SINTESIS KARBOKSIMETIL SELULOSA (CMC) - ASAM HUMAT DAN APLIKASINYA SEBAGAI PEMBENAH TANAH PADA PERTUMBUHAN TANAMAN CABAI (Capsicum annum L)

ERLINAWATI HAFIZH, Prof. Dr. Sri Juari santosa.,M.Eng,

2012 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan sintesis imobilisasi asam humat (AH) pada karboksimetil selulosa (CMC) dengan menggunakan agen pengikat silang N,Nmetilenbisakrilamida (MBA) dan aplikasinya sebagai campuran media tanam tumbuhan cabai merah (Capsicum annum L). Asam humat diekstraksi dari gambut Rawa Pening, sedangkan CMC disintesis dari selulosa yang diisolasi dari ampas tebu. Ekstraksi asam humat dari tanah gambut Rawa Pening dilakukan dengan cara perendaman dalam larutan NaOH 0,1 M (perbandingan tanah dan larutan NaOH 1:10 (b/v)) dan dilanjutkan dengan pengasaman dengan larutan HCl hingga pH@1. Isolasi selulosa sebagai bahan dasar CMC dilakukan dengan cara merefluks ampas tebu pada suhu 100oC selama 3 jam dalam 100 mL larutan NaOH pada berbagai konsentrasi (5,0 %, 7,5 %, 10,0 %, dan 15,0 % (b/v)). Selulosa yang ada sebagai residu selanjutnya dimurnikan dengan cara bleaching menggunakan larutan NaOCl 5 % (v/v). Sintesis CMC dilakukan dengan mereaksikan selulosa hasil isolasi dengan natrium monokloroasetat (SCA) pada suhu 70oC. Imobilisasi AH pada CMC dengan cara mengikatsilangkan AH pada CMC hasil reaksi 5 g selulosa dengan 2 g SCA dalam air pada suhu 70oC dengan menggunakan MBA. Hasil karakterisasi dengan spektroskopi FTIR menunjukkan adanya kecocokan antara spektra selulosa teknis (Sigma) dengan selulosa yang didapat dari proses ekstraksi dalam NaOH 5 % (b/v). Hasil pengujian kemampuan menyerap air pada CMC memberikan penyerapan air terbanyak pada CMC hasil reaksi 5 g selulosa dan 2 g SCA yaitu sebesar 80,15 mL/g. Spektra FTIR menampakkan bahwa pencucian asam humat dengan HCl/HF sebanyak 1 kali, telah membebaskan gugus –COOH dari logam, silika, serta pengotor lainnya. Kemampuan asam humat dalam menyerap air tidak sebaik CMC. Indikasi telah terjadinya ikatan silang antara CMC, MBA dan AH dapat diketahui lewat spektra FTIR yaitu dengan berkurangnya intensitas serapan di bilangan gelombang 3300- 2900 cm-1 untuk gugus O-H. Kemampuan menyerap air terbanyak didapat pada produk imobilisasi (5CMC+1AH) + 0,4 g MBA yaitu sebesar 14,39 mL/g. Pengujian kapasitas tukar kation (KTK) menunjukkan bahwa peningkatan proporsi AH asam humat dapat menaikkan KTK CMC-AH. Penggunaan bahan hasil imobilisasi AH pada CMC dengan proporsi 1:1 pada media tanam terbukti mampu menekan kebutuhan tanaman cabai keriting akan pupuk sampai 50 %.

Humic acid (HA) has been immobilized through cross linking in carboxymethyl cellulose (CMC) using crosslink agent of N,N methylenbisacrilamide and its application as planting media mixture of Capsicum annum. L. Humic acid was extracted from peat soil of Rawa Pening, while CMC was synthesized from cellulose isolated from bagasse. Humic acid from the peat soil of Rawa Pening was extracted by soaking in 0.1 M NaOH solution (ratio of soil and NaOH, 1:10 (b/v)) and followed by acidication using HCl solution to pH@1. Cellulose as raw material for CMC was isolated by refluxing the bagasse at 100oC for 3 hours in 100 mL NaOH solution in various concentrations (5.0 %. 7.5 %, 10.0 % and 15.0 % (w/v)). Cellulose as residue was purified by bleaching method using 5% (v/v) NaOCl solution. The synthesis of CMC was done by reacting the isolated cellulose with sodium chloroacetic (SCA) at 70oC. The immobilization of HA on CMC was carried out through cross linking of AH on CMC obtained from the reaction of 5 g cellulose and 2 g SCA in water medium at temperature 70oC by using MBA. The results of the characterization with FTIR indicated that there was similarity between the spectra of technical cellulose (Sigma) and those of cellulose obtained from process of extraction using 5% (w/v) NaOH. The water absorption ability test showed that CMC obtained from the reaction of 5 g cellulose and 2 g SCA possessed the highest absorption of water, i.e. as much as 80.15 mL/g. FTIR spectra indicated that COOH group has already been released from its interaction with impurities after one step purification using the mixture of HCl and HF solution. Humic acid capability to absorb water was not as good as CMC. Indication of the presence of cross linking among CMC, MBA, and HA could be found in the FTIR spectra, i.e. by the decreasing of absorption intensity at 3300-2900 cm-1 for O-H stretching. Capability to absorb water was the highest for the immobilization product of CMC and HA at weight ratio 5:1, i.e. as much 14.39 mL/g. Cation exchangable capacity (CEC) test indicated that the increase of HA portion could increase the CEC of CMC-HA. The use of the immobilization product of AH on CMC in planting media of chili was able to minimize the need of fertilizer to 50%.

Kata Kunci : bahan pembenah tanah, CMC, humat, cabai keriting (Capsicum annum. L).