MAKALAH STUDI KASUS KIMIA LANJUTPenambahan Methocel pada Gypsum untuk meningkatkan Resistansi terhadap Air

Penny Dwiadhiputri1206218064Martha Veraida 1206240133Tria Puspita Sari 1206246471

DEPARTEMEN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIADEPOK 2014

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatnya makalah ini dapat terselesaikan. Makalah ini mengkaji mengenai inovasi penambahan methocel pada gypsum untuk meningkatkan resistansi terhadap air. Oleh karena itu, diharapkan makalah ini dapat menambah pembendaharaan ilmu mengenai manfaat dari penambahan methocel untuk meningkatkan resistensi material bangunan teknik sipil pada air. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan yang ada. Penulis berusaha semaksimal mungkin untuk membuat makalah ini sebaik mungkin. Makalah ini disusun atas dasar penyelesaian tugas yang diberikan oleh Tim Pengajar mata kuliah Kimia Lanjut. Penulis pun sangat berharap agar pembaca dapat memberikan kritik membangun sebagai motivasi untuk menjadi yang lebih baik dikemudian hari.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuan dalam bentuk apapun sehingga makalah ini dapat diselesaikan. Khususnya kepada Dr. Cindy Rianti Priadi S.T., M.Sc. selaku dosen dalam mata kuliah ini. Penulis berharap makalah ini tidak hanya akan menjadi bacaan semata, tetapi juga pelajaran yang dapat diterapkan dalam kehidupan nyata.

Depok, Maret 2014 Penulis

BAB IPENDAHULUAN

I. Latar belakangGypsum dengan nama kimia kalsium sulfat dihidrat (CaSO4.2H2O). Gipsum adalah salah satu contohmineraldengan kadarkalsiumyang mendominasi pada mineralnya.Gipsum adalah salah satu dari beberapa mineral yang teruapkan. mineral-mineral ini diendapkan dilaut,danau,guadan di lapiangaramkarena konsentrasi ion-ion oleh penguapan. Ketika air panas atau air memiliki kadar garam yang tinggi, gipsum berubah menjadibasanit(CaSO4.H2O) atau juga menjadi anhidrit (CaSO4). Dalam keadaan seimbang, gipsum yang berada di atas suhu 108F atau 42C dalam air murni akan berubah menjadi anhidrit.Gypsum yang digunakan ada 2 jenis yaitu gypsum sintetis dan gypsum natural. Terdapat beberapa kegunaan dari Gypsum , yaitu sebagai bahan plester tembok, perekat di lapangan tenis tanah liat, kapur papan tulis, langit-langit rumah, ornamen pada dinding, menjaga tembok tetap kering.

II. Perumusan masalah

III. Tujuan

Mengetahui pengaruh dari penambahan Methocel Cellulose pada gypsum terhadap kekuatan dan ketahanan terhadap air.

BAB IIPEMBAHASANI. Bahan Baku

a. GypsumGypsum alami berasal dari batuan sedimentasi akibat air laut yang termineralisai CaSO4. Kadar gypsum pada batuan sedimentasi tersebut umumnya 75%-95%, sisanya berupa lempung dan kapur. Gypsum juga dapat dihasilkan dengan mengubah sulfur dioksida hasil pembakaran bahan bakar fosil dengan menambahkan batuan kapur CaCO3.

b. Methocel SellulosaMETHOCEL Cellulosa Ethers adalah polimer yang larut dalam air yang berasal dari selulosa, polimer paling melimpah dialam. Selulosa kemudian diekstraksi dengan berbagai alkali.Selulosa (C6H10O5)n, adalah sebuahpolisakaridayang rantai linier dari beberapa ratus hingga lebih dari sepuluh ribuikatan (14)unitD-glukosa. Selulosa merupakan komponen struktural utamadinding seldaritanaman hijau, banyak bentukganggangdanOomycetes. Selulosa adalah senyawa organik yang paling umum di Bumi. Sekitar 33% dari semua materi tanaman adalah selulosa (isi selulosa darikapasadalah 90% dan darikayuadalah 40-50%).

c. Sifat dan Cara Produksi Bahan baku

Batuan Mineral kalsium sulfat (CaSO4) dan Kapur (CaCO3) dihasilkan secara alami oleh alam dengan proses pengendapan mineral oleh air laut dan tanah selama ribuan tahun, kemudian battuan ini ditambang untuk diproses kembali. Sedangkan gas SO2 terdapat di udara akibat pembakaran bahan bakar fosil sebagai gas buangan pabrik. CaSO4 juga dapat dihasilkan dengan mengalirkan SO2 ke kapur mati CaCO3 Produksi eter selulosa ( CE ) melibatkan menggantikan beberapa kelompok hidrogen hidroksil dari selulosa dengan kelompok substituen, misalnya gugus metil, etil, kelompok karboksimetil, kelompok hydroxyehthyl, kelompok hidroksipropil, atau kombinasinya. Sebagai contoh, selulosa hidroksietil metil ( HEMC ) dapat dihasilkan dengan mengganti beberapa kelompok selulosa dengan kelompok hidroksietil dan kelompok metil. Demikian juga, selulosa hidroksipropil metil ( HPMC ) dapat diproduksi dengan hidroksipropil dan metil kelompok mengganti beberapa gugus hidroksil dari selulosa .

Jumlah gugus hidroksil tersubstitusi per unit anhidroglukosa dinyatakan sebagai derajat substitusi ( DS ). DS dapat bervariasi antara 0 dan 3. Seperti dengan semua reaksi polimer, reaksi ini tidak terjadi merata di sepanjang rantai polimer. Oleh karena itu tingkat yang dilaporkan substitusi adalah gelar rata-rata substitusi atas rantai polimer secara keseluruhan. Atau, substitusi molar ( MS ) dapat digunakan untuk melaporkan jumlah mol gugus substituen, seperti kelompok hidroksipropil, per mol anhidroglukosa. Seringkali, produsen mengikuti konvensi dimana salah satu substituen dilaporkan oleh DS dan yang lainnya oleh MS, di mana substituen dilaporkan oleh MS dapat menggantikan gugus hidroksil atau mungkin melampirkan substituen lain untuk membentuk sebuah graft .

II. Material Bangunan

a. Proses Produksi Gypsum

Untuk Gypsum alami, mineral calsium sulfat kemudian di hidrasikan hingga membantuk Calsium sulfat dihydrat ( CaSO4.2H2O),ketika Kalsium sulfat dihidrat (dikenal sebagai Gypsum mentah) kemudian diberiakan proses termal tertentu , Lalu terbentuk fase kristalisai kasium sulfat dengan sedikit atau tanpa air , dan kemudian digabungkan dengan air bebas untuk kembali membentuk set dehidrasi Gypsum . Proses ini , dikenal sebagai dehidrasi atau rehidrasi , dasar dari teknologi Gypsum .Untuk gypsum yang berasal dari gas buangan sulfur dioksida, Proses desulfurisasi berlangsung di menara penggosok, dimana gas buang dialirkan ke dalam dan dikontakan dengan air suspensi yang mengandung bubuk batu kapur atau kapur mati sebagai komponen alkali . SO2 dicuci oleh air , dioksidasi menjadi Sulfat SO4 dalam larutan berair, dan diendapkan dengan Kalsium yand berasal dari batu kapur / kapur mati ke bentuk Dihydrate Calcium Sulphate.

Sumber: http://www.eurogypsum.org/_uploads/dbsattachedfiles/livingwithgypsum.pdf

b. Persyaratan Material Gypsum secara Kimiawi1. ASTM C 25 99, Standard Test Method for Chemical Analysis of Limestone, Quicklime and Hydrated Lime.2. ASTM C 1301 95 (Reapproved 2001), Standard Test Method for major and Trace Elements in Limestone and Lime by Inductively Coupled Plasma-atomic Emission Spectroscopy (ICP) and Atomic Absorption (AA).3. ASTM C 471 M 1996, Chemical Analysis of Gypsum and Gypsum Product.III. Pelapukan Materiala. Pengaruh Gaya-gaya Fisik terhadap Durabilitas Material SipilPelapukan fisika dapat disebabkan oleh pengaruh perubahan suhu ekstrim, pengaruh air, dan reaksi yang terjadi antara air dengan garam sehingga terjadi pengkristalan. Pelapukan ini biasa terjadi pada bebatuan, namun tidak menutup kemungkinan beberapa material sipil yang memiliki sifat fisik yang menyerupai atau mengandung komposisi yang berasal dari bebatuan, memiliki risiko pelapukan fisika. Bahan baku gypsum merupakan mineral dengan kadar kalsium tinggi yang sulit untuk larut dalam air. Selain itu, waktu yang dibutuhkan oleh gypsum untuk mengeras pun relatif lebih singkat. Tidak heran gypsum banyak digunakan sebagai material bangunan teknik sipil.Sifat-sifat tersebut yang mempengaruhi seberapa besar durabilitas gypsum sebagai material bahan bangunan. Gypsum yang sulit untuk larut dalam air menyebabkan risiko pelapukan fisika akibat air ataupun reaksi akibat air dengan garam, dapat dikurangi. Permeabilitas dari material bangunan seperti pada beton dapat dikurangi dengan penambahan gypsum. Gypsum yang sulit larut dengan air, mencegah partikel-partikel air untuk masuk dari pori-pori beton, sehingga ketahanan beton pun dapat terjaga.Durabilitas material bangunan yang mengandung kadar gypsum tinggi pun menjadi lebih besar karena sifatnya yang cepat mengeras. Gypsum banyak digunakan sebagai bahan plesteran atau perekat karena dapat melindungi bagian permukaan yang rawan akan gangguan udara dan air yang juga mempengaruhi durabilitas bangunan.

b. Pengaruh Bahan Kimia serta Makhluk Hidup maupun Reaksi Kimia dan Biologis terhadap Durabilitas Material SipilKomposisi bahan kimia dalam material bangunan sipil sangat mempengaruhi tingkat durabilitas bangunan. Terlampau banyak bahan kimia tertentu dapat menimbulkan dampak yang cukup besar pada durabilitas material. Misalkan saja, kandungan Silikat yang berlebih pada beton dapat menyebabkan keretakan pada beton.Salah satu faktor penting yang juga mempengaruhi durabilitas material sipil adalah kandungan senyawa organik. Gypsum sebagai bahan perekat juga memiliki durabilitas terhadap deteriorasi yang disebabkan oleh faktor biologis. Sehingga dengan penggunaan gypsum dalam material sipil, diharapkan risiko kerusakan yang disebabkan oleh senyawa organik dapat dikurangi.

IV. Penambahan Methocel pada Gypsum untuk Meningkatkan Resistansi terhadap Aira. Sifat Kimiawi Khusus dari Penambahan Methocel terhadap Gypsumb. Alasan Methocel dapat meningkatkan Resistensi Gypsum terhadap Airc. Penggunaan Methocel dalam menangani Masalah Pelapukan dan LingkunganMethocel tidak beracun ataupun bersifat allergend. Perbandingan Efektivitas Metode Penambahan Methocel dengan metode LainnyaMethocel dapat meningkatkan workability, open and adjustment time, water retention, viscousity, adhesion to surface

DAFTAR PUSTAKA Patent US 6902797 B2 (http://www.google.com/patents/US6902797)http://www.dow.com/dowwolff/en/pdf/192-01062.pdfhttp://www.dowconstructionchemicals.com/na/en/pdfs/832-00226.pdfhttp://www.eurogypsum.org/_uploads/dbsattachedfiles/livingwithgypsum.pdffile:///C:/Users/Compaq/Downloads/k2013_schmitz.pdfhttp://www.google.com/patents/US3936441SNI 7575:2010 (http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/11090)