ISOLASI NANOSELULOSA DARI KULIT BIJI MAHONI (SWIETENIA MAHAGONI) DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM: Optimasi Proses dan Studi Karakteristik

Reka Salwa Nabila, - and Budiman Anwar, - and Soja Siti Fatimah, - (2025) ISOLASI NANOSELULOSA DARI KULIT BIJI MAHONI (SWIETENIA MAHAGONI) DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM: Optimasi Proses dan Studi Karakteristik. S1 thesis, Universitas Pendidikan Indonesia.

Abstract

Limbah kulit biji mahoni di Tabanan, Bali mencapai 47,5 ton/tahun, sehingga diperlukan pengelolaan lebih lanjut dengan mengisolasi nanoselulosa dari kulit biji mahoni dan menganalisis karakteristik nanoselulosa yang dihasilkan. Proses isolasi selulosa dari kulit biji mahoni dilakukan dengan alkalinasi menggunakan NaOH 17,5% dan bleaching dengan NaClO₂ 2%, yang menghasilkan rendemen selulosa dari kulit biji mahoni sebesar 26,13%. Optimasi kondisi hidrolisis untuk isolasi nanoselulosa dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi H₂SO₄ dan waktu hidrolisis pada suhu 40°C. Kondisi hidrolisis optimum diperoleh pada konsentrasi H₂SO₄ 30% dan waktu 35 menit, yang menghasilkan rendemen nanoselulosa dari selulosa sebesar 2,45%. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan keberhasilan eliminasi lignin dan hemiselulosa yang ditandai dengan hilangnya puncak pada bilangan gelombang 1740 cm-1, 1508 cm-1, dan 1450 cm-1. Penurunan rasio kristalinitas (CrR) dan energi ikatan hidrogen (EH) dari selulosa ke nanoselulosa, serta meningkatnya jarak ikatan hidrogen (R) menandakan terbentuknya struktur amorf pada nanoselulosa. Analisis XRD menunjukkan penurunan kristalinitas dari selulosa ke nanoselulosa dengan puncak 2� = 15,11˚, 22,38˚, dan 2� = 21,52˚ untuk selulosa dan nanoselulosa secara berturut-turut. Data PSA menunjukkan ukuran partikel dominan sekitar 79,02±23,2 nm dengan nilai PDI 0,280, yang menandakan distribusi partikel yang cukup homogen. Analisis termal memperlihatkan bahwa nanoselulosa memiliki kestabilan termal lebih rendah dibandingkan selulosa dan KBM, yang menjadi tanda penurunan kristalinitas, dan nanoselulosa memiliki residu karbon yang lebih banyak, yang mencerminkan bahwa kandungan senyawa volatilnya rendah juga karena adanya gugus sulfat pada nanoselulosa. Hasil ini mengonfirmasi bahwa nanoselulosa yang dihasilkan pada penelitian ini adalah nanoselulosa amorf. Mahogany seed shell waste in Tabanan, Bali reaches 47.5 tons/year, requiring further management by isolating nanocellulose from mahogany seed shells and analyzing the characteristics of the resulting nanocellulose. The process of isolating cellulose from mahogany seed shells was carried out by alkalization using 17.5% NaOH and bleaching with 2% NaClO₂, which resulted in a cellulose yield from mahogany seed shells of 26.13%. Optimization of hydrolysis conditions for nanocellulose isolation was carried out by varying the H₂SO₄ concentration and hydrolysis time at 40°C. Optimal hydrolysis conditions were obtained at a H₂SO₄ concentration of 30% and a time of 35 minutes, resulting in a nanocellulose yield from cellulose of 2.45%. FTIR characterization results showed the successful elimination of lignin and hemicellulose, marked by the disappearance of peaks at 1740 cm-1, 1508 cm-1, and 1450 cm-1. The decrease in crystallinity ratio (CrR) and hydrogen bond energy (EH) from cellulose to nanocellulose, as well as the increase in hydrogen bond distance (R), indicated the formation of an amorphous structure in nanocellulose. XRD analysis shows a decrease in crystallinity from cellulose to nanocellulose with peaks of 2θ = 15.11˚, 22.38˚, and 2θ = 21.52˚ for cellulose and nanocellulose, respectively. PSA data showed a dominant particle size of around 79.02±23.2 nm with a PDI value of 0.280, indicating a fairly homogeneous particle distribution. Thermal analysis showed that nanocellulose had lower thermal stability than cellulose and KBM, which was a sign of decreased crystallinity, and nanocellulose had more carbon residue, reflecting that its volatile compound content was also low due to the presence of sulfate groups in nanocellulose. These results confirm that the nanocellulose produced in this study is amorphous nanocellulose.

	Text S_KIM_2109281_Chapter1.pdf Download (288kB)
	Text S_KIM_2109281_Chapter2.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (896kB)
	Text S_KIM_2109281_Chapter3.pdf Download (316kB)
	Text S_KIM_2109281_Chapter4.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (326kB)
	Text S_KIM_2109281_Chapter5.pdf Download (218kB)
	Text S_KIM_2109281_Appendix.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (723kB)
	Text S_KIM_2109281_Title.pdf Download (664kB)

Item Type:	Thesis (S1)
Additional Information:	https://scholar.google.com/citations?view_op=list_works&hl=en&user=8Qsg1NIAAAAJ ID SINTA Dosen Pembimbing: Budiman Anwar 5978128 Soja Siti Fatimah 5976517
Uncontrolled Keywords:	Isolasi, Kulit Biji Mahoni, Selulosa, Nanoselulosa Amorf, Kristalinitas. Isolation, Mahogany Seed Shell, Cellulose, Amorphous Nanocellulose, Crystallinity.
Subjects:	Q Science > QD Chemistry
Divisions:	Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Program Studi Kimia - S1 > Program Studi Kimia (non kependidikan)
Depositing User:	Reka Salwa Nabila -
Date Deposited:	10 Oct 2025 03:42
Last Modified:	10 Oct 2025 03:42
URI:	http://repository.upi.edu/id/eprint/140881

Actions (login required)

View Item