grafting=metode iradiasi

16
PENGARUH KOMPOSISI PELARUT TERHADAP PERSENTASI KOPOLIMERISASI CANGKOK ASAM AKRILAT PADA KHITIN DENGAN METODE IRADIASI G atotTrim ulyadiRekso PusatA plikasiTeknologiIsotop dan R adiasi Badan Tenaga N uklir N asional Jl. C inere, PsJum atPO Box 7002 JK SL, Jakarta 12070 Fax : 021 7513270. E-mail:[email protected]

Upload: drir-gatot-trimulyadi-rekso-msi-indonesia

Post on 27-May-2015

637 views

Category:

Technology


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Grafting=metode iradiasi

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]

Page 2: Grafting=metode iradiasi

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

Page 3: Grafting=metode iradiasi

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.

Page 4: Grafting=metode iradiasi

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

Page 5: Grafting=metode iradiasi

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.

Page 6: Grafting=metode iradiasi

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

Page 7: Grafting=metode iradiasi

Proses pencangkokanProses pencangkokan

KHITIN

Met. peroksidasi Met. Radikal terjebak

IRADIASI SINAR GAMMA

REAKSI PENCANGKOKAN

PEMISAHAN

KHITIN TERCANGKOKI

Dosis

-Monomer-Pelarut-Temperatur Homo polimer

Page 8: Grafting=metode iradiasi

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

Page 9: Grafting=metode iradiasi

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

Page 10: Grafting=metode iradiasi

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

Page 11: Grafting=metode iradiasi

Khitin Khit-g-AAc

FTIR

Page 12: Grafting=metode iradiasi

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

Page 13: Grafting=metode iradiasi

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 (%)

Page 14: Grafting=metode iradiasi

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

Page 15: Grafting=metode iradiasi

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 .

Page 16: Grafting=metode iradiasi