KARAKTERISTIKNANOKOMPOSIT FORMASI GARAM … · analysis(Water Vapour Transmission Rate-WVTR) dan...
-
Upload
nguyennhan -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
Transcript of KARAKTERISTIKNANOKOMPOSIT FORMASI GARAM … · analysis(Water Vapour Transmission Rate-WVTR) dan...
KARAKTERISTIKNANOKOMPOSIT FORMASI GARAM
SHELLAC AMN – CLAY YANG DIPLASTISASI DENGAN
POLIETILENA GLIKOL (PEG) BERAT MOLEKUL
400Gram/mol
Disusun Oleh:
IDA FITRIYANTINA AFRICHANI
M0211036
SKRIPSI
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Januari, 2016
i
KARAKTERISTIK NANOKOMPOSIT FORMASI GARAM SHELLAC
AMN – CLAY YANG DIPLASTISASI DENGAN POLIETILENA GLIKOL
(PEG) BERAT MOLEKUL 400 Gram/mol
Disusun Oleh:
IDA FITRIYANTINA AFRICHANI
M0211036
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian
Persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Januari, 2016
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang berjudul
“KARAKTERISTIKNANOKOMPOSITFORMASI GARAM SHELLAC AMN –
CLAY YANG DIPLASTISASI DENGAN POLIETILENA GLIKOL (PEG)
BERAT MOLEKUL 400 Gram/mol” adalah hasil kerja saya dan sepengetahuan
saya hingga saat ini isi Skripsi ini tidak berisi materi yang telah publikasikan atau
ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali
telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua
pihak telah ditulis di bagian ucapan terimakasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk atau
diphotocopy secara bebas tanpa harus memberitahu penulis.
Surakarta, Januari 2016
IDA FITRIYANTINA AFRICHANI
v
MOTTO
“Maka nikmat tuhan kamu yang manakah yang kamu dustakan”
(QS. Ar-Rahman)
“Jika kalian berbuat baik , sesungguhnya kalian berbuat bagi diri kalian sendiri .”
(QS. Al-Isra:7)
Dalam keadaan apapun tetaplah bersyukur
Quote by me
vi
PERSEMBAHAN
Dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang.
Kupersembahkan karya ini untuk:
Keluarga,
Pembimbing
Kawan-kawan FMIPA FISIKA UNS,
dan Pembaca
vii
Karakteristik Nanokomposit Formasi Garam Shellac AMN – Clay yang
Diplastisasi dengan Polietilena Glikol(PEG) Berat Molekul 400 gram/mol
IDA FITRIYANTINA AFRICHANI
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik nanokomposit formasi
garam shellac ammonium hidroksida (AMN)-clay yang diplastisasi dengan
polietilena glikol (PEG) berat molekul 400 gram/mol.Karakteristik yang diamati
meliputi kualitas bahan, pengaruh ammonium hidroksida, serta sifat perintang
terhadap airdari lapisan yang dihasilkan. Lapisan dibentuk menggunakan metode
solution castingdengan cara melarutkan bahan ke dalam etanol 96%kemudian
dievaporasi pada suhu 50℃ sehingga membentuk lapisan.Lapisan shellac AMN dikarakterisasi padatan tidak terlarutnya dan penentuan gugus fungsi dengan
spektroskopi Fourier Transfom Infrared (FTIR). Sedangkan lapisan
nanokomposit shellac AMN-clay dikarakterisasi menggunakan payne cup
analysis(Water Vapour Transmission Rate-WVTR) dan difraksi sinar-X(XRD).
Dari hasil uji padatan tidak terlarut menunjukkan bahwashellac AMN lebih stabil
daripada shellac waxfree. Uji spektroskopi FTIR menunujukkan bahwa adanya
AMN meningkatkan intensitas absorbansi gugus O-H dan gugus C=O. Sifat
perintang shellac AMN-clay nanokomposit paling baik terdapat pada konsentrasi
clay 20% b/b dengan nilai WVTR sebesar 15,38 g/m2day. Hasil uji XRD
menunjukkan bahwapada konsentrasi material organik 70% b/b nilai d-spacing
sebesar 16,55Å.
Kata kunci : AMN, Clay, PEG,Shellac
viii
Characteristics of Salt Formation Shellac AMN-Clay Nanocomposite
Plastisized with Polyethilene Glycol (PEG) Molecular Weight 400 gram/mol
IDA FITRIYANTINA AFRICHANI
Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,
Sebelas Maret University
ABSTRACT
This study to find out the characteristics of salt formation shellac AMN-Clay
nanocomposite plastisized with polyethylene glycol (PEG) molecular weight 400
gram/mol. The aim of this study to know quality, effect ammonium hydroxide,
and the best barrier properties of generate film. Solution casting method was used
to form film sample, which materials was dissolved in ethanol 96% and then
evaporate at 50℃. The film shellac AMN was characterized with insoluble solid method and determine fungsional gramoup with Fourier Transfom Infrared
Spectroscopy (FTIR). Shellac AMN-clay nanocomposit films was characterized
with Payne Cup Analysis analysis (Water Vapour Transmission Rate-WVTR) and
X-ray Diffraction (XRD). Insoluble solid indicated a higher stability of shellac
AMN than shellac waxfree. From FTIR spectroscopy demonstrated effect AMN
could increased O-H bonding and C=O. The payne cup analysis show that the best
barrier properties of nanocomposite was obtained when clay concentration 20wt%
with WVTR value is 15,38 (g/m2day). XRD show thathigher d-spacing value is
16,55Åwith concentration organic materials is 70 wt%.
Keyword : AMN, clay, PEG. Shellac
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan
karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi. Sholawat
dan salam senatiasa penulis haturkan kepada Rosulullah SAW sebagai
pembimbing seluruh umat manusia. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka
memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains pada Jurusan
Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas
Maret Surakarta. Penulis menyadari, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai
pihak, dari masa perkuliahan hingga pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit
bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh sebab itu, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak saiful Bahri B.A dan Ibu badriyahS.Pd.I selaku orang tua,
masArdhiyan awwaludddin, dek Dea Tsalas Ananta selaku saudara saya.
2. Bapak Khairuddin, S.Si., M.phil., Ph.D selaku pembimbing I yang telah
memberikan pengarahan dengan sabar selama penyusunan skripsi ini.
3. BapakEdi Pramono, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II yang telah
memberikan pengarahan dengan sabar selama penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Suharyana, S.Si, M.Sc selaku pembimbing akademik yang telah
memberi pengarahan selama ini.
5. Ibu Dr. Yofentina Iriani, S.Si., M.Si dan bapak Budi Legowo, S.Si., M.Si
selaku penguji yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi
ini.
6. Seluruh dosen pengajar, dan staff Jurusan Fisika FMIPA UNS.
7. Keluarga TINI COMPANY fildzah, cici, yangti, nisa,umi raf,viki, rifa, linda
terimakasih atas support, waktu dan kebersamaan selama ini.
8. Tim polimer research dicky, mbak nisa, imam, istiqomah, diani yang telah
berjuang bersama.
9. Teman-teman di rumah dek lia, dek asti, mbak nunung, oir yang senantiasa
menjadi penghibur.
10. Keluarga FISIKA FMIPA UNS
x
11. Seluruh pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga bantuan yang diberikan semua pihak kepada penulis mendapatkan
balasan dari Allah SWT. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu.
Surakarta, November 2015
Penulis
xi
PUBLIKASI
Sebagian skripsi saya yang berjudul “Karakteristik Sifat Perintang Air dari
Nanokomposit Shellac Formasi Garam/Polyethylene Glycol (PEG)/Clay” telah
dipublikasikan pada tanggal 3 Januari 2016 repository digilib FMIPA UNS.
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
PERNYATAAN ................................................................................................ iv
PERNYATAAN ................................................................................................ v
MOTTO ............................................................................................................ vi
PERSEMBAHAN ............................................................................................. vii
ABSTRAK ........................................................................................................ viii
ABSTRACT ...................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ...................................................................................... x
PUBLIKASI ...................................................................................................... xii
DAFTAR ISI ..................................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xvi
DAFTAR SIMBOL ......................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .................................................................................... 1
1.2. Batasan Masalah .................................................................................. 2
1.3. Rumusan Masalah ............................................................................... 2
1.4. Tujuan ................................................................................................. 3
1.5. Manfaat Penenlitian ............................................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 4
2.1. Shellac ................................................................................................. 4
2.2. Struktur Kimia Shellac ........................................................................ 5
2.3. Stabilitas dan Solubilitas Shellac ......................................................... 5
2.4. Modifikasi Shellac ............................................................................... 6
2.4.1. Formasi Garam pada Shellac ..................................................... 6
2.4.2. Senyawa Pemplastis Polietilena Glikol (PEG) ......................... 7
2.4.3. Clay Montmorillonite (MMT).................................................... 8
2.5. Water Vapour Transmission Rate (WVTR) ......................................... 10
2.6. Spektroskopi Fourirer Transform Infrared (FTIR) ............................ 11
2.7. X-ray Diffraction (XRD) ..................................................................... 12
BAB III METODELOGI PENELITIAN ....................................................... 14
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 14
3.2. Alat dan Bahan .................................................................................... 14
3.2.1. Alat Penelitian ......................................................................... 14
3.2.2. Bahan Penelitian ...................................................................... 15
3.2.3. Gambar Alat Penelitian ........................................................... 15
3.3. Metode Penelitian ................................................................................ 16
3.3.1. Pembuatan LarutanShellac ...................................................... 17
3.3.2. Titrasi Shellac .......................................................................... 17
3.3.3. Pembuatan Formasi Garam pada Shellac ................................. 18
3.3.4. Pembentukan Lapisan ............................................................. 18
xiii
3.3.5. Pembentukan Lapisan NanokompositShellac-Clay-PEG ........ 18
3.3.6. Uji Padatan Tidak Terlarut ....................................................... 19
3.3.6.1.Uji padatan tidak terlarutterhadap Waktu ................... 19
3.3.6.2.Uji padatan tidak terlarut terhadap Suhu ..................... 19
3.3.7. Analisa Gugus Fungsi dengan
Fourier Transform Infra-Red (FTIR) ...................................... 20
3.3.8. Uji Sifat Perintang ................................................................... 20
3.3.9 Difraksi Sinar-X ....................................................................... 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 21
4.1. Uji Spektroskopi FTIR ........................................................................ 23
4.2. Uji Difraksi Sinar-X(XRD) ................................................................. 24
4.3. Uji Water Vapour Transmission Rate (WVTR) .................................. 26
4.4. Uji Padatan Tidak Terlarut ................................................................... 28
BAB V PENUTUP ............................................................................................ 30
5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 30
5.2. Saran .................................................................................................... 30
DAFATR PUSTAKA ....................................................................................... 31
LAMPIRAN LAMPIRAN ............................................................................... 34
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Perbandingan komposisi lapisan ......................................................... 18
Tabel 4.1. Nilai d-spacing shellac AMN dengan variasi konsentrasi clay .......... 26
Tabel 4.2. Nilai WVTR lapisan shellac AMN ..................................................... 27
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Struktur kimia shellac ...................................................................... 5
Gambar 2.2. Formasi garam shellac dengan pengaruh AMN dan AMP .............. 7
Gambar 2.3. FormulaPolietilena glikol (PEG) ...................................................... 8
Gambar 2.4. Struktur interaksi antara clay dan material organik ......................... 9
Gambar 2.5. Difrasi sinar-X .................................................................................. 12
Gambar 3.1. Alat penelitian .................................................................................. 15
Gambar 3.2. Pembuatan formasi garam shellac AMN ............................................... 16
Gambar 3.3. pembuatan lapisan nanokomposit ................................................... 17
Gambar 4.1. Gambar lapisan ................................................................................ 22
Gambar 4.2. Spektrum FTIR shellac waxfree dan shellac AMN ........................ 23
Gambar 4.3. Diffraktogram shellacwaxfree, clay montmorillonite& PEG ........... 24
Gambar 4.4. Pola difraksi sinar-X lapisan nanokomposit shellac AMN-clay ..... 25
Gambar 4.5. Kumulasi uap air laisan nanokomposit shella AMN-clay ............... 26
Gambar 4.6. Persentase padatan tidak terlarut terhadap waktu penyimpanan .... 29
Gambar 4.9. Persentase padatan tidak terlarut terhadap suhu penyimpanan ........ 30