View
644
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
PENGARUH KOMPOSISI PELARUT TERHADAP PERSENTASI KOPOLIMERISASI CANGKOK
ASAM AKRILAT PADA KHITIN DENGAN METODE IRADIASI
Gatot Trimulyadi Rekso
Pusat AplikasiTeknologi Isotop dan Radiasi Badan Tenaga Nuklir Nasional
Jl. Cinere, Ps Jumat PO Box 7002 JKSL, Jakarta 12070 Fax : 021 7513270. E-mail : [email protected]
Modifikasi khitin secara kimia relatif sulit dilakukan karena kelarutan khitin yang rendah yang menyebabkan sulitnya reaksi kimia dilakukan pada fasa homogen serta diperlukan katalis tertentu yang relatif mahal. Untuk mengurangi kelemahan tersebut, dalam penelitian ini akan diteliti modifikasi khitin dengan teknik iradiasi.
Modifikasi khitin mempergunakan teknik radiasi
merupakan metoda yang paling efisien, karena daya tembus radiasi yang tinggi memungkinkan pembentukan pusat aktif yang merata di seluruh bagian sehingga produk akan lebih homogen, selain itu prosesnya dapat berlangsung dalam fasa heterogen dan tidak memerlukan bahan tambahan inisiator maupun katalis.
PENDAHULUAN
Pada pencangkokkan dengan metoda pra-iradiasi pelarut sangat mempengaruhi hasil pencangkokkan, karena laju pencangkokkan ke dalam kerangka polimer hanya bergantung pada difusi monomer dan konsentrasi radikal dalam matriks polimer.
Pada umumnya pelarut yang dipergunakan harus
memiliki sifat ; pertama, dapat melarutkan dengan baik monomer dan aditif yang dipergunakan .
Apabila monomer larut baik dalam pelarut maka
lebih mudah untuk berdifusi ke kerangka polimer untuk mencapai pusat aktif.
Kedua, dapat mengembangkan (swelling) kerangka
polimer yang dipergunakan.
Jika pelarut dapat mengembangkan kerangka polimer maka dapat membawa monomer sedekat mungkin dengan pusat aktif yang terbentuk.
Kemampuan mengembangkan dari pelarut dapat dilihat dari sifat parameter kelarutannya.
Secara termodinamika suatu materi akan larut bila energi bebas
larutan negatif sesuai dengan persamaan G = H - T S.
Agar G negatif, maka nilai H harus sekecil mungkin .
Hal ini dapat dipenuhi bila antaraksi antara molekul pelarut - pelarut dan polimer - polimer sama.
Parameter kelarutan () bisa didapat dari persamaan :
= (H - RT )1/2 M = berat molekul M/d d = rapat masa
Pada penelitian ini telah dilakukan modifikasi khitin dengan mencangkokan monomer asam akrilat dengan mempergunakan teknik pra-iradiasi radikal terjebak dan pra-iradiasi peroksida.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh komposisi pelarut
terhadap kadar pencangkokkan asam akrilat pada khitin.
Untuk mencapai tujuan, maka dilakukan penelitian dengan tahapan sebagai
berikut :Kulit
udangIsolasi
Khitin
Iradiasi
Khitin yang telah di iradiasi
Khitin yang telah dicangkoki dengan gugus
fungsi
Reaksi pencangkokan
Proses pencangkokanProses pencangkokan
KHITIN
Met. peroksidasi Met. Radikal terjebak
IRADIASI SINAR GAMMA
REAKSI PENCANGKOKAN
PEMISAHAN
KHITIN TERCANGKOKI
Dosis
-Monomer-Pelarut-Temperatur Homo polimer
Pengaruh komposisi campuran pelarut terhadap kadar pencangkokkan dapat dilihat pada
Gambar 1 dan Gambar 2.
9/1 8/2 7/3 6/4 5/5
50
40
30
20
10
0
Komposisi Pelarut
Kad
ar P
enca
ng
koka
n (
%)
air-metanol
air-asam asetat
metanol-asam asetat
Gambar 1. Pengaruh komposisi berbagai pelarut terhadap kadar pencangkokanpada proses pencangkokkan dengan metoda pra-iradiasi radikal terjebak
9/1 8/2 7/3 6/4 5/5
50
40
30
20
10
0
Komposisi Pelarut
Kad
ar P
enca
ng
koka
n (
%)
Air-metanol
Air-asam asetat
Metanol-Asam asetat
Gambar 2. Pengaruh komposisi berbagai pelarut terhadap kadarpencangkokan dengan metoda pra-iradiasi peroksida
Monomer asam akrilat
1007550250
100
80
60
40
20
Komposisi pelarut (%)
Ha
sil
pe
nc
an
gk
ok
an
(%
)air (A) - metanol(B)
air (A) - asam asetat (B)
metanol (A) - asam asetat (B)
BA100 75 50 25 0
Khitin Khit-g-AAc
FTIR
Pengujian sifat termal dengan DSC
Khitin Khitin-g-AAc
OO
CH2
OH NH
C OCH3
O
COOHCH
n
CH2
CO
CH
-H2O
OO
CH2
OH NH
C OCH3
O
CH2
CO
O
CH
n
CH2C
O
OH
CH
CH2
Dehidrasi gugus karboksilat
TGA
KhitinKhit-g-AAc
Khit-g-AAm100806040200
600
500
400
300
200
100
Tem
per
atu
r (
C)
Khitin
Khit-g-AAc
Khit-g-AAm
Kehilangan berat (%)
Reaksi pencangkokan asam akrilat pada Reaksi pencangkokan asam akrilat pada khitin diperkirakan sebagai berikut :khitin diperkirakan sebagai berikut :
.
. .
O
HO
H
NH
CCH3
OO
CH2HO
CH2
O
OH NH
C OCH3
H
O
OO
HO
H
NH
CCH3
OO
CH2HO
CH2
O
OH NH
C OCH3H
O
O
O
HO
H
NHCCH3
OO
CH2O
CH2
O
OH NH
C OCH3H
O
OO
HO
H
NHCCH3
OO
CH2O
CH2
O
OH NH
C OCH3
O
O
CH2 CO
OHCH
O
HO
H
NHCCH3
OO
CH2O
CH2
O
OH NH
C OCH3
H
O
OO
HO
H
NHCCH3
OO
CH2O
CH2OH NH
C OCH3
O
O
CH2
CO
OHCH
CH2
CO
OHCH
O
n
n
n
CH2
CO
OHCH
IradiasiPemanasan
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa kopolimerisasi cangkok monomer asam akrilat pada khitin, metoda pra-iradiasi peroksida menunjukan kadar pencangkokkan yang lebih tinggi dibandingkan dengan metoda radikal terjebak. Komposisi pelarut terbaik adalah campuran metanol dan asam asetat dengan perbandingan 7 : 3. Kadar pencangkokkan yang diperoleh rata rata 47,2 %.
Hasil analisa FT-IR menunjukan monomer
asam akrilat telah tercangkokan dengan munculnya puncak serapan gugus karbonil pada daerah 1740 cm-1 . Analisa DSC menunjukan adanya penurunan titik leleh meningkatnya pada khitin yang dicanngkokan .