Text
Sulfonasi Polistirena Dengan Agen Sulfonasi Asetil Sulfat Dan Uji Swelling Degree Sebagai Bahan Dasar Membran Polimer Elektrolit
RINGKASAN
Styrofoam adalah bahan yang tidak asing lagi bagi kehidupan kita sehari-hari.
Sifatnya yang sulit untuk terdegradasi menjadikan limbah styrofoam ini masalah bagi
lingkungan. Limbah styrofoam mengandung polimer sintetis, salah satunya polistirena.
Polistirena mudah dimodifikasi menjadi material lain. Salah satu modifikasi dapat
dilakukan dengan proses sulfonasi menggunakan agen sulfonasi asetil sulfat.
Keberhasilan sulfonasi dapat dilihat berdasarkan derajat sulfonasinya. Polistirena
tersulfonasi (PST) memiliki potensi sebagai bahan membran polimer elektrolit. Suatu
membran polimer elektrolit harus memiliki kemampuan menyerap air dan
mengembang serta dapat menukarkan kation. Tujuan dari penelitian ini adalah
melakukan sulfonasi pada polistirena dengan agen sulfonasi asetil sulfat, menentukan
nilai derajat sulfonasi, kapasitas tukar kation dan swelling degree PST serta mengetahui
pengaruh sulfonasi polistirena terhadap swelling degree PST.
Polistirena yang digunakan berasal dari isolasi styrofoam bungkus makanan.
Penelitian ini meliputi beberapa tahap antara lain melakukan sulfonasi polistirena
dengan agen sulfonasi asetil sulfat. Asetil sulfat dibuat dengan mereaksikan anhidrida
asetat dengan asam sulfat. Sulfonasi polistirena dilakukan menggunakan metode
refluks dengan 4 variasi waktu berbeda yaitu 1 jam, 1,5 jam, 2 jam dan 2,5 jam.
Penentuan derajat sulfonasi dan kapasitas tukar kation dilakukan dengan metode titrasi
asam basa. Analisis FTIR untuk membandingkan dan menentukan gugus fungsi dalam
polistirena dan polistirena tersulfonasi. Penentuan swelling degree dilakukan dengan
menentukan berat kering dan berat basah polistirena tersulfonasi.
Hasil akhir penelitian ini menunjukkan bahwa polistirena berhasil disulfonasi
yang ditandai dengan munculnya vibrasi ikatan O=S=O pada spektra IR polistirena
tersulfonasi dengan bilangan gelombang 1030 – 1153 cm-1. Kondisi optimum proses
sulfonasi PST dicapai pada waktu sulfonasi 1,5 jam dengan persentase derajat sulfonasi
sebesar 0,736 %, kapasitas tukar kation sebesar 0,04 meq/g dan swelling degree sebesar
360%. Semakin tinggi nilai derajat sulfonasi maka semakin tinggi nilai kapasitas tukar
kation maupun nilai swelling degree dari PST.
SUMMARY
Styrofoam is a familiar material for our daily lives. Its difficult to degrade makes
this styrofoam waste a problem for the environment. Styrofoam waste contains
synthetic polymers, one of which is polystyrene. Polystyrene is easily modified into
other materials. One of the modifications can be done by sulfonation process using
sulfonation agent acetyl sulphate. The success of sulfonation can be seen based on the
degree of sulfonation. Sulfonated polystyrene (PST) has potential as an electrolytic
polymer membrane material. An electrolytic polymer membrane must have the ability
to absorb water and expand and can exchange cations. The aim of this research is to
sulfonating polystyrene with sulfonation agent of acetyl sulfate, to determine the value
of sulfonation degree, cation exchange capacity and swelling degree of PST and to
know the effect of polystyrene sulfonation on swelling degree of PST.
The polystyrene used comes from the isolation of food packaging styrofoam.
This research includes several stages such as sulfonation of polystyrene with
sulfonation agent of acetyl sulfate. Acetyl sulfate is prepared by reacting acetic
anhydride with sulfuric acid. Polystyrene sulfonation using reflux method was
performed with 4 different time variations ie 1 hour, 1.5 hours, 2 hours and 2.5 hours.
Determination of sulfonation degree and cation exchange capacity is done by acid base
titration method. FTIR analysis to compare and determine functional groups in
polystyrene and sulfonated polystyrene. The determination of the swelling degree is
performed by determining the dry weight and wet weight of sulfonated polystyrene.
The final results of this study indicate that the polystyrene succeeded in
sulfonation which is characterized by the emergence of the O = S = O vibration bond
on the sulfonated polystyrene IR spectral with wave numbers 1030 – 1153 cm-1. The
optimum condition of the PST sulfonation process was achieved at sulfonation time of
1.5 hours with the percentage of sulfonation degree of 0.736%, the cation exchange
capacity of 0.04 meq / g and the swelling degree of 360%. The higher the degree of
sulfonation the higher the cation exchange rate and the swelling degree value of the
PST.
1445C17IV | 1445 C 17-iv | Perpustakaan FSM Undip (Referensi) | Tersedia |
Tidak tersedia versi lain