Analisis Kemasan Plastik Dengan FTIR (Fourier Transform Infrared) [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM PETROKIMIA



I.



Nama



: M. Alif Akbari S.



Kelas



: 3B



NIM



: 1818174



JUDUL Analisis kemasan plastik dengan FTIR ( Fourier Transform Infrared )



II.



TUJUAN Mengindentifikasi gugus fungsi dalam sampel kemasan makanan dengan menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR).



III.



PRINSIP Radiasi dari sumber radiasi inframerah dipecah oleh pencacah sinar menjadi dua bagian yang sama dengan arah yang saling tegak lurus, kemudian kedua radiasi tersebut dipantulkan kembali oleh kedua cermin sehingga bertemu kembali di pencacah sinar untuk saling berinteraksi. Sinar tersebut dipancarkan ke cuplikan baik kerosin, gliserol, maupun urea yang dapat menyerap energi. Setelah itu, terjadilah transisi di antara tingkat energi vibrasi dasar dan tingkat vibrasi tereksitasi berupa berkas radiasi inframerah yang ditangkap oleh detektor, kemudian sinyal yang dihasilkan oleh detektor direkam sebagai spektrum inframerah yang berbentuk puncak-puncak adsorpsi berupa garis. Sebagian sinar dari pencacah akan dikembalikan atau dibalikkan ke sumber gerak.



IV.



DASAR TEORI Fourier Transform Infra Red (FTIR) merupakan salah satu instrumen yang menggunakan prinsip spektroskopi. Spektroskopi adalah spektroskopi inframerah yang dilengkapi dengan transformasi fourier untuk deteksi dan analisis hasil spektrumnya (ANAM, 2007). Spektroskopi inframerah berguna untuk identifikasi senyawa organik karena spektrumnya yang sangat kompleks yang terdiri dari banyak puncak-puncak. Prinsip spektrofotometer FTIR adalah interaksi sampel dengan sinar (radiasi elektromagnetik), ikatan kimia pada panjang tertentu akan menyerap sinar ini dan akan bervibrasi. Vibrasi ini dapat berupa vibrasi tekuk atau vibrasi ulur. Absorban atau vibrasi ini dihubungkan dengan ikatan tunggal atau gugus fungsi dari molekul untuk identifikasi senyawa yang tidak diketahui. Komponen penting dari FTIR terdiri atas sumber-sumber sinar yang terbuat dari filamen Ners atau Globar, beam splitter berupa material transparan dengan indeks relatif. Interferometer yang berfungsi membentuk interferogram yang akan diteruskan menuju detektor, daerah cuplikan, dan detektor yang merupakan piranti untuk mengukur energi pancaran yang lewat akibat panas yang dihasilkan (SKOOG, 2004). Pada dasarnya, spektrofotometer FTIR sama dengan spektrofotometer IR, yang membedakannya adalah pengembangan pada sistem optiknya sebelum berkas sinar inframerah melewati sampel. Sistem optik spektrofotometer IR dilengkapi dengan cermin diam. Dengan demikian, radiasi inframerah menimbulkan perbedaan jarak yang ditempuh menuju cermin bergerak dan cermin yang diam. Sistem optik FTIR menggunakan radiasi laser yang berfungsi sebagai radiasi yang diinterferentasikan dengan radiasi inframerah agar sinyal radiasi sinyal inframerah yang diterima oleh detektor secara utuh dan lebih baik (UNDERWOOD, 2002)



V.



CARA KERJA a. Preparasi Jika sampel berwujud padatan, dihaluskan dengan mortar/blender.



Dimasukkan ke wadah sampel.



b. Pengukuran Sampel yang telah dipreparasi ditaruh di sampel holder.



Dibandingkan dengan spektrum IR pada setiap bilangan gelombang.



VI.



Ditembakkan sinar inframerah pada bilangan gelombang 400-1000 cm-1.



Bilangan gelombang dicatat pada setiap peak yang muncul.



DATA PENGAMATAN



Tabel 1. Penyerapan spektral utama (cm − 1) dari gugus fungsi Polimer PET



Gambar 1. (A)Contoh spektrum PET FTIR



Gambar 1.(B) Spektrum FTIR dari PET biodegradable



Gambar 1.(C)Spektrum FTIR dari PET non-biodegradable.



Gambar 2.(A) Pita spectrum daerah sidik jari plastic PET biodegradable



Gambar 2.(B) Pita spectrum daerah sidik jari plastic PET non-biodegradable



VII.



PEMBAHASAN Pada analisis kemasan plastik pada makanan digunakan alat yang bernama Spektroskopi FTIR. Spektroskopi FTIR memiliki kelebihan analisis yang cepat dan mudah serta tidak memerlukan standar sebagai acuanya karena alat tersebut sudah dapat mengetahui senyawa yang terkandung dalam sampel secara langsung. Senyawa utama yang kita analisis adalah (PET) Polietilen Tereftalat yang terkandung dalam kemasan plastik pada makanan ringan.



Plastik biasanya dibuat untuk membungkus makanan yang biasa kita beli. Plastik tersusun dari polimer didalamnya. Namun setiap plastik juga berbeda-beda susunan polimernya dan mempengaruhi sifat dari plastik tersebut. Biasanya plastik yang kuat dan kaku memiliki susunan kristalin (teratur) yang banyak, sementara plastik yang lentur dan lemah memiliki susunan amorf (tidak beraturan) yang banyak. Oleh karena itu, komponen penyusun amorf dan kristalin pada plastik PET yang dapat terurai dan tidak dapat terurai memiliki susunan yang berbeda.



Penelitian ini diukur spektranya menggunakan attenuated total reflectance (ATR) dengan kristal ZnSe. Secara umum terdapat tiga pasangan pita signifikan yang menggambarkan sifat kristalin dan amorf PET yaitu pada pasangan 898-973 cm-1, 1100-1250 cm-1, dan 1340-1370 cm-1. Pada bilangan gelombang 898-973 cm-1 merupakan Wagging band yaitu konformasi gauche dan trans dari gugus oksietilena, dan juga pada bilangan gelombang 1340-1370 cm-1 yaitu konformasi dari –CH2 di gugus ester PET. Sampel PET yang dapat terurai ataupun tidak terdiri dari interaksi utama diantaranya (1740, 1250, 1120, dan 1000) cm-1. Dalam PET yang dapat terurai secara hayati, interaksinya relevan dan ini menunjukkan variabilitas tinggi pada struktur amorf serta dan kristalin, sementara pada PET yang tidak dapat terurai kurang relevan.



Selanjutnya terdapat perbedaan pada struktur Sampel PET yang dapat terurai dan tidak dapat terurai diantaranya pada Sampel PET yang dapat terurai memiliki panjang gelombang 1740-1470 cm-1 yang menggambarkan proses oksidatif dalam plastik daur ulang serta pada bilangan gelombang 898-973 cm-1 dan 1340-1370 cm-1 adalah daerah sidik jari yang menunjukkan rasio yang lebih rendah secara signifikan dibandingkan Sampel PET yang tidak dapat terurai, sementara bilangan gelombang pada 1100-1250 cm-1 dan 1470-1740 cm-1 lebih sebanding diantara semua tipologi PET. Lalu bentuk spectrum di sampel PET yang dapat terurai pada bilangan gelombang 1100-1250 cm-1 memiliki bentuk yang lebih banyak terpisah dibandingkan bentuk spketrum pada sampel PET yang tidak dapat terurai, dikarenakan penyusun kristalin pada Sampel PET yang dapat terurai lebih sedikit dibanding Sampel PET yang tidak dapat terurai. Selain itu dalam Sampel PET yang dapat terurai pada bilangan gelombang 898-973 cm-1 dan 1340-1370 cm-1



dibandingkan dengan Sampel PET yang tidak dapat terurai memiliki kontribusi struktur amorf yang lebih tinggi dibanding PET yang tidak dapat terurai.



VIII. KESIMPULAN Perbedaan struktur pada sampel PET yang dapat terurai dan tidak dapat terurai dipengaruhi oleh susunan kristal dan fasa amorf yang terdapat pada sampel PET yang perbedaanya dapat dilihat dari daerah sidik jari kedua spektrum tersebut.



IX.



DAFTAR PUSTAKA ANAM, CHOIRUL SIROJUDIN dkk. 2007. Analisis Gugus Fungsi Pada Sampel Uji, Bensin dan Spiritus meggunakan Metode Spektroskopi FTIR. Jurnal Berkala Fisika 10(1): 79-85. DAY JR, R. A & A. L. UNDERWOOD. 1983. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Ke-6. Erlangga. Jakarta. SKOOG, DAUGLAS A. 2004. Fundamentals of Analitical Chemistry. Eight Edition. Brooks/Cole. Kanada.



LAMPIRAN



Lampiran 1. Spektra-IR Styrene Butadiene Rubber (SBR)



Lampiran 2. Spektra-IR Cellulose



Lampiran 3. Spektra-IR Polypropylene