gofghj

PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWAJUDUL PROGRAM

PENINGKATAN SIFAT MEKANIK PADA PLASTIK BIODEGRADABLE DARI PATI LIMBAH KULIT SINGKONG (MANIHOT UTILISSIMA)

TERMODIFIKASI KHITOSAN, GLISEROL, DAN SERATTANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)

BIDANG KEGIATAN:PKM PENELITIAN

Diusulkan Oleh:

Afifah Nur Aisyah M0311002 Angkatan 2013

Braindatia Bintatias M0313016 Angkatan 2013

Wahyu Eko Prasetyo M0313074 Angkatan 2013

Refada Adyansya Rochman M0314063 Angkatan 2014

UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA

2015

i

PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN

1. Judul Kegiatan : Peningkatan Sifat Mekanik pada Plastik Biodegradable dari Pati Limbah Kulit Singkong Termodifikasi Khitosan, Gliserol dan Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).

2. Bidang Kegiatan : PKM-P3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Afifah Nur Aisyahb. NIM : M0313002c. Jurusan : Kimiad. Universitas : Universitas Sebelas Marete. Alamat Rumah dan No. Telp : 085647434087f. Alamat email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 4 (empat) orang5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Dr. Desi Suci Handayani, M.Sib. NIDN : 0007127202c. Alamat Rumah dan No. Telp : Jl. Kabor 40 Perum Rc Palur, Ngringo,

Karanganyar / 0812270150896. Biaya Kegiatan Total

a. DIKTI : Rp. 12.500.000b. Sumber Lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 Bulan Surakarta, 23 September 2015Menyetujui,Kepala Prodi Kimia FMIPA UNS

(Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si )NIP. 19730124 199903 2 001

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Afifah Nur Aisyah)NIM. M0313002

Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan dan Alumni UNS,

(Prof. Dr. Ir.Darsono, M.Si.) NIP 19660611 199103 1 002

Dosen Pembimbing

(Dr. Desi Suci Handayani, M.Si )NIDN. 007127202

ii

mailto:[email protected]

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL.................................................................................... iHALAMAN PENGESAHAN......................................................................... iiDAFTAR ISI.................................................................................................... iiiRINGKASAN.................................................................................................. ivBAB 1. PENDAHULUAN.............................................................................. 1BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA..................................................................... 3BAB 3. METODE PENELITIAN.................................................................. 5BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN.............................................. 8DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 8LAMPIRAN..................................................................................................... 9LAMPIRAN 1................................................................................................. 9

A. Biodata Ketua dan Anggota Pelaksana...................................... 9B. Biodata Dosen Pendamping....................................................... 13

LAMPIRAN 2................................................................................................. 14Justifikasi Anggaran dana..................................................................... 14

1. Peralatan Penunjang.............................................................. 152. Bahan Habis Pakai................................................................ 154. Perjalanan............................................................................. 165. Lain-lain................................................................................ 16

LAMPIRAN 3................................................................................................. 17Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas............... 17

LAMPIRAN 4................................................................................................. 18Surat Pernyataan Ketua................................................................... 18

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur Khitosan............................................................................ 4Gambar 2. Struktur Selulosa............................................................................. 5

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Luaran dan Indikator Capaian............................................................ 6Tabel 2. Ringkasan Anggaran Biaya PKM-P................................................... 8Tabel 3. Jadwal Kegiatan.................................................................................. 8

iii

RINGKASAN

Salah satu upaya pengurangan limbah plastik non-biodegradable adalah dengan melakukan sintesis terhadap plastik biodegradable. Plastik biodegradable adalah plastik yang akan terurai di alam dengan bantuan mikroorganisme. Biodegradasi dari plastik dapat dicapai dengan mengaktifkan mikroorganisme di lingkungan untuk metabolisme struktur molekul film plastik. Namun bioplastik ini masih memiliki sifat mekanik yang rendah dan belum bisa diaplikasikan sebagai plastik kemasan pada umumnya. Sehingga diperlukan modifikasi lanjut untuk meningkatkan sifat mekaniknya. Salah satu jalan untuk meningkatkan sifat mekaniknya adalah dengan cara melakukan suatu rekayasa atau modifikasi dengan cara menambahkan senyawa lain yang memiliki potensi untuk meningkatkan sifat mekaniknya.

Penggunaan pati sebagai bahan utama pembuatan plastik memiliki potensi yang besar karena di Indonesia terdapat berbagai tanaman penghasil pati. Namun plastik biodegradable dari pati limbah kulit singkong mempunyai kelemahan yaitu kurang elastis dan bersifat hidrofolik, sehingga perlu ditambahkan bahan lain guna meningkatkan karateristik mekaniknya. Penambahan plastisizer berupa gliserol dengan maksud untuk meningkatkan elastisitas dan menurunkan kekakuan suatu polimer, dan penambahan zat aditif seperti khitosan yang berfungsi sebagai bahan dasar pembuatan biodegradable plastik. Sementara itu, tandan kosong kelapa sawit (TKKS) menghasilkan serat kuat sebagai bahan pengisi dalam produk serat berkaret, diantaranya jok mobil, matras dan papan komposit. Penggunaan serat sebagai bahan pengisi untuk penguat suatu komposit plastik telah digunakan secara luas. Selain sifat biodegradabilitasnya memberikan dampak yang positif bagi lingkungan, juga kelebihan serat alam mampu meningkatkan kekuatan material. Serat alam juga murah, memiliki densitas rendah, ketahanan tinggi, memiliki sifat termal yang baik dan mampu terbiodegradable.

Modifikasi bioplastik dari pati limbah kulit singkong dilakukan dengan penambahan khitosan 2 % (%w/v) , gliserol dan TKKS dengan berbagai variasi (0, 5, 10, 15, dan 20%). Untuk mengetahui penambahan gliserol dan kithosan terhadap karakter material Bioplastik/Chit /Glis/TKKS maka perlu dilakukan pengujian seperti uji biodegradasi untuk mengetahui tingkat biodegradable suatu material, FTIR (Fourier Transform Infra Red) untuk mengetahui perubahan gugus fungsi, SEM (Scaning Electron Microscopy) untuk mengetahui morfologi material dan pengujian mekanik dengan UTM (Ultimate Testing Machine) untuk mengetahui perubahan sifat mekanik. Dengan melakukan modifikasi bioplastik dari pati limbah kulit singkong dengan penambahan khitosan dan gliserol menjadi material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS ini akan meningkatkan nilai guna dan mekanik material ini sehingga dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari khususnya menggantikan material plastik non-biodegradable yang keberadaanya kini melimpah dan berpotensi besar terhadap penyumbang limbah. Selain itu dengan sifat mekanik yang kuat, material ini diharapkan dapat menggantikan material konvensional yang keberadaannya kini mulai langka, seperti logam besi, alumunium.

iv

1

BAB 1PENDAHULUAN

1. 1. LATAR BELAKANG Plastik merupakan salah satu polimer yang banyak digunakan dalam

kehidupan, diantaranya sebagai pembungkus makanan, alas makan dan minum, untuk keperluan sekolah, kantor, automotif dan berbagai sektor lainnya. Karena memiliki banyak keunggulan antara lain: fleksibel, ekonomis, transparan, kuat, tidak mudah pecah, bentuk laminasi yang dapat dikombinasikan dengan bahan kemasan lain dan sebagian ada yang tahan panas dan stabil (Nurminah, 2002). Namun di samping memiliki berbagai kelebihan tersebut plastik juga mempunyai kelemahan diantaranya adalah bahan baku utama pembuat plastik yang berasal dari minyak bumi yang keberadaannya semakin menipis dan tidak dapat diperbaharui (Alvin dan Gil, 2004). Selain itu plastik tidak dapat dihancurkan dengan cepat dan alami oleh mikroba penghancur di dalam tanah. Hal ini mengakibatkan terjadinya penumpukan limbah dan menjadi penyebab pencemaran dan kerusakan lingkungan hidup (Careda, 2007).

Penanganan sampah plastik antara lain dilakukan dengan cara daur ulang, pembakaran (incineration), dan penguburan (landfill). Pembakaran sampah plastik menghasilkan zat-zat beracun yang berbahaya bagi makhluk hidup, sementara cara penanaman tidak efektif karena plastik sangat sulit terdegradasi. Salah satu cara yang dikembangkan untuk mengatasi masalah sampah plastik adalah penggunaan plastik biodegradable. Plastik biodegradable adalah plastik yang dapat terdegradasi oleh mikroorganisme seperti bakteri, alga dan jamur , sehingga penggunaannya tidak menimbulkan dampak bagi lingkungan. Penggunaan bahan alami sebagai bahan pembuat plastik biodegradable mempunyai keuntungan dari jumlahnya melimpah, harganya relatif murah, mudah diperoleh dan dapat terdegradasi oleh lingkungan (Iovino et al,2008).

Produksi Ubi kayu Indonesia mencapai 23.918.118 ton pada tahun 2010 (Badan Pusat Statistik, 2011). Pati ubi kayu sangat potensial untuk dijadikan bahan baku pati termoplastik (Yokesahachart et al, 2011; Eliangelade et al, 2012). Pati ubi kayu juga banyak digunakan untuk pembuatan plastik biodegradable (Akaranta et al,1997; Mbeya et al, 2012) karena pati ubi kayu memiliki sifat permeabilitas oksigen yang cukup rendah dan dapat terdegradasi. Bahan alami seperti pati termoplastik sebagai bahan pembuat plastik biodegradable mempunyai beberapa kelemahan antara lain sifat mekanik yang rendah, tidak tahan terhadap suhu tinggi, getas, sifat alir yang sangat rendah dan bersifat hidrofilik (Mbeya et al, 2012). Untuk menangani kelemahan plastik biodegradable dari pati tersebut maka dilakukan modifikasi yaitu dengan penambahan zat aditif. Menurut Sanjaya, et al, (2011) komposisi pati limbah kulit singkong-khitosan dan gliserol (plasticizer) memberikan pengaruh terhadap sifat mekanik bioplastik. Sifat mekanik bioplastik terbaik terdapat pada komposisi khitosan 2%, gliserol 3 ml dengan nilai tensile strenght sebesar 6269.059 psi, modulus young sebesar 494925.675 psi dan elongasi sebesar 1.27%.

2

Sementara itu penggunaan serat sebagai bahan pengisi untuk penguat suatu komposit plastik telah digunakan secara luas. Selain sifat biodegradabilitasnya memberikan dampak yang positif bagi lingkungan, juga kelebihan serat alam mampu meningkatkan kekuatan material. Serat alam juga murah, memiliki densitas rendah, ketahanan tinggi, memiliki sifat termal yang baik dan dapat terbiodegradable (Mohanty, 2000). Dengan demikian, jika serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dikombinasikan dengan khitosan dan gliserol maka kelemahan dari bioplastik yang berasal dari limbah pati kulit singkong akan memiliki nilai daya guna yang tinggi, sehingga dapat digunakan sebagai pengganti plastik non-biodegradable maupun sebagai pengganti material konvensional.

1. 2. TUJUAN KHUSUS1. Bagaimana pengaruh khitosan dan gliserol serta serat tandan kosong

kelapa sawit (TKKS) terhadap sifat mekanik (kuat tarik dan persen elongasi) dan fleksibilitas dari plastik biodegradable dari pati limbah kulit singkong?

2. Bagaimana pengaruh kadar khitosan, gliserol, dan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) terhadap sifat mekanik (kuat tarik dan persen elongasi) dan fleksibilitas dari plastik biodegradable dari pati limbah kulit singkong?

1. 3. URGENSI PENELITIANTingginya limbah plastik membuat lingkungan ini semakin tercemar.

Berbagai cara telah dilakukan untuk mengurangi limbah plastik. Salah satu cara untuk mengurangi limbah tersebut adalah dengan melakukan daur ulang. Namun daur ulang ini tidak menyelesaikan masalah limbah, masih banyak ditemui limbah-limbah yang terbengkalai. Salah satu jalan untuk mengurangi penggunaan plastik non-biodegradable adalah dengan melakukan pembuatan plastik biodegradable. Namun plastik biodegradable masih memiliki kelemahan mekanik dibanding plastik non-biodegradable. Dengan mengkombinasikan bioplastik dari limbah kulit singkong dengan material khitosan, gliserol dan serat selulosa dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS) diharapkan dapat terbentuk suatu material bioplastik dengan sifat mekanik yang sama atau lebih baik dari plastik non-biodegradable, sehingga material yang telah dibuat dapat diaplikasikan untuk sebagai material pengganti plastik non-biodegradable maupun sebagai pengganti material konvensional seperti logam dalam dunia elektronik hingga otomotif.

1. 4. TEMUAN YANG DITARGETKAN1. Suatu plastik biodegradable dari pati

limbah kulit singkong termodifikasi khitosan,gliserol dan serat selulosa dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang memiliki sifat mekanik yang tinggi,

2. Komposisi optimum dari penambahan TKKS dalam material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS.

1. 5. KONSTRIBUSI Kontribusi terhadap ilmu pengetahuan dari penelitian ini adalah

menambah referensi baru dibidang material tentang suatu plastik biodegradable yang diperoleh melalui green route (jalur yang ramah

3

lingkungan). Material yang diperoleh dapat dimanfaatkan sebagai material pengganti plastik non-biodegradable maupun pengganti material konvensional seperti logam sehingga dapat mengurangi pencemaran yang telah diakibatkan oleh penggunaan plastik non-biodegradable sebelumnya.

1. 6. LUARAN YANG DIHARAPKAN Adapun luaran yang diharapkan dalam penelitian ini adalah:

1. Publikasi dalam seminar Nasional atau Internasional, atau2. Publikasi dalam jurnal terindex SCOPUS.

1. 7. MANFAAT Adapun manfaat dari penelitian ini adalah ; 1. Mengubah plastik biodegradable dari pati limbah kulit singkong yang

memiliki ketahanan mekanik rendah menjadi material bioplastik yang memiliki sifat mekanik tinggi sehingga berdaya guna tinggi,

2. Menggantikan peran material non-biodegradable yang keberadaanya dapat menimbulkan pencemaran dengan suatu material yang ramah lingkungan.

BAB 2TINJAUAN PUSTAKA

2. 1. PATI SINGKONG SEBAGAI SUMBER PATI Pati merupakan homopolimer glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Pati

terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi tidak larut disebut amilopektin (Winarno, 1984). Struktur amilosa merupakan struktur lurus dengan ikatan α-(1,4)-D-glukosa. Amilopektin terdiri dari struktur bercabang dengan ikatan α-(1,4)-D-glukosa dan titik percabangan amilopektin merupakan ikatan α-(1,6). Berat molekul amilosa dari beberapa ribu hingga 500.000, begitu pula dengan amilopektin (Lehninger, 1982). Kandungan pati yang berasal dari kulit singkong yang cukup tinggi memungkinkan digunakan sebagai film plastik biodegradasi. Potensi tersebut dapat digunakan sebagai peluang untuk memberikan nilai tambah pada kulit singkong sebagai bahan dasar dalam pembuatan kemasan plastik yang ramah lingkungan (Firdaus et al,2004).

2. 2. KHITOSAN Khitosan adalah hasil proses deasetilasi dari senyawa khitin yang banyak terdapat dalam kulit luar hewan golongan Crustaceae seperti udang dan kepiting. Khitin dan khitosan keduanya tidak bersifat toksik, berbentuk serbuk berwarna putih dan semi transparan. Oleh karena sifatnya yang tidak larut dalam beberapa jenis asam mineral dan air, maka sangat menguntungkan apabila difungsikan sebagai adsorbent (Haryani et al, 2007). Pemanfaatan khitin dan khitosan telah banyak dipelajari oleh beberapa peneliti yaitu: Mahatmanti (2001) mempelajari pemanfaatan khitosan dan khitosan sulfat dari cangkang udang windu untuk bahan adsorben logam Zn (II) dan Pb (II); Darjito (2001) mempelajari adsorbsi khitosan sulfat untuk logam Co (II) dan Cu (II). Selain itu khitosan juga digunakan sebagai pembungkus makanan yang dapat berbentuk lembaran plastik yang dapat dimakan dan dapat terdegradasi (Purwanti, 2010).

4

Gb.1. Struktur Kitosan2. 3. GLISEROL SEBAGAI PLASTICIZER

Plastisizer (bahan pelembut) adalah bahan organik dengan berat molekul rendah yang ditambahkan pada suatu produk dengan tujuan untuk menurunkan kekakuan dari polimer, sekaligus meningkatkan fleksibilitas dan ekstensibilitas polimer. Pada pembuatan biodegradable plastik ini sangat diperlukan sekali adanya plasticizer untuk memperoleh sifat film yang khusus (Srikhant, 2011) Gliserol ialah suatu trihidroksi alkohol yang terdiri atas tiga atom karbon. Jadi tiap karbon mempunyai gugus –OH. Gliserol dapat diperoleh dengan jalan penguapan hati-hati, kemudian dimurnikan dengan distilasi pada tekanan rendah. Gliserol larut baik dalam air dan tidak larut dalam eter. Gliserol digunakan dalam industri farmasi dan kosmetika sebagai bahan dalam preparat yang dihasilkan. Di samping itu gliserol berguna bagi kita untuk sintesis lemak di dalam tubuh. Gliserol yang diperoleh dari hasil penyabunan lemak atau minyak adalah suatu zat cair yang tidak berwarna dan mempunyai rasa yang agak manis, larut dalam air dan tidak larut dalam eter (Poedjiadi, 2006).

2. 4. SERAT TANDAN KELAPA SAWIT (TKKS) SEBAGAI MATERIAL PENGUAT DAN BIODEGRADABLE

Tandan kelapa sawit merupakan salah satu limbah padat industri kelapa sawit. Sebuah pabrik dengan kapasitas pengolahan 12,7 juta ton/jam maka akan dihasilkan sebanyak 2,3 juta ton limbah TKKS. Sehingga total limbah TKKS seluruh Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan mencapai 18,2 juta ton (Andayani, 2009). Namun sejauh ini pemanfaatannya masih terbatas, limbah tersebut hanya dibakar dan sebagian ditebarkan ke lapangan sebagai mulsa.

Tandan kosong sawit menghasilkan serat kuat sebagai bahan pengisi dalam produk serat berkaret, diantaranya jok mobil, matras dan papan komposit.Penggunaan serat sebagai bahan pengisi untuk penguat suatu komposit plastik telah digunakan secara luas. Selain sifat biodegradabilitasnya memberikan dampak yang positif bagi lingkungan, juga kelebihan serat alam mampu meningkatkan kekuatan material. Serat alam juga murah, memiliki densitas rendah, ketahanan tinggi, memilki sifat termal yang baik dan dapat terbiodegradable (Mohanty, 2000).

5

Gb. 2. Struktur Selulosa

BAB 3METODE PENELITIAN

3.1. TAHAPAN PENELITIAN3.1.1. Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan di laboratorium penelitian 1 Kimia, laboratorium kimia Jurusan Kimia FMIPA UNS dan laboratorium teknik material Fakultas Teknik UNS. 3.1.2. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan adalah UTM merk Shimadzu AGS-10KNG, spektrofotometer FTIR, alat-alat gelas, termometer , neraca, oven, hotplate, magnetic stirrer, hot & cooling press,silinder stainless steel, kain saring, dan plat kaca. Sedangkan bahan-bahan yang digunakankulit singkong, air, gliserol, khitosan, asam asetat 1%, NaOH 4%, alkohol 96%, dan larutan KBr.3.1.3. Proses Treatment Serat TKKS

Pada proses treatment ini mengikuti metode yang dilakukan oleh Rozman dkk, 2003, dimana hasil ayakan serat TKKS direndam pada larutan hasil pencampuran Toluena:etanol:aseton (4:1:1) selama 3 (tiga) jam. Ekstrak disaring dan dikeringkan selama 16 jam pada suhu 105OC.

3.1.4. Pembuatan Pati dari Limbah Kulit SingkongPengambilan kandungan pati menurut Zulisma et al (2013) adalah sebagai

berikut dari kulit singkong dilakukan dengan kulit singkong dikupas dan dicuci. Kulit singkong diparut hingga halus dan ditambah air dengan perbandingan 1 kg bahan:2 liter air. Disaring dengan penyaring sampai diperoleh ampas dan cairan (suspensi pati). Ampas lalu diekstraksi kembali dengan penambahan air (1 kg ampas:2 liter air), kemudian disaring kembali untuk mendapatkan pati. Cairan pati yang diperoleh dari penyaringan pertama dan kedua dicampur dan diendapkan selama 1 jam, kemudian air hasil pengendapan dibuang sehingga diperoleh pati basah. Pati basah dikeringkan didalam oven dengan suhu 70oC selama 30 menit. Setelah pati disiapkan, selanjutnya adalah pembuatan bioplastik.

3.1.5. Pembuatan BioplastikPada proses pembuatan bioplastik yang dilakukan oleh, Weiping Ban

(2006), yaitu dilakukan variasi komposisi bahan pembuatan bioplastik yang dimulai dengan memvariasi TKKS (0%; 5%;10%; 15% dan 20%), dan larutan khitosan 2 % (%w/v), serta gliserol 3 mL. Pembuatan bioplastik dilakukan dengan melarutkan khitosan terlebih dahulu ke dalam asam asetat 1 % lalu diaduk selama kurang lebih 30 menit dengan menggunakan stirrer. Setelah

6

semua khitosan larut ditambahkan pati singkong yang telah dilarutkan dengan menggunakan asam asetat pada suhu 60oC – 65oC. Campuran pati dan khitosan tersebut kemudian ditambahkan dengan serat TKKS, dan gliserol (plasticizer). Setelah semua bahan tercampur, dilakukan pengadukan selama 1 jam supaya diperoleh larutan yang homogen.

3.1.6. Pencetakan BioplastikLarutan bioplastik diatas plat kaca yang kedua sisinya dibersihkan dengan

menggunakan alkohol 96% dan kedua sisinya diberi selotip yang sebelumnya larutan telah didiamkan selama 24 jam. Larutan lalu didorong dengan silinder stainlesssteel. Setelah itu larutan bioplastik di biarkan kering selama 2 hari dengan udara bebas, sebelum masuk kedalam oven. Untuk melepaskan larutan bioplastik dari pelat kaca dilakukan dengan cara memasukkannya ke dalam bak koagulan yang berisi larutan NaOH 4% sampai larutan bioplastik terlepas dari pelat kaca. Berdasarkan hasil penelitian larutan bioplastik dapat terlepas dari pelat kaca selama 30 menit.

3.1.7. Pengujian BiodegradableUji ketahanan terhadap mikroba ditunjukkan dengan tingkat kerusakan

bioplastik. Kerusakan bioplastik dapat diketahui dari pengurangan massa bioplastik saat dikubur dalam tanah. Sebelum dikubur, sampel ditimbang sebagai massa awal (m0). Kemudian dikubur dalam tanah dengan variasi waktu selama 5 hari, 10 hari dan 15 hari. Sampel bioplastik yang sudah dikubur tersebut lalu diambil, dikeringkan dan ditimbang serta dihitung presentase nilai pengurangan massanya.

3.1.8. Analisa FTIR dan SEMSampel berupa bioplastik, khitosan, gliserol dan material

Bioplastik/Chit/Glis/TKKS dianalisa gugus fungsinya dengan spektrofotometer FTIR. Pada pengujian ini menggunakan KBr sebagai background. Selain menggunakan FTIR sampel dianalisa dengan SEM (Scaning Electron Microscopy) untuk mengetahui morfologi material sebelumdan sesudah.

3.1.9. Pengujian MekanikProses pengujian kekuatan tarik dilakukan dengan menggunakan alat

Univers Testing Machine (UTM) dengan merk Shimadzu. Pengukuran dengan autograph ini meliputi stress (tensile strenght), % elongation, dan modulus young. Pengujian dilakukan berdasarkan standar ASTM D 882-02 dengan kecepatan 500 mm/menit.

3.1.10. Pengujian Termal Material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS dengan berbagai komposisi TKKS

(0, 5, 10, 15 dan 20%) dianalisa sifat termalnya dengan menggunakan DSC (Different Scanning Calorimetry) STA PT linseis 1600.

3.2. LUARAN TIAP TAHAPANNo.

Kegiatan Luaran Indikator Capaian

1. Sintesis Bioplastik/Chit/Glis/TKKS

Diperoleh material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS

Adanya pergeseran kimia dan munculnya serapan baru dari data FTIR menunjukkan Bioplastik/Chit/Glis/T

7

KKS terbentuk , selain itu dilihat dari data morfologi yang diperoleh dari SEM

2. Pengujian Biodegradasi Diperoleh material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS yang tingkat penguraiannya berlangsung dengan cepat

Data sifat biodegradasi pada masing-masing sampel Bioplastik/Chit/Glis/TKKS.

3. Pengujian Mekanik Peningkatan sifat mekanik Bioplastik/Chit/Glis/TKKS

Data sifat mekanik penentukan peningkatan sifat mekanik Bioplastik/Chit/Glis/TKKS pada komposisi paling optium.

3.3 TEKNIK PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATABerbagai raw material seperti Bioplastik, Khitosan, Gliserol dan

Bioplastik/Chit/Glis/TKKS dilakukan analisa gugus fungsi dengan tujuan untuk mengetahui terbentuk atau tidaknya material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS dengan melihat adanya pergeseran dari serapan pada spektra FTIR . Didukung dengan data dari SEM dibandingkan morfologi masing-masing sampel pada berbagai variasi yang sudah ditentukan. Adapun pengujian mekanik dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik dari sampel Bioplastik/Chit/Glis/TKKS pada variasi TKKS (0%; 5%;10%; 15% dan 20%), dimana dari hasil pengujian akan diperoleh kondisi optimum dari variasi TKKS.

3.4 PENAFSIRAN DATAData pengujian mekanik dari berbagai material Bioplastik/Chit/ TKKS (0%;

5%;10%; 15% dan 20%), dilakukan untuk mengetahui kondisi optimum dari material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS. Dari pengujian mekanik akan diperoleh informasi berupa Tensile Strenght, % Elongasi dan Modulus Young. Sehingga dari ketiga informasi tersebut dijadikan acuan dalam penentuan komposisi optimum dari TKKS. Selain pengujian mekanik, data analisa termal juga digunakan dalam penentuan kondisi optimum Bioplastik/Chit /Glis yang dilihat dari data Transition glass (Tg) masing-masing komponen.

3.5 PENYIMPULAN HASIL PENELITIANAdanya penambahan khitosan dan gliserol serta serat TKKS pada material

bioplastik diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik material Bioplastik/Chit/Glis/TKKS. Sedangkan adanya penambahan khitosan 2 % (%w/v) dan gliserol serta TKKS (0%; 5%;10%; 15% dan 20%), diharapkan akan berpengaruh pada mekanik dari material bioplastik dari pati singkong.

8

BAB 4BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4. 1. ANGGARAN BIAYAAnggaran biaya yang diusulkan pada penelitian ini disajikan pada tabel dibawah

ini.No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)1. Peralatan Penunjang 3.125.0002. Bahan Habis Pakai 4.375.0003. Perjalanan 3.125.0004. Lain-lain 1.875.000Jumlah 12.500.000

4. 2. JADWAL KEGIATANJadwal kegiatan yang direncanakan pada penelitian ini disajikan dalam tabel

berikut;

No Jenis KegiatanBulan1 2 3 4 5

1. Mencari referensi dan metode penelitian

2. Persiapan alat dan bahan3. Perencanaan penelitian4. Sintesis Plastik Biodegradable

dengan khitosan dan gliserol serta MMt

5. Pengujian-pengujian (FTIR, NMR, mekanik dan termal)

6. Publikasi dan pelaporan

DAFTAR PUSTAKA

Andayani, Rina, Pembuatan Bioetanol dari TKKS melalui proses Fungal Treatment oleh Aspergillusniger dan permentasi oleh Zymomunas Mobilis, Lab.Pengolahan Limbah Industri, ITS Surabaya 2009.

Badan Pusat Statistik.2011. Indonesia Dalam Angka 2010. Jakarta.Ban, W. (2006) Influence of natural biomaterials on the elastic properties of

starch-derived films: An optimization study, Journal of Applied Polymer Science, 15, 30-38.

C. Yokesahachart and R. Yoksan., Carbohydrate Polymers, 83 (2011) 22-31.Careda, M.P,et.,al. 2007. Characterization of Edible Films of Cassava Strach by

Electron Microscopy. Journal FoodTechnology page: 91-95.Darjito. 2001. Karakterisasi Adsorpsi Co (II) dan Cu (II) pada Adsorben Kitosan

Sulfat. [Tesis]. Yogyakarta: Program Pascasarjana, UGM.Firdaus Feris, Chairil Anwar. 2004. Potensi Limbah Padat Cair Industri Tepung

Tapioka Sebagai Bahan Baku Film Plastik Biodegradable. Logika 1 (2).Haryani. K, Hargono dan C.S. Budiyati. 2007.Pembuatan Khitosan Dari Kulit

Udang untuk Mengadsorbsi Logam Krom (Cr6+) Dan Tembaga (Cu).Reaktor11(2).

9

J. A. Mbeya, S. Hoppeb and F. Thomasa.2012. Carbohydrate Polymers, 88: 213-222.

Lehninger, A., L. 1982. Dasar-Dasar Biokimia. Penerjemah: M. Thenawijaya.M. Kumar, S. Mohanty, S. K. Nayak and P.M. Rahail.

2010.BioresourceTechnology,101: 8406-8415.M. T. Eliangelade,A.A.S. Curvelo, A.C. Correa and J. M. Marconcini.

2012.IndustrialCrops and Products, 37: 61-68.Mahatmanti, F.W. 2001. Studi Adsorben Logam Seng (II) dan Timbal (II) pada

Kitosan dan Kitosan Sullfat dari Cangkang Udang Windu. [Tesis]. Yogyakarta: Program Pascasarjana, UGM.

Marbun, Eldo Sularto. 2012. Sintesos Bioplastik dari Pati Ubi Jalar Menggunakan Penguat Logam ZnO dan Penguat Alami Selulosa. Skripsi Teknik Kimia UI.

Mohanty, A. K, Misra, M. & Hinrichsen, G., 2000, Biofibers, Biodegradable Polymers and Biocomposites: an overview, Macromol, Mater, Eng. 276/277:1-24

Nurminah, M. 2002. Penelitian Sifat Berbagai Bahan Kemasan Plastik dan Kertas sertaPengaruhnya terhadap Bahan yang Dikemas. Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU.

O. Akaranta and G. E. Oku.1997.Carbohydrate Polymers, 34: 403-405.Poedjiadi, Anna. 2006. Dasar-dasar Biokimia. Bandung: Remaja Rosda Karya.Purwanti, A. 2010. Analisis Kuat Tarik dan Elongasi Plastik Kitosan Terplastisasi

Sorbitol. Junal Teknologi 3(2): 99-106.R. Iovino, R. Zullo,M.A. Rao, L. Cassar and L. Gianfreda.2008. Polymer

Degradation andStability, 93: 147-157.Sanjaya, I. G. dan Tyas Puspita. 2011. Pengaruh Penambahan Khitosan dan

Plasticizr Gliserol pada Karakteristik Plastik Biodegradable dari Pati Limbah Kulit Singkong. Skripsi Teknik Kimia FTI-ITS.

Srikhant Pilla. 2011. Handbook of bioplastics and biocomposites engineering applications. University of Wisconsin-Madison, USA.

Winarno, F. G. 1984. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia.Zulisma Anita, Fauzi Akbar, Hamidah Harahap. 2013. Pengaruh Penambahan

Gliserol Terhadap Sifat Mekanik Film Plastik Biodegradasi Dari Pati Kulit Singkong. Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 2, No. 2.

LAMPIRAN-LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen PembimbingBiodata Ketua Pelaksana

A. Identitas Diri1 Nama Lengkap Afifah Nur Aisyah2 Jenis Kelamin P3 Program Studi Kimia4 NIM M03130025 Tempat dan Tanggal Lahir Sragen, 16 September 19956 E-mail [email protected] No. Telpon/HP 085647434087B. Riwayat Pendidikan


10

SD SMP SMA

Nama InstitusiSD Negeri Kaloran 1

SMP Negeri 1 Gemolong

SMA Negeri 1 Gemolong

Jurusan - - IPATahun Masuk-Lulus

2001-2007 2007-2010 2010-2013

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah Program Kreatifitas Mahasiswa Penelitian.

Surakarta, 23 September 2015Pengusul,

(Afifah Nur Aisyah)NIM. M0313002

Biodata Anggota 1A. Identitas Diri1 Nama Lengkap Wahyu Eko Prasetyo2 Jenis Kelamin L3 Program Studi Kimia4 NIM M03130745 Tempat dan Tanggal Lahir Wonogiri, 18 September 19956 E-mail [email protected] No. Telpon/HP 087835102064B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama InstitusiSDN IVKarangtengah

SMPN 1Karangtengah

SMAN IBaturetno

Jurusan - - IPATahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

NoNama Pertemuan

Ilmiah/SeminarJudul Artikel Ilmiah

Waktu dan

Tempat


11

1

Seminar Kimia Nasional

Universitas Gadjah Mada

(UGM) 2015

“Pengaruh (3-

Glycidyloxypropyl)

trimethoxysilane Sebagai

Hybrid Filler Terhadap

Sifat Mekanik dan Water

Adsorption Biokomposit

Recycle Polipropilena/Serat

Tandan Kosong Kelapa

Sawit”

30 Mei

2015, Hotel

New Saphir

Yogyakarta

D. Penghargaan dalam 10 Tahun TerakhirNo.

Jenis Penghargaan Institusi PemberiPenghargaan

Tahun

1 Juara II OSN Kebumian Tingkat Kabupaten/Kota

KEMENDIKBUD 2011

2 Juara I OSN Kebumian Tingkat Kabupaten/Kota

KEMENDIKBUD 2012

3 Juara I Lomba Mapel OSN Kebumian Tingkat Kabupaten/Kota

Dinas Pendidikan Kabupaten Wonogiri

2012

4 Juara III Lomba Mapel OSN Kebumian Tingkat Kabupaten/Kota

KEMENDIKBUD 2013



Surakarta, 23 September 2015Pengusul,

(Wahyu Eko Prasetyo) NIM. M0313074

Biodata Anggota 2A. Identitas Diri

12

1 Nama Lengkap Braindatia Bintantias2 Jenis Kelamin P3 Program Studi Kimia4 NIM M03130165 Tempat dan Tanggal Lahir Temanggung. 27 November 19956 E-mail [email protected] No. Telpon/HP 085668421262B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama InstitusiSDN 004Tanjungpinang

SMPN 5Tanjungpinang

SMAN 1Tanjungpinang

Jurusan - - IPATahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013



Surakarta, 23 September 2015

(Braindatia Bintantias) NIM. M0313016

Biodata Anggota 3A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Refada Adyansya Rochman2 Jenis Kelamin L3 Program Studi Kimia4 NIM M03140635 Tempat dan Tanggal Lahir Surakarta, 26 Juni 19966 E-mail [email protected] No. Telpon/HP 0857 2526 9599B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMANama Institusi SD Al- Islam 2 SMP Al-Islam 1 SMA Al-Islam 1



13

Jamsaren Surakarta SurakartaJurusan - - IPATahun Masuk-Lulus

2002-2008 2008-2011 2011-2014



Surakarta, 23 September 2015,

(Refada Adyansya .R )NIM. M0314063

Biodata Dosen PembimbingA. Identitas Diri1 Nama Lengkap Dr. Desi Suci Handayani, M.Si2 Jenis Kelamin P3 Program Studi Kimia4 NIDN 0071272025 Tempat dan Tanggal Lahir Klaten, 7Desember 19726 E-mail [email protected] No. Telepon/Fax/HP 081227015089B. Riwayat Pendidikan

S1 S2 S3

Nama Perguruan TinggiUniversitasGadjah Mada

UniversitasGadjah Mada

UniversitasGadjah Mada

Bidang Ilmu Kimia Ilmu Kimia Ilmu KimiaTahun Masuk-Lulus 1991/1997 1997/1999 2007/2012

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)No.

Nama Pertemuan/Seminar Ilmiah

Judul Artikel Ilmiah

1 Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia

Studi Sintesis Selulosa p-Anisat dari Anetol

2 XIX International Chemistry Seminar, Palm

Synthesis of Poly-5-Allyl-25,26,27,28-


14

Oil and Suistanable Chemistry

tetrahidroxycalix[4]arene

3 The 2nd International Conference on Chemical Sciences 2010

Adsorption of Cd(II), Pb(II), and Cr(III) ontoPoly-5-Allyl-25,26,27,28-tetrahidroxycalix[4]arene

4 Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia V 2013

Sintesis Kopoli9Eugenol-DVB)Terimpregnasi Kaliks[4]Resorsinarena sebagai Adsorben Zat Berwarna



Surakarta, 28 September 2015

Dosen Pembimbing,

LAMPIRAN 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan Penunjang

Material Justifikasi Pemakaian

Kuantitas Harga Satuan (Rp)

Jumlah (Rp)

Jasa FTIR Analisa gugus fungsi

5 76.000 380.000

Jasa SEM Analisa morfologi

5 350.000 1.750.000

Jasa UTM Uji mekanik 5 100.000 500.000Buku Log Book 1 20.000 20.000Ballpoint Alat tulis 4 2.500 10.000Penggaris Alat tulis 1 buah 5000 5.000

15

Sendok Plastik

Ambil Larutan 1 pack 8000 8.000

BoxWadah Sampel

1 buah 80.000 80.000

Plastik KlipWadah Sampel

1 pack 12.000 12.000

Label Labeling bahan 3 5.000 15.000Kertas A4 Pembuatan

proposal dan laporan

1 rim 45.000 45.000

Tinta Pembuatan proposal dan laporan

1 pak 130.000 130.000

Jasa photocopy

Jilid laporan 2 2.500 5.000

Kaca Casting 5 buah 30.000 150.000

Lap Kain Pengering 3 buah 5000 15.000

SUB TOTAL (Rp)3.125.000

2. Bahan Habis Pakai

Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan (Rp)

Jumlah (Rp)

Khitosan merck Agen peningkat mekanik sintesis Bioplastik/Chit/Glis/TKKS

500 g 4800 2.400.000

Gliserol Plasticizer 1L 200.000 200.000MAH Agen penggandeng 1 pak 414.000 414.000Hidroquinon Pengaktivasi MAH 5 gram 10.000 50.000Asam Asetat Pelarut Khitosan 100 mL 2.000 200.000Pembelian TKKS

Agen peningkat mekanik Bioplastik/Chit/Glis/TKKS

1 tandan 200.000 200.000

NaOH Pemisah bioplastik 100 gr 2.000 200.000Etanol Teknis Sterilisasi Alat 250 mL 1.500 375.000Aquades Pelarut saat sintesis

pati limbah kulit singkong

2 L 2.000 4.000

16

Alumunium Foil

Penutup larutan3 gulung 15.000 45.000

Sarung TanganAPD

2 pack 55.000 110.000

MaskerAPD

2 pack 40.000 80.000

TisuPembersih dan pengering

1 pack 40.000 40.000

Kertas SaringPenyaring

3 buah 14.000 42.000

Sabun tanganPembersih tangan

1 buah 15.000

15.000

SUB TOTAL (Rp)

4.375.000

3. Perjalanan



Jumlah (Rp)

Perjalanan Solo-Bandng (LIPI)

Analisa Morfologi/SEM

2 1.000.000

2.000.000

Perjalanan Solo Pencarian raw material

1 75.000 75.000

Perjalanan Solo-Malang

Pengujian mekanik/UTM

2 550.000 1.100.000

SUB TOTAL (Rp) 3.125.000

4. Lain-lain



Jumlah (Rp)

Publikasi Publikasi dalam Jurnal atau seminar

1 1.500.000 1.500.000

Poster Pelengkap publikasi pada seminar

1 75.000 75.000

Materai 6000 Legalitas 1 10.000 10.000

17

ProposalAkses Lab Penelitian 4 30.000 120.000Pulsa komunikasi 4 10.000 40.000Batrai Camdig

dokumentasi 1 50.000 50.000

Flashdisk Penyimpan data

1 80.000 80.000

SUB TOTALTOTAL (Rp)

(Rp) 1.875.000(Rp) 12.500.000

LAMPIRAN 3. Susuan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

No

Nama/NIM Program Studi

Bidang Ilmu

Alokasi waktu (Jam/minggu)

Uraian Tugas

1. Afifah Nur AisyahM0313002

Kimia (MIPA)

Kimia 10 Jam/minggu Koordinator, Treatmen pembuatan pati limbah kulit singkong, dan Pembuatan Bioplastik/Chit/Glis/TKKS

2. Wahyu Eko Prasetyo M0313074

Kimia (MIPA)

Kimia 8 Jam/minggu Pengujian Mekanik dengan UTM, Pengujian Morfologi dengan SEM

3. Braindatia Bintantias M0313016

Kimia (MIPA)

Kimia 8 Jam/minggu Pengujian biodegradasi, Pengujian FTIR

4. Refada Ardiyansah M0314063

Kimia (MIPA)

Kimia 8 Jam/minggu Pengujian Termal

18

LAMPIRAN 4. Surat Pernyataan Ketua Peneliti

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS SEBELAS MARETFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMJl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan, Surakarta 57126

SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

Yang bertandatangan di bawah ini:Nama : Afifah Nur AisyahNIM : M0313002Program Studi : KimiaFakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Dengan ini menyatakan bahwa usulan PKM-P saya dengan judul:Peningkatan Sifat Mekanik pada Plastik Biodegradable dari Pati Limbah Kulit Singkong Termodifikasi Khitosan, Gliserol dan Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).Yang diusulkan untuk tahun anggaran 2016 bersifat original dan belum pernah dibiayai oleh lembaga atau sumber dana lain.Bilamana dikemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka saya bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan mengembalikan seluruh biaya penelirian yang sudah diterima ke kas Negara.Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-benarnya.

Surakarta, 30 Oktober2015

gofghj

Documents