PENGGUNAAN RADIASI MICROWAVE PADA KONVERSI SELULOSA MENJADI 5- IDROKSIMETILFURFURAL (HMF) DARI BIOMASSA JERAMI PADI DENGAN MEDIA ZnCl2 DAN KATALIS CrCl3 - Dikarinawati, Henny (2014)
Produksi 5-Hidroksimetilfurfural (HMF) sebagai prekursor biofuel melalui konversi selulosa jerami padi menggunakan Media ZnCl2 dan Katalis CrCl3 telah dilakukan dengan radiasi microwave. Penelitian dilakukan melalui tahapan, delignifikasi, konversi selulosa menjadi glukosa, dan glukosa menjadi HMF. Biomassa jerami padi dipanaskan dengan menggunakan air selama 1 jam dan selanjutnya didelignifikasi menggunakan larutan NaOH 25% dengan bantuan radiasi microwave 350 W selama 120 menit. Hasil analisis FTIR menunjukan spektrum jerami setelah proses delignifikasi memiliki kemiripan dengan spektrum whatman paper sebagai membran selulosa. Tahap selanjutnya adalah konversi selulosa menjadi glukosa dalam medium ZnCl2 pada suhu 80 0C selama 15 menit. Campuran glukosa kemudian direaksikan dengan Lithium Chloride (LiCl) dan pelarut N,N Dimethyl Acetamide (DMAc) selama 24 jam pada suhu 60 0C dengan pengadukan yang konstan. Campuran tersebut kemudian direaksikan dengan katalis Cromium Chloride Heksahidrat (CrCl3.6H2O) dan diradiasi microwave pada 350 W selama 5 menit. Analisis kualitatif dilakukan dengan instrumen High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Analisis HPLC terhadap hasil reaksi dilakukan pada berbagai variasi fasa gerak. Dengan menggunakan fasa gerak Methanol:Asam Sulfat 0,05% sebesar 30:70 diperoleh HMF pada waktu retensi 3,840 dengan luas area HMF sebesar 16,34%. Sementara itu penggunaan Aquadest:Acetonitril 85:15 menghasilkan pemisahan puncak HMF yang lebih baik dengan waktu retensi 4,337 dan luas area HMF sebesar 10,92%. Upaya pemisahan produk dilakukan dengan cara destilasi dan penampungan produk analisa HPLC pada waktu retesi 4,337. Dengan cara destilasi, diperoleh destilat pada rentang suhu 77-80°C, setelah analisis HPLC menunjukkan kemurnian produk meningkat dari 10,92% menjadi 32,99% pada waktu retensi 4,053. Sementara itu, pada hasil pemisahan produk HMF saat muncul puncak dari kolom HPLC menghasilkan puncak pada waktu retensi 4,313 sebesar 20,41%. Kata kunci : Biomassa, Jerami Padi, Microwave, HMF, DMF The production of 5-Hydroxymetylfurfural (HMF), as a precursor of cellulosic biofuel, by converting rice straw using ZnCl2 as medium and CrCl3 as catalyst is performed by microwave radiation. The study is conducted through some stages: delignification, conversion of cellulose to glucose, and conversion of glucose to HMF. Rice straw biomass is heated in water for an hour and then it is delignification using 25% NaOH solution with the help of microwave radiation of 350 W for 120 min. The results of FTIR analysis shows that the spectrum after the straw delignification process has similarities with the spectrum of whatman paper as a cellulose membrane. The next stage is the conversion of cellulose to glucose which use ZnCl2 as a medium at the temperature of 80 °C for 15 minutes. The mixture of glucose is then reacted with Lithium Chloride (LiCl) and N, N Dimethyl acetamide (DMAC) solvent for 24 hours at the temperature of 60 °C with constant stirring. The mixture is then reacted with the catalyst chromium chloride hexahydrate (CrCl3.6H2O) and microwave irradiated at 350 W for 5 minutes. Qualitative analysis is performed with High Performance Liquid Chromatography (HPLC) instrument. HPLC analysis of the reaction products is done at various mobile phases. By using a mobile phase of methanol: 0.05 % Sulfuric Acid at 30:70 HMF is obtained at a retention time of 3,840 and an area of HMF is 16.34 %. While the use of aquadest: Acetonitril 85:15 in the peak separation of HMF formed the better result with a retention time of 4,337 and an area of HMF is 10.92 %. The effort to make a product separation is done by distillation and HPLC. By distillation, the distillate is obtained in the temperature range of 77-80 °C, which is done when HPLC analysis show the increase of purity product from 16.34% to 32.99% at the retention time of 4,053. Meanwhile, the results of the HMF products with HPLC separation produces a peak at a retention time of 4.313 with area 20,41%. Keywords : Biomass , Rice Straw , Microwave , HMF , DMF