas Sumatera Utara


PREPARASI DAN KARAKTERISASI PLASTIK KONDUKTIF DENGAN
PEMANFAATAN LIMBAH KULIT SINGKONG DAN PENAMBAHAN
CuSO 4

Abstrak

Penelitian ini menyelidiki karakteristik plastik konduktif dengan bahan dasar pati
kulit umbi kayu dan bahan pengisi CuSO 4 . Variasi campuran adalah 95%:5%;
90%:10%; 85%:15%; 80%:20% dan 75%:25%. Gliserol digunakan untuk
mengubah material sesuai yang diinginkan (pemlastis) yang disebut plasticizer.
Metode yang digunakan dalam pembuatan material ini adalah melt intercalation.
Pengujian mekanik meliputi kuat tarik (Tensile Stranght) dan pemanjangan saat
putus (Elongation). Pengujian termal menggunakan DTA (Differentia Thermal
Analisis) serta pengujian konduktivitas material. Hasil karakterisasi menunjukkan
bahwa komposisi pati : CuSO 4 yang optimum yaitu 75%:25% memiliki nilai
konduktivitas 7,3 x 10-2S/m, nilai uji termal 410oC. Nilai kuat tarik optimum
terjadi pada komposisi 80%:20% dengan nilai 4,606 MPa.
Kata kunci: plastik konduktif, kulit umbi kayu, melt intercalation, DTA


Universitas Sumatera Utara

PREPARATION AND CHARACTERIZATION CONDUCTIVE PLASTIC
WITH THE USE OF WASTE LEATHER SINGKONG AND ADDITION
CuSO 4

Abstract

This study investigated the characteristics of conductive plastics with a basis of
starch tuber skin of wood and fillers CuSO 4 . Variations mix is 95 % : 5 % ; 90 %
: 10 % ; 85 % : 15 % ; 80 % : 20 % and 75 % : 25 % . Glycerol is used to change
the desired material (plasticizer). The method used in the manufacture of this
material is melt intercalation . Mechanical testing includes tensile strength
(Tensile Stranght) and elongation at break (elongation) . Thermal testing using the
DTA (Differentia Thermal Analysis) as well as testing the conductivity of the
material . The results showed that the composition of starch : CuSO 4 optimum is
75 % : 25 % have a conductivity value of 7.3 x 10-2S / m , the value of the thermal
test 410oC . Optimum tensile strength values occur in a composition of 80 % : 20
% to the value of 4,606 MPa .
Keywords : conductive plastic , wood tuber skin , melt intercalation , DTA


Universitas Sumatera Utara

Daftar Isi

Halaman
Persetujuan

i

Pernyataan

ii

Penghargaan

iii

Abstrak


iv

Abstract

v

Daftar Isi

vi

Daftar Tabel

viii

Daftar Gambar

ix

Daftar Lampiran


x

Bab 1 Pendahuluan
1.1. Latar Belakang

1

1.2. Rumusan Masalah

2

1.3. Batasan Masalah

3

1.4. Tujuan Penelitian

3

1.5. Manfaat Penelitian

4

Bab 2 Tinjauan Pustaka
2.1. Polimer

5

2.1.1. Umum

5

2.1.2. Sintesis Polimer

5

2.2. Polimer Alami

7

2.3. Plastik

7

2.4. Preparasi Film Plastik

8

2.4.1. Eksfolasi/adsorbsi

8

2.4.2. Polimerisasi In Situ Interkalasi

8

2.4.3. Interkalasi Larutan/Interkalasi Polimer dari Larutan

9

2.4.4. Melt Intercalation

9

2.5. Pati (Starch)

9

Universitas Sumatera Utara

2.5.1. Amilosa dan Amilopektin

10

2.5.2. Sumber Pati

11

2.5.3. Sifat-Sifat Pati

13

2.6. CuSO 4

13

2.7. Pembuatan Film Plastik (Pati- CuSO 4 )

14

2.8. Karakterisasi Plastik

15

2.8.1. Karakterisasi Sifat Fisis

15

2.8.2. Karakterisasi Sifat Mekanik

16

2.8.3. Karakterisasi Sifat Termal

16

2.8.4. Karakterisasi Sifat Listrik

17

Bab 3 Metodologi Penelitian
3.1. Tempat Penelitian

19

3.2. Peralatan dan Bahan

19

3.2.1. Peralatan

19

3.2.2. Bahan

20

3.3. Variabel Penelitian

20

3.3. Tahapan Penelitian

21

3.4. Prosedur Penelitian

22

Bab 4 Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Studi Kelayakan Pati Kulit Singkong dalam

23

Pembuatan Film Plastik
4.1.1. Hasil Persiapan Bahan

23

4.1.2. Material Film Plastik

24

4.2. Karakterisasi Sifat Fisis

24

4.3. Karakterisasi Sifat Mekanik

26

4.4. Karakterisasi Sifat Termal

28

4.5. Karakterisasi Sifat Listrik

29

Bab 5 Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan

31

5.2. Saran

31

Daftar Pustaka

32

Lampiran

34

Universitas Sumatera Utara

Daftar Tabel

Nomor

Judul

Tabel

Halaman

2.1

Sumber-sumber Pati

11

2.2

Karakterisasi Tembaga Dioksida

14

3.1

Persentase Komposisi Pati-CuSO 4

20

4.1

Data Hasil Pengukuran Densitas Material Film Plastik
CuSO 4

4.2

24

Data Hasil Pengukuran Kuat Tarik Film Plastik PatiCuSO 4

26

4.3

Data Hasil Analisis DTA

4.4

Data Hasil Pengukuran Konduktivitas Film Plastik PatiCuSO 4

30

Universitas Sumatera Utara

Daftar Gambar

Nomor

Judul

Gambar
2.1

Halaman

Perbedaan Celah Pita Konduktor, Semikonduktor dan
Isolator

6

2.2

Struktur Amilosa

10

2.3

Struktur Amilopektin

11

2.4

Kulit Singkong yang Diekstraksi Menjadi Pati

12

2.5

Posisi Sampel dan Pembanding

17

2.6

Skematis Alat Penguji Konduktivitas

18

3.1

Diagram Alir Pembuatan Plastik Konduktif Pati-CuSO 4

21

4.1

Grafik Hubungan antara Densitas Terhadap Variasi

25

Komposisi
4.2

Grafik Hubungan antara Kuat Tarik Variasi Komposisi

26

4.3

Grafik Hubungan antara Pemanjangan Saat Putus

27

Terhadap Variasi Komposisi
4.4

Grafik Hubungan antara MoE Terhadap Variasi

27

Komposisi
4.5

Variasi Komposisi 75%:25%

28

4.6

Grafik Hubungan antara Temperatur Eksoterm

29

Terhadap Variasi Komposisi
4.7

Grafik Hubungan antara Konduktivitas Listrik Terhadap

30

Variasi Komposisi

Universitas Sumatera Utara

Daftar Lampiran

Label

Judul

Halaman

A

Contoh Perhitungan

34

B

Data Hasil Pengukuran

37

C

Dokumentasi Penelitian

41

Universitas Sumatera Utara