PROPOSAL SKRIPSI

SINTESIS KOMPOSIT PLASTIK HDPE-KITOSAN-Ag DAN APLIKASINYA SEBAGAI BOTOL PLASTIK ANTIBAKTERI

Diusulkan oleh:Agus Dwijayanti NIM/3122903/TA/13601

PROGRAM STUDI KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA2014

I. PENDAHULUANI. 1 LATAR BELAKANG DAN PERMASALAHANBotol plastik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Keberadaannya sebagai wadah untuk bahan makanan dan minuman yang akan di konsumsi oleh manusia menyebabkan kualitas dari botol plastik tersebut sangat diperhatikan kebersihannya dari bakteri yang berada di lingkungan sekitarnyaKitosan menarik perhatian karena sifat kombinasi yang unik, seperti biokompatibel, biodegradable, membentuk kompleks dengan logam dan aktivitas antibakterial. Sekarang ini, berbagai kompleks logam-kitosan telah dibuat untuk meningkatkan aktivitas antimikroba, sebagai contoh kompleks kitosan-Ag+ HDPE biasanya berwarna pekat, tidak tembus pandang, dan dapat muncul dengan berbagai warna walau biasanya berwarna putih. Tetapi bisa juga setengah transparan, seperti pada cerek air. HDPE terasa lebih lunak dibandingkan PET, dan cirinya tidak mudah penyok seperti pada botol air. HDPE dapat ditemukan pada cerek susu, botol detergen, botol obat, botol oli mesin, botol shampoo, kemasan juice, botol sabun cair, kemasan kopi dan botol sabun bayi.HDPE (high density polyethylene). Botol plastik jenis HDPE memiliki sifat bahan yang lebih kuat, keras, buram dan lebih tahan pada suhu tinggi. Merupakan salah satu bahan plastik yang aman untuk digunakan karena kemampuan untuk mencegah reaksi kimia antara kemasan plastik berbahan HDPE dengan makanan&minuman; yang dikemasnya. Sama seperti PETE, HDPE juga disarankan hanya untuk sekali pemakaian karena pelepasan senyawa antimoni trioksidanya meningkat seiring waktu.

I. 2TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIANTujuan yang ingin dicapai dalam penelitian kali ini adalah sebagai berikut:1. Membuat komposit plastik HDPE-Kitosan-Ag yang berfungsi sebagai botol plastik antibakteri.2. Mempelajari pengaruh komposit HDPE-Kitosan-Agter terhadap uji anti bakteriManfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut:1. Memberikan kontribusi ilmiah dalam rangka meningkat kanpemanfaatan HDPE dan kitosan dalam bidang industri.2. Memberi kontribusi dalam bidang teknologi industri, khususnya menciptakan alternative botol plastik antibakteri.3. Memberikan manfaat baru aplikasi HDPE-Kitosan-Ag sebagai botol plastik antibakteri4. Mengurangi dampak pencemaran lingkungan dengan penggunaan botol plastik antibakteri yang biodegradable

II. TINJAUAN PUSTAKA. . Susilowati, et.al (2012) melakukan pengembangan teknik sintesis nanokomposit Ag/Kit/PVA koloidal. Sintesis dilakukan melalui tahap sintesis kitosan dari limbah udang (melalui proses deproteinasi, demineralisasi, dikolorisasi dan deasetilasi) dan sintesis silver nanopartikel koloidal dalam poliblend kitosan/PVA dengan metode reduksi yang dimodifikasi sonikasi. Karakterisasi terhadap produk khitosan meliputi kandungan air, kadar abu, derajat deasetilasi, berat molekul (Mw), viskositas, struktur kimia (FTIR dan HNMR) sedangkan karakterisasi terhadap nanokomposit Ag/Kit/PVA koloidal meliputi identifikasi suface plasmon resonance (SPR) dengan spektroskopi UV-Vis, bentuk dan ukuran partikel logam dengan TEM dan uji aktivitas antibakteri S. Aureus dan E.Coli isolat klinis dengan metode difusi. Peneliitian mengenai komposit PVA-kitosan-Ag juga dilakukan oleh Zhao et,al (2012). Modifikai Ag dilakukan menjadi AgNPs. AgNPs mengandung nanofibers memiliki potensi sebagai biomaterial antibakteri. Studi-studi pada penggabungan AgNPs ke nanofibers electrospun telah dilakukan dengan menambahkan Ag nitrat (AgNO3) ke dalam larutan electrospun . AgNPs yang mudah dibentuk dalam PVA / campuran larutan CM - kitosan sebelum electrospinning disintesis dengan menggunalkan pelarut HCOOH. AgNPs / PVA / CM - chitosan nanofibers yang dihasilkan menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap bakteri. Sehingga akan diteliti apakah dapat digunakan sebagai plastik yang antibakteri yang nantinnya dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari guna mengurangi dampak penyebaran bakteri yang merugikan bagi kesehatan.

III. LANDASAN TEORI, HIPOTESIS, RANCANGAN PENELITIAN

III. 1 Landasan Teori

Struktur HDPEHDPE adalah material termoplastik yang terdiri dari atom karbon dan atom hidrogen yang membentuk produk dengan berat molekul yang tinggi dan terhadap berbagai bahan kimia, sehingga cocok untuk digunakan dalam menyalurkan buangan tambang ditambah kondisi air laut dengan kadar klorida yang sangat tinggi. Penggunaan polimer sebagai pipa telah dimulai pada tahun 1955 di industri gas (Zhang. 2005).Umumnya, pada bagian bawah kemasan botol plastik, tertera logo daur ulang dengan angka 2 di tengahnya, serta tulisan HDPE (high density polyethylene) di bawah segitiga. Biasa dipakai untuk botol susu yang berwarna putih susu, galon air minum, dan lain-lain. HDPE merupakan salah satu bahan plastik yang aman untuk digunakan karena kemampuan untuk mencegah reaksi kimia antara kemasan plastik berbahan HDPE dengan makanan/minuman yang dikemasnya. HDPE memiliki sifat bahan yang lebih kuat, keras, buram dan lebih tahan terhadap suhu tinggi. Sama seperti PET, HDPE juga direkomendasikan hanya untuk sekali pemakaian, karena pelepasan senyawa antimoni trioksida terus meningkat seiring waktu (Heldi, 2008).Kitosan merupakan biopolymer yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin pada hewan vertebrata laut, darat dan jamur dari genus Mucor.Phycomyces dan Saccaromyces. Kitin dan kitosan banyak digunakan dalam berbagai bidang karena polimer mempunyai sifat kesesuaian secarahayati (biocompatible), terurai secara hayati (biodegradable), tidak beracun (non-toxicity), dan adsorpsi (Kumar, 2000).Pemanfaatan kitosan didukung oleh keberadaan gugus aktif amina (NH2), gugus aktif hidroksi primer, dan gugus aktif hidroksi (-OH) sekunder yang berturut-turut berada pada atom C2, C6, dan C3 (Shahidiet al., 1999)

Strukturkimia : (a) kitindan (b) kitosanGreen Plastic atau Green Polymer merupakan polimer yang dapat terdegradasi secara alami. Salah satu polimer alami yang dapat berfungsi sebagai green plastic adalah kitosan. Kitosan yang merupakan biopolimer polisakarida yang diturunkan dari senyawa kitin menunjukkan sifat yang unik, yaitu polikationik, kelat, dan pembentukan film berhubungan dengan keberadaan gugus fungsional aktif dari amina dan hidroksi (Wei,2009) Kitosan juga menunjukkan aktivitas biologis yang menarik, termasuk aktifitas antibakteri. Telah diketahui bahwa kitosan sendiri mempunyai aktifitas antibakteri terkait dengan sifat kationik yang menyebabkan efek distrupsi membran. Akhir-akhir ini berbagai kompleks logam-kitosan telah disiapkan untuk meningkatkan aktivitas antibakteri seperti ion logam Ag+, Cu2+, Zn2+, Mn2+, atau Fe2+ (Du,2008)

III. 2 HipotesisHipotesis 1: HDPE-Kitosan-Ag dapat digunakan sebagai bahan botol plastik antibakteri.Hipotesis 2: Penambahan ion Ag ke dalam HDPE-Kitosan akan meningkatkan aktivitas antibakteri.

III. 3 Rancangan PenelitianHipotesis 1 dapat dibuktikan dengan melakukan sintesis komposit HDPE-Kitosan-Ag. Untuk membuktikan sifat antibakteri dari dapat dibuktikan dengan melakukan uji antibakteri dengan cara menambahkan komposit HDPE-Kitosan-Ag dengan bakteri gram positif dan garam negatif untuk melihat seberapa besar bakteri yang berkurang.Hipotesis 2 dapat dibuktikan dengan cara membandingkan hasil uji antibakteri dari komposit HDPE-Kitosan dengan penambahan logam Ag ke dalam komposit serta variasi logam Ag di dalam komposit.

IV. METODE PENELITIANIV.1 Bahan yang digunakanLarutan Kitosan 1%, Larutan HDPE 1%, Larutan Ag 0,1 M, Petri Disk, Aquades, Asam Asetat 2%, NaOH 2M, Bakteri Uji.IV. 2 Alat yang digunakanGelas Beaker, Pipet Ukur, Pump Pipet, Gelas Arloji, Timbangan Digital, Stirrer, Oven.

IV. 3 Prosedur Kerja IV.3.1 Sintesis plastik komposit PVA-kitosan-AgLarutan kitosan 1% dibuat dengan melarutkan 0.2 gram kitosan di dalam larutan 20 mL asam asetat 2% hingga menjadi gel dan setelah menjadi gel ditambahkan larutan Ag+ 0,1 M dengan variasi volume ke dalamnya. Larutan tersebut dihomogenisasikan dengan cara distrirer selama 12 jam, kemudian dicampurkan dengan Larutan 2 mL. Setelah hybrid antara HDPE dan kitosan-Ag terbentuk, larutan hybrid tersebut dicetak pada petri disk dengan diameter 20 cm. Larutan hybrid dikeringkan dengan pengovenan pada suhu 60oC selama 6 jam. Kemudian lapisan plastic tipis yang terbentuk dilepaskan dari cetakan petri disk dengan merendamnya menggunakan larutan NaOH 2M.IV.3.2 Uji kekuatan komposit plastik PVA-Kitosan-AgKualitas kekuatan komposit plastik PVA-kitosan-Ag diuji menggunakan Material Testing Machine, dimana komposit plastik ini dikenai beban tertentu sampai sifat dari plastisitas dari komposit tersebut terlampaui. Dari uji ini dapat diketahui beban maksimal dari komposit plastik PVA-kitosan-Ag, dimana informasi ini sangat dibutuhkan pada aplikasinya sebagai green plastic.

V. DAFTAR PUSTAKADu Wen Li, et al, 2008,Antibacterial activity of chitosan tripolyphosphate nanoparticles loaded with various metal ions, Carbohydrate Polymers, 75, 385389.

Kumar, M. N. V. R, 2000, A Review of Chitin and Chitosan, React Funct Polym, 46, 1-27.Shahidi, F., Janak Kamil Vidana Arachchi, J. K. F., and Jeon, Y. J., 1999, FoodApplications of Chitin and Chitosans, Trends Food Sci.Tech.,10, 37-51.Wei Dongwei et al., 2009, The synthesis of chitosan-based silver nanoparticles and their antibacterial activity, Carbohydrate Research, 344, 23752382

Zhang. J., 2005, Experimental Study of Stress Cracking in High Density Polyethylene Pipes. PhD Thesis, Drexel University.