Sintesis dan karakterisasi beads alginat-selulosa dari batang jagung dengan variasi senyawa porogen

مستخلص البحث

الخرزات عبارة عن مواد يسهل اختراقها ويبلغ قطرها ميكرومتر يصل إلى ملليمترات. يمكن إجراء الخرز عن طريق تكوين الجينات مع xantate السليلوز. تمتلك حبيبات مركب جنتات السليلوز - زانتات القدرة على امتصاص الماء ولكن لديها قوة ميكانيكية منخفضة. يمكن أن ينتج عن إضافة عامل porogen CaCO3 حبات مسام أفضل بحيث يمكن أن تزيد من امتصاص الخرز. يمكن تحسين القوة الميكانيكية للخرز عن طريق نقع حبات زانتات ألجينات السليلوز مع وكيل خلات الزنك المتشابك. تم تنفيذ طباعة الخرز بواسطة طريقة الأيونية. هذه الطريقة يمكن أن تزيد من القوة الميكانيكية للخرز من خلال عملية ربط الجينات مع أسيتات الزنك. تم إجراء تخليق من حبيبات زانتات ألجينات السليلوز باستخدام طريقة الجيل الأيونية. توصيف العينات باستخدام FTIR (تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء) و SEM-EDX (مسح الأشعة السينية التشتت المجهر الإلكتروني) ، المجهر الضوئي ، واختبار تورم الخرز.
توليف حبات زانتيت ألانتيت - السليلوز التي تم الحصول عليها مع حبات مستديرة الشكل وقوة ميكانيكية عالية هذا يدل على وجود قمم موجة جديدة على نتائج أطياف FTIR ، أي بالأطوال الموجية 1117 سم -1 ، 1000 سم -1 ، و 520 سم -1 والتي تشير إلى تكوين مجموعات إكسانتات. كما أن الخرز الناتج يكون مساميًا بدرجة أكبر ، ويشار إلى ذلك من خلال نتائج توصيف SEM الذي يظهر سطح جزيئات الخرز بتركيز بوروجين أعلى مما ينتج عنه المزيد من المسام المشكلة. المسام الناتجة هي طيات. إضافة بوروجين تنتج حبات مستديرة ، ويظهر ذلك من الصور المجهر الضوئي. للخرز الذي لا يحتوي على روائح ، شكل غير مستدير مقارنة بالخرز مع إضافة بوروجين. القوة الميكانيكية للخرز أعلى ، وهذا يدل على وجود عناصر الزنك في نتائج EDS من 59.16 ٪ ، 54.72 ٪ ، 53.26 ٪ ، و 55.77 ٪ لكل خرز دون porogen ، الخرز 0.5 غرام بوروجين ، 1 غرام بوروجين الخرز ، و 1.5 غرام بوروجين الخرز. تتميز الخرزات ذات البروغين 0.5 جرام بقوة تورم أعلى تساوي 14.83٪. أعلى قدرة للامتصاص للخرز في 408 ساعات تمرغ الوقت هي 80.76 ملغم / غرام في حين أن أدنى سعة 384 ساعة وهو 46.88 ملغم / جم.

ABSTRACT

Beads are porous materials have a micrometer diameter up to millimeters. Beads can be made by composing alginate with cellulose xantate. Alginate-cellulose xanthate composite beads have the ability to absorb water but have low mechanical strength. The addition of a porogen CaCO3 agent can produce better beads pore that it can increase the absorption of beads. The mechanical strength of the beads can be improved by soaking the alginate-cellulose xantate beads with a crosslinked zinc acetate agent. Making Beads was carried out by ionic gelation method. This method can increase the mechanical strength of beads with the crosslinking process of alginate with zinc acetate. The synthesis of alginate-cellulose xanthate beads was carried out using ionic gelation method. Characterization of samples using FTIR (fourier transform infrared) and SEM-EDX (scanning electron microscope-electron dispersive xray), optical microscopy, and swelling beads test.

Synthesis of alginate-cellulose xantate beads obtained with round-shaped beads and high mechanical strength. This is indicated by the presence of new wave peaks on FTIR spectra results, at wavelengths of 1117 cm-1, 1000 cm-1, and 520 cm-1 which indicate the formation of xantat groups. The resulting beads are also more porous, this is indicated by the results of SEM characterization which shows the particle surface of beads with higher porogen concentration resulting in more formed pores. The resulting pores are folds. The addition of porogen produces round beads, this is shown from optical microscope images. Beads without porogens have a unround shape compared to beads with the addition of porogen. The mechanical strength of beads is higher, this is indicated by the presence of zinc elements in the EDS results of 59.16%, 54.72%, 53.26%, and 55.77% for each beads without porogen, beads 0.5 gram porogen, 1 gram porogen beads, and 1.5 gram porogen beads. Beads with porogene 0.5 gram have higher swelling power that is equal to 14.83%. Highest adsorption capacity at 408 hours is 80,76 mg/g and lowest adsorption capacity at 384 hours is 46,88 mg/g.

ABSTRAK

Beads merupakan material berpori yang memiliki ukuran diameter mikrometer hingga milimeter. Beads dapat dibuat dengan mengkompositkan alginat dengan selulosa xantat. Beads komposit alginat-selulosa xantat mempunyai kemampuan menyerap air namun memiliki kekuatan mekanis yang rendah. Penambahan agen porogen CaCO3 dapat menghasilkan pori beads yang lebih baik sehingga bisa meningkatkan daya serap beads. Kekuatan mekanis beads dapat ditingkatkan dengan merendam beads alginat-selulosa xantat dengan agen crosslink zink asetat. Pencetakan beads dilakukan dengan metode gelasi ionik. Metode ini dapat meningkatkan kekuatan mekanis beads melalui proses ikat silang alginat dengan zink asetat. Sintesis beads alginat-selulosa xantat dilakukan dengan menggunakan metode gelasi ionik. Karakterisasi sampel menggunakan FTIR (fourier transform infrared) dan SEM-EDX (scanning electron microscope-electron dispersive xray), mikroskop optik, serta dilakukan uji swelling beads.

Sintesis beads alginat-selulosa xantat didapatkan beads dengan karakter yang berbentuk bulat dan memiliki kekuatan mekanis yang tinggi. Hal ini ditandai dengan adanya puncak gelombang baru pada hasil spektra FTIR yaitu pada panjang gelombang 1117 cm-1, 1000 cm-1, dan 520 cm-1 yang menandakan telah terbentuknya gugus xantat. Beads yang dihasilkan juga lebih berpori hal ini ditandai dengan hasil karakterisasi SEM yang menunjukkan permukaan partikel beads dengan konsentrasi porogen lebih tinggi dihasilkan pori yang lebih terbentuk. Pori yang dihasilkan berbentuk lipatan-lipatan. Adanya penambahan porogen menghasilkan beads berbentuk bulat hal ini ditunjukkan dari gambar mikroskop optik. Beads tanpa porogen mempunyai bentuk yang tidak bulat dibandingkan beads dengan penambahan porogen. Kekuatan mekanis beads lebih tinggi hal ini ditandai dengan terdapatnya unsur zink pada hasil EDS yaitu sebesasr 59,16%, 54,72%, 53,26%, dan 55,77% untuk masing-masing beads tanpa porogen, beads 0,5 gram porogen, beads 1 gram porogen, dan beads 1,5 gram porogen. Beads dengan porogen 0,5 gram mempunyai daya swelling yang lebih tinggi yaitu sebesar 14,83%. Kapasitas adsorpsi beads tertinggi pada waktu perendaman 408 jam yaitu sebesar 80,76 mg/g sedangkan kapsitas terendah pada 384 jam yaitu sebesar 46,88 mg/g.