PENGARUH pH PENCUCIAN TERHADAP EFISIENSI BLEACHING PULP AKASIA DENGAN HIDROGEN PEROKSIDA
19
DAFTAR PUSTAKA
Batubara, R, (2006). “Teknologi Bleaching Ramah Lingkungan”. Departemen
Kehutanan Fakultas Pertanian.Universitas Sumatra Utara.
Bergquist, A, and Dhahllof, H, (1993).”Proses Pemutihan Pulp Dikaitkan Dengan
Adsorpsi Logam‐logam”. Kantor paten Republik Indonesia, No. Paten: P‐
006295
Dence, C.W., and Reeve, D.W., (1996), Pulp Bleaching Principle and Practice, TAPPI
PRESS, Atlanta, Page:349‐415.
Fuadi, A dan Sulistya, H, (2008). ”Pemutihan Menggunakan Hidrogen Peroksida”.
Reaktor, Vol 12 no 2. Hal 123‐128.
Lapiere, L., Bouchhard, J., Berry, R., Lierop, V.B., (1995), Chelation to Hydrogen
Peroxide Bleaching of Kraft Pulp. JPPS., Vol 27, Page 268‐272.
Nakatama, K., Motoe, Y., and Ohi, H., (2004), Evaluation of Chloroform Formed in
Process of Kraft Pulp Bleaching Mil Using Chlorine Dioxide, J. Wood Sci., 50,
242‐247.
Rini, D.S., (2002), Minimasi Limbah Dalam Industri Pulp dan Kertas, Lembaga Kajian
Ekologi dan Konservasi Lahan Basah. www.terranet.or.id/tulisandetil.
php?id=1306
Sastrohamidjojo, H. (1995) ” Kimia Kayu” , edisi ke2. Gadjah Mada University Press.
Yogyakarta. Hal: 56‐57.
Sigit, M. (2010). “ Pengaruh Waktu dan Komposisi EDTA dan H2SO4 Terhadap
Pelepasan Ion Logam dari Soft Wood Pulp pada Proses Chelating. Universitas
Muhammadiyah Surakarta. Hal: 17.
Sixta, H. (2006). ” Handbook Pulp ” Vol 1. Wiley. New York,.Page: 851‐881
20
Tambunan, E., (2006),“Perkembangan Industri Pulp di Indonesia, Kamar Dagang dan
Industri Indonesia, http://www.kadin‐indonesia.or.id/enm/images/dokumen/
KADIN‐98‐157602032007.pdf
Vitasari, D., Nguyen, K.L., and Dang, V., (2009), “Mass Transfer and Thermodynamic
Aspects of Sodium Desorption from Eucalyptus Kraft Pulp by Acidification
using Carbon Dioxide”, Australian Pulp and Paper Institute, Monash
University, Australia
i
Bidang Rekayasa
LAPORAN PENELITIAN DOSEN MUDA
PENGARUH pH PENCUCIAN
TERHADAP EFISIENSI BLEACHING PULP AKASIA
DENGAN HIDROGEN PEROKSIDA
Oleh:
Denny Vitasari, ST, MEngSc
Tri Widayatno, ST, MSc
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
September 2010
ii
INTISARI
Penggunaan kertas dunia terus mengalami kenaikan tiap tahunnya. Meningkatnya
kebutuhan kertas ini menyebabkan kebutuhan bahan pemutih akan meningkat.
Mengingat begitu besarnya pemakaian bahan pemutih terutama senyawa klorin, maka
perlu diperhatikan efek samping yang disebabkan oleh penggunaan bahan tersebut.
Kebutuhan akan proses yang ramah lingkungan pada proses bleaching menyebabkan
perlunya untuk menggantikan senyawa klorin dengan senyawa berbasis oksigen.
Namun senyawa‐senyawa bebasis oksigen memiliki kelemahan, di mana senyawa
tersebut sangat sensitif terhadap ion logam yang terikut ke dalam proses bleaching.
Penambahan asam dapat mengurangi kandugan ion logam tetapi akan menurunkan
kekuatan pulp. Oleh karena itu perlu dicari kondisi optimum penambahan asam untuk
mendapatkan hasil pulp dengan kecerahan dan kekuatan tertinggi. Pulp akasia yang
merupakan jenis hard wood dari hasil proses kraft akan dilakukan proses bleaching
setelah sebelumnya dicuci dengan larutan asam (H2SO4) pada berbagai pH dan
kemudian dicuci dengan air bebas ion. Pada proses bleaching ditambahkan basa
(NaOH) dalam jumlah tertentu untuk meningkatkan pH. Dari hasil penelitian
menunjukkan bahwa pencucian asam berpengaruh terhadap pengambilan ion logam
pada serat pulp. Dari analisis bilangan Kappa dan analisis kadar ion logam diperoleh
bilangan Kappa sebesar 4,33 dan kada ion logam Fe: 9,33 ppm, Mn: 3,0382 ppm, dan
Cu: 0,8027 ppm pada kondisi pH 2 dan penambahan NaOH 2%. Sehingga semakin
rendah pH pencucian, maka semakin banyak ion logam yang terambil dari serat pulp
dan didapatkan pula bilangan Kappa yang rendah. Namun perlu dianalisis kekuatan
pulp dengan cara mengukur viskositasnya.
iii
PRAKATA
Penggunaan kertas dunia terus mengalami kenaikan tiap tahunnya.
Meningkatnya kebutuhan kertas ini menyebabkan kebutuhan bahan pemutih akan
meningkat. Mengingat begitu besarnya pemakaian bahan pemutih terutama senyawa
klorin, maka perlu diperhatikan efek samping yang disebabkan oleh penggunaan bahan
tersebut. Kebutuhan akan proses yang ramah lingkungan pada proses bleaching
menyebabkan perlunya untuk menggantikan senyawa klorin dengan senyawa berbasis
oksigen, diantaranya hydrogen peroksida.
Kelemahan bleaching dengan hidrogen peroksida adalah bahwa efektivitasnya
sangat dipengaruhi oleh kandungan logam di dalam pulp. Oleh karena itu, penelitian
ini ditujukan untuk menemukan metode menghilangkan ion logam dari pulp sehingga
efektivitas bleaching dengan hidrogen peroksida dapat ditingkatkan.
Dalam melakukan penelitian ini penulis mendapat bantuan dari banyak pihak.
Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada PT Indah Kiat Pulp and
Paper Tangerang Mill yang telah mengijinkan panulis untuk menggunakan sampel pulp
akasia. Terima kasih yang tak terhingga kepada Hendri Cahya Ramadhan yang telah
banyak membantu dalam pengambilan data dan penyusunan laporan. Dan terima
kasih kepada Laboratorium Teknik Kimia UMS yang telah memberikan berbagai
fasilitas untuk pengambilan data.
Akhir kata, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam laporan
penelitian ini, untuk itu kritik dan sarang sangat diharapkan agar laporan ini dapat
lebih bermanfaat.
Surakarta, 3 September 2010
iv
DAFTAR ISI
INTISARI.......................................................................................................................... i
PRAKATA ...................................................................................................................... iii
DAFTAR ISI.................................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR......................................................................................................... vi
BAB II. PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
2.1. Latar Belakang .................................................................................................... 1
2.2. Rumusan Masalah .............................................................................................. 2
BAB III.
TINJAUAN PUSTAKA........................................................................................ 3
3.1. Pulp Bleaching .................................................................................................... 3
3.2. Teknologi Bleaching ........................................................................................... 3
3.3. Proses Bleaching Menggunakan Hidrogen Peroksida (H2O2)............................. 4
3.4. Metode‐metode penghilangan ion logam pada pulp ........................................ 6
3.5. Penggunaan Asam Terhadap Pencucian pulp .................................................... 7
BAB IV.
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN ............................................................. 8
4.1. Tujuan Penelitian................................................................................................ 8
4.2. Manfaat Penelitian............................................................................................. 8
BAB V. METODE PENELITIAN ......................................................................................... 9
5.1. Diagram Alir Cara Kerja ...................................................................................... 9
5.2. Pencucian Pulp dengan Asam ............................................................................ 9
5.3. Bleaching dengan Hidrogen Peroksida .............................................................. 9
5.4. Analisis Bilangan Kappa....................................................................................10
5.5. Analisis kadar iom logam..................................................................................10
5.6. Optimasi pH Pencucian ....................................................................................11
BAB VI.
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................12
BAB VII.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................18
7.1. Kesimpulan .......................................................................................................18
7.2. Saran.................................................................................................................18
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................19
v
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil Pengukuran pH dan bilangan Kappa pulp pada berbagai perlakuaan.....12
Tabel 2. Hasil analisis kadar ion logam pada filtrat setelah proses pencucian dengan
berbagai perlakuan. ........................................................................................................16
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram alir rencana kerja.............................................................................. 9
Gambar 2. Bilangan Kappa pada berbagai perlakuan ....................................................13
Gambar 3. Pengaruh pH larutan H2SO4 terhadap pH suspensi sebelum dan sesudah
proses pencucian asam...................................................................................................14
Gambar 4. Pengaruh pH larutan H2SO4 terhadap pH suspensi sebelum dan sesudah
proses bleaching .............................................................................................................15
Gambar 5. Analisis kadar ion logam pada filtrat setalah proses pencucian dengan
berbagai perlakuan .........................................................................................................17
1.1.
Bidang Rekayasa
RINGKASAN
LAPORAN PENELITIAN DOSEN MUDA
PENGARUH pH PENCUCIAN
TERHADAP EFISIENSI BLEACHING PULP AKASIA
DENGAN HIDROGEN PEROKSIDA
Oleh:
Denny Vitasari, ST, MEngSc
Tri Widayatno, ST, MSc
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
September 2010
PENGARUH pH PENCUCIAN
TERHADAP EFISIENSI BLEACHING PULP AKASIA
DENGAN HIDROGEN PEROKSIDA
Latar Belakang
Kebutuhan kertas terus mengalami kenaikan dari tahun ke tahun. Kenaikannya
diperkirakan mencapai 3,5% tiap tahun, berdasarkan catatan terakhir pada tahun 2006
produksi pulp dan kertas Indonesia telah mencapai 16,5 juta ton dengan 6,45 juta ton pulp dan
10,05 juta ton kertas (Tambunan, 2006). Kenaikan yang terus menerus ini mengakibatkan
kebutuhan bahan‐bahan kimia yang terkait dengan proses pembuatan kertas juga mengalami
kenaikan, salah satunya adalah bahan pemutih. Saat ini bahan pemutih yang banyak digunakan
dalam pemutihan pulp adalah senyawa yang mengandung khlor. Bahan yang mengandung
khlor ini, merupakan bahan yang tidak ramah lingkungan. Sebuah kajian yang dilakukan oleh
Rini, (2002) menunjukkan reaksi samping yang terjadi pada proses pemutihan pulp dengan
khlorin akan membentuk senyawa toksik, misalnya dioksin. Dioksin ditemukan tidak hanya
dalam air limbah, tapi dalam produk yang dihasilkan. Meskipun konsentrasi dioksin dalam air
limbah sangat kecil tapi bila masuk dalam rantai makanan konsentrasinya akan menjadi berlipat
karena adanya proses biomagnifikasi. Lebih dari 80% senyawa organik terklorinasi yang larut
dalam air limbah pada proses pemutihan merupakan senyawa dengan berat molekul tinggi.
Mengingat betapa bahayanya proses pemutihan dengan bahan yang mengandung khlor,
maka perlu dilakukan penelitian‐penelitian untuk mencari alternatif pengganti senyawa khlor
dengan senyawa yang ramah lingkungan, salah satunya hidrogen peroksida. Hidrogen peroksida
salah satu bahan kimia yang ramah lingkungan mulai memegang peranan penting pada proses
pemutihan pulp. Pada proses bleaching dengan hidrogen peroksida sebagai bahan pemutih
pulp telah banyak dilakukan penelitian untuk mendapat hasil pemutihan yang maksimal.
Adanya ion logam di dalam pulp sangat mempengaruhi hasil bleaching dengan hidrogen
peroksida. Sehingga sebelum dilakukan proses bleaching maka dilakukan perlakuan awal untuk
menghilangkan ion logam yang ada di dalam pulp. Untuk menghilangkan ion logam pada pulp
yaitu dilakukan proses pencucian asam dengan menggunakan larutan asam sulfat sebelum
dilakukan proses bleaching menggunakan hidrogen peroksida .
Rumusan Masalah
Penggunaan hidrogen peroksida sebagai bleaching agent kurang maksimal di sebabkan adanya
ion logam yang ada di dalam pulp. Oleh sebab itu sebelum dilakukan proses bleaching
menggunakan hidrogen peroksida sebaiknya dilakukan perlakuan awal terlebih dahulu.
Penggunaan asam sulfat pada pencucian pulp dimaksudkan untuk menghilangkan ion logam
pada pulp. Sehingga penggunaan hidrogen perokisida pada proses pemutihan pulp akan
memperoleh hasil yang maksimal.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mencari pH optimum dengan asam sulfat pada proses pemutihan
pulp menggunakan hidrogen peroksida, dengan tujuan pelepasan ion logam sehingga
kemampuan bleaching menggunakan hidrogen peroksida akan meningkat.
Kesimpulan
1.
2.
Proses pencucian asam dengan H2SO4 mampu menghilangkan ion logam pada serat
pulp, Semakin asam larutan H2SO4 maka ion yang terambil dari serat pulp akan semakin
banyak. Dari analisis kadar ion logam hasil yang terbaik didapatkan pada larutan H2SO4 pH
2: Fe = 9,33 ppm, Mn = 3,0382 ppm, Cu =0,8027 ppm.
Adanya proses bleaching maka terjadi penurunan bliangan Kappa dari 6,92 sebelum
pulp di bleaching menjadi 4.40 sampai 5.40 setelah pulp dilakukan proses bleaching. Proses
pencucian asam dengan larutan H2SO4 mempengaruhi kecerahan pada pulp, semakin asam
maka semakin rendah bilangan Kappa. Hasil terbaik didapatkan dari analisis bilangan Kappa
pada larutan H2SO4 pH 2 yaitu: 4,34
Saran
Salah satu kelemahan proses pencucian asam yaitu karena asam mengkonsumsi
selulosa, akibatnya kekuatan dan katahanan kertas akan berkurang. Untuk itu perlu dilakukan
pengamatan terhadap pengaruh asam terhadap kekuatan kertas. Salah satu untuk menganalisis
kekuatan pulp dengan mengukur viskositas pada suhu tertentu.