SKRIPSI - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/6978/1/COVER_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf ·...

PENGARUH PENAMBAHAN KARBOKSIMETIL SELULOSA

TERHADAP KARAKTERISTIK HIDROGEL FILM

POLIETILENA OKSIDA UNTUK APLIKASI PEMBALUT LUKA

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

ANISSA NUR AINI

1503020049

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

DESEMBER 2017

2

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

3


4


5

MOTO

“Tidak ada balasan untuk kebaikan selain kebaikan (pula).

Maka nikmat Tuhanmu yang manakah yang kamu dustakan?”

(Ar-Rahman 55: 60-61)

When things are out of your hands and you know you have done everything you can,

have no regrets


6

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................. iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ................................... iv

DAFTAR ISI ............................................................................................ v

DAFTAR TABEL .................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................. viii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... ix

KATA PENGANTAR ............................................................................. x

ABSTRAK ................................................................................................ xi

ABSTRACT ............................................................................................. xii

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

1.1 Latar Belakang Masalah ...................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................ 2

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................ 2

1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 4

2.1 Pembalut Luka .................................................................................... 4

2.2 Hidrogel .............................................................................................. 6

2.2.1 Sintesis Hidrogel ......................................................................... 8

2.2.2 Interaksi Radiasi dengan Polimer ................................................. 9

2.3 Polietilena Oksida (PEO) .................................................................. 10

2.4 Karboksimetil Selulosa (CMC) ......................................................... 11

2.5 Analisis Karakteristik Hidrogel ......................................................... 14

2.5.1 Fraksi Gel .................................................................................. 14

2.5.2 Rasio Swelling ........................................................................... 14

2.5.3 Kecepatan Transmisi Uap Air .................................................... 14

2.5.4 Uji Kuat Mekanik ...................................................................... 15

2.5.5 Karakterisasi Struktur Kimia dan Morfologi .............................. 15


7

BAB III METODE PENELITIAN ....................................................... 17

3.1 Rancangan Penelitian ........................................................................ 17

3.2 Perancangan Variabel ........................................................................ 17

3.2.1 Variabel Tetap ........................................................................... 17

3.2.2 Variabel Bebas .......................................................................... 17

3.3 Bahan dan Alat .................................................................................. 17

3.3.1 Bahan ........................................................................................ 17

3.3.2 Alat ........................................................................................... 17

3.4 Prosedur Penelitian ........................................................................... 18

3.4.1 Pembuatan Hidrogel .................................................................. 19

3.4.2 Analisis Hidrogel ....................................................................... 19

3.4.2.1 Penentuan Gugus Fungsi ...................................................... 19

3.4.2.2 Penentuan Fraksi Gel ............................................................ 19

3.4.2.3 Penentuan Rasio Swelling ...................................................... 19

3.4.2.4 Penentuan Kecepatan Transmisi Uap Air .............................. 20

3.4.2.5 Analisis Kuat Mekanik ......................................................... 20

3.4.2.6 Uji Morfologi dengan Scanning Electron Microscope (SEM) . 20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN................................................. 21

4.1 Analisis Struktur Senyawa Hidrogel PEO-CMC dengan FTIR .......... 21

4.2 Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Fraksi Gel Hidrogel PEO-CMC 22

4.3 Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Rasio Swelling Hidrogel

PEO-CMC ........................................................................................ 23

4.4 Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Kecepatan Transmisi Uap

Air Hidrogel PEO-CMC .................................................................... 24

4.5 Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Sifat Mekanik Hidrogel

PEO-CMC ......................................................................................... 25

4.6 Analisis Morfologi Hidrogel PEO-CMC ........................................... 27

BAB V PENUTUP ................................................................................. 29

5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 29

5.2 Saran .................................................................................................. 29

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 30

LAMPIRAN ........................................................................................... 32


8

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Tipe Pembalut Luka dan Indikasi Penggunaan ........................... 4

Tabel 2.2 Karakteristik Beberapa Polimer sebagai Pembalut Luka .......... 13

Tabel 2.3 Ringkasan Data Analisis Karakteristik Hidrogel dalam Jurnal .. 16


9

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Representasi Skematik Struktur Jejaring Tiga Dimensi

Hidrogel ............................................................................... 8

Gambar 2.2 Skema Sintesis Hidrogel Melalui Crosslinking ..................... 9

Gambar 2.3 Struktur Molekul Polietilen Oksida (PEO) .......................... 10

Gambar 2.4 Struktur Molekul Karboksimetil Selulosa (CMC) ............... 12

Gambar 3.1 Bagan Rancangan Penelitian ............................................... 18

Gambar 4.1 Grafik Analisis Spektra FTIR Hidrogel PEO-CMC ............. 21

Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Fraksi Gel

Hidrogel PEO-CMC ........................................................... 22

Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Rasio

Swelling Hidrogel PEO-CMC ............................................ 23

Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Kecepatan

Transmisi Uap Air Hidrogel PEO-CMC .............................. 24

Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Kuat Tarik

Hidrogel PEO-CMC ........................................................... 26

Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Konsentrasi CMC terhadap Elongasi

Hidrogel PEO-CMC .......................................................... 27

Gambar 4.7 Mikrofotograf Hidrogel PEO-CMC .................................... 28


10

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Data Hasil Analisis Gugus Fungsi Hidrogel dengan FTIR .. 32

Lampiran 2 Data Hasil Penentuan Fraksi Gel Hidrogel PEO-CMC ........ 36

Lampiran 3 Data Hasil Penentuan Rasio Swelling Hidrogel PEO-CMC .. 37

Lampiran 4 Data Hasil Penentuan Kecepatan Transmisi Uap Air

Hidrogel PEO-CMC ........................................................... 39

Lampiran 5 Data Hasil Analisa Kuat Mekanik Hidrogel PEO-CMC ...... 40

Lampiran 6 Gambar-gambar .................................................................. 41


11

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil‘alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah

Subhaanahu wa ta'aalaa atas segala nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis

dapat menyusun dan menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Pengaruh Penambahan

Karboksimetil Selulosa Terhadap Karakteristik Hidrogel Film Polietilena Oksida

Untuk Aplikasi Pembalut Luka“. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu

syarat dalam menyelesaikan program studi Strata Satu (S1) dan memperoleh gelar

Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Purwokerto.

Penyelesaian skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan berbagai

pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orang tua dan keluarga tercinta, yang selalu memberikan dukungan

moril maupun materiil serta menjadi motivasi dalam penyelesaian skripsi

ini.

2. Bapak M. Taufiq Tamam, S.T., M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik.

3. Bapak Haryanto, S.T., M.T., Ph.D., selaku Kaprodi Teknik Kimia dan

Dosen Pembimbing Skripsi yang telah banyak memberikan arahan,

bimbingan, masukan dan motivasi dalam penyusunan skripsi ini.

4. Ibu Neni Damajanti, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik yang

telah memberikan dukungan moril kepada penulis selama menempuh

perkuliahan.

5. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Kimia dan Civitas Akademika

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Purwokerto atas semua

jasa dan ilmu pengetahuan selama kuliah dan penyelesaian skripsi.

6. Teman-teman Mahasiswa Teknik Kimia atas bantuan, dukungan dan

hiburannya dalam penyusunan skripsi ini.

7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak

membantu dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena

itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata

penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Purwokerto, Desember 2017

Penulis


12

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh karboksimetil selulosa

(CMC) pada proses crosslinking dan menganalisis sifat hidrogel film yang

terbentuk sebagai aplikasi pembalut luka. Formulasi konsentrasi karboksimetil

selulosa (CMC) yang digunakan adalah 0% sampai 20% (berat) dan diiradiasi

dengan elektron beam. Karakteristik yang diukur meliputi fraksi gel, rasio

swelling, kecepatan transmisi uap air dan sifat mekanik. Struktur kimia dan

morfologinya dianalisis menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy

(FTIR) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil penelitian menunjukkan

bahwa nilai crosslinking hidrogel meningkat dengan penambahan CMC yang

ditunjukkan dengan nilai fraksi gel hidrogel PEO-CMC yang meningkat

signifikan pada konsentrasi 5% dan cenderung stabil pada konsentrasi 10%, 15%

dan 20%. Nilai rasio swelling meningkat pada konsentrasi 10%, 15% dan 20%

dengan nilai optimal 714% pada konsentrasi 15% dan kecepatan transmisi uap air

hidrogel cenderung stabil pada konsentrasi 5-20% yaitu antara 30-40 g/m2jam.

Kuat tarik dan elongasi hidrogel meningkat dengan penambahan CMC dan

mencapai nilai optimal pada konsentrasi 10% yaitu sebesar 8,67 N/mm2 dan

7,06%. Hasil penelitian menunjukkan penambahan CMC dapat meningkatkan

karakteristik hidrogel sehingga diharapkan dapat digunakan untuk aplikasi

pembalut luka.

Kata kunci: CMC, elektron beam, hidrogel, pembalut luka, sifat mekanik


13

ABSTRACT

A research has been conducted to determine the effect of Carboxymethyl

Cellulose (CMC) on the process of crosslinking and to analyze the properties of

crosslinked hydrogel film for wound dressing application. The composition of

Carboxymethyl Cellulose (CMC) concentration was 0% to 20% (by weight) and

irradiated with electron beam. The measured characteristics included gel

fraction, water vapor transmission rate and mechanical properties. The chemical

and morphology structur were analyzed using Fourier Transform Infrared

Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscope (SEM). The research

result showed that the hydrogel crosslinking value increased with the addition of

CMC as indicated by gel fraction value of PEO-CMC hydrogel which increased

significantly at 5% concentration and tended to be stable at concentrations of

10%, 15% and 20%. The swelling ratio value increased at concentrations of 10%,

15% and 20% with an optimum value of 714% at 15% CMC content. The water

vapor transmission rate value tended to be stable at concentration of 5-20%

between 30-40 g/m2hour. Tensile strength and elongation of hydrogels increased

with the addition of CMC and reached the optimal value at 10% concentration of

8,67 N/mm2 and 7,06%. The result showed that the addition of CMC can improve

the characteristic of hydrogel and expected to be used for wound dressing

applications.

Keyword: CMC, electron beam, hydrogel, wound dressing, mechanical properties


SKRIPSI - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/6978/1/COVER_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf ·...

Documents

Transcript of SKRIPSI - repository.ump.ac.idrepository.ump.ac.id/6978/1/COVER_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf ·...