Category Archives: MyResearch

Determination of the carboxyl group content of cellulose samples by methylene blue sorption

This methods is part of the book:
Klemm, D., et al. “Comprehensive cellulose chemistry: v. 2: functionalization of cellulose: functionalization of cellulose.” (1998).

A weighed cellulose samples of known water content up to 0.5 g is suspended in 25 ml of aquaeus methylne blue chloride solution (300mg/l) and 25 ml of borate buffer of pH = 8.5 for 1 h at 20 oC in a 100 Erlenmeyer flask and then filtered through a sintered-glass disk. 5 or 10 ml of the filtrate are transferred to a 100 ml calibrated flask. Then 100 of 0.1 N HCl and subsequently water, up to 100 ml, are added. Then the methylene blue content of the liquid is determined photometrically, employing a calibration plot, and from the result the total amount of free, i.e. nonsorbed, methylene blue is calculated. The carboxyl group content of the sample is obtained according to:

rumus_carbonyl - 1

Reference:
Phillip, B., Rehder, W., Lang H. Papier 1965, 1-10

Determination of the carbonyl group content of cellulose samples by oximation

This methods is part of the book:
Klemm, D., et al. “Comprehensive cellulose chemistry: v. 2: functionalization of cellulose: functionalization of cellulose.” (1998).

2 g of an air dry sample of known moisture content is suspeded in 100ml 0f 0.02 N aquaeous zinc acetate solution in a 300 ml Erlenmeyer flask under vigorous stirring. After a residence of 2-6 h at room temperature in the covered flask the liquid is sucked off and the moist sample is immediately and quantitatively returned to the flask and subsequently suspended in 100 ml of the oximation reagen (35 g hydroxilamine hydrochoride, 55 g zink acetate, 160 ml 1 N NaOH and 1.6 ml glacial acetic acid/l aquaeous solution) appliying a gentle shaking. After a residence time of 20 h at 20oC, the liquid is again sucked off through the same sintered-glass disk and twice washed with water. Subsequently the sample is suspended again in the same flask in 100 of 0.02 N zinc acetate solution. After 2 h the liquid is again sucked off and the sample is washed with aqueous zinc acetate solution of the same concentration. The moist oximated sample is then immadiately subjected to a determination of the nitrogen content by Kjeldahl method, employing finally a calorimetric determination of the NH4+ formed with Nesslers reagent. I umol of nitrogen correspond to 1 umol of carbonyl groups in the sample.

Reference:
Laboratory procedure of Fraunhofer Institute of Applied Polymer Research.

Determination of the acetyl group DS of cellulose acetate

This methods is part of the book:
Klemm, D., et al. “Comprehensive cellulose chemistry: v. 2: functionalization of cellulose: functionalization of cellulose.” (1998).

0.5 g of dry cellulose acetate is swollen in 25 ml of an acetone/water mixture (1:1 by volume) for 24 h at room temperature. Then 12.5 ml of 1 N KOH in ethanol are added, and a complete deacetylation is formed by keeping this mixture for 24 h at room temperature. The excess of alkali is titrated with N/2 aqueous HCl using phenolpthalein as indicator, and an excess of 2 ml of N/2 HCl is added, which is back-titrated after 24 h with N/2 NaOH. From the titration result, the total amount of alkali consumed for saponification of the acetyl groups/g of sample is obtained. Calculation of ‘% of bound acetic acid’ and DSAcetyl is performed accoding to

rumus_acetyl - 1

Reference:
Procedure of the Fraunhofer Institute of Applied Polymer Research, Teltow-Seehof.

Study Patent; Langkah Penting Sebelum Melakukan Penelitian

Sebelum melakukan penelitian melakukan studi literatur adalah keharusan. Khususnya untuk mengetahui status terkini yang terkait dengan topik penelitian yang akan dilakukan. Mahasiswa sampai peneliti mesti melakukan hal ini sebelum melakukan penelitian. Bentuknya dituangkan dalam bentuk ‘Tinjauan Pustaka’. Saat ini paradigma penelitian sedikit bergeser. Penelitian sebaiknya tidak hanya berhenti hanya sampai di ‘tulisan ilmiah’ saja, tetapi sebaiknya penelitian harus bisa terwujud menjadi sebuah produk atau teknologi yang bisa dimanfaatkan oleh khalayak ramai. Nah, untuk masalah ini ada satu langkah lagi yang juga penting untuk dilakukan, yaitu study patent.

Sebenarnya bertahun-tahun yang lalu saya sudah tahu tentang masalah Patent dan HaKI ini. Waktu itu saya banyak membantu bos saya waktu itu menulis tentang HaKI dan paten. Tapi, terus terang, saya belum terlalu serius belajar tentang patent dan HaKI ini. Karena membaca dokumen patent cukup berat bagi saya. Bahasanya, bahasa hukum, pusing saya membacanya.

Saya mulai tertarik kembali dengan patent, ketika saya menemukan sebuah patent kuno tahun 1919 tentang bioethanol selulosa/kayu. Lihat linknya di sini: Patent Kuno Bioetanol. Yang membuat saya sedikit ‘kaget’ adalah ternyata sudah hampir seabad yang lalu sudah ada orang yang mematentkan teknologi pembuatan alkohol dari kayu. Padahal waktu itu, dalam pikiran saya, etanol dari kayu belum diperlukan sekali. HK Moore, inventor teknologi ini, pastilah orang yang visioner. Bioetanol generasi kedua baru mulai booming kira-kira dua dekade ini. Kini orang berlomba-lomba untuk menemukan teknologi bioetanol dari kayu/selulosa yang lebih efisien. Jumlah patent tentang topik ini kini meningkat lagi.

Study patent, menurut saya, adalah kewajiban jika kita ingin meneliti sesuatu. Studi pustaka saja tidak cukup. Sebelum penelitian lakukan juga studi patent. Patent berbeda dengan pustaka ilmiah. Patent adalah teknologi yang sudah siap dikomersialkan, bahkan mungkin sudah komersial dan sudah dilakukan di pabrik-pabrik besar. Dokumen patent bersifat publik, beda dengan jurnal ilmiah yang sebagian besar tidak gratis. Dokumen patent semestinya bisa diperoleh secara gratis full paper sedetail-detailnya.

Lalu dari mana kita bisa mendapatkan dokumen-dokumen patent itu?

Kini menelusur patent sangatlah mudah. Mudah sekali. Asal mau saja, akan banyak dokumen patent yang bisa diperoleh. Berikut ini beberapa situs yang bisa digunakan untuk melakukan penelusuran patent:

  1. Dirjen HaKI http://www.dgip.go.id/paten
  2. Google Patent http://www.google.com/patents
  3. USPTO http://www.uspto.gov/patents-application-process/search-patents atau USPTO
  4. WIPO https://patentscope.wipo.int/search/en/search.jsf
  5. EPO https://www.epo.org/searching.html

Dan masih banyak lagi situs-situs yang menyediakan dokumen patent. Bahkan dokumen dalam berbagai bahasa, seperti bahasa jepang, korea, jerman pun bisa kita peroleh. Canggih kan.

Study Patent memang tidak mudah dan cukup memusingkan. Tapi kalau sudah masuk ke dalam, Anda akan sangat tercenggang. Ternyata ada banyak teknologi yang mungkin sudah lebih advance dari pada yang kita pikirkan. Mungkin setelah membaca dokumen-dokumen patent ini akan banyak memberikan inspirasi-inspirasi baru dalam penelitian. Percayalah.

Karena saya sebelumnya banyak melakukan studi literatur. Tools yang saya pakai untuk melakukan studi patent pun menggunakan tools yang biasa dipakai untuk studi literatur, yaitu: Endnote, Zotero, Jabref, Mendeley dan lain-lain. Saya lebih sering menggunakan Endnote.

Informasi patent kita masukkan ke dalam applikasi manajemen literatur, Endnote misalnya. Termasuk yang paling penting adalah bagian claim. Copy saja bagian ini ke dalam salah satu ‘field’ di Endnote. Bagian abstrak juga dicopy. Jika tersedia, download juga full papernya dan link URL-nya. Setelah banyak informasi patent yang diperoleh. Langkah berikutnya adalah membaca secara sekilas dan mensortirnya. Kelompokkan patent-patent itu dengan logika tertentu. Terserah Anda sendiri bagaimana mengaturnya. Patent-patent yang menarik dipelajari lebih jauh. Dibaca patent ini dengan lebih detail. Kalau perlu diterjemahkan.

Sampai tahap ini, Anda akan banyak memperoleh informasi tentang teknologi terkini dari topik yang sedang Anda geluti. Ada banyak informasi dan teknik yang bisa dicoba-coba dan kemudian dimodifikasi untuk membuat teknologi yang lebih baik lagi atau lebih spesifik untuk objek tertentu.

Selamat melakukan studi patent.

Berkunjung ke Pabrik BioPlastik di Banten

biji bioplastik

Biji bioplastik dari pati-patian. Target kami ingin membuat yang seperti ini.

Hari ini saya mendapatkan pengalaman baru tentang dunia polimer dan plastik. Terkait dengan target besar kami untuk membuat bioplastik, saya dan pak Tri Panji berkunjung ke salah satu pabrik plastik di wilayah Banten. Di sini kami mendapatkan pencerahan, ilmu baru, wawasan baru dan juga saran-sarang untuk pengembangan bioplastik.

Kami diterima oleh Dr. Asmuwahyu, salah satu ahli polimer yang bekerja di pabrik ini.Kami di beri penjelasan tentang proses dan tahapan pembuatan biji plastik, resin dan polimer-polimer lainnya. Kami ditunjukkan laboratorium penelitian dan laboratorium pengujian milik pabrik plastik. Pembuatan plastik dimulai dari pencampuran bahan menggunakan high stirring machine, extruksi dengan extruder, pembuatan biji plastik. Kami ditunjukkan juga beberapa mesin kecil untuk membuat sampel uji, sheet plastik dan alat-alat tambahan lainya. Oleh Pak Asmu, kami juga diajak keliling pabrik plastik untuk melihat-lihat peralatan produksi dalam skala pabrik.

Yang paling menarik adalah ketika Pak Asmu menunjukkan produk bioplastik yang terbuat dari pati dan minyak nabati. Namanya Envi Plast. Plastik ini 100% alami dan biodegradable, tentunya sangat ramah lingkungan dibandingkan dengan plastik konvensional. Pak Asmu juga menunjukkan biji bioplastik.

Target kami adalah bagaimana bisa membuat bioplastik dari tankos sawit. Pengalaman dan masukan ini sangat berharga sekali bagi kami. Kami jadi memiliki bayangan yang lebih real tentang proses produksi biji plastik, persyaratan-persyaratan teknis, material-material tambahan dan informasi praktis lainnya. Saya yang bukan orang polimer sangat terkesan.

Kami pulang dengan banyak ide di kepala. Pengalaman ini menambah keyakinan saya dan tim bahwa penelitian kami sudah mendapatkan arah yang lebih jelas. Kami tahu ‘tempat’ yang akan kami tuju. Semoga penelitian dan target-target kami mencapai tujuan yang kami inginkan dan bisa memberikan manfaat yang besar bagi bangsa ini.

Insha Allah.

ahli polimer Dr. asmuwahyu

Foto bareng dengan Dr. Asmuwahyu

Salah satu produk kantong bioplastik

Salah satu produk kantong bioplastik.

Continue reading

Rough Labradorite

Coba-coba membuat bioplastik dari tankos sawit

Prototipe awal bioplastik selulosa

Prototipe awal bioplastik selulosa

Alhamdulillah, selangkah demi selangkah tim kami berhasil melangkah lebih maju lagi untuk mengembangkan bioplastik dari tankos sawit. Beberapa waktu sebelumnya kami sudah berhasil memurnikan selulosa dari TKKS (selulosa TKKS). Selanjutnya, setelah mencoba berkali-kali dan gagal berkali-kali, akhirnya bisa juga memodifikasi gugus fungsional selulosa murni tersebut (Modifikasi gugus fungsional selulosa). Hari ini, saya merasa senang sekali, karena tim kami di lab berhasil membuat bioplastik dari selulosa yang sudah kami buat sebelumnya. Kami sadar, jalan masih panjang, tapi sedikit keberhasilan ini membuat kami semakin bersemangat.

Bioplastik yang pertama kami buat ini bentuknya masih jelek banget. Warnanya masih item, karena ada sedikit kesalahan pada prosesnya. Bentuknya pun masih belum halus, maklum dikerjakan ‘handmade’ alias manual. Kekuatannya juga belum bagus. Tapi, secara fisik ini adalah plastik.

Selulosa murni dari TKKS

Selulosa murni dari TKKS

Selulosa murni dari TKKS.

Selulosa murni dari TKKS.


Continue reading

Modifikasi Gugus Fungsional Selulosa

selulosa murni TKKS sawit

Modifikasi gugus fungsional selulosa murni dari TKKS

Melanjutkan lagi hasil-hasil percobaan yang lalu (selulosa murni dari TKKS). Selulosa murni masih sangat rigid, sulit untuk diajak ‘bergandengan’ dengan bahan-bahan lain. Selulosa murni lebih suka ‘bergandengan’ dengan selulosa sendiri. Karena itu, perlu dilakukan sedikit modifikasi pada gugus fungsional selulosa.

Alhamdulillah, setelah gagal berkali-kali, sejak beberapa bulan yang lalu, hari ini mulai ada titik terang. Setelah seharian kemarin saya dan teknisi kerja di lab, hasilnya sudah mulai terlihat. Sampel selulosa yang sudah diberi perlakuan kami analisa dengan FTIR, metode analisis gugus fungsional. Alhamdulillah, peak gugus fungsional yang kami inginkan sudah muncul. Sedangkan di kontrolnya tidak ada.

Selangkah lebih maju. Alhamdulillah.
Semoga bisa terus berhasil ketika selulosa ini ‘digandengkan’ dengan bahan-bahan lainnya.

Selulosa Murni dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)

Selulosa murni dari TKKS

Selulosa murni dari TKKS

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) adalah potensi biomasa lignoselulosa yang sangat melimpah dari limbah pabrik kelapa sawit (PKS). Volumenya sangat-sangat besar dan belum termanfaatkan. Biomassa lignoselulsoa ini merupakan potensi yang luar biasa. TKKS tidak hanya berpotensi untuk dijadikan kompos atau pupuk organiks saja. Ada banyak yang bisa dihasilkan dari TKKS ini.

tkks tankos sawit

Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang masih utuh.

Tiga komponen utama TKKS adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Setiap komponen punya potensinya sendiri-sendiri. Misalnya saja selulosa. Selulosa adalah polimer dari glukosa. Rantainya lurus. Selulosa dan glukosa adalah bahan yang bisa dijadikan bahan baku untuk berbagai macam produk. Yang paling umum pemanfaatan dari selulosa adalah pulp atau bubur kertas. Pulp masih mengandung sedikit lignin dan sedikit hemiselulosa. Pulp bisa dimurnikan lebih lanjut menjadi selulosa murni.

biopulp tkks

Biopulp TKKS

Selulosa murni masih berukuran mikron. Ukuran selulosa masih bisa diperkecil lagi menjadi berukuran nano yang dikenal dengan sebutan Nano Kristal selulosa (NCC, Nano Crystalline Cellulose) dan Serat Nano Selulosa (NFC, Nano Fiber Cellulose). Nano selulosa banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain untuk bahan baku bioplastik atau untuk filler produk-produk tertentu.

image

Selulosa dari Tkks

Selulosa bisa dipecah-pecah lagi menjadi glukosa penyusunnya. Sebagaimana halnya gula yang lain, glukosa dari selulosa juga berasa manis dan semut juga menyukainya. Kalau sudah jadi gula banyak yang bisa dibuat, antara lain: ethanol, asam sitrat, asam laktat, atau asam-asam organik lainnya. Etanol bisa jadi bahan bakar atau pelarut. Asam laktat juga bisa jadi bahan baku bioplastik.

tankos sawit tkks

Semut sedang mengerumini sirup glukosa yang dibuat dari TKKS.

Mengisolasi dan memurnikan selulosa dari TKKS adalah langkah awal yang baik untuk memanfaatkan TKKS menjadi produk-produk baru yang memiliki manfaat dan memiliki nilai ekonomi.

Kertas grafik semi – log

Kertas grafik semi-log diperlukan untuk menghitung aktivitas enzyme selulase dengan metode Goose. Kadang-kadang tidak mudah untuk mendapatkan kertas grafik semi-log. Untungnya diinternet banyak situs yang melayani pembuatan grafik secara instant, salah satunya adalah http://customgraph.com/piart.php?art=170.

Sangat mudah sekali membuat kertas grafik semi-log. Tingal pilih menu semi-log dan atur beberapa parameternya. Setelah itu klik submit. Jendela akan menampilkan kertas grafik semi-log yang bisa langsung di print atau disimpan.

Semoga bermanfaat.

Screen Shot 2015-09-17 at 22.26.08

Screen Shot 2015-09-17 at 22.26.20