Pengaruh tekanan dan rasio katalis pada transesterfikasi Xanthan Gum dengan vinyl laurate dalam media CO2 bertekanan

Abstract

Plastik memiliki peran sebagai penunjang kebutuhan masyarakat yang mengakibatkan penggunaan plastik semakin meningkat setiap tahunnya. Namun, penggunaan plastik menimbulkan beberapa permasalahan seperti pencemaran lingkungan dan menyebabkan menipisnya persediaan minyak bumi (non renewable) yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik. Oleh karena itu, diperlukan sumber alternatif lain untuk bahan baku pembuatan plastik yang bersifat mudah terurai di alam (biodegradable). Xanthan gum dipilih karena merupakan bahan yang renewable dan memiliki potensi untuk dimanfaatkan menjadi plastik biodegradable, namun xanthan gum memiliki beberapa kekurangan, seperti sifat tidak tahan air (hidrofilik) dan kekuatan mekanik yang masih rendah (rapuh). Sehingga, diperlukan modifikasi yang sesuai, baik secara fisika maupun kimia untuk memperbaiki sifat – sifat tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan reaksi transesterifikasi xanthan gum dengan vinyl laurate dalam media CO2 bertekanan. Reaksi ini berlangsung dengan variasi tekanan reaksi (80; 100; 120 bar) dan variasi rasio katalis K2CO3 (0,05; 0,1; 0,3 mol/mol XGU) pada temperatur reaksi 140 oC dengan waktu reaksi selama 6 jam. Produk yang dihasilkan akan diamati pengaruhnya terhadap nilai Derajat Substitusi (DS). Derajat substitusi merupakan jumlah gugus laurat yang menggantikan gugus hidroksil pada xanthan gum. Karakterisasi produk xanthan laurat dilakukan dengan serangkaian analisis, seperti analisis nilai DS dengan metode titrasi hidrolisis, analisis instrumen sebagai berikut analisis FTIR, SEM, XRD, dan TGA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan tekanan reaksi memiliki pengaruh yang signifikan terhadap peningkatan nilai DS, sedangkan rasio katalis tidak menunjukkan pengaruh yang signifikan pada peningkatan nilai DS. Produk xanthan laurat dengan variasi tekanan reaksi 120 bar dan rasio katalis 0,3 mol/mol XGU menghasilkan nilai DS paling besar, yaitu sebesar 7,09. Berdasarkan hasil analisis FTIR, terlihat adanya senyawa baru yaitu penambahan gugus C = O. Berdasarkan hasil analisis SEM dan TGA, terjadi perubahan morfologi produk menjadi lebih besar dan beraglomerasi, serta kestabilan termal pada xanthan laurat meningkat seiring dengan peningkatan nilai DS. Namun, hasil analisis XRD tidak menunjukkan adanya perubahan pada sifat kristalin, sehingga xanthan laurat masih bersifat amorf. Berdasarkan hasil karakterisasi sampel, dapat dikatakan bahwa reaksi transesterifikasi xanthan gum menggunakan vinyl laurate dengan media CO2 bertekanan berhasil dilakukan.