SINTESIS, KARAKTERISASI, DAN UJI PERFORMA GRANULA BATUAN LUMPUR-KAPUR BERLAPIS HIDROGEL BERBAHAN POLIVINIL ALKOHOL, BORAT, DAN KITOSAN SEBAGAI MATERIAL CRF DENGAN NUTRIEN KCl - Novi Nurjanah, - (2022)
ABSTRAK Penyerapan pupuk yang tidak tepat dapat mengakibatkan hilangnya nutrien yang berada dalam tanah oleh tanaman tidak terserap dan terbawa oleh air kemudian ke sungai yang pada akhirnya akan meningkatkan pencemaran lingkungan. Salah satu solusi potensial untuk masalah ini adalah pemanfaatan pupuk lepas terkontrol (CRF). CRF merupakan pupuk generasi baru yang diproduksi dengan cara melapisi granula yang mengandung nutrisi dengan biopolimer yang dapat terdegradasi. Pada umumnya matriks yang sering digunakan dalam CRF adalah hidrogel. Pada penelitian ini digunakan granula batuan lumpur - kapur - KCl berlapis hidrogel PVA/Borat/Kitosan dengan tujuan mensintesis granula berlapis PVA/Borat/Kitosan; mengetahui karakteristiknya melalu uji FTIR, SEM, dan XRF; dan mengetahui kinerja performanya melalui uji ketebalan, swelling ratio, water retention, dan release behavior. Hasil karakterisasi dengan FTIR menunjukkan bahwa spektra PVA/Borat/Kitosan memiliki bentuk yang mirip dengan PVA juga PVA/Borat, menunjukkan bahwa penambahan kitosan tidak membuat jaringan hidrogel yang dihasilkan kehilangan gugus fungsi. Hasil karakterisasi dengan SEM terhadap membran hidrogel PVA/Borat dan PVA/Borat/Kitosan (1 mL dan 3 mL) cenderung homogen dengan sedikit agregat putih pada permukaan hidrogel. Sedangkan citra SEM granula batuan lumpur mengindikasikan struktur yang berpori. Hasil uji XRF pada batuan lumpur, menunjukkan kandungan beberapa unsur hara makro dan mikro, serta tidak terdeteksinya unsur-unsur toksik. Analisis ketebalan pada membran menunjukkan hasil bahwa membran PVA/Borat lebih tebal dibandingkan membran PVA/Borat/Kitosan. Kemampuan granula tanpa pelapis dalam menyerap air memiliki nilai water absobency sebesar 36,87%. Granula dengan pelapis hidrogel PVA/Borat/Kitosan (1 mL) satu pelapisan memperoleh hasil swelling ratio, water retention dan release behavior tertinggi. Sedangkah hasil kinetika swelling mengikuti orde 2 dan hasil kinetika release mengikuti orde 1. Kata kunci : Granula batuan lumpur-kapur-KCl; Hidrogel; Pelapisan; PVA/Borat/Kitosan ABSTRACT Improper absorption of fertilizers can cause environmental pollution due to the remaining nutrients carried away by water and into the river. One potential solution to this problem is controlled release fertilizers (CRF). CRF is a new generation of fertilizer produced by coating nutrient-containing granules with biodegradable biopolymers. In general, the matrix that is often used in CRF is a hydrogel. This study used granules of mud - lime - KCl coated with PVA/Borate/Chitosan hydrogel to synthesize PVA/Borate/Chitosancoated granules; determine its characteristics through FTIR, SEM, and XRF tests; and determine its performance through thickness measurement, swelling ratio, water retention, and release behavior. Characterization with FTIR showed that the PVA/Borate/Chitosan spectra had a similar shape to PVA and PVA/Borate, which means the addition of chitosan did not make the hydrogel network lose functional groups. Characterization by SEM on the PVA/Borate and PVA/Borate/Chitosan hydrogel membranes (1 mL and 3 mL) tended to be homogeneous with a small amount of white aggregate on the hydrogel surface. In comparison, the SEM image of mudstone granules displayed a porous structure. XRF test results on mudstone revealed the content of several macro and micronutrients with no toxic elements detected. The thickness analysis on the membrane showed that the PVA/Borate membrane was thicker than the PVA/Borate/Chitosan membrane. Granules without coating had a water absorbency value of 36.87%. In one layer, granules with PVA/Borate/Chitosan hydrogel coating (1 mL) had the highest swelling ratio, water retention, and release behavior. Meanwhile, the result of swelling kinetics followed the second order, and the release kinetics followed the first order. Keywords: Mud-lime-KCl stone granules; Hydrogel; Coating; PVA/Borate/Chitosan