FRAKSINASI POLI(TRIMETILEN-SEBASAT) DARI MONOMER TERBARUKAN SECARA PELARUTAN DAN PENURUNAN TEMPERATUR

FRAKSINASI POLI(TRIMETILEN-SEBASAT) DARI MONOMER TERBARUKAN SECARA PELARUTAN DAN PENURUNAN TEMPERATUR FRAKSINASI POLI(TRIMETILEN-SEBASAT) DARI MONOMER TERBARUKAN DAN PENURUNAN TEMPERATUR DiahSECARA Mardiana,PELARUTAN Bambang Poerwadi, Budi Kamulyan, Siannita Chandra Jurusan Kimia, FMIPA, Budi Universitas Brawijaya Diah Mardiana, Bambang Poerwadi, Kamulyan, Siannita Chandra

Abstrak

Jl. Veteran Malang Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Brawijaya [email protected] e-mail: Jl. Veteran Malang e-mail: [email protected]

Poli(trimetilen-sebasat), material poliester telah disintesis dari sumber monomer gliserol Abstrak dan minyak jarak kepyar. Produk polimer murni dapat diperoleh secara fraksinasi Poli(trimetilen-sebasat), telah disintesis dari Pada sumber monomer menggunakan komposisimaterial pelarut poliester dan non-pelarut yang sesuai. percobaan ini gliserol metoda dan minyak jarak kepyar. polimer murni Pemilihan dapat diperoleh secaranon-pelarut fraksinasi pelarutan dimodifikasi denganProduk penurunan temperatur. jenis pelarut, menggunakan komposisi pelarutdengan dan non-pelarut yang perubahan sesuai. Padakekeruhan percobaan ini metoda dan komposisinya dilakukan mengamati sedangkan pelarutan dimodifikasi dengan penurunan temperatur. Pemilihan jenis pelarut, non-pelarut perlakuan temperatur dianalisis berdasarkan massa poli(trimetilen-sebasat), serta beberapa dan komposisinya dilakukan kekeruhan sedangkan sifat fisik produk yang diperoleh.dengan Hasil ujimengamati pendahuluanperubahan menunjukkan bahwa pelarut yang perlakuan temperatur dianalisis berdasarkan massa poli(trimetilen-sebasat), serta beberapa sesuai adalah kloroform dengan non-pelarut metanol. Tanpa penurunan temperatur, sifat fisik produk yang diperoleh. Hasil uji :pendahuluan menunjukkan yang perbandingan volume antara kloroform metanol adalah 1 : 10, bahwa namunpelarut modifikasi sesuai adalah kloroform penggunaan dengan non-pelarut Tanpa Pada penurunan temperatur, temperatur mengurangi metanol metanol. hingga 50%. konsentrasi poli perbandingan volume antara kloroform : metanol adalah 1 : 10, namun modifikasi (trimetilen-sebasat) 3% dengan perbandingan volume kloroform : metanol sebesar 1 : 5 dan temperatur mengurangi penggunaan metanolproduk hinggasejumlah 50%. Pada konsentrasi poli 48,4%. Produk yang temperatur pengendapan 20-22oC diperoleh o (trimetilen-sebasat) 3% dengan perbandingan volume kloroform : metanol sebesar 1 : 5 dan dihasilkan memiliki titik leleh 52o C dengan viskositas intrinsik 10,89mL/g dan Mn 2632 C diperoleh produk sejumlah 48,4%. Produk yang temperatur pengendapan 20-22 g/ekiv serta derajat kristalinitas 30,5%. dihasilkan memiliki titik leleh 52oC dengan viskositas intrinsik 10,89mL/g dan Mn 2632 Kata pelarutan,30,5%. poli (trimetilen-sebasat), temperatur g/ekivkunci: serta fraksinasi, derajat kristalinitas Kata kunci: fraksinasi, pelarutan, poli (trimetilen-sebasat), temperatur

Abstract

Poly(trimethylene-sebacate), polyester material from glycerol and castor oil monomer Abstract resources, have been synthesized. Fractionation using suitable solvent-non solvent Poly(trimethylene-sebacate), polyester glycerol and castor oil monomer composition could be produced the purematerial polymer.from In this experiment dissolution methods resources, have been synthesized. Fractionation using suitable solvent-non solvent were modified by reduced temperature. In order to choose the suitable solvent and its composition could be produced the pure polymer. In this experiment dissolution methods composition, it was monitored by the turbidity, while the effect of reduced temperature were modified based by reduced temperature. In order tomass choose suitable solvent and its were analysed on poly(trimethylene-sebacate) andthe several physical properties composition, it was monitored by the turbidity, while the effect of reduced temperature of product. Result showed that the suitable solvent and non solvent were chloroform and were analysed based onAs poly(trimethylene-sebacate) mass the andvolume severalcomposition physical properties methanol, respectively. with out reduced temperature, was 1 : of product. Result showed that the suitable solvent and non solvent were chloroform and 10, while temperature modified could be reduced 50% of methanol used. Furthermore, methanol, respectively. As with out reduced temperature, the volume composition was concentration of poly(trimethylene-sebacate) of 3% using volume composition of 1 : 51at: 10, while temperature could 48.4% be reduced 50% of methanol , it was yielded of product. It has meltingused. pointFurthermore, of 52oC with temperature of 20-22oC modified concentration of poly(trimethylene-sebacate) of 3% using volume composition of 1 : 5 at intrinsic viscosity of 10.89 mL/g, Mn 2632 g/eq and degree of crystalinity was 30.5%. temperature of 20-22oC , it was yielded 48.4% of product. It has melting point of 52oC with Keywords: dissolution, fractionation, poly g/eq (trimethylene-sebasate), temperature intrinsic viscosity of 10.89 mL/g, Mn 2632 and degree of crystalinity was 30.5%. Keywords: dissolution, fractionation, poly (trimethylene-sebasate), temperature

PENDAHULUAN

ramah lingkungan. Umumnya bahan yang

Struktur material polimer sebagai PENDAHULUAN

terurai di alam adalah jenis polimer ramah lingkungan. Umumnya bahan yang

bahan Struktur baku untuk plastik materialpembuatan polimer sebagai

memiliki di antaranya terurai digugus alam fungsi adalahhidrofil, jenis polimer yang

merupakan faktor utamapembuatan yang menentukan bahan baku untuk plastik

poliester dengan ester memiliki gugus fungsigugus hidrofil,fungsi di antaranya

kemungkinannya atau merupakan faktor dapat utamadibiodegradasi yang menentukan

karboksilat pada poliester dengan

kemungkinannya dapat dibiodegradasi atau

karboksilat

pada

kerangkafungsi utamanya. gugus ester 41 kerangka utamanya. 41

Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 19, Nomor 1, April 2014 Jurnal Penelitian Saintek, Vol. 19, Nomor 1, April 2014

Poliester yang bersifat ramah lingkungan

polidispersitas besar sehingga diperlukan

adalah cukup Poliesterjenis yangpoliester bersifatalifatik ramah yang lingkungan

tahap fraksinasi.besar Fraksinasi poliester dapat polidispersitas sehingga diperlukan

kompetitif untuk dikembangkan (Ranucci, et adalah jenis poliester alifatik yang cukup

dilakukan dengan metoda pelarutan tahap fraksinasi. Fraksinasi poliester dapat

al., 2000), dibuat dari monomer (Ranucci, polihidroksi kompetitif untuk dikembangkan et

menggunakan jenis pelarut dan non-pelarut dilakukan dengan metoda pelarutan

dan komonomer dikarboksilat. Bahan al., 2000), dibuat asam dari monomer polihidroksi

yang memilikijenis perbedaan konstanta menggunakan pelarut harga dan non-pelarut

monomer dapat diperoleh dari sumber Bahan bahan dan komonomer asam dikarboksilat.

kelarutan cukupperbedaan besar. Pasangan pelarut yang memiliki harga konstanta

baku tumbuhan yang dapat diperbaharui, monomer dapat diperoleh dari sumber bahan

non-pelarut yang besar. dapat Pasangan digunakan pelarut antara kelarutan cukup

sehingga menjadi sumberdiperbaharui, alternatif baku tumbuhan yang dapat

lain toluen-metanol dan kloroform-metanol, non-pelarut yang dapat digunakan antara

pengganti minyak sehingga polimer menjadiberbahan sumberbakualternatif

berturut-turut memiliki harga konstanta lain toluen-metanol dan kloroform-metanol,

bumi (Roupakias al., 2003). pengganti polimer et berbahan baku Sumber minyak

3 1/2 ) . kelarutan 8,82 memiliki – dan 8,65berturut-turut harga(kal/cm konstanta

polihidroksi dapat diperoleh melalui Sumber gliserol bumi (Roupakias et al., 2003).

3 1/2 Fraksinasi menggunakan pasangan toluen ) –. kelarutan 8,82 – dan 8,65(kal/cm

sebagai produk samping pengolahan polihidroksi dapat diperoleh melalui industri gliserol

metanol berbagai pasangan komposisi pada– Fraksinasiuntuk menggunakan toluen

oleokimia sertasamping asam pengolahan dikarboksilat dari sebagai produk industri

temperatur ruangberbagai belum mampu menghasilmetanol untuk komposisi pada

minyak jarak kepyar dengan poliester yang oleokimia serta asam dikarboksilat dari

kan poli (trimetilen-sebasat) yangmenghasilmemiliki temperatur ruang belum mampu

terbentuk adalah poli (trimetilen-sebasat) minyak jarak kepyar dengan poliester yang

indeks kecil dan memerlukan kan polipolidispersitas (trimetilen-sebasat) yang memiliki

(Mardiana, dkk, 2008). terbentuk adalah poli (trimetilen-sebasat)

non-pelarut metanol kecil dalamdanjumlah besar. indeks polidispersitas memerlukan

Sintesis poli (trimetilen-sebasat) (Mardiana, dkk, 2008).

Perbandingan antara dalam volumejumlah toluenbesar. dan non-pelarut metanol

dapat dilakukan reaksi padat Sintesis dalam poli sistem (trimetilen-sebasat)

metanol setidaknya (Mardiana, Perbandingan antara1:10 volume toluen2005). dan

dengan bantuandalam berbagai dapat dilakukan sistemjenis reaksikatalis, padat

Oleh itu 1:10 diperlukan modifikasi metanolkarena setidaknya (Mardiana, 2005).

namun cukup efektif adalah dengan katalis bantuanyang berbagai jenis katalis,

metoda fraksinasi. Pada kajian ini Oleh karena itu diperlukan modifikasi

jenis organologam seperti namun katalis yang cukup efektiftitanium adalah

modifikasi metoda dilakukan metoda fraksinasi. Pada dengan kajian cara ini

tetraisopropoksida, dibutiltimah-oksida dan jenis organologam seperti titanium

pengaturan temperatur pada tahap pengenmodifikasi metoda dilakukan dengan cara

turunan triflate (Yang, et al., 2003, tetraisopropoksida, dibutiltimah-oksida dan

dapan produk poli (trimetilen-sebasat). pengaturan temperatur pada tahap pengen-

Mardiana, 2005). Pembentukan poli turunan triflate (Yang, et produk al., 2003,

Pelarutan material polimer agak dapan produk poli (trimetilen-sebasat).

(trimetilen-sebasat) dapat ditingkatkan Mardiana, 2005). Pembentukan produk poli

berbedaPelarutan dengan pelarutan senyawa sederhana material polimer agak

dengan menghilangkan produk samping, (trimetilen-sebasat) dapat ditingkatkan

lain. merupakan material yang berbedaPolimer dengan pelarutan senyawa sederhana

dalam ini air, secara produk simultan.samping, Sintesis denganhalmenghilangkan

setara dengan ukuran koloid material sehingga yang sifat lain. Polimer merupakan

polimer polikondensasi akanSintesis memdalam halsecara ini air, secara simultan.

dari dapat dipelajari dari setaradispersi dengan polimer ukuran koloid sehingga sifat

berikan secara produkpolikondensasi dengan rantai yang polimer akan mem-

sifat dispersi koloid. Dispersi koloiddipelajari dalam suatu dari polimer dapat dari

bervariasi sehinggadengan diperoleh berikan produk rantaipoliester yang

pelarut atau fasa pendispersi dapat dianalisis sifat koloid. Dispersi koloid dalam suatu

dengan massa molekul kurang seragam. Hal bervariasi sehingga diperoleh poliester

berdasarkan sifatpendispersi kinetik dan optik pelarut atau fasa dapatsifat dianalisis

ini menyebabkan produk memiliki indeks dengan massa molekul kurang seragam. Hal

yaitu berdasarkan sifat dan hamburan saat berdasarkan sifat kinetik sifat optik

ini menyebabkan produk memiliki indeks 42

yaitu berdasarkan sifat hamburan saat

42

Fraksinasi Poli(Trimetilen-Sebasat) dari Monomer (Diah Mardiana dkk) Fraksinasi Poli(Trimetilen-Sebasat) dari Monomer (Diah Mardiana dkk)

cahaya

sentrifuga, water bath, pengaduk magnet,

elektromagnetik. Atas dasar inilah cahaya maka partikel bertumbukan dengan

oven dan desikator. Instrumen pendukung sentrifuga, water bath, pengaduk magnet,

untuk menentukanAtas jenisdasar pelarutinilah serta maka nonelektromagnetik.

untuk pelarut adalah oven danpemilihan desikator. jenis Instrumen pendukung

pelarut yang sesuai dapat serta dilakukan untuk menentukan jenis pelarut non-

spectronic-20 dan turbidimeter. Karakterisasi untuk pemilihan jenis pelarut adalah

pendekatan melalui penentuan pelarut yang sesuai dapat kekeruhan dilakukan

dilakukan dengan XRD,Karakterisasi viskometer spectronic-20 dan peralatan turbidimeter.

serta transmisi cahaya. Adapun tujuan pendekatan melalui penentuan kekeruhan

Ostwald set peralatan dilakukanserta dengan peralatanvolumetri. XRD, viskometer

kajian adalah untuk memperoleh serta ini transmisi cahaya. Adapun metoda tujuan

dilakukan dengan OstwaldUji sertapendahuluan set peralatan volumetri.

fraksinasi poli untuk (trimetilen-sebasat) yang kajian ini adalah memperoleh metoda

melarutkan produk polimerisasi dalam Uji pendahuluan dilakukanke dengan

sesuai untuk poli (trimetilenfraksinasi polipemurnian (trimetilen-sebasat) yang

pelarut toluen denganpolimerisasi jumlah polimer 10%melarutkan produk ke dalam

sebasat)untuk sertapemurnian melakukan sesuai poli karakterisasi (trimetilen-

b/v. dilakukan dengan 10%cara pelarutPelarutan toluen dengan jumlah polimer

produk Karakterisasi produk sebasat) pemurnian. serta melakukan karakterisasi

menambahkan sedikitdengan demi sedikit b/v. Pelarutanpolimer dilakukan cara

fraksinasi dianalisis Karakterisasi berdasarkan produk massa produk pemurnian.

sambil diadukpolimer secara kontinu pada menambahkan sedikit demi sedikit

setiap fraksidianalisis dan bilangan asam, sedangkan fraksinasi berdasarkan massa

kecepatan 200 rpm. diperoleh sambil diaduk secaraSetelah kontinu pada

untuk hasil danfraksinasi yang sedangkan optimum setiap fraksi bilangan asam,

campuran ini kecepatan homogen, 200 rpm.dispersi Setelahpolimer diperoleh

dikarakterisasi berdasarkan yang massa optimum molekul untuk hasil fraksinasi

diteteskan 2 jenisdispersi non pelarut yatu ini air campuran dalam homogen, polimer

relatif rerata, titik leleh dan kristalinitas. dikarakterisasi berdasarkan massa molekul

dan metanol sambil diaduk kecepatan diteteskan dalam 2 jenis non pada pelarut yatu air

relatif rerata, titik leleh dan kristalinitas.

150 rpm, dengan kalikecepatan volume dan metanol sambilvolume diaduk 10 pada

METODE PENELITIAN

o C. toluene/kloroform temperatur 150 rpm, dengan pada volume 10 kali18-20 volume

partikel

bertumbukan

dengan

pada

o Endapan yang terbentuk dipisahkan secara C. toluene/kloroform pada temperatur 18-20

penelitian ini adalah poli(trimetilen-sebasat) Sampel yang digunakan pada

sentrifugasi dengan kecepatan 2600 rpm. Endapan yang terbentuk dipisahkan secara

yang disintesis daripoli(trimetilen-sebasat) 1,3-propanadiol dan penelitian ini adalah

Pengembangan metoda sentrifugasi dengan kecepatan 2600dilakukan rpm.

asam katalis dibutil-timah yang sebasat disintesisdengan dari 1,3-propanadiol dan

dengan Pengembangan terlebih dahulu memilih pelarut metodajenis dilakukan

oksida. Polihidroksi 1,3-propanadiol diperoleh asam sebasat dengan katalis dibutil-timah

yang pelarutjenis dilakukan dengansesuai. terlebihPemilihan dahulu memilih pelarut

dari hasil fermentasi gliserol menggunakan oksida. Polihidroksi 1,3-propanadiol diperoleh

dengan membuat larutan pelarut 1%-beratdilakukan polimer yang sesuai. Pemilihan

C. sedangkan sebasat dari butyricum hasil fermentasi gliserol asam menggunakan

dalam beberapa larutan pelarut,1%-berat yaitu polimer toluen, dengan membuat

merupakan hidrolisis C. butyricumproduk sedangkan asam oksidatif sebasat

kloroform, aseton, pelarut, bensena, yaitu metanol dan dalam beberapa toluen,

minyak jarak produk kepyar menggunakan NaOH. merupakan hidrolisis oksidatif

akuades. setiap campuran kloroform,Kemudian aseton, bensena, metanoldiukur dan

Beberapajarak pelarut yang digunakan NaOH. adalah minyak kepyar menggunakan

menggunakan spektrofotometer pada panjang akuades. Kemudian setiap campuran diukur

toluen, aseton, bensenaadalah dan Beberapakloroform, pelarut yang digunakan

gelombang nm dan didukung dengan menggunakan420 spektrofotometer pada panjang

metanol. toluen, kloroform, aseton, bensena dan

analisis turbidimeteri. yangdengan baik gelombang 420 nm danPelarut didukung

Peralatan yang digunakan untuk metanol.

dipilih pelarutan Pelarut yang cepat analisis untuk turbidimeteri. yangdengan baik

pemurnian meliputiyang peralatan gelas, buret, Peralatan digunakan untuk

%-transmitan dipilih untuk tinggi. pelarutan yang cepat dengan

pemurnian meliputi peralatan gelas, buret,

%-transmitan tinggi.

Sampel yang digunakan METODE PENELITIAN

43 43


Setelah diperoleh jenis pelarut maka

Karakterisasi awal produk polimer

dilakukan variasi komposisi larutan, Setelah diperoleh jenis pelarut maka

yang telah dimurnikanawal didasarkan uji Karakterisasi produk pada polimer

masing-masing dengankomposisi konsentrasilarutan, 1,25; dilakukan variasi

kelarutan penentuan bilangan asam yang telah dan dimurnikan didasarkan pada uji

2,5; 3,75 dan 5,00 %-berat dalam pelarut masing-masing dengan konsentrasi 1,25;

secara untuk bilangan memperkirakan kelarutanvolumetri dan penentuan asam

kloroform. Dispersi 2,5; 3,75 dan 5,00 polimer %-berat masing-masing dalam pelarut

massa relatif (Mn).memperkirakan Sifat poliester secara molekul volumetri untuk

ditambahkan non-pelarut dengan kloroform. Dispersi polimerakuades masing-masing

produk fraksinasirelatif dikarakterisasi lebih lanjut massa molekul (Mn). Sifat poliester

cara diteteskannon-pelarut dari buret hingga ditambahkan akuadesdiperoleh dengan

berdasarkan derajatdikarakterisasi kristalinitas menggunakan produk fraksinasi lebih lanjut

campuran keruh. juga cara diteteskan dariCara buret yang hinggasama diperoleh

XRD, titik leleh massa molekul rerata berdasarkan derajatdan kristalinitas menggunakan

dilakukan untuk Cara penambahan campuran keruh. yang samapelarut juga

berdasarkan viskositas (Mv). molekul rerata XRD, titik leleh dan massa

metanol. kekeruhan dianalisis dilakukan Selanjutnya untuk penambahan pelarut

berdasarkan viskositas (Mv).

secara metanol.turbidimetri. SelanjutnyaKomposisi kekeruhanpelarut-non dianalisis

HASIL DAN PEMBAHASAN

pelarut dipilih berdasarkan secara turbidimetri. Komposisiperbandingan pelarut-non

polimer ke dalam toluen HASILPelarutan DAN PEMBAHASAN

volume kloroform dan non-pelarut yang pelarut dipilih berdasarkan perbandingan

dapat menghasilkan dispersi homogen Pelarutan polimer keyang dalam toluen

terkecil. volume kloroform dan non-pelarut yang

meski saat pelarutan perlu dapat menghasilkan dispersi yang dilakukan homogen

terkecil.Fraksinasi polimer dilakukan dengan

pengadukan kontinu menggunakan meski saat secara pelarutan perlu dilakukan

cara

yang sama seperti padadengan uji Fraksinasi polimer dilakukan

pengaduk Saat ditambahkan ke pengadukanmagnetik. secara kontinu menggunakan

pendahuluan, cara yang tetapi sama dengan sepertimenggunakan pada uji

dalam non-pelarut serbuk pengaduk magnetik. air Saatdihasilkan ditambahkan ke

pasangan kloroform-metanol pada perbanpendahuluan, tetapi dengan menggunakan

polimer yang sangatairhalus sehinggaserbuk sulit dalam non-pelarut dihasilkan

dingan volume 1:5 dan variasipada konsentrasi pasangan kloroform-metanol perban-

dipisahkan sedangkan penggunaan metanol polimer yang sangat halus sehingga sulit

polimer 1, 2, 3,1:54, dan 5%-berat. dingan volume variasi Temperatur konsentrasi

memberikan padatan polimer lebihmetanol besar dipisahkan sedangkan penggunaan

o o C, 12-15Temperatur C dan 5-8 fraksinasi polimer 1,adalah 2, 3, 20-22 4, 5%-berat.

namun memiliki ukuranpolimer yang tidak seragam. memberikan padatan lebih besar

o

C. Setiap 12-15 oCterbentuk dan 5-8 fraksinasi adalahendapan 20-22oC, yang

namun memiliki ukuran seragam. Berdasarkan harga G yang suatutidak pelarut dan

o dipisahkan sentrifugasi, C. Setiap secara endapan yang kemudian terbentuk

Berdasarkan suatupolimer pelarut dapat dan polimer, makaharga untukG suatu

endapan masing-masing fraksi dicuci dipisahkandarisecara sentrifugasi, kemudian

digolongkan 3 jenis yaitu pelarut polimer, maka untuk pelarut, suatu polimer dapat

menggunakan absolut dan dibiarkan endapan dari metanol masing-masing fraksi dicuci

baik, pelarut buruk non pelarut. Proses digolongkan 3 jenisdan pelarut, yaitu pelarut

semalam padametanol temperatur Untuk menggunakan absolutruang. dan dibiarkan

pelarutan hanya terjadi bilapelarut. selisih Proses harga baik, pelarut buruk dan non

menghilangkan sisa metanol, semalam pada temperatur ruang. polimer Untuk

pelarutanberbeda hanya jauh, terjadiuntuk bila pelarut selisih buruk harga Gtidak

dikeringkan vakumpolimer pada menghilangkandalam sisa oven metanol,

Gtidak berbeda pelarut buruk biasanya polimer jauh, hanyauntuk menggembung atau

temperatur 2 jam pada dan dikeringkan ruang dalam selama oven vakum

dapat bercampur campuran biasanya polimertetapi hanyamembentuk menggembung atau

dibiarkan jam dalam desikator, temperaturselama ruang24 selama 2 jam dan

keruh. Sedangkan non campuran pelarut, dapat bercampur tetapi untuk membentuk

kemudian tiap24fraksi dibiarkan hasil selama jamditimbang. dalam desikator,

polimer bercampur samanon sekali. Oleh keruh. tidak Sedangkan untuk pelarut,

kemudian hasil tiap fraksi ditimbang.

polimer tidak bercampur sama sekali. Oleh

44 44


karena itu, kemungkinan jenis non-pelarut

pelarut menunjukkan adanya perbedaan

yang adalah metanol. karenadigunakan itu, kemungkinan jenis non-pelarut

ukuran jumlah endapan yang perbedaan terbentuk. pelarut dan menunjukkan adanya

Jumlah polimer digunakan pada yang digunakan adalah yang metanol.

Selanjutnya analisisendapan juga didukung dengan ukuran dan jumlah yang terbentuk.

percobaan inipolimer adalahyang 1%-berat dengan Jumlah digunakan pada

hasil pengamatan spektrofotoSelanjutnya analisisberdasarkan juga didukung dengan

menggunakan yaitu bensen, percobaan ini4 jenis adalahpelarut, 1%-berat dengan

metri dan kekeruhan seperti dicantumkan hasil pengamatan berdasarkan spektrofoto-

toluen, aseton 4dan kloroform. yang menggunakan jenis pelarut, Polimer yaitu bensen,

dalam Tabel 2. Penambahan kedua jenis metri dan kekeruhan seperti dicantumkan

telah disiapkan dilarutkan dalam tabungyang dan toluen, aseton dan kloroform. Polimer

non-pelarut polidispersi dalam Tabelke2. dalam Penambahan kedua dalam jenis

dilakukan pengocokan sertadalam waktutabung pelarutan telah disiapkan dilarutkan dan

aseton menghasilkan yang sangat non-pelarut ke dalamendapan polidispersi dalam

diamati dispersi serta selanjutnya diukur dilakukandan pengocokan waktu pelarutan

halus meskipun jumlah endapan lebih aseton menghasilkan endapan yang sangat

menggunakan spectronic-20 pada panjang diamati dan dispersi selanjutnya diukur

banyak dibandingkan dengan polidispersi halus meskipun jumlah endapan lebih

gelombang nm. Hasil pada pengamatan menggunakan420 spectronic-20 panjang

dalam Hargadengan %-T yang rendah banyakkloroform. dibandingkan polidispersi

terdapat pada420 Tabelnm. 1. Hasil pengamatan gelombang

menunjukkan jumlah dalam kloroform.bahwa Harga %-T yangendapan rendah

terdapat pada Tabel 1.

banyak sehinggabahwa semakin jumlah banyak sinar yang menunjukkan endapan

Tabel 1. Hasil Analisis Kelarutan Polimer dalam Pelarut Tabel 1. Hasil Analisis Kelarutan Polimer Parameter kelarutan, % dalam Pelarut Pelarut

dihamburkan, ditandai banyak juga sinar dengan banyak sehingga semakin yang

G (cal/cm3)1/2, 25oC Transmitansi Parameter kelarutan, % Pelarut Toluen 8,82 30 3 1/2 o G (cal/cm ) , 25 C Transmitansi Bensen 8,95 30 Toluen 8,82 30 Kloroform 8,65 41 Bensen 8,95 30 Aseton 7,58 81 Kloroform 8,65 41 Aseton 7,58 81

kekeruhan yang tinggi terutama nondihamburkan, ditandai jugauntuk dengan pelarut metanol. Ukuran endapan kekeruhan yang tinggi terutama untuk yang nonsangat dan Ukuran mudah melayang akan pelarut halus metanol. endapan yang menyulitkan saat mudah dilakukan pemisahan sangat halus dan melayang akan endapan. Oleh saat karenadilakukan itu, polidispersi yang menyulitkan pemisahan digunakan adalah sistem polimer-pelarut endapan. Oleh karena itu, polidispersi yang

Hasil analisis menunjukkan bahwa

kloroform. digunakan adalah sistem polimer-pelarut

kloroform dananalisis aseton menunjukkan mampu mendispersiHasil bahwa

Polidispersi dalam kloroform dengan kloroform.

kan polimerdan dengan lebih baik dibandingkan kloroform aseton mampu mendispersi-

penambahan kedua non-pelarut Polidispersi dalamjenis kloroform dengan

toluen dandengan bensen, ditandai dengan kan polimer lebih baik dibandingkan

membentuk endapan lambat, penambahan intikedua jenissecara non-pelarut

intensitas cahaya yang ditandai diteruskan dengan cukup toluen dan bensen,

tetapi endapan pertumbuhan. membentuk inti mengalami endapan secara lambat,

besar, sehingga lebih homogen. intensitas cahayacampuran yang diteruskan cukup

Nilai cukupmengalami tinggi karena endapan tetapi %-T endapan pertumbuhan.

Endapan polimercampuran akan terfraksinasi jika ke besar, sehingga lebih homogen.

stabil, sehingga cairanendapan hanya Nilai %-T cukupdalam tinggifasa karena

dalam campuran ditambahkan non jika pelarut Endapan polimer akan terfraksinasi ke

sedikit padatan yang akan menghamburkan stabil, sehingga dalam fasa cairan hanya

dengan komposisi ditambahkan yang sesuai. non pelarut dalam campuran

sinar. campuran sedikit Adanya padatan kekeruhan yang akan dalam menghamburkan

pengamatan secara langsung dengan Hasil komposisi yang sesuai.

dimungkinkan karena untukcampuran polimer sinar. Adanya terjadi kekeruhan dalam

saat polidispersi ditambahkan ke dalam nonHasil pengamatan secara langsung

dengan massa molekul rata-rata lebihpolimer rendah dimungkinkan terjadi karena untuk

saat polidispersi ditambahkan ke dalam non-

dengan massa molekul rata-rata lebih rendah 45 45


Tabel 2. Penambahan Non-Pelarut dalam Polidispersi Poliester Pelarut Tabel 2. Penambahan Non-PelarutAseton dalam Polidispersi Poliester Pelarut Non-pelarut Akuades Non-pelarut Akuades

%-T

Kekeruhan(NTU) Aseton

%-T

Kloroform Kekeruhan(NTU) Kloroform

%-T Kekeruhan(NTU) 32 44 Terbentuk 2 fasa secara cepat, 32 44 ukuran endapan sangat halus; Terbentuk 2 fasa secara cepat, jumlah +++ ukuran endapan sangat halus; 0 > 200 jumlah +++ Endapan halus terbentuk 0 > 200 dengan cepat dan tidak stabil, Endapan halus terbentuk melayang bila digoyang; dengan cepat dan tidak stabil, jumlah ++++ melayang bila digoyang; ++ = jumlah endapan sedikit jumlah ++++ +++ = jumlah endapan lebih banyak

%-T Kekeruhan(NTU) 74 109 Tidak terbentuk endapan, 74 109 terbentuk 2 fasa Tidak terbentuk endapan, terbentuk 2 fasa 91 199 Endapan terbentuk lambat tetapi 91 199 dapat tumbuh sehingga mudah Endapan terbentuk lambat tetapi dipisahkan dan stabil; jumlah ++ dapat tumbuh sehingga mudah dipisahkan dan stabil; jumlah ++

Penggunaan

metanol

Metanol dapat mengendapkan poli-

sebagai non-pelarut Penggunaan lebih menguntungkan sulit mengendap. metanol

dispersiMetanol polimer,dapat tetapimengendapkan dengan bertambahpoli-

karena pengendapan pertumbuhsebagaisaat non-pelarut lebihterjadi menguntungkan

nya kloroform yang digunakan, dari dispersi polimer, tetapi dengan tampak bertambah-

an kristal denganterjadi adanyapertumbuhkoagulasi karena saatdisertai pengendapan

konsentrasi polidispersi lebih kecil, polimer nya kloroform yang digunakan, tampak dari

polimer besar an kristalsehingga disertaiukuran denganpolimer adanyalebih koagulasi

yang telah polidispersi diendapkanlebih dapat terdispersi konsentrasi kecil, polimer

dan lebih mudah dipisahkan. Polimer polimer sehingga ukuran polimer lebih besar

kembali. Oleh sebab itu dapat perlu terdispersi dilakukan yang telah diendapkan

dengan massa molekul rata-rata Polimer rendah dan lebih mudah dipisahkan.

penentuan komposisi pelarut nonkembali. Oleh sebab itu perlu dan dilakukan

cukup sehingga rendah sulit dengan kuat massa tersolvasi molekul rata-rata

pelarut. pengamatan dilakukan saat penentuanHasil komposisi pelarut dan non-

terkoagulasi tetap berada dalam sulit fasa cukup kuat dantersolvasi sehingga

mulai kekeruhan dilakukan dan diperoleh pelarut.terjadinya Hasil pengamatan saat

cairan. Hal ini ditandai dengan terkoagulasi dan terutama tetap berada dalam fasa

data Tabel 3.kekeruhan dan diperoleh mulaidalam terjadinya

lebih kekeruhan, cairan.tingginya Hal ini nilai terutama ditandaisehingga dengan

data dalam Tabel 3.

pada tahap ini nilai polimer dengansehingga massa lebih tingginya kekeruhan,

Tabel 3. Hasil Penentuan Komposisi Kloroform-Metanol Tabel 3. Hasil Penentuan Komposisi Konsentrasi Volume Kloroform-Metanol Perbandingan

Metanol Metanol

Keterangan: Keterangan:

sulit

mengendap.

++ == jumlah jumlah endapan endapan paling sedikitbanyak ++++ +++ = jumlah endapan lebih banyak ++++ = jumlah endapan paling banyak

molekul rata-rata tinggi dengan lebih mudah pada tahap ini polimer massa terpisah. dasar tinggi ini, maka non-pelarut molekul Atas rata-rata lebih mudah yang mengendapkan terpisah.digunakan Atas dasar untuk ini, maka non-pelarut polimer adalah metanol, yangmengendapkan juga memiliki yang digunakan untuk C) dibanding titik didih lebihmetanol, rendahyang (65ojuga polimer adalah memiliki o o akuades (100 C) sehingga sisa C)non-pelarut dibanding titik didih lebih rendah (65 o lebih mudah akuades (100dihilangkan. C) sehingga sisa non-pelarut

lebih mudah dihilangkan. 46 46

Polidispersi (%Metanol Volume* Konsentrasi Volume b/v) (mL) Perbandingan Polidispersi (%Metanol 1,25 120 1:6 Volume* b/v) (mL) 2,50 89 1 : 4,4 1,25 120 6 3,75 90 11: :4,5 2,50 89 1 : 4,4 5,00 88 1 : 4,4 3,75 90 1 : 4,5 Keterangan: 5,00 88 1 : 4,4 : * perbandingan polidispersi dalam kloroform Keterangan: metanol * perbandingan polidispersi dalam kloroform : metanol


0.8

kloroform dengan kisaran 1,25Kekeruhan dispersi konsentrasi polimer dalam

0.8

5,00% terbentuk dilakukan penambahan kloroform dengansaat kisaran konsentrasi 1,25-

0.6

metanol dengan saat kisaran 4,4 hingga 6 kali 5,00% terbentuk dilakukan penambahan volume Jumlah metanol kloroform. dengan kisaran 4,4 metanol hingga 6 yang kali ditambahkan memiliki peranan volume kloroform. Jumlah metanolpenting yang terhadap laju kristalisasi sifat polimer ditambahkan memiliki serta peranan penting yang dihasilkan. Oleh karena itulahpolimer pada terhadap laju kristalisasi serta sifat penelitian ini perlu dilakukan yang dihasilkan. Oleh karena penambahan itulah pada

Bilangan Bilangan asam asam

Kekeruhan dispersi polimer dalam

0.6 0.4 0.4 0.2 0.2

0 0

2

Fraksi I 2

4 Konsentrasi (%)

Fraksi II

Konsentrasi (%)

4

6

Fraksi III

6

metanol perbandingan sama dan penelitiandengan ini perlu dilakukanyang penambahan

Fraksi I Fraksi IIHasil Fraksinasi Fraksi III Gambar 2. Bilangan Asam

tetapi dapat membentuk padatan untuk semua metanol dengan perbandingan yang sama dan

Gambar 2. Bilangan Asam Hasil Fraksinasi

konsentrasi Atas dasar inisemua maka tetapi dapat polidispersi. membentuk padatan untuk

Secara umum, terlihat bahwa dengan

diambil nilaipolidispersi. tengah antara 4 percobaan yang konsentrasi Atas dasar ini maka

meningkatnya konsentrasi maka Secara umum, terlihatpolimer, bahwa dengan

dilakukan, perbandingan volume diambil nilai yaitu tengah antara 4 percobaan yang

perolehan juga konsentrasi semakin tinggi. Perolehan meningkatnya polimer, maka

kloroform 1 : 5. dilakukan, : metanol yaitu adalah perbandingan

volume

total pada juga berbagai konsentrasi lebih perolehan semakin tinggi. yang Perolehan

Fraksinasi untuk kloroform : metanolpolimer adalah 1dilakukan : 5.

kecil dari 80% menunjukkan bahwa total pada berbagai konsentrasi yangproduk lebih

memperoleh produk dengandilakukan distribusi massa Fraksinasi polimer untuk

polimerisasi masih mengandung bahan lain kecil dari 80% menunjukkan bahwa produk

molekul rata-rata sempit, sehingga memperoleh produkyang dengan distribusi massa

seperti sisa masih katalismengandung serta polimer dengan polimerisasi bahan lain

dapat poliester yangsehingga lebih molekul diperoleh rata-rata yang sempit,

massa rata-rata sangat kecil. Produk seperti molekul sisa katalis serta polimer dengan

homogen. Pengaruhpoliester temperatur fraksinasi dapat diperoleh yang lebih

polimer denganrata-rata rantai pendek dapat Produk terjadi massa molekul sangat kecil.

pada jumlah perolehantemperatur dan bilangan asam homogen. Pengaruh fraksinasi

karena reaksi polikondensasi tumbukan polimerpada dengan rantai pendek dapat terjadi

disajikan padaperolehan Gambar 1 dan dan 2. pada jumlah bilangan asam

antarmonomer berlangsung secara acak karena pada reaksi polikondensasi tumbukan

disajikan pada Gambar 1 dan 2.

sehingga dimungkinkan terbentuk senyawa antarmonomer berlangsung secara acak

80

dimer, trimer, oligomer hingga polimer. sehingga dimungkinkan terbentuk senyawa

80

fraksinasi perolehan dimer, Hasil trimer, oligomermemberikan hingga polimer.

Perolehan Perolehan (%) (%)

60

semakin rendah dengan semakin menurunHasil fraksinasi memberikan perolehan

Total perolehan

60 40

Total perolehan

40

nya temperatur, sehingga sebagian besar semakin rendah dengan semakin menurun-

Perolehan 1 Perolehan 1

20 20 0 0

0

2

Konsentrasi(%)

4

Perolehan 2

polimer rantai panjang sudah terendapkan nya temperatur, sehingga sebagian besar

Perolehan 2

sebagai fraksi Pada temperatur 20-22oC polimer rantai I.panjang sudah terendapkan

Perolehan 3

o polimer mengendap lebih20-22 dahulu C sebagai yang fraksiakan I. Pada temperatur

Perolehan 3 6

adalah dengan massa molekul ratapolimer fraksi yang akan mengendap lebih dahulu

0 2 Gambar 1. Perolehan Hasil4Fraksinasi Konsentrasi(%)

Gambar 1. Perolehan Hasil Fraksinasi

6

rata tinggi dan massa diikutimolekul oleh massa adalahlebih fraksi dengan rata47 rata lebih tinggi dan diikuti oleh massa 47


molekul rata-rata semakin rendah pada

ini keseragaman rantai diperkirakan dari sifat

tahap selanjutnya. ini didukung oleh molekul rata-rata Hasil semakin rendah pada

alir polidispersi polimer, yaitu harga viskositas ini keseragaman rantai diperkirakan dari sifat

nilai asam yang tahap bilangan selanjutnya. Hasil ini semakin didukungtinggi oleh

instrinsik, sesuai Tabel.yaitu 4. Menurut Markalir polidispersi polimer, harga viskositas

dengan menurunnya temperatur, dapat nilai bilangan asam yang semakin tinggi

Houwink (Rabek,Tabel. 1980)4. harga viskositas instrinsik, sesuai Menurut Mark-

dilihat Gambar 2. temperatur, denganpada menurunnya

dapat

intrinsik digunakan Houwinkdapat (Rabek, 1980) untuk hargamenentukan viskositas

perubahan morfologi akibat dilihat Adanya pada Gambar 2.

massa rata-rata sekaligus memperintrinsikmolekul dapat digunakan untuk menentukan

perbedaan konsentrasi Adanya perubahan larutan morfologipolimer akibat

kirakan distribusinya. Massa molekul ratamassa molekul rata-rata sekaligus memper-

memerlukan analisis lebih lanjutpolimer agar perbedaan konsentrasi larutan

rata, Mv,distribusinya. ini dapat ditentukan bila tetapan kirakan Massa molekul rata-

diperoleh molekul polimer seragam. memerlukan analisis lebihyang lanjut agar

pasangan polimer-pelarut yangbila digunakan rata, Mv, ini dapat ditentukan tetapan

Pada percobaan kemudian diperoleh molekulinipolimer yang dilakukan seragam.

diketahui. Konstanta Mark-Houwink untuk pasangan polimer-pelarut yang digunakan

variasi konsentrasi ini larutan polimer dilakukan 1, 2, 3, 4 Pada percobaan kemudian

pasangan polimer Mark-Houwink pelarut (poliesterdiketahui. Konstanta untuk

dan polidispersi variasi5%-berat. konsentrasiSelanjutnya, larutan polimer 1, 2, 3, 4

kloroform) dan a yang digunakan pada pasangan Kpolimer pelarut (poliester-

dalam kloroform pada berbagai polidispersi konsentrasi dan 5%-berat. Selanjutnya,

penelitian berturut-turut 91x103 mL/g kloroform) ini K dan a yang digunakan pada

ditambah nonpelarut metanolkonsentrasi dengan dalam kloroform pada berbagai

dan 0,61. iniKedua nilai ini91x103 merupakan penelitian berturut-turut mL/g

perbandingan volume kloroform ditambah nonpelarut metanol : metanol dengan

konstanta poliester linier dan dan 0,61. pasangan Kedua nilai ini merupakan

adalah 1 : 5. Polimer hasil fraksinasi pada perbandingan volume kloroform : metanol

kloroform al., 1999).linier dan konstanta (Brandrup pasangan etpoliester

o C hasil (polimer fraksipada I) temperatur adalah 1 : 5.20-22 Polimer fraksinasi

Polimer yang etmemiliki sifat paling kloroform (Brandrup al., 1999).

dianalisis termasuk temperatur lebih 20-22olanjut, C (polimer fraksiuntuk I)

baik adalah memiliki titik lelehsifat tinggi dan Polimer yang memiliki paling

mengetahui keseragaman polimeruntuk yang dianalisis lebih lanjut, rantai termasuk

indeks polidispersitas (I) mendekati 1 atau baik adalah memiliki titik leleh tinggi dan

terbentuk. rantai polimer mempunyai mengetahuiKeseragaman keseragaman rantai yang

memiliki rantai paling (I) seragam. Atas1dasar indeks polidispersitas mendekati atau

peranan terhadap berbagai sifat terbentuk. penting Keseragaman rantai mempunyai

kedua parameter ini maka polimerAtas ini dipermemiliki rantai paling seragam. dasar

polimer, sifat termal, sifatberbagai mekanik sifat dan peranan baik penting terhadap

oleh konsentrasi 3%. Produk poli keduadari parameter ini polimer maka polimer ini diper-

beberapa sifat Semakin polimer, baik sifat lainnya. termal, sifat mekanikkecil dan

(trimetilen-sebasat) hasil pemurnian, oleh dari konsentrasi polimer 3%. Produk berpoli

distribusi penggunaan beberapa rantai sifat polimer lainnya.maka Semakin kecil

dasarkan difraktogram Gambarber3 (trimetilen-sebasat) hasil pada pemurnian,

bahan akanrantai semakin mudah. Pada penelitian distribusi polimer maka penggunaan

memiliki kristalinitas 30,5%. dasarkan derajat difraktogram pada Gambar 3

bahan akan semakin mudah. Pada penelitian

memiliki derajat kristalinitas 30,5%.

Tabel 4. Penentuan Keseragaman Rantai Berdasarkan Sifat Alir Polimer Tabel 4. Penentuan Keseragaman Berdasarkan Sifat Konsentrasi Viskositas Rantai Bilangan MnAlir Polimer Mv/Mn Polimer (%) Intrinsik(mL/g) Asam(mmol/g) (g/ekiv) (I) Konsentrasi Viskositas Bilangan Mn Mv/Mn 1 9,271 0,33 3030 0,70 Polimer (%) Intrinsik(mL/g) Asam(mmol/g) (g/ekiv) (I) 2 9,989 0,39 2564 0,86 1 9,271 0,33 3030 0,70 3 10,89 0,38 2632 0,97 2 9,989 0,39 2564 0,86 4 11,31 0,38 2632 1,03 3 10,89 0,38 2632 0,97 5 12,15 0,37 2703 1,13 4 11,31 0,38 2632 1,03 48 5 12,15 0,37 2703 1,13 48

Titik Leleh Max (oC) Titik Leleh 42 Max (oC) 50 42 52 50 42 52 50 42 50


Gambar 3. Difraktogram Poli (trimetilen-sebasat) Hasil Pemurnian Gambar 3. Difraktogram Poli (trimetilen-sebasat) Hasil Pemurnian KESIMPULAN Fraksinasi dapat dilakukan untuk KESIMPULAN konsentrasi polimerdapat dalam pelarut kloroform Fraksinasi dilakukan untuk 3% denganpolimer non-pelarut metanol untuk konsentrasi dalam pelarut kloroform perbandingan volume 1:5 metanol dan temperatur 3% dengan non-pelarut untuk o 20-22 C. Polivolume (trimetilen-sebasat) hasil perbandingan 1:5 dan temperatur

sintesis fraksinasi memberikan peroleh20-22oC.danPoli (trimetilen-sebasat) hasil an 48,4% asamperoleh0,390 sintesis dan dengan fraksinasibilangan memberikan mol/g, titik leleh maksimal 52oCasam dan derajat an 48,4% dengan bilangan 0,390 kristalinitas 30,5%. mol/g, titik leleh maksimal 52oC dan derajat kristalinitas 30,5%. DAFTAR PUSTAKA DAFTAR PUSTAKA Brandrup J., Immergut, E.H., Grulke, E.A. (Eds.). 1999. Polymer handbook. 4th.ed. Brandrup J., Immergut, E.H., Grulke, E.A. New York: John Wiley & Sons. th (Eds.). 1999. Polymer handbook. 4 .ed. New York: John Wiley & Sons.

Mardiana, D. 2005. Pengaruh penambahan gliserol pada sintesis poliester dari Mardiana, D. 2005. Pengaruh penambahan monomer 1,3-propanadiol. Disertasi. gliserol pada sintesis poliester dari ITB, Bandung. monomer 1,3-propanadiol. Disertasi. ITB, Bandung. Mardiana, D., Widjanarko, S.M., Rurini R., Anna R., 2008, Pembuatan bahan Mardiana, D., Widjanarko, S.M., Rurini R., pengemas makanan ramah lingkungan Anna R., 2008, Pembuatan bahan dengan menggunakan monomer minyak pengemas makanan ramah lingkungan jarak dan gliserol, Laporan Penelitian dengan menggunakan monomer minyak Hibah Bersaing. UB, Malang. jarak dan gliserol, Laporan Penelitian Hibah UB, Malang.methods in Rabek, J.F.Bersaing. 1980. Experimental

polymer chemistry. Chichester: John Rabek, J.F. 1980. Experimental methods in Wiley & Sons, 27-42, 63-65, 98, 225. polymer chemistry. Chichester: John Wiley & 98, 225. Ranucci, E.,Sons, Liu,27-42, Y., 63-65, Linblad, M.S.,

Albertsson, A.C. 2000. New biodeRanucci, E., Liu, Y., Linblad, M.S., gradable polymers from renewable Albertsson, A.C. 2000. New bioderesources. high molecular weight poly gradable polymers from renewable (ester-carbonate)s from succinic acid resources. high molecular weight poly and 1,3-propanediol, Macromol. Rapid (ester-carbonate)s from succinic acid Comm., 21, 680-684. and 1,3-propanediol, Macromol. Rapid Comm., 21, 680-684. 49 49


Roupakias, C.P., Papageorgiou, G.Z., and Karayannidis, G.P. 2003. Synthesis and Roupakias, C.P., Papageorgiou, G.Z., and thermal behavior of polyesters derived Karayannidis, G.P. 2003. Synthesis and from 1,3-propanediol and various thermal behavior of polyesters derived aromatic dicarboxylic acids, J, from 1,3-propanediol and various Macromol. Sci., Part A: Pure and Appl. aromatic dicarboxylic acids, J, Chem., A40(8), 791-805. Macromol. Sci., Part A: Pure and Appl. Chem., A40(8), 791-805.

50 50

Yang, J., Zhang, S., Liu, X., Cao, A. 2003. A study on biodegradable aliphatic poly Yang, J., Zhang, S., Liu, X., Cao, A. 2003. (tetramethylene succinate): The catalyst A study on biodegradable aliphatic poly dependences of polyester synthesis and (tetramethylene succinate): The catalyst their thermal stabilities, Polym. Degrad. dependences of polyester synthesis and Stab., 81(1), 1-7. their thermal stabilities, Polym. Degrad. Stab., 81(1), 1-7.

FRAKSINASI POLI(TRIMETILEN-SEBASAT) DARI MONOMER TERBARUKAN SECARA PELARUTAN DAN PENURUNAN TEMPERATUR

Recommend Documents