STUDI AWAL PEMBUATAN BIODEGRADABLE PLASTIC DARI HASIL ESTERIFIKASI GELATIN DAN ALKOHOL RANTAI PANJANG

Abstract

Plastic is a common product used in everyday life. Conventional plastic is usually a synthetic polymer from petroleum raw material which hard to degrade in the environment.  The use of high amount of plastic causes more environmental contamination such as the reduction of water quality and the infertility of soil. The reduction of the petroleum reserves and the increase of the plastic waste which is hardly degraded in soil encourage the experiment about the making of plastic from the natural resources which has the same characteristic as the conventional plastic but can be easy to degrade by the soil. The plastic is synthesized the esterification of protein and alcohol. Protein is a component which can be easily obtained and degraded by the soil.

The aim of this research is to determine the effect of the volume of water, the ratio of alcohol to protein, and the reaction temperature including the interaction between the ratio alcohol to protein and the reaction temperature on the degree of esterification of the product. In the experiment, the gelatin and cetyl alcohol was reacted with HCl as the catalyst for 16 hours. The reaction temperatures were 80 and 100 ^oC and the ratios of alcohol to protein were 3:1 and 5:1. From this research, the degree of esterification of the product obtained is between 0.088 – 0.1736 gram/gram. The conclusion of this research is that increase in water volume used with result in the increase on degree of esterification of the product at 80 ^oC. The degree of esterification will decrease if the ratio of alcohol to protein is increased at 80 ^oC. The degree of esterification is directly not affected by the reaction temperature. The highest degree of esterification is 0.17362 gram/gram and was obtained by used 400 mL of water, the alcohol:protein ratio was 3:1, and temperature at 80 ^oC.

Plastik adalah barang umum yang sudah dikenal dan dipakai oleh masyarakat. Plastik yang beredar di pasaran saat ini merupakan polimer sintetik yang terbuat dari minyak bumi yang sulit untuk terurai di alam. Akibatnya semakin banyak penggunaan plastik, akan meningkatkan pencemaran lingkungan seperti penurunan kualitas air dan tanah menjadi tidak subur. Menipisnya jumlah minyak bumi serta munculnya masalah sampah plastik yang tidak mudah didegradasi oleh tanah mendorong dilakukannya penelitian mengenai pembuatan plastik dari sumber daya alam dengan sifat-sifat yang hampir menyerupai plastik konvensional namun dapat terdegradasi oleh tanah. Plastik yang dihasilkan berasal dari reaksi esterifikasi protein dengan alkohol. Protein merupakan senyawa yang mudah terurai oleh tanah dan mudah diperoleh.

Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan pengaruh volume air, rasio jumlah alkohol terhadap protein, dan temperatur reaksi serta interaksinya terhadap pembuatan biodegradable plastic. Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan masukan dan informasi volume air, rasio alcohol terhadap protein, dan temperatur reaksi yang diperlukan pada pembuatan biodegradable plastic dari protein dan alkohol rantai panjang sehingga dapat meningkatkan pendayagunaan sumber daya alam dan dapat mendukung industri lainnya. Metoda penelitian yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari dua tahap yaitu perlakuan awal dan percobaan utama. Pada perlakuan awal, protein akan dianalisis dengan menggunakan alat moisture analyzer agar diperoleh nilai kadar airnya. Pada percobaan utama akan dilakukan reaksi antara protein dan alkohol dengan katalis HCl. Waktu reaksi yang diperlukan untuk masing-masing percobaan adalah 16 jam. Reaktan yang digunakan cetyl alkohol dan gelatin. Temperatur reaksi divariasikan pada temperatur 80 ^oC dan 100 ^oC dan perbandingan alkohol terhadap protein divariasikan menjadi dua yaitu 3:1 dan 5:1. Melalui penelitian ini, diperoleh hasil berupa derajat esterifikasi pada rentang 0.088-0.1736 gram/gram. Kesimpulan yang dapat diambil adalah pada suhu 80 ^oC, semakin banyak volume air yang digunakan maka akan semakin besar derajat esterifikasinya. Pada suhu 80 ^oC, derajat esterifikasi akan semakin kecil jika rasio alkohol:protein semakin besar. Derajat esterifikasi tidak dipengaruhi oleh temperatur secara langsung. Derajat esterifikasi paling tinggi diperoleh dari penelitian menggunakan 400 mL air, rasio protein:alkohol 1:3, dan temperatur 80 ^oC.