Pengaruh reagen vinyl laurat, metil laurat, dan metil miristat serta katalis K2CO3, Na2CO3, dan CH3COONa pada transesterifikasi xantan gum dalam media superkritik CO2

Abstract

Plastik merupakan produk yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai pengemas karena sifatnya yang elastis, transparan, ringan, tidak mudah pecah dan tahan air. Penggunaan plastik yang bersifat tidak biodegradable dapat menimbulkan beberapa dampak negatif seperti pencemaran lingkungan dan persediaan minyak bumi sebagai bahan baku pembuatan plastik yang semakin sedikit. Maka dari itu, diperlukan alternatif pengganti plastik yaitu bioplastik yang terbuat dari bahan alami yang lebih mudah terurai di lingkungan (biodegradable). Salah satu bahan alami yang dapat digunakan sebagai bahan baku bioplastik yaitu polisakarida misalnya seperti xanthan gum. Penggunaan polisakarida seperti xanthan gum sebagai bahan baku bioplastik memiliki beberapa kekurangan seperti sifatnya yang hidrofilik dan kekuatan mekaniknya yang cenderung masih rendah. Oleh karena itu, xanthan gum perlu dimodifikasi untuk memperbaiki sifat-sifat tersebut. Penelitian ini berfokus pada transesterifikasi xanthan gum dengan reagen berupa ester asam lemak dalam media superkritik CO2 sebagai pelarut. Reaksi transesterifikasi ini berlangsung selama 2 jam pada kondisi operasi 140℃ dan 120 bar. Variasi percobaan yang dilakukan pada penelitian ini yaitu jenis reagen ester asam lemak (vinyl laurat, metil laurat, dan metil miristat) dan jenis katalis yang digunakan (K2CO3, CH3COONa, dan Na2CO3). Respon/parameter yang diamati dari penelitian ini adalah nilai derajat substitusi (DS) dan sifat/karakteristik dari produk hasil reaksi. Dari penelitian ini, diharapkan produk hasil reaksi memiliki nilai DS yang tinggi sehingga produk memiliki sifat hidrofobik dan kestabilan termal yang lebih baik. Produk hasil reaksi dianalisis dengan metode kuantitatif (analisis DS dengan titrasi hidrolisis) dan kualitatif (analisis dengan FTIR, TGA, dan SEM). Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan bahwa reagen vinyl laurat menghasilkan nilai DS produk paling besar dan katalis K2CO3 juga memberikan nilai DS produk yang paling besar. Xanthan ester dengan variasi reagen vinyl laurat dan katalis K2CO3 menghasilkan nilai DS produk paling besar, yaitu 1,20. Berdasarkan hasil analisis FTIR, muncul gugus C=O dan terjadi pengurangan gugus O-H yang menunjukkan terjadinya reaksi transesterifikasi. Produk xanthan ester yang dihasilkan mengalami perubahan ukuran menjadi lebih besar dan jarak antar partikelnya lebih dekat berdasarkan hasil analisis SEM. Selain itu, produk xanthan ester mengalami peningkatan sifat kestabilan termal seiring dengan peningkatan nilai DS yang ditunjukkan melalui peningkatan temperature degradasinya.