## PENGEMBANGAN DAN PEMILIHAN TEKNIK ANALISIS BERAT MOLEKUL HTPB UNTUK ACUAN DALAM KONTROL KUALITAS (MOLECULAR WEIGHT ANALYSIS DEVELOPMENT AND SELECTION OF HTPB FOR REQUIREMENTS IN QUALITY CONTROL)
Heri Budi Wibowo 1 , Widhi Cahya Dharmawan Pusat Teknologi Roket Lembaga Penerbangan Dan Antariksa Nasional (LAPAN) Jl. Raya Lapan No.2 Mekarsari, Rumpin, Bogor 16350, Jawa Barat
1 e-mail : heri.budi @lapan.go.id
Diterima : 30 Desember 2017; Direvisi : 9 Januari 2018; Disetujui : 5 Maret 2018

## ABSTRACT
The  technique  of  analysis  of  average  molecular  weight  of  HTPB  (Hydroxy  Terminated Polybutadiene) polymer has been carried out in order to select the method of analysis for quality control of propellant materials. Rapid viscosimetric analysis, high mobility, low accuracy, and viscous average molecular weight (Mv), can be used for quality control of materials in the field. Analysis with osmometric method can be obtained average molecular weight amount (Mn) with high accuracy and low mobility and can be used for quality control. Analysis by GPC method yields average molecular weight amount (Mn)  and  HTPB  polydispersity,  high  accuracy,  low  mobility,  and  can  be  used  for  quality  control  and polymer development. The technique of analyzing the molecular weight of HTPB with viscosimetry is the cheapest,  rough  measurement  result,  and  can  be  used  for  in  situ  analyzers. The  effective  quality  of HTPB is 3 years. HTPB needs quality control every month to ensure no significant damage or to adjust propellant formulations.
Keywords: HTPB, quality control, viscosimetry, osmometry, GPC, molecular weight of polymer

## ABSTRAK
Telah dilakukan pengembangan teknik analisis berat molekul rata-rata polimer HTPB ( Hydroxy Terminated Polybutadiene ) dalam rangka pemilihan metode analisis untuk kontrol kualitas bahan baku propelan. Analisis viskosimetri sangat cepat, mobilitas tinggi, akurasi rendah, dan dapat diperoleh berat molekul  rata-rata  viskos  (M v ),  dapat  digunakan  untuk  kontrol  kualitas  bahan  di  lapangan.  Analisis dengan metode osmometri dapat diperoleh berat molekul rata-rata jumlah (M n ) dengan akurasi tinggi dan  mobilitas  rendah  dan  dapat  digunakan  untuk  kontrol  kualitas.  Analisis  dengan  metode  GPC menghasilkan berat molekul rata-rata jumlah (M n ) dan polidispersitas HTPB, akurasi tinggi, mobilitas rendah, dan dapat digunakan untuk kontrol kualitas dan pengembangan polimer. Teknik analisis berat molekul HTPB dengan viskosimetri adalah paling murah, hasil pengukuran kasar, dan dapat digunakan untuk aanalisis in situ. Kualitas HTPB efektif adalah 3 tahun. HTPB perlu dilakukan kontrol kualitas tiap bulan untuk memastikan tidak terjadi kerusakan signifikan atau untuk menyesuaikan formulasi propelan.
Kata kunci : HTPB, kontrol kualitas, viskosimetri, osmometri, GPC, berat molekul polimer

## 1 PENDAHULUAN
Kontrol  kualitas  bahan  baku propelan  dilakukan  dalam  rangka mendapatkan  propelan  yang  memenuhi standar  industri.  Beberapa  pengujian propelan  dengan  komposisi  yang  sama diperoleh  tingkat  perbedaan  kinerja propelan  25%  (Kendra,  2015,  Wibowo, 2016).  Hal  tersebut  mengindikasikan bahwa terdapat perubahan karakteristik bahan  baku  propelan  terhadap  waktu, sehingga perlu dilakukan kontrol kualitas  bahan  baku  propelan  saat pengadaan maupun
selama penyimpanan.  Bahan  baku  pokok propelan  komposit  adalah  ammonium perklorat,  aluminium,  dan  binder  yang biasanya adalah HTPB ( Hydroxy Terminated  Polybutadiene )  dan  TDI (Toluen diisocianat) (Restasari dkk., 2015 dan Rosita, 2016).
Salah satu parameter menentukan kualitas  bahan  HTPB  adalah  berat molekul  rata-rata.  Berat  molekul  rata- rata  polimer  HTPB  dapat  meningkat sebagai tanda terjadi reaksi polimerisasi dan berpengaruh terhadap sifat mekanik propelan komposit (Kendra, 2015). HTPB dapat  rusak  jika  berat  molekulnya sangat  tinggi  sehingga  menjadi  sangat kental.  Permasalahan  dalam  pengadaan HTPB  adalah  sering  terjadi  perbedaan berat  molekul  rata-rata  dari  spesifikasi pabrik dengan hasil pengujian di tempat penyimpanan.
Hal  ini  disebabkan  belum  adanya lembaga nasional yang dapat mengukur berat molekul rata-rata HTPB, tidak ada garansi dari produsen tentang spesifikasi yang  diakui  secara  internasional  ( CAS Number ), dan belum tersedia metode dan peralatan untuk mengukur berat molekul  rata-rata  HTPB  yang  diakui tingkat akurasi dan presisi.
Berdasarkan permasalahan tersebut,  penelitian  ini  bertujuan  untuk mengembangkan  dan  memilih  metode
analisis  berat  molekul  rata-rata  HTPB yang akurat, presisi, dan praktis. Dengan demikian, maka manfaat yang diperoleh metode analisis berat molekul HTPB yang presisi, akurat, mudah dioperasikan, dan murah sehingga dapat digunakan untuk acuan  kontrol  kualitas  bahan  baku HTPB.  Metode  yang  diperoleh  dapat digunakan  untuk  memastikan  HTPB memenuhi persyaratan baik saat pengadaan maupun dalam penyimpanan.

## 2 LANDASAN TEORI
2.1 Berat molekul rata-rata polimer
Polimer  adalah  senyawa  rantai panjang terdusun atas untaian senyawa- senyawa  sederhana  (monomer)  dalam bentuk  tertentu.  Panjang  rantai  suatu molekul  ditunjukkan  dengan  berat molekulnya.  Berat  molekul  polimer tunggal  adalah  jumlah  atom  penyusun dari  rangkaian  monomernya.  Pada umumnya,  polimer  adalah  campuran dari  polimer-polimer  tunggal  yang memiliki  berat  molekul  berbeda.  Oleh karena  itu,  berat  molekul  polimer menggunakan istilah berat molekul rata- rata.
Beberapa  jenis  berat  molekul rata-rata  dan  cara  mengukurnya  telah didefinisikan.  Berat  molekul  rata-rata jumlah  (M n )  menyatakan  distribusi panjang  rantai  polimer  yang  menyusun polimer (Flory, 1979). Berat molekul rata- rata  jumlah  (M n )  didefinisikan  sebagai rata-rata  jumlah  hasil  kali  jumlah polimer  ke-i  (N i )  dengan  berat  molekul polimer dengan panjang rantai ke-i (M i ), seperti ditunjukkan pada persamaan (2- 1).  Nilai  M n dapat  ditentukan  dengan metode osmometri, sifat koligatif larutan, light  scattering ,  NMR  ( Nuclear  Magnetic Resonance ), spektroskopi, dan kromatografi filtrasi gel (GPC) (Rocco dkk,
, 2004).
𝑀 " = 𝑁 % 𝑀 % 𝑁 % (2-1)
Berat molekul rata-rata berat (M w ) menyatakan  distribusi  berat  molekul komponen  polimer  penyusun,  dimana setiap  polimer  memiliki  kepadatan  atau kerapatan  yang  berbeda  walaupun panjang  rantainya  sama.  Berat  molekul rata-rata berat (M w ) menyatakan
distribusi  berat  molekul  komponen polimer penyusun, dimana setiap polimer memiliki kepadatan atau kerapatan  yang  berbeda  walaupun panjang  rantainya  sama.  Berat  molekul rata-rata  berat  polimer  dirumuskan sebagai rata-rata hasil kali berat polimer dengan panjang rantai ke-i (M i N i ) dengan jumlah  polimer  dengan  panjang  rantai ke-i  (N i ),  seperti  ditunjukkan  pada persamaan (2-2). Berat molekul rata-rata berat  dapat  ditentukan  dengan light scattering ,  kromatografi  filtrasi  gel,  dan spektroskopi (Rocco dkk, , 2004). Apabila nilai  M n sama  dengan  nilai  M w berarti polimer penyusun adalah polimer tungal atau disebut monodispers. Perbandingan M w terhadap  M n disebut  dengan distribusi  berat  molekul  atau  tingkat polidispersitas  (Z)  yang  menyatakan tingkat keseragaman polimer penyusun. Berat  molekul  rata-rata  dan  distribusi berat  molekul  memiliki  pengaruh  besar terhadap karakteristik dan sifat mekanik polimer  tersebut  beserta  kopolimernya (Wibowo, 2016).
𝑀 & = 𝑁 % 𝑁 % 𝑀 % 𝑁 % (2-2)
𝑍 = 𝑀 & 𝑀 " (2-3)
Berat  molekul  rata-rata  viskos (M v )  merupakan  berat  molekul  rata-rata berdasarkan  sifat  viskositas  larutan polimer,  mengikuti  persamaan  Mark- Hawing seperti ditunjukkan pada
persamaan (2-4) (Flory, 1979). Persamaan Mark-Hawing membuat
korelasi  antara  viskositas  polimer  ( η ) terhadap  berat  molekul  (M v )  dalam bentuk garis lurus dengan nilai K dan a adalah tetapan Mark-Hawing dan indeks persamaan.  Nilai  a  berkisar  antara  0,6 sampai  0,8.  Berat  molekul  rata-rata viskos  dapat  diukur  dengan  metode viskosimetri.
𝜂 = 𝐾𝑀 * + (2-5)
2.2  Prinsip Pemilihan Metode

## Analisis
Metode analisis yang handal adalah metode  yang  dapat  mengukur  besaran yang  diinginkan  dengan  akurat  dan presisi  serta  menyesuaikan  operasional pengukuran.
Akurasi mengukur
ketepatan  dan  kemiripan  hasil  pada waktu yang sama dengan
membandingkannya terhadap nilai absolut.
Akurasi  menggambarkan  seberapa dekat nilai aktual dengan nilai sebenarnya.  Presisi  menggambarkan keseragaman  dan  pengulangan  pada pengukuran.  Presisi  mengukur  tingkat hasil  yang  mendekati  satu  sama  lain. Semakin tinggi level presisi semakin kecil variasi antar pengukuran.
Presisi diindikasikan dengan penyebaran distribusi probabilitas.
Ukuran  presisi  yang  sering  digunakan adalah standar deviasi ( σ ). Presisi tinggi nilai  standar  deviasinya  kecil  dan sebaliknya.
Salah  satu  cara  menentukan akurasi  dan  presisi  adalah  dengan menggunakan  metode  jumlah  kuadrat terkecil,  seperti  ditunjukkan  pada persamaan  (2-6),  dimana  x  adalah  nilai hasil  pengukuran/percobaan,  x  adalah nilai  rata-rata,  dan  N  adalah  jumlah pengukuran/percobaan.
𝑆𝑆𝐸 = 𝑎𝑏𝑠 𝑥 % − 𝑥 𝑁 (2-6)
Dalam  pengujian  berat  molekul polimer,  dikenal  dua  macam  berat molekul  hasil  pengukuran,  yaitu  nilai mutlak  dan  nilai  relatif.  Berat  molekul rata-rata mutlak dipeoleh dari pengukuran langsung terhadap besaran- besaran yang muncul karena perbedaan berat molekul seperti viskositas, tekanan osmosis,  NMR,  indeks  bias,  titik  beku, titik didih, dan difraksi X-ray.
Berat  molekul  rata-rata  relatif diperoleh  dari  pengukuran  yang  tidak langsung terhadap nilai perubahan berat molekul,  seperti  GPC  dimana  hasil pengukuran  ditentukan  dari  nilai  hasil total distribusi pengukuran berat molekul yang ditentukan.
GPC dengan detektor konduktimeter  mendapatkan  nilai  berat molekul  rata-rata  relatif,  sedang  GPC dengan  detektor  indeks  bias,  NMR  dan light  scattering dapat  diperoleh  berat molekul mutlak.

## 3 METODOLOGI
Bahan  utama  HTPB  adalah  HTPB impor  produksi  tahun  2011  yang memiliki  spesifikasi  berat  molekul  rata- rata  (M n )  adalah  2500-3500  gr.mol -1 .
Bahan  polimer  standar  yang  digunakan adalah polistiren  dengan berat molekul 400,  1000,  5000,  dan  10.000  gr.mol -1 . Analisis  berat  molekul  rata-rata  polimer HTPB  dilakukan  dengan  tiga  metode yaitu viskosimeteri, osmometri, dan GPC. Metode  GPC  menggunakan  detektor indeks bias dan konduktivitas.
3.1  Pengukuran  berat  molekul  HTPB dengan metode viskosimetri.
Peralatan  yang  digunakan  adalah viskosimetri  Oswald  digital.  Polimer standar  masing-masing  dibuat  larutan dengan  konsentrasi  1  M  sebanyak  100 mL  dengan  pelarut  toluene.  Larutan standar masing-masing diukur
viskositasnya,  kemudian  dibuat  kurva hubungan  berat  molekul  terhadap viskositasnya.  Nilai  tetapan  persamaan Mark-Hawing  dan  indeksnya  diperoleh dari  titik  potong  sumbu    vertikal (viskositas)  dan  nilai  kemiringannya. Bahan HTPB diencerkan sampai konsentrasinya  1  M  sebanyak  100  mL,
kemudian diukur viskositasnya.
Berdasarkan  persamaan  (2-5),  berat molekul rata-rata dapat diperoleh.

## 3.2  Pengukuran  berat  molekul  HTPB dengan metode osmometri.
Peralatan  yang  digunakan  adalah osmometer  tekanan  uap  Knaur  51. Polimer  standar  masing-masing  dibuat larutan konsentrasi 1 M dengan pelarut toluen.  Larutan  standar  masing-masing diukur  tegangan  permukaan,  kemudian dibuat  kurva  hubungan  berat  molekul terhadap  tegangan  permukaan  sebagai kurva standar. Bahan HTPB diencerkan sampai  konsentrasinya  1  M  dengan toluen,  kemudian  diukur  tegangan permukaannya. Nilai berat molekul rata- rata  polimer  HTPB  dieroleh  dari ekstrapolasi terhadap kurva standar.

## 3.3  Pengukuran  berat  molekul  HTPB dengan GPC
Peralatan  yang  digunakan  adalah GPC  merk  Simadzu  LD-20  dengan detektor  konduktivitas  dan  indeks  bias. Kolom  yang  digunakan  adalah  Sepadex 20, fasa bergerak menggunakan tetrahidrofuran  (THF),  fasa  tetap  adalah silika, laju alir yang digunakan adalah 2 mL  per  menit.  Bahan  polistiren  standar diijeksi ke dalam kolom GPC, kemudian dilakukan proses analisis sampai diperoleh  kromatogram  untuk  polimer standard dan digunakan sebagai kalibrasi. Penentuan berat molekul rata- rata  bahan  uji  HTPB  dilakukan  sama seperti  pada  larutan  standar  untuk mendapatkan  berat  molekul  rata-rata HTPB.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1  Pengukuran dengan metode viskosimetri Hasil  pengukuran  larutan  standar dengan metode viskosimetri
menunjukkan  profil  garis  lurus  seperti ditunjukkan  pada  Gambar  4-1.  Hasil tersebut mengikuti persamaan hubungan  viskositas  dan  berat  molekul dari  Mark-Hawing.  Nilai  tetapan  K diperoleh  adalah  193,5  poise.gr -1 .mol, nilai  indeks  Mark-Hawing  adalah  0,78. Nilai tersebut masih dalam daerah ideks Mark-Hawing sejumlah polimer (0,6-0,8) dan  sesuai  dengan  daerah  yang  rendah untuk polimer dengan berat molekul  di bawah  10.000  gr/mol  (Flory,  1979).
Kurva  standar  akan  digunakan  untuk mengukur  berat  molekul  polimer  HTPB. Hasil  pengukuran  viskositas  HTPB kemudian  dihitung  berat  molkeul  rata- rata  viskosnya  dengan  menggunakan persamaan  (2-5)  menggunakan  nilai  K dan  a  yang  telah  diperoleh.  Hasil pengukuran untuk lima kali pengukuran ditampilkan pada Tabel 4-1 dengan nlai rata-rata hasil pengukuran adalah 6100 gr.mol -1 . Dengan menggunakan persamaan  (2-6),  maka  nilai  kesalahan yang  diperoleh  adalah  100  gr/mol. Dengan  demikian  maka  dapat  diperoleh nilai  berat  molekul  rata-rata  HTPB adalah 6100±100 gr/mol dengan tingkat akurasi 98,4% dan tingkat presisi 98%.
Gambar 4-1: Kurva standar pengujian berat molekul HTPB dengan metode viskosimetri
Gambar 4-2: Kurva standar pengujian berat molekul HTPB dengan metode osmometric
y = 0,7962x + 193,48 0 2000 4000 6000 8000 10000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 vi sk os ita s ( cp ) Mv (gr/mol) viskositas (cp) y = 9E-05x - 0,003 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 te ga ng an (m V) Mn (gr/mol)
Tabel 4-1:   PENGUKURAN  BERAT  MOLEKUL

## RATA-RATA HTPB DENGAN

## METODE VISKOSIMETRI
No uji Hasil pengukuran 1 6100 2 6200 3 6200 4 6000 5 6000 Rata-rata 6100 Metode viskosimetri akan
diperoleh  nilai  berat  molekul  rata-rata viskos  (M v ).  Pengukuran  dengan  metode viskosimetri  membutuhkan  waktu  yang sangat  cepat,  cara  operasional  yang sederhana.  Karena  peralatan  yang  kecil dan  mudah  dibawa,  maka  dapat digunakan  di  lapangan  dan  memiliki mobilitas  tinggi.  Hasil  pengukuran memiliki akurasi yang sedang.

## 4.2  Analisis  berat  molekul  HTPB dengan metode osmometri
Hasil  analisis  berat  molekul  HTPB dengan  osmometri  dimulai  dengan pembuatan  larutan  standar,  setelah pengukuran    kemudian  dilakukan pembuatan  kurva  standard  antara tegangan  permukaan  dengan  berat molekul  larutan  polimer  standar.  Hasil kurva  standar  diploting  dalam  bentuk garis  lurus.  Pengukuran  berat  molekul HTPB  dilakukan  dan  diekstrapolasi  ke dalam  kurva  standar  untuk  diperoleh nilai  berat  molekul  rata-ratanya,  seperti ditunjukkan pada Gambar 4-2.
Selanjutnya  untuk  mengukur  tingkat akurasi dan presisi, dilakukan lima kali pengukuran  dan  hasilnya  ditampilkan pada  Tabel  4-2.  Hasil  pengukuran diperoleh rata-rata hasil M n adalah 6000 gr.mol -1 dan  tingkat  kesalahan  dengan menggunakan persamaan (2-6) diperoleh 50  gr.mol -1 .  Hasil  ekstrapolasi  ke  kurva
standar dengan nilai tegangan adalah 0,3 diperoleh nilai 6000. Nilai akurasi adalah 99% dan presisi adalah 99,5%.
Tabel 4-2:   PENGUKURAN  BERAT  MOLEKUL
RATA-RATA HTPB

## DENGAN METODE OSMOMETRI
No uji Hasil pengukuran 1 6000 2 5950 3 6000 4 6050 5 6050 Rata-rata 6000
Metode  osmometri  membutuhkan waktu yang lebih lama daripada metode viskosimetri.  Berat  molekul  rata-rata terukur  adalah  berat  molekul  rata-rata jumlah (M n ). Nilai yang diperoleh adalah nilai  M n mutlak  karena  diperoleh langsung dari hasil pengukuran.
4.3  Pengukuran berat

## molekul dengan GPC
Pengukuran  berat  molekul  dengan GPC  menggunakan  detektor  pengukur konduktivitas.    Pengukuran  dilakukan dengan  kalibrasi  menggunakan  larutan polimer  standar  dan  kalibrasi  internal peralatan  GPC,  selanjutnya  dilakukan pengukuran berat molekul HTPB.  Hasil kromatogram ditampilkan pada Gambar 4-3. Puncak kromatogram menunjukkan nilai  konsentrasi  atau  jumlah  polimer dengan  berat  molekul  standar  yang digunakan.
Berat  molekul  rata-rata  polimer HTPB yang diperoleh merupakan jumlah hasil  kali  konsentrasi  dengan  berat molekul  larutan  standar  dibagi  dengan konsentrasi  keseluruhan.    Berdasarkan hasil kromatogram tersebut maka dapat dihasilkan  nilai  berat  molekul  rata- ratanya.
Untuk  memperoleh  nilai  akurasi dan presisi pengukuran, maka dilakukan lima  kali  pengukuran  dan  hasilnya ditampilkan  pada  Tabel  4-3.  Hasil pengukuran  setelah  dihitung  dengan persamaan (2-6) diperoleh nilai kesalahan adalah 40. Nilai rata-rata hasil pengukuran  adalah  6000±40  gr.mol -1 . Hasil tersebut menunjukkan nilai pengukuran dengan akurasi yang paling tinggi  dibandingan  dengan  metode osmometri dan viskosimetri. Operasional penentuan berat molekul dengan metode GPC membutuhkan peralatan yang tetap di  laboratorium  dan  waktu  yang  relatif sama dengan metode osmometri.
Cara  penentuan  berat  molekul dengan  cara  mengambil  distribusi  berat
molekul  tersebut  disebut  dengan  nilai berat  molekul  rata-rata  relatif.  Untuk membandingkan hasil nilai relatif dengan  nilai  mutlak  maka  digunakan dua jenis detektor, yaitu detektor indeks bias dan detektor konduktivitas.
Pengukuran dengan detektor indeks bias akan  diperoleh  nilai  berat  molekul mutlak  karena  pengukuran  indeks  bias yang  langsung  berkorelasi  terhadap berat molekul polimer terukur.
Hasilnya ditampilkan pada tabel 4- 3. Hasil pengukuran diperoleh nilai yang sama secara signifikan, dengan perbedaan  pengkuran  dan  tingkat kesalahan  yang  relatif  sama.  Untuk mempelajari  akurasi  dan  presisi   GPC,
Tabel 4-3: HASIL PENGUKURAN BERAT MOLEKUL DENGAN GPC
Gambar 4-3: Kromatogram GPC untuk HTPB
No  sampel Detector indeks bias Detector indeks bias Mn Mw Z Mn Mw Z 1 1 6000 7200 1,21 6010 7215 1,20 2 2 5950 7140 1,20 5990 7145 1,21 3 3 6050 7260 1,20 6050 7255 1,21 4 4 6025 7230 1,21 6015 7229 1,20 5 5 5975 7170 1,19 5988 7168 1,20
maka  dilakukan  penelitian  perubahan jumlah pembeda larutan standar, dengan  mengunakan  jumlah  pembeda berat  molekul  satandar  adalah  interval tiap 100, 500, dan 1000 gr.mol.  Untuk itu digunakan database polimer standar dari GPC. Hasil pengukuran ditampilkan pada  Tabel  4.4.  Semakin  kecil  interval polimer  standar  yang  digunakan  maka nlai  kesalahan  menjadi  semakin  kecil. Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa terdapat  peningkatan  akurasi  secara signifikan  dengan  semakin  kecilnya interval polimer standar.
Semakin  banyak  interval  polimer standar,  maka  semakin  rapat  dan semakin dekat perkiraannya. Pengunaan akurasi dan presisi suatu pengukuran digunakan menyesuaikan dengantingkat akurasi yang dibutuhkan. Untuk pengukuran berat molekul HTPB dengan range  2800-3500  gr/mol,  maka  cukup digunakan  polimer  standar  dengan interval  1000  gr.mol-1  dengan  tingkat kesalahan adalah 40 gr.mol.
Table  4-4:  Hasil  pengukuran  berat
molekul dengan GPC berbeda  interval  polimer standar No Interval berat molekul standar Hasil pengukuran 1 100 6000±35 2 500 6000±40 3 1000 6000±50
Hasil  pengukuran  berat  molekul yang terukur adalah berat molekul rata- rata jumlah (M n ), berat molekul rata-rata berat  (M w ),  dan  distribusi  berat  molekul (Z). Hasil pengukuran M n dengan metode osmometri dan GPC memberikan akurasi yang sangat
tinggi.
Dengan menggunakan autokalibrasi yang
menggunakan  interval  standar  lebih tinggi  akan  memberikan  akurasi  GPC yang lebih tinggi. Metode osmometri dan GPC memiliki waktu operasi yang relatif lebih lama disbanding metode viskosimetri,  namun  memiliki  akurasi dan presisi yang lebih tinggi.
Analisis  GPC  juga  akan  mengukur M n ,  M w ,  dan  Z.  Data  M n dan  M w sangat penting untuk penelitian terutama dalam mempelajari  reologi  dan  karakteristik polimer.  Data  M n memberikan  nilai panjang rantai polimer, banyak digunakan  untuk  mempelajari  kinetika polimerisasi maupun kopolimerisasi (Wibowo, 2016, Wibowo, 2015). Data M w dan  Z  digunakan  untuk  mempelajari reologi dan karakteristik polimer. Nilai Z menunjukkan  polidispersitas  polimer, dimana  menunjukkan  daerah  batas polimer  yang  memiliki  karaktersitiak yang relatif tidak berubah. Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai Z=1,2 artinya HTPB  yang  diukur  adalah  polidispers, memiliki  perbedaan  perkiraan  sampai 20%, dan masih sesuai dengan spesifikasi teknis yang diperbolehkan (1- 1,2) (Kaiser dkk., 2016).
4.4  Aplikasi  Metode  Analisis  untuk penelitian dan kontrol kualitas
Terdapat  dua  kepentingan  analisis berat molekul HTPB, yaitu untuk kontrol kualitas  dan  untuk  penelitian.  Kontrol kualitas  secara  rutin  dilakukan  secara berkala  untuk  menjaga  kualitas  bahan HTPB  yang  dapat  diwakili  dari  berat molekul  rata-ratanya.  Analisis  dengan akurasi  yang  tinggi  dapat  dipenuhi dengan menggunakan metode osmometri atau  GPC.  Untuk  kepentingan  analisis secara  cepat,  monbilitas  tinggi  dengan hasil  pengukuran  yang  kasar  dapat dilakukan  dengan  metode  viskosimetri. Metode  viskosimetri  cocok  digunakan untuk  kontrol  kualitas  di  lapangan,
misalkan  pada  saat  pengiriman  data  di lokasi  lapangan.  Untuk  kepentingan penelitian polimerisasi HTPB baik untuk binder  propelan  maupun  polimerisasi lanjut  dibutuhkan  data  M n ,  M w dan  Z, sehingga diperlukan metode GPC.
Pengembangan  dan  penelitian  polimer biasanya mengunakan data Mn, Mw, dan Z  untuk  perkiraan  karakteristik  hasil polimerisasi  dan  kopolimerisasi  seperti pada  binder  poliuretan  untuk  propelan komposit  (Wibowo,  2016,  Kendra,  2016, Sekkar dkk, 2017).
Polidispersitas berpengaruh terhadap  sifat  mekanik  elastomer  atau binder propelan yang terbentuk. Analisis dengan  GPC  dapat  dipilih  akurasinya menyesuikan  keadaan  yang  dibutuhan, melalui  pengaturan  interval  standar untuk  mengatur  kecepatan  analisis. Untuk  kepentingan  penelitian  biologis dibutuhkan  akurasi  yang  sangat  tinggi, sedang  untuk  kepentingan  produksi elastomer  dan  karet  membutuhkan akurasi  sedang  (Abhay  dkk,  2016).
Dengan  hasil  tersebut,  maka  metode analisis  berat  molekul  HTPB  dapat digunakan  dengan  baik  sesuai  dengan kondisi operasional dan tujuan analisis.

## 4.5  Hasil analisis HTPB
Hasil analisis HTPB diperoleh nilai M n adalah  6000  gr.mol -1 ,  M w =6700 gr.mol -1 , dan nilai Z=1,2. Artinya adalah HTPB yang dianalisis memiliki polidispersitas 20%, nilai ini di atas nilai HTPB  yang  dibutuhkan  untuk  propelan komposit,  yaitu  2500-3500  gr.mol -1 . Sementara  itu,  data  spesifikasi  HTPB dari  produsen  China  produksi  tahun
2011  adalah  2800  gr.mol -1 .  Terdapat perbedaan  hasil  analisis  setelah  kurun waktu 5 tahun. Fenomena tersebut dapat terjadi  dengan  beberapa  sebab,  antara lain :
a) Berat  molekul  terukur  HTPB  tidak benar.  Apabila  diasumsikan  tidak terjadi  perubahan  HTPB  selama waktu
pengiriman dan
penyimpanan, maka berat molekul HTPB  sesungguhnya  adalah  6.000 gr.mol -1 . Asumsi ini sulit dipercaya karena  menurut  Flory  (1969), bahan HTPB adalah bahan polimer aktif  yang  mudah  terpolimerisasi. Tidak  ada  garansi  berat  molekul HTPB  sesuai  dengan  spesifikasi pabrik  karena  tidak  dilakukan pengukuran  di  tempat  dan  tidak ada lembaga pengukur independen yang melakukan pada saat itu.
b) Terjadi  penurunan  kualitas  HTPB. HTPB  dapat  rusak  dengan  adanya sinar  matahari,  air,  uap  air  di udara, dan autokatalisis walaupun ditambahkan  antioksidan  (Flory, 1979).  Dengan  demikian  maka terjadi  penurunan  kualitas  HTPB dengan  naiknya  berat  molekul HTPB selama 5 tahun menjadi dua kalinya.  Umur  efektif  dari  HTPB adalah 3 (tiga) tahun, karena berat molekul  polimer  menjadi  dua kalinya,  dan  sudah  di  luar  daerah kualtas HTPB (2800-3500 gr.mol -1 ).
c) Reformulasi  propelan.  Propelan yang  sudah  melewati  masa  efektif dapat dilakukan pembuangan atau dimanfaatkan  melalui  reformulasi propelan menggunakan bahan HTPB yang sudah berubah spesifikasinya.  Perubahan  berat molekul HTPB dapat merubah kuat mekanik  binder  propelan  dan viskoelastisitasnya.
Dalam  rangka  kontrol  kualitas bahan HTPB, maka dibutuhkan langkah- langkah sebagai berikut:
a) Verifikasi  kualitas  HTPB  untuk memastikan masih sesuai dengan
spesifikiasi  dalam  pengadaan. Proses ini dapat dilakukan secara cepat  di  tempat  dengan  metode viskosimetri yang memiliki tingkat kesalahan 100 gr.mol -1 .
b) Penentuan  berat  molekul  HTPB dapat  dilakukan  dan  verifkasi  di tempat  dengan  alat  ukur  yang lebih akurat, yaitu dengan metode osmometri atau GPC.
c) Penentuan  kualitas  HTPB  secara berkala
dilakukan untuk memastikan  HTPB  masih  layak digunakan (tidak merubah
karakteristik),  menganti  dengan HTPB yang baru, atau mengganti formulasi propelan menyesuaikan erubahan kualitas HTPB.

## 5    KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan analisis,  dapat  disarikan  bahwa  semua metode  analisis  berat  molekul  HTPB dapat digunakan untuk kontrol kualitas berat  molekul  HTPB  sesuai  dengan kebutuhan operasionalnya. Akurasi dan tingkat presisi pengukuran naik dengan urutan  viskosimetri,  osmometri,  dan GPC.
Pengukuran  berat  moekul  HTPB dengan  metode  viskosimetri  diperoleh Mv, metode osmometri diperoleh Mn, dan metode GPC diperoleh nilai M n , M w , dan Z.    Tidak  terdapat  perbedaan  signifikan antara  pengujian  dengan  nilai  relative dan nilai mutlak.
Hasil  analisis  HTPB  pengadaan tahun  2011,  terjadi  penurunan  kualitas selama  5  tahun  (pengujian  tahun  2015) dari  berat  molekul  3000  menjadi  6000 gr.mol -1 .  Dengan  demikian  umur  efektif dari HTPB adalah 3 tahun. Oleh karena itu,  perlu  dilakukan  analisis  HTPB secara  cepat  dalam  pengadaan  HTPB  di tempat,  pengujian  kualitas  HTPB  untuk kepentingan syarat keberterimaan
dengan  viskosimetri  atau  GPC,  dan pengujian  secara  berkala  tiap  bulan untuk  memastikan  HTPB  masih  sesuai persyaratan.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih  diucapkan  kepada Pusat Teknologi Roket, LAPAN yang telah membiayai  dan  menfasilitasi  penelitian penelitian  sinesa  bahan  baku  propelan melalui  program  Roket  Sonda  tahun 2017.

## DAFTAR PUSTAKA
Abhay  K.  Mahanta  and  Devendra  D.,  Pathak,
(2016).  HTPB-Polyurethane:  A  Versatile
Fuel Binder for Composite Solid Propellant, IOP Conference Series:
Materials  Science  and  Engineering, Rheokinetic  analysis  on  the  curing process of HTPB-DOA- MDI binder system To cite this article: T Chai et al 2016 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng.
Hartaya,  K.,  (2015).  Rekomendasi  Penggunaan
Hydroxyl Terminated Polybutadiene Madniri Sebagi Binder Propelan Berdasar
Hasil  Pengujian  Berat  Molekul  HTPB Impor,  Jurnal  Teknologi  Dirganatara, Juni 2016, hal 42.
Restasari,  A.,  Ardianingsih,  R.,  dan  Abdillah,
L.H.  (2015).  Pengaruh  Massa  Hidroxy Terminated Polybutadiene (HTPB) Terhadap  Besarnya  Pengaruh  Vinil Dalam  Meningkatkan  Laju  Kenaikan Viskositas Dan Kekerasan Binder Propelan Padat Komposit, Jurnal Teknologi Dirgantara, Juni 2015, hal. 65. Rosita,  G.  (2016).    Retikulasi  Hidroxyl Terminated Polubutadiene (HTPB) Mandiri  Dengan  Toluene  Diisocianate (TDI) Membentuk Poliuretan Sebagai Fuel Binder Propelan, Jurnal Teknologi Dirgantara, Juni 2016, hal. 53. Sekkar,  V.,  Ancy  Smitha  Alex,  Vijendra Kumar and G. G. Bandyopadhyay, (2017). Pot Life Extension Of Hydroxyl
Terminated  Polybutadiene  Based  Solid Propellant  Binder  System  By  Tailoring The  Binder  Polymer  Microstructure, Journal of Macromolecular Science, Part A  ,Pure  and  Applied  Chemistry,  Volume 54, 2017 - Issue 3, hal.  171-175
Kaiser,  M.;  Ditz,  B.;  Dörich,  Manuela;  Bohn,
Manfred  A.,  (2016).  Characterization  Of
Several  HTPB  Binder  Samples  By  NMR, GPC  And  OH-Number,  Fraunhofer- Institut für Chemische Technologie -ICT-, Pfinztal:  Energetic  Materials.  Synthesis, Characterization,  Processing  :  47th International  Annual  Conference  of  ICT, June  28  to  July  1,  2016,  Karlsruhe,
Germany, Proceedings Pfinztal: Fraunhofer ICT.
Rocco, J. A. F. F.; Lima, J. E. S.; Frutuoso, A.
G.;  Iha,  K.;  Ionashiro,  M.;  Matos,  J.  R.;
Suárez-Iha, M. E. V, 20014, TG studies of a composite solid rocket propellant based on  HTPB-binder,  Journal  of  Thermal
Analysis and Calorimetry . 2004, Vol. 77 Issue 3,  hal. 803-813.
Flory, J., 1979, Polymer Chemistry, John Wiley and Sons, New York, hal 181-189.
Wibowo, H.B., (2015). Pemisahan Polimer HTPB
Melalui  Kolom  Resin  Berpori  Untuk
Merubah Distribusi Berat Molekul HTPB,
Jurnal  Teknologi  Dirgantara,  Desember
2015, hal. 15.
Wibowo,  H.B.,  (2016).  Pengaruh  Gugus Hidroksil  Sekunder  Terhadap  Sifat Mekanik  Poliuretan  Berbasis  HTPB
(Hydroxy  Terminated  Polybutadiene).
Jurnal Teknologi Dirgantara, Juni 2016, hal. 66.