Pengembangan Hidrogel Sebagai Media Tanam dari Poli (Asam Akrilat) dan Polivinil Alkohol (PVA) Menggunakan Metode Crosslinking Kimia

Haryanto Haryanto, Riska Anisa Wahyadi, Eko Priyono, Agus Mulyadi Purnawanto

Abstract


Hidrogel merupakan polimer yang mengalami ikat silang dan digunakan pada berbagai aplikasi termasuk untuk media tanam. Kemampuan utamanya yaitu dapat  menyerap dan mengikat air dalam jumlah yang besar. Salah satu jenis hidrogel yang telah banyak dikembangkan sebagai media tanam adalah hidrogel dari poliakrilat. Namun, hidrogel dengan bahan utama poli (asam akrilat) masih memiliki beberapa kekurangan yaitu sifat mekanik dan penyerapan terhadap air yang masih rendah. Penggunaan Polivinil Alkohol (PVA) dilakukan untuk meningkatkan berbagai parameter karakteristik dari hidrogel yang dihasilkan. Pada penelitian ini berhasil dilakukan sintesis hidrogel dari poli (asam akrilat) dan PVA dengan menggunakan asam sitrat sebagai agen pengikat silang serta ammonium persulfate sebagai inisiator. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh PVA terhadap karakteristik hidrogel poli(asam akrilat)-PVA. Variasi konsentrasi PVA yang digunakan adalah 5%, 10%, 15%, 20% dan  25% (b/v). Karakteristik yang dianalisis meliputi fraksi gel, rasio swelling, sifat mekanik (tensile strength dan elongation). Struktur kimia dianalisis menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan adanya penambahan PVA dari 5% sampai 25% menyebabkan nilai fraksi gel nsik dari 73% sampai 80.9%. Nilai rasio swelling dengan komposisi PVA 5% sampai 25%% berkisar dari berkisar 6212% sampai 4141%. Nilai tersebut telah memenuhi persyaratan untuk aplikasi media tanam (300-600%). Sifat mekanik hidrogel ditinjau dari nilai tensile strength. Nilai tensile strength yang diperoleh dari penelitian ini yaitu pada 15% sebesar 1.05 MPa. Nilai tersebut telah memenuhi standar kuat mekanik sebagai media tanam yaitu antara 0,55-22,34 MPa. Sedangkan hasi analisis FTIR telah menunjukkan bahwa terdapat gugus PVA dalam hidrogel.


Keywords


Hidrogel; Polivinil Alkohol; Asam Akrilat; Ikat Silang; Media Tanam

References


Chirani N, Yahia LH, Gritsch L, Motta FL, Faré S. 2015. “History and Applications of Hidrogels”. Journal of Biomedical Sciences, 4(2): 1-23.

Rowe, R. C., Sheskey, P. J., and Owen, S. C. 2006. Carboxymethylcellulose Sodium. Handbook of Pharmaceutical Excipients. Fifth Edition. Washington: American Pharmacistl Association. Hal. 120-122.

Dipankar Das, Prakash P., Rout P., Bhaladhare S. 2020. “Synthesis And Characterization Of Superabsorbent Celluluse Based Hidrogel For Agriculture Application”. Strach-Journal Department Of Chemical And Polymer Engineering Tripura University.

Liu Jiang S, Liu S, Feng W. 2011. “PVA Hidrogel Properties For Biomedical Application”. J. Mech. Behav. Biomed. 4:1228-1233.

Hasibuan R, Nasution D, Wirjosentono B. 2019. “Thermal and Morphplogical Properties of Polyvinyl Alcohol-based Hidrogel Containing Microcrystal Cellulose”. Science and Technology Publications. 312-318.

Abidin, Z.A., Situmorang, Andre Y. dkk. 2012. Hidrogel Mikrokomposis berbasis Polivinil Alkohol/Bentonit. Bandung: Program Studi Teknik Kimia FTI-ITB.

Gadri A, dkk. 2015. Formulasi Pembalut Luka Hidrogel Serbut Getah Jarak Cina (Jatrhopa Multifida Linn) berbasis Kappa-Karragenan. Prosiding SnaPP2015. ISSN 2477-2364 eISSN 2477-2356.

Saragih G, Tamrin T, Marpongahtun, Nasution DY, Abdillah, 2018. Preparation of Semi-IPN Hidrogel from Starch Nanoparticles of Magrove Fruit and Monomer Acrylic Acid Using Crosslinker N,N’Methylene Bisacrylamide. The 3rd International Seminar on Chemistry, 14 Desember 2018. AIP Conference Proceedings : AIP Publishing, 1-9.

Ibrahim, M. 2006. “Preparation, Characterization and In-Vitro Evaluation Of Chitosan-Based Smart Hidrogels For Controlled Drug Release”. New Zealand: Massey University.

Baron RI, Culica ME, Biliuta G, Bercea M, Gherman S, Zavastin D, Ochiuz L, Avadanei M, Coseri S, 2019. Physical Hidrogels of Oxidized Polysaccharides and Poly(Vinyl Alcohol) for Wound Dressing Applications. Materials, 12 (9): 1-15.

Bhattacharya SS, Mishra A, Pal D, Ghosh AK, Ghosh K, Banerjee S, Sen KK, 2012. Synthesis and Characterization of Poly(Acrylic Acid)/ Poly(Vinyl Alcohol)-Xanthan Gum Interpenetrating Network (IPN) Superabsorbent Polymeric Composites. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 51(9): 876-82.

Olad A, Doustdar F, Gharekhani H, 2018. Starch Based Semi-IPN Hidrogel Nanocomposite Integrated with Clinoptilolite: Preparation and Swelling Kinetic Study. Carbohydrate Polymers, 1-42.

Ghorpade V.S., et al. 2018. Citric Acid Crosslinked Carboxymethylcellulose-poly(ethylene glycol) Hidrogel Films For Delivery Of Poorly Soluble Drugs. International Journal Of Biological Macromolecules.

Latifah, Umi F. 2019. Pengaruh Kitosan Terhadap Karakteristik Hidrogel Film PVA Untuk Aplikasi Pebalut Luka. SKRIPSI. Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

Aouada, Fauze Ahmad, Márcia Regina de Moura, dan Luiz Henrique Capparelli Mattoso. 2011. “Biodegradable Hidrogel as Delivery Vehicle for the Controlled Release of Pesticide.” In Pesticides - Formulations, Effects, Fate, 808.


Full Text: PDF

DOI: 10.30595/jrst.v7i2.17919

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

ISSN: 2549-9750