Sintesis pati ikatan silang dengan reaksi diels-alder

Abstract

Plastik merupakan salah satu bahan pengemas yang cukup banyak digunakan di seluruh dunia. Akan tetapi, plastik memiliki sifat yang sulit terdegradasi sehingga penggunaan plastik yang berlebihan berpotensi untuk mengakibatkan pencemaran lingkungan. Untuk mencegah peningkatan pencemaran lingkungan akibat sampah plastik, berbagai penelitian pun dilakukan untuk menghasilkan plastik yang bersifat biodegradable. Bahan baku yang dapat digunakan untuk menghasilkan plastik yang bersifat biodegradable adalah pati sagu. Namun pati memiliki beberapa sifat negatif yang tidak cocok untuk menghasilkan plastik, sehingga diperlukan adanya modifikasi kimia terhadap pati untuk menghasilkan produk pati yang mampu menjadi bahan baku dari plastik biodegradable. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan plastik yang bersifat biodegradable dan thermal reversible dengan melakukan reaksi Diels-Alder pada pati sagu. Penelitian terbagi menjadi dua tahap reaksi, tahap pertama merupakan reaksi transesterifikasi untuk meneliti pengaruh konsentrasi methyl 2-furoate sebagai reagen, serta temperatur operasi terhadap reaksi transesterifikasi antara pati sagu dengan methyl 2-furoate pada nilai degree of substitution (DS) yang dihasilkan. Tahap kedua merupakan reaksi cross-linking dengan mekanisme Diels-Alder yang bertujuan untuk meneliti pengaruh temperature annealing terhadap sifat mekanik dari pati dalam reaksi Diels-Alder. Variabel yang diuji pada percobaan ini dibedakan baik tahap transesterifikasi maupun pada tahap reaksi cross-linking. Pada tahap transesterifikasi, konsentrasi dari reagen berupa methyl 2-furoate yang digunakan memiliki variasi sebesar 1; 2; dan 4 mol/mol AGU. Selain itu, temperatur operasi dari reaksi esterifikasi dilakukan pada temperatur 100oC dan 120oC. Pada tahap reaksi cross-linking, variabel yang divariasikan yaitu temperatur annealing sebesar 50 oC ; 70oC ; dan 150 oC. Produk pati yang dihasilkan kemudian mengalami serangkaian uji yang meliputi analisis nilai degree of substitution menggunakan metode titrasi, analisis gugus pada produk transesterifikasi dan Diels-Alder dengan FTIR dan SEM, analisis kestabilan termal dengan TGA. Melalui penelitian yang dilakukan, nilai DS tertinggi yaitu 0,6068 diperoleh dari produk pati ester dengan variasi konsentrasi methyl 2-furoate sebesar 4 mol/AGU dan temperatur operasi sebesar 120 oC. Produk pati ester tersebut kemudian menghasilkan nilai %solubility terendah pada temperatur annealing 70 oC dan menunjukkan sifat thermoreversible yang ditandai dengan terjadinya peristiwa retro Diels-Alder pada temperatur annealing 150 oC. Selain itu, analisis melalui analisa FTIR, SEM, dan TGA menunjukkan adanya perubahan sifat mekanik dan termal dari produk pati yang dimodifikasi.