Peningkatan Kinerja Hidrogel PVA-Glukomanan-Akrilamida sebagai Bahan Dasar Imobilisasi
Abstract
Produk hidrogel saat ini banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang salah satunya bidang pertanian. Sebagian besar hidrogel terbuat dari polimer sintetis karena memiliki daya serap yang baik akan tetapi bersifat tidak biodegradable Glukomanan merupakan polimer alam yang mampu menyerap air dalam jumlah cukup besar dan bersifat biodegradable namun sulit mempertahankan kandungan air. Salah satu cara untuk meningkatkan sifat mekanik hidrogel yaitu dengan memodifikasi hidrogel melalui pembentukan interpenetrating network (IPN) antara polimer alam dan polimer sintetis.
Dalam penelitian ini, hidrogel IPN berbahan dasar polivinil alkohol dan glukomanan serta akrilamida sebagai pentaut silang dibuat dengan menggabungkan teknik beku leleh dan iradiasi gamma sehingga dihasilkan hidrogel biodegradabel, memiliki daya serap yang tinggi, mampu mempertahankan kandungan air dan ramah lingkungan. Kemudian dilakukan uji aplikasi dengan mengimobilisasi parakuat dalam matriks hidrogel untuk mengetahui kumulatif pelepasan parakuat.
Dari hasil penelitian, produk hidrogel yang disintesis menunjukkan daya serap air setelah perendaman selama 24 jam sebesar 311.09% dengan bobot glukomanan 1 g dan akrilamida 0.75 g serta dosis iradiasi 30 kGy. Hasil uji aplikasi pelepasan kumulatif parakuat yang diimobilisasi dalam hidrogel ini yaitu 12.00 % dalam waktu 10 hari. Hal ini menunjukkan bahwa matriks PVA-glukomanan- akrilamida mampu mengendalikan laju lepasan parakuat pada medium air sehingga dapat digunakan untuk meminimumkan efek yang ditimbulkan pada pemakaian pestisida yang berlebih. Hydrogel products are currently widely used in various fields, one of which is agriculture. Most hydrogels are made of synthetic polymers because they have good absorption but are not biodegradable. Glucomannan is a natural polymer that is able to absorb large amounts of water and biodegradable but it is difficult to maintain water content. One method to improve the mechanical properties of hydrogels is by modifying the hydrogels through the formation of an interpenetrating network (IPN) between natural polymers and synthetic polymers.
In this study, the IPN hydrogel based on polyvinyl alcohol and glucomannan and acrylamide as a crosslinker was made by combining freeze-thaw and gamma irradiation techniques to produce a hydrogel that biodegradable, has high absorption, can maintain water content and environmentally friendly. Then an application test was carried out by immobilizing paraquat in a hydrogel matrix to determine the cumulative release of paraquat.
The results showed that the hydrogel water absorption after immersion for 24 hours was 311.09% where the weight of glucomannan was 1 g and acrylamide was 0.75 g and the irradiation dose was 30 kGy. The result of cumulative release test of paraquat immobilized into the hydrogel was 12.00% within 10 days. This indicates that the PVA-glucomannan-acrylamide hydrogel can be used as a controlled paraquat release matrix to minimize the effect on the overuse of pesticides.