## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip
Submitted : 28 July 2023                   Revised : 4 November 2023

## Accepted : 7 December 2023

## PEMBUATAN SUPERABSORBEN DARI AKRILAMIDA DAN SELULOSA SERAT DAUN MAHKOTA NANAS DENGAN INISIATOR AMONIUM PERSULFAT
Prahady Susmanto * , Yandriani, Putri Midelin, Sarah Khoirunnisa, Stevany Vanesya Syeva Maharani, Elfa Armelia
1 Chemical Engineering Departement, Faculty of Engineering, Universitas Sriwijaya, South Sumatra, 30862, Indonesia
* Email: prahady.susmanto@ft.unsri.ac.d

## Abstrak
Polimer  superabsorben  merupakan  suatu  material  dengan  kemampuan  absorpsi  yang  tinggi,  dihasilkan  dari polimer  sintetik  seperti  akrilamida.  Penggunaan  polimer  sintetik  memiliki  dampak  yang  tidak  baik  terhadap lingkungan  karena  sulit  terdegradasi.  Upaya  yang  dapat  dilakukan  yaitu  dengan  mengganti  sebagian  polimer sintetik dengan polimer alam dalam proses pembuatannya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan selulosa serat daun mahkota nanas dan inisiator amonium persulfat terhadap kapasitas absorpsi dan rasio swelling biopolimer superabsorben. Pembuatan polimer superabsorben dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi selulosa daun mahkota nanas, yakni dengan variasi 0, 5, 10, dan 15%. Variasi inisiator a mmonium persulfate (APS) yaitu 0,4; 0,5; 0,6; dan 0,7 g dengan penambahan monomer akrilamida sebanyak 20 g. Analisis gugus fungsi dengan uji fourier transform infrared (FTIR) menunjukan adanya gugus fungsi seperti -OH, C-O dan C=C  pada  selulosa  daun  mahkota  nanas.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  polimer  superabsorben  yang diproduksi  dengan  variasi  10% selulosa  dan  penambahan  inisiator  sebanyak  0,6  g  menunjukkan  karakteristik terbaik. Polimer ini memiliki kemampuan mengembang ( swelling ) tertinggi pada air, larutan urea 5%, dan NaCl 0,15 M, yakni masing-masing sebesar 665,7; 7,609; dan 7,125 g/g.
Kata Kunci : Akrilamida; Inisiator; Polimer superabsorben; Selulosa daun mahkota nanas

## Abstract
A  superabsorbent  polymer  is  a  material  with  high  absorption  ability  produced  from  synthetic  polymers  such  as acrylamide.  Synthetic  polymers  have  a  terrible  impact  on  the  environment  because  they  are  difficult  to  degrade. Efforts can be made to replace synthetic polymers with natural polymers in the manufacturing process. This study aims to analyze the effect of adding cellulose fiber from pineapple leaves and ammonium persulfate as an initiator on superabsorbent biopolymers' absorption capacity and swelling ratio. The superabsorbent polymer was manufactured by varying the cellulose concentration in pineapple leaves, with variations of 0%, 5%, 10%, and 15%. The resulting Ammonium Persulfate (APS) initiator variations were 0.4 g, 0.5 g, 0.6 g, and 0.7 g with 20 g of acrylamide monomer. Functional group analysis using the Fourier Transform Infrared (FTIR) test showed the presence of functional groups such as -OH, C-O, and C=C in pineapple crown leaf cellulose. The results showed that the superabsorbent polymer produced with a 10% cellulose variation and the addition of 0.6 g initiator shows the best characteristics. This polymer exhibits the highest swelling capacity in water, 5% urea solution, and 0.15 M NaCl, with 665.7, 7.609, and 7.125 g/g, respectively.
Keywords : Acrylamide; Initiator; Superabsorbent polymer; Pineapple leaf cellulose

## 1. PENDAHULUAN
Polimer  superabsorben  adalah  kategori  polimer yang sedang mengalami pengembangan dan modifikasi berkelanjutan guna mencapai sifat yang sesuai dengan kebutuhan  yang  diinginkan. Sifat  unggul  dari polimer superabsorben  dikenal  melalui  kapasitasnya  untuk menyerap  air  melebihi  bobotnya  sendiri,  yang dihasilkan  melalui  afinitasnya  terhadap  air  dan struktur tiga dimensi yang kompleks (Kim et al., 2017). Ikatan  silang  yang  bersifat  hidrofilik  mampu menyebabkan suatu superabsorben memiliki kemampuan  untuk  menyerap  dan  menahan  air. Polimer  superabsorben  memiliki  berbagai  kegunaan seperti  dalam  penyerapan  zat  warna,  pembuatan kemasan, penyimpanan air untuk daerah yang kering, pengolahan  limbah  dan  pelapis  anti  bocor.  Sebagian besar superabsorben dibuat dari materi yang bersifat tidak ramah lingkungan, seperti bahan sintetis.
Polimer superabsorben dapat terbuat dari proses polimerisasi  menggunakan  akrilamida.  Selain  tidak ramah lingkungan, polimer jenis ini juga memiliki daya serap dan kemampuan swelling yang rendah. Daya serap yang rendah dapat ditingkatkan dengan memodifikasi strukturnya. Pencangkokan monomer yang mengandung  gugus  hidrofilik  pada  rantai  polimer merupakan  salah  satu  upaya  yang  dapat  dilakukan. Kopolimerisasi  cangkok  asam  akrilat,  dan  akrilamida dapat  dilakukan  pada  bahan  berbasis  bio  seperti selulosa, pati, kitosan, protein (Basuki, A dan Maa’ruf, 2018).
Daun  mahkota  nanas  merupakan  tanaman  yang mengandung  kadar selulosa  tinggi, sehingga  memiliki potensi  untuk  dimanfaatkan  dalam  polimerisasi cangkok terhadap suatu bahan monomer (Tuyet Phan et al., 2021). Mahkota nanas umumnya hanya menjadi limbah  dan  dapat  tersedia  dalam  jumlah  yang berlimpah  seperti  di  daerah  Sumatera  Selatan.  Nanas selama  ini  hanya  dimanfaatkan  untuk  buahnya, sedangkan  pemanfaatan  daun  nanas  masih  terbatas. Produksi polimer menggunakan selulosa dari mahkota nanas  sebagai  superabsorben  memiliki  potensi  untuk menjadi  produk  yang  dapat  meningkatkan  nilai fungsional dan nilai tambah dari buah nanas.
Pencangkokan  akrilamida  dengan  selulosa  dapat meningkatkan kemampuan penyerapan superabsorben  yang  dihasilkan  karena  struktur selulosa  yang  mengandung  gugus  -OH.  Gugus  OH  ini merupakan  salah  satu  gugus  yang  bersifat  hidrofilik atau suka terhadap air. Atas dasar inilah selulosa dapat mempengaruhi  daya  serap  yang  dihasilkan  oleh superabsorben.  Selain  itu  selulosa  juga  berasal  dari alam yang memiliki keunggulan bersifat biodegradable. Berdasarkan  penelitian  Andriyanti  dkk.  (2012), Gabungan antara selulosa (yang diperoleh dari ampas tebu)  dan  poliakrilamida  dapat  diproses  menjadi superabsorben  melalui  teknik  pencangkokan  dari mesin  berkas  elektron  menggunakan  radiasi  pengion dengan  energi  sebesar  350  keV  dan  arus  10  mA. Kenaikan  dosis  radiasi  secara  sebanding  dapat meningkatkan tingkat pencangkokan dan kemampuan
penyerapan air (rasio swelling ). Temuan dari penelitian menunjukkan  bahwa  produk  PCS  yang  dihasilkan dengan  melakukan  pencangkokan  PAM  pada  selulosa dari  ampas  tebu  pada  dosis  radiasi  sebesar  50  kGy mencapai  tingkat  pencangkokan  sekitar  96,15%  dan rasio swelling mencapai 500%.
Hasil  penelitian  Susmanto  et  al.  (2023)  dengan menggunakan  selulosa  ampas  tebu  dan  metode grafting menghasilkan produk superabsorben dengan kapasitas  serapan  tertinggi  mencapai  746,49%  pada sampel dengan inisiator berupa KPS 0,8 g dan crosslink agent berupa  formaldehida  0,8  mL.  Hasil  penelitian Bhelkar et al. (2023) menunjukkan dengan bahan dasar polimer alam mampu  menghasilkan produk superabsorben  yang    menunjukkan  kapasitas penyerapan air yang baik yaitu 120g/g pada pH netral.
Salah  satu  pengujian  dalam  proses  pembuatan superabsorben  ini  adalah  rasio swelling pada  larutan NaCl  dan  larutan  urea.  Pada  umumnya  aplikasi superabsorben  dalam  kehidupan  sehari-hari  yaitu sebagai  absorben  pada  popok  bayi  ( diapers ). Kandungan  utama  dalam  urin  adalah  senyawa  urea, sehingga analisis swelling ratio dengan larutan urea 5% dapat  dilakukan.  Urea  memiliki  gugus  hidrofilik  yang memungkinkan  terjadinya  interaksi  dengan  gugus pada  superabsorben.  Penyerapan  larutan  tersebut dalam  superabsorben  akan  semakin  baik  apabila superabsorben  tersebut  memiliki  banyak  gugus hidrofilik  yang  dapat  berinteraksi  dengan  urea (Sunardi, 2017). Selain urea, konsentrasi ion-ion garam dalam  urin  juga  memengaruhi  penyerapan  pada superabsorben. Salah satunya adalah larutan NaCl 0,15 M  sering  digunakan  dalam  pengujian  nilai swelling superabsorben (Sunardi, 2013).
Pengembangan  inovasi  dalam  penelitian  ini terlihat dalam penggunaan selulosa dari daun mahkota nanas  yang  mengalami  pencangkokan  dengan akrilamida.  Variasi  jumlah  selulosa  dan  inisiator digunakan  dalam  pelaksanaan  penelitian  ini. Keberhasilan  kopolimerisasi  pencangkokan  dan penautan  silang  dipantau  dengan  pengujian  analisis fourier-transform  infrared  spectroscopy (FTIR)  serta pengujian  absorpsi  air  dan  rasio swelling terhadap larutan urea dan larutan NaCl.

## 2. BAHAN DAN METODE
Beberapa bahan utama yang dimanfaatkan dalam penelitian  ini  ialah  daun  buah  nanas  berasal  dari Provinsi  Sumatra  Selatan,  akrilamida  pro  analis  dari Merck,  akuades ,  ammonium  persulfate pro  analis  dari Merck,  NaOCl  pro  analis  dari  Merck,  Formalin  pro analis dari Merck, gas nitrogen, NaOH 12% pro analis dari Merck, Urea 5% pro analis dari Merck, NaCl 0,15 M pro analis, H 2 SO 4 1N, H 2 SO 4 72% pro analis dari Merck.

## 2.1 Ekstraksi Selulosa Dari Daun Mahkota Nanas
Pengambilan  selulosa  dari  serat  daun  mahkota nanas  dimulai  dengan  dibersihkannya  daun  mahkota nanas, kemudian dikeringkan dan dipotong kecil-kecil hingga daun menjadi berukuran kurang lebih dari 1 cm.
Potongan  daun  nanas  kemudian  dioven  selama  3  jam dengan  suhu  105°C,  kemudian  dihaluskan  setelah kering.
Setelah  tahap  preparasi  awal,  sebanyak  50  g serbuk  daun  mahkota  nanas  dipanaskan  dengan  500 mL NaOH 12% selama 3 jam dengan suhu 100°C. Serat daun  mahkota  nanas  kemudian  disaring  dan  dicuci hingga pH netral lalu dikeringkan dengan suhu ruang. Proses  dilanjutkan  dengan  tahap bleaching ,  daun mahkota nanas dipanaskan dengan NaOCl 0,5 % selama 1 jam 60°C. Setalah itu disaring dan dikeringkan. Tahap terakhir  yaitu  selulosa  daun  mahkota  nanas  dicuci dengan  akuades  hingga  pH  netral  kemudian dikeringkan.  Hasil  proses  ini  akan  mengkasilkan produk selulosa daun mahkota nanas.

## 2.2 Sintesis Polimer Superabsorben
Hasil  preparasi  selulosa  sebelumnya  kemudian dimasukkan pada labu leher tiga 500 mL dengan variasi kosentrasi  0,  5,  10,  dan  15%  (dari  jumlah  monomer akrilaminda)  dan  akuades  100  mL  kemudian  diaduk pada kecepatan pengadukan tetap 250 rpm dilanjutkan dengan  proses  pemanasan  dengan  menggunakan hotplate. Pemanasan dilakukan hingga suhu 70°C, dan kemudian selama 15 menit dialiri gas nitrogen sebelum ditambah inisiator. Larutan APS dengan variasi 0,4; 0,5; 0,6;  dan  0,7  g  dimasukkan  ke  dalam  sampel  larutan sebanyak  10  mL  ketika  suhu  telah  menurun.  menjadi 60-65°C  sambil  terus  diaduk  dengan magnetic  stirrer selama 15 menit. Akrilamida yang dilarutkan ke dalam 40 mL akuades. Formalin ditambahkan sebayak 0,8 mL. Reaksi dilakukan pada suhu 70°C selama 3 jam hingga menghasilkan  produk  superabsorben.    Sintesis superabsorben  dilakukan  dengan  empat  jenis perlakuan berbeda yaitu dengan penambahan selulosa 0, 5, 10, 15% dari jumlah monomer akrilamida. Berikut jenis  perlakukan  pembuatan  superabsorben  yang disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Jenis-jenis perlakuan pembuatan superabsorben Perlakuan Selulosa (%) Ammonium Persulfat (gram) P1 0 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 P2 5 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 P3 10 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 P4 15 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 2.3 Analisis Selulosa Mahkota Nanas
Analisis  kadar  selulosa  mahkota  nanas  dilakukan dengan menggunakan Chesson-Datta (Rusdianto et al., 2021).  Satu  gram  selulosa  kering  (Berat  A)  direfluks dengan  akuades  pada  suhu  100°C  selama  satu  jam. Setelah itu, disaring dan residu dicuci dengan air panas, kemudian dikeringkan hingga mencapai berat konstan dan ditimbang (Berat B).
Residu kemudian direfluks dengan 150 mL H 2 SO 4 1 N selama satu jam pada suhu 100°C. Setelah itu, residu dikeringkan dan ditimbang (Berat C). Residu tersebut kemudian  dicampur  dengan  100  mL  H 2 SO 4 72%, direndam pada suhu kamar selama 4 jam. Selanjutnya,
ditambahkan 150 mL H 2 SO 4 1 N dan direfluks kembali pada  suhu  100°C  selama  1  jam.  Residu  dipisahkan dengan  saringan  dan  dibilas  hingga  mencapai  pH netral.  Residu  dikeringkan  dengan  oven  pada  suhu 105°C dan ditimbang (Berat D). Kadar selulosa dihitung dengan persamaan 1:
Kadar selulosa = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐶−𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐷 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐴 x 100% (1)
Dengan  berat  A  adalah  massa  selulosa  kering  mula- mula, berat B adalah residu yang dikeringkan dengan oven hingga berat konstan, berat C adalah residu yang dikeringkan dengan oven hingga berat konstan setelah penambahan H 2 SO 4 , dan berat D adalah residu setelah dikeringkan dengan oven pada suhu 105°C.
Metode identifikasi gugus fungsional pada produk superabsorben dilakukan melalui teknik spektroskopi fourier  transform  infrared (FTIR).  Analisis  dilakukan pada panjang gelombang 400-4000 cm -1 .
2.4 Analisis Kapasitas Absorpsi Polimer Superabsorben
Analisis  kapasitas  absorpsi  superabsorben menggunaan water absorbtion test sesuai dengan ASTM D570-98 (Susmanto et al., 2020). Analisis ini dilakukan dengan  tujuan  untuk  mengetahui  kemampuan superabsorben  menyerap  akuades.  Produk  hasil sintesis ditimbang sebanyak 0,1 g dan direndam dalam akuades selama 24 jam. Polimer superabsorbern yang telah mengembang kemudian disaring dan ditimbang. Kapasitas absorpsi dihitung menggunakan persamaan 2.
Kapasitas absorpsi = 𝑊2−𝑊1 𝑊1 𝑥 100%
(2)
Dengan W 2 adalah berat superabsorben dalam keadaan swelling dan  W 1 adalah  berat  superabsorben  dalam keadaan kering.
2.5 Analisis Kapasitas Swelling Polimer Superabsorben Dalam Larutan Urea Dan NaCl
Kapasitas swelling superabsorben  dilakukan dengan  metode  (Li  et  al.,  2007).  0,1  g  produk  hasil polimerisasi dimasukkan ke dalam gelas ukur dengan 6 mL  larutan  urea  5%.  Kemudian  sampel  tersebut didiamkan selama 24 jam pada suhu ruang Lalu, cairan yang tidak diserap dikeluarkan dari tabung reaksi, dan posisi  tabung  dibiarkan  dalam  posisi  terbalik  hingga tidak ada lagi cairan yang menetes. Kemudian, hidrogel ditimbang  untuk  mendapatkan  massa  setelah  proses swelling .  Proses  yang  sama  dilakukan  untuk  larutan NaCl  0,15  M.Rasio swelling polimer  superabsorben dihitung dengan menggunakan persamaan 3.
Rasio Swelling = 𝑊2−𝑊1 𝑊1 (3) Dengan  W 2 adalah  berat  superabsorbent  dalam keadaan swelling dan W 1 adalah berat superabsorben dalam keadaan kering
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Analisis  Kandungan  Selulosa  Dalam  Serat Mahkota Nanas
Hasil pengujian dengan Chesson- Datta (Rusdianto et  al.,  2021),  bahwa  serat  daun  nanas  mengandung selulosa  sebesar  79-83%.  Sementara  hasil  pengujian
menunjukan  nilai  sebesar  58%.  Perbedaan  tersebut dikarenakan  varietas  nanas  yang  digunakan  berbeda dengan  yang  ada  pada  literatur.  Selulosa  yang dihasilkan sebelum dijadikan superabsorben dilakukan tahap pengujian FTIR untuk mengetahui gugus fungsi dari selulosa serat daun nanas, yang dapat dilihat pada Gambar 1. Analisis FTIR diujikan dengan wavenumber berada  direntang  400-4000  cm -1 .  Selulosa,  lignin,  dan hemiselulosa  merupakan  penyusun  utama  serat  daun mahkota  nanas.  Penyusun  tersebut  tersusun  atas alkana, ester, aromatik, dan alkohol. Hasil uji FTIR serat daun  nanas  penelitian  sebelumnya  menunjukkan adanya  regangan  vibrasi  ikatan  O-H  pada  3326  dan 2926  cm -1 menunjukkan  regangan  vibrasi  yang terdapat pada ikatan C-H (Sumiati et al., 2023).
Bilangan  gelombang  2500-4000  cm -1 yang merupakan  daerah single  bone terdapat  tiga  gugus fungsi  utama,  gugus  O-H,  N-H  dan  gugus  C-H  dimana gugus fungsi utama pada selulosa adalah O-H dan C-H. Hasil pembacaan dari grafik hasil analisis FTIR untuk selulosa  yang  berasal  dari  daun  mahkota  nanas  yaitu adanya gugus -OH.
Gambar 1. Hasil uji FTIR selulosa dalam serat daun nanas
Berdasarkan  Gambar  1,  pembacaan  spektrum inframerah dapat dilihat dari Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Pembacaan hasil FTIR selulosa Panjang Gelombang (cm -1 ) Gugus Fungsi Keterangan 3271,91 O-H Gugus hidroksil pada selulosa 2527,66 C-H C-H stretching pada CH 2 dari gugus CH 2 OH. 1654,65 C=C Dari lignin dan hemiselulosa 1023,95 C-H Gugus  C-H  aromatik dari lignin 1157,68 C-O-C Dari Lignin 894,41 C-H Adanya  penyerapan dari β -glycosidic
Hasil  dari  proses  alkalisasi  yaitu  meningkatnya kadar -OH ditunjukkan dengan adanya puncak daerah serapan pada 3271,91 cm -1 . Selain itu proses alkalisasi bertujuan juga untuk menghilangkan kandungan lignin yang  dilanjutkan  dengan  proses bleaching dengan daerah serapan C=C. Namun area serapan 1654,65 cm -
1 menunjukkan  adanya  serapan  senyawa  lignin,  hal tersebut  karena  proses  delignifikasi  dengan  alkali masih  belum  sempurna.  Sementara  serapan  dengan bilangan  gelombang  2527,66  cm -1 menunjukkan kehadiran senyawa selulosa, yang tidak hilang karena dilakukan  pemanasan  dengan  larutan  alkali.  Selulosa adalah  polisakarida  yang  terbentuk  dari  unit  glukosa yang  terlibat  melalui  ikatan  β1,4 -glikosida.  Pada bilangan gelombang 894,41 cm -1 menunjukkan adanya penyerapan β -glycosidic .
3.2 Pengaruh  Variasi  Selulosa  Dan  Inisiator Terhadap Nilai Kapasitas Absorpsi
Monomer akrilamida memiliki gugus -CONH yang bersifat  hidrofilik.  Ikatan  oksigen  pada  polimer superabsorben  akan  berikatan  dengan  hidrogen  dari air  membentuk  ikatan  hidrogen.  Superabsorben  akan mengalami difusi air karena tekanan osmotik air lebih tinggi  dibandingkan  dengan  tekanan  osmotik  di dalamnya.  superabsorben  dan  berinteraksi  dengan gugus hidrofilik membentuk ikatan hidrogen. Gambar 3 menunjukkan  bahwa  penambahan  konsentrasi selulosa  daya  absorpsi  air  pada  penelitian  ini meningkat  dengan  adanya  penambahan  selulosa  5% hingga  10%.  Gugus  -OH  hidrofilik  yang  berasal  dari penambahan  konsentrasi  selulosa  menyebabkan peningkatan  daya  serap  air.  Berdasarkan  teori,  jenis gugus fungsi yang memengaruhi karakteristik swellin g pada  superabsorben  melibatkan  gugus  -OH,  -NH 2 ,  - COOH,  -CONH,  dan  -SO 3 H.  Namun,  penambahan selulosa pada tingkat 15 dan 20% akan mengakibatkan penurunan  daya  serap  superabsorben.  Penurunan  ini terjadi karena rongga superabsorben menjadi semakin rapat yang tertutupi oleh molekul selulosa. Akibatnya, ruang yang tersedia untuk masuknya air menjadi lebih kecil, menyebabkan kesulitan dalam proses penyerapan (Hermawan et al., 2019).
Gambar 2. Hasil kapasitas absorpsi air pada produk superabsorben
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  penyerapan  air semakin  bertambah  sebanding  dengan  meningkatnya jumlah APS yang ditambahkan. Namun daya serap air menurun pada penambahan inisiator lebih lanjut yaitu 0,7  g.  Kapasitas  absorpsi  air  tertinggi  dicapai  pada proses dengan penambahan inisiator APS 0,7 g. Jumlah radikal bebas yang dihasilkan menjadi kurang optimal saat  konsentrasi  inisiator  terlalu  rendah.  Keadaan  ini mengakibatkan  jalannya  proses  polimerisasi  yang tidak  efisien  karena  struktur  jaringan  polimer  yang
558,47 602,29 666,57 894,41 1023,95 1157,68 1313,81 1363,90 1458,58 1541,54 1560,34 1617,97 1637,40 1647,51 1654,65 1685,48 1701,11 1718,59 1751,23 2028,71 2158,67 2527,66 3271,91 SELULOSA DAUN NANAS 40 50 60 70 80 90 100 %Transmittance 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1)
terbentuk  kurang  baik,  yang  pada  akhirnya mempengaruhi  kemampuan  penyerapan  bahan tersebut.  Kapasitas  absorpsi  terbaik  dicapai  pada penambahan  jumlah  inisiator  0,6  g  dengan  struktur polimer  yang  lebih  kuat.  Penambahan  inisiator  lebih lebih  tinggi  yaitu  0,7  akan  menurunkan  kemampuan menyerap  air.  Peningkatan  jumlah  inisiator  akan menyebabkan  peningkatan  radikal  bebas  yang terbentuk.
Peningkatan jumlah radikal bebas yang dihasilkan pada  konsentrasi  inisiator  yang  lebih  tinggi  dapat mengakibatkan peningkatan laju polimerisasi. Akibatnya,  terjadi  penurunan  kerapatan  struktur jaringan,  yang  pada  akhirnya  akan  mempengaruhi kapasitas  penyerapan  bahan  tersebut.  Radikal  bebas dapat bereaksi dengan rantai polimer dan cross-linking antara  molekul  polimer  diproduksi  (Przybysz- Romatowska et al., 2020). Berdasarkan Gambar 2 titik optimum  dicapai  dengan  variasi  selulosa  10%  dan dengan  penambahan  inisiator  sebesar  0,6  g  dengan kapasitas  665,7  %  (b/b).  Material  selulosa  memiliki potensi  yang  tinggi  sebagai  bahan  pembentukan hidrogel, dimana tersusun dari mikrofibril selulosa dan air  dengan  struktur  jaringan  berpori  yang  saling berhubungan.  Penambahan  jumlah  inisator  yang dihasilkan  memberikan  pengaruh  yang  signifikan terhadap kapasitas absorpsi air pada superabsorben.
3.3 Pengaruh  Variasi  Selulosa  Dan  Inisiator Terhadap  Nilai  Rasio Swelling Superaborben Dalam Larutan Urea Data nilai swelling dalam larutan urea pada produk superabsorben  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.  Titik optimum  nilai swelling dicapai  pada  formula  dengan selulosa  10%  dan ammonium  persulfat 0,6  g  yaitu sebesar  7,609  g/g.  semakin  banyak ammonium persulfat yang ditambahkan, maka rasio swelling akan meningkat.  Pengujian  dalam  larutan  urea  5% menunjukan  hasil  bahwa  pada  setiap  penambahan Ammonium Persulfat 0,6 g menunjukkan nilai swelling tertinggi di setiap variasi selulosa yang digunakan jika dibandingkan  dengan  penambahan  Ammonium Persulfat 0,4; 0,5; dan 0,7 g.
Gambar 3. Hasil rasio swelling dalam larutan urea pada produk superabsorben
Pada  penambahasan  selulosa  0%  hingga  10% mengalami  peningkatan  yang  disebabkan  oleh pembukaan ruang yang lebih besar bagi senyawa urea untuk  masuk  ke  dalam  superabsorben.  Sifat  yang
diinginkan  dari  superabsorben  yang  baik  melibatkan kemampuan  untuk  menahan  cairan  di  dalamnya  dan kesulitan  untuk  mengeluarkannya.  Oleh  karena  itu, penyerapan  yang  terjadi  dapat  mencapai  tingkat maksimal.
Penambahan selulosa sebanyak 15% menghasilkan  penurunan swelling  ratio yang disebabkan  oleh  peningkatan  struktur  polimer,  yang mengakibatkan pembentukan jaringan-jaringan dengan  struktur  yang  lebih  kaku  dan  susunan  yang lebih  rapat.  Berdasarkan  data  penelitian  yang dilakukan  sunardi  (2016),  Penambahan  selulosa melebihi  15%  hingga  mencapai  20%  menghasilkan penurunan  rasio swelling .  Hasil  pembuatan  hidrogel dengan menggunakan konsentrasi inisiator yang sama menunjukkan bahwa penambahan selulosa antara 0% hingga 12,5% mengakibatkan rasio swelling yang lebih rendah.  Penurunan  ini  disebabkan  oleh  jumlah  gugus hidrofilik yang lebih sedikit pada polimer dibandingkan dengan  penambahan  selulosa  sebanyak  15%. Kemampuan monomer akrilamida untuk menahan air tidak mencukupi pada konsentrasi selulosa 15%.
3.4 Pengaruh  Variasi  Selulosa  Dan  Inisiator Terhadap Nilai Rasio Swelling Superabsorben Dalam Larutan Nacl
Pemantauan  terhadap  konsentrasi  ion  garam dapat  memengaruhi  tingkat  penyerapan  dari  polimer superabsorben  yang  berfungsi  sebagai  bahan penyerap,  baik  dalam  hal  meningkatkan  atau mengurangi  kapasitasnya.  Garam  seperti  NaCl  adalah faktor  utama  yang  dapat  menyaring  muatan    protein dan  polielektrolit  dalam  larutan  pencampuran  dan dengan demikian mempengaruhi interaksi elektrostatik  (Liu  et  al.,  2021).  Sehingga,  pengujian swelling  ratio menggunakan  larutan  NaCl  0,15  M. Adapun  hasil  rasio  dalam  larutan  NaCl  pada  produk superabsorben disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Hasil rasio swelling dalam larutan nacl pada produk superabsorben
Gambar  4  menunjukkan  superabsorben  dengan penambahan inisiator ammonium persulfate 0,6 g dan selulosa  10%  merupakan  rasio swelling paling  besar yaitu  sebesar  7,125  g/g.  Peningkatan  rasio swelling terlihat  signifikan  dengan  penambahan  jumlah  APS yang  terlihat  dari  grafik  di  atas.  Semakin  tinggi  nilai penambahan  inisiator  berupa  APS  yaitu  0,4;  0,5;  dan 0,6  g,  maka  rasio swelling dari  superabsorben  juga
meningkat.  Namun  pada  penambahan  inisiator  0,7  g, rasio swelling polimer juga akan menurun. Hal tersebut disebabkan  oleh  adanya  pengaruh  kerapatan  dalam struktur  superabsorben  dan  tekanan  osmosis. Penambahan  inisiator  sebanyak  0,7  g  dapat mengakibatkan  penurunan  rasio swelling pada superabsorben.  Hal  ini  disebabkan  oleh  peningkatan kerapatan  struktur  polimer  superabsorben,  yang menghasilkan pembentukan jaringan-jaringan dengan struktur yang lebih kaku dan susunan yang lebih rapat.

## 3.5 Analisis FTIR Superabsorben Sampel Selulosa
10% dan APS 0,6 Hasil terbaik superabsorben didapat pada sampel dengan  variasi  10%  seluosa  dan  APS  0,6  gram. Mekanisme penggabungan dari superabsorben terjadi karena adanya air yang terdisfusi oleh tekanan osmotik produk  dan  berinteraksi  dengan  gugus  hidrofilik. Tujuan analisis ini untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang  terbentuk  selama  proses  polimerisasi.  Gugus- gugus  yang  diamati  adalah  gugus  fungsi  yang  sering ditemui  pada  poliakrilamida  dimana  gugus  tersebut memiliki  sifat  hidrofilik.  Gugus-gugus  ini  berasal  dari monomer  akrilamida,  seperti  -NH 2 ,  -CH,  dan  C=O. Gugus  hidroksil  dan  amino  pada  kopolimer  cangkok lebih mudah mengalami hidrolisis (Feng et al., 2019).
Gambar 5. Hasil FTIR superabsorben sampel selulosa 10% dan APS 0,6 g
Gugus  yang  terdeteksi  berasal  gabungan  dari  antara senyawa  yang  direaksikan  dalam  proses  polimerisasi seperti  gugus  NH dari  akrilamida  dan  gugus OH  yang berasal  dari  selulosa  pada  spektrum  inframerah dengan  pita  serapan  yang  tajam  pada  bilangan gelombang  sekitar  3100-3500  cm -1 .  Berdasarkan Gambar  5,  pembacaan  spektrum  inframerah  dapat dilihat dari Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. Pembacaan Hasil FTIR Selulosa 10% APS 0,6 gram
Bilangan Gelombang (cm -1 ) Gugus Fungsi Keterangan 3184.56 -NH Gugus amina dari akrilamida 3280,67 -OH Gugus Hidroksil dari Selulosa 2940,70 -CH Dari Akrilamida 1648,23 C=O Dari Akrilamida 1600,89 C=O Dari Akrilamida 1554,98 C=O Dari Akrilamida 1451,70, 1412,97 -NH NH Bending 1345,55, 1318,29 CN Dari Akrilamida dan selulosa 1164,80, 1117,47 NH 2 NH 2 Bending Gugus amine dari akrilamida 4. KESIMPULAN
Semakin banyak penambahan konsentrasi selulosa,  maka  semakin  tinggi  rasio swelling superabsorben, dimana optimalnya pada penambahan konsentrasi 10% selulosa. Semakin banyak penambahan  inisiator,  maka  semakin  tinggi  rasio swelling superabsorben, titik optimal pada penambahan  inisiator ammonium  persulfat sebanyak 0,6  g.  Kombinasi  selulosa  dari  serat  daun  nanas  dan akrilamida  ini  menghasilkan  superabsorben  dengan penambahan inisiator sebesar 0,6 g dan selulosa 10% dimana swelling  ratio atau  kapasitas  pembengkakan pada akuades , larutan urea 5% dan NaCl 0,15 M sebesar 665,7; 7,609; dan 7,125 g/g. Hasil FTIR menunjukkan bahwa  produk  superabsorben  terdapat  karakteristik dari akrilamida, selulosa, dan formalin.

## 5. UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  didukung  oleh  Jurusan  Teknik  Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Andriyanti  W.,  Suyanti,  &  Ngasifudin.  (2012). Pembuatan dan Karakterisasi Polimer Superabsorben dari Ampas Tebu. Azizah, A., Irwan, A., & Sunardi, S. (2016). Sintesis dan karakterisasi  polimer  superabsorben  berbasis selulosa  dari  tanaman  purun  tikus  (Eleocharis dulcis)  tercangkok  akril  amida  (AAM). Jurnal Berkala  Ilmiah  Sains  dan  Terapan  Kimia, 6(1),  59- 70.
Basuki,  A  dan  Maa’ruf,  H.  (2018). Sintesa  Dan Karakterisasi Superabsorben Polimer Dari Pati Dan Asam Akrilat. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Bhelkar,  K.  B.,  Moharir,  K.  S.,  &  Kale,  V.  V.  (2023). Formulation  and  Evaluation  of  Superabsorbent Hydrogel  From  Natural  Polymer.  International Journal of Applied Pharmaceutics, 15(2), 166 – 172. https://doi.org/10.22159/ijap.2023v15i2.46794 Feng,  X.,  Wan, J.,  Deng,  J.,  Qin,  W.,  Zhao,  N.,  Luo,  X.,  & Chen,  X.  (2020).  Preparation  of  acrylamide  and carboxymethyl  cellulose  graft  copolymers  and  the effect  of  molecular  weight  on  the  flocculation properties  in  simulated  dyeing  wastewater  under different  pH  conditions. International  journal  of biological macromolecules, 155, 1142-1156.
Hermawan, D., Lai, T. K., Jafarzadeh, S., Gopakumar, D. A., Hasan, M., Owolabi, F. A. T., Sri Aprilia, N. A., Rizal, S.,  &  Khalil,  H.  P.  S.  A.  (2019).  Development  of seaweed-based  bamboo  microcrystalline  cellulose films  intended  for  sustainable  food  packaging applications.  BioResources,  14(2),  3389 – 3410. https://doi.org/10.15376/biores.14.2.3389-3410 Kim, H. J., Koo, J. M., Kim, S. H., Hwang, S. Y., & Im, S. S. (2017). Synthesis of super absorbent polymer using citric  acid  as  a  bio-based  monomer.  Polymer Degradation  and  Stability,  144,  128 – 136. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2017. 07.031
Li, A., Zhang, J., & Wang, A. (2007). Utilization of starch and  clay  for  the  preparation  of  superabsorbent composite.  Bioresource  Technology,  98(2),  327 – 332. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2005.12.026 Liu, J., Chai, J., Zhang, T., Yuan, Y., Saini, R. K., Xu, M., Li, S.,  &  Shang,  X.  (2021).  Phase  behavior, thermodynamic  and  rheological  properties  of ovalbumin/dextran  sulfate:  Effect  of  biopolymer ratio  and  salt  concentration.  Food  Hydrocolloids,
118 (January), 106777.
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106777 Przybysz-Romatowska, M., Haponiuk, J., & Formela, K. (2020).  Reactive  extrusion  of  biodegradable aliphatic polyesters in the presence of free-radical- initiators:  A  review.  Polymer  Degradation  and
Stability, 182, 109383. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2020.
109383
Rusdianto, A. S., Amilia, W., & Sinta, V. J. D. (2021). The Optimization Of Cellulose Content In Tobacco Stems (Nicotiana  tabaccum  L.)  With  Acid  Extraction Method  And  Alkaline  Extraction  Method.
International  Journal  on  Food,  Agriculture  and Natural Resources, 2(2), 13 – 19. https://doi.org/10.46676/ij-fanres.v2i2.28 Sumiati,  T.,  Suryadi,  H.,  Harmita,  &  Sutriyo.  (2023). Morphological,  characterization  and  FTIR  analysis of delignified pineapple leaves as raw material for cellulose  production. IOP  Conference  Series:  Earth and Environmental Science, 1160(1). https://doi.org/10.1088/1755-
1315/1160/1/012072
Sunardi,  S.  (2020).  Pengaruh  Penambahan  Jumlah Inisiator  Amonium  Persulfat  (APS)  Terhadap Karakteristik Polimer Superabsorben Asam Akrilat dan  Selulosa  Batang  Alang.  Nasional  Penelitian,
Pendidikan Dan Penerapan MIPA. https://doi.org/10.13140/2.1.5170.2561 Sunardi,  S.,  Irwan  A.,  Latifah,  A.,  Istikohwati,  W.  T.,  & Haris,  A.  (2017).  Kajian  Pengaruh  Jumlah  Agen Pengikat Silang Terhadap Karakteristik Superabsorben  Asam  Akrilat  Tercangkok  Selulosa dari  Alang-alang  (Imperata  cylindrica).  Sains danTerapan Kimia, 11(1), 15-23.
Sunardi,  S.,  Irwan,  A.,  Nurjannah.,  &  Istikowati,  W.  T. (2013).  Pengaruh  Penambahan  Jumlah  Inisiator Amonium  Persulfat  (APS)  terhadap  Karakterisasi Polimer Superabsorben Asam Akrilat dan Selulosa Batang Alang-Alang (Imperta cylindrica). Prosiding Seminar  Nasional  Penelitian,  Pendidikan,  dan Penerapan MIPA, Yogyakarta 18 Mei 2013. Hal. 127- 132.
Susmanto,  P.,  Putri,  A.  R.,  &  Nugraha,  M.  Z.  (2023). Production  of  Superabsorbent  Biopolymer  from Modified  Cellulose-Based  Polivinyl  Alcohol  with Variation of the Number of Initiator and Crosslink Agent. Journal of Ecological Engineering, 24(6), 98 – 108. https://doi.org/10.12911/22998993/162786 Susmanto,  P.,  Santia,  L.,  Utari,  I.  R.,  &  Rendana,  M. (2020). Pengaruh Penambahan Selulosa dari Serat Kapuk dan Crosslink Agent Terhadap Sifat Absorpsi dan  Rasio  Swelling  Biopolimer  Superabsorben. Jurnal Integrasi Proses, 9(2), 9. https://doi.org/10.36055/jip.v9i2.8948 Tuyet Phan, M. T., Pham, L. N., Nguyen, L. H., & To, L. P. (2021).  Investigation  on  Synthesis  of  Hydrogel
Starting  from  Vietnamese  Pineapple  Leaf  Waste- Derived  Carboxymethylcellulose.  Journal  of Analytical Methods in Chemistry, 2021. https://doi.org/10.1155/2021/6639964