Pada Gambar 5, selama berlangsungnya proses pemasakan dalam digester yang berisi larutan soda api NaOH, polimer lignin akan terdegradasi
dan kemudian larut dalam larutan pemasak. Larutnya lignin ini disebabkan oleh terjadinya transfer ion hidrogen dari gugus hidroksil pada lignin ke ion
hidroksil Gilligan, 1974. Menurut Murdiyatmo dalam Darnoko et al. 1995, mengatakan bahwa alkali NaOH selain dapat melarutkan lignin juga dapat
melarutkan hemiselulosa.
Gambar 5. Reaksi lignin dengan gugus hidroksil dari NaOH pada proses delignifikasi
Menurut penelitian Rostika et al. 1994, penggunaan pelarut alkohol dengan katalis NaOH mampu meningkatkan rendemen pemasakan,
menurunkan bilangan kappa serta efesiensi waktu dan energi pemasakan. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh pelarutan lignin yang cepat dan retensi
karbohidrat yang tinggi.
D. ISOLASI LIGNIN
Lignin dapat diisolasi dari kayu bebas ekstraktif sebagai sisa yang tidak larut setelah penghilangan polisakarida dengan hidrolisis. Secara alternatif,
lignin dapat dihidrolisis dan diekstraksi dari kayu atau diubah menjadi turunan yang larut. Menurut Achmadi 1990, sifat-sifat lignin yang disebabkan oleh
struktur molekul dan letaknya dalam dinding sel menyebabkan isolasi lignin dalam bentuk tak berubah, belum dapat dilakukan. Semua metode isolasi
menunjukkan kekurangan, baik secara mendasar mengubah struktur lignin asli maupun melepaskan bagian lignin yang nisbi tak berubah. Metode isolasi
lignin terbagi dalam dua kelompok, yaitu: •
Metode yang menghasilkan lignin sebagai sisa residu. •
Metode yang melarutkan lignin, baik dengan ekstraksi pelarut atau membentuk turunan yang larut.
OH CH
3
O C
OH O
CH
3
O C
H
2
O +
+ C C
C C
Metode isolasi yang pertama sering dinamakan lignin asam lignin Klason yang diperoleh setelah penghilangan polisakarida dari kayu yang
diekstraksi bebas damar dengan hidrolisis H
2
SO
4
68-78 biasanya 72. Asam-asam lain seperti HCl dapat digunakan juga untuk hidrolisis, tetapi
metodenya mempunyai kekurangan yang serius, yaitu struktur lignin berubah secara intensif selama hidrolisis. Semua pemisahan lignin dengan metode asam
ini selalu mengakibatkan kondensasi lignin dan masuknya unsur S atau Cl. Polisakarida dapat dihilangkan dengan enzim-enzim dari bubuk kayu
yang digiling halus. Metodanya lebih rumit, tetapi lignin enzim selulotik CEL yang dihasilkan pada dasarnya tetap mempertahankan struktur aslinya tanpa
perubahan. Lignin juga dapat dihidrolisis dengan dioksana yang mengandung air dan asam klorida tetapi terjadi perubahan struktur yang cukup besar
Sjostrom, 1995. Berbagai teknik isolasi telah dipelajari, tetapi pada prinsipnya sama
yaitu diawali dengan proses pengendapan padatan. Menurut Sjostrom 1995, isolasi lignin dibedakan pada tiga metode yaitu isolasi dengan pengasaman
yang menggunakan pereaksi anorganik seperti H
2
SO
4
pekat atau HCl pekat, isolasi dengan metode Cellulolytic Enzyme Lignins CEL, dan Milled Wood
Lignin MWL. Isolasi lignin pada berbagai serat umumnya tidak menghasilkan lignin
murni karena di dalam kandungan lignin masih terdapat lignoselulosa lainnya seperti hemiselulosa. Adanya unit kompleks dari ikatan lignin dengan
hemiselulosa menyebabkan isolasi lignin mengalami kesulitan untuk mendapatkan rendemen lignin murni. Menurut Rostika et al. 2002, untuk
mendapatkan lignin yang murni dan kandungan zat anorganik yang lebih sedikit diperlukan kondisi optimum pada saat pengasaman dan pemisahan
lignin. Kurang lebih setengah dari bahan organik yang terdapat di dalam
larutan sisa pemasak pulp kertas adalah lignin dan sisanya terdiri dari asam karboksilik yang terbentuk sebagai hasil degradasi karbohidrat kayu. Beberapa
cara untuk memisahkan lignin dari bahan baku digunakan pereaksi anorganik yaitu H
2
SO
4
pekat dan HCl pekat dengan tujuan untuk mendestruksi
karbohidrat Sugesty, 1991. Menurut Setiawan 2001, isolasi lignin merupakan tahap pemisahan lignin. Proses pemisahan dapat dilakukan dengan
beberapa metode seperti pengasaman dan presipitasi dengan gas buang atau CO
2
, pengasaman dan presipitasi dengan limbah asam, ultrafiltrasi, penukaran ion, elektrodialisa, koagulasi dengan bahan kimia dan flokulasi dengan
pemanasan. Menurut Sjostrom 1995, isolasi yang dilakukan pada pH rendah akan
dihasilkan rendemen yang lebih tinggi, karena reaksi polimerisasi yang terjadi pada pH yang lebih rendah berlangsung lebih sempurna sehingga semakin
banyak unit penyusun lignin yang semula larut mengalami polimerisasi lagi dan membentuk polimer lignin. Reaksi kondensasi akan meningkat dengan
meningkatnya keasaman. Proses isolasi dengan metode pengasaman banyak digunakan untuk
mendapatkan lignin dengan kemurnian tinggi. Urutan prosesnya adalah sebagai berikut :
• Pengendapan lignin dengan asam sulfat.
• Pelarutan endapan lignin dengan menggunakan NaOH.
• Pengendapan lagi dengan menggunakan asam sulfat.
• Pencucian dengan air.
• Pengeringan padatan lignin.
Lignin hasil isolasi dengan menggunakan H
2
SO
4
dan HCl banyak mengandung asam asetat, asam laktat, asam format dan asam-asam lainnya.
Adanya ikatan lignin-karbohidrat memungkinkan terjadinya degradasi senyawa-senyawa karbohidrat selama isolasi berlangsung seperti pentosa dan
asam-asam uronat menjadi furfural, heksosa menjadi hidroksi metal furfural dan asam format sehingga pH isolat lignin semakin rendah Kim et al., 1987.
E. KARAKTERISASI GUGUS FUNGSI
