14
“PENGARUH PENAMBAHAN FILLER KALSIUM KARBONAT (CaCO 3 ) DAN CLAY TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN BIODEGRADABLE PLASTIK DARI LIMBAH TAPIOKA” SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat Mencapai Derajat Sarjana S-1 Oleh : YETI RUSMIATI HASANAH 1303020010 PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2017 PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

“PENGARUH PENAMBAHAN FILLER KALSIUM KARBONAT …repository.ump.ac.id/5702/1/YETI RUSMIATI HASANAH = COVER.pdf · (Abu Bakar Sibli) “Orang-orang yang sukses telah belajar membuat

  • Upload
    ngohanh

  • View
    227

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

“PENGARUH PENAMBAHAN FILLER KALSIUM KARBONAT

(CaCO3) DAN CLAY TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN

BIODEGRADABLE PLASTIK DARI LIMBAH TAPIOKA”

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat

Mencapai Derajat Sarjana S-1

Oleh :

YETI RUSMIATI HASANAH

1303020010

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

2017

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

ii

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

iii

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

iv

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto:

“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”

(Aristoteles)

“Hiduplah seperti pohon kayu yang lebat buahnya, hidup ditepi jalan dan dilempari

orang dengan batu, tetapi dibalas dengan buah

(Abu Bakar Sibli)

“Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal yang

harus dikerjakan ketika hal itu memang harus dikerjakan, entah mereka menyukainya

atau tidak”

(Aldus Huxley)

“Kegagalan hanya terjadi bila kita menyerah”

(Lessing)

“Perjuangan merupakan pengalaman berharga yang dapat menjadikan kita manusia

yang berkualitas”

Persembahan:

Skripsi ini kupersembahkan terutama untuk Allah SWT yang telah memberikanku

kemampuan dan kekuatan dalam menghadapi segala rintangan, membekaliku dengan

ilmu serta memperkenalkanku dengan cinta. Sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terimaksih yang tiada terhingga

kupersembahkan karya kecil ini kepada mamah dan papah yang telah memberikan

kasih sayang, segala dukungan yang tiada terhingga yang tiada mungkin dapat ku

balas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan persembahan. Semoga ini

menjadi langkah awal untuk membuat mamah dan papah bahagia karna kusadar,

selama ini belum bisa berbuat yang lebih baik. Terimaksih Mamah,, Terimaksih

Papah,,,

Untuk kakakku dan nenekku, tiada yang paling mengharukan saat kumpul bersama

kalian, terimaksih atas doa dan bantuan kalian selama ini. Maaf belum bisa menjadi

panutan seutuhnya, tapi aku akan selalu menjadi yang terbaik untuk kalian semua,,,,

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

vi

ABSTRAK

Bioplastik merupakan bahan alternatif untuk menggantikan plastik kemasan

konvensional agar tidak mencemari lingkungan. Bioplastik dibuat dengan polimer

alam sebagai bahan utama sehingga mudah dicerna oleh mikroorganisme.

Pemanfaatan pati onggok singkong sebagai bahan utama pembuatan bioplastik

sangat potensial dikarenakan masih mengandung pati sebesar 68%. Penambahan

bahan pengisi dapat meningkatkan kekakuan plastik yang terlalu lentur,

meningkatkan kekuatan, mengurangi kelarutan dan kecenderungan untuk bengkok.

Pembuatan bioplastik dari onggok singkong menggunakan metode blending

dan dikeringkan pada suhu 40°C selama 2 hari. Bahan utama bioplastik yang

digunakan berupa pati onggok singkong, dan gliserol sebagai pemlastis. Variasi

komposisi perbandingan clay dan CaCO3 yang ditambahkan adalah 25:75, 50:50,

75:25. Karakterisasi bioplastik dilakukan dengan uji tarik dan uji biodegradable.

Hasil penelitian menunjukkan nilai kuat tarik optimum sebesar 4,62 MPa dan

elongasi sebesar 57,56% pada perbandingan clay dan CaCO350:50. Bioplastik

terdegradasi dalam tanah sebesar 53,88% dan dalam EM4 sebesar 19,03% dalam 5

hari.

Kata kunci: bioplastik, elongasi, kuat tarik, onggok

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

vii

ABSTRACT

Bioplastic is an alternative material to replace conventional plastic packaging so as

not to pollute the environment. Bioplastic is made with natural polymers as the main

ingredients so easily digested by microorganisms. Utilization of starch on cassava as

the main ingredient of bioplastic production is very potential because it still contains

starch by 68%. The addition of a filler can increase plastic stiffness that is too

flexible, increase strength, reduce solubility and tendency to bend.

Making bioplastic from cassava onggok using blending method and dried at 40 ° C

for 2 days. The main ingredients of bioplastic used are cassava starch, and glycerol

as plasticizer. Composition variation of clay and CaCO3 added was 25:75, 50:50,

75:25. Bioplastic characterization was done by tensile test and biodegradable test.

The results showed that the optimum tensile strength value was 4.62 MPa and

elongation was 57,56% in clay and CaCO350: 50 ratio. Bioplastic degradation in soil

equal to 53,88% and in EM4 equal to 19,03% in 5 days.

Keywords: bioplastic, elongation, tensile strength, onggok

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat, hidayah dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi dengan judul “Pemurnian dan Karakteristik Biodiesel Dari

Minyak Jelantah Dengan Metode Pencucian Dry-Wash Sistem Menggunakan

Adsorben Magnesol (magnesium silicate)”

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat dalam menyelesaikan

program studi strata satu (S1) dan memperoleh gelar sarjana Teknik Kimia di

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Dalam penyusunan skripsi ini, penyusun tidak akan selesai tepat waktu tanpa

bantuan dari berbagai pihak, oleh sebab itu penulis sampaikan ucapan terima kasih

yang setulus-tulusnya kepada:

1. Allah swt atas semua nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini.

2. Kedua orang tua serta keluarga yang telah memberikan motivasi.

3. Bapak Muhamad Taufik Tamam, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik.

4. Bapak Haryanto, S.T, M.T. selaku Kaprodi Teknik Kimia dan selaku dosen

pembimbing skripsi, terima kasih untuk ilmu, bimbingan, saran dan nasihatnya.

5. Ibu Endar Puspawiningtiyas, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik.

6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Purwokerto.

7. Anggota Laboratorium Polimer khususnya Andri, Dewi dan Nana yang telah

menemani dan memberikan bantuan dalam proses penelitian.

8. Rekan-rekan satu angkatan 2013 (Widya, Umi, Vani, Pipit, Nana, Tri, Nida,

Rose, Dimas, Iis, Tya, Kurnia, mas candra) yang telah berjuang bersama-sama

dari semester 1 hingga sekarang. Semoga sukses selalu. Serta adik-adik ku

angkatan 2014, 2015 dan 2016.

9. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah

membantu penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam menyelesaikan skripsi ini masih

jauh dari sempurna, dan masih banyak kekurangan mengingat keterbatasan

pengalaman dan kemampuan penulis, Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

ix

membangun penulis akan menerima dengan senang hati. Semoga Skripsi ini dapat

memberikan manfaat

Purwokerto, 20 Juni 2017

Penulis

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

PERNYATAAN ............................................................................................... iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... v

ABSTRAK ....................................................................................................... vi

ABSTRACT ..................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 4

2.1 Polimer ....................................................................................................... 4

2.2 Plastik ......................................................................................................... 5

2.3 Plastik Biodegradable................................................................................. 7

2.3.1 Bahan Dasar Plastik Biodegradabel ................................................. 8

2.3.1.1 Limbah Industri Tapioka ..................................................... 8

2.3.1.2 Gliserol ................................................................................ 12

2.3.2 Bahan Pengisi Plastik Biodegradabel .............................................. 13

2.3.2.1 Kalsium Karbonat (CaCO3) ................................................ 13

2.3.2.2 Clay ...................................................................................... 14

2.3.3 Proses Pembuatan Plastik Biodegradabel ........................................ 15

2.3.4 Karakteristik Plastik Biodegradabel................................................. 17

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

xi

2.3.4.1 Biodegradabilitas ................................................................. 17

2.3.4.2 Karakteristik Mekanik ......................................................... 19

BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 21

A. Bahan yang Digunakan ............................................................................. 21

B. Alat yang Digunakan ................................................................................ 21

C. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 21

D. Rancangan Penelitian ................................................................................ 21

E. Prosedur Penelitian ................................................................................... 22

F. Analisa ...................................................................................................... 23

3.6.1 Analisa Biodegradabilitas ............................................................... 23

3.6.2 Uji Kekuatan Mekanik ..................................................................... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 25

4.1 Sifat Mekanik ............................................................................................. 25

4.1.1 Tensile Strenght ............................................................................... 25

4.1.2 Elongation ........................................................................................ 27

4.2 Sifat Biodegradable .................................................................................... 29

4.2.1 Sifat Biodegradable Dalam Tanah .................................................... 29

4.2.2 Sifat Biodegradable Dalam EM4 ...................................................... 32

4.3 Kenampakan Bioplastik ............................................................................. 33

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 35

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 35

5.2 Saran ........................................................................................................... 35

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 36

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Berat Molekul Rata-Rata Jumlah Polimer ...................................... 4

Tabel 2.2 Kandungan Nutrisi Limbah Cair Tapioka ........................................ 9

Tabel 2.3 Komposisi Ampas Ubi Kayu/ Singkong (Onggok) ......................... 9

Tabel 3.1 Variabel percobaan pengaruh komposisi kalsium terhadap karakteristik

bioplastik ........................................................................................... 22

Tabel 3.2 Variabel percobaan pengaruh komposisi clay terhadap karakteristik

bioplastik ........................................................................................... 22

Tabel 3.3 Variabel percobaan pengaruh komposisi campuran keduanya terhadap

karakteristik bioplastik ...................................................................... 22

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur amilosa ........................................................................ 10

Gambar 2.2 Struktur amilopektin ................................................................. 12

Gambar 2.3 Perkiraan Reaksi Polimerisasi .................................................. 17

Gambar 4.1 Pengaruh konsentrasi filler terhadap nilai tensile strength

bioplastik .................................................................................. 25

Gambar 4.2 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap

nilai tensile strength bioplastik ................................................. 26

Gambar 4.3 Pengaruh konsentrasi filler terhadap nilai elongation bioplastik 27

Gambar 4.4 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap

nilai elongtion bioplastik .......................................................... 28

Gambar 4.5 Pengaruh konsentrasi CaCO3 terhadap persen kehilangan massa

bioplastik .................................................................................. 29

Gambar 4.6 Pengaruh konsentrasi Clay terhadap persen kehilangan massa

bioplastik .................................................................................. 30

Gambar 4.7 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap

persen kehilangan massa bioplastik .......................................... 31

Gambar 4.8 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap

persen kehilangan massa bioplastik .......................................... 32

Gambar 5.1 Bioplastik dengan penambahan CaCO3 ................................... 33

Gambar 5.2 Bioplastik dengan penambahan Clay ....................................... 33

Gambar 5.3 Bioplastik dengan penambahan Clay dan CaCO3 .................... 34

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengukuran Kuat Tarik dan Elngasi.......................... 38

Lampiran 2 Foto Bioplastik ........................................................................ 51

PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017