Pembuatan Natrium Karboksimetil Selulosa Dari Sekam Padi (Oryza sativa Linn)
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL
SELULOSA DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
SKRIPSI
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL
SELULOSA DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL SELULOSA
DARI SEKAM PADI (Oryza zativa L.)
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 23 April 2016
Pembimbing I,
Panitia
Penguji,
Panitia
Penguji,
Prof. Dr. Karsono,
UripHarahap,
Apt. Apt
195301011983031004
NIP 195409091982011001
Prof.Prof. SumadioHadisahputra,
Apt.
Dr. Julia Reveny, M.Si.,Apt.
NIP NIP
1 195807101986012001
11281983031002
Pembimbing II,
Prof. Dr. Karsono, Apt.
NIP 195409091982011001
Dr. Sumaiyah, S.Si., M.Si., Apt.
NIP 197712262008122002
Drs. Suryanto, M.Si., Apt.
NIP 196106191991031001
T. Ismanelly Hanum, S.Si, M.Si., Apt
NIP 197512082009122002
Medan,
Juli 2016
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Dr. Masfria, M.S., Apt.
NIP 195707231986012001
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala
limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Pembuatan Natrium
Karboksimetil Selulosa Dari Sekam Padi (Oryza sativa Linn)”. Skripsi ini
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada
Fakultas Farmasi Unversitas Sumatera Utara.
Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak
Prof. Dr. Karsono, Apt., dan Ibu Dr. Sumaiyah, M.Si., Apt., selaku pembimbing
yang telah membimbing dan memberi petunjuk serta saran-saran selama
penelitian hingga selesainya skripsi ini. Kepada Ibu Pejabat Dekan Fakultas
Farmasi Dr. Masfria, M.S., Apt., dan Ibu Wakil Dekan I Prof. Dr. Julia Reveny,
M.Si., Apt., yang telah memberikan fasilitas, sehingga penulis dapat
menyelesaikan pendidikan. Kepada Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt.,
selaku ketua Program Ektensi Sarjana Farmasi USU Medan. Kepada Ibu Prof. Dr.
Julia Reveny, M.Si., Apt., Bapak Drs. Suryanto, M.Si., Apt., Ibu T. Ismanelly
Hanum, S.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran dan
arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada Bapak Edy
Suwarso, S.U., Apt. selaku pembimbing akademik yang telah membimbing
selama masa perkuliahan hingga selesai. Kepada Bapak dan Ibu staff pengajar
Fakultas Farmasi USU atas ilmu dan pendidikan yang telah diberikan. Kepada Ibu
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., selaku kepala Laoratorium Fitokimia
Fakultas Farmasi USU yang telah memberikan izin dan fasilitas selama
melakukan penelitian.
iv
Universitas Sumatera Utara
Penulis mengucapkan rasa terima kasih serta penghargaan yang tulus dan
tak terhingga kepada kedua orang tua tersayang Bapak Drs. Agusmal Dalimunthe,
M.S., Apt., dan Ibu Hafifah Rangkuti serta kakak dan adik-adik, Rahmat
Gusfitanto Dalimunthe, S.T., Nita Rahmadani Dalimunthe, S.K.G., Khairul Fahmi
Dalimunthe, Zainal Arifin Dalimunthe atas doa, motivasi, nasihat dan dukungan
baik moril maupun materil. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
teman-teman Farmasi Ekstensi 2013 dan rekan-rekan penelitian serta semua pihak
yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang Farmasi.
Medan, April 2016
Penulis,
Ahmad Ismail D
NIM 131524012
v
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL SELULOSA
DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
ABSTRAK
Latar Belakang : Sekam padi (Oryza Sativa L.) merupakan limbah pertanian
yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber selulosa, mengandung selulosa 45%.
Natrium karboksimetil selulosa merupakan eter polimer selulosa linear dan berupa
senyawa anion.
Tujuan : Untuk membuat natrium karboksimetilselulosa sekam padi dan
membandingkan karakteristik dengan natrium karboksimetil selulosa komersil.
Metode : Natrium karboksimetil selulosa sekam padi dibuat dengan proses
delignifikasi untuk mendapatkan α-selulosa. Alfa selulosa yang diperoleh
kemudian disintesis menjadi natrium karboksimetil selulosa dengan cara alkalisasi
dan karboksimetilasi. Natrium CMC yang diperoleh dikarakterisasi sifat
fisikokimia, derajat substitusi, viskositas dengan viskometer, morfologi dengan
Scanning Electron Microscope (SEM), gugus fungsi dengan spektrofotometer IR.
Hasil : Natrium karboksimetil selulosa sekam padi yang diperoleh dari bahan
awal sekam padi sebesar 7,47%. Karakterisasinatrium karboksimetil selulosa
sekam padi dan natrium karboksimetil selulosa komersil masing-masing meliputi
organoleptik yaitu keduanya berwarna putih, tidak berbau dan tidak berasa; pH
7,4 dan 7,7; susut pengeringan 5,38% dan 4,75%; kadar abu total 0,42% dan
0,01%; zat larut dalam air 0,05% dan 0,08%. Nilai viskositas 1000 cps dan 2500
cps. Hasil uji derajat substitusi natrium karboksimetil selulosa sekam padi dan
natrium karboksimetil selulosa komersiladalah 0,5039 dan 0,5304. Analisis gugus
fungsi IRnatrium karboksimetil selulosa sekam padi dan natrium karboksimetil
selulosa komersil yaitu keduanya memiliki gugus fungsi yang sama dan analisis
morfologi menunjukkan ukuran partikel natrium karboksimetil selulosa sekam
padi lebih besar dibandingkan dengan natrium karboksimetil selulosa
komersil.Kesimpulan : Natrium karboksimetil selulosa dapat dibuat dari sekam
padi dan mempunyai kemiripan karakterisasi natrium karboksimetil selulosa
komersil.
Kata kunci:α-selulosa,karakteristik, natrium karboksimetil selulosa, sekam padi
vi
Universitas Sumatera Utara
SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE PREPARATION
FROM PADDY CHAFF (Oryza sativa L.)
ABSTRACT
Background : Paddychaff (Oryza sativaL.) is anagricultural wastethatcan be
utilizedas
a
source
ofcellulose,containing45%
cellulose.
Sodium
carboxymethylcelluloseis acelluloseetherpolymerssuch aslinear and compound
Purpose : To make Sodium carboxymethylcelluloce from paddy chaff and
compare the characteristics of Sodium carboxymethylcelluloce commercially.
Method : Sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaff was made by the
process of delignification to obtain α-cellulose. Alpha cellulose obtained was then
synthesized into sodium carboxymethyl cellulose by alkalization and
carboximethylation way. Sodium carboxymethylcelluloce obtained was
characterized the physicochemical properties, the degree of substitution, viscosity
with a viscometer, morphological with Scanning Electron Microscopy (SEM), and
the functional group with a Fourier Transform Infrared Spectrophotometer
(FTIR).
Result : Sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaffobtained frompaddy chaff
starting material at 7.47%. Characterization sodium carboxymethylcelluloce of
paddy chaff and commercially sodium carboxymethylcelluloce were white,
odorless and tasteless; pH7.4 and 7.7; drying shrinkage of 5.38% and 4.75%; total
ash content of 0.42% and 0.01%; water-soluble substances 0.05% and 0.08%,
respectively. The viscosity were 1000 cps and 2500 cps. Test result sodium
carboxymethylcelluloce of paddy chaff degree of substitution and commercially
carboxymethylcelluloce where 0.5039 and 0.5304. FTIR analysis sodium
carboxymethylcelluloce of paddy chaff and commercially sodium
carboxymethylcelluloce showed the same that both of sodium
carboxymethylcelluloce had functional group and morphological analysis showed
fine form length and forming a bluntangle.
Conclusion : Sodium carboxymethylcellulose could be made from paddy chaff
with characterizations that met the requirement.
Keywords: α-cellulose,characteristics, paddy chaff, sodium carboxymethylcellulose
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ...................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................
iii
KATA PENGANTAR ............................................................................
iv
ABSTRAK .............................................................................................
vi
ABSTRACT ...........................................................................................
vii
DAFTAR ISI ..........................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................
xiv
BAB I
PENDAHULUAN ..................................................................
1
1.1 LatarBelakang ....................................................................
1
1.2 PerumusanMasalah ............................................................
4
1.3 Hipotesis ............................................................................
4
1.4 TujuanPenelitian ................................................................
4
1.5 ManfaatPenelitian ..............................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................ 5
2.1 Uraian Tumbuhan ..............................................................
5
2.1.1 Sinonim dan nama daerah tumbuhan .......................
5
2.1.2 Sistematika tumbuhan ..............................................
5
2.1.3 Morfologi tumbuhan ................................................
6
2.1.4 Kandungan kimia tumbuhan ....................................
6
viii
Universitas Sumatera Utara
2.2 Komponen sekam padi .......................................................
7
2.2.1 Selulosa ....................................................................
7
2.2.2 Lignin .......................................................................
10
2.2.3 Hemiselulosa ............................................................
12
2.3 Sumber selulosa .................................................................
13
2.4 Karboksimetil Selulosa ......................................................
14
2.5 Reaksi Sintesis Karboksimetil Selulosa .............................
17
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................
18
3.1 Alat-alat .............................................................................
18
3.2 Bahan-bahan ......................................................................
18
3.3 PengambilandanPengolahanSampel .................................
19
3.3.1 Pengambilan sampel ................................................
19
3.3.2 Identifikasi sampel ...................................................
19
3.3.3 Pengolahan sampel ..................................................
19
3.4 PembuatanPereaksi ............................................................
19
3.4.1 Larutan asam nitrat 3,5% ......................................... 19
3.4.2 Larutan natrium hidroksida2% ................................. 19
3.4.3 Larutan natrium hidroksida 17,5% .......................... 19
3.4.4 Larutan natrium hidroksida20% ............................... 19
3.4.5 Larutan natrium sulfit 2% ........................................ 19
3.4.6 Pereaksi natrium hipoklorit1,75% ............................ 19
3.4.7 Pereaksi hidrogen peroksida 10% ............................ 20
3.4.8 Air bebas karbondioksida ......................................... 20
3.5 Isolasi α-selulosa Sekam Padi ............................................ 20
ix
Universitas Sumatera Utara
3.6 Pembuatan Natrium CMC Sekam Padi ..............................
21
3.7 Karakterisasi Natrium Karboksimetil Selulosa ..................
22
3.7.1 Organoleptik .............................................................
22
3.7.2 Sifat fisikokimia natrium karboksimetil selulosa......
22
3.7.2.1 Penetapan pH ...............................................
22
3.7.2.2 Susut pengeringan ........................................
22
3.7.2.3 Penentuan kadar abu total ............................
22
3.7.2.4 Kelarutan zat dalam air ................................
23
3.7.3 Penentuan derajat subtitusi .....................................
23
3.7.4 Pengukuran viskositas larutan CMC 2% ................
24
3.7.5 Morfologi selulosa ..................................................
24
3.7.6 Analisis FT-IR ........................................................
25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................
28
4.1HasilPembuatan Natrium Karboksimetil Selulosa
Sekam Padi (NKSSP) ................................................
28
4.2HasilKarakterisasi Natrium Karboksimetil Selulosa
Sekam Padi (NKSSP) ................................................
28
4.3VariasiKonsentrasiNaOHdanPenambahanNaMCA ............
30
4.4 Hasil Penentuan Derajat Subtitusi .....................................
31
4.5 Hasil Pengukuran Viskositas Larutan Natrium CMC .......
33
4.6 HasilAnalisisScanning Electron Microscopy (SEM)
NKSSP ..............................................................................
34
4.7 HasilAnalisisGugusFungsi NKSSP ..................................
36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
40
5.1 Kesimpulan .......................................................................
40
5.2 Saran ..................................................................................
40
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
41
LAMPIRAN ...........................................................................................
44
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Tumbuhan yang mengandung selulosa.....................................
14
3.1
Spektrum di wilayah spektral 4000-400 cm-1 ...........................
26
3.2
Spektrum penting di daerah karbonil........................................
27
3.3
Karakteristik vibrasi ulur ..........................................................
27
4.1
Data karakterisasi NKSSP dan NKSK .....................................
28
4.1
Variasi konsentrasiNaOHdanNaMCA .....................................
30
4.2
Data derajat substitusi NKSSP dan NKSK ..............................
31
4.3
Data viskositas kelarutan natrium CMC ...................................
33
4.4
Data identifikasi gugus fungsi ..................................................
37
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Struktur selulosa ... ...................................................................
9
2.2
Reaksi sintesis natrium karboksimetil selulosa ... ....................
17
3.1
Grafik derajat substitusi NKSSP dan NKSK............................
32
3.2
Hasil SEM NKSSP ...................................................................
34
3.3
Hasil SEM NKSSK ..................................................................
35
3.4
Hasil SEM natrium karboksimetil selulosa ..............................
35
3.5
Grafikspectrum infra merah NKSSP ........................................
37
3.6
Grafik spektrum infra merah NKSSK ......................................
38
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1
Hasil identifikasi tumbuhan padi (Oryza sativaL.) .................
44
2
Gambar tumbuhan padi (Oryza sativaL.) ................................
45
3
Gambar serbuk, α-selulosa, dan natrium karboksimetil
selulosa sekam padi (Oryza sativa L.) ......................................
46
4
Flowsheet prosedur kerja ..........................................................
48
5
Perhitungan rendemen α-selulosa dan NKSSP.........................
50
6
Perhitungan susut pengeringan NKSSP ...................................
51
7
Perhitungan kadar abu total NKSSP ......................................52
8
Perhitungan kelarutan zat dalam air NKSSP ........................ ...
53
9
Hasil perhitungan derajat substitusi NKSSP dan NKSK..........
54
10
Gambar Alat viskometer Brookfield ........................................
55
11
Hasil perhitungan viskositas NKSSP dan NKSK .....................
56
12
Alat Scanning Electron Microscope (SEM) .............................
57
13
Hasil pemeriksaan mikroskopik NKSSP ..................................
58
14
Hasil pemeriksaan mikroskopik NKSK ...................................
59
15
Alat Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR) .........
60
16
Hasil spektrum infra merah α-selulosa sekam padi ..................
61
17
Hasil spektrum infra merah NKSSP .........................................
62
18
Hasil spektrum infra merah NKSK ..........................................
63
19
Hasil spektrum infra merah NKSSP dan NKSK ......................
64
xiv
Universitas Sumatera Utara
SELULOSA DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
SKRIPSI
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL
SELULOSA DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL SELULOSA
DARI SEKAM PADI (Oryza zativa L.)
OLEH:
AHMAD ISMAIL DALIMUNTHE
NIM 131524012
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 23 April 2016
Pembimbing I,
Panitia
Penguji,
Panitia
Penguji,
Prof. Dr. Karsono,
UripHarahap,
Apt. Apt
195301011983031004
NIP 195409091982011001
Prof.Prof. SumadioHadisahputra,
Apt.
Dr. Julia Reveny, M.Si.,Apt.
NIP NIP
1 195807101986012001
11281983031002
Pembimbing II,
Prof. Dr. Karsono, Apt.
NIP 195409091982011001
Dr. Sumaiyah, S.Si., M.Si., Apt.
NIP 197712262008122002
Drs. Suryanto, M.Si., Apt.
NIP 196106191991031001
T. Ismanelly Hanum, S.Si, M.Si., Apt
NIP 197512082009122002
Medan,
Juli 2016
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Dr. Masfria, M.S., Apt.
NIP 195707231986012001
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala
limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Pembuatan Natrium
Karboksimetil Selulosa Dari Sekam Padi (Oryza sativa Linn)”. Skripsi ini
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada
Fakultas Farmasi Unversitas Sumatera Utara.
Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak
Prof. Dr. Karsono, Apt., dan Ibu Dr. Sumaiyah, M.Si., Apt., selaku pembimbing
yang telah membimbing dan memberi petunjuk serta saran-saran selama
penelitian hingga selesainya skripsi ini. Kepada Ibu Pejabat Dekan Fakultas
Farmasi Dr. Masfria, M.S., Apt., dan Ibu Wakil Dekan I Prof. Dr. Julia Reveny,
M.Si., Apt., yang telah memberikan fasilitas, sehingga penulis dapat
menyelesaikan pendidikan. Kepada Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt.,
selaku ketua Program Ektensi Sarjana Farmasi USU Medan. Kepada Ibu Prof. Dr.
Julia Reveny, M.Si., Apt., Bapak Drs. Suryanto, M.Si., Apt., Ibu T. Ismanelly
Hanum, S.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran dan
arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Kepada Bapak Edy
Suwarso, S.U., Apt. selaku pembimbing akademik yang telah membimbing
selama masa perkuliahan hingga selesai. Kepada Bapak dan Ibu staff pengajar
Fakultas Farmasi USU atas ilmu dan pendidikan yang telah diberikan. Kepada Ibu
Dr. Marline Nainggolan, M.S., Apt., selaku kepala Laoratorium Fitokimia
Fakultas Farmasi USU yang telah memberikan izin dan fasilitas selama
melakukan penelitian.
iv
Universitas Sumatera Utara
Penulis mengucapkan rasa terima kasih serta penghargaan yang tulus dan
tak terhingga kepada kedua orang tua tersayang Bapak Drs. Agusmal Dalimunthe,
M.S., Apt., dan Ibu Hafifah Rangkuti serta kakak dan adik-adik, Rahmat
Gusfitanto Dalimunthe, S.T., Nita Rahmadani Dalimunthe, S.K.G., Khairul Fahmi
Dalimunthe, Zainal Arifin Dalimunthe atas doa, motivasi, nasihat dan dukungan
baik moril maupun materil. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
teman-teman Farmasi Ekstensi 2013 dan rekan-rekan penelitian serta semua pihak
yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang Farmasi.
Medan, April 2016
Penulis,
Ahmad Ismail D
NIM 131524012
v
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN NATRIUM KARBOKSIMETIL SELULOSA
DARI SEKAM PADI (Oryza sativa L.)
ABSTRAK
Latar Belakang : Sekam padi (Oryza Sativa L.) merupakan limbah pertanian
yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber selulosa, mengandung selulosa 45%.
Natrium karboksimetil selulosa merupakan eter polimer selulosa linear dan berupa
senyawa anion.
Tujuan : Untuk membuat natrium karboksimetilselulosa sekam padi dan
membandingkan karakteristik dengan natrium karboksimetil selulosa komersil.
Metode : Natrium karboksimetil selulosa sekam padi dibuat dengan proses
delignifikasi untuk mendapatkan α-selulosa. Alfa selulosa yang diperoleh
kemudian disintesis menjadi natrium karboksimetil selulosa dengan cara alkalisasi
dan karboksimetilasi. Natrium CMC yang diperoleh dikarakterisasi sifat
fisikokimia, derajat substitusi, viskositas dengan viskometer, morfologi dengan
Scanning Electron Microscope (SEM), gugus fungsi dengan spektrofotometer IR.
Hasil : Natrium karboksimetil selulosa sekam padi yang diperoleh dari bahan
awal sekam padi sebesar 7,47%. Karakterisasinatrium karboksimetil selulosa
sekam padi dan natrium karboksimetil selulosa komersil masing-masing meliputi
organoleptik yaitu keduanya berwarna putih, tidak berbau dan tidak berasa; pH
7,4 dan 7,7; susut pengeringan 5,38% dan 4,75%; kadar abu total 0,42% dan
0,01%; zat larut dalam air 0,05% dan 0,08%. Nilai viskositas 1000 cps dan 2500
cps. Hasil uji derajat substitusi natrium karboksimetil selulosa sekam padi dan
natrium karboksimetil selulosa komersiladalah 0,5039 dan 0,5304. Analisis gugus
fungsi IRnatrium karboksimetil selulosa sekam padi dan natrium karboksimetil
selulosa komersil yaitu keduanya memiliki gugus fungsi yang sama dan analisis
morfologi menunjukkan ukuran partikel natrium karboksimetil selulosa sekam
padi lebih besar dibandingkan dengan natrium karboksimetil selulosa
komersil.Kesimpulan : Natrium karboksimetil selulosa dapat dibuat dari sekam
padi dan mempunyai kemiripan karakterisasi natrium karboksimetil selulosa
komersil.
Kata kunci:α-selulosa,karakteristik, natrium karboksimetil selulosa, sekam padi
vi
Universitas Sumatera Utara
SODIUM CARBOXYMETHYLCELLULOSE PREPARATION
FROM PADDY CHAFF (Oryza sativa L.)
ABSTRACT
Background : Paddychaff (Oryza sativaL.) is anagricultural wastethatcan be
utilizedas
a
source
ofcellulose,containing45%
cellulose.
Sodium
carboxymethylcelluloseis acelluloseetherpolymerssuch aslinear and compound
Purpose : To make Sodium carboxymethylcelluloce from paddy chaff and
compare the characteristics of Sodium carboxymethylcelluloce commercially.
Method : Sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaff was made by the
process of delignification to obtain α-cellulose. Alpha cellulose obtained was then
synthesized into sodium carboxymethyl cellulose by alkalization and
carboximethylation way. Sodium carboxymethylcelluloce obtained was
characterized the physicochemical properties, the degree of substitution, viscosity
with a viscometer, morphological with Scanning Electron Microscopy (SEM), and
the functional group with a Fourier Transform Infrared Spectrophotometer
(FTIR).
Result : Sodium carboxymethylcelluloce of paddy chaffobtained frompaddy chaff
starting material at 7.47%. Characterization sodium carboxymethylcelluloce of
paddy chaff and commercially sodium carboxymethylcelluloce were white,
odorless and tasteless; pH7.4 and 7.7; drying shrinkage of 5.38% and 4.75%; total
ash content of 0.42% and 0.01%; water-soluble substances 0.05% and 0.08%,
respectively. The viscosity were 1000 cps and 2500 cps. Test result sodium
carboxymethylcelluloce of paddy chaff degree of substitution and commercially
carboxymethylcelluloce where 0.5039 and 0.5304. FTIR analysis sodium
carboxymethylcelluloce of paddy chaff and commercially sodium
carboxymethylcelluloce showed the same that both of sodium
carboxymethylcelluloce had functional group and morphological analysis showed
fine form length and forming a bluntangle.
Conclusion : Sodium carboxymethylcellulose could be made from paddy chaff
with characterizations that met the requirement.
Keywords: α-cellulose,characteristics, paddy chaff, sodium carboxymethylcellulose
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ...................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................
iii
KATA PENGANTAR ............................................................................
iv
ABSTRAK .............................................................................................
vi
ABSTRACT ...........................................................................................
vii
DAFTAR ISI ..........................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ...................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................
xiv
BAB I
PENDAHULUAN ..................................................................
1
1.1 LatarBelakang ....................................................................
1
1.2 PerumusanMasalah ............................................................
4
1.3 Hipotesis ............................................................................
4
1.4 TujuanPenelitian ................................................................
4
1.5 ManfaatPenelitian ..............................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................ 5
2.1 Uraian Tumbuhan ..............................................................
5
2.1.1 Sinonim dan nama daerah tumbuhan .......................
5
2.1.2 Sistematika tumbuhan ..............................................
5
2.1.3 Morfologi tumbuhan ................................................
6
2.1.4 Kandungan kimia tumbuhan ....................................
6
viii
Universitas Sumatera Utara
2.2 Komponen sekam padi .......................................................
7
2.2.1 Selulosa ....................................................................
7
2.2.2 Lignin .......................................................................
10
2.2.3 Hemiselulosa ............................................................
12
2.3 Sumber selulosa .................................................................
13
2.4 Karboksimetil Selulosa ......................................................
14
2.5 Reaksi Sintesis Karboksimetil Selulosa .............................
17
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................
18
3.1 Alat-alat .............................................................................
18
3.2 Bahan-bahan ......................................................................
18
3.3 PengambilandanPengolahanSampel .................................
19
3.3.1 Pengambilan sampel ................................................
19
3.3.2 Identifikasi sampel ...................................................
19
3.3.3 Pengolahan sampel ..................................................
19
3.4 PembuatanPereaksi ............................................................
19
3.4.1 Larutan asam nitrat 3,5% ......................................... 19
3.4.2 Larutan natrium hidroksida2% ................................. 19
3.4.3 Larutan natrium hidroksida 17,5% .......................... 19
3.4.4 Larutan natrium hidroksida20% ............................... 19
3.4.5 Larutan natrium sulfit 2% ........................................ 19
3.4.6 Pereaksi natrium hipoklorit1,75% ............................ 19
3.4.7 Pereaksi hidrogen peroksida 10% ............................ 20
3.4.8 Air bebas karbondioksida ......................................... 20
3.5 Isolasi α-selulosa Sekam Padi ............................................ 20
ix
Universitas Sumatera Utara
3.6 Pembuatan Natrium CMC Sekam Padi ..............................
21
3.7 Karakterisasi Natrium Karboksimetil Selulosa ..................
22
3.7.1 Organoleptik .............................................................
22
3.7.2 Sifat fisikokimia natrium karboksimetil selulosa......
22
3.7.2.1 Penetapan pH ...............................................
22
3.7.2.2 Susut pengeringan ........................................
22
3.7.2.3 Penentuan kadar abu total ............................
22
3.7.2.4 Kelarutan zat dalam air ................................
23
3.7.3 Penentuan derajat subtitusi .....................................
23
3.7.4 Pengukuran viskositas larutan CMC 2% ................
24
3.7.5 Morfologi selulosa ..................................................
24
3.7.6 Analisis FT-IR ........................................................
25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................
28
4.1HasilPembuatan Natrium Karboksimetil Selulosa
Sekam Padi (NKSSP) ................................................
28
4.2HasilKarakterisasi Natrium Karboksimetil Selulosa
Sekam Padi (NKSSP) ................................................
28
4.3VariasiKonsentrasiNaOHdanPenambahanNaMCA ............
30
4.4 Hasil Penentuan Derajat Subtitusi .....................................
31
4.5 Hasil Pengukuran Viskositas Larutan Natrium CMC .......
33
4.6 HasilAnalisisScanning Electron Microscopy (SEM)
NKSSP ..............................................................................
34
4.7 HasilAnalisisGugusFungsi NKSSP ..................................
36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
40
5.1 Kesimpulan .......................................................................
40
5.2 Saran ..................................................................................
40
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
41
LAMPIRAN ...........................................................................................
44
xi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Tumbuhan yang mengandung selulosa.....................................
14
3.1
Spektrum di wilayah spektral 4000-400 cm-1 ...........................
26
3.2
Spektrum penting di daerah karbonil........................................
27
3.3
Karakteristik vibrasi ulur ..........................................................
27
4.1
Data karakterisasi NKSSP dan NKSK .....................................
28
4.1
Variasi konsentrasiNaOHdanNaMCA .....................................
30
4.2
Data derajat substitusi NKSSP dan NKSK ..............................
31
4.3
Data viskositas kelarutan natrium CMC ...................................
33
4.4
Data identifikasi gugus fungsi ..................................................
37
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Struktur selulosa ... ...................................................................
9
2.2
Reaksi sintesis natrium karboksimetil selulosa ... ....................
17
3.1
Grafik derajat substitusi NKSSP dan NKSK............................
32
3.2
Hasil SEM NKSSP ...................................................................
34
3.3
Hasil SEM NKSSK ..................................................................
35
3.4
Hasil SEM natrium karboksimetil selulosa ..............................
35
3.5
Grafikspectrum infra merah NKSSP ........................................
37
3.6
Grafik spektrum infra merah NKSSK ......................................
38
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1
Hasil identifikasi tumbuhan padi (Oryza sativaL.) .................
44
2
Gambar tumbuhan padi (Oryza sativaL.) ................................
45
3
Gambar serbuk, α-selulosa, dan natrium karboksimetil
selulosa sekam padi (Oryza sativa L.) ......................................
46
4
Flowsheet prosedur kerja ..........................................................
48
5
Perhitungan rendemen α-selulosa dan NKSSP.........................
50
6
Perhitungan susut pengeringan NKSSP ...................................
51
7
Perhitungan kadar abu total NKSSP ......................................52
8
Perhitungan kelarutan zat dalam air NKSSP ........................ ...
53
9
Hasil perhitungan derajat substitusi NKSSP dan NKSK..........
54
10
Gambar Alat viskometer Brookfield ........................................
55
11
Hasil perhitungan viskositas NKSSP dan NKSK .....................
56
12
Alat Scanning Electron Microscope (SEM) .............................
57
13
Hasil pemeriksaan mikroskopik NKSSP ..................................
58
14
Hasil pemeriksaan mikroskopik NKSK ...................................
59
15
Alat Fourier Transform Infra Red Spectroscopy (FTIR) .........
60
16
Hasil spektrum infra merah α-selulosa sekam padi ..................
61
17
Hasil spektrum infra merah NKSSP .........................................
62
18
Hasil spektrum infra merah NKSK ..........................................
63
19
Hasil spektrum infra merah NKSSP dan NKSK ......................
64
xiv
Universitas Sumatera Utara