pengaruh iradiasi gamma pada sifat fisiko-kimia natrium alginat

Click here to load reader

download pengaruh iradiasi gamma pada sifat fisiko-kimia natrium alginat

of 8

  • date post

    12-Jan-2017
  • Category

    Documents

  • view

    229
  • download

    9

Embed Size (px)

Transcript of pengaruh iradiasi gamma pada sifat fisiko-kimia natrium alginat

  • RiSl!lh Seminar Ilmilh Peneli/ian daD Pengembangan Aplikasi lsalop daD Radiasi 2004

    PENGARUH IRADIASI GAMMA PADA SIFAT FISIKO-KIMIANATRIUM ALGINAT

    Eriza}., A.Sudrajat., Tatiek Martati .., Dewi S.P. dan Rahayu Chosdu...Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi -BATAN, Jakarta

    ..Universitas Pancasila / Fak, Farmasi"Jakarta

    ABSTRAK

    PENGARUH lRADIASI GAMMA PADA SIFAT FISIKO-KIMIA NATRIUMALGINAT. Dalam kerangka pengembangan aplikasi radiasi pacta bahan polimer alam, telahdilakukan penelitian mengenai pengaruh iradiasi gamma terhadap karakter fisiko-kimia Na-alginat dalam bentuk serbuk clan larutan diiradiasi dengan sinar gamma pacta dosis 0; 10;30;dan 50kGy. Parameter yang diamati meliputi viskositas, pH, tegangan putus, spektra IR clan UV. Hasilevaluasi menunjukkan bahwa Na-alginat basil iradiasi hingga 50 kGy tidak menunjukkan adanyaperubahan pH clan tidak timbulnya puncak baru dalam spektra IR dengan naiknya dosis iradiasihingga 50 kGy. Namun demikian, tegangan putus clan viskositas turun serta timbul puncak barudalam spektra UV dengan naiknya dosis iradiasi hingga 50 kGy, yang menunjukkan

    kemungkinan terjadinya degradasi Na-alginat.

    ABSTRACT

    THE EFFECT OF GAMMA IRRADIATION ON PHYSICO-CHEMICALPROPERTIES OF SODIUM ALGINATE. In the order to develop application of radiation toimprove the quality of natural polymers, irradiation effects on physico-chemical characterizationof Na-alginate has been carried out. Both Na-alginate powder and solution were irradiated bygamma rays at doses of 0; 10;30; and 50 kGy. The parameters observed consisting of viscosity,pH, tensile strength, IR and UV spectra of irradiated and unirradiated samples. The resultsshowed that irradiation up to 50 kGy, did not give effect on pH and no new peak appearedin the IR spectra. However, tensile strength and viscosity decreased with increasing irradiationdose up 50 kGy, which showed the possibility of degradation process on Na-alginate.

    PENDAHULUAN

    Indonesia yang nerupakan negarakepulauan yang dikelilingi lautan disampingsebagai sumber ikan yang melimpah juga tempatyang cocok bagi pertumbuhan beragam jenistumbuhan laut yang potensial misalnya rumputlaut. Ditinjau daTi struktur kimianya, sebagianbesar daTi rumput laut mengandung derivat-derivat polisakarida yang dapat digunakan dalamindustri makanan, minuman daD keperluansehari-hari ( 1-2 I. Na-alginat (struktur kimianyadisajikan pada Gambar 11 merupakan salah satujenis polisakharida laut (marine polysaccharidelyang berasal daTi basil ekstraksi rumput lautberwarna coklat, pada awal penemuannya Na-alginat digunakan sebagai pembalut luka. DiIndonesia, Na-alginat berasal daTi basil ekstraksirumput laut Sargassum spp, Dyctioa spp,Hormophysa spp, dan Turbinaria spp,. Dalamindustri Na-;alginat digunakan sebagaipensuspensi dalam pembuatan krim daD gel,media pencetak gigi, perekat daD kegunaan

    lainnya (3).

    Timbulnya jamur pada rumput laut,merupakan salah satu masalah yang seringkalidihadapi oleh para nelayan dalam mengolahrumput laut khususnya pada pasca paneD (41.

    Seperti yang umum telah diketahui bahwairadiasi baik gamma maupun berkas elektrondapat digunakan untuk sterilisasi daDpengawetan makanan. Besar kecilnya dosisiradiasi untuk mengurangi pengaruh jamurtergantung kontaminasi awal daTi bahan sellasudah banyak dilakukan ( 5,6 I.

    Oleh karena itu, penelitian ini bertujuanuntuk mempelajari pengaruh iradiasi terhadapsifat fisiko-kimia dari Na-alginat denganparameter yang diamati meliputi viskositas, pH,tegangan putus, spektra IR daD UV.

    BAHAN DAN METODA

    Bahan.Na-alginat dalam bent uk serbuk diperoleh

    daTi Dept. Perikanan clan Kelautan,Slipi. Bahankimia lainnya yang dipakai adalah kualitas p.a.

  • RisaJah Seminar I/miah PeDeli/ian don PeDgembangan Aplikasi lsotop don Radiasi 2004

    Alat. menggunakan pH meter Neomet, buatan ]epang,pada suhu kamar. Pengujian dilakukan triplountuk masing-masing dosis iradiasi..

    Alat yang dipakai dalam penelitian inikhususnya untuk menganalisis bahan basiliradiasi maupun kontrol meliputispektrofotometer UV-VIS, Shimadzu buatan]epang; Spektrometer Infra Merah Shimadzu,buatan ]epang; Instron, Storograph, Toyoseki,buatan ]epang; pH meter, Neomet, buatan]epang; Viscometer Coolmate-1O5 IR, buatan]epang. Untuk iradiasi bahan digunakan sumberiradiasi gamma.

    Pengujian Viskositas.Na-alginat dengan konsentrasi 10 % b/v

    dalam air baik basil iradiasi maupun kontroldimasukkan dalam cawan stationer I daTiviscometer Coolmate-105 IR, buatan ]epang,selanjutnya larutan diputar dengan kecepatan100 rpm selama 5 menit pada suhu 25 DC.Volume larutan untuk pengukuran viskositassetiap dosis adalah 5 mI, daD pengujian dilakukansebanyak 5 kali pada setiap dosis iradiasi,.

    Pembuatan Film Na-alginatSatu koma Dol gr Na-alginat dilarutkan dalam

    100 ml air suling pada suhu 60 c hingga homogen.Kemudian masing-masing 10 ml larutan Na-alginatdituangkan kedalam wadah cetakan plastik ukuranlOx lOx 3 cm3, selanjutnya larutan dikeringkan padasuhu kamar selama 48 jam.

    Pengujian Tegangan Putus.Pengujian karakter fisik yang penting daTi

    Na-alginat baik basil iradiasi maupun kontroladalah tegangan putus yang pengujiannyadilakukan berdasarkan metode yang terteradalam ASTM yaitu menggunakan alat Instrontester model R-l buatan Toyoseki, ]epang dengankecepatan 30 mm/menit pada suhu 32C. Lapisanfilm dengan ketebalan berkisar 0,06-0,08 mmclan lebar 3 mm dicetak dengan alat dumbbelluntuk mendapatkan bentuk standar pengukurandaTi bahan yang bentuknya adalah sebagaiberikut;

    Iradiasi Bahan.Lima gr Na-Alginat dalam bentuk serbuk (

    60 mesh) daD plastik film Na-Alginat denganukuran 10xlO cm2 yang dike mas dalam plastikpolipropilen (PP) diiradiasi dengan sinar gammadalam iradiator IRKA, P3TIR -BATAN padadosis :0; 10; 30; daD 50 kGy (laju dosis 10kGy/jam). Untuk masing-masing dosis iradiasi,bahan diiradiasi triplo. Selanjutnya dilakukananalisis sifat fisiko-kimianya pada bahan basiliradiasi maupun kontrol.

    Pengujian Spektra Infra Merah.Pengujian spektra Infra Merah ini

    dimaksudkan untuk menganalisis kemungkinan

    terjadinya perubahan pada gugus-gugus fungsiNa-alginat akibat pengaruh iradiasi. Na-alginatdalam bent uk film dengan ketebalan 0,06-0,08mm daD daerah lebar titik putus sebesar 3 cmbaik basil iradiasi maupun kontrol dilakukananalisis spektrum Infra Merah pada daerahbilangan gelombang 0-4000 cm-1menggunakanFT-IR, buatan SHIMADZU, ]epang,

    Pengujian Spektra UV-VIS.Pengujian spektra UV-VIS Na-alginat

    dimaksudkan untuk menganalisis kemungkinantimbulnya puncak-puncak baru akibat pengaruhiradiasi pada Na-alginat. Na-alginat yangdilarutkan dalam air pada konsentrasi 0,1 % b/vbaik kontrol ( 0 kGyl maupun iradiasi 10;30; clan50 kGy diuji spektranya menggunakanspektrofotometer UV-VIS , Shimadzu, buatanjepang pada daerah ukur 0-400 nm.

    lebar titik putus

    Selanjutnya plastik film dengan bentukdumbbell tersebut pada kedua ujungnya dijepitdengan alat penjepit khusus, clan mesindinyalakan pada posisi on, maka akan terjadiproses penarikan pada salah satu posisi penjepit.Ukuran kekuatan tarik pada plastik film daTimesin diukur pada saat plastik film putus padaposisi tengahnya. Tegangan putus film dihitungberdasarkan persamaan berikut ;

    Tegangan Put us -FIA lll

    F -Beban daTi alat hingga bahan putus IKg)A -Luas penampang bahan I cm2 I

    pengukuran dilakukan 5 kali ulangan untuksetiap dosis iradiasi.

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Pengujian ViskositasNa-alginat merupakan salah satu jenis

    polimer alam, ditinjau daTi struktur molekuldasarnya Na-alginat dibentuk oleh sederetan

    Pengujian pH.Larutan Na-alginat dengan kosentrasi 1 %

    b/v dalam air baik basil iradiasi maupun kontrol(0 kGy) dilakukan pengujian pHnya

  • RisaJah Seminar Ilmiah Peneli/ian daD Pengembangan Aplikasi ls%p daD Radiasi, 2004

    senyawa derivat glukosa dengan perkataan lainbahwa Na-alginat dapat pula disebut sebagaiderivat selulosa. Besar-kecilnya viskositas suatularutan polimer dalam pelarut tertentu dapatmewakili kondisi berat molekul (BM) rata-ratasuatu polimer (6), hubungan matematisnyadinyatakan dalam bentuk persamaan Mark-Houwink-Sakurada sebagai berikut :

    Fenomena inilah yang menyebabkan penelititertarik mengembangkannya untuk pengemasyang ramah lingkungan (biodegradable material).Kekuatan daTi plastik ini umumnya diukurberdasarkan kekuatan tegangan putusnya.Hubungan pengaruh iradiasi terhadap teganganputus daTi Na-alginat baik kontrol maupuniradiasi hingga 50 kGy disajikan pada Gambar 3.terlihat bahwa dengan naiknya dosis iradiasi,tegangan putus Na-alginat yang pada mula-mulaadalah sebesar 445 kg/cm2 ( kontrol) turun nilaitegangan putusnya menjadi 180 kg/cm2 dengannaiknya dosis iradasi hingga 50 kGy,. Penurunanyang tajam pada tegangan putus ini menunjuk-kan kemungkinan terjadinya kerapuhan lapisanfilm Na-alginat dengan naiknya dosis iradiasi.Hal ini disebabkan terjadinya degradasi baiksecara fisik yaitu terjadinya kerusakan dalammorfologinya maupun putusnya ikatan-ikatankimia yang membentuk lapisan film Na-alginatatau sebab lain yang perlu diteliti lebih lanjut.

    [Tj] -K My. ,(2)

    dimana, [11] ~ viskositas, K ~ konstanta daTilarutan polimer, Mv. -BM rata-rata polimerDengan perkataan lain viskositas larutan polimerberbanding lurus dengan berat molekul rata-ratanya, sehingga perubahan daTi viskositaslarutan berkaitan erat dengan perubahan beratmolekul rata-rata. Viskositas larutan Na-alginatbaik kontrol (0 kGy) maupun iradiasi hingga 50kGy disajikan pada Gambar 2. Terlihat bahwadengan menaiknya dosis iradiasi hingga dosis 50kGy, viskositas larutan Na-alginat menurun daTi160 cps pada 0 kGy menjadi 50 Cps pada dosis50 kGy. Hal ini menunjukkan bahwa iradiasihingga 50 kGy juga menyebabkan menurunnyaberat molekul rata-rata molekul Na-alginatkarena terjadinya degradasi.

    Pengujian Spektra Inf