Pengukuran kadar ekstraktif kayu Pengukuran Kadar Abu Kadar Abu dan Kadar Silika

b. Pengukuran kadar ekstraktif kayu

Prosedur ini dilakukan berdasarkan standar TAPPI T 207 om-88. Serbuk kayu sebanyak 2 ± 0,1 Ba gram dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer dan ditambahkan 100 ml air panas. Kemudian Erlenmeyer berisi serbuk dipanaskan di atas water bath pada suhu 100 o C selama 3 jam dan diaduk secara teratur. Kemudian serbuk dicuci dan disaring dengan air panas sampai filtratnya tidak berwarna. Selanjutnya serbuk dimasukkan ke dalam oven bersuhu 103 ± 2 o C lalu ditimbang sampai beratnya konstan Bb. Kelarutan ekstraktif kayu dalam air panas dihitung menggunakan rumus sebagai berikut :

c. Pengukuran Kadar Abu

Penentuan kadar abu dilakukan berdasarkan standar TAPPI T 211 0m-85 1991. Cawan porselin disiapkan, kemudian dimasukkan dalam oven pada suhu 103 ± 2 o C selama 24 jam, dan ditimbang beratnya. Kemudian, serbuk kayu sebanyak 4 ± 0,1 gram dimasukkan ke dalam cawan porselen dan dikeringkan dalam oven untuk mendapatkan berat kering oven serbuk. Kemudian cawan porselen yang berisi serbuk dimasukkan ke dalam tanur selama 6 jam pada suhu 600 o C. Setelah dikeluarkan dari tanur, cawan didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya konstan berat abu. Kadar abu dihitung dengan menggunakan rumus :

d. Pengukuran Kadar Silika Dalam Abu

Penentuan kadar silika dilakukan berdasarkan standar TAPPI T 211 0m-85 1991. Abu yang diperoleh dari isolasi kadar abu ditambahkan 20 ml HCl 6 M dan dipanaskan di atas water bath bersuhu 80 o C hingga larutan menjadi kering. Kelarutan dalam air panas = Kadar Abu = Sampel kemudian diencerkan dengan aquades dan disaring dengan menggunakan kertas saring whatman dan dicuci dengan aquades sampai bebas asam dan tidak terjadi endapan putih AgCl 2 ketika diberi indikator AgNO 3 . Selanjutnya cawan berisi abu di masukkan ke dalam tanur pada suhu 575 ± 25 o C selama paling kurang 3 jam. Sampel didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Kadar silika dihitung menggunakan rumus:

3.3.3 Pengujian Karakteristik Aus Pisau Secara Kimiawi

Pengujian karakteristik aus pisau secara kimia dilakukan menggunakan potongan-potongan kecil pisau dari bahan yang sama dengan bahan mata pisau yang digunakan pada saat pengujian karakteristik aus pisau secara mekanis. Potongan kecil pisau dibilas dengan air destilata panas kemudian ditiriskan dan ditimbang beratnya Bo. Potongan kecil pisau dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 250 ml yang berisi serbuk kayu berukuran 50 mesh sebanyak 20 gram yang telah ditambahkan dengan air destilata panas sebanyak 100 ml. Erlenmeyer tersebut kemudian diletakkan diatas alat pemutar dan dipanaskan dengan suhu 80 ⁰C sehingga terjadi gesekan antara bahan pisau dengan serbuk kayu. Hal ini bertujuan untuk mengkondisikan reaksi antara potongan kecil bahan pisau dengan larutan serbuk kayu mendekati kondisi pada saat dilakukan pemotongan. Reaksi ini terus dipertahankan selama 8 jam dengan pertimbangan lama jam kerja di industri yaitu selama 8 jam. Bahan pisau yang telah direaksikan kemudian dicuci dengan air destilata panas, ditiriskan sampai kering dan ditimbang beratnya Br. Perhitungan karakteristik aus pisau secara kimia ini dilakukan dengan cara menghitung kehilangan berat bahan pisau setelah direaksikan dalam larutan ekstraktif kayu. Persentase kehilangan berat kumulatif bahan pisau menggunakan rumus berikut: Kadar Silika= Persen Kehilangan Berat = IV PEMBAHASAN 4.1 Nilai pH dan Kadar Ekstraktif Kayu Kelarutan Air Panas Nilai pH merupakan ukuran konsentrasi ion-H atau ion-OH dalam larutan yang digunakan untuk menentukan sifat keasaman, basa atau netral. Nilai pH kayu penting untuk berbagai penggunaan. Pengujian kadar ekstraktif dan nilai pH yang dilakukan pada kayu solid dan kayu komposit menunjukkan nilai yang bervariasi Tabel 4. Tabel 4 Nilai pH dan Kadar Ekstraktif Jenis kayu Nilai pH Kadar Ekstraktif Papan Partikel 6,16 11,55 Oriented Strand Board OSB 6,61 8,83 Tapi-Tapi 4,47 3,85 Ulin 3,61 8,28 Hasil pada Tabel 4 menunjukkan bahwa kayu ulin memiliki tingkat keasaman yang paling tinggi yaitu sebesar 3,61 diikuti kayu tapi-tapi sebesar 4,47 sedangkan untuk kayu komposit memiliki nilai pH yang mendekati netral yaitu pada papan partikel sebesar 6,16 dan Oriented Strand Board sebesar 6,61. Derajat keasaman pada tiap jenis kayu menunjukkan nilai yang berbeda-beda, hal ini sesuai dengan yang dinyatakan McNamara, et al. 1970 bahwa derajat keasaman kayu terutama tergantung pada jenis, umur kayu, lokasinya di pohon dan kondisi fisik. Nawawi 2002 menyatakan bahwa keasaman kayu meningkat oleh oksidasi zat ekstraktif dan degradasi hidrolitik dari komponen kayu. Perbedaan derajat keasaman pada kayu komposit yang diuji selain diduga karena perbedaan tempat tumbuh dari jenis kayu yang digunakan juga disebabkan karena adanya penambahan perekat pada proses pembuatannya. Fengel dan Wegener 1983 manyatakan bahwa nilai pH kayu dari daerah beriklim sedang ada dalam kisaran asam lemah hingga sedang 3,3-6,4, sedangkan pH untuk kayu tropika berada dalam kisaran asam lemah hingga basa lemah 3,7-8,2. Farmer 1967 menyatakan bahwa air ekstrak dari sebagian besar kayu adalah sedikit asam, dan kondisi asam dapat mempercepat proses korosi pada logam. Ekstraktif terdiri atas jumlah yang sangat besar dari senyawa-senyawa tunggal tipe lipofil maupun hidrofil. Ekstraktif dapat dipandang sebagai konstituen kayu yang tidak struktural, hampir seluruhnya terbentuk dari senyawa- senyawa ekstraselluler dan berat molekul rendah. Kandungan ekstraktif biasanya kurang dari 10, tetapi dapat bervariasi hingga 40 dari berat kayu kering Sjostrom 1995. Pengujian kadar ekstraktif kayu dengan menggunakan metode rendaman air panas menghasilkan nilai yang bervariasi. Nilai kadar ekstraktif tertinggi terdapat pada papan partikel yaitu sebesar 11,55 dan terendah terdapat pada kayu tapi-tapi yaitu sebesar 3,85. Perbedaan kandungan ekstraktif pada kayu solid yang diuji dengan menggunakan metode air panas diduga karena perbedaan tempat tumbuh. Hal ini sesuai dengan yang dinyatakan Fengel dan Wegener 1983 bahwa kandungan dan komposisi ekstraktif berubah-ubah di antara spesies kayu dan juga terdapat variasi yang tergantung pada tapak geografi dan musim. Higuchi 1985 menyatakan bahwa zat ekstraktif merupakan komponen non-struktural pada kayu dan kulit tanaman terutama berupa bahan organik yang terdapat pada lumen dan sebagian pada dinding sel. Ekstraksi dapat dilakukan dengan menggunakan air dingin atau panas dan bahan pelarut organik netral seperti alkohol atau eter. Jumlah dan jenis zat ekstraktif yang terdapat pada tanaman tergantung pada jenis tanaman dan letaknya. Pada kayu konvensional, zat ekstraktif banyak terdapat pada kayu teras. Getah, lemak, resin, gula, lilin, tanin, alkaloid merupakan beberapa contoh zat ekstraktif.

4.2 Kadar Abu dan Kadar Silika

Selain bahan organik, pada kayu juga terdapat bahan anorganik berupa mineral dan silika yang tidak larut dalam air atau pelarut organik Tsoumis 1991. Komponen utama abu adalah kalium, kalsium dan magnesium sedangkan pada kayu dari daerah tropis yang terbanyak adalah silika. Umumnya kayu lunak dan kayu keras dari daerah iklim sedang mempunyai kandungan abu yang sangat rendah, sedangkan kayu keras dari daerah tropis mengandung abu yang cukup tinggi Fengel dan Wegener 1983. Abu merupakan senyawa kimia berbobot molekul rendah yang terdapat dalam kayu dan biasanya memiliki nilai yang relatif kecil. Ellis 1962 dalam Fengel dan Wegener 1983 manyatakan bahwa komponen utama abu kayu adalah kalsium, kalium dan magnesium. Pada sebagian besar kayu, jumlah Ca hingga 50 atau lebih dari unsur total dalam abu kayu. K dan Mg masing-masing menduduki tempat kedua dan ketiga, diikuti Mn, Na, P dan Cl. Hasil pengujian kadar abu dan silika pada kayu solid dan kayu komposit yang diuji disajikan pada Tabel 5. Tabel 5 Nilai kadar abu dan silika pada kayu solid dan kayu komposit Jenis Kayu Kadar Abu Kadar Silika Papan Partikel 2,87 0,95 Oriented Strand Board OSB 2,41 0,47 Tapi-Tapi 0,78 0,75 Ulin 0,52 0,35 Hasil pengujian terhadap kadar abu memperlihatkan bahwa papan partikel memiliki kadar abu yang paling tinggi dibandingkan dengan yang lainnya yaitu sebesar 2,87 , diikuti OSB sebesar 2,41 , kayu tapi-tapi sebesar 0,78 , dan terendah kayu ulin sebesar 0,52 . Abu dapat ditentukan karena adanya senyawa yang tidak terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti kalsium, kalium, magnesium, mangan dan silikon. Kenyataan bahwa kayu-kayu domestik memiliki kandungan abu yang rendah terutama kandungan silikanya, adalah penting dari sudut pemanfaatannya. Kayu dengan kandungan silika lebih tinggi diatas 0,35 akan menyebabkan alat- alat menjadi tumpul Muladi 2005. Hasil pengujian kadar silika menunjukkan bahwa papan partikel memiliki kadar silika yang paling tinggi yaitu sebesar 0,95 dibandingkan dengan yang lainnya, diikuti kayu tapi-tapi sebesar 0,75 , OSB sebesar 0,47 dan terendah kayu ulin sebesar 0,35 . Haygreen dan Bowyer 1996 menyatakan bahwa silika berpengaruh terhadap sifat pengolahan kayu utuh terutama kandungan silika lebih dari 0,3 dapat menumpulkan alat-alat pertukangan. Kandungan silika melebihi 0,5 relatif umum terdapat pada kayu-kayu teras tropika dan pada sejumlah spesies kandungan ini mungkin lebih dari 2 dari beratnya.

4.3 Kehilangan Berat Bahan Pisau dalam Rendaman Serbuk