Struktur Molekul Selolosa

Pengertian Selolosa

Selulosa adalah karbohidrat paling melimpah di alam, namun pemanfaatannya belum optimum. Selulosa terdiri atas monomer glukosa yang dihubungkan dengan ikatan – 1,4-glikosida. Dengan menghidrolisis ikatan glikosida, dapat diperoleh glukosa, yang kemudian dapat digunakan untuk berbagai tujuan, seperti produksi bioetanol. Salah satu masalah pada hidrolisis selulosa adalah keberadaan lignin dan hemiselulosa yang menjadi penghambat bagi hidrolisis selulosa.

Sifat dan Manfaat Selulosa
Sifat dan Manfaat Selulosa

Selulosa juga salah satu polimer yang mengandungi unit-unit glukosa dari beberapa ratus hingga lebih daripada 10000 gabungan atau ikatan glukosa jenis anomer β yang membolehkan selulosa membentuk satu rantai yang sangat panjang. Selulosa tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan kuprik hidroksida berammonia (bahan uji Schweitzer). Selulosa juga larut dalam larutan zink klorida berasid hidroklorik. Selulosa tidak memberi warna biru dengan iodin.Selulosa adalah struktur berkomponen pada dinding sel utama pada tumbuhan.

Selulosa merupakan karbohidrat utama yang disintesis oleh tanaman dan menempati hampir 60% komponen penyusun struktur kayu. Jumlah selulosa di alam sangat berlimpah sebagai sisa tanaman atau dalam bentuk sisa pertanian seperti jerami padi, kulit jagung, gandum,kulit tebu dan lain-lain tumbuhan. Selulosa merupakan karbohidrat utama yang disintesis oleh tanaman dan menempati hampir 60% komponen penyusun struktur kayu. Jumlah selulosa di alam sangat berlimpah sebagai sisa tanaman atau dalam bentuk sisa pertanian seperti jerami padi, kulit jagung, gandum,kulit tebu dan lain-lain tumbuhan.

Secara kimia, selulosa merupakan senyawa polisakarida yang terdapat banyak di alam. Bobot molekulnya tinggi, strukturnya teratur berupa polimer yang linear terdiri dari unit ulangan β-D-Glukopiranosa. Karakteristik selulosa antara lain muncul karena adanya struktur kristalin dan amorf serta pembentukan mikro fibril dan fibril yang pada akhirnya menjadi serat selulosa. Sifat selulosa sebagai polimer tercermin dari bobot molekul rata-rata, polidispersitas dan konfigurasi rantainya. Sebagai sumber serat, batang pisang cukup potensial untuk di kembangkan menjadi pulp karena memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi (Anonim, 2007)

Selulosa asetat adalah suatu senyawa kimia buatan yang digunakan dalam film fotografi. Secara kimia, selulosa asetat adalah ester dari asam asetat dan selulosa. Senyawa ini pertama kali dibuat pada tahun 1865. Selain pada film fotografi, senyawa ini juga digunakan sebagai komponen dalam bahan perekat, serta sebagai serat sintetik. Film fotografi yang terbuat dari asam asetat pertama kali diperkenalkan pada 1934, menggantikan selulosa nitrat yang sebelumnya menjadi standar. Kelemahan film selulosa nitrat adalah senyawa tersebut tidak stabil dan mudah sekali terbakar.

Artikel Lainnya : Sejarah Penemuan Mikroskop


Struktur Molekul Selolosa

Struktur Molekul Selolosa
Struktur Molekul Selolosa
  • Unit Struktur Selulosa

Selulosa ialah polimer yang selari atau lurus dengan formula (C6H10O5)n. Polimer yang lurus adalah β-(1″ type=”#_x0000_t75″> 4) -D-glukopiranos dengan ikatan yang menstabilkan struktur selulosa.Serat selulosa adalah sangat halus dan fleksibel.


  • Struktur Fisikal Selulosa

Seperti kanji,selulosa mencipta satu rangkaian panjang hasil gabungan daripada beberapa ratus molekul glukosa.selulosa adalah kumpulan polisakrida yang tersusun dalam susunan yang selari untuk membentuk selulosa mikrofibril. Mikrofibril yang kecil diikat atau dibungkus bersama untuk membentuk makrofibri.

Microfibrils selulosa adalah sangat kuat dan tidak anjal kerana kehadiran ikatan hidrogen. Ahli-ahli kimia memanggil susunan ini sebagai “habluran,” bermaksud bahawa microfibrils mempunyai ciri-ciri hablur. Molekul selulosa adalah tegar.
Selulosa Iα dan selulosa I β mempunyai kepanjangan yang sama (1.043 nm merujuk kepada bahagian dalam hablur, 1.029 nm pada permukaan luar) tetapi berbeza pada saiz. Selulosa Iα dan selulosa I β berubah dengan membengkok semasa mikrofibril membesar.


  • Struktur Selulosa Dalam Sel Tumbuhan

Dalam dinding sel tumbuhan bebenang atau serat yang terbentuk adalah serat selulosa. Terdapat dua jenis selulosa di dalam serat selulosa yaitu selulosa mikrofibril dan selulosa makrofibril seperti acuan yang berbentuk bebenang yang berkumpul bersama lain-lain sel polisakarida dan protein dan membenarkan peredaran cecair di antara dinding sel dan pada seluruh dinding sel. Susunan selulosa mikrofibril di antara polisakarida dan protein menghasilkan ikatan yang kuat pada dinding sel tumbuhan. Dinding sel tumbuhan menjalankan pelbagai fungsi diantaranya ialah menegarkan dinding sel.

Artikel Lainnya : Manfaat Zygomycota Beserta Contohnya

Dinding sel melindungi bahagian dalaman sel tumbuhan. Tidak seperti komponen dinding sel yang lain,yang mana proses sintesis berlaku pada bahagian dalam sel tumbuhan, selulosan disintesiskan di atas permukaan dinding sel.

Berada di antara plasma membran tumbuhan ialah enzim yang dipanggil selulosa sintetas yang bertindak mensintesiskan selulosa. Apabila selulosa disintesiskan, satu terbitan baru akan wujud iaitu selulosa mikrofibril yang berada pada permukaan dalam sel. Kemudian selulosa mikrofibril akan mengikat di antara satu sama lain untuk membentuk selulosa makrofibril yang berada pada permukaan tengah sel. Selulosa makrofibril membesar untuk membentuk serat yang dinamakan serat selulosa.

Artikel Lainnya : Sejarah Penemuan Kromosom


Sifat Selulosa

Selulosa Alkali Bahan utama yang digunakan untuk menghasilkan produk selulosa ether dan selulosa zantat. Selulosa bertindak balas dengan 12-18% NaOH untuk menghasilkan alkali selulosa. Struktur selulosa akan rusak apabila ikatan hidrogen rusak. Alkali selulosa digunakan dalam pelbagai industri asas kimia seperti dalam pembuatan pulpa dan kertas.tekstil dan detergen.

  1. Selulosa Ester Nitroselulosa
  2. Selulosa asetat
  3. Selulosa zantat

Nitroselulosa dihasilkan dengan menggunakan sulfuric/asid nitric atau asid sulfuric/potassium nitrat.Kapas yang digunakan untuk menghasilkan nitroselulosa ialah kapas selulosa.Selulosa dicampur bersama dengan asid nitrat,setelah selulosa dinitratkan ianya dibasuh dan dikeringkan.

Artikel Lainnya : Struktur Umum Anatomi Batang

  • Selulosa aseta
  • Organik ester
  • Sintetik fiber

Selulosa asetat merupakan sebatian kimia buatan yang digunakan dalam filem fotografi. Secara kimia, selulosa asetat adalah ester dari asid asetat dan selulosa. Sebatian ini pertama kali dibuat pada tahun 1865. Selain filem fotografi, sebatian ini juga digunakan sebagai komponen dalam bahan pelekat, serta sebagai serat sintetik.

Filem fotografi yang terbuat dari asid asetat pertama kali diperkenalkan pada 1934, menggantikan selulosa nitrat yang sebelumnya menjadi kebiasaan. Kelemahan filem selulosa nitrat adalah sebatian tersebut tidak stabil dan mudah sekali terbakar. Apabila terjadi hubungan dengan oksigen, filem selulosa asetat menjadi rosak dan tidak dapat digunakan lagi, serta melepaskan asid asetat.

Artikel Lainnya : Spermatophyta (Tumbuhan Berbiji)

Fenomena ini disebut “sindrom cuka”, kerana asid asetat merupakan bahan utama dalam cuka. Sejak dekade 1980-an, filem dari poliester (sering juga disebut dengan nama komersial dari Kodak Estar) mulai menggantikan filem dari selulosa asetat, terutama untuk tujuan pengarkiban. Sebelum munculnya poliester, filem selulosa asetat juga dipakai pada pita magnet. Sekarang selulosa asetat masih digunakan dalam beberapa hal, misalnya negatif filem.

Molekul selulosa akan membentuk mikrofibril yang sebagian berupa daerah teratur (kristalin) dan diselingi daerah amorf yang kurang teratur. Beberapa mikrofibril membentuk fibril yang akhirnya menjadi serat selulosa. Selulosa memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam kebanyakan pelarut. Hal ini berkaitan dengan struktur serat dan kuatnya ikatan hidrogen.

Artikel Lainnya : Ciri – Ciri Herbivora


Manfaat Selulosa

  1. Serat rami (Boehmeria nivea ini merupakan bahan yang dapat diolah untuk kain fashion berkualitas tinggi dan bahan pembuatan selulosa berkualitas tinggi (selulose α). Selulosa α berkualitas tinggi merupakan salah satu unsur pokok pembuatan bahan peledak dan atau propelan (propellant) yaitu isian dorong untuk meledakkan peluru. Kayu dan serat rami dapat diolah menjadi pulp berkualitas tinggi sebagai bahan baku.
  2. Selulosa zantat Digunakan dalam pembuatan kain sutera tiruan, Untuk menghasilkan rayon atau viscose dan selopan.
  3. Pembuatan aneka jenis kertas Industri-indusri yang menggunakan selulosa sebagai bahan baku meliputi industri kertas, industri yang memproduksi bahan penyerap (absorbent) seperti popok bayi, kertas, tissue, pembalut wanita dan lain-lain. Industri yang memproduksi Carboxy Methyl Cellulose (CMC) untuk digunakan pada industri makanan dan industri memproduksi selulosa asetat dan selulosa nitrat sebagai bahan plastik dan tekstil (rayon).
  4. Berbagai jenis kayu dapat juga dimanfaatkan sebelum diolah untuk diambil selulosanya, misalnya : untuk keperluan bahan bangunan seperti untuk lantai, dinding, pintu, kusen dan untuk bantalan rel kereta api, tiang listrik, telepon, untuk alat musik, alat olahraga, bagian-bagian kapal, bus, kereta api, aeromodelling dan lain-lain.
  5. Pemanfaatan Selulosa di bidang Pertahanan TNI sebagai komponen utama pertahanan negara dalam melaksanakan tugas pokoknya, mempertahankan keutuhan wilayah NKRI memerlukan berbagai jenis alat/sarana termasuk persenjataan.
    Sebagai bahan baku utama pembuatan propelan atau bahan peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebag Selain dimanfaatkan untuk industri pulp, tekstil (rayon dan cotton), film dan peralatan rumah tangga, selulosa juga dimanfaatkan untuk industri pembuatan selulosa asetat.
  6. Selulosa asetat digunakan sebagai membran ultra filtrasi, pemisahan metanol – metil tersier butil ester, dan proses osmosis balik dalam pengolahan limbah pelapisan logam (electroplating) bahan baku pada industri kertas dan industri tekstil (Anonim, 2007).

Artikel Lainnya : Fungsi dan Struktur Akar


Jenis Selulosa

Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dapat dibedakan atas tiga jenis yaitu;

Selulosa (Alpha Cellulose)

Selulosa (Alpha Cellulose) adalah selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan DP (derajat polimerisasi) 600 – 1500. Selulosa a dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat kemumian selulosa

Selulosa (Betha Cellulose)

Selulosa (Betha Cellulose) adalah selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan DP 15 – 90, dapat mengendap bila dinetralkan

Selulosa (Gamma Cellulose)

Selulosa (Gamma cellulose) adalah sama dengan selulosa β, tetapi DP nya kurang dari 15. Selain itu ada yang disebut Hemiselulosa dan Holoselulosa yaitu:

  1. Hemiselulosa adalah polisakarida yang bukan selulosa, jika dihidrolisis akan menghasilkan D-manova, D-galaktosa, D-Xylosa, L-arabinosa dan asam uranat.
  2. Holosefulosa adalah bagian dari serat yang bebas dan sari dan lignin, terdiri dari campuran semua selulosa dan hemiselulosa.

Selulosa α merupakan kualitas selulosa yang paling tinggi (mumi). Selulosa α > 92% memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan propelan dan atau bahan peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri sandang/kain (serat rayon).

Artikel Lainnya : Struktur Anatomi Angiospermae

Selulosa dapat disenyawakan (esterifikasi) dengan asam anorganik seperti asam nitrat (NC), asam sulfat (SC) dan asam fosfat (FC). Dari ketiga unsur tersebut, NC memiliki nilai ekonomis yang’ strategis daripada asam sulfat/SC dan fosfat/FC karena dapat digunakan sebagai sumber bahan baku propelan/bahan peledak pada industri pembuatan munisi/mesin dan atau bahan peledak.

Demikian Materi dari  kami tentang Selulosa: Pengertian, Ciri – Ciri dan Contoh Terlengkap Semoga bermanfaat, jangan lupa di share ya sobat Murid.Co.Id