REVIEW JURNAL PENELITIAN KIMIA POLIMER Sebuah Studi Eksperimenta dan Simuasi Ads!rpsi Asam "umat !eh Amina Nan!seu!sa Term!di#ikasi
Oleh; 1. Zulfatu aturrohmaniah iah 2. Novin Mirotin
(121810301077) (121810301079)
JURUSAN KIMIA $AKULTAS MATEMATIKA %AN ILMU PEN&ETA"UAN ALAM UNIVERSITAS JEM'ER ()*+
Abstrak
Tujuan ari !enelitian ini aalah untu" men#evalua$i a$or!$i a$am humat (%&) oleh amina'nano$e amina'nano$elulo$ lulo$aa termoifi"a termoifi"a$i. $i. aa aaln*a+ aaln*a+ nano$elulo nano$elulo$a $a i$inte$i$ i$inte$i$ oleh oleh hiroli hiroli$i$ $i$ a$am+ a$am+ an "emui "emuian an imoi imoifi" fi"a$i a$i oleh oleh N' (2'ami (2'aminoe noetil) til) '3' amino!ro!i amino!ro!ilmeth* lmeth*limet limetho,* ho,*$ilane. $ilane. aa lan#"ah lan#"ah -eri"utn*a+ -eri"utn*a+ %& an amina' nano$elulo$ nano$elulo$aa termoifi"a$ termoifi"a$ii iin"u-a$i iin"u-a$i !aa "oni$i "oni$i *an# -er-ea (!%+ a"tu in"u-a in"u-a$i+ $i+ $uhu+ $uhu+ an "on$ent "on$entra$i ra$i). ). elanj elanjutn utn*a *a++ "ami "ami men##u men##una" na"an an mole"u mole"ull inami$ (M/) $imula$i untu" !en#amatan a$or!$i !aa $"ala mole"ul. ntu" tujuan tujuan ini+ ini+ %& an amina'n amina'nano ano$elu $elulo$a lo$a termoi termoifi" fi"a$i a$i i$u$u i$u$un n oleh oleh $oftar $oftaree %*!er %*!erh hem em (%*!e (%*!eru ru-e -e++ n+ n+ &) &)++ an an ima ima$u $u"" ""an an "e alam alam &$ala $ala!h !h /e$i#ner $oftare 1.8.49. etelah "e$etim-an#an tera!ai+ intera"$i i$imula$i"an untu" 1.000 !$. &"hirn*a+ !arameter *an# -er-ea $e!erti ener#i intera"$i+ ener#i !oten$ial+ an root'mean'$5uare (6M/) teru"ur. enelitian ini menunju""an -aha a$or!$i %& ter#antun# !aa !%+ tem!erature+ o$i$ an a"tu. era$ar"an ha$il $imula$i+ ener#i intera"$i -er"uran#+ teta!i ener#i !oten$ial an 6M/ menin#"at !aa taha! a"hir ari $imula$i+ *an# menunju""an a$or!$i %&. enuli$ men*aran"an amina nano$elulo$a termoifi"a$i ia!li"a$i"an untu" men#hilan#"an %& alam air lim-ah. Kata Kata Ku Kun, n,ii &$am huma humat+ t+ &$or $or!$ !$i+ i+ &mina mina'n 'nan ano$ o$el elul ulo$ o$aa en#amatan+ imula$i+ &ir lim-ah
termo termoi ifi fi"a "a$i+ $i+
Abstrak
Tujuan ari !enelitian ini aalah untu" men#evalua$i a$or!$i a$am humat (%&) oleh amina'nano$e amina'nano$elulo$ lulo$aa termoifi"a termoifi"a$i. $i. aa aaln*a+ aaln*a+ nano$elulo nano$elulo$a $a i$inte$i$ i$inte$i$ oleh oleh hiroli hiroli$i$ $i$ a$am+ a$am+ an "emui "emuian an imoi imoifi" fi"a$i a$i oleh oleh N' (2'ami (2'aminoe noetil) til) '3' amino!ro!i amino!ro!ilmeth* lmeth*limet limetho,* ho,*$ilane. $ilane. aa lan#"ah lan#"ah -eri"utn*a+ -eri"utn*a+ %& an amina' nano$elulo$ nano$elulo$aa termoifi"a$ termoifi"a$ii iin"u-a$i iin"u-a$i !aa "oni$i "oni$i *an# -er-ea (!%+ a"tu in"u-a in"u-a$i+ $i+ $uhu+ $uhu+ an "on$ent "on$entra$i ra$i). ). elanj elanjutn utn*a *a++ "ami "ami men##u men##una" na"an an mole"u mole"ull inami$ (M/) $imula$i untu" !en#amatan a$or!$i !aa $"ala mole"ul. ntu" tujuan tujuan ini+ ini+ %& an amina'n amina'nano ano$elu $elulo$a lo$a termoi termoifi" fi"a$i a$i i$u$u i$u$un n oleh oleh $oftar $oftaree %*!er %*!erh hem em (%*!e (%*!eru ru-e -e++ n+ n+ &) &)++ an an ima ima$u $u"" ""an an "e alam alam &$ala $ala!h !h /e$i#ner $oftare 1.8.49. etelah "e$etim-an#an tera!ai+ intera"$i i$imula$i"an untu" 1.000 !$. &"hirn*a+ !arameter *an# -er-ea $e!erti ener#i intera"$i+ ener#i !oten$ial+ an root'mean'$5uare (6M/) teru"ur. enelitian ini menunju""an -aha a$or!$i %& ter#antun# !aa !%+ tem!erature+ o$i$ an a"tu. era$ar"an ha$il $imula$i+ ener#i intera"$i -er"uran#+ teta!i ener#i !oten$ial an 6M/ menin#"at !aa taha! a"hir ari $imula$i+ *an# menunju""an a$or!$i %&. enuli$ men*aran"an amina nano$elulo$a termoifi"a$i ia!li"a$i"an untu" men#hilan#"an %& alam air lim-ah. Kata Kata Ku Kun, n,ii &$am huma humat+ t+ &$or $or!$ !$i+ i+ &mina mina'n 'nan ano$ o$el elul ulo$ o$aa en#amatan+ imula$i+ &ir lim-ah
termo termoi ifi fi"a "a$i+ $i+
'A' *- PEN%A"ULUAN *-* Latar 'eakan.
im-ah aalah $e-uah !erma$alahan *an# a"an $elalu menjai momo" alam era moern $e!erti $aat ini. im-ah -er$um-er ari a"tivita$ manu$ia+ -ai" trai$ional mau!un inu$tri. &ir meru!a"an $alah $atu "e-utuhan utama alam "elan# "elan#$un $un#an #an hiu! hiu! ma"hlu ma"hlu" " hiu!. hiu!. im-ah im-ah *an# *an# mema$u" mema$u"ii !eraira !erairan n a!at a!at menjai $e-uah anaman -a#i "ehiu!an+ *aitu a!at menurun"an "ualita$ air an a!at a!at mem! mem!en en#ar #aruh uhii "e$eh "e$ehat atan an ma"h ma"hlu lu" " hiu hiu!. !. ala alah h $atu $atu !olu !oluta tan n *an# *an# -er-aha*a aalah $en*aa humat. en*aa humat i-entu" oleh e"om!o$i$i tum-uhan an -ioma$$a hean. en*aa humat alam $tru"tur "imian*a memili"i "eran#"a unit aromati" an #u#u$'#u#u$ fun#$ional *an# -er-ea (mi$aln*a "ar-o"$il+ fenoli"+ hiro"$il+ an an 5uin 5uinin in). ). en* en*aa aa huma humatt a!at a!at men* men*e-a e-a-" -"an an ma$al ma$alah ah lin# lin#"u "un# n#an an an an "e$ehatan+ *aitu a!at men*e-a-"an air menjai -erarna an -era$a *an# tia" ena"+ #u#u$ a"tif *an# imili"i $en*aa humat a!at men#i"at lo#am -erat an !e$ti$ia *an# "emuian men#ha$il"an :at -eraun *an# -aru+ a!at -erea"$i en#an en#an "lorin "lorin an mem-entu" mem-entu" $en*aa *an# -er!oten$i "ar$ino#eni" "ar$ino#eni" (mi$aln*a (mi$aln*a trihalometan trihalometana)+ a)+ an a!at men#uran#i men#uran#i laju a$or!$i a$or!$i an "a!a$ita$ "a!a$ita$ "e$eim-an#an "e$eim-an#an $en*aa lainn*a. Menurut a:raf$han (2012)+ telah i!elajari -e-era!a te"ni" *an# a!at ila"u"an untu" men#hilan#"an &$am %umat (%&) *aitu !ertu"aran ion+ ion+ !en*er !en*era!a a!an+ n+ rever$ rever$ o$mo$i o$mo$i$+ $+ ultrafi ultrafiltr ltra$i+ a$i+ flota$i flota$i++ -io'fl -io'flo"u o"ula$i la$i++ ele"tr ele"tro' o' "oa#ula$i an o"$ia$i "imia. an*a" !eneliti *an# $uah mela"u"an $tui men#enai a$or!$i alam !en#hilan#an a$am humat (%&)
ari air lim-ah+ *aitu men##una"an -ahan
"ar-on a"tif+ mineral+ montmorillonite+ :eolit+ an a$or-en lainn*a. &$or!$i %& i!en#aruhi oleh -e-era!a !arameter+ $e!erti !%+ "aar #aram+ u"uran !arti"el+ -erat mole"ul %&+ "on$entra$i aal %& an a$or-en+ a"tu in"u-a$i+ an $uhu. %& memili"i #u#u$ fun#$ional *an# -er#am+ an $etia! #u#u$ #un$ional memili"i "ara"t "ara"teri$ eri$ti" ti" *an# *an# -er-e -er-eaa (mi$aln (mi$aln*a *a ele"tro ele"tro$ta $tati"+ ti"+ hiro# hiro#en en -an+ -an+ "e"uat "e"uatan an hirofo-i" hirofo-i"++ ll)+ $ehin##a $ehin##a me"ani$me me"ani$me a$or!$in* a$or!$in*aa ju#a -er-ea'-e -er-ea'-ea. a. Me$"i!un Me$"i!un
a$or-en *an# telah i$e-ut"an i ata$ $uah ian##a! -ai" alam men#a$o!$i+ teta!i tim-ul -e-era!a ma$alah *an# iamati. Mi$aln*a "ar-on a"tif *an# tia" oo" i#una"an untu" %& *an# memili"i -erat mole"ul tin##i (Mou$$avi et al. 2011). /i $i$i lain+ :eolit an montmorillonite memili"i lo#am -erat o"$ia *an# a!at le!a$ $elama !ro$e$ a$or!$i. o#am -erat o"$ia memili"i to"$i$ita$ an a!at mele!a$"an ion -eraun (inet al 2011;.
"a!a$ita$
a$or!$i
ter$e-ut
!aa
"oni$i
*an#
-er-ea.
Nano$elulo$a i!ilih $e-a#ai a$or-en "arena -ahan ini alami+ murah+ an tia" -eraun. ntu" menin#"at"an "emanjurann*a+ nano$elulo$a imoifi"a$i en#an #u#u$ amina+ untu" -erintera"$i en#an #u#u$'#u#u$ "ar-o"$il ari %&. *-( Tu/uan Peneitian
Tujuan ari !enelitian ini *aitu untu" men#evalua$i a$or-$i a$am humat (%&) oleh amina'nano$elulo$a termoifi"a$i+ $ehin##a ihara!"an nantin*a a$or-en amina'nano$elulo$a termoifi"a$i ini a!at ia!li"a$i"an alam !enan#anan air lim-ah. *-0 Pentin.n1a Peneitian
enti#n*a ila"u"an !enelitian ini ihara!"an a$or-en *an# telah i-uat a!at en#an te!at men*ele$ai"an ma$alah lin#"un#an ter$e-ut $eara ma"$imal+ $e!erti !enan#anan lim-ah -ai" lim-ah inu$tri mau!un lim-ah rumah tan##a.
'A' (- TINJAUAN PUSTAKA (-* Sintesis Nan!seu!sa
elulo$a meru!a"an !olimer alam *an# "e-eraaann*a $an#at melim!ah *aitu $e"itar 1+= , 10 12 ton ari total !rou"$i -ioma$$a !aa $etia! tahunn*a. elulo$a teriri ari i"tan #li"o$ia (1+>) *an# ter$u$un alam $uatu rantai luru$+ i mana '1 -eri"atan en#an '> !aa monomer #lu"o$a *an# -eri"utn*a. elulo$a meru!a"an !olimer "ar-ohirat *an# ter$u$un ata$ ?'/
-erlim!ah ialam+ a!at i!er-aruhi+ muah terurai+ an ju#a to"$i".
eri"ut #am-ar $tru"tur $elulo$a
(Moon+ et al .+ 2011). arti"el nano$elulo$a meru!a"an material jeni$ -aru ari $elulo$a *an# itanai en#an aan*a !enin#"atan "ri$talinita$+ a$!e" ra$io+ luar !ermu"aan+ an !enin#"atan "emam!uan i$!er$e $erta -ioe#raa$i. &an*a "emam!uan ter$e-ut+ !arti"el nano$elulo$a a!at i#una"an $e-a#ai filter !en#uat !olimer+ aitif untu" !rou"'!rou" -ioe#raa-le+ !en#uat mem-rane+ !en#ental untu" i$!er$e+ an meia !em-aa o-at $erta im!lant (oelovih+ 2012). Nano$elulo$a meru!a"an $elulo$a *an# memili"i u"uran iameter alam nanometer (2'20 nm) an !anjan#n*a antara ratu$an $ama!i ri-uan nanometer (&:ereo+ et al .+ 2009).
Tera!at -e-era!a metoe untu" $inte$i$ nano$elulo$a+ iantarann*a *aitu metoe me"ani"+ "imia an -iolo#i$; (-*-* Met!de Mekanik
i+ et al . + (2012) men##una"an metoe me"ani" untu" men$inte$i$ nano$elulo$a en#an ara ultra$oni"a$i. /a*a ultra$oni"a$i *an# i#una"an !aa $aat $inte$i$ nano$elulo$a *aitu $e-e$ar 1=00 att+ an nano$elulo$a *an# iha$il"an *aitu -eru"uran =0'2=0 , 10 '20 nm. /alam !enelitiann*a+ i et al .+ (2012) men#un#"a!"an -aha "eti"a ura$i a"tu !ro$e$ ultra$oni"a$i itam-ah"an+ ma"a terjai !enurunan u"uran ari nano$elulo$a *an# iha$il"an. i et al .+ (2012) ju#a men##una"an metoe *an# $ama en#an men##una"an te"anan tin##i *aitu >0'1>0 Ma *an# ila"u"an $e-an*a" =0 "ali !ero-aan an nano$elulo$a *an# iha$il"an memili"i iameter 10'20 nm.
(-*-( Met!de Kimia
Metoe $inte$i$ nano$elulo$a $eara "imia+ meli!uti; metoe a$am+ organosolv+ !elarut al"ali+ o"$ia$i+ an airan ioni".
2.1.2.1 Metoe &$am %iroli$i$ $elulo$a *an# umum i#una"an aalah en#an men##una"an a$am "uat. &$am "uat a!at men#hilan#"an -a#ian amorf ari $uatu rantai $elulo$a $ehin##a i$ola$i !aa -a#ian "ri$talin $elulo$a a!at ila"u"an ($in+ 2010). Me"ani$me hiroli$i$ $elulo$a en#an a$am "uat itunju""an !aa #am-ar -eri"ut
e-era!a !eneliti telah mela"u"an e"$!erimen $inte$i$ nano$elulo$a men##una"an metoe hiroli$i$ a$am. oelovih (2012) men##una"an metoe hiroli$i$ en#an a$am "uat+ *aitu a$am $ulfat (%2O>). /ari -er-a#ai varia$i $uhu rea"$i an ra$io a$am terhaa! $elulo$a+ nano$elulo$a *an# iha$il"an -eru"uran 1=0'200 , 10 '20 nm. Zhou (2012) men##una"an metoe hiroli$i$ en#an a$am "uat+ *aitu a$am $ulfat (%2O>) 4>A-erat. aa $uhu rea"$i >= o en#an !en#au"an =00 r!m $elama 120 menit+ nano$elulo$a *an# iha$il"an -eru"uran 11=B3= nm. ae#ifar+ et al .+ (2011) men##una"an metoe hiroli$i$ en#an a$am "uat+ *aitu a$am -romia (%r) 2.=M. aa $uhu rea"$i 80
$elama 3 jam+ nano$elulo$a *an# iha$il"an -eru"uran 100'>00 , 7 '8 nm. ritov+ et al .+ (2012) men##una"an metoe hiroli$i$ a$am en#an a$am "uat+ *aitu a$am $ulfat 4>A-erat. Nano$elulo$a *an# iha$il"an -eru"uran 100'130 , = '8 nm. e-elum hiroli$i$+ taha! !re!ara$i ila"u"an en#an merenam $erat -am-u alam 2A wCw larutan NaO% !aa 90D $elama em!at jam an bleaching !aa 80o $elama ti#a jam men##una"an aqueous chlorite. elanjutn*a+ pulp *an# telah i'bleaching ihiroli$i$ men##una"an a$am $ulfat 4>A-erat en#an
-er-a#ai !arameter rea"$i+ $e!erti ra$io a$am terhaa! $elulo$a+ $uhu an a"tu hiroli$i$. %al ter$e-ut i-u"ti"an en#an #am-ar -eri"ut
(a)
(-)
. &nali$i$ EM ari Nano$elulo$a men##una"an metoe hiroli$i$ a$am (a) oelovih (2012) an (-) Zhou (2012)
(a)
(-)
&$am'a$am "uat *an# i#una"an alam hiroli$i$ a$am meman# oo" alam $inte$i$ nano$elulo$a. Namun+ a$am'a$am "uat ju#a memili"i am!a" ne#atif+ $e!erti -eraun+ -er-aha*a+ an "oro$if. &$am'a$am ju#a $an#at "oro$if terhaa! rea"tor an alam !enan#anann*a !un haru$ e"$tra hati'hati. %al ter$e-ut menjai"an metoe a$am meru!a"an !ilihan *an# mahal. e-a#ai tam-ahan+ lim-ah a$am'a$am "uat haru$ i!ro$e$ terle-ih ahulu untu" mem-uat !ro$e$ *an# e"onomi$ an ramah lin#"un#an. Efe" ari !er-eaan jeni$ a$am+ !%+ $uhu rea"$i+ an a"tu rea"$i terhaa! $um-er $elulo$a meru!a"an hal *an#
!entin# untu" mema"$imal"an moifi"a$i muatan !ermu"aan !aa $elulo$a *an# iin#in"an. 2.1.2.2 Organosolv elarut *an# -ia$a i#una"an untu" organosolv aalah al"ohol en#an titi" iih renah $e!erti metanol+ etanol+ a$eton+ etilen #li"ol+ an etil a$etat. on O% ' ari !elarut al"ohol a"an men*eran# i"atan a$am'e$ter ari $en*aa li#nin' hemi$elulo$a (Zhao+ et al .+ 2009). Fan#+ et al .+ (2011) men$inte$i$ nano$elulo$a en#an am!uran air an !elarut or#ani" alam "oni$i hirotermal. Nano$elulo$a *an# iha$il"an -eriameter 3'= nm. Metoe organosolv untu" $aat ini tia" la*a" untu" i#una"an. ro$e$ treatment metoe ini ter-ilan# rumit+ an "on$um$i ener#i untu" $eluruh !ro$e$ *an# u"u! -e$ar (Zhen#+ et al .+ 2009). Metoe organosolv ju#a -er$ifat "uran# ramah lin#"un#an. 2.1.2.3 Metoe elarut &l"ali Metoe !elarut al"ali -ia$an*a iim!lementa$i"an $etelah treatment en#an metoe hiroli$i$ en#an a$am untu" men#hilan#"an hemi$elulo$a ari material li#no$elulo$a (anhe$+ et al .+ 2011). Metoe !elarut al"ali memili"i -e-era!a "elemahan. elain har#a -ahan "imian*a *an# mahal+ !emutu$an $tru"tur li#nin men#arah !aa !emeahan i"atan #li"o$ii"n*a. ehin##a+ li#nin tia" a!at -er!eran $e-a#ai la!i$an !elinun# terhaa! $elulo$a !aa $aat !ro$e$ !elarutan an $elulo$a *an# ia!at aalah monomoern*a (#lu"o$a). ni *an# men*e-a-"an metoe !elarut al"ali rentan terhaa! $inte$i$ nano$elulo$a. 2.1.2.> Metoe O"$ia$i Metoe o"$ia$i -ia$an*a i#una"an untu" menin#"at"an "inerja ari metoe !elarut al"ali. aa "oni$i !% G12 !elarut a"an mereu"$i rai"al $u!er o"$ia ('O2.) imana inin aromati" ari li#nin an $e-a#ian ari !olimer hemi$elulo$a a"an ter$eran# menjai $en*aa a$am "ar-o"$ilat (anhe$+ et al .+ 2011). Metoe o"$ia$i $uah mulai jaran# i#una"an "arena har#a -ahan "imia *an# i-utuh"an u"u! mahal. Metoe o"$ia$i -i$a -e"erja o!timum a!a-ila i#a-un#"an en#an metoe !elarut al"ali $e-elum treatment *an# men*e-a-"an taha!an !ro$e$ menjai !anjan# $ehin##a "uran# efi$ien an e"onomi$.
2.1.2.= Metoe airan oni" en##unaan airan ioni" $e-a#ai !elarut $elulo$a tern*ata memili"i "emam!uan melarut"an *an# -er-ea'-ea+ ter#antun# !aa u"uran an !olarita$ ari anion *an# i#una"an an ju#a ter#antun# !aa "ation *an# i#una"an. emahn*a intera"$i oulom- antara "ation'anion+ anion a"an le-ih muah memutu$"an i"atan hiro#en *an# terjai antar mole"ul $elulo$a. ehin##a+ !ro$e$ !elarutan $elulo$a a"an le-ih e!at an a!at melarut"an $elulo$a en#an "on$entra$i *an# le-ih tin##i. Me"ani$me *an# terjai aalah !emutu$an i"atan hiro#en intramole"ular. ehin##a+ airan ioni" terma$u" "e alam "ate#ori !elarut $elulo$a non'erivati$a$i. era$ar"an !enelitian *an# telah ila"u"an+ anion l' mam!u melarut"an $elulo$a le-ih -an*a" i-anin#"an en#an anion lainn*a (atlo$"i+ et al .+ 2002). airan ioni" *an# i#una"an a"an men##an##u intera"$i i"atan hiro#en intermole"ul $elulo$a. Hation a"an men*eran# atom O ari #u#u$ IO% $ean#"an anion a"an men*eran# atom h*ro#en ari #u#u$ IO% (i+ et al.+ 2012). (-*-0 Met!de 'i!!.is 2En3imatis4
Melalui
metoe
en:imati$+
nano$elulo$a
a!at
i!eroleh
melalui
!emoton#an *an# $!e$ifi" !aa -a#ian amorf $uatu rantai $elulo$a. Melalui !ro$e$ top'down+ metoe en:imati$ a!at men#ha$il"an nano$elulo$a *an# -er#una $e-a#ai "om!onen !en#uat alam !re!ara$i ari !olimer nano"om!o$it untu" a!li"a$i !erforma tin##i (
(-( Pen.ertian Asam "umat
&$am %umat aalah :at or#ani" *an# memili"i $tru"tur mole"ul "om!le"$ en#an -erat mole"ul tin##i (ma"romole"ul atau !olimer or#ani") *an# men#anun# #u#u$ a"tif. &$am humat meru!a"an -ahan ma"romole"ul !oliele"trolit *an# memili"i #u#u$ fun#$ional $e!ert IOO%+'O% fenolat mau!un IO% al"oholat+ $ehin##a a$am humat memili"i !eluan# untu" -eri"atan en#an ion lo#am "arena #u#u$ ini a!at men#alami e!rotona$i !aa !% *an# relatif tin##i (ift et all+ 1989). &$am humu$ (humi ai) aalah $e-uah $u-$tan$i *an# memili"i $tru"tur *an# "om!le"$ en#an -erat mole"ul 1=00. eara !ra"ti$ tia" larut ( insoluble) atau men#ena! en#an a$am teta!i larut ( soluble) en#an -a$a. tru"tur "imia humi ai memili"i -an*a" #u#u$ fun#$ional antara lain
1. an Tan+ 2003). /e!rotina$i #u#u$ I #u#u$ fun#$ional a$am humat a"an menurun"an "emam!uan !em-entu"an i"atan h*ro#en+ -ai" antar mole"ul mau!un $e$ama mole"ul an menin#"at"an jumlah ne#ative #u#u$ fun#$ional a$am humat+ $ehin##a a"an menin#"at"an #a*a tola" menola" antar #u#u$ alam mole"ul a$am humat. en#aruh ter$e-ut a"an men*e-a-"an !ermu"aan !arti"el I !arti"el "oloi a$am humat -ermuatan ne#ative an menjai le-ih ter-u"a $erta -er-entu" linier en#an menin#"atn*a !%. alah $atu fa"tor *an# mem!en#aruhi "elarutan a$am humat aalah !%+ *an# le-ih lanjut a"an mem!en#aruhi i$o$ia$i #u#u$ *an# -er$ifat a$am !aa a$am humat (&lanin+ "".+ 200=). &$am %umat ialam ter-entu" melalui !ro$e$ fi$i"a+ "imia+ an -iolo#i ari -ahan'-ahan *an# -era$al ari tum-uhan mau!un hean melalui !ro$e$ humifi"a$i. Oleh "arena $tru"turn*a teriri ari am!uran $en*aa or#ani" alifati" an aromati" (iantaran*a itunju""an en#an aan*a #u#u$ a"tif a$am "ar-o"$ilat an 5uinoi)+ ma"a &$am %umat memili"i "emam!uan untu" men$timula$i an men#a"tif"an !ro$e$ -iolo#i an fi$iolo#i !aa or#ani$me hiu! ialam tanah. &$am humat meru!a"an ma"romole"ul or#ani" *an# -er!eran alam tran$!ort+ -ioavaila-ilita$+ an a!at men#i"at -e-era!a lo#am -erat. &$am
humat a!at teri"at en#an ion lo#am+ $e!erti &l3K an Je3K mem-entu" i"atan lo#am'%& *an# larut atau tia" larut (Manahan+ 199>). Mole"ul a$am humat en#anun# -e-era!a "om!onen !entin# $e!erti 5uinine+ !henol+ atehol an $u#ar. &$a+ humat -erLerila"u $e-a#ai am!uran a$a+ i-a$i$ en#an nilai !H1 $e"itar > untu" !rotona$i #u#u$ "ar-o"$il an $e"itar 8 untu" !rotona$i #u#u$ !henolate. ifat !entin# lain $afri a$am humat aalah "era!atan muatann*a. Mole"ul I mole"ul a$am humat a!at mem-entu" $tru"tur $u!ramoleular *an# ii"at -er$ama oleh #a*a I #a*a non ovalent+ $e!erti #a*a van er all$+ i"atan !hi I!hi+ an % I !hi Moel tru"tur a$am humat itunju""an !aa #am-ar i-aah ini
(-0
Abs!rpsi Lan.muir dan #riendi,h &$or!$i aalah i$tilah untu" mene$"ri!$i"an "eenerun#an mole"ul
mele"at "e !ermu"aan !aatan ari fa$e fluia (6uthven+ 1998). ro$e$ a$or!$i terjai "eti"a a$or-en men#alami "onta" en#an fluia i $e"elilin#n*a en#an "om!o$i$i tertentu+ an $etelah a"tu *an# u"u! lama a$or-en an $e"elilin#n*a mena!ai "e$etim-an#an (u:u"i+ 1990). He$etim-an#an a$or!$i ter#antun# ari intera"$i antara a$or-at'a$or-en ($ifat !olar+ non !olar+ hirofo-i"+ hirofili"+ ll.) an "oni$i o!era$i $e!erti tem!eratur+ te"anan+ an "on$entra$i (Thoma$ an rittenen+ 1998).
Ha!a$ita$ a$or!$i $uatu a$or-en untu" a$or-at tertentu meli-at"an intera"$i ti#a !arameter+ *aitu "on$entra$i a$or-at i fa$e fluia+ "on$entra$i a$or-at i fa$e !aatan+ an tem!eratur $i$tem. ila $alah $atu !arameter ija#a "on$tan ma"a ua !arameter lain a!at i#rafi""an untu" mere!re$enta$i"an "e$etim-an#an. ara !alin# umum *an# i!a"ai menja#a tem!eratur "on$tan an mem!lot"an "on$entra$i a$or-at i fa$e fluia en#an "on$entra$i a$or-at i fa$e !aatan untu" mena!at"an i$oterm a$or!$i (6ihar$on+ ""+ 2002). ro$e$ a$or!$i i#am-ar"an en#an !er$amaan i$oterm a$or!$i. $oterm a$or!$i men##am-ar"an !ro$e$ i$ri-u$im a$or-at i antara fa$e air an fa$e !aat. /alam i$oterm a$or!$i !ro$e$ ter$e-ut i#am-ar"an en#an $e-uah !er$amaan atau rumu$. $oterm a$or!$i *an# umum i#una"an aalah i$oterm Jreunlih an i$oterm an#muir (Na-anne+ .T. .H. #-o"e+ 2008). 2.3.1 er$amaan Jreunlih &$or!$i :at terlarut (ari $uatu larutan) !aa !aatan a$or-en meru!a"an hal *an# !entin#. &!li"a$i !en##unaan !rin$i! ini antara lain !en#hilan#an arna larutan (decolorizing ) en#an men##una"an -atu a!un# ( charcoal ) an !ro$e$ !emi$ahan en#an men##una"an te"ni" "romato#rafi. ene"atan i$oterm a$or!$i *an# u"u! memua$"an ijela$"an oleh %. Jreunlih. Menurut Jreunlih+ ji"a y aalah -erat :at terlarut !er #ram a$or-en an c aalah "on$entra$i :at terlarut alam larutan. /ari "on$e! ter$e-ut a!at iturun"an !er$amaan $e-a#ai -eri"ut S = ( Xm ! " .#.$m . 1%&2%
(1.a)
imana S lua$ !ermu"aan $!e$ifi" (m2C#ram) Xm "a!a$ita$ monolayer !er #ram a$or-en ! ma$$a mole"ul relatif a$or-en (#ramCmol) # -ilan#an &vo#aro $m lua$ *an# tertutu!i $atu mole"ul a$or-en !aa la!i$an monolayer $em!urna Xm m = '.1n )og ( Xm m " = log ' * 1 n . log
(2.a) (3.a)
imana Xm -erat :at *an# ia$or-$i m -erat a$or-en (:eolit) "on$entra$i :at Hemuian ' an n aalah "on$tanta a$$or-$i *an# nilain*a -er#antun# !aa jeni$ a$or-en an $uhu a$or-$i. ila i-uat "urva lo# ( Xm C m) terhaa! lo# a"an i!eroleh !er$amaan linear en#an inter$e! lo# ' an "emirin#an 1Cn+ $ehin##a nilai ' an n a!at ihitun# a$or-$ (Mul*ana et all+ 2003). 2.3.2 er$amaan an#muir aa tahun 1918+ an#muir menurun"an teori i$oterm a$or!$i en#an men##una"an moel $eerhana -eru!a !aatan *an# men#a$or!$i #a$ !aa !ermu"aann*a. Moel ini menefini$i"an -aha "a!a$ita$ a$or!$i ma"$imum terjai a"i-at aan*a la!i$an tun##al (monolayer ) a$or-at i !ermu"aan a$or-en. ene"atan an#muir meli!uti lima a$um$i mutla"+ *aitu a.
/imana !er$amaan an#muir ituli$ $e-a#ai eri"ut Xm m = a .
(>)
1 * b.c m.c Xm = 1a * ( ba " .
(=)
/en#an mem-uat "urva m.c C Xm terhaa! a"an i!eroleh !er$amaan linear en#an inter$e! 1Ca an "emirin#an (bCa)+ $ehin##a nilai a an b a!at ihitun#+ ari -e$ar "eiln*a nilai a an b menunju""an a*a a$or-$ (Mul*ana et all+ 2003). Menurut um-er lain men*ata"an nilai !er$amaan a-$or!$i untu" !er$amaan an#muir an Jreunlih $e-a#ai -eri"ut Persamaan Lan.muir
(2.-)
Moel ini -era$um$i !ermu"aan a$or-en $era#am+ $emua mole"ul tera$or!$i tia" $alin# -erintera"$i+ $emua mole"ul tera$or!$i melalui me"ani$me *an# $ama+ an ter-entu" monola*er $aat a$or!$i ma"$imal. er$amaan (2) a!at ilinieri$a$i menjai
(3.-)
Nilai - an o i!eroleh en#an mem-uat #rafi" hu-un#an antara e5C5e5 v$ e5. Persamaan $reundi,h ju#a a!at ituli$"an $e-a#ai -eri"ut
5e5 HJe51Cn
(>.-)
Moel ini terma$u" !er$amaan em!iri$ *an# !alin# aal an i#una"an untu" meni$"ri!$i"an ata "e$etim-an#an a$or!$i. arameter n -ia$an*a le-ih -e$ar ari $atu. ema"in -e$ar nilai ini ma"a i$oterm a$or!$i $ema"in nonlinier er$amaan (>.-) a!at ilinieri$a$i menjai lo# 5e5 lo# H J K 1Cn lo# e5
(=.-)
Nilai H J an n i!eroleh en#an mem-uat #rafi" hu-un#an antara lo# 5e5 v$ lo# e5. emilihan moel "e$etim-an#an *an# oo" ila"u"an en#an men#hitun# !en*im!an#an antara e"$!erimen en#an moel ini (&mua+ et al +. 2004). 'A' 0- 'A"AN %AN METO%E
0-* 'ahan
ahan *an# i#una"an nano$elulo$a -a"u (ari !eru$ahaan M* a-*+ ran)+ N' (2' aminoeth*l)'3'amino!ro!*lmeth*limetho,*$ilane
(&E&/M)
ari
i#ma'
&lrih+ a$am nitrat+ a$am $ulfat+ NaO%+ an imetil$ulfo"$ia (/MO) ari Mer". 0-( Met!de a. inte$i$ Nano$elulo$a
inte$i$ nano$elulo$a men##una"an metoe hiroli$i$ a$am. e-elum ihiroli$i$+ 1 # $elulo$a -a"u i-eri !erla"uan en#an 2= m NaO% = M !a 37o $elama 1 jam. Hemuian i-ila$ en#an air $ulin# (/F). aa lan#"ah $elanjutn*+ 2= m /MO =M itam-ah"an "e NaO% *an# i!erla"u"an en#an $elulo$a (!aa taha! $e-eumn*a)+ an iin"u-a$i !aa 37o $elama 1 jam. Hemuian /MO i-eri !erla"u"an en#an $elulo$a iui ti#a "ali en#an /F an i#una"an untu" lan#"ah -eri"utn*a. e-an*a" 1 #ram NaO%'/MO *an# i!erla"u"an en#an $elulo$a itam-ah"an "e 1 m am!uran a$am (70A v C v) an iin"u-a$i !aa $uhu "amar $elama 30 menit. am!uran a$am men#anun# a$am $ulfat (8=A v C v) an a$am nitrat (=A v C v). ntu" melen#"a!i hiroli$i$+ itam-ah -e-era!a tete$ 90A v C v a$am $ulfat+ $am!ai arna $u$u $elulo$a hilan#. Hemuian+ 2 m = M NaO% itam-ah"an "e $elulo$a ihiroli$i$ $eara !erlahan+ i"oo" $elama = menit+ i$entrifu#a$i !aa 3.000 r!m $elama = menit+ an "emuian !elet nano$elulo$a iui oleh /F ti#a "ali. aa taha! a"hir+ nano$elulo$a !aa "on$entra$i =00
μ
# C m i$ia!"an alam /F+ i"oo"
$elama = menit+ an i$im!an i = o. -. Moifi"a$i Nano$elulo$a ntu" memoifi"a$i nano$elulo$a+ $e-an*a" 10 m nano$elulo$a !aa "on$entra$i =00
μ
#Cm itam-ah"an !aa 10 m >A vCv &E&/M.
/iin"u-a$i $elama 2> jam !aa 37 o+ an i$entrifu#a$i !aa =000 r!m $elama 1= menit. $ehin##a ia!at"an !elet (amina'nano$elulo$a termoifi"a$i) iui
en#an /F+ an i-uat en#an varia$i "on$entra$i 1000+ =00+ 2=0+ 12=+ an 42 μ
#Cm alam /F an i$im!an !aa > o.
. Hara"teri$a$i &mina'nano$elulo$a termoifi"a$i Ma$in#'ma$in# $tru"tur+ i$tri-u$i u"uran+ an "om!o$i$i !ermu"aan amina' nano$elulo$a termoifi"a$i iamati en#an men##una"an Tran$mi$$ion Ele"tron miro$o!* (TEM) (%itahi+ a!an)+ *nami li#ht $atterin# (/) (Malvern n$trument$+ tal*)+ an Jourier tran$form infrare $!etro$o!* (JT6) (EO+ nia).ntu" /+ i!eroleh vi$"o$ita$ ari amina'nano$elulo$a termoifi"a$i en#an men##una"an alat /+ an "emuian anali$i$ ila"u"an !aa 2= o $etelah mena!ai $ta-ilita$. ntu" JT6+ $emua $am!el terma$u" nano$elulo$a+ &E&/M an amina'nano$elulo$a termoifi"a$i i"erin#"an !aa -lo" Hr an ia$or!$i !aa !anjan# #elom-an# =00'3=00 m '1.
. en#aruh arameter *an# er-ea !aa ro$e$ &$or!$i ntu" men#tahui !en#aruh -er-a#ai "oni$i !aa !ro$e$ a$or!$i+ i!elaja ri -e-era!a !arameter *an# -er-ea (mi$aln*a "on$entra$i+ tem!eratur+ a"tu in"u-a$i+ an !%).
0
μ
#Cm !aa !% 7+ an $eara ter!i$ah iin"u-a$i $elama = menit !aa >+ 2=+ 37+ an =0
o
. /alam "elom!o" "eua+ $erial "on$entra$i amina'nano$elulo$a
termoifi"a$i an >0
μ
#Cm %& !aa !% 7 $eara ter!i$ah iin"u-a$i !aa
2=o $elama =+ 10+ 1= an 20 menit. /alam "elom!o" "eti#a+ $erial "on$entra$i amina'nano$elulo$a termoifi"a$i an >0
μ
#Cm %& !aa varia$i !% 2+ =+ 7+ 9+
an 12 $eara ter!i$ah iin"u-a$i !aa 2= o $elama = menit. /alam "elom!o" "eem!at+ $erial "on$entra$i %& (>0+40+ 80+ 100 en#an 1000
μ
μ
#Cm) *an# iin"u-a$i
#Cm amina'nano$elulo$a termoifi"a$i !aa !% o!timum+
a"tu in"u-a$i an tem!erature *an# mana i!eroleh ari "eti#a e"$!erimen aal. etelah iin"u-a$i+ $emua ta-un# i$entrifu#a$i !aa 10000 r!m $elama = menit+ an en$ita$ o!ti (O/) i-aa en#an $!e"trofotometer P'Pi$ !aa 2=> nm. er$en a$or!$i iu"ur en#an !er$amaan a$or!$i. ontrol ne#ative+ %& tia" iin"u-a$i en#an amina'nano$elulo$a termoifi"a$i A a$or!$i (O/ te$t I O/
) , 100CO/ ontrol
ontrol
e. imula$i Mole"ular inami" (M/)
tru"tur aal nano$elulo$a (#am-ar 1a)+ &E&/M (#am-ar 1-)+ %& (#am-ar 2) an amina'nano$elulo$a termoifi"a$i (#am-ar 3) *an# itunju""an en#an ofare %*!erhem. imula$i M/ ila"u"an en#an $oftare &$ala!h /e$i#ner 1.8.49 !aa n$!ur lu$ter. /alam $tui ini+ mean #a*a an to!olo#i !arameter itu#a$"an ari &ME6 99. u#a+ air Moel T3 en#an "ota" "u-i" (10 & Q) i#una"an untu" melarut"an *an# &mina'nano$elulo$a termoifi"a$i an %&. ara" utoff intera"$i ele"tro$tati" aalah 10 & Q+ an Pan er Faal$ intera"$i imati"an antara 12'1> & Q. ertama+ ener#i ari $eluruh $i$tem iminimal"an en#an 1.000 lan#"ah en#an h*-ri ui tore* an onju#ate /e$ent (#raien 0+001 an itera$i 100)+ an "emuian $imula$i M/ ila"u"an untu" 1.000 !$ i NPT en$em-le i 298 H. aa a"hirn*a $imula$i+ !arameter *an# -er-ea $e!erti ener#i intera"$i+ ener#i !oten$ial+ an root'mean'$5uare i$!laement (rm$) i!eroleh ari $oftare $imula$i. u#a+ $tru"tur utama ari %& an amina'nano$elulo$a termoifi"a$i i!eroleh !aa lan#"ah a"hir ari $imula$i.
. Hara"teri$a$i ha$il.
¿
0+0= ian##a! $e-a#ai
0-0 %ia.ram Air
Nano$elulo$a -a"u itam-ah"an 2= m NaO% = M !aa 37 o $elama 1 jam (larutan 1) i-ila$ en#an &ir $ulin# (/F) itam-ah"an 2= m /MO = M !aa larutan 1 iin"u-a$i $elama 1 jam !aa 37o+ iui 3, en#an /F itam-ah"an 1 # NaO%'/MO *an# i-eri !erla"uan en#an $elulo$a alam 1 m am!uran a$am 70A vCv (a$am $ulfat (8=A vCv) an a$am nitrat (=A vCv)) iin"u-a$i $elama 30 menit. itete$i en#an 90A vCv a$am $ulfat ($am!ai arna $u$u $elulo$a hilan#) itam-ah"an 2 m = M NaO% "e $elulo$a *an# telah ihiroli$i$ i"oo" $elama = menit $eara !erlahan i$entrifu#a$i !aa 3000 r!m $elama = menit iui !elet nano$elulo$a en#an /F 3,
%iroli$i$ &$am
-
i$im!an alam /F+ i"oo" = menit an i$im!an !aa =o
i-uat varia$i "on$entra$i 1000+ =00+ 2=0+ 12= an 42 μ
#Cm
alam
/F
an i$im an aa >o.
Nano$elulo$a =00
μ
μ
-
itam-ah"an 10 m nano$elulo$a =00
-
#Cm !aa 10 m >A vCv &E&/M iin"u-a$i $elama 2> jam !aa 37 o i$entrifu a$i aa =000 r m $elama 1= menit
elet &mina'nano$elulo$a termoifi"a$i
-
Tran$mi$$ion Ele"tron miro$o!* (TEM) /*nami i#ht atterin# (/) Jourier tran$form infrare $!etro$o!* (JT6)
&mina'nano$elulo$a termoifi"a$i
&mina'nano$elulo$a termoifi"a$i
&$or!$i
Hontrol &mina'
am!el &mina'nano$elulo$a
nano$elulo$a termoifi"a$i
termoifi"a$i
' Paria$i $uhu >+ 2=+ 37+ an =0 o
%& "on$entra$i >0
'
'
itam-ah"an 1 m $erial "on$entra$i ari amina' nano$elulo$a termoifi"a$i $eara ter!i$ah en#an 1 m μ
varia$i !% 2+ =+ 7+ 9+ an 12
μ
#Cm
!aa !% iin"u-a$i $eara ter!i$ah $elama = menit !aa varia$i $uhu
uhu O!timum &$or!$i %& Paria$i a"tu &$or!$i =+ 10+ 1= an 20 menit
iin"u-a$i $erial "on$entra$i amina' nano$elulo$a termoifi"a$i an >0 #Cm %& !aa
varia$i !% $eara ter!i$ah !aa 2= o $elama = menit.
'
!% o!timum &$or!$i %&
iin"u-a$i $erial "on$entra$i amina' nano$elulo$a termoifi"a$i alam >0
μ
#Cm %&
!aa !% 7 $eara ter!i$ah !aa 2=o $elama varia$i a"tu a$or!$i
Fa"tu o!timum &$or!$i %& 'iin"u-a$i $erial "on$entra$i %& (>0+40+ 80+ 100 en#an 1000
%& >0+40+ 80+ 100 μ
Cm
μ
μ
#Cm)
#Cm amina'nano$elulo$a termoifi"a$i
!aa !% o!timum+ a"tu in"u-a$i an tem!erature o!timum 'i$entrifu#a$i $emua ta-un# !aa 10000 r!m $elama = menit 'i-aa en$ita$ o!ti" (O/) en#an $!e"trofotometer P'Pi$ !aa 2=> nm. 'iu"ur !er$en a$or!$i en#an !er$amaan a$ or!$i.
A &$or!$i %& oleh amina' nano$elulo$a termoifi"a$i
M/ (Mole"ular inami") imula$i M/ imula$i (Mole"ular inami") '
imula$i ila"u"an en#an $oftare &$ala!h /e$i#ner 1.8.49 !aa
'
n$!ur ilarut"an &mina'nano$elulo$a termoifi"a$i an %& en#an air Moel T3 en#an "ota" "u-i" (10 & Q) en#an jara" utoff intera"$i ele"tro$tati" aalah 10 &Q+ an Pan er Faal$ intera"$i imati"an antara
'
12'1> &Q. iminimal"an ener#i ari $eluruh $i$tem en#an 1.000 lan#"ah en#an h*-ri ui tore* an onju#ate /e$ent (#raien 0+001 an itera$i
'
100) ila"u"an $imula$i M/ untu" 1.000 !$ i NPT en$em-le i 298 H. aa a"hirn*a $imula$i+ !arameter *an# -er-ea $e!erti ener#i intera"$i+ ener#i !oten$ial+ an root'mean'$5uare i$!laement (rm$) i!eroleh ari $oftare $imula$i
tru"tur utama ari %& an amina'nano$elulo$a termoifi"a$i
&nali$i$ tati$ti"
'A' 5- "ASIL %AN PEM'A"ASAN 5-* Karakterisasi
aa
#am-ar
TEM
an
#rafi"
/
ari
amina
nano$elulo$a
termoifi"a$iitinju""an oleh #am-ar >a+- $eara -erurutan. era$ar"an
u"uran ari amina nano$elulo$a
termoifi"a$imene"ati nilai 100 I 1=0 nm. !e"trum JT6 ari nano$elulo$a ()+ &E&/M ()+ an amina nano$elulo$a termoifi"a$i() itunju""an !aa #am-ar >. 0 an 3000 m '1+ namun &E/M menunju""an menunju""an -entu" !una" -eraa !aa 1.400+ 2.=00 an 3>00 m '1. e!erti *an# telah iamati+ "eua !una" *an# $!e$ifi" ari nano$elulo$a an &E&/M iamati alam $!etrum amina termoifi"a$i $elulo$a. mumn*a+ $!e"trum amina termoifi"a$i
$elulo$a
menunju"an
lam!iran
tam-ahan
&E/M
untu"
nano$elulo$a ter$e-ut. 5-( Pen.aruh berba.ai k!ndisi ads!rpsi
en#aruh $uhu+ a"tu in"u-a$i an !% !aa a$or!$i itunju""an !aa ma$in# I ma$in# #am-ar =a+-+ $eara -erurutan. Heti"a $uhu an a"tu in"u-a$i menin#"at+ ma"a a$or!$i ju#a a"an menin#"at. e-ali"n*a+ "eti"a a$or!$i menurun en#an menin#"atn*a nilai !%.
aa $emua e"$!erimen+ a$or!$i !alin# tin##i *an# itam!il"an !aa "on$entra$i nano$elulo$a termoifi"a$i amina =00 R#Cm an 31 R#Cm+ $eara -erurutan. tui ini menunju""an -aha %& a$or!$i ter#antun# !aa o$i$. e!erti *an# telah itunju""an -aha itemu"an $e-uah !er-eaan *an# $an#at $i#nifi"an antara %& a$or!$i !aa $uhu > 0 en#an 2=+ 37+ an =0 0 ( +,%.%-". er-eaan ter$e-ut ju#a terlihat antara %a a$or!$i $etelah = menit en#an 10+ 1=+ an 20 menit ( +,%.%-". tera!at !er-eaan lain *an# ju#a $i#nifi"an *aitu !er-eaan %& a$or!$i !aa !% 9 en#an !% 7+ !% =+ an !% 2 ( +,%.%-". 6inian anali$i$ $tati$ti"n*a itunju""an melalui an#"a. aa $tui ini menunju""an -aha a$or!$i ma"$imum aalah $e"itar 98A. /en#an "oni$i o!timum + tem!erature =0 0+ !% 2+ a"tu in"u-a$i 20 menit+ "on$entra$i ari amina nano$elulo$a termoifi"a$i=00 R#Cm+ an "on$entra$i %& >0 R#Cm. era$ar"an !aa ha$il+ a$or!$i menin#"at "eti"a a"tu in"u-a$i an $uhu inai""an+ hal ini terjai "arena "arena intera"$i *an# le-ih tin##i antara %& an amina nano$elulo$a termoifi"a$i. e-ali"n*a+ a$or!$i menurun en#an menin#"atn*a nilai !%. %al ini imun#"in"an -aha "elom!o" amina nano$elulo$a termoifi"a$ian #u#u$ "ar-o"$il %& *an# -er-ea i!en#aruhi oleh "eaaan a$ar an "oni$i a$am. Jenomena ini men#a"i-at"an !eru-ahan #a*a ele"tro$ta$ti" an an men#arah !aa a$or!$i *an# -er-ea !aa *an# -er-ea !ula. elum aa ma"alah *an# iter-it"an untu" menunju""an !enera!an amina nano$elulo$a termoifi"a$i !en*era!an+ an !enelitian ini meru!a"an la!oran *an# !ertama.
aa
-a#ian
ini+
a"an
ii$"u$i"an
men#enai
a-$or-en
amina
termoifi"a$i *an# lain *an# telah iteliti oleh :hang et all. em-elajaran me"ani$me an "in eti"a ari a$or!$i %& "ealam -utiran -erla!i$ I "ito$an. enelitian ter$e-ut menunju""an -aha a$or!$i $an#at ter#antun# !aa jumlah !% *an# tin##i ari %& *an# tera$or!$i !aa "oni$i netral mau!un "oni$i a$am+ namun a$or!$i a!at i"uran#i atau iturun"an en#an menin#"at"an !%. era$ar"an !ero-aan S'ra* $!e"tro$"o!i fotoele"tron+ "elom!o" amina ari "ito$an *an# ter!rotona$i $etelah %& a$or!$i an men*e-a-"an !em-entu"an "om!le"$ or#ani" antara "elom!o" amino ter!rotona$i en#an %& (Zhan# an ai 2003). &niruin "". e"erja !aa $urfa"tan'-entoit termoofi"a$i (M) untu" men#hilan#"an %& ari air lim-ah. enelitian mere"a menunju""an -aha M memili"i laju a$or!$i !aa "oni$i a$am *an# $an#at tin##i. %al ini menunjuu"an -aha "a!a$ita$ a$or!$i ma"$imum $e-e$ar 73+=2 R#Cm !aa !% 3+0. elain itu a$or!$i ari %& a"an -er"uran# en#an menin#"atn*a "e"uatan ion "arena !em-entu"an "om!le"$ !ermu"aan !aa M. enelitian *an# telah la"u"an menunju""an -aha !en##unaan M $elama le-ih ari ti#a "ali tia" a"an meru-ah "ha$iat ari M (&niruhan an 6amahanaran+ 2007). /alam $tui lain+ &niruhan "". elajar ari "om!o$it moifi"a$i'amina !olia"rilamia' -entoit untu" a$or!$i %&. aa $tui ter$e-ut+ moifi"a$i amina *an# ia!at"an "emuian i inter"ala$i !olimeri$a$i. $tui mere"a menunju""an -aha a$or!$i ma"$umum aalah 99+9A !aa "i$aran !% >+0 I 7+0. %al ter$e-ut menjela$"an aan*a me"ani$me a$or!$i terutama melalui !em-entu"an "om!le"$ antara !rotona$i #u#u$ N% 2 !aa moifi"a$i'amina !olia"rilamia'-entoit en#an #u#u$ "ar-o"$il !aa %&. Tera!at moel !$euo I $eon I ore imana moel ini i#una"an untu" men##am-ar"an "ineti"a a$or!$i+ "emuian a$or!$i a"an menin#"at !aa $uhu *an# le-ih tin##i+ *an# men#ini"a$i"an aan *a enotermi" natureari a$or!$i (&niruhan et al. 2008). Zhan et all alam !enelitiann*a men##una"an -ila*er he,ae*ltrimeth*l ammonium -romie'moifie :eolite (%&MZ) untu" men#hilan#"an %& ari larutan. %a$il *an# mere"a a!at"an menunju""an -aha %&MZ memili"i laju a$or!$i *an# tin##i ari!aa :eolite murni. Mere"a ju#a menunju""an -aha "oe"$i$ten$i ari a2K !aa
larutan *an# i$u"ai untu" a$or!$i "e %&MZ. /i$i$i lain+ "a!a$ita$ a$or!$i menurun en#an menin#"atn*a !%. Mere"a ju#a menunju""an -aha a$or!$i %& *an# -ai" ilen#"a!i en#an moel !$euo I $eon I ore+ moel "ineti an moel an#muir (Zhan et all+ 2011). Tan##a
""+
men*ata"an
-aha
fun#$ionali$a$i
me$o!orou$ om!o$ite miro$!here *an# tin##i
amina
ma#neti
untu" %& en#an "a!a$ita$
ma"$imum.
Moel Jreunlih an !$euo'$eonorer "ineti a"an men##am-ar"an a$or!$i en#an -ai". aa $tui ini menunju"an -aha #u#u$ amina -i$a en#an muah -erintera"$i en#an #u#u$ "ar-o"$il ari %&+ fa"ta tentan# ini men#arah
!aa &$or!$i %& (Tan#a et al. 2012). /alam $tui ini itunju""an -aha moifi"a$i I amina nano$elulo$a aalah a$or-en %& *an# -ai". enera!an men#enai nano!arti"el untu" men#ha!u$ %&. iao et all menunju""an -aha nano'foto"atali$ Je2O3 atau TiO2 -i$a men#ha!u$ %&. enelitian *an# ila"u"an mam!u menjela$"an -aha e#raa$i an e"olori$a$i ari %& men#anun# efi$ien$i *an# tin##i alam "oni$i a$am. Ore "ineti rea"$i !ertama oo" i#una"an untu" e#raa$i foto"ataliti" (iao et al. 2003). @an# et all+ mem!elajari men#enai $ifat ari a$or!$i %& oleh TiO 2+ iO2+ &l2O3+ an
nano!arti"el
ZnO.
aa
!enelitian
$e-elumn*a
in*ata"an
-aha
nano!arti"el oleh TiO2+ iO2+ &l2O3+ an ZnO a!at men*era! %& teta!i nano!arti"el iO2 tia" efe"tif alam men*era! %&. ara !eneliti "emuian meni$"u$i"an -aha a$or!$i %& i$e-a-"an oleh #a*a ele"tro$tati" an !ertu"aran li#an antara %& en#an !ermu"aan nano!arti"el (@an# et al. 2009). Menurut $tui $e-elumn*a moel "ineti *an# -er-ea i!er"enal"an untu" mem!rei"$i me"ani$me a$or!$i L terma$u" moel !$euo I fir$t'orer+ moel !$euo I $eon'orer+ moel fir$t orer rever$i-le reation+ e-er an Morri$ $or!tion "oneti" moel+ e,ternal ma$$ tran$fer moel+ Elovih$ moel+ Jir$t' orer e5uation of hattahar*a an Pen"o-ahar+ an 6ihie$$ e5uation (Je-rianto et al. 2009)U. 5-0 Simuasi M%
era$ar"an #am-ar 4() an
() menunju""an $tru"tur amina
nano$elulo$a termoifi"a$i an %& !aa a"hir $imula$i $eara -erurutan. 0 ""alCmol+ teta!i ener#* !oten$ial ju$tru menin#"at en $eim-an# ie"at 1.100 ""alCmol. ama haln*a en#an ener#* !oten$ial+ rm$ menin#"at an i$eim-an#"an ie"at an#"a 14 an#$trom. mumn*a !enemuan ini men#onfirma$i a$or!$i ari %& oleh amina nano$elulo$a termoifi"a$i.
/alam $tui ini+ $imula$i M/ ju#a i#una"an untu" menunju""an intera"$i antara %& en#an mole"ul amina nano$elulo$a termoifi"a$i. emua ha$il $imula$i
(mi$aln*a+ ener#* intera"$i+ ener#* !oten$ial+ an rm$)
mem-enar"an -aha a$or!$i %& oelh amina nano$elulo$a termoifi"a$i ju#a -er"aitan en#an $tru"tur mole"ul+ %& ilen#"a!i en#an amina nano$elulo$a termoifi"a$i. era$ar"an !aa $imula$i ata+ !enuli$ -erhi!ote$i$ -aha "ar-o"$il an hiro"$il ari "elom!o" %& -erintera"$i en#an #u#u$ amina ari amina nano$elulo$a termoifi"a$i *an# a!at men*e-a-"an $en*aa -aru. enuli$ men#u$ul"an -aha #a*a ele"tro$tati" meru!a"an me"ani$me urtama a$or!$i. Tia" aa $tui mau!un !em-aha$an -er-a$i$i "om!uter untu" mem-anin#"an ha$il. enelitian ini meru!a"an la!oran !ertama. hih et al. menunju""an a$or!$i "ineti"a an $ifat termoinami"a ari %& oleh toluena. eneliti ju#a menunju""an aan*a $imula$i alternative ari M/ $erta menunju""an alat *an# am!uh untu" memahami a$or!$i !aa tin#"at mole"ul(ih et al. 2004). &$or!$i %& ari amina nano$elulo$a termoifi"a$i -er#antun# !aa !%+ tem!erature+ a"tu in"u-a$i+ "on$entra$i %& na "on$entra$i amina nano$elulo$a termoifi"a$i. /i$am!in# itu+ $imula$i M/ ju#a menunju""an aan*a a$or!$i. enuli$ men*aran"an untu" mem!elajari amina men#ha!u$ %& ari air lim-ah.
.
nano$elulo$a termoifi"a$i #una
'A' +- KESIMPULAN +-* Kesimpuan
tui ini menunju""an -aha a$or!$i &$am %umat oleh amina nano$elulo$a termoifi"a$i i!en#aruhi oleh !%+ tem!eratur+ "on$entra$i an a"tu. imula$i mole"ul inami" ju#a menunju""an an*a a$or!$i. enuli$ men#u$ul"an -aha amina nano$elulo$a termoifi"a$i a!at i#una"an untu" men#hilan#"an a$am humat ari lim-ah air.
%A$TAR PUSTAKA
&limin+ "".+ (200=)+ VJra"$ina$i &$am %umat an en#aruhn*a !aa Helarutan on o#am en# () an Hamium ()V /urnal 0lmu asar + 4+ no. 1). &mua+ O.. an -rahim &.O.+ 2004+ 0ndustrial astewater 3reatment 4sing #atural !aterial as $dsorbent $5rican /. 6iotechnol .+ =+1>83'1>87. &:ereo %M+ Matto$o %+ Foo /+ Filliam$ T<+ u$tillo$ 6&+ M%u#h T%. #anocomposite edible 5ilm 5rom mango puree rein5orced with cellulose nano5ibers. ournal of Joo iene. 2009; 7>(=)31'3=. 8+ =0I=7 $in O.+ Nano$iene in nature ellulo$e nanor*$tal$. ur#+ 2010+ 3(2) oelovih+ M.+ O!timal onition$ for $olation of Nanor*$talline ellulo$e artile$. Nano$iene an Nanotehnolo#*+ 2012+ 2(2)+ 9'13. i+ .; Fei+ S.; Fan#+ .+ %omo#eneou$ i$olation of nanoellulo$e from $u#arane -a#a$$e -* hi#h !re$$ure homo#eni:ation. ar-oh*rate ol*mer$+ 2012+ 90(>)+ 1409I1413. i+ F.; @ue+ .; iu+ .+ re!aration of nanor*$talline ellulo$e via ultra$oun an it$ reinforement a!a-ilit* for !ol*(vin*l alohol) om!o$ite$. ltra$oni$ onohemi$tr*+ 2012+ 19+ >79'>8=. iu+ /.; Siao*u+ .; @i*in#+ @.; Minon#+ .; in#lin F.+ truture an rheolo#* of nanor*$talline ellulo$e. ar-oh*rate ol*mer$+ 8>+ 2011+ 314I322. Manahan+ .E. 199>. hemistry 7th edition. & 6 re$$+ n. Moon+ 6..+ ellulo$e Nanomaterial$ 6evie truture+ ro!ertie$ an Nanoom!o$ite$. hemial oiet*+ 2011+ >0+ 39>1'399>. Mul*ana+ .+ rai"o+ %. /an Na$ution+ H. 2003. +emilihan persamaan adsorpsi isotherm pada penentuan 'apasitas adsorpsi 'ulit 'acang tanah terhadap zat warna remazol golden yellow 7. a$unan nfomate" Te"ni" in#"un#an+ Ja"ulta$ Te"ni" I niver$ita$ a$unan.
Na-anne+ .T. #-o"e .H+ 2008. 8inetics $nd 9quilibrium !odeling O5 #ic'el $dsorption 6y assava +eel. /. o5 9ngineering and $pplied Sciences+ 3 (11) 829'83>. ae#hifar+ %.; lari+ J.; arah+ . .; /ermot J. .; /imitri$ . &.+ roution of ellulo$e nanor*$tal$ u$in# h*ro-romi ai an li" reation$ on their $urfae. !rin#er. ournal Material iene+ 2011. anhe:+ O.; ierra+ 6.; &lmei#a'/Wa:+ . .+ /eli#nifiation roe$$ of &#ro' nu$trial Fa$te$ an <ernative to O-tain Jermenta-le ar-oh*rate$ for rouin# Juel+ 2011. !ar" H. M+ Fell$+ . /.+ (1997) The nteration Of %umi &i ith %eav* Metal$+ $ust. /. Soil. :esc+ 3=+ 89 '101 teven$on+ J. . 1982. ;umus hemistry< enesis omposition :eactions. >th ed. Ne @or" ohn File* on$+ n. teven$on+ J. . 199>. ;umus hemistry< enesis omposition :eactions. 2th ed. Ne @or" ohn File* on$+ n. u:u"i+ M.1990. $dsorption 9ngineering . Hoan$ha t.+ !!.3= atlo$"i+ 6. .; !ear+ . H.; %ol-re*+ . /.; 6o#er$+ 6. /. /i$$olution of ellulo$e ith ioni li5ui$. ournal of the &merian hemial oiet*+ 2002+ 12>(18)+ >97>I>97=. ift 6..+ 1989.V Moleuler Fei#ht+ i:e+ ha!e+ an harateri$ti$ of %umi &i+ oilV. i. 42 >39'>7. 6ihar$on+ .J.+ %ar"er+ .%.+ an a"hur$t+ .6.+ +article 3echnology and Separation +rocesses in oulson and :ichardson?s hemical 9ngineering + Pol.2+ =th e.+ utterorth'%einemann+ !!. 979'980. 6uthven+ /.M. 198>. +rinciple o5 $dsorption and $dsorption +rocesses+ ohn File* on$+ n.+ !!. 220'271. Tan+ H.%.199=. asar asar 8imia 3anah. 3er@emahan .; oenadi dan 6.:ad@agu'gu'. @o#*a"arta + ='8. @ue+ @.+ & om!arative tu* of ellulo$e an Ji-er$ an Nanor*$tal$. oui$iana %eilon#jian# n$titute of iene an Tehnolo#*+ 2007.
