## PENDAHULUAN
Hidrogel superbasorbent (HSA) adalah suatu istilah mencakup jenis polimer yang berbasis kemampuan mengabsorpsi sejumlah kuantitas air. Setiap jenis polimer ini mempunyai cara yang berbeda dalam mencapai fenomena superbasorbent dan laju absorpsi. Namun demikian, HSA sangat efektif mengabsorpsi air. HSA pada hakikatnya adalah polimer berikatan silang yang mempunyai kemampuan mengabsorpsi air ratusan kali dari berat keringnya dan tidak larut dalam air karena adanya struktur 3 dimensi pada jaringan polimernya. HSA merupakan materi yang sangat menarik karena sifat
kelarutannya dan daya angkut air yang unik. Bentuknya yang mirip air disebabkan polimer ini hampir seluruh bagian bentuknya terdiri dari air. Karena sifat yang unik tersebut, pada beberapa tahun belakangan ini dilakukan penelitian dan pengembangan secara intensif dari HSA untuk aplikasi di bidang farmasi, kimia, pengemas makanan, pembuatan kertas, industri hortikultura, dan pengeboran minyak [1-9].
Akrilamida (AAM) adalah salah satu jenis monomer hidrofilik yang merupakan bahan baku paling populer untuk pembuatan polimer poliakrilamida

## SINTESIS HIDROGEL SUPERABSORBENT
POLI(AKRILAMIDA-KO-ASAM AKRILAT) DENGAN TEKNIK IRADIASI DAN KARAKTERISASINYA
Erizal dan Anik Sunarni Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR)-BATAN Jl. Cinere Ps. Jumat PO BOX 7002, JKSKL 12070 e-mail : izza3053@yahoo.com

## ABSTRAK
SINTESIS HIDROGEL SUPERABSORBENT POLI (AKRILAMIDA-KO-ASAM AKRILAT) DENGAN TEKNIK IRADIASI DAN KARAKTERISASINYA. Satu seri hidrogel superabsorbent telah berhasil disintesis menggunakan teknik iradiasi sinar gamma pada suhu kamar dari akrilamida (AAM) dan asam akrilat (AA) yang tidak dinetralisir parsial dengan NaOH. Kopolimerisasi dari hidrogel dikarakterisasi dengan Fourier Transform Infra Red ( FT-IR ) Spectroscopy . Pengaruh dosis iradiasi dan konsentrasi asam akrilat terhadap fraksi gel, kinetika swelling dan nilai rasio swelling maksimum (EDS) dipelajari. Larutan AAM–AA dengan konsentrasi AA yang bervariasi 0,25% hingga 1% dipapari iradiasi sinar gamma pada dosis 20 kGy hingga 40 kGy. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa fraksi gel ~ 100 % serta EDS ~350 g/g diperoleh dari radiolisis larutan AAM-AA akibat sinar gamma pada kondisi optimal sintesis hidrogel (dosis 20 kGy dan konsentrasi AA 0,75 %). Sifat swelling dalam NaCl, dan perubahan suhu diinvestigasi. Hidrogel poli (AAM-ko-AA) peka terhadap perubahan kekuatan ionik media dan suhu. hidrogel poli(AAM-ko-AA) selayaknya sebagai kandidat bahan biomaterial, matriks pelepasan obat dan penyimpan air di bidang hortikultura.
Kata kunci : Asam akrilat, Iradiasi, Akrilamida, Superabsorbent

## ABSTRACT
SYNTHESIS AND CHARATERIZATION OF SUPERABSORBENT POLY(ACRYLAMIDE-CO- ACRYLIC ACID) HYDROGELS BY IRRADIATION TECHNIQUE. A series of superabsorbent hydrogels were successfully prepared from acrylamide (AAM) and acrylic acid (AA) without partial neutralized with NaOH by gamma irradiation technique at room temperature. The copolymers were characterized by Fourier Transform Infra Red (FT-IR) Spectroscopy. The gel fraction, swelling kinetics and the equilibrium degree of swelling (EDS) were studied. Under optimum conditions (dose 20 kGy and concentration of AA 0.75 %), poly(AAM-co-AA) hydrogel with high gel fraction (~100%) and very high EDS (~350 g/g) were prepared by gamma ray radiolitycally from aqueous solution. The effect of ionic solution of NaCl and temperature were also investigated. The hydrogels were found to be sensitive to ionic strength of the medium and temperature. It is suggested that poly(AAM—co-AA) hydrogel can be considered to be candidate as biomaterials, matrixs for drug delivery system and water retention in horticulture.
Key words : Acrylic acid, Irradiation, Acrylamide, Superabsorbent
Akreditasi LIPI Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
(PAAM) yang digunakan sebagai media penunjang dalam elektroforesis [10]. Sesuai dengan kemajuan dalam pengembangan di bidang penelitian dan teknologi, maka pada beberapa tahun belakangan ini penelitian yang berkaitan dengan polimer PAAM sedang dikembangkan secara intensif untuk matriks penyimpan air dan yang paling menjanjikan ke depan adalah sebagai bahan penyerap ( absorbent ) dalam personel care, seperti popok bayi, pembalut wanita dan pembalut luka serta sebagai bahan biomaterial lainnya [11-18]. Namun demikian, hidrogel PAAM mempunyai kelemahan, antara lain kemampuan dalam menyerap air ( swelling ) terbatas ± 40 kali berat keringnya dan merupakan homopolimer dengan sifat fisik yang relatif rendah, sehingga pengembangan untuk aplikasinya sebagai HSA juga terbatas.
Asam akrilat (AA) adalah salah satu jenis monomer hidrofilik yang dalam bentuk ioniknya (-C-OO - ) mempunyai afinitas yang besar terhadap air, dan paling populer dipakai sebagai bahan dasar superabsorbent . Namun demikian, sintesis AA menjadi poli asam akrilat (PAA) sukar dilakukan baik secara reaksi kimia maupun iradiasi. Hal ini disebabkan gugus karboksilat (-COOH) dari AA akan mengalami reaksi oksidasi [19]. Oleh karena hal tersebut untuk mencegah terjadinya reaksi oksidasi dari asam akrilat pada pembuatan PAA digunakan asam akrilat dalam bentuk garam natrium akrilat [20-22].
Superbasorbent PAA hasil sintesis ini mempunyai kelemahan yaitu sukar mempertahankan kandungan air dalam kondisi tekanan sedang dikarenakan hanya sebagian struktur jaringan polimer yang membentuk ikatan silang dan bagian ini larut dalam air. Oleh karena itu, untuk memperbaiki kualitas HSA dari PAA dapat dilakukan dengan cara reaksi kopolimerisasi ikatan silang dalam larutan, polimerisasi suspensi inversi dan polimerisasi iradiasi gamma. Masing-masing metode mempunyai keunggulan tersendiri. Metode polimerisasi iradiasi lebih populer dikarenakan tidak diperlukan crosslinker dan initiator selama reaksi monomer polimerisasi berlangsung. Dari penelitian sebelumnya telah berhasil disintesis HSA berbasis AAM dan AA dengan iradiasi gamma dan mempelajari pengaruh laju dosis iradiasi, jumlah AA dan pH terhadap rasio swelling , koefisien difusi dan karakter jaringan hidrogel [23]. Juga telah disintesis HSA berbasis AAM dan AA dengan iradiasi gamma pada dosis 15 kGy. Jumlah AAM dan AA yang dipakai untuk sintesis relatif besar masing-masing berkisar 8,52 g hingga 19,88 g [12].
Tujuan penelitian ini adalah mensintesis HSA poli(AAM-ko-AA) dengan konsentrasi AA berkisar 0,25% hingga 1% ( yang tidak dinetralisir dengan NaOH seperti yang umumnya dilakukan) dengan metode polimerisasi iradiasi gamma pada rentang dosis 20 kGy hingga 40 kGy. Pemakaian konsentrasi AA yang relatif kecil ini (0,25% hingga 1%) adalah untuk mendapatkan kondisi maksimal baik dosis iradiasi maupun konsentrasi
dari AA dalam kopolimerisasi dengan AAM pada konsentrasi 7,5%. Pemakaian konsentrasi AAM yang relatif besar dibandingkan AA (7,5:1) ini adalah untuk mencegah terjadinya oksidasi dari AA selama proses iradiasi. Oleh karena itu, dari kombinasi AAM dan AA yang diradiasi dengan sinar gamma diharapkan dapat diperoleh hidrogel dengan kinerja superabsorbent yang bagus dan ekonomis. Makalah ini melaporkan karakterisasi HSA poli (AAM-ko-AA) ikatan silang yang disintesis menggunakan proses iradiasi sinar gamma.

## METODE PERCOBAAN

## Bahan
Akrilamida, urea, NaCl dan asam akrilat buatan Merck serta bahan kimia lainnya kualitas pro analisis. Akrilamida dan asam akrilat yang digunakan dalam penelitian ini tidak diproses lebih lanjut.

## Alat
Beberapa peralatan utama dan penunjang yang digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik Mettler Toledo tipe AB 204 dan Preciso 3000D, Oven Hereaus Instrumen Vacuterm , Homogenizer dan stirrer, stopwatch, kassa kawat ukuran 300 mesh , wadah cetakan hidrogel, Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red ( FT-IR ) Shimadzu Prestige-21, Sealer Machine, Iradiator Co-60 (Iradiator karet, IRKA), gelas ukur, erlenmeyer , gelas piala dan cawan petri.

## Pembuatan HSA Poli(AAM-ko-AA)
Satu seri larutan asam akrilat 0,25%; 0,50%; 0,75% dan 1% disiapkan dengan melarutkan asam akrilat dalam 100 mL air suling. Kemudian ke dalam masing-masing larutan tersebut dimasukkan monomer akrilamida (AAM) hingga konsentrasi 7,5%, sambil diaduk hingga larutan homogen menggunakan magnetic stirrer . Selanjutnya, 30 mL masing-masing campuran AAM-AA dikemas dalam kantong plastik ukuran (10x15) cm 2 dengan ketebalan 0,5 cm dan di seal dan diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis 20 kGy, 30 kGy dan 40 kGy (laju dosis 10 kGy/jam).
Uji Gugus Fungsi
HSA dengan
Spektrofotometer FT-IR
Hidrogel hasil iradiasi dikeringkan dalam oven pada suhu 120 °C selama ± 1 jam. Kemudian hidrogel digerus halus. Sejumlah serbuk digerus dengan serbuk halus kalium bromida kering dengan perbandingan (1:200) dan diuji spektrum infra merahnya pada bilangan gelombang 4000 cm -1 hingga 500 cm -1 mengunakan spektrofotometer FTIR Shimadzu Prestige-21 .

## Penentuan Fraksi Gel
Tiga buah cuplikan hidrogel hasil radiasi dikeringkan pada suhu 60 o C hingga berat konstan, lalu ditimbang (W 0 ). Selanjutnya hidrogel dibungkus dengan kawat kasa ukuran 300 mesh yang telah ditera. Hidrogel direndam dalam air suling sampai terendam sempurna dan dikocok dalam shaker inkubator pada kecepatan 100 rpm selama 24 jam pada suhu kamar untuk menghilangkan zat-zat yang tidak bereaksi. Selanjutnya hidrogel dikeringkan dalam oven pada suhu 60 ºC hingga berat konstan. Hidrogel ditimbang kembali (W 1 ) dan fraksi gel dihitung dengan persamaan berikut :
Fraksi Gel (%) = (W 1 /W 0 ) x 100 % ............... (1) dimana :
W 1 = Berat hidrogel kering setelah proses pencucian (g)
W 0 = Berat hidrogel kering awal (g)
Data yang diperoleh dari hasil perhitungan tiga sampel ini, dihitung nilai rata-rata dan standar deviasinya. Hal yang sama dilakukan baik pada pengaruh konsentrasi maupun dosis iradiasi.
Pengujian Rasio Swelling dan Equilibrium Degree Swelling (EDS) HSA dalam Air
Tiga buah cuplikan hidrogel hasil radiasi dengan ukuran (1x1) cm 2 dikeringkan dalam oven pada suhu 60 o C hingga bobot konstan, lalu ditimbang (W 0 ). Kemudian hidrogel kering direndam dalam 50 mL air suling. Setelah 30 menit hidrogel dikeluarkan dari media perendaman. Air permukaan hidrogel disapu (dilap) dengan kertas saring, selanjutnya hidrogel ditimbang kembali (W s ). Setelah itu, hidrogel direndam kembali ke dalam air dalam wadah yang sama untuk pengujian rasio swelling pada interval waktu 30 menit selanjutnya. Perlakuan yang sama dikerjakan untuk pengujian rasio swelling hidrogel dalam waktu interval 30 menit lainnya pada selang waktu 4 jam. Akhirnya hidrogel dikeringkan dalam oven pada suhu 60 o C hingga berat konstan. Rasio swelling hidrogel hasil pengujian pada masing-masing waktu perendaman dihitung dengan menggunakan persamaan berikut
Rasio swelling = W s / W 0 ............................ (2) dimana :
W s = Berat hidrogel dalam keadaan swelling (g) W 0 = Berat hidrogel dalam keadaan kering (g)
Selain itu, dilakukan pula uji Equilibrium Degree of Swelling (EDS) yaitu rasio swelling dari hidrogel pada keadaan swelling maksimum setelah hidrogel direndam selama 48 jam. Rasio swelling dihitung menggunakan Persamaan 2, W s = berat hidrogel pada keadaan swelling maksimum dan W 0 = berat hidrogel
kering. Data yang diperoleh dari hasil perhitungan tiga sampel ini, dihitung nilai rata-rata dan standar deviasinya. Hal yang sama dilakukan baik pada pengaruh konsentrasi maupun dosis iradiasi.
Pengujian Rasio Swelling HSA dalam Larutan
NaCl
Tiga buah cuplikan hidrogel hasil radiasi dengan ukuran (1x1) cm 2 dikeringkan dalam oven pada suhu 60 o C hingga berat konstan dan ditimbang (W 0 ). Kemudian hidrogel kering direndam dalam 50 mL larutan NaCl 0,15 M. Setelah 30 menit, hidrogel dikeluarkan dari media perendaman dan air permukaan hidrogel disapu (dilap) dengan kertas saring. Selanjutnya hidrogel ditimbang kembali (W s ). Setelah itu, hidrogel direndam kembali ke dalam larutan NaCl 0,15 M dalam wadah yang sama untuk pengujian rasio swelling pada interval waktu 30 menit selanjutnya.
Perlakuan yang sama dikerjakan untuk pengujian rasio swelling hidrogel dalam waktu interval 30 menit lainnya hingga lama waktu 4 jam. Akhirnya hidrogel dikeringkan dalam oven pada suhu 60 o C hingga berat konstan. Rasio swelling hidrogel hasil pengujian pada masing-masing waktu perendaman dihitung dengan menggunakan Persamaan 2. Data yang diproleh dari hasil perhitungan tiga sampel ini, dihitung nilai rata-rata dan standar deviasinya. Hal yang sama dilakukan baik pada pengaruh konsentrasi maupun dosis iradiasi.
Pengujian Rasio Swelling HSA pada Pengaruh
Perubahan Suhu
Tiga buah cuplikan hidrogel hasil radiasi dengan ukuran (1x1) cm 2 dikeringkan dalam oven pada suhu 60 o C hingga berat konstan (W 0 ). Kemudian hidrogel kering direndam dalam 50 mL air suling selama 24 jam pada suhu kamar. Lalu, hidrogel dikeluarkan dari media perendaman dan air pada permukaan hidrogel disapu (dilap) dengan kertas saring. Selanjutnya hidrogel ditimbang (W s ). Hidrogel yang telah ditimbang ini, lalu direndam kembali ke dalam wadah yang berisi air suling pada suhu 40 o C dan direndam selama 1 jam. Lalu, hidrogel dikeluarkan dari media perendaman, air pada permukaan hidrogel disapu (dilap) dengan kertas saring.
Selanjutnya hidrogel ditimbang (W s ). Perlakuan yang sama dikerjakan sama dengan perlakuan terdahulu. Pengujian pengaruh suhu ini dilakukan selanjutnya pada masing-masing suhu 50 o C dan 60 o C dengan interval waktu 1 jam. Akhirnya hidrogel dikeringkan dalam oven pada suhu 60 o C hingga berat konstan. Rasio swelling hidrogel pada masing-masing suhu dihitung menggunakan Persamaan 2. Data yang diperoleh dari hasil perhitungan tiga sampel ini, dihitung nilai rata-rata dan standar deviasinya. Hal yang sama dilakukan baik pada pengaruh konsentrasi maupun dosis iradiasi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Spektrum FT-IR HSA
Pengukuran spektrum FT-IR HSA dimaksudkan untuk mengetahui dan menguji terjadinya reaksi ikatan silang pada hidrogel hasil iradiasi AAM dengan AA, hasil pengukuran spektrum IR disajikan pada Gambar 1. Dalam spektrum IR , terobservasi puncak 3404 cm -1 yang mencirikan vibrasi ulur gugus N-H dari akrilamida. Gugus–CH 2 pada rantai hidrogel timbul pada pita puncak 1460 cm -1 . Absorbansi pada 2934,6 cm -1 dicirikan sebagai vibrasi ulur –C-H dari gugus akrilat, dan pita puncak 1721 cm -1 dicirikan sebagai gugus C=O dari akrilat. Absorbansi pada 1667 cm -1 berasal dari akrilamida, absorbansi pada 1175 cm -1 berasal dari –CO-O- vibrasi tekuk gugus akrilat. Data ini menunjukkan terjadinya reaksi ikatan silang antara AAM dengan AA pada proses iradiasi.

## Pengaruh Dosis Iradiasi terhadap Fraksi Gel
Fraksi gel merupakan salah satu parameter yang umumnya digunakan pada karakterisasi hidrogel hasil iradiasi, mencerminkan fraksi bahan awal polimer yang diubah menjadi hidrogel pada proses sintesis. Parameter ini juga menunjukkan nilai efisiensi dari proses dalam sintesis hidrogel, bergantung pada kepekaan dari bahan terhadap iradiasi yang dipaparkan. Semakin peka bahan terhadap iradiasi, maka semakin tinggi efisiensi dari proses. Penampilan hidrogel hasil radiasi dan pengaruh dosis iradiasi terhadap fraksi gel
poli (AAM-ko-AA) disajikan pada Tabel 1 dan Gambar 2. Terlihat bahwa hidrogel poli (AAM-ko-AA) hanya terbentuk pada kondisi maksimal yaitu dosis 30 kGy dan konsentrasi asam akrilat 0,75%, sedangkan iradiasi pada dosis hingga 40 kGy dan konsentrasi AA 1% tidak terbentuk hidrogel. Hal ini mungkin disebabkan pada iradiasi 40 kGy terjadi oksidasi dari AA menjadi gas CO 2 dan produk lainnya yang berfungsi sebagai scavenger [19], sehingga tidak terjadi reaksi polimerisasi ikatan silang AAM-AA yang diharapkan membentuk hidrogel.
Pada Gambar 2 disajikan hubungan pengaruh konsentrasi AA pada fraksi gel poli(AAM-ko-AA). Terlihat bahwa dengan naiknya konsentrasi AA hingga 0,75% dan iradiasi hingga dosis 30 kGy, diperoleh fraksi gel yang mencapai ~100%. Tidak terlihat perbedaan yang signifikan (p<0,05) dari nilai fraksi gel dengan naiknya dosis iradiasi sebesar 10 kGy dari 20 kGy hingga dosis 30 kGy. Hal ini berarti bahwa dosis 20 kGy dan konsentrasi AA 0,75% merupakan kondisi optimum untuk sintesis HSA membentuk hidrogel poli(AAM-ko- AA) dengan reaksi seperti terlihat pada Gambar 3.

## Swelling HSA dalam Air
Rasio perbandingan berat hidrogel dalam keadaan menyerap air ( swelling ) terhadap berat keringnya atau rasio swelling merupakan salah satu parameter utama dari hidrogel khususnya untuk pengujian suatu bahan kandidat sebagai absorbent . Fungsi lama waktu perendaman terhadap rasio swelling hidrogel dalam air suling hasil iradiasi hingga dosis 20 kGy dengan variasi konsentrasi AA disajikan pada Gambar 4. Terlihat bahwa semakin lama waktu (hingga 4 jam) perendaman hidrogel poli(AAM-ko-AA) dan naiknya konsentrasi AA hingga 0,75%, rasio swelling semua hidrogel meningkat.
Gambar 1 . Spektrum FT-IR hidrogel poli(AAM-ko-AA) hasil iradiasi dosis 20 kGy dengan konsentrasi AAM = 7,5 % dan AA = 0,75 %
Gambar 3 . Reaksi pembentukan HSA poli (AAM-ko-AA)
Gambar 2 . Pengaruh konsentrasi asam akrilat terhadap fraksi gel hidrogel poli(AAM-ko-AA) fungsi dosis iradiasi
Tabel 1 . Penampilan fisik hidrogel poli(AAM-ko-AA)
Dosis (kGy) Konsentrasi asam akrilat (%) dalam campuran AAM-AA pada sintesis hidrogel 20 30 40 0,25 gel gel Larutan 0,50 gel gel Larutan 0,75 gel gel Larutan 1 Larutan Larutan Larutan
Dari data hasil penelitian yang disajikan pada Gambar 4, rasio swelling hidrogel pada dosis 20 kGy selang waktu 30 menit pertama mencapai 20 g/g. Sedangkan pada menit ke -240, rasio swelling hidrogel mencapai nilai 130 g/g. Nilai rasio swelling sebesar 130 g/g ini, pada hakikatnya memenuhi syarat SNI 16-6363-2000 (syarat rasio swelling pembalut wanita minimal 10 g/g) bagi hidrogel HSA untuk digunakan sebagai bahan absorbent (penyerap) dalam pembalut wanita [24]. Selain itu, hidrogel ini perlu juga dipertimbangkan sebagai absorbent pembalut luka bereksudat (luka berair ) [25]. Selain itu menurut El-Rehim [18] hidrogel dengan kapasitas rasio swelling yang berkisar 130 g/g ini dapat digunakan sebagai wadah untuk suplai/penyimpan air di bidang pertanian khususnya untuk pertumbuhan tanaman hortikultura.

## Pengaruh Konsentrasi AA terhadap EDS
( Equilibrium Degree Swelling ) HSA
Dalam bentuk keringnya, rantai molekul HSA berbentuk sebagai coil (gulungan) dengan gugus fungsi hidrofilik dari AAM (-NH 2 ) dan AA (-COO  ) yang berjajar di sepanjang rantai utamanya yang mempunyai afinitas yang besar terhadap air. Jika HSA terhidrasi oleh air, maka coil ini secara perlahan-lahan terbuka dan air masuk ke dalam rongga coil tersebut. Sebagai akibatnya, akan terjadi reaksi tolak-menolak antara gugus -COO  sepanjang rantai polimer. Oleh karena itu, coil ini akan terbuka semakin lebar dan peluang baik gugus -COO  maupun -NH 2 untuk kontak dengan air semakin besar. Proses ini berlangsung hingga keadaan kesetimbangan ( EDS ) yaitu tidak terjadi lagi absorpsi air oleh HSA. Hubungan pengaruh konsentrasi AA terhadap EDS hidrogel poli(AAM-ko-AA) yang diukur hingga keadaan jenuh selama 48 jam disajikan pada Gambar 5. Terlihat bahwa dengan naiknya konsentrasi AA hingga 0,75%, rasio swelling HSA meningkat mencapai nilai 350 kali berat keringnya (g/g). Oleh karena itu, adanya AA pada hidrogel poli(AAM-ko-AA) memberikan kontribusi yang besar terhadap kenaikan rasio swelling dari hidrogel.

## Swelling HSA dalam Larutan NaCl
Dalam aplikasinya, perlu diketahui sifat swelling dari HSA dalam larutan fisiologis. Larutan garam NaCl merupakan salah satu jenis larutan fisiologis yang umumnya dipakai untuk pengujian kemampuan daya serap HSA dalam media ionik [12,15,23,26]. Pengaruh lama waktu perendaman dalam larutan NaCl 0,15 M hidrogel poli(AAM-ko-AA) pada dosis 20 kGy sebagai fungsi konsentrasi AA disajikan pada Gambar 6.
Terlihat bahwa dengan meningkatnya lama waktu perendaman hingga 240 menit yang disertai naiknya konsentrasi AA, rasio swelling hidrogel juga meningkat. Rasio swelling hidrogel poli(AAM-ko-AA) pada 30 menit pertama mencapai 8 hingga 10 kali bobot keringnya dan meningkat mencapai 12 hingga 17 kali bobot keringnya pada menit ke 240. Jika dibandingkan dengan rasio swelling hidrogel dalam larutan NaCl terhadap rasio swelling dalam air suling (Gambar 4), terlihat bahwa rasio swelling hidrogel dalam NaCl relatif jauh lebih kecil pada semua konsentrasi hidrogel.
Hal ini dapat dijelaskan dari timbulnya tekanan osmosis akibat perbedaan konsentrasi ion-ion dalam media dan dalam kerangka jaringan hidrogel. Ion-ion yang terikat pada jaringan hidrogel bersifat immobile (tidak bergerak) yang dapat dianggap terpisah dari larutan luar dengan adanya membran semipermeable . Jika hidrogel direndam dalam air, maka akan terjadi tekanan osmosis maksimum dan hidrogel akan swelling .
Gambar 4 . Kinetika swelling hidrogel poli(AAM-ko-AA) hasil iradiasi 20 kGy dalam air suling. A=7,5% AAM, 0,25% AA, B=7,5% AAM, 0,5% AA, C=7,5% AAM, 0,75% AA.
Gambar 6 . Pengaruh waktu perendaman dalam larutan NaCl 0,15 M terhadap rasio swelling hidrogel poli(AAM- ko-AA) iradiasi 20 kGy sebagai fungsi konsentrasi AA. A=AAM 7,5% AA 0,25%, B=7,5% AAM, AA 0,5%, C=AAM 7,5%, AA 0,75%.
Gambar 5 . Pengaruh konsentrasi AA terhadap EDS dari hidrogel poli(AAM-ko-AA) hasil iradiasi 20 kGy
Tetapi, jika hidrogel direndam dalam larutan NaCl, maka akan terjadi tekanan osmosis yang sangat rendah dikarenakan adanya ion-ion Na  dan Cl  .
Efek Suhu Terhadap Swelling Hidrogel
Ditinjau dari struktur molekulnya, hidrofilisitas hidrogel dikontrol oleh gugus hidrofilik dan hidrofobik pada rantai karbon. Adanya perubahan pH, jenis ion dan suhu akan mengakibatkan perubahan sistem kesetimbangan hidrofilik dan hidrofobik dari hidrogel. Jika gugus hidrofilik lebih dominan, hidrogel akan swelling . Sedangkan jika gugus hidrofobik lebih dominan dalam kesetimbangan, terjadi deswelling (penciutan). Pengaruh suhu terhadap hidrogel juga merupakan salah satu parameter yang penting. Pengontrolan suhu akan dapat mengoptimalkan karakter dari hidrogel dalam aplikasinya. Oleh karena itu, pengaruh perubahan suhu terhadap rasio swelling hidrogel poli (AAM-ko-AA) hasil radiasi 20 kGy pada beragam konsentrasi asam akrilat (AA) diteliti yang hasilnya disajikan pada Gambar 7.
Terlihat bahwa dengan naiknya suhu pada rentang 30 o C hingga 60 o C dan konsentrasi asam akrilat (AA) hingga 0,75%, rasio swelling hidrogel-hidrogel meningkat. Selain itu, secara umum juga terlihat bahwa terjadi kenaikan rasio swelling pada rentang suhu 30 o C hingga 50 o C. Hal ini disebabkan mudah bergeraknya rantai-rantai polimer. Sedang pada kenaikan suhu pada rentang 50 o C hingga 60 o C tidak terjadi kenaikan rasio swelling yang berarti untuk semua hidrogel. Dari penelitian sebelumnya juga melaporkan bahwa tidak terjadinya perubahan rasio swelling dengan kenaikan suhu pada rentang 50 o C hingga 60 o C. Secara umum grafik ini mengindikasikan bahwa hidrogel HSA adalah hidrogel yang peka terhadap suhu [12]. Pada penelitian terdahulu juga telah dilaporkan bahwa hidrogel berbasis PAAM bersifat peka terhadap perubahan suhu [27]. Hal ini menunjukkan bahwa selain asam akrilat (AA) memegang peranan penting dalam mengontrol kemampuan hidrogel dalam menyerap air, akrilamida (AAM) juga memberikan kontribusi yang sangat berarti pada kemampuan hidrogel dalam menyerap air.

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian Hidrogel SuperAbsorbent (HSA) poli(akrilamida-ko-asam akrilat) ini dapat ditarik beberapa kesimpulan, sebagai berikut :
1. HSA poli (AAM-ko-AA) dapat disintesis dari AAM (7,5%) dengan menggunakan AA (asam akrilat) tanpa dinetralisir dengan NaOH pada konsentrasi yang relatif rendah (0,25-0,75)%.
2. Dosis iradiasi 20 kGy dan konsentrasi AA 0,75% merupakan kondisi optimum pada sintesis HSA poli(AAM-ko-AA).
3. Nilai EDS dari poli(AAM-ko-AA) dapat mencapai ~ 350 kali berat keringnya (g/g).
4. HSA bersifat peka terhadap perubahan suhu.
5. Adanya kekuatan ionik, menyebabkan rasio swelling hidrogel dalam larutan NaCl 0,15 M menurun dengan tajam.
6. HSA poli(AAM-ko-AA) selayaknya sebagai kandidat bahan biomaterial, matrik pelepasan obat dan bahan penyimpan air dalam bidang hortikultura.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih disampaikan pada rekan-rekan di fasilitas Iradiator Karet (IRKA) bidang Fasilitas Radiasi, PATIR-BATAN yang telah banyak membantu dalam iradiasi sampel, serta Dr.Agus Haryono dari P2K-LIPI, Serpong yang telah membantu dalam analisis FT-IR.

## DAFTAR ACUAN
[1]. L.C. DAVIS, S.M. NOVAIS and D. MARTIN, Environ. Technolo, 25 (2004) 59
[2]. G. FLORES, M. HERRAZ and D.C. RUIZ, J.Sep.Sci ., 29 (2006) 267
[3]. H. HOSSEINZADEH, A. POURJAVADI and M.J. ZOHURIAAN-MEHR, J. Biomater. Sci., Polym.Ed., 15 (12) (2004) 1499-1511
[4]. A.T. PAULINO, M.R. GUILHERME, A.V. REIS, G.M. CAMPESE, E.C. MUNIZ and J. NOZAKI, J. Colloid Interface Sci., 301 (2006) 55-62
[5]. A. LI, J.P. ZHANG and A.Q. WANG, Bioresour. Technol ., 98 (2007) 327-332
[6]. A. SANNINO, A. ESPOSITO, A. DE ROSA, A. COZZOLINO, L. AMBROSIO and L. NICOLAIS, J. Biomed. Mater. Res. A ., 67 (2003)
1016-1024
[7]. Y. CHEN and H. M. TAN, Carbohydr. Res., 344 (2006) 887
[8]. R. BRUGGISSER, J. Wound Care , 14 (2005) 438- 442
[9]. J. K. DUTKIEWICZ, J.Biomed.Mater .Res ., 63 (2002) 373
[10]. S. RAYMOND and L. WEINTRAUB, Science , 130
(1959) 711
Gambar 7 . Pengaruh suhu terhadap rasio swelling hidrogel poli(AAM-ko-AA) iradiasi 20 kGy sebagai fungsi konsentrasi AA. A = AAM 7,5% AA 0,25%, B = 7,5% AAM AA 0,5%, C = AAM 7,5% AA 0,75%.
Sintesis Hidrogel Superabsorbent Poli (Akrilamida-ko-Asam Akrilat) dengan Teknik Iradiasi dan Karakterisasinya (Erizal)
[11]. S.VON BUELOW and N. PALLUA, Plast. Reconstr. Surg. , 118 (2006) 858
[12]. R.S. TOMAR, I. GUPTA, R. SINGHAL and A.K. NAGPAL, Designed Monomers and Polymers , 10 (2007) 49-66
[13]. P. BONINA, Ts. PETROVA and N. MANOLOVA, Journal of Bioactive and Compatible Polymers , 19 (2004) 101-116
[14]. Y.Q. XIA, T.Y GUO, M.D. SONG, B.H. ZHANG and B.L. ZHANG, Biomacromolecules , 6 (2005) 2601-2606
[15]. S. FRANSIS, M. KUMAR and L. VARSHNEY, Radiation Physic and Chemistry , 69 (2004) 481-486
[16]. H. OMIDIAN, J.P. ROCCA and K. PARK, Macromol. Biosci ., 6 (2006) 703
[17]. H.Y. TSUNG, Recent Patents on Materials Science, 1 (2008) 29
[18]. H.A. EL-REHIM, Radiat. Phys.Chem ., 74 (2005) 111
[19]. A.J. SWALLOW, Radiation Chemistry of Organic Compound , Pergamon Press, London (1960) 111-113
[20]. http://nexant.ecnect.com./coms2/summary_0255- 3047_ITM, Super absorbent polymer (SAP), diakses tgl 16 Desember 2008
[21]. http://nexant.ecnect.com./coms2/summary_0255- 3047_ITM, Super absorbent polymer (SAP), diakses tgl 16 Desember 2008
[22]. http://www.eng.buffalo.edu/Courses/ce435/ Diapers/Diapers.html, diakses tgl 16 Desember 2008
[23]. D. SOLPAN, S. DURAN, and O. GUVEN, J.Apply.Polym.Sci ., 86 (2002) 3570-3580
[24]. ANONIM, Farmakope Indonesia , Edisi IV, Jakarta, (1995) 1125-1205
[25]. F. L. BUCHHOLZ and A.T. GRAHAM, Modern Superabsorbent Polymer Technology , Wiley- VCH, NewYork, (1998)
[26]. R.A. GEMEINHART, J. CHEN, H. PARK, and K. PARK, J.Biomaterial Scie.Polym Edn., 11 (2000) 1371-1380
[27]. ERIZAL, DEWI S. P. dan DARMAWAN D., Prosiding Pertemuan Ilmiah IPTEK Bahan ’02, Serpong (2002) 51