Submitted : 23 June Revised : 25 June Accepted : 27 June

## PEMBUATAN CMC DARI SELULOSA ECENG GONDOK DENGAN MEDIA REAKSI CAMPURAN LARUTAN ISOPROPANOL-ISOBUTANOL UNTUK MENDAPATKAN VISKOSITAS DAN KEMURNIAN TINGGI
Alia Badra Pitaloka 1,2* , Nur Anis Hidayah 2 , Asep Handaya Saputra 2 , Mohammad Nasikin 2
1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Cilegon, Banten, 42435, Indonesia
2 Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok, 16424, Indonesia
* Email: aliabp@untirta.ac.id

## Abstrak
Eceng  gondok  ( Eichhornia  crassipes )  merupakan  gulma  perairan  yang  dapat  mengganggu  ekosistem  air.Untuk mengurangi dampak negatif yang ditimbulkan berbagai upaya telah dilakukan dan salah satunya adalah dengan pemanfaatan eceng gondok sebagai bahan bakupembuatan Carboxymethyl Cellulose (CMC).Potensi eceng gondok sebagai bahan bakuCMC cukup besar karena kandungan selulosanya yang cukup tinggi. Proses pembuatan CMC ini  diawali  dengan  isolasi  selulosa  eceng  gondok.  Selulosa  yang  dihasilkan  kemudian  dialkalisasi  dengan menggunakan  larutan  NaOH  10%  b/v  dan  35%  b/v.  Tahap  berikutnya  adalah  reaksi  karboksimetilasi  antara alkali selulosa  dan natrium monokloroasetat (NaMCA, ClCH 2 COONa) dalam suatu media reaksi. Pada penelitian ini digunakan campuran larutan isopropanol dan isobutanol sebagai media reaksi dengan variasi komposisi. Dari hasil  penelitian  diperoleh  CMC  dengan  kondisi  optimum  pada  konsentrasi  NaOH  10%  dengan  nilai  derajat substitusi  (DS)  tertinggi  sebesar  1,49pada  komposisi  isopropanol-isobutanol  20:80  (v/v),  kemurnian  tertinggi 90,9%  pada  komposisi  isopropanol-isobutanol  80:20  (v/v),  dan  viskositas  tertinggi  157,5  cPpada  komposisi isopropanol-isobutanol 50:50 (v/v).
Kata Kunci : eceng gondok, karboksimetil selulosa (CMC), kemurnian, viskositas

## Abstract
Water hyacinth is one of aquatic weeds because it becomes aquatic ecosystem problem. Many efforts were made to reduce  the  negative  impact  of  these  plants,  which  one  of  them  with  using  as  raw  material  for  synthesis  of Carboxymethyl Cellulose (CMC). Water hyacinth has high potential to be CMC because its cellulose content is quite high. CMC manufacture process start with cellulose  isolation. Subsequently, cellulose was alkalized with 10% and 35%  w/v  NaOH  solution.  Carboxymethylation  reaction  occured  by  reacting  alkali  cellulose  with  sodium monochloroacetic(NaMCA,  ClCH 2 COONa)  in  mixture  of  isopropanol  and  isobutanol  as  reaction  medium.  The composition  of  isopropanol-isobutanol  as  reaction  medium  is  varied  as  well.  From  this  experiment,  optimum condition  of  CMC  production  is  10%  w/v  NaOH  concentration  with  maximum  degree  of  substitution  (DS)  of 1.49inisopropanol-isobutanol  20:80  (v/v),purityof  90.9%inisopropanol-isobutanol  80:20  (v/v),  and  maximum viscosity of 157.5 cPinisopropanol-isobutanol 50:50 (v/v).
Keywords : water hyacinth, carboxymethyl cellulose (CMC), purity, viscosity

## 1. PENDAHULUAN
Eceng  gondok  merupakan  jenis  tumbuhan  yang memiliki  kecepatan  tumbuh  yang  tinggi  dan  dengan
mudah  menyebar  melalui  saluran  air,  sehingga dianggap  sebagai  gulma  karena  dapat  merusak lingkungan  perairan.Keberadaan  eceng  gondok  di

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip
perairan menyebabkan sulitnya sinar matahari masuk menembus  perairan  dan  berkurangnya  kandungan oksigen  dalam  air.  Di  Indonesia,  populasi  eceng gondok  sangat  melimpah  namun  masih  belum teroptimalkan  pemanfaatannya.  Oleh  karena  itu, diperlukan  suatu  upaya  untuk  mengendalikan populasi  eceng  gondok,  salah  satunya  dengan pembuatan carboxymethyl  cellulose (CMC)  dari selulosa eceng gondok.
Carboxymethyl cellulose (CMC) merupakan turunan  selulosa  yang  paling  banyak  digunakan  pada berbagai  industri,  seperti  industri  makanan,  farmasi, detergen,  tekstil  dan  produk  kosmetik  sebagai pengental,  penstabil  emulsi  atau  suspensi  dan  bahan pengikat  (Wijayani  dkk . ,  2005).  Pada  mulanya  CMC banyak  dibuat  dari  selulosa  kayu  karena  kandungan selulosanya  yang  cukup  yaitu  sekitar  42-47% (Dumanauw,  1990).Namun,  sekarang  ini  banyak dikembangkan  CMC  dari  bahan  bukan  kayu  seperti pelepah  dan  tandan  kosong  kelapa  sawit,  pisang,  dan tanaman  eceng  gondok.  Eceng  gondok  berpotensi untuk  dijadikan  bahan  baku  pembuatan  CMC  karena memiliki  kandungan  selulosa  yang  cukup  tinggi  yaitu hingga 65,41% (Joedodibroto, 1983).
Proses pembuatan CMC meliputi dua tahap utama, yaitu  alkalisasi  dan  karboksimetilasi.  Kedua  tahap  ini dapat  berlangsung  dalam  bentuk  padatan  atau  dalam suatu  media  lain  berupa  air  atau  pelarut  organik. Proses  alkalisasi  dalam  media  air  akan  menghasilkan CMC  yang  kurang  homogen,  sehingga  nilai  DS  dari CMC yang dihasilkan rendah serta memiliki viskositas yang  rendah  pula  (Hendayani  dan  Musianti,  1993). Alkalisasi  dilakukan  dengan  menggunakan  larutan NaOH  yang  bertujuan  untuk  mengaktifkan  gugus- gugus -OH pada molekul selulosa dan mengembangkan selulosa. Pengembangan selulosa ini dapat  memudahkan  difusi  reagen  untuk  proses selanjutnya, yaitu karboksimetilasi. Proses karboksimetilasi  dilakukan  dengan  menggunakan reagen monokloroasetat (MCA) atau natrium monokloroasetat  (NaMCA).  Jumlah  NaMCA  yang digunakan  berpengaruh  terhadap  substitusi  dari  unit anhidroglukosa  pada  selulosa  (Pribadi,  1985).Selain itu,  penggunaan  pelarut  organik  dalam  reaksi karboksimetilasi adalah untuk menyediakan aksesibilitas  reagen  eterifikasi  ke  pusat-pusat  reaksi dari rantai selulosa.Mekanisme reaksi pembuatan CMC dijabarkan sebagai berikut.
Tahap Alkalisasi 𝑅 𝑠𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎 − 𝑂𝐻 + 𝑁𝑎𝑂𝐻  → 𝑅 𝑠𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎 − 𝑂𝑁𝑎 + 𝐻 2 𝑂 ...(1)
Tahap Karboksimetilasi 𝑅 𝑠𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎 − 𝑂𝑁𝑎 + 𝐶𝑙𝐶𝐻 2 𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎  → 𝑅 𝑠𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎 − 𝑂𝐶𝐻 2 𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 + 𝑁𝑎𝐶𝑙 … … … (2) Carboxymethyl cellulose (CMC)
Selain itu terdapat pula reaksi yang menghasilkan produk  samping  karena  adanya  kelebihan  NaOH. Kelebihan  NaOH  yang  tidak  bereaksi  dengan  selulosa pada  tahap  karboksimetilasi  akan  bereaksi  dengan NaMCA  dan  menghasilkan  Na-glikolat  dan  NaCl.
Semakin banyak NaOH yang ditambahkan akanbertambah pula produk sampingnya. Hal ini akan berpengaruh  pada  kemurnian  CMC  yang  dihasilkan, dimana  semakin  banyak  produk  samping  maka kemurnian  CMC  yang  dihasilkan  akan  semakin berkurang (Wijayani dkk ., 2005).
Reaksi Produk Samping 𝐶𝑙𝐶𝐻 2 𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 + 𝑁𝑎𝑂𝐻  → 𝐻𝑂𝐶𝐻 2 𝐶𝑂𝑂𝑁𝑎 + 𝑁𝑎𝐶𝑙 .......................(3)
Natrium glikolat
Penelitian  pembuatan  CMC  dari  selulosa  eceng gondok telah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan  beberapa  jenis  media  reaksi,  yaitu beberapa  larutan  alkohol  murni  (Barai  dkk ., 1996), campuran larutan isobutanol dan etanol (Saputra dkk ., 2014a),  campuran  larutan  isopropil  dan  isobutanol (Saputra dkk ., 2014b), dan campuran larutan isopropil dan etanol (Pitalokadkk ., 2014). Beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas CMC diantaranya adalah jenis media  dan  konsentrasi  alkali.  Pemilihan  media  reaksi dengan  polaritas  kecil  akan  meningkatkan  laju  reaksi pembentukan  CMC.  Oleh  karena  itu,  pada  penelitian ini  digunakan  campuran  pelarut  isopropanol- isobutanol  karena  polaritasnya  yang  relatif  kecil. Penggunaan  larutan  alkali  pada  proses  sintesis  CMC berfungsi  untuk  mengembangkan  selulosa  dan membantu  proses  penghancuran  struktur  kristalin selulosa  pada  proses  alkalisasi.  Ketika  bereaksi dengan alkali struktur kristalin selulosa akan berubah menjadi struktur amorf dan hal ini akan mempermudah  substitusi  gugus  karboksimetil  pada proses karboksimetilasi.
Kualitas CMC yang dihasilkan dinyatakan dengan beberapa  parameter  yaitu,  nilai  DS  (Derajat Substitusi), viskositas, pH, morfologi, gugus fungsi, dan kemurnian CMC. Viskositas dan kemurnian tinggi CMC menjadi suatu parameter penting karena penggunaan CMC  di  berbagai  industri  kebanyakan  sebagai pengemulsi  atau  pengental,  terutama  dalam  industri makanan dan industri  pengeboran minyak.
Pada  penelitian  ini,  akan  dilakukan  pembuatan CMC yang berasal dari  selulosa eceng gondok dengan menggunakan campuran larutan isopropanol- isobutanol sebagai media reaksi. Melalui penelitian ini diharapkan  diperoleh  CMC  dengan  viskositas    dan kemurnian yang tinggi.

## 2. METODE PENELITIAN
Proses  pembuatan  CMC  terdiri  dari  dua  tahap yaitu proses isolasi selulosa eceng gondok dan proses sintesis CMC.

## 2.1 Isolasi Selulosa Eceng Gondok
Batang eceng gondok yang diperoleh dari daerah Tangerang  dibersihkan,  dikeringkan  dan  digiling menjadi serbuk dengan ukuran 60 mesh. Serbuk eceng gondok  ini  dihilangkan  kandungan  lilinnya  dengan proses  ekstraksi  menggunakan  campuran  larutan toluena-etanol  dengan  perbandingan  volume  2:1. Kemudian dilanjutkan dengan proses bleaching untuk
menghilangkan  lignin  dengan  menggunakan  larutan NaClO 2 1%  dalam  suasana  asam  pada  suhu  80 0 C selama 3 jam dan proses dehemiselulosa yaitu proses penghilangan  hemiselulosa  dengan  menggunakan larutan  NaOH  17,5%  b/v  selama  3  jam  pada  suhu ruang.  Kemudian  dilakukan  pencucian  dengan akuades dan etanol 96%.

## 2.2 Sintesis CMC
Pada  proses  pembuatan  CMC,  sebanyak  10  gram selulosa dimasukkan ke dalam media reaksi campuran isopropanol-isobutanol  dan  diaduk  selama  10  menit. Kemudian tahap alkalisasi dilakukan dengan menambahkan  30  ml  larutan  NaOH  ke  dalam  labu reaksi  selama  1  jam  dengan  pengadukan  pada  suhu ruang.  Setelah  itu  dilanjutkan  dengan  proses karboksimetilasi  dengan  menambahkan  NaMCA sebanyak  12  gram  ke  dalam  labu  reaksi  pada  suhu 55 0 C  dan  diaduk  selama  3,5  jam.  Setelah  proses karboksimetilasi selesai, sampel kemudian dinetralkan  dengan  asam  asetat  glasial  dan  dibilas dengan  etanol  96%.  CMC  yang  diperoleh  kemudian dikeringkan.  Proses  pembuatan  CMC  ini  dilakukan pada  variasi  komposisi  media  pelarut  20:80,  40:60  , 50:50  ,  60:40  ,  dan  80:20  serta  variasi  konsentrasi NaOH  10%  dan  35%    pada  masing-masing  variasi komposisi pelarut.

## 2.3 Karakterisasi Selulosa dan CMC
Karakterisasi selulosa dan CMC dilakukan dengan uji Fourier  Transform  Infrared (FTIR)  dan X-Ray Diffraction (XRD).Selain  itu,  CMC  yang  diperoleh  juga dianalisis  nilai  DS,  viskositasdan  kemurniannya.  Nilai DS  ditentukan  dengan  menggunakan  metode  standar Cellogen-Dai-Chi Kogio Seiyaku Co. Ltd. di Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK), Bandung.
Uji  nilai  DS  dilakukan  untuk  mengetahui  jumlah gugus –OH yang tergantikan oleh ClCH 2 COONa sebagai penanda terbentuknya CMC, sedangkan uji kemurnian untuk mengetahui tingkat kemurnian CMC dilihat dari
produk  samping  yang  terbentuk.Pada  pengujian  nilai viskositas  CMC  yang  diperoleh,  uji    dilakukan  pada larutan CMC 2% dan diukur menggunakan viskometer (Wijayani dkk ., 2005). Uji viskositas dilakukan dengan melarutkan  CMC  kering  dengan  aquades  kemudian dilakukan  pengukuran  viskositas  dengan  viskometer pada kecepatan 30 rpm.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Uji FTIR
Pada  Gambar  1  dapat  dilihat  spektra  FTIR  dari eceng  gondok  sebelum  dilakukan  proses  isolasi selulosa  dimana  terdapat  banyak  puncak  terbentuk dari berbagai kandungan eceng gondok seperti lignin, pektin,  hemiselulosa,  dan  selulosa  itu  sendiri.  Selain itu  banyaknya  puncak  terbentuk  karena  masih terdapatnya  kandungan  air  yang  cukup  banyak  pada serbuk eceng gondok sebelum isolasi. Pada Gambar 1, diperoleh  adanya  puncak  pada  2348,03  cm -1 yang menunjukkan  adanya  gugus H-C-H,  beberapa  gugus  – OH  yaitu  pada  puncak  3700  –  3800  cm -1 yang menunjukkan terbentuknya kelompok ikatan hidrogen antara  atom  hidrogen  dalam  satu  kelompok  gugus hidroksil  dalam  suatu  monomer  glukosa  dan  atom oksigen  dari  gugus  hidroksil  lain  monomer  glukosa pada  rantai  polimer  selulosa  (Saputra  dkk.,  2014b). Selain  itu,  terbaca  pula  puncak  pada  1651,79  cm -1 yang  menunjukkan  adanya  gugus  penyerapan  air fiber-OH  pada  tanaman  eceng  gondok  dan  puncak 1064,51  yang  menunjukkan  regangan  C-O  dan struktur dari komponen selulosa. Pada daerah 806,10 cm -1 menunjukkan  puncak  serapan  karena  adanya getaran  C-H  dari  rantai  β-glikosidik  yang  merupakan penghubung  antar  unit  glukosa  pada  selulosa (Alemdar dan Sain, 2008). Dari Gambar tersebut pula nampak puncak getaran pada daerah sekitar 1700 cm - 1 yang  menunjukkan  adanya  gugus  karboksil  dan keton  serta  adanya  cincin  aromatik  benzen  yang mengindikasikan  keberadaan  hemiselulosa  dan  lignin pada eceng gondok.
Gambar 2. FTIR selulosa
Pada  Gambar  2  dapat  dilihat  spektra  FTIR  dari selulosa  yang  diperoleh  dari  proses  isolasi  eceng gondok.  Pada  gambar  ini  terlihat  bahwa  beberapa spektra  menghilang  karena  adanya  proses  isolasi kimiawi  selulosa  yang  menghilangkan  lilin,  pektin, lignin,  hemiselulosa,  dan  zat-zat  lainnya.  Adanya puncak  pada  3431,00 cm -1 mengindikasikan  gugus  O- H  pada  selulosa,  puncak  2994,12cm -1 menunjukkan keberadaan  gugus  O-H  yang  mengindikasikan kandungan  lignin  dan  hemiselulosa  yang  masih terbawa  setelah  proses  isolasi  selulosa,  dan  puncak 1633,62cm -1 menunjukkan  gugus  fiber  O-H  untuk penyerapan  air  selulosa.  Keberadaan  selulosa ditunjukkan  oleh  munculnya  gugus–CH 2 pada  puncak 1427,72  cm -1 ,  gugus  C-O  pada  puncak  1061,67  cm -1 , dan gugus C-H pada puncak 870,58 cm -1 .

## 3.2 Uji XRD
Pada  Gambar  3  dapat  dilihat  perbandingan struktur  kristalin  selulosa  sebelum  direaksikan dengan  NaOH  10%  dan  35%  dan  setelah  direaksikan dengan keduanya. Tampak bahwa setelah direaksikan dengan  media  pelarut  dan  NaOH  terjadi  kerusakan struktur  kristalin  selulosa  dan  menjadi  lebih  longgar untuk  mempermudah  reaksi  pada  tahap  selanjutnya yaitu  reaksi  karboksimetilasi.Pada  penggunaan  NaOH 35%  struktur  kristalin  selulosa  terlihat  lebih  rusak dibandingkan  dengan  struktur  kristalin  selulosa  yang direaksikan  dengan  NaOH  10%.Hal  ini  dikarenakan semakin  tinggi  konsentrasi  NaOH  semakin  besar kerusakan struktur kristalin selulosa.
Struktur  amorf  selulosa  sendiri  dapat  terbentuk karena  keberadaan  alkali  dan  penggunaan  alkohol sebagai media  reaksi  yang merusak  struktur  kristalin dari selulosa I. Semakin tinggi konsentrasi dari alkohol yang  digunakan  maka  struktur  kristalin  akan  lebih banyak  yang  menghilang  dan  struktur  amorf  akan terbentuk (Zhang dkk ., 1993).
Gambar  4  memperlihatkan  perbandingan  puncak yang terbentuk pada uji XRD CMC, alkali selulosa, dan selulosa.Pada gambar tersebut terlihat bahwa struktur kristalin CMC naik kembali setelah direaksikan dengan NaMCA.Pada  penambahan  NaMCA  terjadi  substitusi gugus karboksimetil dalam selulosa dan mengakibatkan  jarak  antar  partikel  yang  semula
longgar menjadi lebih padat kembali.Struktur kristalin dari CMC ini berbanding terbalik dengan nilai DS CMC. Semakin  tinggi  nilai  DS  CMC  maka  struktur  kristalin CMC  akan  semakin  tidak  terlihat  (Cicilia,2013).Pada gambar ini, terlihat bahwa puncak kristalin CMC lebih rendah dibanding selulosa dimana hal ini menunjukkan bahwa struktur kristalin yang terbentuk tidak  sepadat  struktur  kristalin  selulosa  sebelum mengalami reaksi alkalisasi dan karboksimetilasi.Pada gambar  tersebut,  terjadi  perubahan  struktur  kristalin selulosa  menjadi  amorf  parsial  setelah  reaksi  dengan NaOH  dan  membentuk  struktur  kristalin  kembali setelah bereaksi dengan NaMCA.

## 3.3 Derajat Substitusi (DS)
Perbedaan  nilai  DS  yang  dihasilkan  ini  berkaitan erat dengan peran media reaksi selama proses sintesis CMC.  Pengaruh  dari  media  reaksi  yang  digunakan dilihat dari nilai polaritas pelarut yang digunakan.Menurut  Zhang  dkk . (1993),  semakin  kecil polaritas  dari  suatu  media  pelarut  maka  akan meningkatkan  efektivitas  reaksi  karboksimetilasi  dan menjaga  molekul  selulosa  tetap  tidak  terdekomposisi oleh  larutan  alkali.  Selain  itu,  semakin  kecil  polaritas media  reaksi  juga  akan  meyebabkan  rendahnya kelarutan NaOH dalam sistem karena sifat sistem yang non  polar.  Pada  sistem  ini,  NaOH  yang  berbentuk larutan  akan  membentuk  lapisan  di  sekitar  selulosa dan akan menyebabkan semakin banyak jumlah NaOH yang  terdistribusi  dalam  selulosa  dan  mengkonversi selulosa menjadi alkali selulosa (Yokota, 1985).
Dari  Tabel  1,  diketahui  bahwa  polaritas  terendah terdapat  pada  campuran  isopropanol-isobutanol 20:80  dan  dengan  NaOH  10%  menghasilkan  nilai  DS yang  tertinggi  sebesar  1,49  dibanding  keempat  CMC yang  lain.  Semakin  tinggi  polaritas  campuran  reaksi, maka  akan  semakin  rendah  nilai  DS  dari  CMC  yang dihasilkan  seperti  terdapat  pada  Gambar  5.  Hal  ini disebabkan semakin kecil polaritas media reaksi akan semakin  baik  proses  penghancuran  struktur  kristalin selulosa dan meningkatkan substitusi reagen ke dalam selulosa. Selain itu, kondisi ini juga akan meningkatkan ketersediaan reagen eterifikasi (karboksimetilasi)  pada  proses  sintesis  CMC  (Klemm dkk., 1998).
Gambar 3. Perbandingan uji XRD selulosa dan alkali selulosa
Gambar 4. Perbandingan uji XRD selulosa, alkali selulosa, dan CMC
Tabel 1. Nilai polaritas campuran Komposisi Isopropanol-Isobutanol Polaritas 20:80 3,98 40:60 4,06 50:50 4,10 60:40 4,14 80:20 4,22
Pada  sintesis  CMC  dengan  konsentrasi  NaOH sebesar  35%,  nilai  DS  yang  diperoleh  tidak  terlalu tinggi  seperti  pada  proses  sintesis  CMC  dengan menggunakan  NaOH  dengan  konsentrasi  10%.  Nilai DS tertinggi dicapai pada nilai 0,35 dengan komposisi media  reaksi  isopropanol-isobutanol60:40.  Nilai  DS yang  cukup  rendah  ini  disebabkan  beberapa kemungkinan  yaitu  NaOH  yang  lebih  cenderung bereaksi  dengan  lignin  dan  hemiselulosa  atau konsentrasi NaOH telah melampaui batas kritis NaOH pada proses sintesis CMC.
Menurut Kentjana (1996) kandungan hemiselulosa  yang  masih  ikut  terbawa  alfa  selulosa setelah  proses  isolasi  selulosa  akan  membuat  larutan NaOH  yang  digunakan  ikut  melarutkan  sebagian hemiselulosa. Hal ini mengakibatkan proses pengembangan  selulosa  terhambat,  dimana  proses
pengembangan  selulosa  erat  hubungannya  dengan proses  selanjutnya  yaitu  proses  karboksimetilasi. Kondisi karboksimetilasi akan optimum jika pengembangannya  optimum.  Konsentrasi  NaOH  yang tinggi  ini  juga  kemungkinan  melebihi  batas  kritis NaOH pada proses sintesis CMC sehingga penghancuran  struktur  kristalin  menjadi  struktur amorf  akan  membuat  struktur  amorf  berorientasi kembali  dan  bergabung  untuk  membentuk  struktur kristalin  lain  (Zhang  dkk ., 1993).  Hal  ini  akan membuat  struktur  selulosa  lebih  padat  dan  sulit ditembus oleh reagen kimia.
Gambar 5. Hasil uji nilai DS CMC NaOH 10%
0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 5 10 15 20 25 30 In te n si ta s 2 q (derajat) Selulosa Alkali Selulosa NaOH 35% 0 100 200 300 400 500 600 700 0 5 10 15 20 25 30 In te n si ta s 2 q (derajat) 1,49 0,53 0,92 0,61 0,5 0 0,5 1 1,5 2 0 2 4 6 N il a i D S Komposisi Isopropanol-Isobutanol 20:80      40:60 50:50      60:40      80:20 Alkali Selulosa NaOH 10% Selulosa Alkali Selulosa CMC

## 3.4 Uji Kemurnian
Kemurnian dari CMC dipengaruhi oleh banyaknya produk  samping  yang  dihasilkan  dari  proses  sintesis CMC.  Produk  samping  dari  proses  sintesis  CMC  yaitu natrium glikolat dan natrium klorida. Semakin sedikit jumlah  produk  samping  yang  dihasilkan  maka  akan semakin  tinggi  kemurnian  CMC.  Kemurnian  CMC dipengaruhi  oleh  besarnya  konsentrasi  NaOH  pada sistem  dan  keberadaan  media  reaksi.  Keberadaan media  reaksi  pada  proses  sintesis  CMC,  berperan untuk  mempercepat  destruksi  struktur  kristalin selulosa  dan  memudahkan  substitusi  NaOH  dalam selulosa.  Dengan  media  reaksi  yang  kurang  tepat, keberadaan NaOH  dalam  larutan  sulit  untuk  merusak struktur selulosa dan akan terjadi reaksi antara NaOH dan  NaMCA  membentuk  produk  samping  berupa natrium glikolat dan natrium klorida.
Polaritas dari media reaksi juga sangat menentukan kemurnian dari CMC dihasilkan. Semakin rendah  polaritas  media  reaksi  akan  semakin mempermudah proses substitusi reagen alkalisasi dan karboksimetilasi dan menghasilkan nilai DS CMC yang semakin  tinggi  sehingga  semakin  tinggi  pula kemurnian  CMC.  Hal  ini  terjadi  karena  semakin  kecil kemungkinan  NaOH  bereaksi  NaMCA  membentuk produk samping Na-glikolat dan NaCl (Pribadi, 1985). Namun  hasil  dari  penelitian  ini,  seperti  pada  Gambar 6,  terlihat  bahwa  pada  konsentrasi  NaOH  10%, semakin banyak isopropanol dalam media reaksi yang berarti  semakin  tinggi  polaritas  larutan,  semakin besar  kemurnian  CMC  dihasilkan.  Hal  ini  disebabkan rintangan  sterik  yang  dimiliki  isobutanol  lebih  besar daripada  isopropanol  sehingga  pada  proses  alkalisasi dan  karboksimetilasi  konsumsi  NaOH  dan  NaMCA untuk  pembentukan  Na-glikolat  dan  NaCl  semakin besar  dan  menurunkan  kemurnian  dari  CMC dihasilkan. Kemurnian tertinggi CMC dengan konsentrasi NaOH 10% adalah 90,9%.
Pada  konsentrasi  NaOH  35%,  kemurnian  CMC maksimum diperoleh pada 85,26% dengan komposisi isopropanol-isobutanol  50:50.  Kemurnian  CMC  yang tidak  terlalu  tinggi  ini  erat  hubungannya  dengan kondisi  selulosa  yang  membentuk  struktur  kristalin lain  seperti  dijelaskan  sebelumnya.  Jika  selulosa  sulit ditembus oleh reagen karboksimetilasi, NaMCA, maka reagen  tersebut  sebagian  besar  akan  tetap  berada dalam  media  reaksi  dan  kemudian  bereaksi  dengan NaOH  membentuk  produk  samping  Na-glikolat  dan NaCl.

## 3.5 Uji Viskositas
Pada  Gambar  7dapat  dilihat  hasil  pengujian terhadap  viskositas  CMC  dengan  konsentrasi  NaOH 10%  dan  diperoleh  nilai  viskositas  tertinggi  sebesar 157,5  cP  pada  komposisi  isopropanol-isobutanol 50:50.  Pada  gambar  tersebut  pula  terlihat  bahwa viskositas  sampel  mengalami  kenaikan  hingga komposisi isopropanol-isobutanol 50:50 dan kemudian  mengalami  penurunan  pada  media  reaksi dengan  lebih  banyak  isopropanol.  Kenaikan  nilai viskositas  CMC  ini  dikarenakan  semakin  banyaknya kandungan  isopropanol  sehingga  mempermudah
akses  reagen  eterifikasi  ke  dalam  ikatan  selulosa sehingga  viskositasnya  naik.Penurunan  viskositas CMC  setelah  mencapai  titik  tertinggi  pada  komposisi isopropanol-isobutanol  50:50  dikarenakan  makin rendahnya  volume  isobutanol  dalam  media  reaksi sehingga  menaikkan  nilai  polaritas  pelarut.Pada kondisi ini, reagen eterifikasi yang menembus selulosa menjadi lebih banyak karena keberadaan isopropanol yang  lebih  tinggi  (Zhang  dkk ., 1993).Semakin  banyak reagen  eterifikasi  yang  masuk  dalam  selulosa  dapat merusak  ikatan  selulosa  dan  mengakibatkan  berat molekul  rata-rata  CMC  menjadi  lebih  kecil.  Hal  inilah yang  memicu  rendahnya  viskositas  CMC  (Zhao dkk ., 2003).
Pada konsentrasi NaOH 35%, CMC yang dihasilkan memiliki  nilai  viskositas  tertinggi  sebesar  37  cP dengan  komposisi  isopropanol:isobutanol  80:20.Nilai ini lebih rendah dibandingkan dengan viskositas CMC pada  konsentrasi  NaOH  10%  karena  nilai  DS  yang diperoleh juga lebih rendah.
Gambar 6. Hasil uji kemurnian CMC pada NaOH 10%
Gambar 7. Hasil uji viskositas CMC pada NaOH 10%
Tabel 2. Perbandingan karakteristik CMC
Karakteristik CMC Konsentrasi NaOH 10% 35% Nilai DS 1,49 0,25 Kemurnian 90,90 % 76,22% Viskositas 157,50 cP 6,0 cP
Pada  Tabel  2  dapat  dilihat  karakteristik  produk CMC  yang  dihasilkan  dengan  menggunakan  larutan NaOH  10%  dan  35%  dengan  komposisi  media  reaksi yang  sama  pada  masing-masing  karakteristik.  Dari
86,33 82,12 88,5 90,54 90,9 60 65 70 75 80 85 90 95 100 0 2 4 6 K em ur n ia n (%) Komposisi Isopropanol-Isobutanol 50 27 157,5 77,6 10,46 0 50 100 150 200 0 2 4 6 V is ko si ta s (c P ) Komposisi Isopropanol-Isobutanol 20:80    40:60    50:50    60:40     80:20 20:80   40:60    50:50  60:40   80:20
ketiga  perbandingan  karakteristik  tersebut  dapat disimpulkan bahwa pembuatan CMC dengan menggunakan  NaOH  10%  lebih  baik  karena menghasilkan nilai DS, kemurnian, dan viskositas yang lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  pembuatan  CMC menggunakan  NaOH  35%  pada  komposisi  media reaksi yang sama.

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  pembuatan  CMC  dari selulosa eceng gondok dengan menggunakan campuran  larutan  isopropanol-isobutanol  sebagai media reaksi dengan konsentrasi NaOH10% dan 35%, diperoleh kesimpulan sebagai berikut. 1. CMC  dengan  konsentrasi  NaOH  10%  memiliki nilai  DS  maksimum  sebesar  1,49  dengan komposisi isopropanol-isobutanol 20:80, kemurnian  maksimum  sebesar  90,9%  dengan komposisi  isopropanol-isobutanol  80:20,  dan viskositas  tertinggi  sebesar  157,5  cP  pada komposisi isopropanol-isobutanol 50:50.
2. CMC  dengan  konsentrasi  NaOH  35%  memiliki nilai  DS  maksimum  sebesar  0,35  dengan komposisi isopropanol-isobutanol 60:40, kemurnian  maksimum  sebesar  85,26%  dengan komposisi  isopropanol-isobutanol  50:50,  dan viskositas tertinggi sebesar 37 cP pada komposisi isopropanol-isobutanol 80:20.
3. Pada  proses  pembuatan  CMC  dengan  komposisi isopropanol-isobutanol  yang  sama,  CMC  yang dihasilkan  dengan  menggunakan  larutan  NaOH 10%  memiliki  karakteristik  yang  lebih  baik dibandingkan  dengan  menggunakan  larutan NaOH 35%.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Alemdar, A.; Sain, M., Isolation and Characterization of Nanofibers  from  Aricultural  Residue,  Bioresource, 2008, 99, 1664-1671.
Pribadi,  T.,  Pembuatan  CMC  dan  Pemurnian  Sodium
Karboksimetil Selulosa (CMC), Berita Selulosa,1985, XXI(4) , 135-140.
Saputra,  A.H.;  Qadhayna,  L.;  Pitaloka,  A.B.,Synthesis and  Characterization  of  Carboxymethyl  Cellulose (CMC) from Water Hyacinth Using Ethanol-Isobutyl Alcohol  Mixture  as  the  Solvents,International Journal  of  Chemical  Engineering  and  Applications, 2014, 5(1), 36-40.
Saputra, A.H.; Hapsari, M.; Pitaloka, A.B., Synthesis and Characterization of Carboxymethyl Cellulose (CMC) From  Water  Hyacinth  (Eichhornia  crassipes) Cellulose Using Isobutyl-Isopropyl Alcohol Mixture As Reaction Medium, 3rd International Conference on Advance Material and Practical Nanotechnology (ICAMPN), Jakarta, 14-16 Agustus 2014.
Wijayani,  A.;  Khoirul  U.;  Siti  T.,  Karakterisasi Carboxymethyl cellulose (CMC) dari Eceng Gondok (Eichornia crassipes   (Mart)  Solms),  Indonesian Journal of Chemistry,2005, 5 , 228-231.
Yokota, H., The Mechanism of Cellulose Alkalization in the  Isopropyl  Alcohol-Water-Sodium  Hydroxide-
Cellulose  System,1985,  Journal  of  AppliedPolymer Science, 30, 263-277.
Zhang,  J.;  Li,  D.;  Zhang,  X.;  Shi,  Y.,Solvent  Effect  on Carboxymethylation  of  Cellulose,  Journal  of Applied Polymer Science, 1993, 49, 741 – 745. Zhao,  H.;Cheng,  F.;  Li,  G.;  Zhang,  J.,  Optimization  of  a Process  for  Carboxymethyl  Cellulose  (CMC) Preparation  in  Mixed  Solvents,  International Journal  of  Polymeric  Materials,2003,  52(9),  749  – 75.