“pengaruh penambahan filler kalsium karbonat …repository.ump.ac.id/5702/1/yeti rusmiati hasanah...
TRANSCRIPT
“PENGARUH PENAMBAHAN FILLER KALSIUM KARBONAT
(CaCO3) DAN CLAY TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN
BIODEGRADABLE PLASTIK DARI LIMBAH TAPIOKA”
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat
Mencapai Derajat Sarjana S-1
Oleh :
YETI RUSMIATI HASANAH
1303020010
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2017
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Motto:
“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”
(Aristoteles)
“Hiduplah seperti pohon kayu yang lebat buahnya, hidup ditepi jalan dan dilempari
orang dengan batu, tetapi dibalas dengan buah
(Abu Bakar Sibli)
“Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal yang
harus dikerjakan ketika hal itu memang harus dikerjakan, entah mereka menyukainya
atau tidak”
(Aldus Huxley)
“Kegagalan hanya terjadi bila kita menyerah”
(Lessing)
“Perjuangan merupakan pengalaman berharga yang dapat menjadikan kita manusia
yang berkualitas”
Persembahan:
Skripsi ini kupersembahkan terutama untuk Allah SWT yang telah memberikanku
kemampuan dan kekuatan dalam menghadapi segala rintangan, membekaliku dengan
ilmu serta memperkenalkanku dengan cinta. Sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terimaksih yang tiada terhingga
kupersembahkan karya kecil ini kepada mamah dan papah yang telah memberikan
kasih sayang, segala dukungan yang tiada terhingga yang tiada mungkin dapat ku
balas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan persembahan. Semoga ini
menjadi langkah awal untuk membuat mamah dan papah bahagia karna kusadar,
selama ini belum bisa berbuat yang lebih baik. Terimaksih Mamah,, Terimaksih
Papah,,,
Untuk kakakku dan nenekku, tiada yang paling mengharukan saat kumpul bersama
kalian, terimaksih atas doa dan bantuan kalian selama ini. Maaf belum bisa menjadi
panutan seutuhnya, tapi aku akan selalu menjadi yang terbaik untuk kalian semua,,,,
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
vi
ABSTRAK
Bioplastik merupakan bahan alternatif untuk menggantikan plastik kemasan
konvensional agar tidak mencemari lingkungan. Bioplastik dibuat dengan polimer
alam sebagai bahan utama sehingga mudah dicerna oleh mikroorganisme.
Pemanfaatan pati onggok singkong sebagai bahan utama pembuatan bioplastik
sangat potensial dikarenakan masih mengandung pati sebesar 68%. Penambahan
bahan pengisi dapat meningkatkan kekakuan plastik yang terlalu lentur,
meningkatkan kekuatan, mengurangi kelarutan dan kecenderungan untuk bengkok.
Pembuatan bioplastik dari onggok singkong menggunakan metode blending
dan dikeringkan pada suhu 40°C selama 2 hari. Bahan utama bioplastik yang
digunakan berupa pati onggok singkong, dan gliserol sebagai pemlastis. Variasi
komposisi perbandingan clay dan CaCO3 yang ditambahkan adalah 25:75, 50:50,
75:25. Karakterisasi bioplastik dilakukan dengan uji tarik dan uji biodegradable.
Hasil penelitian menunjukkan nilai kuat tarik optimum sebesar 4,62 MPa dan
elongasi sebesar 57,56% pada perbandingan clay dan CaCO350:50. Bioplastik
terdegradasi dalam tanah sebesar 53,88% dan dalam EM4 sebesar 19,03% dalam 5
hari.
Kata kunci: bioplastik, elongasi, kuat tarik, onggok
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
vii
ABSTRACT
Bioplastic is an alternative material to replace conventional plastic packaging so as
not to pollute the environment. Bioplastic is made with natural polymers as the main
ingredients so easily digested by microorganisms. Utilization of starch on cassava as
the main ingredient of bioplastic production is very potential because it still contains
starch by 68%. The addition of a filler can increase plastic stiffness that is too
flexible, increase strength, reduce solubility and tendency to bend.
Making bioplastic from cassava onggok using blending method and dried at 40 ° C
for 2 days. The main ingredients of bioplastic used are cassava starch, and glycerol
as plasticizer. Composition variation of clay and CaCO3 added was 25:75, 50:50,
75:25. Bioplastic characterization was done by tensile test and biodegradable test.
The results showed that the optimum tensile strength value was 4.62 MPa and
elongation was 57,56% in clay and CaCO350: 50 ratio. Bioplastic degradation in soil
equal to 53,88% and in EM4 equal to 19,03% in 5 days.
Keywords: bioplastic, elongation, tensile strength, onggok
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, hidayah dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul “Pemurnian dan Karakteristik Biodiesel Dari
Minyak Jelantah Dengan Metode Pencucian Dry-Wash Sistem Menggunakan
Adsorben Magnesol (magnesium silicate)”
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.
Dalam penyusunan skripsi ini, penyusun tidak akan selesai tepat waktu tanpa
bantuan dari berbagai pihak, oleh sebab itu penulis sampaikan ucapan terima kasih
yang setulus-tulusnya kepada:
1. Allah swt atas semua nikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
2. Kedua orang tua serta keluarga yang telah memberikan motivasi.
3. Bapak Muhamad Taufik Tamam, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik.
4. Bapak Haryanto, S.T, M.T. selaku Kaprodi Teknik Kimia dan selaku dosen
pembimbing skripsi, terima kasih untuk ilmu, bimbingan, saran dan nasihatnya.
5. Ibu Endar Puspawiningtiyas, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik.
6. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Purwokerto.
7. Anggota Laboratorium Polimer khususnya Andri, Dewi dan Nana yang telah
menemani dan memberikan bantuan dalam proses penelitian.
8. Rekan-rekan satu angkatan 2013 (Widya, Umi, Vani, Pipit, Nana, Tri, Nida,
Rose, Dimas, Iis, Tya, Kurnia, mas candra) yang telah berjuang bersama-sama
dari semester 1 hingga sekarang. Semoga sukses selalu. Serta adik-adik ku
angkatan 2014, 2015 dan 2016.
9. Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
membantu penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam menyelesaikan skripsi ini masih
jauh dari sempurna, dan masih banyak kekurangan mengingat keterbatasan
pengalaman dan kemampuan penulis, Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
ix
membangun penulis akan menerima dengan senang hati. Semoga Skripsi ini dapat
memberikan manfaat
Purwokerto, 20 Juni 2017
Penulis
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii
PERNYATAAN ............................................................................................... iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... v
ABSTRAK ....................................................................................................... vi
ABSTRACT ..................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI .................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 3
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 4
2.1 Polimer ....................................................................................................... 4
2.2 Plastik ......................................................................................................... 5
2.3 Plastik Biodegradable................................................................................. 7
2.3.1 Bahan Dasar Plastik Biodegradabel ................................................. 8
2.3.1.1 Limbah Industri Tapioka ..................................................... 8
2.3.1.2 Gliserol ................................................................................ 12
2.3.2 Bahan Pengisi Plastik Biodegradabel .............................................. 13
2.3.2.1 Kalsium Karbonat (CaCO3) ................................................ 13
2.3.2.2 Clay ...................................................................................... 14
2.3.3 Proses Pembuatan Plastik Biodegradabel ........................................ 15
2.3.4 Karakteristik Plastik Biodegradabel................................................. 17
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
xi
2.3.4.1 Biodegradabilitas ................................................................. 17
2.3.4.2 Karakteristik Mekanik ......................................................... 19
BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 21
A. Bahan yang Digunakan ............................................................................. 21
B. Alat yang Digunakan ................................................................................ 21
C. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 21
D. Rancangan Penelitian ................................................................................ 21
E. Prosedur Penelitian ................................................................................... 22
F. Analisa ...................................................................................................... 23
3.6.1 Analisa Biodegradabilitas ............................................................... 23
3.6.2 Uji Kekuatan Mekanik ..................................................................... 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 25
4.1 Sifat Mekanik ............................................................................................. 25
4.1.1 Tensile Strenght ............................................................................... 25
4.1.2 Elongation ........................................................................................ 27
4.2 Sifat Biodegradable .................................................................................... 29
4.2.1 Sifat Biodegradable Dalam Tanah .................................................... 29
4.2.2 Sifat Biodegradable Dalam EM4 ...................................................... 32
4.3 Kenampakan Bioplastik ............................................................................. 33
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 35
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 35
5.2 Saran ........................................................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 36
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Berat Molekul Rata-Rata Jumlah Polimer ...................................... 4
Tabel 2.2 Kandungan Nutrisi Limbah Cair Tapioka ........................................ 9
Tabel 2.3 Komposisi Ampas Ubi Kayu/ Singkong (Onggok) ......................... 9
Tabel 3.1 Variabel percobaan pengaruh komposisi kalsium terhadap karakteristik
bioplastik ........................................................................................... 22
Tabel 3.2 Variabel percobaan pengaruh komposisi clay terhadap karakteristik
bioplastik ........................................................................................... 22
Tabel 3.3 Variabel percobaan pengaruh komposisi campuran keduanya terhadap
karakteristik bioplastik ...................................................................... 22
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur amilosa ........................................................................ 10
Gambar 2.2 Struktur amilopektin ................................................................. 12
Gambar 2.3 Perkiraan Reaksi Polimerisasi .................................................. 17
Gambar 4.1 Pengaruh konsentrasi filler terhadap nilai tensile strength
bioplastik .................................................................................. 25
Gambar 4.2 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap
nilai tensile strength bioplastik ................................................. 26
Gambar 4.3 Pengaruh konsentrasi filler terhadap nilai elongation bioplastik 27
Gambar 4.4 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap
nilai elongtion bioplastik .......................................................... 28
Gambar 4.5 Pengaruh konsentrasi CaCO3 terhadap persen kehilangan massa
bioplastik .................................................................................. 29
Gambar 4.6 Pengaruh konsentrasi Clay terhadap persen kehilangan massa
bioplastik .................................................................................. 30
Gambar 4.7 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap
persen kehilangan massa bioplastik .......................................... 31
Gambar 4.8 Pengaruh perbandingan konsentrasi filler Clay:CaCO3 terhadap
persen kehilangan massa bioplastik .......................................... 32
Gambar 5.1 Bioplastik dengan penambahan CaCO3 ................................... 33
Gambar 5.2 Bioplastik dengan penambahan Clay ....................................... 33
Gambar 5.3 Bioplastik dengan penambahan Clay dan CaCO3 .................... 34
PENGARUH PENAMBAHAN FILLER ...,YETI RUSMIATI HASANAH,TEKNIK KIMIA, UMP 2017