BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Judul

Pemanfaatan Alang-Alang sebagai bahan baku pembuatan pulp

dengan metode acetosolve.

1.2 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara yang memiliki daratan yang luas.

Walaupun luas negara Indonesia mencapai 1.904.569 km2, tidak

seluruh dari luas wilayah tersebut dimanfaatkan dengan ditanami

dengan tanaman yang bermanfaat. Salah satu tumbuhan yang dirasa

kurang bermanfaat adalah rumput alang-alang. Kertas menjadi salah

satu sarana komunikasi secara nonverbal dalam berbagai sektor

kehidupan. Indonesia yang penduduknya berjumlah 237.556.363

(sensus tahun 2010, Badan Pusat Statistik) menjadikan negara

tersebut konsumtif dalam pemakaian jumlah kertas. Sebagai negara

berkembang kebutuhan informasi serta hiburan berkembang pesat di

Indonesia. Dalam segala usia, pemakaian kertas dipakai

berdasarkan kebutuhan yang berbeda-beda. Maka dari itu, seiring

dengan meningkatnya kebutuhan akan kertas, industri-industri

pembuatan kertas di Indonesia mengalami peningkatan.

Dengan meningkatnya kebutuhan yang besar akan kertas, dan

tuntutan masyarakat akan teknologi yang ramah lingkungan semakin

meningkat, menyebabkan perlunya pemasokan bahan baku kertas yang

besar pula pada sektor industri kertas. Maka tanaman alang-alang

yang mengandung selulosa dapat dijadikan sebagai bahan pembuat

pulp, karena selain persediaannya yang banyak di Indonesia, dan1

juga dapat menggantikan bahan baku kayu di hutan sebagai bahan

baku pembuatan pulp.

Tanaman alang-alang yang tidak diharapkan masyarakat dapat

diolah dengan menggunakan teknologi yang ramah lingkungan yaitu

proses asetosolv, yang merupakan salah satu proses organosolv,

dengan bahan asam asetat untuk menjadi pulp kertas. Proses

acetosolv dalam pengolahan pulp memiliki beberapa keunggulan,

antara lain: bebas senyawa sulfur, daur ulang limbah dapat

dilakukan hanya dengan metode penguapan dengan tingkat kemurnian

yang cukup tinggi. Dan juga bahan pemasak yang digunakan dalam

proses acetosolv dapat diambil kembali, tanpa adanya proses

pembakaran bahan bekas pemasak. (Wibisono et al., 2011)

1.3 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas dari proses pembuatan pulp

dari Alang-alang ini adalah bagaimana pengaruhtemperatur

pemasakan dan lama pemasakan terhadap kualitas pulp yang di

hasilkan. Kebutuhan kertas saat ini semakin meningkat sehingga

bahan bakunya juga meningkat pula.

1.4 Tujuan Penelitian

Pada praktikum yang akan kami lakukan mempunyai tujuan sebagai

berikut :

1. Untuk dapat membandingkan pulp hasil penelitian yang telah

terlaksana dengan pulp hasil praktikum yang akan kami lakukan

dengansuhu dan waktu pemasakan dengan tujuan mengetahui kondisi

operasi optimum pada proses operasi pulping dan bleaching.

2

2. Dapat melakukan analisa bahan baku dan bahan jadi pada

proses pulping.

3. Dapat membuat pulp dari bahan baku Alang-alang.

1.5 Manfaat

Melalui praktikum ini kita dapat mengetahui bahwa Alang-

alang dapat di gunakan sebagai bahan baku alternatif dalam

pembuatan kertas.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Alang-alang

3

2.1.1 Pengertian Alang-alang

Alang-alang atau ilalang adalah sejenis rumput berdaun

tajam, yang kerap menjadi gulma di lahan pertanian. Nama

ilmiahnya adalah Imperata cylindrica, dan ditempatkan dalam anak

suku Panicoideae. Dalam bahasa Inggris dikenal sebagaibladygrass,

cogongrass, speargrass, silver-spike atau secara umum disebut satintail,

mengacu pada malai bunganya yang berambut putih halus.

Orang Belanda menamainya snijgras, karena sisi daunnya yang tajam

dapat melukai.Alang-alang menyebar secara alami mulai dari India

hingga ke Asia Timur, Asia Tenggara, Mikronesia, dan Australia.

Kini alang-alang juga ditemukan di Asia Utara, Eropa, Afrika, dan

Amerika (Wikipedia, 2015).

Klasifikasi Alang-alang

4

Keraja

an:

Plantae

Divisi

:

Magnoliop

hyta

Kelas: Liliopsid

a

Ordo: Poales

Famili

:

Poaceae

Genus: Imperata

Spesie

s:

I. cylindrica

2.1.2 Kandungan Alang-alang Kering

Komposisi kimia Alang-alang (%) Alpha Selulosa 41,7Pentosan 28,58Lignin 18,2Abu 5,4Silika 3,6(Sumber :wibisono et al., 2011)

2.2 Manfaat Tanaman Alang-alang

Alang-alang atau sering juga disebut dengan nama ilalang

adalah sejenis rumput berdaun tajam, yang kerap menjadi gulma di

lahan pertanian. Nama ilmiah alang-alang adalah Imperata cylindrica.

Meski sering dianggap sebagai tanaman pengganggu, namun ternyata

mempunyai banyak sekali manfaat dan khasiat untuk kesehatan

khususnya untuk pengobatan tradisional. Berbagai jenis gangguan

kesehatan dan penyakit bisa diobati dengan memanfaatkan tanaman

alang-alang misalnya asma, diare, hipertensi akibat sakit ginjal,

kencing batu, keputihan, melancarkan air seni, mimisan,

hepatitis, prostat dan radang paru-paru (Anonim, 2015).

Bagian Alang-alang yang sering digunakan adalah bagian

akarnya yang mengandung kandungan glukosa, malic acid, citric acid.

5

Akar alang-alang juga ada kandungan kimia coixol, fermenol,

arundoin, cylindrin, simiarenol dan kandungan anemonin (Saputra,

2014).

2.3 Selulosa

Selulosa adalah bagian utama dari dinding sel kayu. Selulosa

adalah suatu polimer karbohidrat yang kompleks yang memilki

presentasi komposisi yang sama dengan tepung (kanji) dimana nilai

glukosa dapat ditentukan dengan hidrolisis menggunakan asam. Unit

molekul penyusunan selulosa adalah glukosa yang merupakan gula.

Banyak molekul glukosa yang bergabung bersama-sama membentuk

rantai selulosa. Rumus kimia selulosa adalah (C6H10O5)n dimana n

adalah jumlah unit pengulangan glukosa, n juga disebut derajat

polimerasi (DP).

Nilai dari n bevariasi tergantung sumber selulosa yang

berbeda. Selama pengolahan pulp dalam digester, derajat

polimerisasi akan menurun beberapa derajat. Ini penting untuk

tidak turun terlalu banyak, karena rantai selulosa jauh lebih

pendek pada akhirnya menghasilkan pulp yang kurang bagus.

Selulosa dalam kayu mempunyai nilai derajat polimerisasi

rata-rata 3500 dimana selulosa dalam pulp mempunyai rata-rata

derajat polimerasi dalam rentang 600-1500. Karena sifat – sifat

bahan yang mengandung selulosa berhubungan dengan derajat

polimerisasi molekul selulosa. Berkurangnya berat molekul di

bawah tingkat tertentu akan menyebabkan berkurangnya ketangguhan.

Selulosa adalah polimer lurus tidak bercabang. Tersusun atas

molekul glukosa rantai lurus dan panjang merupakam komponen yang

6

paling disukai dalam kesetimbangan terbaik sifat – sifat

pembuatan kertas karena panjang dan kuat selain ini hal ini

terjadi ketika kebanyakan lignin tersisih dari serat. Sifat

penting pada selulosa yang penting untuk pembuatan kertas, antara

lain:

1. Gugus aktif alkohol (dapat mengalami oksidasi)

2. Derajat polimerasi (serat menjadi panjang)

Berdasarkan derajat polimerisasi (DP), maka selulosa dapat

dibedakan atas tiga jenis yaitu

1. Selulosa α (Alpha Cellulose) adalah selulosa berantai panjang,

tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat

dengan DP (derajat polimerisasi) berkisar 600-1500. Selulosa

α dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat kemurnian

selulosa.

2. Selulosa β (Betha Cellulose) adalah selulosa berantai pendek,

larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan

DP berkisar 15-90, dapat mengendap bila dinetralkan.

3. Selulosa γ (Gamma cellulose) adalah selulosa berantai pendek,

larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan DP

kurang daripada 15 (Anonim, 2014).

2.4 Hemiselulosa

Hemiselulosa merupakan senyawa sejenis polisakarida yang

terdapat pada semua jenis serat, mudah larut dalam alkali, dan

mudah terhidrolisis oleh asam mineral menjadi gula dan senyawa

lain. Hemiselulosa lebih mudah larut daripada selulosa, dan

dapat diisolasi dari kayu dengan ekstraksi.

7

Gambar 4:Struktur unit-unit penyusun hemiselulosa

2.5 Lignin

Lignin adalah zat yang bersama-sama dengan selulosa yang

adalah salah satu sel yang terdapat dalam kayu. Lignin berguna

dalam kayu seperti lem atau semen yang mengikat sel-sel lain

dalam satu kesatuan, sehingga bisa menambah support dan kekuatan

kayu (mechanical strength) agar kokoh dan berdiri tegak.

Lignin memiliki struktur kimiawi yang bercabang-cabang dan

berbentuk polimer tiga dimensi. Molekul dasar lignin adalah fenil

propan. Molekul lignin memiliki derajat polimerisasi tinggi. Oleh

karena ukuran dan strukturnya yang tiga dimensi bisa memungkinkan

lignin berfungsi sebagai semen atau lem bagi kayu yang dapat

mengikat serat dan memberikan kekerasan struktur serat. Bagian

tengah lamela pada sel kayu, sebagian besar terdiri dari lignin,

berikatan dengan sel-sel lain dan menambah kekuatan struktur

kayu. Dinding sel juga mengandung lignin. Pada dinding sel,

lignin bersama-sama dengan hemiselulosa membentuk matriks (semen)

8

yang mengikat serat-serat halus selulosa. Lignin di dalam kayu

memiliki persentase yang berbeda tergantung dari jenis kayu

(Wibisono et al., 2011).

2.6 Proses Pembuatan Pulp

Pemisahan serat sellulosa dari bahan-bahan bukan serat kayu

dan bukan kayu dapat dilakukan dengan berbagai proses, yaitu

proses mekanik, proses semi-kimia dan proses kimia.

1) Proses Mekanik

Kayu gelondongan dihancurkan dengan gilingan batu sambil

menyemprotkan air ke permukaan gilingan batu untuk mengeluarkan

bahan yang sudah digiling.Metode ini hanya digunakan untuk jenis

kayu lunak yaitu jenis kayu yang berasal dari pohon berdaun

jarum. Proses mekamik ini tidak ada bagian kayu yang terbuang.

2) Proses Kimia

Pada metode ini serpihan kayu dimasukkan ke dalam bahan kimia

untuk mengeluarkan lignin dan karbohidrat. Ada 3 proses kimia

yang digunakan yaitu :

a. Proses Soda

Sistem pemasakan alkali yang menggunakan tekanan tinggi dan

menambahkan NaOH yang berfungsi sebagai larutan pemasak dengan

perbandingan 4 : 1 dari kayu yang digunakan. Larutan yang

dihasilkan dipekatkan dengan cara penguapan. Proses alkali jarang

dipergunakan dibandingkan dengan proses sulfit, karena proses

alkali lebih sulit memperoleh zat kimia dari larutan pemasak.

Keuntungan proses soda adalah mudah mendapatkan kembali bahan

9

kimia hasil pemasakan (recovery) NaOH dari lindi hitam dan bahan

baku yang dipakai dapat bermacam-macam.

b. Proses Kraft

Proses kraft menggunakan natrium hidroksida yang ditambahkan

natrium sulfat. Dalam proses ini natrium sulfat yang ditambahkan,

direduksi di dalam tungku pemulihan menjadi natrium sulfida yang

dibutuhkan untuk delignifikasi. Pada proses ini digunakan bahan

pemutih sehingga pulp yang dihasilkan mempunyai derajat putih

yang berkualitas tinggi. Untuk proses ini sering kali digunakan

dalam proses pembuatan pulp dikarenakan pemulihan bahan kimia

yang lebih sederhana dan sifat-sifat pulpnya yang lebih baik.

Walaupun proses ini sering digunakan namun proses mempunyai

kelemahan yang sukar diatasi seperti bau gas (SO2 dan Cl2) yang

tidak enak dan kebutuhan bahan kimia pemutih yang tinggi untuk

pulp kraft dari kayu lunak. Keuntungan proses kraft adalah proses

ini lebih fleksibel karena dapat digunakan untuk berbagai jenis

kayu.

c. Proses sulfit

Dalam proses sulfit digunakan campuran asam sulfur (H2SO3)

dan ion bisulfat (H2SO3) untuk melarutkan lignin. Proses ini

memisahkan lignin sebagai garam-garan asam lignosulfonat dan

sebagian besar struktur molekul lignin tetap utuh. Bahan kimia

basa untuk bisulfit dapat berupa ion kalsium, magnesium, sodium,

atau ammonium. Pembuatan pulp sulfit berlangsung dalam rentang pH

yang lebar. Asam sulfit menunjukkan bahwa pembuatan pulp dibuat

10

dengan kelebihan asam sulfur (pH 1-2), sedangkan pemasakan

bisulfit dibuat di bawah kondisi yang kurang asam (pH 3-5). Pulp

sulfit lebih cerah dan mudah diputihkan, tetapi lembaran

kertasnya lebih lemah dibandingkan pulp sulfat (kraft) (Surest

dan Satriawan, 2010).

3) Organosolv

Pembuatan biomassa secara efisien dapat dilakukan dengan

menerapkan konsep ”biomass refining ” yaitu pemrosesan dengan

menggunakan pelarut organik ( organosolve process ). Prinsipnya

adalah melakukan fraksionasi biomassa menjadi komponen-komponen

utama penyusunnya (selulosa, hemiselulosa, dan lignin) tanpa

banyak merusak ataupun mengubahnya, serta dapat diolah lebih

lanjut menjadi produk yang dapat dipasarkan. Fraksionasi biomassa

menggunakan pelarut organik yang telah menjadi suatu metode

alternatif bagi proses-proses konvensional dalam pembuatan pulp,

yang lebih dikenal dengan organosolve pulping.

Kelebihan dari proses organosolv dibandingkan dengan proses

konvensional adalah:

1. Berdampak kecil bagi lingkungan, yaitu tidak menyebabkan

timbulnya pencemaran seperti gas-gas berbau yang disebabkan oleh

belerang

2. Cairan pemasak (pelarut organik) bekas dapat digunakan kembali

setelah dimurnikan terlebih dahulu

3. Produk samping mempunyai daya jual seperti glukosa, pentosa,

fulfural, adhesiv serta bahan-bahan kimia (Masrianto, 2012).

a. Acetosolv

11

Penggunaan asam asetat sebagai pelarut organik disebut

dengan proses asetosolv. Kekuatan tarik pulp asetosolv setara

dengan kekuatan tarik pulp kraft. Proses asetosolv dalam

pengolahan pulp memiliki beberapa keunggulan, antara lain: bebas

senyawa sulfur, daur ulang limbah dapat dilakukan hanya dengan

metode penguapan dengan tingkat kemurnian yang cukup tinggi,

yaitu dengan distilasi saja daur ulang pemakaian asam asetat

sebagai bahan pemasaknya, dan nilai hasil daur ulangnya jauh

lebih mahal dibanding dengan hasil daur ulang limbah kraft.

Keuntungan lain dari proses asetosolv adalah bahwa bahan pemasak

yang digunakan dapat diambil kembali tanpa adanya proses

pembakaran bahan bekas pemasak. (Wibisono et al., 2011).

4) Proses Biologis

Menambahkan enzim lipase pada proses pre-treatment dalam

pembuatan pulp. Enzim lipase dimanfaatkan dalam proses

penghilangan noda dan penghilangan tinta pada proses pembuatan

kertas daur ulang .

Pada saat ini telah dikembangkan pembuatan kemasan makanan

dan minuman terbuat dari bahan baku alam (lignoselulosa) karena

bahan kemasan berasal dari lignoselulosa, maka dapat terurai

secara hayati (biodegradable) jika dibuang di alam dan dapat

menggantikan bahan dari styrofoam. Sifat ini tidak terdapat pada

kemasan berbahan dasar plastik (styrofoam) yang sulit atau tidak

dapat mengalami biodegradasi. Selain itu sifat bahan baku

biodegradable pada serat TKS (Tandan Kosog Sawit) juga dapat

dikembangkan sebagai media tanam kecambah kelapa sawit. Salah

12

satu kegiatan utama Pusat Penelitian Kelapa Sawit bergerak dalam

produksi kecambah dan pembibitan kelapa sawit. Media tanam ini

diharapkan dapat menjadi alternatif untuk meminimalisasi

penggunaan tanah sebagai media tanam secara umum pada tahap

pembibitan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan teknologi

produksi pulp TKS yang berkualitas tinggi sebagai bahan baku

kertas cetak, moulding dan media tanam kecambah kelapa sawit.

2.7 Proses Acetosolve

Proses pemisahan serat dengan menggunakan bahan kimia

organik seperti misalnya: metanol, etanol, aseton, asam asetat,

dan lain-lain dinamakan dengan proses organosolv. Proses ini

telah terbukti memberikan dampak yang baik bagi lingkungan dan

sangat efisien dalam pemanfaatan sumber daya hutan.

Dengan menggunakan proses organosolv diharapkan permasalahan

lingkungan yang dihadapi oleh industri pulp dan kertas akan dapat

diatasi. Proses organosolv memberikan beberapa keuntungan, yaitu

rendemen pulp yang dihasilkan tinggi, daur ulang lindi hitam

dapat dilakukan dengan mudah, tidak menggunakan unsur sulfur

sehingga lebih aman terhadap lingkungan, dapat menghasilkan by-

products (hasil sampingan) berupa lignin dan hemiselulosa dengan

tingkat kemurnian tinggi.

Penggunaan asam asetat sebagai pelarut organik disebut dengan

proses asetosolv. Kekuatan tarik pulp asetosolv setara dengan

kekuatan tarik pulp kraft. Proses asetosolv dalam pengolahan pulp

memiliki beberapa keunggulan, antara lain: bebas senyawa sulfur,

daur ulang limbah dapat dilakukan hanya dengan metode penguapan

13

dengan tingkat kemurnian yang cukup tinggi, yaitu dengan

distilasi saja daur ulang pemakaian asam asetat sebagai bahan

pemasaknya, dan nilai hasil daur ulangnya jauh lebih mahal

dibanding dengan hasil daur ulang limbah kraft. Keuntungan lain

dari proses asetosolv adalah bahwa bahan pemasak yang digunakan

dapat diambil kembali tanpa adanya proses pembakaran bahan bekas

pemasak. (Wibisono et al., 2011).

2.8 CH3COOH

Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa

kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma

dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini

seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H.

Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah

cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C.

Sifat fisika CH3COOH

CH3COOH NilaiBerat Molekul 60.05 g/molTitik Lebur 16.5 °CTitik Didih 118.1 °CPenampilan Cairan tak berwarna

atau kristal

Sifat Kimia CH3COOH

1. Keasaman

14

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (-COOH) dalam asam

karboksilat seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H +

(Proton), sehingga memberikan sifat asam. asam asetat adalah asam

lemah monoprotik dengan nilai pKa = 4.8. Basa konjungsinya adalah

asetat (CH3COO-). Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira

sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memilki pH sekitar 2.4

2. Dimer Siklis

Struktur kristal asam asetat menunjukan bahwa molekul-molekul

asam asetat berpasangan membentuk dimer yang dihubungkan oleh

ikatan hidrogen. dimer juga dapat dideteksi pada uap bersuhu 1200C. dimer juga terjadi pada larutan encer di dalam pelarut tak-

berikatan-hidrogen (misalnya air). Entalpi disosiasi dimer

tersebut diperkirakan 65.0-66.0 kJ/mol, entropi disosiasi sekitar

154-157 J Mol-1 k-1 .Sifat dimersiasi ini juga dimiliki oleh asam

karboksilat sederhana lainnya.

3. Pelarut

Asam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik (Polar), mirip

seperti air dan etanol. asam asetat memiliki konstanta dielektrik

yang sedang yaitu 6.2, sehingga ia bisa melarutkan baik senyawa

polar seperti garam anorganik dan gula maupun senyawa non-polar

seperti minyak dan unsur-unsur seperti sulfur dan iodin. asam

asetat bercampur dengan mudah dengan pelarut polar atau nonpolar

lainnya seperti air, kloroform dan heksana. sifat kelarutan dan

kemudahan bercampur dari asam asetat. ini membuatnya berguna

dalam industri kimia.

4. Reksi Kimia Asam Asetat dengan unsur lainnya.

15

Asam asetat bersifat korosif terhadap banyak

logam seperti besi, magnesium, dan seng, membentuk

gas hidrogen dan garam-garam asetat (disebut logam asetat). Logam

asetat juga dapat diperoleh dengan reaksi asam asetat dengan

suatu basa yang cocok. Contoh yang terkenal adalah reaksi soda

kue (Natrium Bikarbonat) bereaksi dengan cuka. Hapir semua garam

asetat larut dengan baik dalam air (Wikipedia, 2015).

2.9 Pemutihan (Bleaching)

Bleaching dilakukan dalam beberapa tahap dengan tujuan

menghilangkan lignin tanpa merusak selulosa. Dalam industri pulp

terdapat beberapa tahap dalam proses pemutihan. Masing-masing

tahapan dijabarkan di bawah ini.

•C : tahap klorinasi, menggunakan Cl2 dalam media asam

•E : Extraksi Alkali, untuk melarutkan hasil degradasi lignin

yang terbentuk pada tahap sebelumnya dengan larutan NaOH.

•D : Klorin dioksida, mereaksikan ClO2 dengan pulp pada kondisi

asam

•O : Oksigen, digunakan pada tekanan tinggi dan suasana basa

•H : Hipoklorit, mereaksikan NaClO dalam media basa

•P : Peroksida, reaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2) dalam

kondisi basa

•Z : Ozon, menggunakan ozon (O3) dalam kondisi asam

•X : Xylanase, Biobleaching dengan enzim murni mikroba dalam

kondisi netral (Nova, 2011).

Bleaching merupakan suatu proses kimia yang dilakukan untuk

menghilangkan sisa lignin dari proses pulping. Untuk menghilangkan

16

sisa lignin dilakukan proses oksidasi yang diikuti dengan reaksi

pemutihan (bleaching). Proses bleaching dapat meningkatan derajat

putih, kemurnian selulosa dan kualitas kertas. Bahan pemutih yang

banyak digunakan dalam industri pulp adalah klorin(Cl2), klorin

dioksida (ClO2), oksigen (O2), hidrogen peroksida (H2O2), natrium

hipoklorit (NaOCl), asam hipokolit (HOCl), natrium hidroksida

(NaOH), dan ozon (O3).

Bahan kimia yang digunakan dalam bleaching terbagi menjadi 2

macam yaitu:

1.      Oksidator

Oksidator berfungsi untuk mendegradasi dan menghilangkan lignin

dari gugus kromofor. Oksidator yang sering digunakan adalah Khlor

(Cl), Oksigen (O2), Hipoklorit, Klordioksida, Hydrogen Peroksida,

Ozon dan Nitrogen dioksida.

2.      Alkali

Alkali berfungsi untuk mendegradasikan lignin dengan cara

hidrolisis dan melarutkan gugus gula sederhana yang masih bersatu

dalam pulp. Biasanya menggunakan NaOH sebagai basa kuat (Maruf,

2012).

2.10 Kaporit (Ca(ClO)2)

Kaporit atau Kalsium Hipoklorit adalah senyawa kimia yang

memiliki rumus kimia (Ca(ClO)2). Kaporit biasanya digunakan

sebagai zat disinfektan air. Kalsium hipoklorit adalah padatan

putih yang siap didekomposisi di dalam air untuk kemudian

melepaskan oksigen dan klorin. Kalsim hipoklorit memiliki aroma

17

klorin yang kuat. Senyawa ini tidak terdapat di lingkungan secara

bebas.

Interaksi kalsium hipoklorit terhadap lingkungan terutama di

air dan tanah senyawa ini berpisah menjadi ion kalsium (Ca2+) dan

hipoklorit (ClO-). Ion ini dapat bereaksi dengan substansi –

substansi lain yang terdapat di air. Kalsium hipoklorit utamanya

digunakan sebagai agen pemutih atau desinfektan. Senyawa ini

adalah komponen yang digunakan dalam pemutih komersial yang

biasanya digunakan sebagai pemutihan (bleaching) pada produk –

produk kertas dan tekstil. Yang keamanannya tergantung pada level

kadar dari kalsium hipoklorit yang digunakan (Wikipedia, 2015).

18

BAB III

METODOLOGI

3.1 Rancangan Percobaan

Penelitian dilakukan di laboratorium terdiri dari 3 tahap :

Tahap I : Analisa terhadap bahan dasar

Tahap II : Pemasakan dengan metode acetosolve

Tahap III : Analisa pulp hasil pemasakan

3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan

3.2.1Alat yang Digunakan

Tabel 4: Alat yang Digunakan

No. Alat Ukuran Jumlah1.

2.

3.

4.

5.

Ember

Neraca Digital

Digester

Oven

Desikator

-

-

-

-

-

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah3.2.2. Gambar Rangkaian Alat Digester

19

Gambar 7: Alat Digester

Keterangan :

1. Motor Penggerak Impeller 7. Inlet

2. Pengatur Suhu 8. Outlet

3. Sensor Suhu 9. Valve Tekanan

4. Saklar Heater 10. Indikator Tekanan

5. Saklar Motor 11. Jaket

6. Impeller

3.2.3 Cara Kerja Alat Digester

a. Menghubungkan kabel alat dengan sumber arus listrik (PLN)

b. Memasukkan bahan-bahan pembuatan ke dalam tangki

c. Mengatur suhu sesuai dengan set point

d. Menyalakan alat pada control panel dengan dengan cara

menekan tombol ON

e. Mengatur control valve pada pressure gauge agar tidak

melampaui batas (<1kg/cm2)

f. Memasak bahan-bahan selama waktu yang ditentukan

g. Mematikan alat dengan cara menekan tombol OFF

3.2.4 Bahan yang Digunakan

a. Bahan – bahan pembuatan pulp :

20

1. Bahan baku berupa alang-alang kering

2. Larutan CH3COOH

b. Bahan – bahan untuk analisa :

1. Larutan NaOH 17,5%

2. Larutan CH3COOH (Asam Asetat) 2N

3. Kaporit (Ca(ClO)2)

4. Aquadest

5. KMnO4 0,1 N

6. Na2S2O3 0,1 N

7. Larutan KI 166 gr/liter

8. H2SO4 4 N

3.3Variabel Percobaan

Variabel Tetap : Berat sampel = 50 gram

CH3COOH = 70 %,

Variabel Berubah : Temperatur pemasakan = 100 ± 10

C

Waktu pemasakan = 70 ± 10 menit

3.4 Rancangan percobaan

Dalam percobaan/penelitian proses pulping yang digunakan adalah

proses acetosolve, dengan perhitungan :

a. Bahan baku fleksibel dan mudah didapat di Indonesia

b. Pemanfaatan hasil pertanian sehingga mengurangi limbah

c. Kekuatan pulp hasil pemasakan relatif tinggi

Tabel Rancangan pulping dengan metode acetosolve

Percobaan

Variabel Berubah KadarAbu

Kadarα

selulosa

BilanganPermanga

natT ( 0C ) t

21

( menit )

I 90 60 a1 b1 c1

II 110 80 a2 b2 c2

III 90 80 a3 b3 c3

IV 110 60 a4 b4 c4

Tabel Rancangan Percobaan Praktikum Bleaching

Analisa HasilKadar α sellulosa %Hasil warna sebelum

bleaching

Warna

Hasil warna setelah

bleaching

Warna

22

Gambar : Diagram Blok Pembuatan Pulp

3.5 Metode Pendekatan

Percobaan yang akan dilakukan meliputi 3 tahap, yaitu :

1. Analisa terhadap bahan dasar

2. Pemasakan dengan proses acetosolve

3. Proses pemutihan (bleaching)

Pada analisa bahan dasar alang-alang, akan dilakukan beberapa

macam analisa yaitu :

1. Menentukan kadar air

2. Menentukan kadar abu

3. Menentukan kadar selulosa

Selanjutnya pada analisa hasil pulp pemasakan akan dilakukan

beberapa macam analisa, yaitu:

1. Menentukan kadar Abu

2. Menentukan kadar α sellulosa

3. Menentukan bilangan permanganat

3.6 Prosedur Kerja

3.6.1 Analisa Bahan Baku

a. Menentukan Kadar Air

Langkah – langkahnya :

1. 4 gram sampel ditimbang dalam cawan porselen

2. Dikeringkan dalam oven pada suhu 1000C selama 1 jam lalu

didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang. Hal ini kita

ulangi hingga memperoleh penimbangan dengan berat konstan

3. Kadar air = a−b2

x100%

Keterangan : a = Berat cawan porselen23

b = Berat cawan porselen setelah di oven

b. Menentukan Kadar Abu

Langkah – langkahnya :

1) Krus kosong dibakar dalam muffle furnace (oven yang suhunya

lebih tinggi) pada suhu

1000C hingga memperoleh berat konstan. Misal a gram

2) Timbang 4 gram sample, masukkan dalam krus porselen tadi,

kemudian pindahkan dalam muffle furnace dan dibakar pada

suhu 6000C selama 2 s/d 4 jam hingga seluruh karbon

terbakar.

3) Dinginkan dalam desikator

4) Ulangi percobaan hingga diperoleh berat konsatn

5) Kadar abu : b−a

beratsampel bebas air x100%Keterangan :

a = Berat krus porselen setelah dibakar dalam muffle furnace

b = Berat bahan dan berat krus porselen setelah dibakar di

furnace

c. Menentukan Kadar α Sellulosa

Langkah – langkahnya :

1) Timbang 4 gram sampel kering dalam beaker glass, letakkan

dalam cooler bath dan suhu dijaga 200C.

2) Tambahkan 35 ml NaOH 17,5% diaduk selama 5 menit lalu

tambahkan lagi 10 ml dan aduk selama 10 menit. Tambahkan

lagi masing-masing 10 ml pada menit ke 2,5;5;10 menit

berikutnya.

24

3) Tutup beaker glass dengan kaca arloji dan biarkan selama 3

menit.

4) Tambahkan aquadest 100 ml aduk hingga homogen dan biarkan

selama 30 menit.

5) Saring dengan saringan penghisap dan sisa sampel dalam

beaker glass dikeluarkan dengan bantuan penambahan 25 ml

NaOH 8,5%.

6) Endapan dicuci dengan aquadest 5 ¿ 50 ml.

7) Saring dengan saringan penghisap dan lanjutkan pencucian

dengan aquadest 400 ml.

8) Tambahkan 40 ml asam asetat 2 N.

9) Biarkan endapan terendam dahulu baru cairan dibuang kemudian

dicuci dengan aquadest hingga larutan menjadi netral. Setiap

kali pencucian diuji.

10) Setelah netral dikeringkan dalam oven pada suhu 1050C

300C.

11) Didinginkan dalam desikator dan timbang, ulangi hal

tersebut hingga diperoleh berat konstan, misal b gram.

12) Kadar α selulosa : b3 x100%

Keterangan :

b = berat beaker glass dan berat sampel yang telah kering di

oven

3.6.2 Pemasakan (Pulping) dengan Proses Acetosolve

1) Memotong alang-alang kering yang sudah disiapkan dengan

menggunakan pisau atau

gunting

25

2) Menimbang alang-alang kering sebanyak 50 gram kemudian

masukan dalam digester dan tambahkan larutan pemasak

CH3COOH 70%

3) Memasak selama 60 menit dengan suhu 90oC untuk percobaan 1,

80 menit dengan suhu 110 oC untuk percobaan 2, 60 menit

dengan suhu 110 oC untuk percobaan 3, 80 menit dengan suhu

90 oC untuk percobaan 4

4) Menentukan kadar α sellulosa, hasil yang terbaik selanjutnya

dilakukan proses bleaching dengan menggunakan kaporit

3.6.3 Analisa

Pulp Hasil Pemasakan

1. Menentukan kadar Abu

2. Menentukan kadar α sellulosa

3. Menentukan bilangan permanganat

Penjelasan :

a) Menentukan Kadar Abu

Langkah-langkah pengerjaan :

1. Krus kosong dibakar dalam muffle furnace (oven

yang suhunya lebih

tinggi) pada suhu 1000C hingga memperoleh berat

konstan. Misal a gram

2. Timbang 4 gram sample, masukkan dalam krus

porselen tadi, kemudian pindahkan dalam muffle

furnace dan dibakar pada suhu 6000C selama 2 s/d

4 jam hingga seluruh karbon terbakar

26

3. Dinginkan dalam desikator, ulangi percobaan

hingga diperoleh berat konstan

4. Kadar abu : b−a

beratsampel bebas air x100%Keterangan :

a = Berat krus porselen setelah dibakar dalam

muffle furnace

b = Berat bahan dan berat krus porselen setelah

dibakar di furnace

b) Menentukan Kadar α sellulosa

Langkah – langkah pengerjaan :

1) Timbang 4 gram sampel kering dalam beaker glass,

letakkan dalam water bath dan suhu dijaga ± 25C

2) Tambahkan 35 ml larutan NaOH 17,5 % diaduk selama

5 menit lalu tambahkan lagi 10 ml dan aduk selama

10 menit. Tambahkan lagi masing – masing 10 ml

pada menit ke 2,5 ; 5 ; 10 berikutnya

3) Tutup beaker glass dengan kaca arloji dan biarkan

selama 3 menit

4) Tambahkan aquadest 100 ml aduk hingga homogeny dan

biarkan selama 3 menit

5) Saring dengan saringan penghisap dan sisa sampel

dalam beaker glass, keluarkan dengan bantuan

penambahan 25 ml NaOH 8,5%.

6) Endapan dicuci dengan aquadest 5 x 50 ml.

27

7) Saring dengan saringan penghisap dan lanjutkan

pencucian dengan aquadest ± 400 ml.

8) Tambahkan 40 ml asam asetat 2 N.

9) Biarkan endapan direndam dahulu baru cairan

dibuang kemudian dicuci dengan aquadest hingga

netral.

10) Keringkan dalam oven pada suhu 105⁰C ± 30⁰C.

11) Dinginkan dalam desikator dan timbang hingga

berat konstan (misal b gram).

c) Menentukan Bilangan Permanganat

Langkah-langkah pengerjaan :

1. Timbang 1 gram pulp kering

2. Hancurkan sampel dengan aquadest sebanyak 50 ml

3. Pindahkan sampel ke dalam beker gelas 1 liter dan

tambahkan 25 ml KMnO4 0,1 N, 25 ml H2SO4 4 N dan

650 ml aquadest, aduk dengan menggunakan pengaduk

selama 5 menit

4. Tambahkan 5 ml larutan KI

5. I2 bebas yang terjadi dititrasi dengan 0,1 N

Na2S2O3, misal Na2S2O3 yang dibutuhkan = b ml

6. Larutan blanko KMnO4 membutuhkan a ml Na2S2O3

7. Bilangan permanganat = a – b

28

BAB IV

PENUTUP

Demikian proposal praktikum mata kuliah pilihan kertas yang

kami buat dengan judul “Pemanfaatan Alang-alang sebagai Bahan

Baku Pembuatan Pulp dengan Metode Acetosolve”. Semoga proposal

praktikum ini dapat disetujui dan dilaksanakan dengan baik.

29

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2015. Manfaat Alang-alang untuk Pengobatan Tradisional.Diakses tanggal 14 September 2015.

Id.wikipedia.org/wiki/Alang-alang. Diakses tanggal 14 September2015.

Id.wikipedia.org/wiki/Asam Asetat. Diakses tanggal 14 September2015.

Id.wikipedia.org/wiki/Kaporit. Diakses tanggal 14 September 2015.

Maruf, A. 2012. Proses Bleaching dan Chelating pada PembuatanKertas. Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Masrianto, 2012. Prarancangan Pabrik Pulp dari Corn Stover (Jeramijagung) dengan Proses Organosolv. Diakses tanggal 14 September2015.

Saputra, G.A. 2014. Mengenal Kandungan Alang-alang dan ManfaatAlang-alang. Diakses tanggal 14 September 2015.

Surest, A.H. dan D. Satriawan. 2010. Pembuatan Pulp dari BatangRosella dengan Proses Soda. Jurnal Teknik Kimia, III(17).

Wibisono, I., H. Leonardo, Antaresti dan Aylianawati. 2011.

Pembuatan Pulp dari Alang-alang. Widya Teknik, X(1): 11-20.

30