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:


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


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


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


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

xvi

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Satuan

m Pertambahan berat dalam waktu satu jam mg

s Luas permukaan cm2

t Waktu menit

E Energi Joule

h Konstanta Plank (6,626 × 10−27) J.s

c Kecepatan cahaya (3× 108) m/s

𝑣 Frekuensi Hz

d Jarak antar kisi Å

𝜃 Sudut difraksi derajat

karakteristiknanokomposit formasi garam … · analysis(water vapour transmission rate-wvtr) dan...

Documents