PEMBUATAN NANOSELULOSA DARI TANDAN KOSONG SAWIT

DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM

( Skipsi)

Oleh

Yepi Triapriani

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

ABSTRAK

PEMBUATAN NANOSELULOSA DARI TANDAN KOSONG SAWIT

(TKS) DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM

Oleh

Yepi Triapriani

Pada penelitian ini telah dilakukan pembuatan nanoselulosa dari tandan kosong

sawit (TKS) dengan metode hidrolisis asam. Variasi yang dilakukan adalah

konsentrasi H2SO4 yaitu 30%, 35%, 40%, dan 45%. Analisis FTIR menunjukkan

tidak adanya perubahan gugus fungsi selulosa setelah dihidrolisis asam menjadi

nanoselulosa. Melalui PSA, ukuran partikel dari masing-masing variasi

konsentrasi H2SO4 (30%, 35%, 40%, 45%) bertutut-turut 262,1 nm sebanyak

17,9%, 206,5 nm sebanyak 19,3%, 175,3 nm sebanyak 17,4%, dan 43,2 nm

sebanyak 29,1%. Hasil Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan hasil

morfologi nanoselulosa yang teraglomerasi dengan ukuran partikel 39,6 nm – 2,1

µm. Berdasarkan difraktogram XRD, nanoselulosa yang dihasilkan memiliki

persen kristalinitas sebesar 66%.

Kata Kunci : Tandan Kosong Sawit, Nanoselulosa, Hidrolisis Asam

ABSTRACT

NANOCELLULOSE MAKING FROM OIL PALM EMPTY FRUIT BUNCH

BY ACID HYDROLYSIS METHOD

By

Yepi Triapriani

In this research has been done for the making process of nanocellulose from oil

palm empty fruit bunch (OPEFB) using acid hydrolysis method. The variation of

H2SO4 concentrations are 30%, 35%, 40%, and 45%. FTIR analysis presents no

difference of functional group after acid hydrolysis into nanocellulose. By PSA,

particle size from each variation of H2SO4 concentration (30%, 35%, 40%, 45%)

in row 262,1 nm resulted 17,9%, 206,5 nm resulted 19,3%, 175,3 nm resulted

17,4%, dan 43,2 nm resulted 29,1%. The result of Scanning electron microscopy

(SEM) presents morphology result of agglomerated nanocellulose with particle

size 39,6 nm – 2,1 µm. Based on XRD difraktogram, nanocellulose resulted

crystalinity percentage 66%.

Key Word: Oil Palm Empty Fruit Bunches (OPEFB), Nanocellulose, Acid

Hydrolysis

PEMBUATAN NANOSELULOSA DARI TANDAN KOSONG SAWIT

DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM

(Skripsi)

Oleh

YEPI TRIAPRIANI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

SARJANA SAINS

Pada

Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Lampung

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2016

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Seleman Ulu pada tanggal 8 April

1994, sebagai anak ketiga dari empat bersaudara, dari

Bapak Misnardi dan Ibu Surya Parminingsih. Penulis mulai

menempuh pendidikan di SD Negeri 1 Kedaton Bandar

Lampung dan lulus pada tahun 2006. Kemudin penulis

melanjutkan pendidikan di SMP Al-Azhar3 Bandar Lampung dan selesai pada

tahun 2009. Pada tahun yang sama, penulis melanjutkan pendidikan di SMA

Negeri 12 Bandar Lampung dan lulus pada tahun 2012. Pendidikan penulis

dilanjutkan di Jurusan Kimis FMIPA Universitas Lampung pada tahun 2012

melalui jalur Undangan.

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten praktikum Kimia

Dasar untuk Fakultas Pertanian Unila pada tahun 2013-2014, asisten praktikum

Kimia Dasar untuk Fakultas Pertanian Unila pada tahun 2014-2015, asisten

praktikum Kimia Organik Jurusan Kimia dan Biologi FMIPA Unila pada tahun

2015 dan 2016. Penulis aktif di Lembaga Kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa

Kimia (HIMAKI) periode 2012/2013 sebagai anggota KAMI, dan pada tahun

2012-2014 sebagai anggota Pengembangan Organisasi (KPO). Pada tahun 2015

penulis melakukan Praktek Kerja Lapangan di Laboratorium Kimia Organik

Universitas Lampung.

Atas Rahmat Allah SWT

Kupersembahkan Karya sederhanaku ini

Teruntuk

Kedua orang tuaku tercinta

yang senantiasa memberikan do’a, cinta, kasih sayang, motivasi, dukungan,

dan semangat kepada ananda selama ini

Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T dan semua Dosen Jurusan Kimia yang

telah membimbing dan mendidik ananda selama menempuh pendidikan di

kampus

Seluruh keluarga besarku, teman, dan sahabatku

Partner yang akan mendampingi hidupku

Almamater tercinta

Universitas Lampung

MOTO

“Tuntutlah ilmu. Di saat kamu miskin, ia akan menjadi hartamu. Di saat kamu kaya, ia akan menjadi

perhiasanmu.”(Luqman Al-Hakim)

“Manfaatkanlah lima perkara sebelum lima perkara: masa mudamu sebelum datang masa tuamu, waktu sehatmu sebelum datang waktu sakitmu, masa

kayamu sebelum datang kefakiranmu, masa luangmu sebelum datang masa sibukmu, dan hidupmu sebelum datang matimu”(HR. Al Hakim)

"Orang-orang hebat di bidang apapun bukan baru bekerja

karena mereka terinspirasi, namun mereka menjadi terinspirasi karena mereka lebih suka bekerja. Mereka tidak

menyia-nyiakan waktu untuk menunggu inspirasi" (Ernest Newman)

"Bersikaplah kukuh seperti batu karang yang tidak putus-putus-nya dipukul ombak. Ia tidak saja tetap berdiri

kukuh, bahkan ia menenteramkan amarah ombak dan gelombang itu" (Marcus Aurelius)

SANWACANA

Alhamdulillah tsummal hamdulillah, segala puji hanya bagi Allah, Rabb semesta

alam yang telah memberikan nikmat-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul PEMBUATAN NANOSELULOSA DARI

TANDAN KOSONG SAWIT DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM.

Bacaan Allahumma sholli wasallim wabaarik ‘alaihi semoga tetap terlimpahkan

kepada Nabi Muhammad SAW yang memberikan syafa’atnya kepada seluruh

umatnya di dunia dan di akhirat, Aamiin.

Teriring do’a yang tulus, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku pembimbing I penulis

yang telah membimbing, mendidik, dan mengarahkan penulis dengan

kesabaran dan kasih sayang yang tulus sehingga skripsi ini dapat

terselesaikan. Semoga barokah Allah selalu menyertai Beliau.

2. Bapak Andi Setiawan, Ph.D. selaku pembimbing II penulis yang telah

membimbing penulis dengan penuh kesabaran dan keikhlasan sehingga skripsi

ini dapat terselesaikan. Semoga Allah membalasnya dengan kebaikan.

3. Ibu Noviany, Ph.D. selaku pembahas penulis yang telah memberikan

bimbingan, arahan, dan nasihat kepada penulis sehingga skripsi ini dapat

terselesaikan. Semoga Allah membalasnya dengan keberkahan.

4. Bapak Mulyono, Ph.D. selaku pembimbing akademik penulis yang telah

memberikan motivasi, arahan, dan nasihat sehingga penulis dapat menempuh

pendidikan dengan baik di Jurusan Kimia FMIPA Unila. Semoga Allah selalu

memberikan rahmat kepadanya.

5. Bapak Prof. Warsito, Ph.D. selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

6. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T. selaku Ketua Jurusan Kimia

FMIPA Unila dan seluruh Bapak/Ibu dosen Jurusan Kimia FMIPA Unila.

7. Mbak Wiwit, Pak Gani, Mbak Nora, Mbak Liza, Uni Kidas, Mas Nomo, Pak

Man, Pak John, dan Uni Gus.

8. Bapak Misnardi dan Ibu Surya Parminingsih yang telah membesarkan,

merawat, dan mendidik penulis dengan segala cinta, kasih sayang, dan

kesabaran yang tulus, serta Ayuk Yesi Meitasaridan M. Yandi Eko Saputra

yang telah memberikan semangat, dukungan, dan keceriaan kepada penulis,

semoga barokah Allah selalu menyertai mereka.

9. Terimakasih juga kepada Ibu Tati Fatimah, S.Pd. M.Si, dan Ibu Sri

Purwatiningsih, S.Pd.M.Si yang telah memberikan motivasi, dukungan, dan

semangat kepada penulis.

10. Kakak-kakakku semua Ridho Nahrowi, S.Si., Yulia Ningsih Nasution, S.Si.,

Mirfat Salim Abdat, S.Si., Junaidi Permana, S.Si., Rahmadya Teta Parasta,

S.Si., Mbak Mardiyah, S.Si., Kak M. Nurul Fajri, Mbak Chyntia Gustiyanda

Patraini, S.Si., Kak Rahmat Kurniawan, S.Si. yang telah memberikan arahan,

wejangan, dan motivasi kepada penulis.

11. Partner penelitianku Tiara Dewi Astuti dan Tazkia Nurul yang telah

memberikan semangat dan dukungan kepada penulis, semoga Allah selalu

memberikan kelancaran dan barokah kepada mereka.

12. Rekan kerja Laboratorium Kimia organik Ajeng Wulandari, Susy Isnaini, Ismi

Khomsiah, Putri Ramadhona, Arif Nur Hidayat, Ayu Setianingrum, Radius

Uliarta semoga barokah Allah selalu menyertai mereka.

13. Spesial teruntuk partner dalam segala hal Rian Indra Kurnia yang selalu ada

saat susah maupun senang, yang selalu memberikan nasihat serta

mengingatkan penulis dengan ketulusan hati dan kesabaran apabila penulis

melakukan kesalahan. Semoga Allah membalasnya dengan keberkahan.

14. Spesial teruntuk sahabat-sahabatku Tiara Dewi Astuti, Debora Jovita, Derry

Vardela, Handri Sanjaya, Tia Nurmelinda, S.Pd, Arief Arrohman, dan M.

Aldo yang selalu memberikan keceriaan dan kasih sayang kepada penulis.

Semoga Allah membalasnya dengan keberkahan.

15. Spesial juga untuk keluargaku tercinta kimia 2012, Tiara (Tante), Tazkia

(Mama), Ismi (Nenek), Susy (Dedek), Ajeng, Dona (Bunda), Arif, Ayu

Ninggrum, Radius, Tri Marital, Dewi AF (Dewong), Intan, Sukamto, Murni

(Racun), Jean (Jeje), Adi, Nila, Reno, Anwar, Siti Aisah, Rifki, Imah, Indry,

Indah (Iin), Fenti, Tiurma Deborah, Ferdinan, Ruli, Sofian, Dela, Arya, Edi,

Ana, Feby (Ijut”), Ruwai (Mak Tiri), Erlita, Maria Ulfa, Ayu Imani (AIM),

Rijal, Meta, Diani, Wiwin, Fifi, Putri, Syatira, Eka, Ulfatun, Dwi, Derry,

Debby, Adit, Ubai, Febita, Elsa, Atma, Yunsi, Riandra, Rio, Welda yang

selalu memberikan keceriaan dan kasih sayang kepada penulis. Semoga

Allah membalasnya dengan keberkahan.

16. Spesial juga untuk teman-teman KKN Desa Trimulyo, Ayu Wulan Sari

(AWS), Meylita Zahra RE, Ananda Rizki Lerian, I Komang Erwin, M.

Husaini, dan Okta Hadi Saputra yang pernah memberikan keceriaan,

semangat, dan dukungan kepada penulis. Semoga Allah membalasnya dengan

keberkahan.

17. Adik-adik bimbinganku Dona Meilani, Seila, Aulia Pertiwi, Siti serta adik-

adik penelitian Laboratorium Kimia Organik.

18. Seluruh mahasiswa kimia angkatan 2011, 2012, 2013, dan 2014.

19. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhir kata, penulis memohon maaf kepada semua pihak apabila skripsi ini masih

terdapat kesalahan dan kekeliruan, semoga skripsi ini dapat berguna dan

bermanfaat sebagaimana mestinya, Aamiin.

Bandar Lampung, Juli 2016

Penulis

Yepi Triapriani

i

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... i

DAFTAR ISI ................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ........................................................................................ iii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... iv

I. PENDAHULUAN ................................................................................ 1

A. Latar Belakang ................................................................................ 1

B. Tujuan Masalah .............................................................................. 3

C. Manfaat Penelitian ......................................................................... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 5

A. Limbah Kelapa Sawit ...................................................................... 5

B. Tandan Kosong Sawit .................................................................... 6

1. Selulosa ...................................................................................... 6

2. Hemiselulosa ............................................................................. 9

3. Lignin ........................................................................................ 10

C. Nanoselulosa .................................................................................. 12

1. Sintesis Nanoselulosa ................................................................ 12

2. Kegunaan Nanoselulosa ............................................................ 15

3. Penelitian Terdahulu Tentang Nanoselulosa ............................. 17

4. Karakterisasi Nanoselulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS) .. 18

A. Spektroskopi Infra Merah (IR) ............................................. 18

B. Particel Size Analyzer (PSA) ............................................... 22

C. Scaning Electron Micrascope (SEM) .................................. 24

D. X-Ray Diffraction (XRD) ..................................................... 26

III. METODELOGI PENELITIAN ......................................................... 27

A. Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................ 27

B. Alat dan Bahan ............................................................................... 27

C. Prosedur ......................................................................................... 28

1. Preparasi Sampel ....................................................................... 28

ii

2. Isolasi α-Selulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS) ................ 28

3. Penentuan Kadar α-Selulosa Menggunakan Metode Uji SNI 04

44:2009 dan Penentuan Kadar Lignin Dengan Metode SNI 04

92:2008 ...................................................................................... 29

4. Pembuatan Nanoselulosa dari α-Selulosa dengan Metode

Hidrolisis Asam ......................................................................... 31

5. Particel Size Analyzer (PSA) ..................................................... 31

6. Analisis SEM ............................................................................. 32

7. Analisis XRD ............................................................................. 32

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 33

A. Preparasi Sampel .............................................................................. 33

B. Isolasi α-Selulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS) ...................... 33

C. Penentuan Kadar α-Selulosa Menggunakan Metode Uji SNI 04

44:2009 dan Penentuan Kadar Lignin Dengan Metode SNI 04

92:2008 ............................................................................................ 36

D. Pembuatan Nanoselulosa dari α-Selulosa dengan Metode

Hidrolisis Asam ............................................................................... 37

E. Analisis FTIR Nanoselulosa ............................................................ 38

F. Particel Size Analyzer (PSA) ............................................................ 40

G. Analisis SEM .................................................................................. 42

H. Analisis XRD ................................................................................... 43

V. SIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 45

A. Simpulan .......................................................................................... 45

B. Saran ................................................................................................. 45

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 46

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Jenis, Jumlah, dan Pemanfaatan Limbah Pabrik Kelapa Sawit ................ 5

2. Komposisi Tanda Kosong Sawit (TKS) .................................................. 6

3. Contoh Serapan Yang Khas Dari Beberapa Gugus Fungsi ..................... 22

4. Kadar α-Selulosa dan Lignin .................................................................... 36

5. Perbandingan Data Analisis FTIR ............................................................ 40

6. Nilai Difraktogram Selulosa dan Nanoselulosa ........................................ 43

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Struktur Selulosa ..................................................................................... 7

2. Struktur α-Selulosa .................................................................................. 8

3. Struktur β-Selulosa .................................................................................. 8

4. Struktur Hemiselulosa ............................................................................. 9

5. Struktur Pembentukan Utama Lignin ..................................................... 11

6. Struktur Lignin ........................................................................................ 11

7. Hidrolisis Asam Menghilangkan Bagian Amorf .................................... 13

8. Mekanisme Hidrolisis Asam ................................................................... 14

9. Mekanisme Pembentukan Nanoselulosa dengan Ultrasonikasi .............. 14

10. Mekanisme Kerja Spektroskopi IR ......................................................... 20

11. Alat PSA (Particel Size Analizer) ............................................................. 23

12. Skema Alat Scanning Electron Microscope ........................................... 25

13. Hasil Preparasi Sampel ........................................................................... 33

14. Hasil Pembuatan α-Selulosa ................................................................... 34

15. Skema Reaksi Isolasi α-Selulosa ............................................................ 35

16. Spektrum FTIR ....................................................................................... 39

17. Hasil Analisis PSA .................................................................................. 41

18. Hasil Analisis SEM ................................................................................. 42

19. Difraktogram XRD ................................................................................. 44

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu penghasil kelapa sawit terbanyak di dunia.

Dengan luas perkebunan 10.956.231 Hektar dan setiap satu hektar menghasilkan

sekitar 20 ton/tahun tandan buah segar kelapa sawit (Kiswanto, et al, 2008).

Dalam proses pengolahan buah segar kelapa sawit menjadi minyak kelapa sawit

terdapat hasil samping yang berupa limbah padat dan limbah cair. Limbah padat

yang dihasilkan dalam bentuk tandan kosong sawit (TKS), dalam satu ton tandan

segar kelapa sawit akan menghasilakan 0,23-0,25 ton TKS (Pasaribu, 2012).

Tandan kosong sawit (TKS) memiliki beberapa komponen penyusun seperti

lignin 21,27 %-36,68 %, hemiselulosa 6,61 %-15,96 %, dan selulosa 35,66 %-

57,75 % (Sudiyanti, et al., 2013). Selulosa merupakan polimer alam yang

terdapat pada tanaman. Selulosa terdiri dari ikatan glukosa-glukosa dengan rantai

linier dimana C-1 terikat pada C-4 pada glukosa berikutnya (Moon, et al., 2011).

Berdasarkan jenis ikatannya selulosa dibedakan menjadi 3 yaitu, α- selulosa, β-

selulosa dan γ-selulosa. Kandungan α-selulosa yang terdapat pada TKS adalah

94,26% (Nahrowi, 2015). Tingginya kandungan α-selulosa pada TKS dapat

dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan nanoselulosa.

2

Nanoselulosa merupakan material jenis baru yang ditandai dengan adanya

peningkatan kristalinitas, luas permukaan, peningkatan dispersi, dan

biodegradasi. Adanya perubahan ukuran dan sifat dari nanoselulosa maka

nanoselulosa dapat digunakan sebagai filler penguat polimer, aditif untuk

pembawa obat (Ioelovich, 2012). produksi biodegradable, penguat membran,

pengental untuk dispresi, dan media.

Berdasarkan penelitian terdahulu telah dilakukan pembuatan nanoselulosa dengan

berbagai bahan baku, pulp (Felison et al, 2009), limbah potongan kelapa (Rosa et

al, 2010), mikrokristalin selulosa (MCC) (Man, 2011), limbah katun (Xiong et al,

2012), serat bambu (Bernardo et al, 2012), ampas tebu (Li et al, 2012), limbah

katun (Han, 2013), lapisan gelatin (Taokaew et al, 2013). Terdapat tiga metode

yang digunakan untuk pembuatan nanoselulosa, diantaranya metode mekanik,

metode biologis dan metode kimia.

Penelitian nanoselulosa menggunakan metode mekanik dengan ultrasonikasi telah

dilakukan oleh Li, et al (2012), nanoselulosa yang dihasilkan berukuran 50-250 x

10-20 nm. Pembuatan nanoselulosa dengan metode biologis telah dilakukan oleh

Felison et al (2009) menggunakan enzim endoglucanase celluclast. Nanoselulosa

yang diperoleh berukuran 30-80 x 100-1800 nm. Taokaew et al (2013)

melaporkan bahwa telah membuat nanoselulosa dengan bakteri Acetobacter

xylium, berdiameter 50-80 nm.

Pembuatan nanolelulosa menggunakan metode kimia telah dilakukan oleh Li et al

(2012) menggunakan cairan ionik Butilmetilmidazolium klorida (bmimCl).

3

Nanoselulosa yang dihasilkan berukuran 50-300 x 14-22 nm. Han (2013)

menggunakan cairan ionik bmimCl. Nanoselulosa yang dihasilkan berukuran 123

± 34 x 12 ± 5 nm. Wang et al (2008) telah membuat nanoselulosa dengan

hidrolisis asam sulfat, asam klorida dan air hasil destilasi, dihasilkan nanoselulosa

20-90 nm. Rosa et al (2010) menggunakan asam sulfat, nanoselulosa yang

dihasilkan berukuran 5-6 x 58-515 nm. Sadegifar et al (2011) menggunakan asam

bromida (HBr), nanoselulosa yang dihasilkan berukuran 100-400 x 7-8 nm.

Ieolovich (2012) membuat nanoselulosa dengan variasi suhu reaksi dan rasio

asam terhadap selulosa, dihasilkan nanoselulosa berukuran 1150-200 x 10-20 nm.

Xiong et al (2012) menggunakan asam sulfat 63% berat, nanoselulosa yang

dihasilkan berukuran 10-65 nm. Bernando et al (2012) menggunakan asam sulfat

64% berat dan dihasilkan nanoselulosa berukuran 100-130 x 5-8 nm.

Pada penelitian ini akan dilakukan pembuatan nanoselulosa dari TKS

menggunakan metode hidrolisis asam dan ultrasonikasi. Asam yang digunakan

adalah asam sulfat dengan berbagai variasi konsentrasi asam, yaitu 30%, 35%,

40%, dan 45%. Setelah didapatkan nanoselulosa dilakukan analisis kualitatif

menggunakan FTIR, PSA (Particle Size Analyzer), SEM (Scanning Electron

Microscope), dan XRD (X-Ray Diffraction).

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari Penelitian ini, yaitu:

1. Mengisolasi α-selulosa dari TKS dengan metode delignifikasi

4

2. Membuatan nanoselulosa dari α-selulosa melalui metode hidrolisis asam

dengan variasi konsentrasi 30%, 35%, 40%, dan 45%.

3. Menentukan konsentrasi optimum H2SO4 yang digunakan pada pembuatan

α-selulosa menjadi nanoselulosa.

C. Manfaat Penelitian

Sedangkan manfaat yang diharapkan adalah:

1. Mengubah limbah TKS menjadi produk yang memiliki nilai jual yang

tinggi.

2. Mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah TKS.

3. Menjadikan limbah TKS sebagai bahan baku utama pada pembuatan

selulosa menjadi nanoselulosa.

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Limbah Kelapa Sawit

Pada proses pengolahan kelapa sawit dihasilkan minyak kelapa sawit sebagai

produk utama dan juga menghasilkan limbah sebagai hasil sampingnya. Limbah

yang dihasilkan berupa limbah cair dan limbah padat, adapun limbah cair terjadi

pada pengolahan tandan buah segar sedangkan limbah padat merupakan limbah

yang pertama yang dihasilkan dari pengolahan kelapa sawit. Limbah padat yang

terdiri dari tandan kosong, pelepah, cangkang, dan lain-lain. Jenis-jenis limbah

dan pemanfaatannya dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel.1 Jenis, Jumlah, dan Pemanfaatan Limbah Pabrik Kelapa Sawit

Jenis Jumlah per ton

TBS (%) Manfaat

Tandan kosong 23,0 Pupuk kompos, pulp

kertas, papan partikel,

energi

Wet Decanter Solid 4,0 Pupuk, kompos, makanan

ternak

Cangkang 6,5 Arang, karbon aktif,

papan partikel

Serabut (fiber) 13,0 Energi, pulp kertas, papan

partikel

Limbah cair 50,0 Pupuk, air irigasi

Air kondensat Air umpan boiler

(Ditjen PPHP, 2006).

6

Limbah tandan kelapa sawit (TKS) merupakan limbah padat yang jumlahnya

cukup banyak, TKS dihasilkan sebanyak 25% dari pengolahan Tandan Buah

Segar (TBS), namun pemanfaatannya masih terbatas.

B. Tandan Kosong Sawit

Tandan kosong sawit (TKS) mengandung beberapa komponen yang penting,

seperti selulosa, hemiselulosa, dan lignin dalam jumlah yang banyak. Komposisi

TKS disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Komposisi Tandan Kosong Sawit (TKS)

Komposisi Kadar (%)

Kadar air 8,56

Lignin 25,83

Holoselulosa 56,49

α-Selulosa 33,25

Hemiselulosa 23,24

Zat ekstraktif 4,19

(Ropiah, 2010).

1. Selulosa

Selulosa merupakan polimer tak bercabang yang dihasilkan dari tanaman.

Strukturnya merupakan polisakarida dan jumlahnya sangat berlimpah dalam

polimer alam, berupa serat dengan warna putih, tidak dapat larut dalam air dan

pelarut organik yang merupakan polimer tak bercabang dari glukosa yang

dihubungkan melalui ikatan beta 1,4 atau 1,4 beta glukosidase. Senyawa ini

7

hanya larut dalam pelarut ionik dan tidak dapat diproses secara termal karena

dapat terdegradasi sebelum meleleh.

Selulosa merupakan homopolimer linear dengan ikatan (1→4) β unit

glukopiranosa. Molekul lurus dengan unit glukosa rata-rata sebanyak 5000 ini

beragregasi membentuk fibril yang terikat melalui ikatan hidrogen di antara gugus

hidroksil pada rantai di sebelahnya. Selulosa adalah salah satu komponen utama

dari ligniselulosa yang terdiri dari unit monomer D-glukosa yang terikat pada

ikatan 1,4-glikosidik. Struktur selulosa dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur Selulosa (Pushpamalar, 2006).

Selulosa dengan rumus molekul 2(C6H10O5)n, dengan n adalah derajat

polimerisasi. Panjang rangkaian selulosa tergantung pada derajat polimerisasinya.

Semakin panjang rangkaian selulosa, maka rangkaian selulosa tersebut

mempunyai serat yang lebih kuat, lebih tahan terhadap pengaruh bahan kimia,

cahaya, dan mikroorganisme. Selulosa dapat dibedakan menjadi:

A. α-Selulosa

α-Selulosa tidak dapat larut dalam larutan NaOH dengan kadar 17,5% pada suhu

8

20oC dan merupakan bentuk sebenarnya yang dikenal sebagai selulosa. Struktur

dari α-Selulosa dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Struktur α-Selulosa (Nuringtyas, 2010).

B. β-Selulosa

β-Selulosa mudah larut dalam larutan NaOH yang mempunyai kadar 17,5% pada

suhu 20oC dan mengendap pada larutan yang bersuasana asam. Struktur dari β-

Selulosa disajikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Struktur β-Selulosa (Nuringtyas, 2010).

C. γ-Selulosa

γ-Selulosa mudah larut dalam larutan NaOH yang mempunyai kadar 17,5% pada

suhu 20oC dan tidak akan terbentuk endapan setelah larutan dinetralkan.

9

α-Selulosa sangat menentukan sifat tahanan kertas, semakin banyak kadar dari α-

Selulosanya menunjukkan semakin tahan lama kertas tersebut. Dan mempunyai

sifat hidrofilik yang lebih besar pada γ dan β-Selulosa dari pada α-Selulosanya

(Solechudin dan Wibisono, 2002).

2. Hemiselulosa

Hemiselulosa merupakan polisakarida dengan berat molekul kecil berantai pendek

bila dibandingkan dengan selulosa dan banyak ditemukan pada kayu lunak.

Hemiselulosa disusun oleh pentosan (C5H8O4) separti xylosa, arabinosa dan

heksosan (C6H10O5) seperti manosa, glukosa, galaktosa. Pentosan terdapat pada

kayu keras, sedangkan heksosan terdapat pada kayu lunak (Maga, 1987). Struktur

hemiselulosa disajiakn pada Gambar 4.

Gambar 4. Struktur hemiselulosa ((Harmsen et al., 2010).

Hemiselulosa pada suhu rendah tidak larut dalam air. Prose hidrolisis

hemiselulosa dilakukan pada suhu yang lebih rendah daripada selulosa yang mana

kelarutannya akan terus bertambah seiring dengan naiknya suhu (Harmsen et al.,

2010).

10

Hemiselulosa dapat mengalami reaksi oksidasi menjadi senyawa keto dan aldo

dan dapat membentuk adisi pada gugus hidroksil. Hemiselulosa akan mengalami

reaksi oksidasi dan degradasi terlebih dahulu daripada selulosa, karena rantai

molekul hemiselulosa lebih pendek dan bercabang (Fengel dan Wenger, 1995).

3. Lignin

Lignin merupakan bagian dari tumbuhan yang berada dalam lamelar tengah dan

dinding sel yang berfungsi sebagai perekat antar sel, sehingga adanya lignin tidak

dikehendaki dalam proses pembuatan Pulp. Lignin adalah polimer kompleks dan

bersifat amorf. Karena adanya sifat amorf pada lignin maka sulit diketahui secara

pasti sifat fisik dan bentuk molekulnya (Fengel dan Wenger, 1995).

Lignin membentuk sistem komposit dengan efisiensi tinggi, yang disintesis dari

karbon, oksigen, hidrogen, dan energi matahari. Lignin memiliki fungsi biologi

membantu melindungi tanaman dari serangan biologi dan membantu transportasi

air dengan cara menutup dinding sel tanaman mencegah kebocoran air.

Molekul lignin merupakan turunan dari tiga monomer fenil propana, yaitu kumaril

alkohol, koniferil alkohol, dan sinafil alkohol (Gambar 5). Ketiga monolignol ini

dipolimerisasi dengan cara proses radikal kopling yang menghubungkan karbon-

karbon atau ikatan eter. Ikatan tersebut terjadi pada beberapa posisi yang berbeda

pada masing-masing unit fenolik, yang menyebabkan banyak ikatan berbeda.

Tipe ikatan yang paling umum ditemukan pada molekul lignin antara lain β-O-4,

α-O-4, β-5, 5-5, 4-O-5, β-1, dan β-β. Setidaknya ada 20 jenis ikatan yang berbeda

11

yang telah ditemukan. Jenis ikatan eter diketahui mendominasi pada lignin asli,

diperkirakan untuk menyusun sekitar setengah sampai dua pertiga dari total ikatan

lignin (McDonald, 2006). Struktur pembentuk utama lignin dapat dilihat pada

Gambar 5.

Gambar 5. Struktur Pembentuk Utama Lignin (McDonald, 2006).

Pelarut yang dapat melarutkan lignin secara signifikan terdiri dari alkohol dengan

molekul kecil, dioksan, aseton, piridin dan dimetil sulfoksida. Selain itu, telah

dilakuakan penelitian bahwa dengan adanya kenaikan suhu, terjadi pelunakan

termal lignin, yang mengikuti reaksi depolimerisasi asam (Harmsen et al., 2010).

Struktur lignin disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6. Struktur Lignin (Gregory, 2007).

12

C. Nanoselulosa

Partikel nanoselulosa merupakan material jenis baru yang mengalami perubahan,

perubahan ini berupa peningkatan kristalinitas, luas permukaan, peningkatan

dispersi dan biodegradasi. Dengan adanya perubahan dari selulosa menjadi

nanoselulosa menyebabkan terjadinya perubahan sifat dari selulosa dapat

dimanfaatkan sebagai filler penguat polimer, aditif untuk produksi biodegradable,

penguat membran, pengental untuk dispersi, dan media pembawa obat (Ioelovich,

2012).

1. Sintesis Nanoselulosa

Penelitian tentang nanoselulosa sudah banyak dilakukan dengan metode penelitian

yang berbeda–beda. Salah satunya yaitu metode yang telah dilakukan oleh Arup

Mandal (2011). Sintesis nanoselulosa dari α-selulosa terdiri dari empat tahap,

yaitu hidrolisis asam, sentrifuse, ultrasonikasi, dan freezer drying. Pada tahap

hidrolisis asam, α-selulosa ditambah H2SO4 dan dibantu oleh proses pemanasan

selama 5 jam dengan suhu 50oC sambil diaduk.

Lalu larutan hasil hidrolisis asam ditambah akudes, hal ini bertujuan untuk

memberhentikan reaksi berlebih yang terjadi saat proses hidrolisis asam. Proses

hidrolisis asam bertujuan untuk menghilangkan bagian amorf dari rantai selulosa

sehingga isolasi kristal selulosa dapat dilakukan (Isdin, 2010). Berdasarkan

fasenya polimer dibagi menjadi dua jenis, yaitu: Amorf merupakan polimer yang

tersusun tidak teratur dan memiliki suhu transition glass (Tg). Contoh fase amorf

13

yaitu karet dan polietena yang ada pada kehidupan sehari-hari, Kristalin

merupakan polimer yang mempunyai susunan rantai yang teratur dan memiliki

titik leleh. Contohnya pati, selulosa, dan lain-lain (Stevano, 2013).

Pembuatan nanoselulosa oleh hidrolisa asam terjadi pada temperatur yang cukup

tinggi dan berada pada media asam dalam waktu yang cukup lama. Akibat dari

keadaan menyebabkan terjadinya reaksi yaitu selulosa terhidrolisa menjadi

selulosa dengan berat molekul yang rendah. Keaktifan asam pekat untuk

menghidrolisis selulosa berbeda-beda. Untuk keaktifan yang sangat tinggi

dimiliki oleh asam oksalat. asam nitrat, asam sulfat dan asam klorin adalah asam

yang aktif, sedangkan asam-asam organik merupakan asam asam yang tidak aktif.

Asam sulfat yang pekat (75%) akan menyebabkan selulosa berbentuk gelatin,

asam nitrat pekat akan menyebabkan selulosa membentuk ester sedangkan asam

fosfat pada temperatur rendah akan menyebabkan sedikit berpengaruh pada

selulosa (Solechudin dan Wibisono, 2002). Gambaran secara fisik hidrolisis asam

dapat menghilangkan bagian amorf dari selulosa dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Hidrolisis asam dapat menghilangkan bagian amorf dari selulosa (Oke,

2010).

14

Mekanisme hidrolisis asam secara reaksi kimia dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Mekanisme hidrolisis asam (Yue, et al, 2007).

Tahap sentrifuse, tahap ini dilakukan untuk memisahkan antara endapan dengan

larutan berdasarkan perbedaaan berat molekul. Tahap selanjutnya yaitu

ultrasonikasi yang bertujuan untuk menurunkan ukuran nanoselulosa dengan

bantunan gelombang ultrasonik. Mekanisme pembentukan nanoselulosa dengan

ultrasonikasi dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Mekanisme pembentukan nanoselulosa dengan ultrasonikasi (Li et al,

2012).

15

Tahap yang terakhir yaitu freeze drying yang digunakan untuk memisahkan

nanoselulosa dari sisa akuades. Freeze drying atau liofilisasi adalah suatu cara

pengeringan tanpa pemanasan. Cara ini cocok untuk sampel yang sensitif

terhadap panas serta sampel yang mudah teroksidasi dalam keadaan panas.

Langkah pertama dalam freeze drying yaitu dengan membekukan sampel, yang

kemudian di vakum untuk menghilangkan kandungan air dalam sampel (Settle,

1997).

2. Kegunaan Nanoselulosa

Senyawa nanoselulosa telah banyak digunakan dalam bidang industri dan

kehidupan sehari-hari. Misalnya dapat digunakan sebagai filler penguat polimer,

aditif untuk produksi biodegradable, penguat membran, pengental untuk dispersi,

dan media pembawa obat (Ioelovich, 2012).

Nanoselulosa dapat dimodifikasi menjadi berbagai macam produk, seperti:

a. Biomedical

Nanokomposit dibuat lapis demi lapis (Layer-By-Layer) dengan

polidialildimetilamonium klorida (PDDA) menghasilkan komposit berlapis yang

dapat digunakan dibidang biomedical (Podsaidlo et al, 2005).

Nanokomposit dibuat dari campuran antara nanoselulosa dengan kopolimer

polyvinyl alcohol dan polyvinyl acetate, hasil menunjukkan semakin banyak filler

(bahan pengisi nanoselulosa) yang terdapat dalam lembaran polimer dapat

16

meningkatkan sifat termal dan derajat kristalinitas pada saat polimer kering

(Rohani et all, 2008).

b. Material Biokompatibel

Nanoselulosa ditambah dengan polyelectolyte multilayer (PEM) yang kemudian

lembaran yang memiliki sifat mekanik dan optic yang baik (Cranston dan Gray,

2006).

c. Katalis dan Katalis Pendukung

Template komposit dibuat dari nanoselulosa untuk titania berpori. Material titania

memiliki luas permukaan yang tinggi (170-200 m2/g) yang dapat digunakan

sebagai katalis, dan pndukung katalis (Shin dan Exarhos, 2007).

d. Biomaterial dalam bidang pangan

Nanoselulosa ditambahkan kedalam larutan 1-(2-hidroksietil)-3-metil-

imidazolinium klorida ([HeMIM]Cl) yang mengandung matrik selulosa yang

kemudian membentuk lembaran komposit. Lembaran komposit ini mengalami

peningkatan sifat mekanik (kekuatantarik), stabilitas termal dan ramah lingkungan

(Ma et al, 2011).

Nanoselulosa dicampur dengan kitosa untuk menghasilkan nanokomposit,

penambahan nanoselulosa mengakibatkan naiknya nilai kekuatan tarik (tensile

strength) sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pengepakan makanan (Khan et all,

2012).

e. Polimer Komposit

17

Nanokomposit dibuat dari poliurenta dengan fraksi rendah selulosa, menghasilkan

polimer komposit yang mengalami peningkatan kekuatan tarik, dan modulus

young (Pie et al, 2011).

f. Perangkat Sensor Gas

Shopsowitz et all (2011) membuat karbon mesoporous kiral nematik yang

merupakan hasil turunan dari nanoselulosa yang dikomposit dengan lembaran

SiO2. Karbon mesoporous memiliki peran penting dalam perangkat elektronik

contohnya perangakat sensor gas.

g. Bahan aktif anti racun

Asam polilaktik (PLA) ditambah dengan nanoselulosa sehingga menghasilkan

nanokomposit yang berguna untuk bahan aktif anti racun. Penambahan

nanoselulosa memperkuat sifat barrier pada hasil polimer komposit (Fortunati et

all, 2012).

3. Penelitian Tentang Nanoselulosa

Berdasarkan penelitian terdahulu telah dilakukan pembuatan nanoselulosa

menggunakan metode mekanik dengan ultrasonikasi, daya yang digunakan pada

saat sintesis 1500W. Nanoselulosa yang dihasilkan berukuran 50-250 x 10-20 nm

(Li, et al., 2012). Dan beberapa penelitian terdahulu juga menggunakan metode

kimia dengan cara hidrolisis asam kuat. Wang et al (2008) menggunakan asam

sulfat, asam klorida dan air hasil destilasi dengan perbandingan 3:1:6 (v/v) yang

disertai pengadukan 50 Hz (3000 rpm) selama 10 jam, dihasilkan nanoselulosa

bekururan 20-90 nm. Rose et al (2010) menggunakan bahan dasar potongan

18

kelapa yang sudah didelignifikasi pada tahap sebelumnya, yang kemudian

potongan kelapa hasil delignifikasi dihidrolisis dengan asam sulfat, dihasilkan

nanoselulosa berukuran 5-6 x 58-515 nm. Sadegifar et al (2011) menggunakan

asam bromida (HBr) dengan konsentrasi 2,5 M suhu yang digunakan 80o selama 3

jam, lalu disaring menggunakan kertas Whattman. Nanoselulosa yang dihasilkan

berukuran 100-400 x 7-8 nm.

Ieolovich (2012) membuat nanoselulosa dengan variasi suhu reaksi dan rasio

asam terhadap selulosa, dihasilkan nanoselulosa berukuran 1150-200 x 10-20 nm.

Xiong et al (2012) dengan bahan dasar limbah katun yang dihidrolisis

menggunakan asam sulfat 63% berat sebanyak 33 mL pada suhu 44oC dengan

pengadukan dan ultrasonikasi pada 50 Hz selama 3 jam, lalu ditambah air hasil

destilasi yang bertujuan untuk menghentikan proses hidrolisis, air hasil destilasi

ditambahkan sebanyak 5 kali volume campuran. Nanoselulosa yang dihasilkan

berukuran 10-65 nm. Bernando et al (2012) menggunakan bahan dasar serat

bambu, sebelum tahap hidrolisis serat bambu di rendam pada NaOH 2% w/w

selama 4 jam dan dibleaching pada suhu 80oC selama 3 jam. Selanjutnya pulp

yang sudah dibleaching dihidrolisis menggunakan asam sulfat 64% berat dan

dihasilkan nanoselulosa berukuran 100-130 x 5-8 nm.

4. Karakterisasi Nanoselulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS)

A. Spektroskopi Infra Merah (IR)

Spekroskopi IR adalah sebuah metode analisis instrumentasi pada senyawa kimia

19

yang menggunakan radiasi sinar infra merah. Spektroskopi IR berguna untuk

mengetahui gugus fungsi yang terdapat pada senyawa organik. Bila suatu

senyawa diradiasi menggunakan sinar inframerah, maka sebagian sinar akan

diserap oleh senyawa, sedangkan yang lainnya akan diteruskan. Serapan ini

diakibatkan karena molekul senyawa organik mempunyai ikatan yang dapat

bervibrasi. Vibrasi molekul dapat dialami oleh semua senyawa organik, namun

ada beberapa yang tidak terdeteksi oleh spektrometri IR. Cahaya terdiri dari

berbagai frekuensi elektromagnetik yang berkesinambungan yang berbeda.

Radiasi inframerah adalah salah satu bagian dari spektrum elektromagnetik yang

terletak antara cahaya tampak dan gelombang mikro. Rentang panjang

gelombang inframmerah yang digunakan untuk tujuan analisis adalah 2,5x10 -6

m

sampai dengan 16x10 -6

m. Satuan yang digunakan dalam spektroskopi

inframerah adalah mikrometer dan bilangan gelombang. Namun para ahli kimia

lebih banyak menggunakan satuan bilangan gelombang yaitu cm -1

. Nilai 2,5-16 μ

sama dengan 4000-625 cm-1

(Samsiah, 2009).

Setiap serapan pada panjang gelombang tertentu menggambarkan adanya suatu

gugus fungsi spesifik. Dasar Spektroskopi IR dikemukakan oleh Hooke dan

didasarkan atas senyawa yang terdiri atas dua atom atau diatom yang

digambarkan dengan dua buah bola yang saling terikat oleh pegas seperti tampak

pada gambar disamping ini. Jika pegas direntangkan atau ditekan pada jarak

keseimbangan tersebut maka energi potensial dari sistim tersebut akan naik.

Setiap senyawa pada keadaan tertentu telah mempunyai tiga macam gerak, yaitu:

- Gerak Translasi, yaitu perpindahan dari satu titik ke titik lain.

20

- Gerak Rotasi, yaitu berputar pada porosnya, dan

- Gerak Vibrasi, yaitu bergetar pada tempatnya.

Bila ikatan bergetar, maka energi vibrasi secara terus menerus dan secara periodik

berubah dari energi kinetik ke energi potensial dan sebaiknya. Jumlah energi total

adalah sebanding dengan frekuensi vibrasi dan tetapan gaya (k) dari pegas dan

massa (m1) dan (m2) dari dua atom yang terikat. Energi yang dimiliki oleh sinar

infra merah hanya cukup kuat untuk mengadakan perubahan vibrasi (Winarno dan

Fardiaz, 1980 dalam Dwi, 2013). Mekanisme kerja Spektroskopi IR disajikan

pada Gambar 10.

Gambar 10. Mekanisme Kerja Spektroskopi IR (Dwi, 2013).

Adapun proses instrumen analisis sampelnya meliputi:

1. The source: energi inframerah yang dipancarkan dari sebuah benda

hitam menyala. Balok ini melewati melalui logam yang mengontrol

jumlah energi yang diberikan kepada sampel.

2. Interoferometer: sinar memasuki interferometer “spectra encoding”

mengambil tempat, kemudian sinyal yang dihasilkan keluar dari

interferogram.

21

3. Sampel: sinar memasuki kompartemen sampel dimana diteruskan

melalui cermin dari permukaan sampel yang tergantung pada jenis

analisis.

4. Detektor: sinar akhirnya lolos ke detektor untuk pengukuran akhir.

Detektor ini digunakan khusus dirancang untuk mengukur sinar

interfrogram khusus. Detektor yang digunakan dalam Spektrofotometer

Fourier Transform Infra Red adalah TetraGlycerine Sulphate (TGS)

atau Mercury Cadmium Telluride (MCT). Detektor MCT lebih banyak

digunakan karena memiliki beberapa kelebihan dibandingkan detektor

TGS, yaitu memberikan respon yang lebih baik pada frekuensi

modulasi tinggi, lebih sensitif, lebih cepat, tidak dipengaruhi oleh

temperatur, sangat selektif terhadap energi vibrasi yang diterima dari

radiasi inframerah.

5. Komputer: sinyal diukur secara digital dan dikirim ke komputer untuk

diolah oleh Fourier Transformation berada. Spektrum disajikan untuk

interpretasi lebih lanjut.

Menurut Sri (2012), prinsip kerja spektroskopi IR adalah adanya interaksi energi

dengan materi. Misalkan dalam suatu percobaan berupa molekul senyawa

kompleks yang ditembak dengan energi dari sumber sinar yang akan

menyebabkan molekul tersebut mengalami vibrasi. Sumber sinar yang digunakan

adalah keramik, yang apabila dialiri arus listrik maka keramik ini dapat

memancarkan infrared.

Vibrasi dapat terjadi karena energi yang berasal dari sinar infrared tidak cukup

22

kuat untuk menyebabkan terjadinya atomisasi ataupun eksitasi elektron pada

molekul senyawa yang ditembak dimana besarnya energi vibrasi tiap atom atau

molekul berbeda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang

menghubungkannya sehingga dihasilkan frekuensi yang berbeda pula. Beberapa

contoh serapan yang khas dari beberapa gugus fungsi disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Contoh serapan yang khas dari beberapa gugus fungsi

Gugus Jenis Senyawa

Daerah Serapan (cm-1

)

C-H alkana 2850-2960, 1350-1470

C-H alkena 3020-3080, 675-870

C-H aromatik 3000-3100, 675-870

C-H alkuna 3300

C=C alkena 1640-1680

C=C aromatik (cincin) 1500-1600

C-O alkohol, eter, asam karboksilat,ester 1080-1300

C=O aldehida, keton, asam karboksilat, ester 1690-1760

O-H alkohol, fenol(monomer) 3610-3640

O-H alkohol, fenol (ikatan H) 2000-3600 (lebar)

O-H asam karboksilat 3000-3600 (lebar)

N-H amina 3310-3500

C-N amina 1180-1360

-NO2 nitro 1515-1560, 1345-1385

(Sri, 2012).

B. PSA (Particel Size Analyzer)

Distribusi ukuran partikel merupakan karakteristik khusus untuk nanopartikel.

Suatu material dapat dikatakan nanopartikel bila ukuran partikelnya dibawah 100

nm. Ada beberapa metode yang digunakan untuk menentukan ukuran dari

nanopartikel, yaitu:

1. PCS (Photon Correlation Spectroscopy)

23

PCS digunakan untuk menentukan ukuran partikel sampel padat dalam medium

cair, partikel-partikel sampel akan bergerak acak megikutin aturan gerak Brown,

pengukuran dilakukan dengan menembakkan partikel-partikel yang bergerak acak

menggunakan laser. Lalu PCS akan menentukan distribusi ukuran rata-rata.

2. DLS (Dynamic Light scattering)

DLS digunakan untuk menentukan ukuran partikel dengan sampel suspensi yang

bergerak pada pola acak, prinsip yang digunakan pada DLS partikel yang

berukuran lebih besar akan bergerak lambat bila dibangingkan dengan partikel

yang berukuran kecil (Jahanshahi et al, 2008).

PSA dalam menentukan ukuran partikel menggunakan metode LAS (Laser

Diffraction). Ada dua metode LAS, yaitu:

1. Metode basah (Wet Dispersion Unit)

Metode basah menggunakan media pendispersi untuk mendispersikan sampel uji.

2. Metode Kering (Dry Dispersion Unit)

Metode kering menggunakan udara untuk melarutkan partikel dan membawanya

ke sensing zone.

PSA-DLS sering menggunakan metode basah, pengukuran dengan metode basah

lebih akurat bila dibandingkan dengan metode kering (Susanti, 2013).

24

Gambar 11. Alat PSA (Particel Size Analyzer) Fritsch Analysette 22

Keunggulan PSA (Particel Size Analyzer) sebagai alat pengukuran partikel, yaitu:

1. Akurat dan mudah digunakan, pengukuran partikel dengan PSA lebih

akurat daripada pengukuran dengan SEM dan TEM. Karena pengukuran

partikel dengan PSA, sampel didispersikan ke dalam media sehingga

ukuran yang dihasilkan adalah ukuran single particle.

2. Hasil yang didapat dalam bentuk distribusi, sehingga menggambarkan

kondisi sampel keseluruhan.

3. Rentang pengukuran dengan PSA dari 0,6 nanometer sampai 7 mikrometer

(Rusli, 2011).

C. SEM (Scanning Electron Micrascope)

SEM (Scanning Electron Microscope) adalah salah satu jenis mikroskop elektron

yang menggunakan berkas elektron untuk menggambarkan bentuk permukaan

dari material yang dianalisis. Fungsi SEM adalah dengan memindai terfokus

balok halus elektron ke sampel. Elektron berinteraksi dengan sampel komposisi

molekul. Energi dari elektron menuju ke sampel secara langsung dalam proporsi

jenis interaksi elektron yang dihasilkan dari sampel. Serangkaian energi elektron

25

terukur dapat dihasilkan yang dianalisis oleh sebuah mikroprosesor yang canggih

yang menciptakan gambar tiga dimensi atau spektrum elemen yang unik yang ada

dalam sampel dianalisis.

Prinsip kerja dari SEM adalah sebagai berikut:

1. Sebuah pistol elektron memproduksi sinar elektron dan dipercepat dengan

anoda.

2. Lensa magnetik memfokuskan elektron menuju ke sampel.

3. Sinar elektron yang terfokus memindai (scan) keseluruhan sampel dengan

diarahkan oleh koil pemindai.

4. Ketika elektron mengenai sampel maka sampel akan mengeluarkan elektron

baru yang akan diterima oleh detektor dan dikirim ke monitor (Sri, 2001).

Beberapa keunggulan SEM, yaitu:

1. Kemampuan untuk menggambarkan area yang besar secara komparatif

dari spesimen.

2. Kemampun untuk menggambarkan materi bulk, dan berbagai mode

analitikal yang tersedia untuk mengukur komposisi dan sifat dasar dari

spesimen (Marlina, 2007).

Skema alat Scanning Electron Microscope dapat dilihat pada Gambar 12.

26

Gambar 12. Skema alat Scanning Electron Microscope (Ayyad, 2011).

D. XRD (X-Ray Diffraction)

XRD merupakan salah satu metode karakteristik material yang paling sering

digunakan. XDR digunakan untuk mengedentifikasi fasa kristalin dalam material

dengan menentukan parameter struktur kisi dan untuk mendapatkan ukuran

partikel. Prinsip dasar dari XRD adalah mendifraksi cahaya melalui celah kristal,

difraksi cahaya oleh kristal atau kisi-kisi mampu terjadi pada saat difraksi berasal

dari radius yang mempunyai panjang gelombang dan jarak antar atom sebesar 1

angstrom. Radiasi yang digunakan dalam bentuk sinar-X, elektron dan neutron.

Sinar-X adalah proton dengan energi tinggi yang mempunyai panjang gelombang

0,5 sampai 2,5 angstrom. Ketika sinar-X berinteraksi dengan material, maka

sebagian sinar-X akan diabsorbsi, ditransmisikan, dan sisanya dihamburkan

terdifraksi. Hamburan inilah yang dideteksi oleh XRD (Callister, 2009).

27

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret sampai dengan bulan Juni 2016 di

Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung, analisis FTIR dilakukan di Institut

Teknologi Bandung, analisis PSA (Particle Size Analyzer) dilakukan PT.

Nanotech Herbal, analisis SEM (Scanning Electron Microscope) dilakukan di

UPT Laboratorium Terpadu dan Sentra Inovasi Teknologi Universitas Lampung

dan analisis XRD (X-Ray Diffraction) dilaksanakan di Universitas Gajah Mada.

B. Alat dan Bahan

Adapun alat-alat yang digunakan adalah gelas beker, erlenmeyer, corong pemisah,

pipet tetes, gelas ukur, oven, refluks, kertas saring, indikator universal,

alumunium foil, neraca analitik, pengaduk, gunting, blender, penangas, saringan,

stopwatch, buret, batang pengaduk, hot plat stirrer, termometer, lemari asam,

sentrifuse, ultrasonikasi, freezer-drying, FTIR, PSA (Particle Size Analyzer),

SEM (Scanning Electron Microscope), dan XRD (X-Ray Diffraction). Sedangkan

bahan-bahan yang digunakan adalah tandan kosong sawit (TKS), larutan HNO3

35%, NaNO2%, larutan NaOH 2%, larutan Na2SO3 2%, larutan NaOCl 1,75%,

28

larutan NaOH 17,5%, H2O2 10%, larutan K2Cr2O7 0,5 N, larutan FAS 0,1 N,

larutan H2SO4, dan akuades.

C. Prosedur

1. Preparasi Sampel

Sampel yang diambil dari pabrik kelapa sawit di Desa Wates dicuci dengan air

dan dijemur di bawah sinar matahari selama satu hari. TKS yang setengah kering

dibelah menjadi empat dan dijemur lagi di bawah sinar matahari selama satu hari

agar kadar airnya berkurang. Kemudian TKS dipotong menjadi berukuran sekitar

2 cm lalu di blender agar didapatkan serat yang lebih halus.

2. Isolasi α-Selulosa Dari Tandan Kosong Sawit (TKS)

Sebanyak75 gram serat TKS dimasukkan ke dalam gelas beaker, kemudian

ditambahkan 1 L campuran HNO3 3,5% dan 10 mg NaNO2, dipanaskan di atas

hot plate pada suhu 90oC selama 2 jam. Setelah itu disaring dan ampas dicuci

hingga filtrat netral. Selanjutnya di refluks dengan 750 ml larutan yang

mengandung NaOH 2% dan Na2SO3 2% pada suhu 50oC selama 1 jam.

Kemudian disaring dan ampas dicuci sampai netral. Selanjutnya dilakukan

pemutihan dengan 250 ml larutan NaOCl 1,75% pada temperatur mendidih

selama 0,5 jam. Kemudian disaring dan ampas dicuci sampai pH filtrat netral.

Setelah itu dilakukan pemurnian α-selulosa dari sampel dengan 500 ml larutan

NaOH 17,5% pada suhu 80oC selama 0,5 jam. Kemudian disaring, dicuci hingga

filtrat netral dan diputihan dengan H2O2 10% pada suhu 60oC dalam oven selama

29

1 jam.

3. Penentuan Kadar α-selulosa menggunakan metode uji SNI 0444:2009 dan

Kadar lignin menggunakan Metode SNI 0492:2008.

Timbang sampel 1,5 g ± 0,1 g dengan ketelitian 0,1 mg. Sampel dimasukkan ke

dalam gelas piala tinggi 300 mL dan tambahkan 75 mL larutan natrium hidroksida

17,5%, sebelumnya sesuaikan dulu pada suhu 25oC ± 0,2

oC. Catat waktu pada

saat larutan natrium hidroksida ditambahkan. Aduk pulp dengan alat sampai

terdispersi sempurna. Hindari terjadinya gelembung udara dalam suspensi pulp

selama proses pengadukan. Ketika pulp telah terdispersi, angkat pengaduk dan

bersihkan pulp yang menempel pada ujung batang pengaduk.

Cuci pengaduk dengan 25 mL larutan natrium hidroksida 17,5%, tambahkan ke

dalam gelas piala, sehingga total larutan yang ditambahkan ke dalam pulp adalah

100 mL. Aduk suspensi pulp dengan batang pengaduk dan simpan dalam

penangas 25oC ± 0,2

oC. Setelah 30 menit dari penambahan pertama larutan

natrium hidroksida, tambahkan 100mL akuades suhu 25oC ± 0,2

oC pada suspensi

pulp dan aduk segera dengan batang pengaduk. Simpan gelas piala dalam

penangas untuk 30 menit berikutnya sehingga total waktu ekstraksi seluruhnya

sekitar 60 menit ± 5 menit. Setelah 60 menit, aduk suspensi dengan batang

pengaduk dan tuangkan ke dalam corong masir.

Buang 10 mL sampai 20 mL filtrat pertama, kemudian kumpulkan filtrat sekitar

100 mL dalam labu yang kering dan bersih. Pulp jangan dibilas atau dicuci

dengan akuades dan jaga agar tidak ada gelembung yang melewati pulp pada saat

30

menyaring. Pipet filtrat 25 mL dan 10 mL larutan kalium dikromat 0,5 N ke

dalam labu 250 mL. Tambahkan dengan hati-hati 50 mL asam sulfat pekat

dengan menggoyang labu. Biarkan larutan tetap panas selama 15 menit, panaskan

pada suhu 125oC sampai 135

oC kemudian tambahkan 50 mL aquades dan

dinginkan pada suhu ruangan.

Tambahkan 2 tetes sampai 4 tetes indikator ferroin dan titrasi dengan larutan ferro

ammonium sulfat (FAS) 0,1 N sampai berwarna ungu. Pada kelarutan pulp tinggi

(kandungan selulosa alfa rendah), titrasi balik dikromat kurang dari 10 mL,

volume filtrat dikurangi menjadi 10 mL dan penambahan asam sulfat menjadi 30

mL. Lakukan titrasi blanko dengan mengganti filtrat pulp dengan 12,5 mL larutan

natrium hidroksida 17,5% dan 12,5 mL akuades. Hasil analisis yang dapat

ditentukan keadaan yang paling optimum menggunakan rumus berikut:

Dimana:

X= α-selulosa, dinyatakan dalam persen (%);

V1 = volume titrasi blanko, dinyatakan dalam mililiter (mL);

V2 = volume titrasi filtrat pulp, dinyatakan dalam mililiter (mL);

N = normalitas larutan ferro ammonium sulfat;

A = volume filtrat pulp yang dianalisa, dinyatakan dalam mililiter (mL);

W = berat kering oven contoh uji pulp, dinyatakan dalam gram (g).

Untuk menentukan kadar lignin menggunakan metode SNI 0492:2008, dimana

1gram sampel dimasukkan ke dalam labu bundar. Kemudian ditambah 15 mL

31

H2SO4 72%, ditutup dengan penutup kaca serta diaduk selama 2-3 menit dan

direndam didalam bak perendam suhu 20oC selama 2 jam. Campuran tersebut

ditambah akuades sebanyak 560 mL dan dididihkan dengan refluks selama 4 jam.

Setelah itu campuran tersebut didiamkan selama 24 jam sampai lignin mengendap

sempurna. Kemudian endapan lignin dicuci dan disaring menggunakan kertas

saring yang telah diketahui bobotnya. Endapan lignin tersebut di oven pada suhu

100oC dan ditimbang. Untuk mengetahui bobot ligninnya digunakan rumus:

L= x 100%

Dimana:

A = Endapan Lignin (gram)

B = Berat Sampel (gram)

4. Pembuatan Nanoselulosa Dari α-Selulosa dengan Metode Hidrolisis Asam

Sebanyak 5 gram sampel, dimasukkan kedalam labu bundar 1000 mL, ditambah

100 mL H2SO4 dengan variasi konsentrasi yaitu 30%, 35%, 40%, dan 45%, (v/v)

direfluks selama 5 jam dengan suhu 50oC sambil diaduk, setelah itu tambahkan

100 mL akuades dan didinginkan. Kemudian disentrifuse 12000 rpm selama 15

menit, dicuci dengan akuades sambil disentrifuse. Setelah itu suspense koloid

diultrasonikasi selama 5 menit dalam ice bath dan difreeze-drying.

32

5. PSA (Particle Size Analyzer)

Nanoselulosa kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan PSA untuk

mengetahui distribusi ukuran partikelnya. Sejumlah sampel nanoselulosa

dimasukkan ke dalam chamber yang telah berisi air pada Wet Dispersion Unit

hingga indikator menunjukkan angka 10-12 (berwarna hijau).

6. Analisis SEM

Analisis SEM dilakukan dengan cara membekukan sampel diatas permukaan

alumuniun hingga kering. Selanjutnya memercikkan emas ke dalam sampel

selama 30 detik dengan alat polaron. Kemudian menampilkan hasil dengan

stereoscan.

7. Analisis XRD

Analisis XDR digunakan untuk menentukan % kristalinitas dan juga ukuran

kristal seperti yang diterangkan oleh Mohkami and Talaepour (2011). Nilai %

kristalinitas ditentukan dengan rumus (I002-Iam/I002) x 100 %, sedangkan ukuran

kristal ditentukan dengan rumus Dhkl = kλ/(Bhkl cos Ө).

Keterangan :

I002 = intensitas maksimum puncak kristal pada 2 Ө antara 22o dan 23

o

Iam = intensitas maksimum puncak kristal pada 2 Ө antara 18o dan 19

o

Dhlk = ukuran kristal

k = konstanta Scherrer (0,84)

λ = panjang gelombang X-Ray

Bhkl = refleksi hkl yang diukur pada 2 Ө

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Adapun simpulan dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Didapatkan α-selulosa dengan kadar 94,53%.

2. Hasil analisis FTIR nanoselulosa sama dengan hasil analisis FTIR selulosa.

3. Hasil optimum untuk mendapatkan nanoselulosa terdapat pada konsentrasi

H2SO4 45%, ditunjukkan dari analisis PSA, SEM dan XRD.

B. Saran

Adapun saran untuk penelitian berikutnya yaitu pengunaan H2SO4 dengan

konsentrasi 45% berbahaya sehingga disarankan untuk menurunkan konsentrasi

H2SO4 yang digunakan pada proses hidrolisis asam dan untuk mendapatkan hasil

nano lama waktu saat hidrolisis asam ditambah.

46

DAFTAR PUSTAKA

A. Dufresne, Nanocellulose: From Nature to High Performance Tailored Materials,

Walter de Gruyter, Berlin, Germany, 1st edition, 2012.

Ariyandi, Nono. 2006. Pembuatan Nanosfer Berbasis Biodegradable Polilaktat

dengan Metode Sonofikasi. Skripsi. Institusi Pertanian Bogor. Bogor

Arup, Mandal., Isolation of nanocellulose from waste sugarcane bagasse (SCB) and

its characterization. Carbohydrate Polymers, 2011, 86, 1291-1299

Aulia, Marpongahtun, Saharman Gea. 2013. Studi Penyediaan Nanokristal Selulosa

dari Tandan Kosong Sawit (TKS). Jurnal FMIPA USU.

Ayyad, O. D. 2011. Novel Strategies The Synthesis of Metal Nanoparticle and

Nanostructure (Tesis).Universitas de Barcelona. Barcelona.

Badan Standarisasi Nasional. 2009. Pulp Cara Uji Kadar Selulosa Alfa, Beta dan

Gamma. SNI 0444: 2009.

Bernardo, S. L. B.; Fabiano V. P.; Jean, L. P.; Bruno J., Preparation morphology and

structure of cellulose nanocrystals from bamboo fibers. Cellulose, 2012, 19,

1527–1536.

Callister, William. D, Jr. 2009. Materials Science and Engineering an

Introduction 7th

Edition. John Willey and Son, Inc.: Salk Lake City, Utah.

47

Cao, X.; Chen, Y.; Chang, P. R.; Muir, A. D.; Falk, G., Starch-based nanocomposites

reinforced with flax cellulose nanocrystals. eXPRESS Poly mer Letters 2008,

2(7), 502–510

Cranston, E. D.; Derek G., Morphological and Optical Characterization of

Polyelectrolyte Multilayers Incorporating Nanocrystalline Cellulose.

Biomacromolecules, 2006, 7, 2522-2530

Ditjen PPHP. 2006. Pedoman Pengolahan Limbah Industri Kelapa Sawit.

Departemen Pertanian. Jakarta.

Dwi, Winarto. 2013. Spektroskopi Inframerah. http://

ilmukimia.org201307spektroskopi-inframerah-ir.html. Diakses pada 18

November 2015.

F. Fahma, S. Iwamoto, N. Hori, T. Iwata, and A. Takemura, “Effect of pre-acid-

hydrolysis treatment on morphology and properties of cellulose nanowhiskers

from coconut husk,” Cellulose, vol. 18, no. 2, pp. 443–450, 2011.

Feng, W., Bai, X.D.; Lian, Y.Q., Liang, J., Wang, X.G. dan Yoshino, K. 2003.

Well Aligned Polyaniline/Carbon Nanotube Composite Films Grown by in-

Situ Aniline Polymerization, Carbon. 41: 1551 –1557.

Fengel, D. dan G.Wegener. 1995. Kayu, Kimia, Ultrastruktur,. Reaksi-reaksi.

edisi 1, Gajah Mada Press. Yogyakarta.

Filson, P. B.; Benjamin, E.; Dawson A.; Diane S. B., Enzymatic-mediated production

of cellulose nanocrystals from recycled pulp. Green Chemistry, 2009, 11, 1808–

1814

Fortunati, E.; Peltzer, M.; Armentano, I.; Torre, L.; Jiménez, A.; Kenny, J. M., Effects

of modified cellulose nanocrystals on the barrier and migration properties of

PLA nano-biocomposites. Carbohydrate Polymers, 2012, 90, 948-956

48

Gregory, A. P. 2007. Green Chemistry. http://www.research.uky.edu /images

/lignin.jpg. Diakses pada tanggal 26 Desember 2015 pukul 19:00 WIB.

Halomoan, Ivan. 2015. Teknik Preparasi Nanopartikel Kitosan Melalui Metode

Gelasi Ionik dengan Penambahan Triopolifosfat sebagai Cross-Linker dan

Karakterisasinya. FMIPA Unila. Lampung.

Han, J.; Chengjun, Z.; Alfred, D. F.; Guangping, H.; Qinglin, W., Characterization of

cellulose II nanoparticles regenerated from 1-butyl-3-methylimidazolium

chloride. Carbohydrate Polymers, 2013, 94, 773-781

Harahap, Mahyuni, Thamrin, dan Saharman Gea. 2012. Pembuatan Selulosa Asetat

Dari α-Selulosa Yang Diisolasi Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Jurnal

FMIPA USU.

Harmsen, P. F. H., W. J. J. Huijgen., L. M. B. Lopez., and R. R. C. Bakker. 2010.

Literature Review of Physical and Cemical Pretreatment Processes For

Lignocellulosic Biomass. Food & Biodased Research. 10. 013.

Ioelovich,M., Optimal Conditions for Isolation of Nanocrystalline Cellulose

Particles. Nanocrystals and Nanotechnology,2012,2(2), 9-13

Isdin O., Nanoscience in nature: cellulose nanocrystals. Surg, 2010, 3(2)

Jahanshahi dan Babaei. 2008. Protein Nanoparticle: A Unique System as Drug

Delivery Vehicles. J. Biotechnology. 7: 4926-4934.

Khan, A.; Ruhul, A. K.; Stephane, S.; Canh, L. T.; Bernard, R.; Jean, B.; Gregory, C.;

Victor, T.; Musa R. K.; Monique L., Mechanical and barrier properties of

nanocrystalline cellulose reinforced chitosan based nanocomposite films.

Carbohydrate Polymers, 2012, 90, 1601–1608.

49

Kiswanto. 2008. Teknologi Budidaya Kelapa Sawit. Badan Penelitian dan

Pengembangan Pertanian. Jakarta.

Lani. N. S, N. Ngadi, A. Johari, M. Jusoh. 2014. Isolation, Characterization, and

Application of Nanocellulose from Oil Palm Empty Fruit Bunch Fiber as

Nanocomposites. Jurnal Teknik Kimia Universitas Teknologi Malaysia.

Li, J.; Wei, X.; Wang, Q., Homogeneous isolation of nanocellulose from sugarcare

bagasse by high pressure homogenization. Carbohydrate Polmers,2012,90(4),

1069-1613

Li, W.; Yue, J.; Liu, S., Preparation of nanocrystalline cellulose via ultrasound and

its reinforcement capability for poly(vinyl alcohol) composites. Ultrasonics

Sonochemistr,2012, 19, 479-485

M. Jonoobi, A. Khazaeian, P. M. Tahir, S. S. Azry, and K. Oksman, “Characteristics

of cellulose nanofibers isolated from rubberwood and empty fruit bunches of oil

palm using chemomechanical process,” Cellulose, vol. 18, no. 4, pp. 1085–1095,

2011.

Ma, H.; Zhou, B.; Li, H. S.; Li, Y. Q.; Ou, S. Y., Green composite films composed of

nanocrystalline cellulose and a cellulose matrix regenerated from functionalized

ionic liquid solution. Carbohydrate Polymers, 2011, 84, 383–389

Maga. Y.A. 1987. Smoke in Food Processing. CSRC Press. Inc. Boca Raton.

Florida.

Man, Z.; Nawshad, M.; Ariyanti, S.; Mohamad, A. B.; Vignesh, K. M.; Sikander, R.,

Preparation of Cellulose Nanocrystals Using an Ionic Liquid. Journal of

Polymer and the Environment, 2011 , 19, 726-731

Marlina, L. 2007. Sintesis Nanopartikel Zinc Oxide (ZnO) untuk Aplikasi Sebagai

Tinta Pengaman (Skripsi). FMIPA ITB. Bandung.

50

McDonald, A. G. 2006. Chemical and Thermal Characterization of Three Industrial

Lignins and Their Corresponding Lignin Esters. (T). University of Idaho.

Moskow.

Mohadi, R., Saputra, Adi., dan Lesbani,A. 2014. Studi Interaksi Internasional Ion

Logam Mn+2

dengan Selulosa dari Serbuk Kayu. Jurnal Kimia FMIPA UNSRI.

ISSN 1907-9850. 8(1), Januari 2014 pp 1-8.

Moon, R. J., CelluloseNanomaterials Review: Structure Properties and

Nanocomposites. Chemical Society, 2011, 40, 3941-3994

Nahrowi, Ridho. 2015. Konversi Selulosa Menjadi Karboksimetil Selulosa dari

Tandan Kosong Sawit. FMIPA UNILA. Bandar Lampung.

Nuringtyas, T.R. 2010 . Karbohidrat. Gajah Mada University. Yogyakarta.

Nurul, Tazkia. 2016. Pengaruh Konsentrasi NaOH pada Karakterisasi α-Selulosa

dari Tandan Kosong Sawit (TKS). FMIPA UNILA. Bandar Lampung.

Pasaribu, Subur P. 2012. Pengaruh Berat Abu Tandan Kosong Kelapa Sawit dalam

Pemanfaatannya sebagai Katalis pada Sintesis Biodiesel Minyak Biji Jarak

Pagar (Jatropa Curcas L). (j). Universitas Mulawarman. Samarinda.

Patraini, C. G. 2014. Pembuatan Selulosa Asetat dari α-Selulosa Tandan Kosong

Sawit (TKS). (S). Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam. Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Podsiadlo, P.; Seok, Y. C.; Bongsup, S.; Jungwoo, L.; Meghan, C.; Nicholas, A. K.,

Molecularly Engineered Nanocomposites: Layer-by-Layer Assembly of Cellulose

Nanocrystals. Biomacromolecules, 2005, 6, 2914-2918

51

Pushpamalar, V., Langford, S.J., Ahmad, M. and Lim, Y.Y. 2006. Optimization of

Reaction Conditions For Preparing Carboxymethyl Cellulose From Sago Waste

Carbohyd. Polym. 64: 312-318

R.Li,J.Fei,Y.Cai,Y.Li,J.Feng,andJ.Yao,“Cellulosewhiskers extracted from mulberry:

a novel biomass production”, Carbohydrate Polymers,Vol.76,No.1,PP.94–

99,2009.

Roohani, M.; Youssef, H.; Naceur, M. B.; Ghanbar E.; Ali, N. K.; Alain D., Cellulose

whiskers reinforced polyvinyl alcohol copolymers Nanocomposites. European

Polymer Journal, 2008, 44, 2489–2498

Ropiah, D. 2010. Pemanfaatan Hidrosilat Tandan kosong Kelapa Sawit (TKKS)

untuk Produksi Etanol Dengan Pichia stipitis. (S). Program Studi Kimia.

Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.

Jakarta.

Rosa, M. F.; Medeiros, E. S.; Malmonge, J. A.; Gregorski K. S.; Wood, D. F.;

Mattoso, L. H. C.; Glenn, G.; Orts, W. J.; Imam, S. H., Cellulose nanowhiskers

from coconut husk fibers: Effect of preparation conditions on their thermal and

morphological behavior. Carbohydrate Polymers, 2010, 81, 83-92

Rusli, P. R. 2011. Pembuatan dan Karakterisasi Nanopartikel Titanium Dioksida

Fasa Anatase dengan Metode Sol Gel (Skripsi). Universitas Negeri Medan.

Medan.

Sadeghifar, H.; Ilari, F.; Sarah, P. C.; Dermot F. B.; Dimitris S. A., Production of

cellulose nanocrystals using hydrobromic acid and click reactions on their

surface. Springer. Journal Material Science, 2011

Said, E.Gumbira. 1996. Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit,

Cetakan Pertama. Trubus Agri Widya. Bogor.

52

Settle, Frank A. 1997. Handbook of Instrumental Techniques for Analytical

Chemistry.Prentice-Hall, Inc. New Jersey. Hal. 25-30;247-252;309-311;481-485.

Shin, Y.; Exarhos, G. J., Template synthesis of porous titania using cellulose

nanocrystals. Materials Letters, 2007, 61, 2594–2597

Shopsowitz, K. E.; Wadood, Y. H.; Mark J. M., Chiral Nematic Mesoporous Carbon

Derived From Nanocrystalline Cellulose. Angewandte Chemie International

Edition, 2011, 50, 10991 –10995

Solechudin dan Wibisono. 2002. Buku kerja praktek. PT Kertas Lecces Persero,

Probolinggo.

Sri, Bandiyah. 2012. Spektrofotometer IR. http://bandiyahsriaprillia-

fst09.web.unair.ac.idartikel_detail-48339-Umum-Spektrofotometer-IR.html.

Diakses pada 18 November 2015.

Stevano, R. 2013. Karakterisasi Plastik Biodegradable dari Campuran Kitosan dan

Polivinil Alkohol Menggunakan Metode Tanpa Pelarut (Skripsi). Universitas

Lampung. Lampung.

Sudiyanti,Yan. 2013.Pemanfaatan Limbah Biomassa Industri Kelapa Sawit untuk

Produksi Bioetanol Generasi 2 dan Co- Products. Lembaga Ilmu Penelitian

Indonesia. Jakarta

Susanti, L. 2013. Mengetahui Ukuran Partikel dengan Particle Size Analyzer (PSA).

http://nanoherbal-technology.com/mengetahui-ukuran-partikeldengan-particle-

size-analyzer-psa. Diakses pada tanggal 10 November 2015 pukul 20.30 WIB.

Wang, H.; Changbin, Z.; Hong, H.; Lian W., Glucose production from hydrolysis of

cellulose over a novel silica catalyst under hydrothermal conditions. Journal of

Environmental Sciences, 2012, 24(3), 473–478

53

Winarno, F.G., S. Fardiaz, dan D. Fardiaz. 1980. Pengantar Teknologi Pangan.

Gramedia. Jakarta.

Xiong, R.; Xinxing, Z.; Dong, T.; Zehang, Z.; Canhui, L., Comparing

microcrystalline with spherical nanocrystalline cellulose from waste cotton

fabrics. Cellulose, 2012, 19, 1189–1198.

Yue, Y., A Comparative Study of Cellulose I and II Fibers and Nanocrystals.

Louisiana: Heilongjiang Institute of Science and Technology, 2007

Zhang, J.; Thomas, J. E.; Yunqiao, P.; Arthur J. R.; Facile Synthesis of Spherical

Cellulose Nanoparticel. Carbohydrate Polymers, 2007, 69,607-611.