Assalamualaikum wr.wb

PEMBUATAN HIDROGEL SUPERABSORBEN POLI (KALIUM AKRILAT)–PATI-KITOSAN HASIL IRADIASI GAMMA

DENGAN UJI MEKANIK DAN SWELLING

Shalina : 3335122166

Taufik Rachman Susanto : 3335121870

Dosen Pembimbing : Dhena Ria Barleany S.T,M.Eng

RINGKASAN 

Poli kalium akrilat merupakan jenis hidrogel yang memiliki kemampuan mengabsorpsi air dalam kuantitas yang sangat besar dan dapat digunakan sebagai bahan penyerap urin untuk aplikasi popok bayi. Pada penelitian ini poli (kalium akrilat dicampurkan dengan pati dan kitosan. Kitosan digunakan sebagai antibakteri merupakan bahan alami yang aman untuk kulit bayi. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan produk hidrogel superabsorben yang memiliki sifat mekanik baik dan daya serap tinggi untuk air atau urin serta menentukan komposisi pati dan kitosan yang optimum dalam pembuatan hidrogel berdasarkan penggunaan bahan alami, sifat mekanik dan daya serapnya. Penelitian ini dilakukan dengan memcampurkan larutan kalium akrilat, larutan pati dan larutan kitosan sehingga kemudian diradiasi dengan sinar gamma dengan dosis. jenis pati yang digunakan adalah pati singkong dan kitosan grade farmasi. Produk hidrogel nantinya akan dilakukan uji mekanik dan uji swelling dengan urin pada konsentrasi tertentu . Parameter yang diamati adalah rasio swelling, dan analisa uji mekanik dengan alat Instron tester Stograph-R1.

Bab 1 Pendahuluan

a. Latar BelakangHidrogel superabsorben merupakan jaringan hidrofilik dengan

kapasitas penyerapan terhadap air yang tinggi. Salah satu aplikasi plimer superabsorben ialah pada popok bayi, Bagian popok bayi yang bisa menyerap urin terbuat dari bahan hidrogel superabsorben yaitu sodium poli akrilat (turunan dari asam akrilat) yang mempunyai struktur cross linked yang sering dikombinasikan dengan bahan berserat untuk menghasilkan daya serap yang paling efisien sehingga mampu menyerap air atau urin lebih banyak.

Pemakaian bahan sintetis pada pembuatan popok bayi dapat menimbulkan dampak negatif pada bayi. Salah satunya ruam pada kulit bayi. Untuk meminimalisir dampak negatif tersebut maka akan dilakukan penambahan material yang alami dan aman yaitu kitosan dan pati

Penelitian ini memfokuskan pembuatan hidrogel superabsorben poli (kalium akrilat) – pati - kitosan hasil iradiasi gamma dengan dilakukan uji mekanik dan swelling

b. Rumusan Masalahpemakaian bahan sintetis pada pembuatan popok menimbulkan dampak negatif

untuk bayi salah satunya menyebabkan iritasi pada kulit bayi. Pembuatan popok perlu dimodifikasi dengan penambahan bahan alami. Poli (kalium akrilat) – pati dapat meningkatkan daya serap terhadap air dan urin.

c. Tujuan Penelitian• Mendapatkan produk hidrogel superabsorben yang memiliki sifat mekanik

baik dan daya seap tinggi untuk air atau urin.• Menentukan komposisi pati dan kitosan yang optimum pada pembuatan

hidrogel superabsorben poli (kalium akrilat)–pati–kitosan untuk memperoleh produk hidrogel berdasarkan penggunaan bahan alami, sifat mekanik dan daya serap terbaik.

d. Ruang LingkupBahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu, poli (kalium akrilat), pati singkong dan kitosan grade farmasi dengan metode teknik irradiasi gamma. Dengan variasi komposisi pati,kitosan,dan dosis iradiasi gamma. Penelitian ini dilakukan di Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi BATAN.

Bab 2 Tinjauan Pustaka

a. Hidrogel SuperabsorbentHidrogel merupakan suatu jaringan rantai polimer hidrofilik

yang saling terikat silang satu sama lain dan memiliki kemampuan absorbsi yang tinggi hingga 99,9%. Gugus fungsi hidrofilik yang terdpat pada hidrogel diantaranya –OH, -COOH, _CONH2, dan –SO3H, yang dapat menyerap air tanpa larut.

Sifat dari hidrogel yaitu memiliki tegangan antarmuka yang rendah dengan cairan biologis dan jaringan disekitarnya, kandungan airnya sangat tinggi karena permukaan hidrogel sangat hidrofilik dan sifatnya yang lunak dan meminimalkan iritasi mekanik dan gesekan pada jaringan disekitarnya

Bentuk hidrogel menyerupai air karena polimer tersebut hampir seluruh bagiannya mengandung air, karena sifat yang unik tersebut, hidrogel ini mempunyai potensi aplikasi yang luas sebagai absorben bagi air dan larutan berair untuk popok, produk tarak orang dewasa, produk higienis perempuan, dan aplikasi sejenis.

b. Sintesis HidrogelPada metode iradiasi, hidrogel dapat dibuat melalui

polimerisasi dan pembentukan ikatan silang dari monomer dengan menggunakan sinar gamma atau elektron. Dengan teknik ini tidak diperlukan adanya inisiator kimia atau agen pengikat silang, proses lebih mudah dan produk yang didapat lebih murni . Pemakaian radiasi ionisasi yang banyak digunakan untuk pembuatan hidrogel adalah sinar gamma yang berasal dari sumber radioisotop cobalt-60 dan elektron cepat yang dihasilkan oleh akselerator elektron. Dengan teknik radiasi ini, hidrogel dapat dibuat dengan meradiasi monomer baik dalam bentuk larutan dalam air maupun dalam bentuk padat.

b. Kalium AkrilatPolimer yang digunakan untuk

pembuatan hidrogel superabsorben harus memenuhi persyaratan yaitu bersifat hidrofilik, tidak larut dalam air, mempunyai gugus fungsi yang bersifat ionik. Asam akrilat merupakan bahan polimer superabsorbent yang banyak digunakan karena merupakan monomer hidrofilik yang dalam bentuk ioniknya (-C-OO-) mempunyai afinitas yang besar terhadap air.

d. PatiPati merupakan homopolimer

glukosa dengan ikatan α-glikosidik. Pati yang terkandung dalam umbi singkong sekitar 80%. Komposisi utama dari pati singkong umumnya terdiri dari amilosa, amilopektin, dan sisanya komponen minor seperti air, abu, protein dan lemak . Pati dengan kandungan amilosa yang tinggi, memiliki kemampuan menyerap air dan mengembang lebih besar karena amilosa memiliki kemampuan membentuk ikatan hidrogen yang lebih besar dibandingkan dengan amilopektion.

c. KitosanKitosan adalah senyawa biopolymer yang diturunkan dari kitin, yaitu senyawa

dengan struktur homopolimer P-(1-4) Nacetyl-D-glucosamine. Kitosan yang diperoleh dari hasil deasetilasi kitin berbentuk serbuk putih yang tidak larut dalam air, tetapi dapat larutkitosan adalah turunan kitin yang paling banyak kegunaannya antara lain sebagai bahan anti bakteri

e. Kuat Tarik dan ElongasiDalam pengujian uji tarik, ketika spesimen mendapatkan beban, maka spesimen akan mengalami perpanjangan sampai kemudian putus. Pada umumnya pengujian sifat mekanik dari hidrogel didasarkan pada prosedur metode American Standard Testing Materials (ASTM) khusus untuk pengujian hidrogel. Jika l1 adalah panjang mula-mula dari spesimen dan l2 adalah panjang akhir spesimen setelah penarikan, maka perpanjangan persatuan panjang (e) adalah :……………………………………(5)

Dimana : E = Elongasil1 = Panjang mula-mula (cm)l2 = Panjang akhir (cm)

……………………………………....(6)

Dimana : TS = Kuat TarikF = Beban putus (kg)A = Luas penampang bahan (cm2)

Bab 3 Metode Penelitian

a. Diagram Alir Pembuatan Hidrogel Uji Swelling Uji Mekanik

Pembuatan Hidrogel Superabsorbent

Uji Swelling Uji Mekanik

UrinMenimbang

b. Alat dan Bahan

Alat

1) Timbangan analitik

2) Oven

3) Iradiator Co60

4) Homogenaizer dan stirrer

5) Filter

6) Stopwatch

7) Gelas Beker 1L

8) Kaca Arloji

9) Spatula

10) Gelas ukur

11) Pengepres plastik

Bahan

1) Asam akrilat (Merck)

2) Pati singkong

3) KOH (Merck)

4) Kitosan grade farmasi

5) Urin

6) Aquades

d. Variabel PenelitianPada percobaaan ini terdapat variabel tetap dan bebas, variabel tetapnya adalah kecepatan absorbsi stirer 400 rpm, dan volume cairan untuk absorbsi 100 ml. Variabel bebasnya adalah konsentrasi kitosan dan dosis radiasi sinar gamma (5,10,15,20) kGy, massa pati 0.25,0.5,0.75,dan 1,massa kitosan 0.25,0.5,0.75,dan 1, dan lama waktu absorbsi 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 150, 180 detik.

Terima Kasih