.-I..•..•...I....-TJL~RISASIPATI KENTANG DENGAN TRIMETILAMMONIUM KLORIDA

Fredy Kurniawan, Eko Santoso, Hendro JuwonoJurusan Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111fredykur@its.ac.id

Abstract

_ erization of potato starch with trimethyl ammonium chloride by cerium:JE:::::C::=1 nitrate initiator has been studied .. Copolymerization has been done by reflux

o starch (25 gr) with 5, 10, 15, 20 and 25 gr trimethyl ammonium=tmi::~~x1i'v'el . Amount of initiator is 50 mL of 4000 ppm. The crude product was

water (80°C), filtered, and kept in a desicator~ c:mrndte:rization give information that gets a new copolymer. Composition of

trimethyl ammonium chloride that give highest product was 25: 10ciency graft is 6.622% and weight product is 7.522 gr. Copolymera ass transition 230°C, gelatin temperatur 240°C, and decomposition

'l::::!::e::::= - 250°C.

copolymerizatian, potato starch, trimethyl ammonium chloride

Abstrak

!!..'1r:L:~:isa:si· graft pati kentang dengan trimetil ammonium klorida (T AK)inisiator serium ammonium nitrat telah dilakukan. Kopolimerisasi

=:..:!.Jc:::t:ad;:n,Ql!tnkomposisipati kentang sebesar 5,10. 15,20, dan 25 gr. Inisiator yang~~12:l ~ masing- masing kopolimerisasi sebanyak 50 rnL dengan konsentrasi

..:: . yang diperoleh dipisahkan dengan menggunakan air panas (80°C) dan:3::::it:~;asi' dengan FTlR, DTAlTGA, difraksi sinar-X dan diuji kelarutannya, Pati

membentuk kopolimer diukur dengan menggunakan spektronik 20D.erisasi diperoleh informasi bahwa telah terbentuk polimer baru.

:-::Zl~~ berat pati kentang : TAK optimum yang dicapai pad a kondisi ini adalah- : 10 dan memiliki efisiensi sebesar 6,622 denga hasil sebanyak 7,5222 gr.

~:r:E:::::eI" uk rnemiliki temperatur gelas 230°C, temperatur gelatin 240°C, danJ:::~==~Pidasi 250°C.

~~.!:3:..-.s;::.-:- polimerisasi graft, pati kentang, trimetil ammonium klorida

_ - reerupakan polimer alam yang berlimpah dan terdistribusi secara luas di-~ tanaman sebagai cadangan karbohidrat. Pati dan turunannya

llC~!:2 penting sebagai bahan aditif dalam industri, seperti pada industriDi indonesia pemanfaatan pati belum mendapat perhatian yang layak,

ggunaannya banyak mendukung industri di Indonesia disamping dapatm,:~=~~~mudah dan berlimpah.

77

~:l::l:aITIR didapatkan hasil sebagai berikut :

<'-t.

~ r r..,.

~:::"

~III

. .~~ G> '" <>~ Q

~0 ei

~ '" g'i' ~ ",".,-t.~ "S

Ca)..

s:i

.,

I I'" "'~'" ei7'" ." <~ ""3

."'"~ '--'-------'-~._______.!~ _ ____.J._~~~~__'_~~_'" '" '"~ ~ ~

(c)

(b)

~..::.:!:::lE' 1. pektra FTIR untuk (a) Pati kentang (b) Trimetil Ammonium Klorida Cc)KopolimerPati-Trimetil ammonium klorida.

. data kopolimer hasil terdapat suatu pergeseran dari beberapa puncak darirasi dibandingkan dengan spektra pada bahan awal (pati kentang).

~~1Ell ini akibat adanya penempelan trimetil ammonium klorida. Untukl!C:l!:::r:bm spelctra khas dari trimetl ammonium klorida yang menempel pada pati

.79

Ha! ini disebabkan adanya penumpukan spektra dari trimetilz:::::==:~:u }jloo(m 0 eh spektra dari pati kentang.

difraktogram dihasilkan sebagai berikut :

,., ••• ,~ •• i 'i.:,_,)Er".:, " ..':~[Qc-.i

'~.;'."...?~.~~.='=::';~::}~lllil!'~'i III li~'f( " .;, t-:-~' t- :'1-::.g :.-~:-::-~----.---~-.: -··-----~\t~i~~~:t~-~~~~.i;-:.-;;-:-.-'tJ.l ~.~;~i:

·-·-::>.:7-::·-:'.~;:::;~:::· ::::::'-".:,.,--'",'-.'...,'....,

A

a (b)

:00 ")M "!;CC --t)O ~"":,C().

~----""""-'''''~T'T'rl.!,'·' •i i I j.::~.~_" I-, I..I..! . .,'.,.'~'-t~'-:I:-·.::·-,··,:,··c~.·.ci_,-'.::'.'::- ..I:....'.c'.:.:.:.,' ~.c . .:.t-s'!" !.D.

ri. (a

=

~i"{:..:..:" VI

____ :..c.._-';-_. .=.__--;::-.c'-:-c_.:..c._...• ·ti:7.:..cc.:..:.""''''::.c..:.7-c.....:.:-;- . .:. '§

<c- :=1-' .~~ -::-1' ..__ .. 1r·_.~!iti:__.'::; ···:i::::::f.f:'::.=~;,:~lli~V~~i;:;·~:::. :::.cE.;..,::..:..::.:·....::o--,·-:-··....:::· -"-'.:...."-":.,.c.;.~'----:.-:-.,-;.-;-._:-c. :::::·'i:C.;:':';' .. ~ :.... ~~:~::: :::~::---=:.::.77.·~~7~~;~;~;;-~T:~~~:~E:ig:~:~~~~_:~~~~W~-;~q~~=-~f:-; .~!.:i~::"---:.c:::~,,·c:::::c.;H;r1~~~;::nj{1B§Rtl{:~[~:::===:=~~;:::c:..::;:,-,--:-,0-7. .. _."' _ _.. _ _._.~__ __.===-C-:~'.. _~; ..::;~::-.. i:_~I.... .....I~;~:mt3i~'~~·:TI-~

(c)

c·

un: ' (a) Pati kentang (b) Trimetil Ammonium Klorida Cc)i-Trimetil ammonium klorida.

8D

"Dari pati kentang terlihat puncak kristal nampak pada 28 : 18, 22-24, sedangkan~bagianyang lain menunjukkan sifat amorfnya. Difraktogram trimetil ammonium kloridamenunjukkan kritalinitasnya pada semua bagian yaitu 28 : 19, 25, 30-34. Hasilkopolimensasi menunjukkan sifat kristalitas gabungan antara keduanya. Puncak kristale tersebar mulai 18-34. Walaupun puncak kristal menunjukkan sifat gabungan namunaris dasar masih menunjukkan kuatnya pola difraktogram dari patio

t."Analisa DTA/TGA

Hasil termogram DTA/TGA dapat terlihat dibawah ini

J

(b)

I

:l-~'~---lO~----;,r;;---~J~--~~·--""'loc--rrr}oo

Cc)20

Gambar3. Termogram untuk (a) Pati kentang (b) Trimetil Ammonium Klorida (c)Kopolimer Pati- Trimetil ammonium klorida.

81

--

sifa230

d.,._---If---

1;--

1------

f---

1---

~;I

I~--

Denkc/adapa

c.

disir

--camj

.,---

IIC-t==trimeklorimemmen]

- radiks

.

~ .•....,,'"

1IJJ

Termogram kopolimer pati kentang-trirnetil ammonium klorida menunjukkant termal yang bcrbeda dari bahan awal. Temperatur dehidrasi 60°C, temperatur gelas"C, temperatur gelatin 240°C, dan temperatur dekomposisi 250°C.

Uj i kelarutan

-----~~-;~~:It-------------r---------~~ti-------1-~:.~~;~~~,----l····-K;£:it~-1-A~ (85-;;~i~~=_~---------~ L k--T-I-kT------~

Metanol-----Etanol-------Butanol-----

Asarn Asetat-------Dioxan-----~------.-.-Aseton-----------_.

Sikloheksanou------_.-Kloroform--------BenzenaEtil Asetaln-Heksan

Menvzembunz arut - ---~-~~~----- -Tidak larut Larut Tidak larut---f---- -

Tidak larutTidak Iarut Larut--Tidak larut. Tidak larut Larut.---f---------- --Tidak larutTidak larut Larut ---- - -

Tidak larut Larut Tidak larut--- --------------- --- --1-------------Tidak larut Larut ____ Tid~.t!~~ ___Tidak larut Larut Tidak larut----

Tidak JarutTidak larut LarutTidak larut Tidak larut Tidak Iarut-

Tidak JarutTidak brut Tidak larutTidak Jarut Tidak larut Tidak larut--

gan membandingkan hasil kelarutan dari bahan awal dan hasil terlihat bahwarutan pada air (85°C) terdapat perbedaan sifat. Sehingga dari hasil uji keJarutan init disimpulkan telah didapat kan suatu polimer baru.

Hasil Opum um

Dari hasil karakterisi dari FTIR, DTA/TGA, Sinar-X, dan kelarutan dapatnpulkan bahwa terbentuk hasil kopolimer baru. HasiI poIimerasi dari berbagainrran dart keseluruhan percobaan dapat dilihat pad a tabel berikut :

--·---,------------------------------1-----------· - -----r------, Trimctil II' Polimer Polimer Efisiensi I PatiPati Ammonium

(gr) I KJorida Kotor Hasil Graft Sisa(gr) (gr) (%) (gr)

25--+--~- ..--9940 - 49542-·----1---,----+----

25--=_r- __~ 1_0 f---- __ IJ] ,60__ '-__ 7,5222::-__ +-__ ~:.:::::--__t-.-:.~~--

:t"415 11935 42650

2;5~-:-- 20 13210 4,13.59_-+_--'--'-'-"---'----_+_

__ 25 135,50 3,2550 _..L..-_..:::..:::.::.:::._---.JL------!:.:::J..:::..:.:::._--.I

-----4984 14,357 __6,622 12216 --3,574 15,062 --3 130 14,8902399 13 91G

Dari hasil tabel diatas dapat di Iihat bahwa kondisi yang paling efektif untuktil ammonium klorida untuk mensubtitusi patio Pada kornposisi trimetil ammoniumda yang kurang dari J 0 serangan terhadap pati kurang besar sehingga tidakberikan harga optimum. Untuk kondisi yang Iebih besar dari 10 ternyata ha] iniadi' kurang efektif Ini diduga karena adanya persaingan dalam pembentukanal antara pati dengan trimetil ammonium klorida. Dengan tnmetil ammonium

82.

.,

klorida lebih besar, maka permukaan sentuhnya terhadap inisiator lebih luas sehinggamungkinterbentuk radikal yang nantinya akan bereaksi sendiri antar sesamanya.. Dengan penggabungan karakterisasi diatas dapat diperkirakan jalannya reaksi

" pembentukan kompolimerisasi pati kentang-trimetil ammonium klorida.

----r---HO-C • + Trimetil amonium klorida

H,---I" Kopolimer Graft

..Gambar4. Perkiraan reaksi terbentuknya kopolimer pati-trimetil ammonium klorida.

Dari hasil analisa dan pembahasan kopolimerisasi graft ini didapatkan bahwa pada::perbandinganpati kentang dan trimetil ammonium klorida paling optimum pada 25 : 10.~::Efisiensiyang dicapai adalah sebesar 6,622%. Kopolimer ini merupakan kopolimer. '.~graft dengan pati sebagai tulang punggung, sebagaimana terlihat pacta spektra IR. rnaupupundifraktogram sinar-X. Kopolimer graf ini memiliki temperatur gelas 230°C,>.i~~emPeraturgelatin 240°C dan temperatur dekomposisi 250°C."r·'Daftar Pustaka

Be~itz,H.D. and Grosch W. (1987) Food Chemistry, Edisi ke 2, Springer -VerlagBeI'lln,Heidelberg

Juwono, H. (1996) Kopolimerisasi Graft Pati Tapioka dengan Asam Ma/eat Anhidrat,Laporan Penelitian, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

KennethHelrich (1990) Official Methods of Analysis of The Association of OfficialAnalytical Chemist, Edisi ke 15, Association of Official Analytical Methods Inc,Virgina

Rabek, FJ. (1980) Experimental Methods in Polymer Chemistry, John Willey and Sons,ewYork

an de Steg HG.M. (1992) Cationic Starches on Cellulose Surface, Doctor Thesis.

,<.»:

1.

.. " .:

83