Pembuatan Bioplastik Berbasis Karboksimetil Selulosa sebagai Model Pupuk Pelepas Lambat Nitrogen dengan Pupuk SROP Cair sebagai Sumber Nutrien

Desy Auliyah Putri, Prof. Indriana Kartini, S.Si., M.Si., Ph.D.; Prof. Dra. Eko Sri Kunarti, M.Si., Ph.D.

2026 | Skripsi | KIMIA

Pembuatan bioplastik berbasis karboksimetil selulosa (KMS) sebagai model pupuk pelepas-lambat nitrogen dengan pupuk SROP (Slow Release Organic Parametic) cair sebagai sumber nutrien telah dilakukan dengan tujuan memperoleh bioplastik berbasis KMS sebagai pupuk pelepas-lambat penyedia nitrogen, mempelajari pengaruh penambahan pupuk SROP cair yang diproduksi oleh CV. Humus sebagai sumber nutrien terhadap sifat fisik, dan mekanik pada komposit bioplastik, dan menentukan kinetika pelepasan nitrogen pada bioplastik.

Bioplastik terbuat dari KMS yang ditambahkan dengan pupuk SROP cair sebagai sumber nutrien. Bioplastik dibuat dengan menggunakan metode solvent casting dengan pelarut air pada temperatur ruang. Komposisi bioplastik dibuat dari KMS sebagai matriks dan asam malat sebagai agen pengikat silang dengan konsentrasi dibuat konstan. Pupuk SROP cair akan digunakan sebagai sumber nutrien dengan divariasikan volumenya yaitu 1,25; 2,5; 3,75; 5; dan 7,5 mL. Bioplastik KMS/AM/SROP akan dikarakterisasi dengan menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR), Difraksi Sinar-X (XRD), diuji kuat tarik dan pemuluran dengan Universal Testing Machine, uji stabilitas air, uji swelling, dan uji biodegradasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan pupuk SROP cair ke dalam komposisi bioplastik dapat meningkatkan elongasi bioplastik dan menurunkan nilai kuat tarik. Kinetika pelepasan nitrogen bioplastik mengikuti model kinetika orde kedua semu, dengan rentang konstanta laju pelepasan nitrogen yaitu 0,004269 g.mg^-1.jam^-1. Berdasarkan dari keseluruhan sifatnya, bioplastik dengan komposisi pupuk SROP cair terendah (1,25 mL dan 2,5 mL) menunjukkan karakteristik lepas-lambat paling ideal untuk mencegah terjadinya pelepasan cepat (burst release) dan mempertahankan ketersediaan nutrisi yang linear. 

The synthesis of carboxymethyl cellulose (CMC)-based bioplastics as a model for nitrogen slow-release fertilizer using liquid SROP (Slow Release Organic Parametic) fertilizer as a nutrient source has been conducted. This study aimed to obtain CMC-based bioplastics as a nitrogen-providing slow-release fertilizer, investigate the effect of adding liquid SROP fertilizer produced by CV. Humus as a nutrient source on the physical, and mechanical properties of the bioplastic composites, and determine the nitrogen release kinetics of the bioplastic.

The bioplastic was prepared from CMC incorporated with liquid SROP fertilizer as the nutrient source. The bioplastic was synthesized using the solvent casting method with water as the solvent at room temperature. The composition of the bioplastic consisted of CMC as the matrix and malic acid as the cross-linking agent, maintained at a constant concentration. The volume of the liquid SROP fertilizer used as the nutrient source was varied at 1,25; 2,5; 3,75; 5; and 7,5 mL. The CMC/MA/SROP bioplastics were characterized using Fourier-Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, X-Ray Diffraction (XRD), and evaluated for tensile strength and elongation using a Universal Testing Machine, as well as water stability, swelling, and biodegradation tests.

The results showed that the addition of liquid SROP fertilizer into the bioplastic composition increased the elongation of the bioplastic but decreased its tensile strength. The nitrogen release kinetics of the bioplastic followed a pseudosecond-order kinetic model, with a nitrogen release rate constant range of 0,004269 g.mg^-1.hour^-1. Based on its overall properties, the bioplastic with the lowest liquid SROP fertilizer compositions (1,25 mL and 2,5 mL) exhibited the most ideal slow-release characteristics to prevent burst release and maintain a linear nutrient availability.

Kata Kunci : asam malat, bioplastik, KMS, nitrogen, dan SROP/bioplastics, CMC, malic acid, nitrogen, and SROP