Sabtu, 30 Juni 2012

BIODEGRADASI SENYAWA HIDROKARBON

BIODEGRADASI AEROBIK SENYAWA HIDROKARBON AROMATIK
MONOSIKLIS OLEH BAKTERI

Perputaran karbon di alam tergantung reaksi katabolik mikroorganisme. Biodegradasi hidrokarbon ini merupakan proses kompleks, yang aspek kuantitatif dan kualitatifnya tergantung kepada sifat alami dan jumlah hidrokarbon tersebut, kondisi lingkungan, dan komponen komunitas mikroba (Leahy and Colwell, 1990;). Kapasitas mikroorganisme untuk mendegradasi secara alami bahan organik yang telah dilakukan jutaan tahun, sekarang ditantang dengan bahan kimia sintetik yang dengan sengaja ataupun tidak sengaja dimasukkan ke dalam lingkungan (Portier, 1991; Semple and Cain, 1996). Biodegradasi hidrokarbon oleh komunitas mikroba tergantung pada komposisi komunitas dan respon adaptif terhadap kehadiran hidrokarbon (Leahy and Colwell, 1990). Laju biodegradasi senyawa hidrokarbon kompleks dengan berat molekul besar seperti senyawa aromatik, resin, dan asfalten lebih lambat dibandingkan dengan senyawa dengan berat molekul rendah. Meski demikian  beberapa studi menunjukkan bahwa degradasi pada kondisi optimum terhadap senyawa kompleks memiliki laju yang tinggi (Leahy and Colwell, 1990). Demikian juga dengan fenol dan klorofenol (Nicholson et al., 1992). Salah satu bahan pencemar yang sering menimbulkan masalah adalah hidrokarbon aromatis. Hidrokarbon yang sering dijumpai, terutama di perairan, adalah fenol dan derivatnya dari karbonisasi batubara, bahan kimia sintetik, dan industri minyak (Semple and Cain, 1996). Senyawa fenolik ini merupakan polutan berbahaya (Dong et al. 1992). Fenol alami dapat dijumpai di berbagai tanaman. Tanin merupakan suatu kelompok senyawa polifenolik yang biasanya merupakan komponen tumbuhan, dan terdiri dari 2 kelas utama, yaitu yang terkondensasi dan hidrolisat. Disamping itu tumbuhan menghasilkan lignin yang merupakan kelompok polifenol sekerabat dengan tanin yang sangat sulit didegradasi oleh bakteri (Gamble et al., 1996).

Degradasi senyawa fenol dapat dilakukan lebih mudah dibandingkan dengan senyawa hasil sintetik derivat atau homolog aromatis. Hal ini lebih disebabkan karena senyawa ini telah lebih lama dikenali bakteri pendegradasi sehingga bakteri mampu mendegradasi jauh lebih baik dibandingkan dengan dengradasi senyawa derivat sintetiknya. Proses pemecahan fenol dan mineralisasi dilakukan berbagai organisme melalui destabilisasi cincin aromatis fenol. Senyawa fenol mengalami oksidasi dengan bantuan enzim dioksigenase-cincin (ring-dioxygenase) menghasilkan dihidrodiol. Senyawa katekol (dihydric phenol) dihasilkan dari senyawa dihidrodiol dehidrogenase. Melalui pemecahan orto dengan enzim katekol 2,3- dioksigenase menghasilkan cis-cis-mukonat, atau pemecahan meta dengan enzim katekol 2,3-dioksigenase, senyawa katekol diubah menjadi hidroksi mukonat semialdehid, dan pemecahan lain. Kemampuan degradasi mikroba terhadap senyawa fenol dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis mikroba, proses aklimatisasi, senyawa toksik, dan toleransi mikroba terhadap senyawa toksik. Beberapa mikroba tercatat mampu mendegradasi   fenol dengan baik. Ganggang eukaryot, Ochromonas danica, mampu tumbuh pada fenol sebagai satu-satunya sumber karbon. Ganggang ini mengoksidasi fenol dan memineralisasi fenol menjadi katekol melalui pembelahan meta. Konversi fenol menghasilkan CO2 sebanyak 60%, 15% tetap dalam medium cair, dan sisanya dikonversi menjadi biomassa (Semple and Cain, 1996). Jamur Ceriporiopsis subvermispora dan Cyathus stercoreus mampu mendegradasi senyawa tannin (Gamble et al., 1996). Senyawa toksik berupa logam berat juga mengganggu mikroba pendegradasi.
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/835/1/biologi-dwis2.pdf

Kamis, 21 Juni 2012

Poliamida


Contoh poliamida yang paling penting ialah protein. Contoh poliamida yang dibuat manusia ialah poliamida sintetik nilon6,6 yang dibuat dari asam adipat (suatu dwi asam) dan heksametilenadiamina (suatu diamida) seperti rekasi pada poliester.

Proses Pembuatan Nilon
Sintese nilon 6.6 dari industri tradisional melibatkan asam adipat dan hexamethylene diamin untuk membentuk suatu garam yang meleleh, pada suhu 180oC. Adipat dan hexamethylena diamin diubah menjadi poliamida dengan pemanasan sampai suhu 280oC di bawah tekanan, yang menghilangkan air. Asam adipat dengan menggunakan polymerisasi ini pada umumnya diperoleh dengan oksidasi perpecahan cyclohexena dengan asam nitrat, suatu cuka mengoksidasi sangat kuat. Ada beberapa corak yang diinginkan reaksi inti ini jika seseorang mempertimbangkan besar produksi nilon meliputi seluruh dunia. Asam Nitrat bereaksi dengan cepat deangan kandungan organik yang bermacam-macam, sebagai faktor kehadiran keselamatan dari kimia berbahaya.. Hal ini juga memberikan beberapa resiko lingkungan yaitu mengakibatkan emisi dari Nitro oksida (N2O mengandung nitrogen), gas rumah kaca, dan produksi skala asam adipat yang industri juga dipercaya mengubah 10% dari semua tidak alami emisi nitro oksida (“ NOx”). Tekanan tinggi dibutuhkan untuk polymerisasi mugkin juga bersikap menjadi keselamatan jika reaktor tidaklah dengan baik dibangun dan dirawat.
[COOH(CH2)4COOH] + [H2N(CH2)4NH2] à [CO(CH2)4CO NH(CH2)4NH] n + H2O
Asam Adipat Hexamethile diamin nylon 6.6 Air

Daur Ulang Nilon
Perusahaan kimia raksasa dari Amerika Serikat, Du Pont, berhasil mengembangkan teknologi baru daur ulang untuk Nylon, yakni dengan menggunakan teknologi ammonolysis. Pilot plant untuk melakukan riset daur ulang Nylon, ternyata jauh sebelumnya telah dibangun di wilayah Ontario, tepatnya di kota Kingston, Kanada, demikian Du Pont menjelaskan. Pihak Du Pont sendiri bahkan telah mengadakan riset dan pengembangan proses ammonolysis pada fasilitas riset tersebut selama bertahun-tahun.
Dan terakhir, sebelum mengaplikasikannya secara luas, Du Pont merasa perlu untuk mengadakan test kelayakan terutama dari sudut pandang ekonomis metoda baru tersebut. Untuk itulah, pada tahun 2000 ini, Du Pont juga telah menyelesaikan pembangunan sarana yang lebih besar di kota Maitland yang juga terletak di wilayah Ontario. Sarana demonstrasi daur ulang Nylon dalam skala besar ini, sebenarnya juga dimaksudkan untuk memberikan sarana penilaian bagi khalayak industri secara luas terhadap metoda baru tadi. Dan tentu saja sekaligus sebagai sarana promosi Du Pont yang jitu.
Metoda ammonolysis ini adalah metoda yang murni hasil riset milik Du Pont sendiri. Nylon yang beredar di pasaran adalah Nylon PA6 dan Nylon PA66. Namun kenyataannya selama ini, metoda daur ulang kimiawi untuk masing-masing jenis Nylon adalah saling berlainan. Sehingga sebelum masing-masing didaur ulang, diperlukan proses pemisahan di antara kedua jenis Nylon tersebut. Apalagi untuk jenis bahan seperti karpet Nylon (yang biasanya terbuat dari campuran Nylon PA6 dan PA66), tidak ada metoda kimiawi yang bisa dipakai untuk mendaur-ulangnya. Dan biasanya, bahan-bahan Nylon yang tidak bisa dipisahkan seperti ini, tidak didaur-ulang, bahkan sebagian besar ditimbun di dalam tanah begitu saja.
Proses ammonolysis yang ditemukan Du Pont, adalah teknologi degradasi polimer yang berlaku untuk kedua jenis Nylon, PA6 dan PA66. Disinilah letak perbedaannya. Jadi ketika Nylon yang akan didaur ulang dikumpulkan, tidak diperlukan lagi proses pemisahan Nylon PA6 dan PA66. Metoda kimiawi daur ulang seperti ini adalah metoda pertama di dunia, yang sangat dinanti-nantikan kehadirannya, terutama pada ‘era ISO 14000′ seperti sekarang ini. Hasil daur ulang Nylon dengan proses ammonolysis terbukti menunjukkan kualitas yang serupa. Kualitas bahan yang homogen ini memungkinkan dan memudahkan pemasaran kembali hasil daur ulang Nylon. Ini penting artinya dari sudut pandang ekonomis. Namun yang jauh lebih penting lagi, proses daur ulang ini sangat besar artinya bagi pelestarian lingkungan hidup, karena tidak perlu lagi penimbunan berbagai jenis.

Aplikasi Penggunaan Nilon

Manufaktur
Nylon 6 merupakan bahan sintetik serbaguna yang dapat dibentuk menjadi serat, lembaran, filamen atau bulu. Ini pada gilirannya dapat digunakan dalam produksi kain, benang dan pintal. Sebagai contoh, baik filamen nilon 6 yang digunakan dalam pembuatan kaus kaki, rajutan pakaian dan parasut. Nylon 6 bulu yang digunakan untuk memproduksi sikat gigi dan sisir sikat. Sebagai komposit dengan polimer lain, nilon 6 juga digunakan dalam produksi produk cetakan seperti mobil mainan, skate-board roda dan frame pistol.

Industri Benang
Dengan ketahanan tarik tinggi kekuatan, kelelahan dan ketangguhan, satu aplikasi utama untuk nilon 6 adalah dalam pembuatan benang industri. Adhesi unggul untuk karet membuat sebuah media yang ideal untuk memproduksi kain ban kabel, media untuk memperkuat bias-ply ban bus dan truk. Terlebih lagi, dapat dicampur dengan polietilena (PE), polimer lebih murah, untuk menghasilkan biaya rendah benang industri tanpa secara signifikan menurunkan kualitas produk akhir.

Tekstil
Nylon 6 digunakan secara luas dalam industri tekstil untuk memproduksi kain non-woven. Kain yang terbuat dari nilon 6 adalah warna-warni dan ringan namun kuat dan tahan lama

Nitril

Hidrolisis nitril
 
Ketika nitril yang dihidrolisis kita dapat menganggap mereka bereaksi dengan air dalam dua tahap - pertama untuk menghasilkan amida, dan kemudian garam amonium dari asam karboksilat.
Sebagai contoh, etannitril akan berakhir sebagai amonium etanoat akan melalui ethanamide.


Dalam prakteknya, reaksi antara nitril dan air akan sangat lambat hingga benar-benar diabaikan. Nitril ini bukan dipanaskan dengan baik asam encer seperti asam hidroklorat encer, atau dengan alkali seperti larutan natrium hidroksida.
Hasil akhirnya adalah sama dalam semua kasus, tetapi sifat yang tepat dari produk akhir bervariasi tergantung pada kondisi yang kita gunakan untuk reaksi. 

Alkali hidrolisis nitril
Nitril dipanaskan di bawah refluks dengan larutan natrium hidroksida. Kali ini, bukannya garam amonium seperti yang akan kita lakukan jika reaksi hanya melibatkan air, kita mendapatkan garam natrium. Gas amonia dilepaskan juga.
Misalnya, dengan larutan hidroksida dan sodium etannitril kita akan mendapatkan natrium etanoat dan amonia.


Amonia terbentuk dari reaksi antara ion amonium dan ion hidroksida. Jika kita ingin asam karboksilat bebas dalam hal ini, kita harus mengasamkan solusi akhir dengan asam kuat seperti asam hidroklorat encer atau asam sulfat. Ion etanoat dalam natrium etanoat akan bereaksi dengan ion hidrogen seperti yang disebutkan di atas
 
http://translate.google.co.id/translate?hl=id&sl=en&u=http://www.chemguide.co.uk/organicprops/nitriles/hydrolysis.html

Kamis, 14 Juni 2012

Tugas Kelompok 3 KIMIA ORGANIK 2 (AMIDA)


Anggota Kelompok
1. ARGO KUKUH WAHONO RRA1C110023
2. ERMY HOTDELIAH RRA1C110005
3.NI WAYAN ANGGA DEWI RRA1C110014
4.QUEEN TRI RESKI RRA1C110019
5. REJEKI L.SITUMORANG RRA1C110009
6. RISKA AMELIA RRA1C110008




SINTESIS AMIDA DERIVATIF DARI ASAM HUMAT DAN
APLIKASINYA SEBAGAI IONOFOR PADA ELEKTRODA
SELEKTIF ION Ni2+ BERBASIS MEMBRAN CAIR
Muhali, Dwi Siswanta, dan Dhony Hermanto
Jurusan Ilmu Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Kimia, Universitas
Gadjah Mada, Yogyakarta - Indonesia
http://dc311.4shared.com/doc/Fs10bCZ-/preview.html
Asam humat merupakan makro-molekul heterogen yang mengandung atom O, N, dan S yang memberikan kontribusi pada kemampuan senyawa tersebut untuk berinteraksi dengan logam. Asam humat larut dalam basa dan tidak larut dalam asam dengan berat   molekul besar, yang ditandai oleh adanya gugus fungsional kaya oksigen, yaitu –COOH, fenolik, alkoholik (-OH) dan C=O kuinon.
Gugus karboksilat adalah gugus dominan dalam senyawa ini yang memberikan sifat asam paling besar dibandingkan gugus fungsional lainnya. Senyawa humat memiliki kemampuan membentuk kompleks dengan ion-ion logam, terutama logam transisi.
            Berbagai penelitian tentang aplikasi asam humat telah dilakukan. Asamhumat banyak digunakan sebagai adsorben terhadap logam-logam alkali dan alkali tanah seperti Na dan K, Ca, Mg maupun logam-logam transisi seperti Fe,Cr, Cd, Ni, Zn, dan juga sebagai adsorben untuk ion NH4+ , dan lain-lain.
Asam humat yang diimobilisasikan pada PAH (polyethylaminehydrocloride) dalam sensor pestisida dan multi layer film asam humat sebagai material membran dalam sensor glukosa meneliti pengaruh konsentrasi dan kekuatan ion pada asam humat dan asam fulvat terhadap kemampuan membentuk ikatan dengan logam Cu dan Pb.
Dalam penelitian ini, asam humat dimodifikasi menjadi turunannya berupa senyawa amida yang disintesis melalui reaksi esterifikasi. Senyawa amida derivatif dari asam humat digunakan sebagai ionofor membran pada elektroda selektif ion. Kompleks ion logam Mn+(guest)  dengan amida derivative dari asam humat (host) atau ligan dapat dipertimbangkan sebagai model host- guest dimana ion logam Mn+ merupakan bola yang terperangkap dalam suatu struktur semacam lobang (cavity) dari molekul amida turunan dari asam humat yang memiliki rantai siklik atau terbuka. Sisi cavity ini mengandung gugus-gugus polar dari atom-atom elektronegatif seperti oksigen, nitrogen, dan sulfur dari amida derivat dari senyawa humat yang digunakan untuk berinteraksi
dengan ion logam Mn+
 Berdasarkan hal tersebut di atas, senyawa amida derivatif dari asamhumat diharapkan dapat diaplikasikan sebagai ionofor membran pada elektroda selektif ion. Ionofor merupakan reseptor yang stabil dan bersifat lipofilik,membentuk kompleks dengan spesies hidrofilik bermuatan. 
Ionofor merupakan komponen penting dalam membran yang merupakan penentu kualitas sensor
kimia.Komponen lain sebagai penyusun membran adalah plasticizer sebagai pelarut membran, zat aditif lipofilik, dan matriks pendukung membrane Dalam penelitian ini digunakan zat aditif berupa asam oleat dan NaTPB; plasticizer berupa DBE dengan matriks pendukung membran yaitu PVC.Membran tersebut diaplikasikan sebagai komponen dalam elektroda selektif ion.
Elektroda selektif ion (ESI) merupakan salah satu metode analisis yang penggunaannya cukup luas dan biasanya diaplikasikan pada analisis rutin terutama dibidang klinis, biokimia, proses kontrol,dan analisis lingkungan. Perkembangan ESI dewasa ini bertujuan untuk meningkatkan selektivitas dan sensitivitas dengan jalan sintesis dan karakteristik ionofor baru, sehingga dalam penelitian ini diharapkan sintesis amida dari asam humat dapat terjadi dan dapat diaplikasikan sebagai ionofor dalam membran pada elektroda selektif ion serta memberikan selektivitas yang baik terhadap suatu logam target.

Kamis, 07 Juni 2012

Sintesis Amida




SINTESIS AMIDA DARI ASAM ORGANIK ALAMI
DENGAN AMINA ALAMI 

Senyawa N-Stearoil glutamida dapat dihasilkan dari asam stearat (asam organik alami) dan asam glutamat (asam amino alami) melalui amidasi turunan asam stearat yakni stearoil klorida dengan asam glutamat.
Amidasi stearoil klorida dengan asam glutamat menghasilkan senyawa N-stearoil glutamida dengan rendemen sebesar 77, 13 % dan titik lebur 135 – 136 0C.
Hasil analisis produk N-stearoil glutamida didukung oleh data spektroskopi FT-IR dan 1H-NMR serta mempunyai harga HLB 3,39.

Turunan senyawa alpha asam amino sebagai amida maupun poliamida dengan berbagai asam lemak dapat dimanfaatkan sebagai bahan antimikroba dan surfaktan. Turunan asam lemak dengan asam amino tersebut telah banyak dikembangkan sebagai antimikroba yang memberikan efek yang positif dan efektif terhadap jenis mikroba seperti Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas, aeruginosa, Microccus luteus, Bacillus cerceus, dan candida albicans (Sivasamy, A, et al., 2001).

Beberapa peneliti terdahulu telah melakukan amidasi langsung melalui pemanasan antara asam karbosilat dengan senyawa amin yaitu reaksi antara asam azelat dengan urea menghasilkan senyawa amida yang berguna sebagai surfaktan (Budijanto, 2002) dan reaksi antara dodekilamania dengan asam ß-hidroksi pelargonat yang merupakan turunan asam azelat menghasilkan dodekil ß-hidroksi pelargonamida yang berguna sebagai zat anti penuaan dan anti keriput dalam industri kosmetika (Silsia, D, 2000).

Asam stearat merupakan asam lemak yang banyak dijumpai dalam miyak nabati dan hewani. Asam stearat tersebut di Sumatera-Utara telah diproduksi dari minyak sawit melalui hidrogenasi asam oleat seperti dilakukan oleh PT. SOCI (Weni., H, 1997).

Asam glutamat merupakan senyawa asam alpha amino yang sumbernya banyak diperoleh dari protein kedelai melalui hdrolisis enzimatik yang selanjutnya difermentasikan (Fox, B.A, et al., 1983). Dalam hal ini peneliti mengembangkan sintesis N-stearoil glutamida dari bahan dasar asam glutamat yang merupakan asam amino alami mengandung 2 gugus karboksilat dan satu gugus amino dengan asam stearat yang merupakan asam organik alami.

BAHAN DAN METODA
Bahan
Asam stearat diperoleh dari PT.Sinar Mas Oleochemical Industry (SOCI), posfor triklorida, chloroform, asam glutamat, natrium hidrooksida, asam sulfat, petroleum benzine dan ethanol diperoleh dari E’merk
Pembuatan Stearoil Klorida.
Sebanyak 0, 025 mol (7,11 gr) asam stearat dimasukkan kedalam labu alas bulat 250 ml yang dilengkapi dengan magnetik stirrer, dilarutkan dengan 20 ml chloroform kemudian melalui corong penetes ditambahkan sebanyak 0,03 mol (2,63 ml) PCl3. Selanjutnya dilakukan refluks pada suhu 60-70 oC selama 3 jam lalu dilakukan penyaringan dan filtrat hasil saringan ditambah 0,03 mol (4,41 gr) asam glutamat dalam campuran air dan aceton (pada pH 12 dengan NaOH) lalu diaduk pada suhu 0 0C selama 25 menit. Setelah pengadukan berikutnya selama 30 menit, campuran diasamkan dengan asam sulfat untuk membentuk kristal N-Stearoil glutamida. Selanjutnya dicuci dengan petroleum benzine, kristal yang diperoleh dilakukan rekristalisasi menggunakan campuran etanol / petroleum benzine. Selanjutnya dikeringkan dalam desikator, dan hasil tersebut ditentukan titik leburnya, harga HLB dengan metode titrasi dan analisis spektroskopi FT-IR beserta 1H-NMR.