pengembangan dengan NaOH 17,5 serta bagian hemiselulosa yang terdeteksi sebagai selulosa SNI, 1989. Kandungan -selulosa hasil penelitian
yang cukup tinggi ini, yaitu sekitar 62,46 menunjukkan bahwa di dalam TKKS komponen selulosa adalah komponen utama dan terbesar sehingga
TKKS berpotensi besar sebagai bahan dasar alternatif dalam pembuatan pulp dan kertas. Begitu pula dengan kandungan abu yang cukup tinggi 7,12 di
dalam TKKS menunjukkan banyaknya kandungan bahan anorganik lainnya selain selulosa, hemiselulosa dan lignin. Menurut Irawadi 1991, tandan
kosong kelapa sawit, seperti pada kayu ataupun tanaman lainnya, selain mengandung unsur kimiawi selulosa, lignin dan hemiselulosa, juga terdapat
lemak 5,35 dan protein 4,45. Analisa kadar sari menunjukkan banyaknya sari atau zat ekstraktif
yaitu zat yang tidak termasuk dalam komponen dinding sel, fraksi ekstraktif ini umumnya berkisar antara 3-10 dari zat kayu dimana meliputi karbohidrat
berat molekul rendah, terpena, asam aromatik dan asam alifatik, alkohol, tanin, protein serta alkaloid Janes, 1969 dalam Judoamidjojo et al., 1989.
Tingginya kadar sari 7,25 di dalam TKKS ini diduga disebabkan oleh masih banyaknya kandungan minyak dan komponen ekstraktif lainnya dalam
TKKS. Kadar sari yang cukup tinggi ini, akan menyebabkan bertambahnya konsumsi bahan kimia pemasak selama proses pemasakan delignifikasi dan
menghambat pembukaan noktah serat sehingga mengurangi penetrasi larutan pemasak ke dalam serpih serta lignin tidak larut dalam larutan pemasak.
B. DELIGNIFIKASI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT TKKS
Delignifikasi lignoselulosa memiliki banyak hambatan yang disebabkan adanya struktur kristalin selulosa yang bersifat sangat rigid kaku
dan adanya asosiasi yang kuat antara selulosa dan molekul lignin serta hemiselulosa. Oleh karena itu diperlukan perlakuan pendahuluan untuk
mengurangi hambatan tersebut. Perlakuan pendahuluan yang dilakukan pada penelitian ini berdasar pada penelitian Sun et al. 1999, yaitu perlakuan fisik
dengan cara pemotongan dan penggilingan bahan baku serat TKKS menjadi berukuran 0,710 – 0,500 mm. Perlakuan pendahuluan tersebut dilakukan untuk
memperkecil ukuran bahan dan memperluas permukaan bahan sehingga penetrasi larutan pemasak kedalam serpih lebih cepat. Selain itu, perlakuan
pengecilan ukuran diduga akan menyebabkan terputusnya rantai polimer yang panjang menjadi rantai polimer yang lebih pendek sehingga meningkatkan
daerah amorf selulosa dengan lignin, dan lignin dapat dengan mudah dipisahkan dari ikatan rigid selulosa. Gambar 7 menunjukkan serat TKKS
yang digunakan sebagai bahan baku pada penelitian ini dan Gambar 8 menunjukkan serat TKKS hasil perlakuan fisika menjadi bentuk serpih-serpih
TKKS.
Gambar 6. Serat tandan kosong kelapa sawit TKKS
Gambar 7. Serpih tandan kosong kelapa sawit ukuran 0,710 – 0,500 mm
Metoda delignifikasi yang digunakan pada penelitian ini adalah proses pulping organosolv. Sebelum dilakukan proses delignifikasi, serpih TKKS
dihilangkan terlebih dahulu ekstraktifnya dengan cara ekstraksi menggunakan larutan benzen-etanol 2:1, vv. Hal ini dilakukan untuk mempercepat proses
penetrasi larutan pemasak ke dalam serpih TKKS dan untuk mencegah pembentukkan hasil-hasil kondensasi dengan lignin selama proses isolasi.
Pada penelitian ini, delignifikasi proses organosolv delignifikasi tahap I ditambahkan katalis basa yaitu dengan cara penambahan NaOH pada
berbagai konsentrasi ke dalam larutan pemasak. Pemilihan penggunaan basa NaOH pada larutan pemasak ini, dikarenakan sama halnya dengan proses
pulping soda. Sebagaimana dikatakan oleh Casey 1952, proses soda merupakan proses kimia alkalis yang berpotensi untuk dikembangkan dalam
pembuatan pulp bahan baku non kayu. Tandan kosong kelapa sawit TTKS yang digunakan sebagai bahan baku dalam delignifikasi ini merupakan bahan
non kayu. Selain itu, pemilihan penggunaan katalis basa ini didasarkan pada penelitian terdahulu oleh Rofiah 1993 yang menyatakan bahwa rendemen
pulp proses organosolv katalis basa 78,69 lebih besar daripada proses organosolv katalis asam 47,35. Hal tersebut dikarenakan pada proses
organosolv katalis asam, komponen non lignin banyak terdegradasi akibat kondisi asam dan terjadinya kondensasi asam di dalam pulp akan
menyebabkan lignin menempel kembali pada permukaan serat sehingga bobot molekul lignin bertambah besar dan lignin tidak larut dalam larutan pemasak.
Delignifikasi TKKS tahap I menghasilkan serpih TKKS yang lunak pulp TKKS dan lindi hitam black liquor sebagai sisa larutan pemasak dan
lindi hitam hasil pencucian pulp TKKS. Pada penelitian ini pulp TKKS didelignifikasi kembali delignifikasi tahap II, hal tersebut bertujuan untuk
mengisolasi lignin yang masih terkandung pada serpih TKKS, karena pada saat delignifikasi tahap I masih banyak lignin yang tidak terlarut dalam larutan
pemasak dan menempel kembali pada serpih TKKS. Pada proses delignifikas tahap II ini menggunakan larutan NaOH 10 pada suhu 20°C selama 16 jam
Sun et al., 1999, kemudian lindi hitam yang dihasilkan dilakukan pengasaman sama halnya pada pengasaman lindi hitam delignifikasi tahap I.
Karakteristik lindi hitam TKKS delignifikasi tahap I dan II yang dihasilkan pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4, Gambar 9 dan Gambar 10.
Tabel 4. Karakteristik lindi hitam tahap delignifikasi I dan II pada berbagai konsentrasi penambahan NaOH
Karakteristik NaOH
0 NaOH 5 NaOH
10 NaOH 15
pH lindi hitam tahap I 4,45
5,2 10,4
10,7 Padatan total tahap I
2,65 4,93
5,46 5,76
Warna lindi hitam tahap I Coklat
kehitaman Coklat
kehitaman Hitam
Hitam pH lindi hitam tahap II
13,53 13,60 13,63 13,55
Padatan total
tahap II
2,11 11,19 11,40
13,23 Warna lindi hitam tahap II
Coklat kehitaman
Coklat kehitaman
Coklat kehitaman
Coklat kehitaman
Gambar 9. Lindi hitam black liquor TKKS delignifikasi tahap I
Gambar 10. Lindi hitam black liquor TKKS delignifikasi tahap II
pH lindi hitam tahap I ada yang bersifat asam dan bersifat basa, hal tersebut dipengaruhi oleh konsentrasi penambahan katalis basa NaOH
kedalam larutan pemasak, sehingga semakin banyak katalis basa NaOH yang ditambahkan pada larutan pemasak akan menyebabkan semakin banyak ion
OH¯ yang ada dalam larutan pemasak sehingga pH lindi hitam tahap I semakin basa. pH lindi hitam delignifikasi tahap II umumnya basa pH=13,
hal tersebut dikarenakan pelarut yang digunakan sama pada semua perlakuan untuk melarutkan pulp TKKS yaitu larutan NaOH 10.
Padatan total di dalam lindi hitam menunjukkan banyaknya kandungan senyawa organik dan senyawa anorganik yang terlarut di dalam lindi hitam
Damat, 1989. Semakin tinggi kadar padatan total suatu lindi hitam maka semakin tinggi pula zat organik dan anorganik yang terkandung di dalam lindi
hitam. Senyawa organik dan senyawa anorganik tersebut antara lain berupa zat ekstraktif, hemiselulosa dan lignin yang terdegradasi serta selulosa dengan
bobot molekul rendah. Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan bahwa seiring dengan semakin tinggi konsentrasi NaOH yang ditambahkan sebagai katalis
kedalam larutan pemasak maka semakin tinggi kadar padatan totalnya. Kadar padatan total tertinggi dimiliki oleh lindi hitam tahap I dengan penambahan
katalis NaOH 15 yaitu sekitar 5,76, sedangkan kadar padatan total tertinggi pada delignifikasi tahap II yaitu lindi hitam dengan penambahan
katalis NaOH 15 yaitu sekitar 13,23. Kadar padatan total tinggi seperti halnya pada kadar padatan total
delignifikasi tahap II, tidak selalu menunjukkan bahwa kandungan terbesar didalam lindi hitam tersebut adalah lignin, tetapi mungkin komponen non
lignin lainnya seperti selulosa yang terdegradasi, senyawa anorganik ataupun pelarutan hemiselulosa yang berlebihan. Hal tersebut diduga karena semakin
tinggi konsentrasi NaOH yang ditambahkan kedalam larutan pemasak, maka ion OH¯ banyak dikonsumsi oleh gugus asetil dari serpih kayu selama
pemasakan, sehingga ion OH¯ tidak hanya melarutkan lignin tetapi melarutan komponen non lignin lainnya.
Selain itu, jika pH lindi hitam bersifat asam maka lignin yang telah terdegradasi selama pemasakan akan mengalami kondensasi sehingga lignin
akan menempel melapisi kembali pada permukaan serpih-serpih TKKS pulp yang dihasilkan dan mengakibatkan kadar padatan total lindi hitam kecil
karena tidak banyak zat organik yang terlarut. Menurut Schroeter 1991, pada susanan asam reaksi kondensasi lignin dapat secara langsung terjadi dalam
proses delignifikasi. Lindi hitam yang dihasilkan pada penelitian ini berbau menyengat, hal
tersebut diduga karena masih banyaknya etanol di dalam lindi hitam. Selain itu menurut Gilligan 1974, bau tidak sedap pada lindi hitam dapat disebabkan
oleh senyawa kimia seperti metil merkaptan, dimetil sulfida dan dimetil disulfida; terdegradasinya asam lemak menjadi asam-asam lemak berantai
pendek seperti asam butirat, senyawa hasil degradasi karbohidrat, serta terbentuknya asam format dan asam asetat.
Warna lindi hitam tahap I dan II pada masing-masing penambahan katalis berbeda. Warna lindi hitam pada penelitian ini umumnya coklat
kehitaman, hal tersebut dapat disebabkan adanya bahan-bahan organik dan bahan anorganik yang terbentuk selama berlangsungnya pemasakan bahan
baku, kemudian terlarut maupun tersuspensi dalam larutan pemasak.
C. ISOLASI LIGNIN
