PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL...

26
i PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM MODIFIKASI BENTONIT-g-POLY(MALEAT ANHIDRIDA) SEBAGAI PENGUAT BIO- PLASTIK KITOSAN/PVA, ALTERNATIF KEMASAN RAMAH LINGKUNGAN YANG KUAT DAN TAHAN PANAS BIDANG KEGIATAN: PKM PENELITIAN DiusulkanOleh: Aisyah Fajrin M0313003 Angkatan 2013 Linda Anita S M0313038 Angkatan 2013 Nining Rahmawati M0314056 Angkatan 2014 UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015

Transcript of PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL...

Page 1: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

i

PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

MODIFIKASI BENTONIT-g-POLY(MALEAT ANHIDRIDA) SEBAGAI PENGUAT BIO-

PLASTIK KITOSAN/PVA, ALTERNATIF KEMASAN RAMAH LINGKUNGAN YANG

KUAT DAN TAHAN PANAS

BIDANG KEGIATAN:

PKM PENELITIAN

DiusulkanOleh:

Aisyah Fajrin M0313003 Angkatan 2013

Linda Anita S M0313038 Angkatan 2013

Nining Rahmawati M0314056 Angkatan 2014

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

Page 2: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

ii

PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN

1. Judul Kegiatan : Modifikasi Bentonit-g-poly(Maleat anhidrida) sebagai

Penguat Bio-Plastik Kitosan/PVA, Alternativ Kemasan Kuat dan Tahan Panas

2. Bidang Kegiatan : PKM-P

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Aisyah Fajrin

b. NIM : M0313003

c. Jurusan : Kimia

d. Universitas : Universitas Sebelas Maret

e. Alamat Rumah dan No. Telp : Mantung (gg.Mangga V), RT 01, RW 14,

Sanggrahan, Grogol, Surakarta

083866292198

f. Alamat email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan : 3 (tiga) orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Venty Suryanti., M. Phill., Ph.D

b. NIDN : 0017087206

c. Alamat Rumah dan No. Telp : Gulon Rt 03/XXI, Jebres, Surakarta, 085890284241

6. Biaya Kegiatan Total

a. Dikti : Rp. 12.500.000

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 Bulan

Page 3: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii

RINGKASAN ....................................................................................................... v

BAB 1. PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG ........................................................................... 1

1.2 TUJUAN KHUSUS............................................................................... 2

1.3 URGENSI PENELITIAN ..................................................................... 2

1.4 TEMUAN YANG DITARGETKAN .................................................... 2

1.5 KONTRIBUSI ....................................................................................... 2

1.6 LUARAN YANG DIHARAPKAN ...................................................... 3

1.7 MANFAAT ........................................................................................... 3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3

2.1 BIO-PLASTIK ...................................................................................... 3

2.2 KITOSAN.............................................................................................. 3

2.3 POLIVINIL ALKOHOL ....................................................................... 3

2.4 LEMPUNG BENTONIT ....................................................................... 4

2.5 ANHIDRIDA MALEAT ....................................................................... 4

BAB 3. METODE PENELITIAN ........................................................................ 5

3.1 TAHAP PENELITIAN

3.1.1 Tempat Penelitian .......................................................................... 5

3.1.2 Alat dan Bahan .............................................................................. 5

3.1.3 Sintesis Bentonit-g-poli(Maleat Anhidrid) .................................... 5

3.1.4 Pembuatan bio-plastik Kitosan/PVA/Ben-g-PMAH ..................... 5

3.1.5 Pengujian Mekanik ........................................................................ 6

Page 4: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

iv

3.2 LUARAN TIAP TAHAPAN ................................................................ 6

3.3 INDIKATOR CAPAIAN TIAP TAHAPAN ........................................ 6

3.4 TEKNIK PENGUMPULAN DAN ANALISA DATA ......................... 7

3.5 PENAFSIRAN DATA .......................................................................... 7

3.6 PENYIMPULAN HASIL PENELITIAN ............................................. 7

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN .................................................... 8

4.1 ANGGARAN BIAYA........................................................................... 8

4.2 JADWAL KEGIATAN ......................................................................... 8

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 8

LAMPIRAN .......................................................................................................... 10

Page 5: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

v

RINGKASAN

Kebutuhan akan plastik di Indonesia untuk kemasan semakin tinggi. Hal ini

berdampak pada meningkatnya jumlah limbah plastik konvensional yang bersifat

tidak mudah terurai. Sehingga dikembangkan bioplastik sebagai alternatif plastik

kemasan yang mudah terurai. Dalam penelitian ini digunakan kitosan (poli--(1,4)-D-

glukosamin) sebagai bahan dasar pembuatan bioplastik karena jumlahnya yang

melimpah di alam. Namun dalam perkembangannya, bioplastik ini masih memiliki

kelemahan yang bersifat getas dan kaku, maka dilakukan modifikasi untuk

pembuatan bioplastik yang lebih kuat dengan menggunakan PVA dan bentonit

tertempel maleat anhidrida.

Polivinil Alkohol pada pembuatan bioplastik ini, akan menggantikan sifat kaku dari

kitosan menjadi plastis. Lempung jenis bentonit digunakan sebagai pengisi, untuk

penghematan biaya produksinya. Akan tetapi, interaksi antara komposit dengan

bentonit yang lemah, menyebabkan material ini tidak dapat menyatu. Sehingga guna

meningkatkan interaksi baik secara fisik maupun kimia dari bio-komposit

kitosan/PVA dengan material pengisi lempung bentonit, maka dilakukan modifikasi

terhadap lempung bentonit. Penambahan senyawa kompatibilizer berupa maleat

anhidrida pada lempung bentonit akan menyebabkan interaksi bentonit dengan

matrik polimer kitosan semakin meningkat. Sehingga, akan diperoleh suatu material

yang memiliki sifat mekanik yang baik sebagai material bio-plastic pengganti plastik

konvensional.

Page 6: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1. 1. LATAR BELAKANG

Plastik merupakan salah satu material yang sangat penting dalam dunia

industri, utamanya dalam industri kemasan. Akan tetapi, keberadaan minyak bumi

sebagai salah satu sumber penyusun plastic konvensional semakin lama semakin

menipis (Mujiarto, 2005). Oleh karena itu, diperlukan suatu alternative untuk

menggantikan material yang diperoleh dari minyak bumi dengan material yang

dapat diperbaharui dan sustainable, salah satunya adalah material yang diperoleh

dari alam. Selain itu, kelebihan menggunakan material dari alam adalah murah,

mudah diperoleh, murah, tidak beracun dan yang terpenting adalah melimpah serta

ramah lingkungan (Hasanah, et al., 2011).

Produksi dan eksport udang di Indonesia meningkat setiap tahunnya dan

berdampak pada peningkatan limbah cangkang udang. Limbah kepala udang

mencapai 35-40% dari total berat udang dan mengandung kitin sekitar 60-70%.

Kitin dapat diproduksi menjadi kitosan melalui proses deasetilasi dengan rendemen

15-20%(Susanto & Mukhsi, 2010). Melimpahnya limbah kitosan ini perlu

dimanfaatkan, salah satunya adalah sebagai material bio-plastik pengganti plastic

konvensional yang diperoleh dari minyak bumi. Selain kitosan, lempung jenis

bentonit juga dapat dikatakan sebagai mineral alam yang sangat melimpah di

Indonesia diantaranya terdapat di sebagian besar daerah Nusa Tenggara, Sulawesi,

Jawa Barat, Jawa Tengah, Yogyakarta, Jawa Timur, Sumatera Selatan, Jambi, dan

Sumatera Utara (Soedjoko, 1987). Akan tetapi, dalam penggunaannya, lempung

masih dikategorikan sebagai material yang memiliki nilai ekonomis yang rendah.

Oleh karena itu, untuk meningkatkan nilai guna dari kitosan yang berasal dari

limbah kepala udang maupun lempung alam jenis bentonit, maka pembuatan bio-

plastik kitosan berpengisi lempung bentoit perlu dilakukan.

Pada penelitian sebelumnya, kitosan dilaporkan memiliki potensi sebagai bio-

plastik alternative. Akan tetapi, kelemahan dari material ini adalah bersifat getas

atau kaku (Hasan, 2012). Oleh karena itu, modifikasi berupa penambahan senyawa

pemplastis berupa polivinil alcohol (PVA) pada matrik kitosan perlu dilakukan.

Disamping itu, untuk meningkatkan interaksi baik secara fisik maupun kimia dari

bio-komposit kitosan/PVA dengan material pengisi lempung bentonit, maka

modifikasi lempung bentonit juga perlu dilakukan. Salah satu modifikasi yang

dapat dilakukan untuk meningkatkan adesi dari polimer tersebut adalah dengan

penambahan senyawa kompatibilizer maleat anhidrida(Arif, 2008). Penempelan

poli(maleat anhidrida) pada lempung bentonit diharapkan akan menyebabkan

interaksi bentonit dengan matrik polimer kitosan semakin meningkat. Sehingga,

akan diperoleh suatu material yang memiliki sifat mekanik yang baik sebagai

material bio-plastic penggantiplastic konvensional.

Page 7: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

2

Pada penelitian ini, akan dilakukan pembuatan bio-plastik kitosan/PVA

berpengsisi lempung bentonit-tertempel-poli(maleat anhidirida) sebagai bio-plastik

ramah lingkungan pengganti plastic konvensional yang non-degradable.

1. 2. TUJUAN KHUSUS

Adapun tujuan khusus dari penelitian ini adalah:

1. Melakukan modifikasi lempung bentonit dengan senyawa kompatibilizer

poli(maleat anhidrida),

2. Melakukan pembuatan bio-plastik ramah lingkungan kitosan/PVA

berpengisi bentonit-tertempel-poli(maleat anhidirida).

1. 3. URGENSI PENELITIAN

Kebutuhan akan plastik kemasan untuk industri semakin meningkat ditengah

meningkatnya pertumbuhan penduduk dunia dan semakin menipisnya sumber

minyak bumi sebagai sumber material plastic konvensional.Oleh karena itu, untuk

memenuhi kebutuhan plastik dan tetap menjaga kelestarian lingkungan, maka

penelitian tentang bio-plastik perlu dilakukan. Bio-plastik menawarkan sifat ramah

lingkungan dan bio-degradable. Selain itu, pemanfaatan material lokal seperti

limbah kepala udang dan lempung alam jenis bentonit akan meningkatkan nilai

guna dari kedua material tersebut. Kitosan memiliki sifat bio-degradable, namun

getas. Polivinil alcohol memiliki sifat elastisitas yang baik, namun memiliki sifat

mekanik yang rendah. Lempung bentonit dapat berperan sebagain material pengisi

untuk meningkatkan sifat mekanik dari suatu material, namun kurang compatible

sehingga diperlukan senyawa kompatibilizer seperti poli(maleat anhidrida).

Dengan mengombinasikan ketiga material tersebut menjadi suatu bio-komposit

kitosan/PVA/bentonit-tertempel-poli(maleat anhidirida) maka diharapkan akan

dihasilkan suatu material bio-plastik yang memiliki sifat mekanik yang tinggi, tahan

panas, elastis serta bio-degradable sebagai pengganti plastic konvensional yang

mulai langka dan non-degradable.

1. 4. TEMUAN YANG DITARGETKAN

Adapun temuan yang ditargetkan pada penelitian ini adalah:

1. Metode penempelan poli(maleat anhidrida) pada lempung bentonit,

2. Bio-plastik kitosan/PVA/bentonit-tertempel-poli(maleat anhidirida) yang

memiliki sifat mekanik tinggi, tahan panas, elastis dan bio-degradable.

1. 5. KONTRIBUSI

Adapaun kontribusi dari penelitian ini terhadap ilmu pengetahuan adalah

menambah referensi kekayaan intelektual Indonesia melalui inovasi dibidang

sintesis dan modifikasi lempung melalui metode penempelan senyawa

kompatibilizer poli(maleat anhidirida). Selain itu, penelitian ini berkontribusi

terhadap lingkungan, dimana dengan keberadaan bio-plastik kitosan/PVA/bentonit-

Page 8: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

3

tertempel-poli(maleat anhidirida) yang kuat, elastis dan bio-degradable akan

mampu menggantikan peran dari plastic konvensional dari minyak bumi.

1. 6. LUARAN YANG DIHARAPKAN

Adapun luaran yang diharapkan dalam penelitian ini adalah:

1. Publikasi sebanyak satu kali di seminar Internasional,

2. Publikasi sebanyak satu kali di jurnal terindex SCOPUS (Journal of

Material and Environmental Science ISSN:2028-2508).

1. 7. MANFAAT

Adapaun manfaat dari penelitian ini adalah;

1. Meningkatkan nilai guna dari limbah kitosan dari limbah kepala udang dan

lempung alam jenis bentonit,

2. Bio-komposit kitosan/PVA/bentonit-tertempel-poli(maleat anhidirida)

dapat diguanakan sebagai bio-plastik pengganti plastic konvensional .

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1. BIO-PLASTIK

Bioplastik merupakan bahan alternatif untuk menggantikan plastik kemasan

konvensional agar tidak mencemari lingkungan. Bioplastik dibuat dengan polimer alam

(Biopolimer) sebagai bahan utama sehingga mudah terurai oleh mikroorganisme (Hartatik,

et al., 2013). Sedangkan biopolimer yaitu polimer yang dihasilkan oleh sumber

daya yang dapat diperbaharui, dapat terurai, dan tidak berbahaya untuk

diproduksi.

2. 2. KITOSAN

Kitosan (poli--(1,4)-D-glukosamin) merupakan makromolekul biologi yang

dapat diperoleh dari proses deasetilasi kitin yang dapat tersedia melimpah pada

cangkang kepiting, kulit udang dan cangkang serangga. Kitin (poli--(1,4)-N-asetil-

D-glukosamin) merupakan biopolimer alami kedua terbanyak di alam setelah

selulosa (Yanming, et al., 2001). Penambahan kitosan pada bioplastik diharapkan

mampu menghasilkan bioplastik yang tahan lama. Kitosan merupakan biopolimer

yang bersifat non toksis, biodregradable, memiliki daya serap dan daya gumpal

yang baik (Hargono, 2007) serta memiliki zat antimikrobial sehingga dapat

digunakan sebagai bahan pengawet (Hartatik, et al., 2013)

2. 3. POLIVINIL ALKOHOL

Polivinil Alkohol (PVA) merupakan polimer sintetis yang dibuat dari monomer vinil

asetat. PVA bahan yang tepat sebagai bahan pengemulsi dan adhesi.PVA merupakan zat

adiktif yang memiliki daya regang dan fleksibilitas yang tinggi, mempunyai sifat

pembentuk lapisan tipis yang baik dan sebagai perekat antara serbuk-serbuk kitosan

sehingga menjadi suatu membran padat yang kuat dan tidak mudah rapuh atau rusak. PVA

memiliki struktur kimia yang sederhana dengan gugus hidroksil yang tidak beraturan.

Page 9: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

4

Monomernya, yaitu vinil alkohol tidak berada dalam bentuk stabil, tetapi berada dalam

keadaan tautomer dengan asetalehid(Nugroho, et al., 2014)

2. 4. LEMPUNG BENTONIT

Bentonit atau montmorilonite sebagai meneral lempung yang terdiri dari 85%

montmorilonite dan mempunyai rumus kimia (AL2O3 , 4SiO2H2O), nama

montmorilonit ini berasal dari lempung plastis yang ditemukan di Montmorilonite,

prancis pada tahun 1947. Struktur Montmorolonit adalah Mx(Al4

xMgx)Si8O20(OH) Montmorilonit terdiri dari tiga unit lapian tetrahedral

(mengandung ion slika) mengapit satu lapisan oktahedral (mengadung ion besi dan

magnesium). Struktur utama monmorilonite selalu bermuatan negatif walaupun

pada lapisan oktahedral ada kelebihan muatan positif yang akan di kompensisasi

oleh kekurangan muatan positif pada lapisan tetredral. Bahan pengisi (filler) yang

beasal dari bentonit dalam komposit atau polimer untuk perbaikan dan

meningkatkan sifat-sifat fisik bahan, bahan pengisi (filler) sering digunakan dalam

pembuatan komposit seperti plastik namun penggunaan plastik memiliki beberapa

masalah diantaranya, plastik sulit terdegradasi ketika tidak digunakan lagi, karena

itu perlu temukan alternatif bahan yang akan digunakan sebagai Filler yaitu

bentonit. Sifat fisik yang paling utama dari bentonit adalah daya serap, derajat

plasisasi, daya pembersih, daya pengembang, derajat pengganti ion, warna, derajat

kecerahan dan ukuran butiran dari bentonit tersebut (Piluharto, et al., 2012).

2. 5. ANHIDRIDA MALEAT

Monomer polifungsional maleat anhidrat (2,5-furan-dion atau cis-

butenedionic anhidrat), asam maleat (asam (z)-2-butenedion) merupakan senyawa

kimia yang dibutuhkan di dalam dunia komersil. Dengan adanya ikatan rangkap

yang reaktif dan anhidrat atau bagian asam yang menunjukkan sifat yang unik dari

maleat anhidrat, asam maleat. Maleat anhidrat merupakan compatibilizer yang

paling populer diantara semua jenis anhidrida. Polimer dan bentonit merupakan

material yang tidak kompatibel apabila dipadukan sehingga maleat anhidrat dapat

digunakan sebagai compatibilizer pada material polimer seperti polipropilena,

polietilene dan polimer lainya. Anhidrat maleat berfungsi sebagai penguat sehingga

dapat meningkatkan interaksi antara bahan pengisi dan matriks polimer

(Marphongathun, et al., 2013).

Page 10: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

5

. BAB 3

METODE PENELITIAN

3. 1. TAHAPAN PENELITIAN

3. 1. 1. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium penelitian 1 dan 2 Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.

3. 1. 2. Alat dan Bahan

Alat-alat yang akan digunakan pada penelitian ini adalah labu leher tiga

ukuran 250 mL, kondensor, thermometer, pengaduk magnet, kompor listrik,

cetakan stainless steal, oven, crasher, sonicator, furnace, ayakan 150 mesh,

mechanical testing machine (MTM) Rayrun M500-50CT, spektroskopi fourier

transform infra red (FTIR) IR-Prestige21 SHIMADZHU, Scanning Electron

Microscopy (SEM), X-Ray Difraction (XRD) dan STA ( Sedangkan bahan-bahan

yang akan digunakan adalah kitosan (Ks), lempung bentonit (Ben), polivinil alcohol

(PVA), maleat anhidirida (MAH), asam asetat, aseton, benzoil peroksida (BPO),

etanol, natrium hidroksida dan air destilasi.

3. 1. 3. Sintesis Bentonit-tertempel-poli(maleat anhidirida)

Sebanyak 1 mol MAH dimasukkan kedalam aseton. Kedalam larutan

ditambahkan inisiator BPO 0.1% mol/mol dan diaduk dengan berbagai variasi

kondisi, yaitu tanpa pemanasan, dalam penyinaran lampu UV (ultra violet) dan

dengan pemanasan. Proses pembentukan poli(maleat anhidirida) atau P-MAH

dipantau dengan teknik KLT (kromatografi lapis tipis) untuk penentuan waktu

reaksi polimerisasi. Poli(maleat anhidirida) yang terbentuk kemudian

dikarakterisasi dengan FTIR dan 1H-NMR.

Pembuatan bentonit-tertempel-Poli(maleat anhidrida) atau Ben-g-PMAH

dilakukan dengan mencampurkan P-MAH dengan bentonit dalam pelarut aseton

dengan variasi perbandingan rasio P-MAH:Ben 0.5:1, 1:1, dan 1.5:1. Variasi waktu

penempelan P-MAH pada Ben juga dilakukan yaitu 12 dan 24 jam. Produk yang

diperoleh dikarakterisasi dengan FTIR dan XRD.

3. 1. 4. Pembuatan Bio-Komposit Kitosan/PVA/Ben-g-PMAH

Variasi komposisi dari pembuatan bio-komposit Kitosan/PVA/Ben-g-PMAH

dapat dilihat pada Tabel 1. Kitosan dilarutkan dalam asam asetat 1.5% pada

temperature ruang. Setelah melarut, ditambahkan secara bertahap PVA dan Ben-g-

PMAH. Proses pencampuran dilakukan selama 1, 6, 12 dan 24 jam dengan atau

tanpa pemanasan (70 °C). Campuran tersebut kemudian dituang kedalam cetakan

dan dioven pada temperature 50 °C selama 24 jam. Bio-plastik yang diperoleh

kemudian dicuci dengan larutan NaOH 1 M dan air destilasi.

Tabel 1. Komposisi pembuatan bio-komposit Kitosan/PVA/Ben-g-MAH

Page 11: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

6

Formula Komposisi (%)

Kitosan PVA Ben-g-PMAH

A1 100 1

A2 100 2

A3 100 3

A4 100 4

A5 100 5

B1 100 Optimum 5

B2 100 Optimum 10

B3 100 Optimum 15

B4 100 Optimum 20

3. 1. 5. Pengujian Mekanik

Pengujian mekanik meliputi analisis kekuatan tarik, elongasi dan modulus

young dilakukan dengan mengacu pada metode standar ASTM D882-02. Alat yang

digunakan adalah mechanical testing machine (MTM) Rayrun M500-50CTdengan

kecepatan penarikan 10 mm/menit. Selain pengujian mekanik, juga dilakukan uji

ketahanan terhadap panas dengan STA. Untuk pengujian sifat biodegradable

plastik, juga dilakukan pengujian water uptake atau bio-degradability test, dimana

sampel dengan berat awal (Wo) dari bio-komposit Kitosan/PVA/Ben-g-MAH

direndam pada wadah yang berisi air selama 24 jam. Setelah itu, dilakukan

penimbangan terhadap berat akhir (Wi) dari sampel dan ditentukan persentasi water

uptake dengan persamaan: 𝑊𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑢𝑝𝑡𝑎𝑘𝑒 =(𝑊𝑖−𝑊𝑜)

𝑊𝑜× 100%.

3. 2. LUARAN TIAP TAHAPAN

Adapun luaran yang diharapkan pada tahapan penelitian ini adalah:

1. Diperoleh kondisi optimum pembuatan Ben-g-PMAH

2. Diperoleh komposisi optimum pembuatan bio-komposit Kitosan/PVA/Ben-

g-MAH.

3. 3. INDIKATOR CAPAIAN

Indikator capaian dari penelitian ini adalah

a. Analisis FTIR dan XRD menunjukkan Ben-g-MAH telah terbentuk

dengan persentasi yang tinggi pada kondisi optimum,

b. Hasil pengujian sifat mekanik dan water uptake menentukan komposisi

optimum dalam pembentukan bio-komposit Kitosan/PVA/Ben-g-MAH.

3. 4. TEKNIK PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA

Teknik pengumpulan data dari penelitian ini didasarkan dari hasil pengujian

dari berbagai jenis instrument seperti FTIR, XRD, SEM, STA dan MTM serta

Page 12: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

7

menggunakan teknik sederhana seperti uji KLT dan water uptake. Pada pengujian

FTIR dapat dianalisa secara kualitatif dalam pembentukan P-MAH dan Ben-g-

PMAH yang dilihat dari pergeseran bilangan gelombangnya. Kristalinitas dari

suatu material dapat terlihat jelas dengan menggunakan teknik XRD. Dalam

pembentukan P-MAH, teknik SEM dapat digunakan untuk melihat permukaan

plastik yang terbentuk, teknik STA dapat digunakan untuk mengukur ketahanan

plastik yang dibuat terhadap panas. Analisis performa dari bio-komposit

Kitosan/PVA/Ben-g-MAH dapat dilakukan dengan menggunakan MTM dan teknik

water uptake untuk menentukan sifat mekanik dan bio-degradasi dari material

tersebut.

3. 5. PENAFSIRAN DATA

Data FTIR dapat digunakan sebagai acuan berhasil tidaknya suatu sintesis

atau modifikasi yang dilihat dari pergeseran bilangan gelombang spesifik dari suatu

gugus fungsi, dimana jika terjadi pergeseran maka sintesis atau modifikasi yang

dilakukan telah berhasil. Akan tetapi, untuk memperkuat dugaan tersebut, maka

analisis lebih lanjut seperti SEM perlu dilakukan. Dari data SEM akan diperoleh

gambaran mikro dan struktur permukaan bioplastik yang terbentuk. Selain itu,

dengan menggunakan data XRD dapat dilihat kristalinitas dari lempung bentonit

baik sebelum dan sesudah dimodifikasi yang menunjukkan keberhasilan suatu

modifikasi. Pada data mekanik akan diperoleh informasi berupa kekuatan tarik,

elongasi dan young modulus, dimana ketiga data tersebut akan menerangkan

tentang kekuatan suatu material, elastisitas dari material serta tingkat kekakuan

material, didukung dengan pengujian STA untuk menguji ketahanan plastik

terhadap panas. Sedangkan data water uptake akan menerangkan persentase

penyerapan air dari material yang korelasi dengan sifat bio-degradasi.

3. 6. PENYIMPULAN HASIL PENELITIAN

Modifikasi lempung bentonit dengan agen kompatibilizer P-MAH

diharapkan mampu meningkatkan interaksi adesi dari bentonit pada matrik kitosan.

Interaksi yang baik antara kitosan, bentonit dan PVA akan menghasilkan suatu bio-

plastik Kitosan/PVA/Ben-g-PMAH yang kuat, tahan panas, elastis dan bio-

degradable.

BAB 4

BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4. 1. Anggaran Biaya

Anggaran biaya yang diusulkan pada penelitian ini disajikan pada tabel

dibawah ini.

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1. Peralatan Penunjang 3.125.000

Page 13: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

8

2. Bahan Habis Pakai 4.375.000

3. Perjalanan 3.125.000

4. Lain-lain 1.875.000

Jumlah 12.500.000

4. 2. Jadwal Kegiatan

Jadwal kegiatan yang direncanakan pada penelitian ini disajikan dalam tabel

berikut;

No Jenis Kegiatan Bulan

1 2 3 4 5

1. Mencari referensi dan metode

penelitian

2. Persiapan alat dan bahan

3. Perencanaan penelitian

4. Sintesis NPTE-Si

5. Pengujian-pengujian (FTIR,

NMR, mekanik dan termal)

6. Publikasi dan pelaporan

DAFTAR PUSTAKA

Arif, D., 2008. Analisis Pengaruh Ukuran Bahan Pengisi Terhadap Karakteristik

Komposit Polipropilena Serbuk Kayu [Skripsi]. Depok: Universitas

Indonesia.

Hargono, 2007. Pembuatan Kitosan dari Kulit Udang Untuk Mengadsorbsi Logam

Tembaga. Jurnal Teknik Kimia, pp. 1-12.

Hartatik, Y. D., Nuriyah, L. & Iswarin, 2013. Pengaruh Komposisi Kitosan

Terhadap Sifat Mekanik dan Biodegradable Bioplastik, Malang: Jurusan

Kimia FMIPA, Universitas Brawijaya.

Hasanah, N., Yunita, R. & Anna, D., 2011. Perpaduan Pati dan Lilin Lebah Sebagai

Solusi Alternatif Pengganti Plastik PVC (polyvinyl chloride) pada Pelapis

Kertas Nasi yang Aman dan Ramah Lingkungan, Bogor: IPB.

Hasan, M., 2012. Pembuatan Termoplastik Ramah Lingkungan Berbasis Khitosan

Melalui Penambahan Refined Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO)

dan Gliserol Sebagai Pemlastis. Journal Ilmiah Pendidikan Biologi,

Desember, Volume Vol. 4, pp. 100-103.

Marphongathun, Nasution, R. S., Nasution, D. Y. & Muis, Y., 2013. Pengaruh berat

molekul alpha-selulosa terhadap sifat mekanik komposit polimer dari matriks

Page 14: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

9

polypropilena-polypropilena tergrafting maleat anhidrid dan divinil benzen.

Dalam: Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung. Lampung:

Universitas Lampung, pp. 247-250.

Mirzadeh, N. Y. d., 2004. Enhancement of Chitins Degree of Deacetylation by

Multistage Alkali Treatments. Iran Polymer Journal, 13(2), pp. 131-136.

Mujiarto, I., 2005. SIFAT DAN KARAKTERISTIK MATERIAL PLASTIK DAN

BAHAN ADITIF. Traksi, 3(2), pp. 65-74.

Nugroho, D., Prasetya, B. S. & Tri, A., 2014. SINTESIS MEMBRAN KITOSAN-

PVA TERIKAT SILANG UNTUK MENURUNKAN KADAR ZATWARNA

REMAZOL RED, Semarang: Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Negeri

Semarang.

Piluharto, Syafii, Indahsari & Haryati, 2012. Characterization of Sulfonated

Polysulfone/Bentonite Hybrid Membranes. Jurnal ILMU DASAR, 13(1), pp.

7-10.

Soedjoko, T. S., 1987. Penelitian Pemanfaatan Bentonit di Indonesia. Jambi:

PPTM.

Susanto, H. R. & Mukhsi, A. A., 2010. Pemanfaatan Kitosan Limbah Cangkang

Udang pada Proses Adsorpsi Lemak Sapi [Skripsi]. Surabaya: Institut

Teknologi Sepuluh November.

Yanming, et al., 2001. Determination of Degree of Substitution for N-Acylated

Chitosan using IR Spectra. China Science, 44(2), pp. 216-224.

Page 15: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi
Page 16: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi
Page 17: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

13

Biodata Anggota 2

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Nining Rahmawati

2 Jenis Kelamin Perempuan

3 Program Studi S1 Kimia

4 NIM M0314056

5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 11 Februari 1996

6 E-mail [email protected]

7 Nomor Telpon/HP 087774062116

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SD Suradita SMP 1 Tangerang

Selatan

SMA Negeri 28

Tangerang

Jurusan IPA

Tahun Masuk-

Lulus

2002-2008 2008-2011 2011-2014

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar Judul Artikel Ilmiah

Waktu dan

Tempat

1

D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan Tahun

1

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, 13 September 2015

Pengusul,

(Nining Rahmawati)

NIM. M0314056

Page 18: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi
Page 19: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi
Page 20: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi
Page 21: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi
Page 22: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi
Page 23: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

17

LAMPIRAN 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan Penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Jumlah (Rp)

Jasa FTIR Analisa

gugus fungsi 10 50.000 500.000

Jasa Uji TGA dan

DTA

Analisa

Termal 4 200.000 800.000

MTM Uji mekanik 10 50.000 500.000

XRD Uji

kristalinitas 5 100.000 500.000

SEM Uji

morfologi 2 400.000 800.000

Buku Log Book 1 15.000 15.000

Boldpoint Alat tulis 4 2.500 10.000

SUB TOTAL (Rp) 3.125.000

2. Bahan Habis Pakai

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp)

Jumlah

(Rp)

Kitosan 1 Kg 100.000 100.000

Lempung Bentonit 1 Kg 200.000 200.000

Polivinil alcohol 1 L 100.000 100.000

MAH 1 Pak (500

gr) 494.000 494.000

Benzoil peroksida 1 Pak (100

gr) 459.000 459.000

Asam Asetat 1 Botol

(2,5 L) 1.484.000 1.484.000

Aseton 1 Botol

(2,5 L) 462.000 462.000

Natrium hidroksida 1 pak (1

Kg) 276.000 276.000

Aqua bidest 8 botol 100.000 800.000

SUB TOTAL (Rp) 4.375.000

3. Perjalanan

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Jumlah (Rp)

Perjalanan Solo-

Surabaya

Pengujian

SEM 2 1.000.000 2.000.000

Page 24: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

18

Perjalanan Solo-

Yogyakarta

Pengujian

Mekanik 1 100.000 100.000

Perjalanan

Purwokerto

Transport

Seminar 2 500.000 1.000.000

Perjalanan Solo Pencarian

raw material 1 25.000 25.000

SUB TOTAL (Rp) 3.125.000

4. Lain-lain

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga

Satuan (Rp) Jumlah (Rp)

Publikasi

Publikasi dalam

Jurnal atau

seminar

1 1.500.000 1.500.000

Poster

Pelengkap

publikasi pada

seminar

1 100.000 100.000

Kertas A4

Pembuatan

proposal dan

laporan

1 rim 45.000 45.000

Tinta

Pembuatan

proposal dan

laporan

1

botol/pak 50.000 50.000

Jasa photocopy

Jilid dan

perbanyak

proposal dan

laporan

2 2.500 5.000

Materai 6000 Legalitas Proposal 1 10.000 10.000

Akses lab

Penelitian Kimia Penelitian 3 50.000 150.000

Label Labeling bahan 3 5.000 15.000

SUB TOTAL (Rp) 1.875.000

TOTAL (Rp) 12.500.000

Page 25: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

19

LAMPIRAN 3. Susuan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

No Nama/NIM Program

Studi

Bidang

Ilmu

Alokasi waktu

(Jam/minggu) Uraian Tugas

1. Aisyah Fajrin /

M0313003

Kimia

(MIPA) Kimia 10 Jam/minggu

Koordinasi,

preparasi

bahan, sintesis

ben-g-PMAH

2. Linda Anita S /

M0313038

Kimia

(MIPA) Kimia 8 Jam/minggu

membuat Bio-

Komposit

Kitosan/PVA/

Ben-g-PMAH

3. Nining Rahmawati

/ M0314056

Kimia

(MIPA) Kimia 8 Jam/minggu

Pengujian

Mekanik

Page 26: PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL …pkm.uns.ac.id/.../M0313003_001027_MODIFIKASI_BENTONIT-g-POLY(MAL.pdf · proposal program kreatifitas mahasiswa judul program modifikasi

20

LAMPIRAN 4. Surat Pernyataan Ketua Peneliti

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Jl. Ir. Sutami. No 36A Kentingan, Surakarta 57126

SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

Yang bertandatangan di bawahini :

Yang bertandatangan di bawahini :

Nama : Aisyah Fajrin

NIM : M0313003

Program Studi : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Dengan ini menyatakan bahwa usulan PKM-P saya dengan judul : MODIFIKASI

BENTONIT-g-POLY(MALEAT ANHIDRIDA) SEBAGAI PENGUAT BIO-PLASTIK

KITOSAN/PVA, ALTERNATIF KEMASAN RAMAH LINGKUNGAN YANG KUAT DAN

TAHAN PANAS

Yang diusulkan untuk tahun anggaran 2016 bersifat original dan belum pernah dibiayai

oleh lembaga atau sumber dana lain.

Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka saya

bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan mengembalikan

seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas Negara.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-benarnya.

Surakarta, 23 September 2015

Mengetahui,

Yang menyatakan,

(Aisyah Fajrin)

NIM. M0313003