ARTIKEL (Tugas Susulan Bioteknologi) METIL SELULOSA
Oleh RATNA KAMILAH NIM. 11!"#""
%$ &u'usan Kiia akultas Sains *an Teknologi Uni+e'sitas Isla Nege'i Sunan ,unung -ati Ban*ung 2016
A. /EN,ERTIAN SELULOSA Selul Selulos osa a adal adalah ah ka karb rboh ohid idra ratt pali paling ng meli melimp mpah ah di alam alam,, namu namun n pemanfaatannya belum optimum. Selulosa terdiri atas monomer glukosa yang dihubungkan dengan ikatan - 1,4-glikosida. Dengan menghidrolisis ikatan glikosida, dapat diperoleh glukosa, yang kemudian dapat digunakan untuk untuk berbagai berbagai tuuan, tuuan, seperti seperti produksi produksi bioetanol. bioetanol. Salah satu masalah masalah pada hidrolisis selulosa adalah keberadaan lignin dan hemiselulosa yang menadi penghambat bagi hidrolisis selulosa. Selul Selulos osa a uga uga sala salah h satu satu poli polime merr yang yang meng mengan andu dung ngii unit unit-u -uni nitt glukosa dari glukosa dari beberapa ratus hingga lebih daripada 10000 gabungan atau ikatan ikatan glukosa glukosa enis anomer anomer ! ! yang membolehkan selulosa membentuk satu satu ranta rantaii yang yang sangat sangat panan panang. g. Selulo Selulosa sa tidak tidak larut larut dalam dalam air, air, tetapi tetapi larut dalam larutan kuprik hidroksida berammonia "bahan ui S#h$eit%er&. Selulosa uga larut dalam larutan %ink klorida berasid hidroklorik. Selulosa tidak
memberi
$arna
biru
dengan
iodin.S iodin .Sel elul ulos osa a
adal adalah ah
berkomponen berkomponen pada dinding sel utama pada tumbuhan. Selu Selulo losa sa meru merupa pak kan karbo arbohi hidr drat at utam utama a yang yang
stru strukt ktur ur
disi disint ntes esis is
oleh oleh
tanaman dan menempati hampir 60' komponen penyusun struktur kayu. (umlah selulosa di alam sangat berlimpah sebagai sisa tanaman atau dala dalam m
bentu entuk k
gan gandum, dum,k kulit lit
sisa sisa teb tebu
per erta tan nian ian dan dan
seper eperti ti
lain lain-l -lai ain n
er erami ami
tum tumbuha buhan. n.
padi, adi,
kulit ulit
Selu Selulo losa sa
agu agun ng,
mer merupak pakan
karbohidrat utama yang disintesis oleh tanaman dan menempati hampir 60' komponen penyusun struktur kayu. (umlah selulosa di alam sangat berlimpah sebagai sisa tanaman atau dalam bentuk sisa pertanian seperti erami padi, kulit agung, agung, gandum,kulit gandum,kulit tebu dan lain-lain tumbuhan. tumbuhan. Se#a Se#ara ra kimi kimia, a, selu selulo losa sa meru merupa paka kan n seny senya$ a$a a poli polisa saka kari rida da yang yang terdapat terdapat banyak di alam. )obot molekulnya molekulnya tinggi, tinggi, struktur strukturnya nya teratur teratur berupa polimer yang linear terdiri dari unit ulangan !-D-*lukopiranosa. +arakteristik selulosa antara lain mun#ul karena adanya struktur kristalin dan amorf serta pembentukan mikro bril dan bril yang pada akhirnya menadi serat selulosa. Sifat selulosa sebagai polimer ter#ermin dari bobot molek molekul ul rata-r rata-rata ata,, polidi polidispe spersi rsitas tas dan kongur ongurasi asi rantai rantainya nya.. Sebaga Sebagaii sumb sumber er sera serat, t, bata batang ng pisa pisang ng #uk #ukup pote potens nsia iall untu untuk k di kemba embang ngka kan n
menad menadii pulp pulp ka kare rena na memili memiliki ki ka kandu ndunga ngan n selulo selulosa sa yang yang #ukup #ukup tinggi tinggi "Anonim, 200& Selulosa asetat adalah suatu senya$a kimia buatan kimia buatan yang digunakan dalam lm fotogra. fotogra. Se#ara kimia, selulosa asetat adalah ester ester dari dari asam asetat dan selulosa asetat selulosa.. Senya$ Senya$a a ini pertama pertama kali dibuat dibuat pada pada tahun tahun 16/ 16/.. Selain pada lm fotogra, senya$a ini uga digunakan sebagai komponen dala dalam m bahan per perekat ekat,, sert serta a seba sebaga gaii sera seratt sinte sintetik tik.. ilm fotogra yang terb terbua uatt dari dari asam asam aset asetat at pert pertam ama a kali ali dipe diperk rken enal alk kan pada pada 14 14,, menggantikan
selu se lulo losa sa
nitr ni trat at
yang yang
sebe sebelu lumn mnya ya
men menad adii
stan standa darr.
+elemahan elemahan lm selulosa nitrat adalah senya$a tersebut tidak stabil dan mudah sekali terbakar terbakar.. )ila )ila ter terad adii konta ontak k deng dengan an oksigen oksigen,, lm selulo selulosa sa asetat asetat menad menadii rusak rusak dan tidak tidak dapat dapat diguna digunaka kan n lagi, lagi, serta serta melepa melepask skan an asam asetat. asetat. enomena enomena ini disebut disebut 3sindrom 3sindrom #uka3, karena karena asam asetat merupaka merupakan n baha bahan n utam utama a dala dalam m #uk #uka. Sea Seak k dekade 10-an 10-an,, lm dari poliester "ser "serin ing g uga uga dise disebu butt deng dengan an nama nama daga dagang ng dari dari +odak odak Estar & mula mulaii men menggan gganti tik kan
lm
dar arii
selu elulos losa
aset setat, at,
ter terutam tama
unt untuk
tuu tuuan an
pengarsipan.. Sebe pengarsipan Sebelu lum m mun# mun#ul ulny nya a poli polies este ter, r, lm lm selu selulo losa sa aset asetat at uga uga dipak dipakai ai pada pada pita magnetik. magnetik. Sekarang selulosa asetat masih digunakan dalam beberapa hal, misalnya negatif dari gambar bergerak. bergerak. B. STRUKTUR MOLEKUL SELULOSA Selu Selulo los sa ialah alah polim olimer er yang ang selar elarii atau atau lur lurus den dengan gan
for formula mula
"6510 10/&n. 7olimer yang lurus adalah !-"13 type839:;0000:t/3< 4&-Dglukopira glukopiranos nos dengan dengan ikatan ikatan yang menstabilk menstabilkan an struktur struktur selulosa.Se selulosa.Serat rat selulosa adalah sangat halus dan =eksibel. ). St'uktu' 0sikal selulosa Sepe Sepert rtii ka kan ni, i,se selu lulo losa sa men# men#ip ipta ta satu satu rang rangka kaia ian n pan panan ang g hasi hasill gabung gabungan an daripa daripada da bebera beberapa pa ratus ratus molek molekul ul gluko glukosa. sa.sel selulo ulosa sa adalah adalah kumpu kumpulan lan polisa polisakri krida da yang yang tersus tersusun un dalam dalam susuna susunan n yang yang selari selari untuk untuk memb memben entu tuk k
selu selulo losa sa mikr mikro obr bril il..
>ikr >ikro obr bril il
yang yang ke#il e#il
diik diikat at
atau atau
dibungkus bersama untuk membentuk makrobri. makrobri. >i#ro >i#robr brils ils selulo selulosa sa adalah adalah sanga sangatt kuat kuat dan tidak tidak anal anal ke keran rana a kehadiran ikatan hidrogen. Ahli-ahli kimia memanggil susunan ini sebagai
3habluran 3habluran,3 ,3 bermaks bermaksud ud baha$a baha$a mi#robr mi#robrils ils mempunyai mempunyai #iri-#iri #iri-#iri hablur. hablur. >olekul selulosa adalah tegar. Selulosa Selulosa ?@ dan selulosa ? ! mempunyai mempunyai kepanang kepanangan an yang sama "1.0 "1.04 4 nm meru meruu uk k kepad epada a baha bahagi gian an dala dalam m habl hablur ur,, 1.02 1.02 nm pada pada permuk permukaan aan luar& luar& tetapi tetapi berbe% berbe%a a pada pada sai%. sai%. Selulo Selulosa sa ?@ dan selulo selulosa sa ? ! berubah dengan membengkok semasa mikrobril membesar.
St'uktu' selulosa *ala sel tuuhan Dalam dinding sel tumbuhan bebenang atau serat yang terbentuk
adalah serat selulosa. Berdapat dua enis selulosa di dalam serat selulosa iaitu iaitu selulo selulosa sa mikro mikrobr bril il dan selulo selulosa sa makro makrob bril ril sepert sepertii a#uan a#uan yang yang berbentuk bebenang yang berkumpul bersama lain-lain sel polisakarida dan protein dan membenarkan peredaran #e#air di antara dinding sel dan pad pada
selur eluruh uh dindi inding ng sel. el.
Sus Susunan unan selu selulo los sa
mikr mikro obr bril il di anta antarra
polisakarida dan protein menghasilkan ikatan yang kuat pada dinding sel tumb tumbuh uhan an.D .Din indi ding ng
sel
tumb tumbu uhan han
mena enala lank nkan an
pelba elbaga gaii
fun fungsi gsi
diantaranya ialah menegarkan dinding sel. Dindin Dinding g sel melind melindung ungii bahagi bahagian an dalama dalaman n sel tumbuh tumbuhan. an. Bidak Bidak seperti komponen dinding sel yang lain,yang mana proses sintesis berlaku pada pada baha bahagi gian an dala dalam m sel sel tumb tumbuh uhan an,s ,sel elul ulos osan an disi disint ntes esis iska kan n di atas atas permukaan permukaan dinding sel.)erada di antara plasma membran tumbuhan ialah en%im yang dipanggil dipanggil selulosa selulosa sintetas sintetas yang bertindak bertindak mensintesisk mensintesiskan an selulosa.Apabila selulosa disintesiskan,satu terbitan baru akan $uud iaitu selulosa selulosa mikrobr mikrobril il yang berada berada pada permuk permukaan aan dalam sel.+emudi sel.+emudian an selu selulo losa sa mikr mikro obr bril il ak akan an meng mengik ikat at di anta antara ra satu satu sama sama lain lain untu untuk k membentuk membentuk selulosa selulosa makrobr makrobril il yang berada berada pada permuka permukaan an tengah tengah sel. sel.Se Selu lulo losa sa
makr makro obr bril il
memb membes esar ar
untu untuk k
memb memben entu tuk k
sera seratt
yang yang
dinamakan serat selulosa. . +eberad eberadaan aan selul selulosa osa Selulosa ditemukan di dalam dinding sel buah-buahan dan sayuran, tidak tidak dapat dapat di#er di#erna na oleh oleh manusi manusia. a. Selulo Selulosa sa yang yang mele$a mele$ati ti sistem sistem pen#ernaan makanan tidak diubah, namun digunakan sebagai serat makanan yang diterima sistem pen#erna makanan manusia dengan
baik. 7anang 7anang molekul molekul selulosa selulosa berarak dari beberapa beberapa ratus ratus hingga hingga beberapa ribu unit glukosa, tergantung tergantung dari sumbernya Selulosa merupakan polimer yang ditemukan di dalam dinding sel tumb tumbuh uhan an sepe sepert rtii kayu, ayu, daha dahan, n, dan dan daun daun.. Selu Selulo losa sa itul itulah ah yang yang menyebabkan struktur-struktur kayu, dahan dan daun menadi kuat. Dapatkah Anda menemukan bagian dari struktur molekul selulosa yang diulangC ?ngat bah$a bagian #in#in dari molekul selulosa semuanya identi identik. k. Ada Ada satuan satuan-sa -satua tuan n monome monomerr yang yang bergab bergabung ung memben membentuk tuk polime polimerr. *luk *lukosa adalah adalah nama nama monome monomerr yang yang ditemu ditemuka kan n di dalam dalam selulosa. selulosa. )erdasar )erdasarkan kan ,aa' #, satuan glukosa yang digambarkan dalam bentuk sederhana tanpa atom karbon dan hydrogen D. >anfaa >anfaan n selu selulos losa a Sera Seratt rami rami (Boehmeria nivea ini merupakan bahan yang dapat •
dio diolah lah
untu ntuk
kain ain
fashi ashio on
ber erk kuali ualita tas s
tin tinggi ggi
dan
bah bahan
pembuatan selulosa berkualitas tinggi "selulose @&. Selulosa @ berkualitas tinggi merupakan salah satu unsur pokok pembuatan bahan peledak dan atau propelan propelan (propellant) yaitu isian dorong untuk untuk meleda meledakk kkan an peluru peluru.. +ayu +ayu dan serat serat rami rami dapat dapat diolah diolah •
menadi pulp berkualitas tinggi sebagai bahan baku. Selulosa %antat Digunakan dalam pembuatan kain sutera tiruan,
•
ntuk menghasilkan rayon atau Eis#ose dan selopan. pembuatan aneka enis kertas ?ndustri-indusri
yang
menggu menggunak nakan an selulo selulosa sa sebaga sebagaii bahan bahan baku baku melipu meliputi ti indust industri ri kertas, kertas, industri yang memproduks memproduksii bahan penyerap penyerap (absorbent) seperti popok bayi, kertas, tissue, pembalut $anita dan lain-lain. Carbox oxy y Meth Methyl yl Cell Cellul ulos ose e ">& ?ndu ?ndust stri ri yang yang memp mempro rodu duks ksii Carb
untuk
digunakan
pada
industri
makanan
dan
industri
memproduksi selulosa asetat dan selulosa nitrat sebagai bahan plas plasti tik k dan dan teks teksti till "ray "rayon on&. &. )erb )erbag agai ai eni enis s kayu ayu dapa dapatt uga uga dima dimanf nfaa aatk tkan an
sebe sebelu lum m
diol diolah ah
untu untuk k
diam diambi bill
selu selulo losa sany nya, a,
misalnya F untuk keperluan bahan bangunan seperti untuk lantai, dinding, pintu, kusen dan untuk bantalan rel kereta api, tiang listrik, listrik, telepon, telepon, untuk untuk alat musik, musik, alat olahraga, olahraga, bagian-bagian bagian-bagian kapal, bus, kereta api, aeromodelling dan lain-lain.
•
7eman emanfa faat atan an
Selu Selulo losa sa
di
bida bidang ng
7er erta taha hana nan n BG?
sebagai
komponen utama pertahanan negara dalam melaksanakan tugas pokoknya, mempertahankan mempertahankan keutuhan keutuhan $ilayah G+H? memerlukan •
berbagai enis alatIsarana termasuk persenataan. sebaga sebagaii bahan bahan baku baku utama utama pembua pembuatan tan prope propelan lan atau atau bahan bahan peleda peledak. k. Sedang Sedangka kan n selulo selulosa sa kuali kualitas tas diba$a diba$ahny hnya a diguna digunaka kan n sebag Selain dimanfaatkan untuk industri pulp, tekstil "rayon dan #ot #otton ton&, lm dan per peralat alatan an rumah mah
•
tan tangga, gga, selu elulos losa
uga uga
dimanfaatkan untuk industri pembuatan selulosa asetat. Selu Selulo losa sa aset asetat at digu diguna naka kan n seba sebaga gaii memb membra ran n ultr ultra a ltr ltras asi, i, pemisahan metanol - metil tersier butil ester, dan proses osmosis balik dalam pengolahan limbah pelapisan logam "ele#troplating& bahan bahan baku baku pada pada indust industri ri kertas ertas dan indust industri ri teksti tekstill "Anon "Anonim, im,
200&. J. *olo *olong ngan an selu selulo losa sa Ada golongan selulosa yang ada diantaranyaF >etil selulosa 5idroksietilselulosa Gatrium karboksimetil selulosa • • •
Dian Dianat ata a ke tiga tiga golo golong ngan an selu selulo losa sa diat diatas as disi disini ni hany hanya a ak akan an dielaksan lebih spesik tentang metil selulosa. . >eti >etill selu selulo losa sa >etil >etil selulo selulosa sa merupa merupaka kan n polime polimerr selulo selulosa sa dengan dengan rantai rantai panang kira-kira memiliki 2 gugus hidroksi pada setiap unit heksosa yang yang termet termetili ilisas sasi. i. Dalam Dalam pasara pasaran n memili memiliki ki Earias Eariasii bahan bahan yang yang berb berbed eda a pada pada subs subsit itus usii dan dan rant rantai ai selu selulo losa sany nya. a. >eti >etill selu selulo losa sa merupakan semi sintesis polisakarida yang mudah larut dalam air dingin dibandingkan dengan air panas. Ada 4 tipe metil selulosa yang umum yaitu > 20 )7, 2/00 )7, )7, 4/2 4/2 )7 )7 dan dan 4/00 4/00 )7. )7. Go Gome merr ters terseb ebut ut menu menun nuk ukk kan perk perkir iraa aan n kek eken enta tala lan n dala dalam m sent sentii stok stokes es seti setiap ap 2' mu#i mu#ila lago go.. Dipasaran dikenal dengan nama metosel, ada 2 enis metosel yaitu > dan 5*. >etil sesulosa larut dalam air dingin tetapi tidak larut dalam air panas, tidak larut eter, alkohol, kloroform. kloroform. *. +eguna +egunaan an metil metil selulosa selulosa
bahan atau %at aditif pengental %at =okulan 5. 7embuat 7embuatan an metil metil selulosa selulosa >eti >etill selu selulo losa sam m digu diguna nak kan • • •
dala dalam m
far farmate matera rapi pi
seba sebaga gaii
pensuspensi, pembasah dan emulogator, sebagai dalam tarapeutik digu diguna nak kan seba sebaga gaii laks laksat atif if.. pros proses es pemb pembua uata tan n ka karb rbok oksi si meti metill selulosa melalui dua tahap reaksi, yaitu pertama reaksi alkalisasi dan kedua reaksi eterikasi. 7ada reaksi tahap pertama, yaitu alkalisasi merupakan reaksi antara selulosa dengan larutan soda " basa & menadi alkali selulosa " selulosa bersifat larut dalam larutan soda& Selulosa K Soda GaLSelulosa K 52 Sedangka Sedangkan n tahap kedua, kedua, yaitu eterika eterikasi si merupaka merupakan n reaksi reaksi antara alkali selulosa engan senya$a natrium kloro asetat menadi natrium karboksi metil selulosa " Ga.> & yang membentuk larutan kental " Eiskos &. Ga-Selulosa K Ga M kloroasetat Ga M > K Gal Heaksi berlangsung dalam B 8 60 - 0o dan t operasi 8 2 M am dan dilakukan
