JSLK3 (1) 16-19 Jurnal Saintek Lahan Kering (2020) International Standard of Serial Number 2622-1020 Hermania E. M Wogo, Martha C.W. Ndoen/JSLK 3 (1)16-19 16 Optimasi Volume Larutan Prekursor Natrium Silikat Hasil Pengolahan Abu Sekam Padi Terhadap Kelenturan Plastik Komposit SilikaTerimobilisasi EDTA-Ag dan Kitosan Hermania Em Wogo a , Martha C.W. Ndoen b Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang, NTT, Indonesia, email: mar29ndoen@gmail.com Artikel Ini Telah Diseminarkan Pada Seminar Nasional Saintek Unimor 2019 Article Info Abstrak Article history: Received 23 Oktober 2019 Received in revised form 23 Mei 2020 Accepted 1 Juni 2020 Sekam padi merupakan salah satu sumber penghasil silika terbesar dan dapat dimanfaatkan menjadi natrium silikat yang kemudian disintesis menjadi silika gel. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui volume optimum larutan prekursor natrium silikat hasil pengolahan abu sekam padi terhadap kelenturan plastik komposit silika terimobilisasi EDTA-Ag dan kitosan. Silika yang digunakan berasal dari hasil destruksi abu sekam padi menggunakan NaOH. Kandungan silika dalam abu sekam padi yang digunakan dalam penelitian ini adalah 93,608%. Volume larutan natrium silikat yang digunakan adalah 10 mL, 30 mL dan 50 mL, sedangkan variasi kitosan yang digunakan adalah 0,3 gram dan 0,7 gram. Hasil uji luas permukaan dengan metode titrasi menunjukkan bahwa keasaman permukaan silika termobilisasi EDTA-Ag tertinggi yaitu pada volume natrium silikat 30 mL sebesar 3,4 mmol/g, sedangkan luas permukaan optimum yang diperoleh dengan metode metilen biru yaitu 17,6113 m 2 /g untuk volume natrium silikat 30 mL pada waktu kontak 80 menit. Berdasarkan hasil karakterisasi menggunakan FTIR, silika terimobilisasi EDTA-Ag yang disintesis mengandung gugus–OH dari silika gel (3444,63 cm -1 ), gugus Si-OH dari silika gel (1083,92 cm -1 ), gugus –CH2- (1384,79 cm -1 ) dan gugus –NHCOCH3 dari EDTA (1639,38 cm -1 ). Pada uji mekanis untuk plastik dari komposit silika terimobilisasi EDTA-Ag dan kitosan, diperoleh persen elongasi tertinggi adalah pada variasi kitosan 0,3 gram sebesar 27,5%.©2020 dipublikasikan oleh JSLK. DOI: https://doi.org/10.32938/slk.v3i1.1025 Keywords: Silika Kitosan Imobilisasi Plastik Elongasi 1. Pendahuluan Peran plastik dalam kehidupan masyarakat sehari-hari sangat besar. Hal ini mengakibatkan penggunaan plastik di masyarakat semakin meningkat, seperti digunakan sebagai pembungkus makanan, tempat makan dan minum, dan lain sebagainya. Plastik digunakan karena memiliki keuntungan, yaitu ringan dan ekonomis. Namun plastik memiliki bahaya dan sulit terdegradasi dilingkungan karena pada dasarnya semua jenis plastik terbuat dari minyak bumi dengan campuran berbagai bahan kimia yang beracun. Oleh karena itu, dikembangkan plastik antibakteri dari polimer alami seperti silika gel. Salah satu sumber silika adalah sekam padi yang merupakan hasil penggilingan padi (sebesar 20% dari produksi padi), sedangkan jumlah abu sekam adalah sebesar 18% dari jumlah sekam (Folleto dkk., 2006). Kandungan silika yang terdapat dalam abu sekam padi adalah sebesar 89-97% (Kalapathy dkk., 2002; Nuryono, 2004; Da Silva, 2009; Tambaru dkk., 2010). Kandungan silika yang terdapat dalam abu sekam padi ini, dapat dimanfaatkan menjadi natrium silikat (Na2SiO3) yang kemudian dapat disintesis menjadi silika gel. Silika gel merupakan bentuk silika yang diperoleh melalui reaksi penggumpalan sol natrium silikat (Na2SiO3). Silika gel dapat digunakan sebagai adsorben karena mudah dimodifikasi dan diproduksi (Fahmiati dkk., 2004). Kemampuan adsorpsi silika gel bergantung pada jumlah gugus –OH per satuan luas adsorben (Oscik, 1982). Silika juga memiliki potensi untuk digunakan sebagai agen anti bakteri. Menurut Hyung dkk (2003), agen anti bakteri alami lain seperti kitosan dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan plastik. Kitosan memiliki gugus fungsional amina (-NH2) yang bermuatan positif, sehingga mampu menarik molekul asam amino bermuatan negatif pembentuk protein dalam mikroba. Kitosan bersifat tahan air, tidak beracun dan terbukti dapat menghambat pertumbuhan jamur, bakteri dan kapang sehingga berfungsi sebagai pengawet (Prasetyo, 2004). Wogo dkk (2017) berhasil mensintesis komposit silika gel terimobilisasi EDTA-Ag dan kitosan dalam pembuatan plastik antibakteri yang mampu membunuh bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus sebesar 99,99%, namun plastik tersebut memiliki struktur yang cukup kaku, Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan variasi perlakuan untuk mengetahui penyebab struktur plastik yang kaku tersebut dan optimasi volume larutan prekursor natrium silikat dalam pembuatan plastik anti bakteri. 2. Metode 2.1 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini berupa peralatan gelas, ayakan 60 mesh, magnetic stirrer, cawan petri, Spektrofotometer UV-Vis dan Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR). Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa sekam padi, HCl, NaOH, CH3COOH, AgNO3, EDTA, metilen biru dan kitosan. 2.2 Prosedur Kerja 2.2.1 Preparasi Abu Sekam Padi Sekam padi dibersihkan dari kotoran, dicuci, dibilas dan dikeringkan pada suhu 110 o C. Kemudian sekam padi disangrai hingga berwarna hitam dan diabukan selama ±4 jam pada suhu 700 o C. Sampel digerus dan diayak menggunakan ayakan 60 mesh. Diambil 20 g abu sekam padi hasil ayakan dan dicuci dengan 120 mL HCl 6 M dan diaduk selama 1 jam. Kemudian dibilas kembali dengan akuades sampai pH netral dan dikeringkan pada suhu 110 o C. 2.2.2 Pembuatan larutan Natrium Silikat 20 gram abu sekam padi dilarutkan dengan NaOH 2 M sebanyak 330 mL, dididihkan sambil diaduk hingga mengental dan didestruksi selama 30 menit pada suhu 500 o C, ditambahkan akuades 200 mL dan didiamkan semalam lalu disaring. 2.2.3 Pembuatan Silika Gel Terimobilisasi EDTA-Ag Larutan natrium silikat dengan volume yang berbeda yakni 10, 30 dan 50 mL dimasukkan ke dalam wadah plastik, masing-masing ditambahkan 5 mL larutan EDTA 0,005 M dan 5 mL larutan AgNO3 0,005, dihomogenkan, ditambahkan sedikit demi sedikit larutan HCl 3 M sambil diaduk hingga terbentuk gel, didiamkan semalam, disaring dan dicuci dengan akuades sampai netral (pH=7), dikeringkan pada suhu 110 o C, digerus dan diayak dengan menggunakan ayakan 60 mesh. Kemudian dikarakterisasi menggunakan Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR). 2.2.4 Penentuan Keasaman Sebanyak 0,5 gram silika gel terimobilisasi EDTA-Ag ditambahkan 25 mL NaOH 1 M yang telah dibakukan, diaduk selama 2 jam pada temperatur kamar. Perlakuan yang sama juga dilakukan terhadap larutan blanko yang mengandung 25 mL larutan NaOH 1 M yang telah dibakukan. Campuran disaring dan residunya dibilas dengan akuades. Filtrat dan bilasan ditambahkan 2 tetes indikator fenolftalein (PP) kemudian dititrasi dengan larutan standar HCl 1 M yang sudah dibakukan. Keasaman total dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:   (   )=(    −      ) 2.2.5 Penentuan Luas Permukaan Silika Gel Terimobilisasi EDTA-Ag Larutan metilen biru 2 mg/L diukur absorbansinya pada panjang gelombang 550-700 nm dengan spektrofotometer UV-Vis. Kemudian ditentukan panjang gelombang maksimum dan dibuat kurva standar metilen biru dengan konsentrasi 0; 1mg/L ; 1,5 mg/L ; 2 mg/L dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimum. Dari data yang diperoleh, dibuat kurva standar metilen biru (mg/L).0,1 g silika gel terimobilisasi EDTA-Ag ditambahkan ke dalam 25 mL larutan metilen biru 20 mg/L,diaduk dengan waktu kontak 30 menit, 40 menit, 50 menit, 60 menit dan 70 menit, disaring dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang maksimum metilen biru. Luas pemukaan silika gel terimobilisasi EDTA-Ag dihitung menggunakan persamaan: =  ×  ×   Dimana S adalah luas permukaan (m 2 /g), Xm adalah daya serap optimum dari adsorben terhadap metilen biru (mg/g), N adalah bilangan Avogadro (6,02 × 10 23 mol -1 ), A adalah luas permukaan 1 molekul metilen biru (197 × 10 -20 m 2 /molekul) dan Mr adalah masa molekul relatif metilen biru (319,86gram/mol). Penentuan nilai Xm dapat dihitung menggunakan persamaan:  = ( − ) ×   Dimana Co adalah konsentrasi metilen biru awal (mg/L), Cs adalah konsentrasi metilen biru akhir (mg/L), V adalah volume metilen biru yang digunakan (L) dan m adalah berat sampel silika terimobilisasi EDTA-Ag (g). 2.2.6 Pembuatan Plastik Anti bakteri Kitosan dengan variasi 0,3 dan 0,7 gram masing-masing dilarutkan dalam 50 mL larutan CH3COOH 1% (v/v) dan diaduk selama 24 jam, ditambahkan silika gel terimobilisasi EDTA-Ag hasil karakterisasi pada