DEGRADASI KITOSAN MENJADI OLIGOKITOSAN DENGAN IRADIASI GAMMA

By: Febrian Aditya 010700178/TKN07

Bab I PENDAHULUAN

Latar Belakang Sifat oligokitosan adalah kitosan dengan masa molekul relatif rendah, kelarutannya yang lebih tinggi dalam senyawa organik, viskositas dapat diatur, sehingga memudahkan aplikasinya, tidak beracun, mudah didegradasi oleh lingkungan. Sifat-sifat diatas yang menjadi alasan kitosan perlu terlebih dahulu dipecah menjadi oligokitosan sebelum digunakan, maka perlu dilakukan penelitian ini untuk mendapatkan oligokitosan dengan berat molekul lebih rendah dan viskositas yang kecil sehingga memudahkan untuk aplikasi penggunaannya dengan memanfaatkan radiasi sinar gamma.

Keaslian PenelitianBambang Srijianto. Pengaruh Derajat Deasetilasi Bahan Baku pada Depolimerisasi Kitosan Meidina. Aktivitas Antibakteri Oligomer kitosan yang diProduksi Menggunakan Kitonase dari Isolat B. lincheniformis MB-2..

Rumusan Masalah Bagaimanakah proses degradasi kitosan menjadi oligokitosan dengan radiasi sinar gamma?

Berapakah perbedaan berat molekul kitosan dengan oligokitosan? Berapa perbedaan viskositas kitosan dengan oligokitosan dalam H2O dan dalam asam asetat?

Batasan Masalah Variabel yang digunakan adalah dosis radiasi gamma dan konsentrasi kitosan dalam pelarut asam asetat.

Pengukuran terpusat pada pengukuran berat molekul serta viskositas pada kitosan dan oligokitosan. Karakterisasi yang dilakukan adalah uji FTIR.

Tujuan Penelitian Mengetahui proses degradasi kitosan menjadi oligokitosan. Menentukan berat molekul pada kitosan dan oligokitosan.

Menentukan viskositas kitosan dan oligokitosan.

Manfaat Penelitian Dapat dijadikan alternatif metode pemecahan kitosan menjadi oligokitosan dengan memanfaatkan radiasi gamma.

Memberikan informasi tentang pengaruh dosis radiasi gamma terhadap hasil degradasi kitosan, sehingga didapatkan hasil oligokitosan.

Bab II Dasar Teori

Kitosan adalah suatu biopolimer yang dihasilkan dari Ndeasetilasi kitin dan tidak larut dalam air. Sifat kimia kitosan: Merupakan linear poliamin, reaktif terhadap gugus amine dan gugus hidroksil, dapat mengkelat banyak logam transisi. Sifat biologi kitosan: Merupakan natural polimer, biodegradable, aman, dan tidak beracun. Kitosan dapat sebagai pemercepat pembentukan osteoblas yang berfungsi untuk pembentukan tulang, sebagai hemostatic, fungistatic, antitumor, Anticholesteremic. Di bidang agrikultur dan holtikultura kitosan digunakan terutama untuk perlindungan benih (biji), untuk meningkatkan fotosintesis, menginduksi dan meningkatkan pertumbuhan tanaman, merangsang serapan zat hara, meningkatkan pertumbuhan kecambah, meningkatkan kekuatan tanaman, dan sebagai biopestisida yang ramah lingkungan dari infeksi jamur.

Oligokitosan adalah kitosan dengan berat molekul relatif rendah, kelarutannya yang lebih tinggi dalam senyawa organik, larut dalam air, viskositas dapat diatur, sehingga memudahkan aplikasinya, tidak beracun, mudah dibiodegradasi oleh lingkungan. Dalam makanan kesehatan kitosan memiliki kegunaan untuk memulihkan tekanan darah, mengurangi cholesterol, meningkatkan imunitas dan meningkatkan retensi air dari makanan. Dalam bidang kosmetik dapat sebagai antiaging, whitening dan berfungsi sebagai pelembab

nStruktur Kitin (Meriatna, 2008)

n Struktur Kitosan (Meriatna, 2008)

n=2-20Struktur Oligokitosan (http://www.glucosaminechitosan.com/products_2_01.htm)

H2O + radiasi H2O + e H2O + e

H2O+ + eeaq H2O-

Reaksi yang terjadi selanjutnya adalah: H2O + H2O+ 2(H+ + OH) H2O + H2O- 2(OH- + H)

Radikal bebas HO dan H yang reaktif akan bereaksi membentuk beberapa kemungkinan: OH + OH H2O2 OH + OH H2O + O H + H H2Apabila dalam air terdapat oksigen bebas, maka elektron yang terbentukpada reaksi pertamakali akan bereaksi dengan oksigen, membentuk: O2 + e O2 O2 + 2 e O2= Ion-ion oksigen tersebut di atas selanjutnya mencari pasangan ion positif: O2- + H+ HO2 O2= + 2H+ H2O2

Landasan Teori Kitosan + Radiasi (BM tinggi)

Oligokitosan(BM rendah)

+ Radiasi n

n=2-20

Peristiwa yang terjadi akibat dari interaksi sinar gamma dengan materi yaitu peristiwa efek foto listrik, efek compton, dan produksi pasangan. Proses tersebut menyebabkan terjadinya radiolisis air, sehingga dihasilkan radikal dan senyawa seperti OH, H, H2O2, H2 dan terjadi interaksi antara polimer kitosan dengan zarah gamma dan menyebabkan reaksi degradasi pada polimer kitosan menjadi oligokitosan yang berat molekulnya menjadi lebih rendah. Degradasi kitosan menjadi oligokitosan akan berakibat berat molekulnya menjadi lebih rendah. Semakin rendahnya berat molekul menyebabkan viskositasnya akan turun. Semakin tinggi dosis radiasi akan meningkatkan spesi radikal pengoksidasi sehingga kitosan yang teroksidasi menjadi oligokitosan semakin banyak dan semakin rendah konsentrasi kitosan maka efisiensi degradasi kitosan menjadi oligokitosan akan semakin besar.

HipotesisDengan proses iradiasi sinar gamma diharapkan dapat mendegradasi kitosan dalam pelarut asam asetat menjadi oligokitosan yang akan menyebabkan berat molekul dan viskositas turun.

BAB III Metodologi Penelitian

Bahan PenelitianBahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. Kitosan berupa serbuk berwarna putih. Larutan asam asetat (CH3COOH 1%) Sumber gamma Cs 137 Dan bahan lain seperti aquades, tisu.

Alat Penelitian Pendukung Proses Peralatan laboratorium meliputi peralatan gelas antaralain: gelas beker, labu ukur, erlenmeyer, pipet ukur, gelas ukur, ballpet, sendok sungu, spatula, stopwatch, pignometer. Serta alat lain yang digunakan viskometer Oswald, neraca analitik, nampan kaca. Alat uji yang digunakan meliputi seperangkat alat FTIR (Fourer Transform Infra Red), untuk karakterisasi hasil degradasi kitosan.

Diagram kerjakitosanVariasi konsentrasi kitosan CH3COOH 1%

Pencampuran

Pencampuran dan pengadukan

Variasi dosis radiasi

Iradiasi dengan Sinar Gamma

Sampel hasil iradiasi sinar gammaMenentukan Viskositas Analisis Karakteristik Uji FTIR Menentukan Berat Molekul

JADWAL RENCANA KEGIATAN PENELITIAN

Daftar PustakaBasuki, Kris Tri. 2008. Diktat Kuliah Kimia Radiasi. Yogyakarta: STTN-BATAN http://en.wikipedia.org/wiki/Chitosan diakses pada tanggal 17 Maret 2012 pukul 20.45 WIB. http://www.batan.go.id/patir/_pr/b_industri/b_industri.html diakses pada tanggal 14 Maret 2012 pukul 13.08 WIB http://www.glucosamine-chitosan.com/products_2_01.htm diakses pada tanggal 16 Maret 2012 pukul 19.15 WIB. http://pusakakimia.wordpress.com/2008/04/15/asam-asetat/ diakses pada tanggal 15 Maret 2012 pukul 16.46 WIB Kundari, Noor Anis. 2008. Kimia Fisika. Yogyakarta: STTN-BATAN Meidina; Sugiyono; Jenie, Sri Laksmi, dan Suhartono. Aktivitas Anti Bakteri Oligomer Khitosan yang Diproduksi Menggunakan Kitonase dari Isolat B.licheniformis MB-2. Bogor: IPB. Meriatna. 2008. Penggunaan Membran Kitosan Untuk Menurunkan Kadar Logam Krom (Cr) dan Nikel (Ni) Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam. Medan: Tesis Program Pascasarjana Universitas Sumatra Utara. Prihatiningsih, Maria Christina dan Megasari, Kartini. 2008. Buku Ajar Dasar-Dasar Kimia Radiasi, PercobaanPercobaan, dan Aplikasinya. Yogyakarta: STTN-BATAN. Prihatiningsih, Maria Christina; Munisatun; Saptaaji, Ranny; dan Marjanto, Djoko. 2007. Studi Pendahuluan Mengenai Degradasi Zat Warna Azo ( Metil Orange) dalam Pelarut Air menggunakan Mesin Berkas Elektron 350 kEv/10mA. Yogyakarta: Jurnal JFN Vo. 1 No. 1 Mei 2007. Sagita, Purwantiningsih; Winarno, Erwin Katrin, dan Anriani, Lia. 2000. Pengaruh Iradiasi Gamma terhadap Degradasi Zat Warna Direct Orange 34 dalam Air. Jakarta: Jurnal Teknologi Lingkungan, Vol.1, No. 2, Januari 2000 : 114-120. Salimin, Z. 2002. Pengolahan Limbah Radioaktif Cair Aktifitas Rendah Yang Mengandung Deterjen Persil Dengan Proses Oksidasi Biokimia. Bogor: Tesis Program Pasca Sarjana-IPB. Srijanto, Bambang; Paryanto, Imam; Masduki, dan Purwantiningsih. 2006. Pengaruh Derajat Deasetilasi Bahan Baku pada Depolimerisasi Khitosan. Bogor: Akta Kimindo Vol.1, No.2 April 2006:67-72. Tarwito. 2008. Diktat Kuliah: Kimia Radiasi. Yogyakarta: STTN-BATAN Waluyo, Nopiyan Hadi. 2011. Aplikasi Khitosan Untuk Pelapisan (Coating) Buah-Buahan. Yogyakarta: Tugas Akhir STTNBATAN Wardhana, Wisnu Arya. 2006. Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasinya. Yogyakarta: Andi-Offset.