BAB 3
BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1. Alat-alat yang digunakan
a. Blending Mill
Parrel Bridgeshanghai b.
Lab Mill Speed Reducer
c. Wallace Punch
Speed Reducer d.
Plastimeter Wallace
e. Mooney Viskosimeter
Sondas SPRI England f.
Cawan Platina -
g. Stopwatch
Citizen h.
Pembakar listrik Karl Kolb
i. Oven
Salvis Gallenkamp j.
Muffle Furnace Barnstead Thermolyne
k. Desikator
- l.
Neraca analitik Mettler AE 160
m. Termometer
- n.
Creper Guthrie
o. Pengaduk kaca
-
3.2. Bahan-bahan yang digunakan
a. Lateks
Pusat Penelitian Sei Putih b.
Cangkang Kelapa Sawit Perkebunan Kelapa Sawit
c. Alumium foil
d. Kertas sigaret
e. Asam Asetat
p.a. Merck
Universitas Sumatera Utara
3.3. Metode Penelitian 3.3.1. Parameter Penelitian
Dalam parameter ini, parameter yang diukur adalah sifat fisika Plastisitas awal, Plastisitas Retensi Indeks, Viskositas Mooney dan kadar abu dengan perbandingan
lateks dan arang cangkang kelapa sawit adalah ; 500 : 18 ; 500 : 19 ; 500 : 20 ; 500 : 21 ; 500 : 22 dan sebagai kontrol pembanding yang digunakan adalah 500 : 0, sebagai
bahan penggumpal yang digunakan adalah asam asetat.
3.3.2. Rancangan Penelitian
Dalam penelitian ini menggunakan desain eksperimen faktorial 5 x 4 model tetap dimana lima adalah koagulum yang digunakan dan empat adalah uji karet dengan
perbandingan 500 : 18 ; 500 : 19 ; 500 : 20 ; 500 : 21 ; dan 500 : 22.
3.4. Prosedur Kerja 3.4.1. Pembuatan Arang Cangkang Kelapa Sawit
1. Sebanyak 500 gram cangkang kelapa sawit dibersihkan, dijemur dibawah
sinar matahari. 2.
Diovenkan selama 3 jam pada suhu 100-105 C, lalu didinginkan dalam
desikator. 3.
Setelah didinginkan, cangkang kelapa sawit yang sudah duhancurkan dimasukkan kedalam cawan porselin dan ditutup dengan aluminium foil.
4. Kemudian dimasukkan kedalam tanur pada suhu 500
C selama 4 jam, lalu didinginkan dalam desikator.
5. Lalu dipisahkan abu dari cangkang kelapa sawit, kemudian arang cangkang
kelapa sawit dihaluskan dan diayak dengan ayakan 80 mesh.
3.4.2. Asam Asetat Sebagai Bahan Penggumpal Lateks tanpa Bahan Pengisi Arang Cangkang Kelapa Sawit
1. Disediakan lateks kebun sebanyak 500 ml
Universitas Sumatera Utara
2. Kemudian lateks tersebut disaring dengan saringan 40 mesh untuk
menghilangkan kotoran-kotoran yang terikat pada waktu penyadapan 3.
Lateks dimasukkan ke dalam mangkok penggumpal dan ditambahkan asam asetat 10 ml konsentrasi 2.5
4. Koagulum karet yang terbentuk ditambahkan air secukupnya untuk
menutupi permukaan koagulum karet, dan dibiarkan selama satu malam. 5.
Selanjutnya koagulum digiling dengan alat penggiling creper sebanyak sembilan kali gilingan dan dikeringkan pada suhu kamar.
6. Setelah itu koagulum karet yang sudah kering digiling dengan alat lab mill
sebanyak enam kali. 7.
Karet kering yang dihasilkan diuji mutu karetnya yaitu Plastisitas awal, Plastisitas Retensi Indeks, Viskositas Mooney dan kadar abu sesuai dengan
ketentuan SIR Standar Indonesia Rubber.
3.4.3. Asam Asetat Sebagai Bahan Penggumpal Lateks dengan Bahan Pengisi Arang Cangkang Kelapa Sawit
1. Disediakan lateks kebun sebanyak 2,5 liter
2. Kemudian lateks tersebut disaring dengan saringan 40 mesh untuk
menghilangkan kotoran-kotoran yang terikat pada waktu penyadapan 3.
Masing-masing 500 ml lateks dimasukkan ke dalam 5 mangkok penggumpal 4.
Ditambahkan 10 ml asam asetat kemasing-masing mangkok penggumpal dan sekaligus dilakukan penambahan bahan pengisi arang cangkang kelapa sawit
kedalam 5 mangkok penggumpal dengan variasi 500 : 18g ; 500 : 19g ; 500 : 20g ; 500 : 21g ; 500 : 22g
5. Masing-masing koagulum karet yang terbentuk ditambahkan air secukupnya
untuk menutupi permukaan koagulum karet, dan dibiarkan selama 1 malam. 6.
Selanjutnya masing-masing koagulum digiling dengan alat penggiling creper sebanyak sembilan kali gilingan dan dikeringkan pada suhu kamar.
Universitas Sumatera Utara
7. Setelah itu masing-masing koagulum karet yang sudah kering digiling dengan
alat lab mill sebanyak enam kali. 8.
Karet kering yang dihasilkan diuji mutu karetnya yaitu Plastisitas awal, Plastisitas Retensi Indeks, Viskositas Mooney dan kadar abu sesuai dengan
ketentuan SIR Standar Indonesia Rubber.
3.5. Pengujian Mutu Karet 3.5.1. Penetapan nilai Plastisitas Awal Po dan Plastisitas Retensi Indeks PRI
1. Ditimbang sekitar 25 gram lateks yang sudah dikeringkan, lalu digiling dengan
gilingan laboratorium sebanyak tiga kali dengan ketebalan antara 1,6 - 1,8 mm.
2. Lembaran karet tersebut dilipat dua, ditekan perlahan-lahan dengan telapak
tangan sehingga mempunyai ketebalan 3,3 – 3,6 mm. 3.
Kemudian lembaran karet tersebut dipotong dengan alat Wallace punch sebanyak enam buah potongan uji dengan diameter 13 mm, seperti gambar
dibawah ini :
4. Untuk pengukuran plastisitas awal diambil potongan uji 1, sedangkan
potongan uji 2 untuk pengukuran plastisitas setelah pengusangan. Potongan uji harus mempunyai ketebalan antara 3,2 – 3,6 mm ketelitian 0,01 mm
dengan garis tengah ± 1,3 mm. 5.
Diletakkan potongan uji 2 untuk pengukuran plastisitas setelah pengusangan diatas baki dan dimasukkan kedalam oven pada suhu 140
C selama 30 menit, kemudian dikeluarkan dan didinginkan sampai suhu kamar.
6. Sementara potongan uji 1 sebanyak tiga buah diletakkan satu persatu diantara
dua lembar kertas sigaret yang berukuran 35 mm x 45 mm selanjutnya
1 2
1
1 2
2
Universitas Sumatera Utara
diletakkan diatas piringan plastisimeter, lalu piringan plastisimeter tersebut ditutup.
7. Setelah ketukan pertama piringan bawah plastisimeter akan bergerak keatas
selama 15 detik dan menekan piringan atas. 8.
Dilanjutkan sampai ketukan berakhir yang ditandai dengan angka jarum mikrometer berhenti bergerak pada nilai plastisitas karet.
9. Sedangkan potongan uji 2 setelah pengusangan tadi diukur dengan cara yang
sama. 10.
Tiga potongan uji dari setiap contoh diambil angka rata-ratanya dan dibulatkan. Nilai plastisitas Retensi Indeks PRI dinyatakan dalam persen
dengan rumus sebagai berikut :
Dimana : Pa = Plastisitas setelah pengusangan Po = Plastisitas sebelum pengusangan
3.5.2. Penetapan Viskositas Mooney
1. Sebelum pengukuran dilakukan, alat viskosimeter terlabih dahulu dipanaskan
selama 1 jam 2.
Masing-masing lembaran contoh karet diambil 2 buah potongan uji dengan menggunakan alat Wallace punch sehingga ukuran diameternya sama dengan
ukuran diameter rotor. 3.
Ditusukkan rotor ke contoh karet pertama yang telah diberi lubang dengan gunting.
4. Contoh kedua diletakkan tepat diatas rotor, lalu dimasukkan bersama-sama ke
stator bawah. 5.
Ditutup stator atas dan setelah tertutup stopwatch dihidupkan.
Universitas Sumatera Utara
6. Setelah tepat satu menit, dijalankan rotor.
7. Setiap setengah menit dilihat nilai viskositas pada alat penunjuk.
8. Angka yang ditunjukkan jarum mikrometer setelah menit keempat adalah nilai
viskositas karet. 9.
Perhitungan Viskositas Moneey
Dimana : M = Pembacaan nilai viskositas setelah 4 menit L = Besar rotor yang digunakan
I = 1 menit waktu pemanasan 4 = Waktu 4 menit lamanya pengujian
100 C = Suhu pengujian
3.5.3. Penetapan Kadar Abu
1. Ditimbang masing-masing 5 gram contoh karet yang telah diseragamkan
lalu dipotong-potong. 2.
Selanjutnya dimasukkan ke dalam cawan platina yang telah dikeringkan dan telah diketahui bobotnya.
3. Masing-masing cawan yang berisi karet kemudian dipindahkan di atas
pembakaran bunsen gas sampai tidak keluar asap. 4.
Lalu pemijaran diteruskan di dalam muffle purnace pada suhu 550 C
selama dua jam sampai tidak berjelaga lagi. 5.
Dibandingkan cawan yang berisi abu di dalam desikator sampai suhu kamar selama 30 menit.
6. Kemudian ditimbang dengan ketelitian 0,1 mg.
ML 1 + 4’ x 100 C
Universitas Sumatera Utara
Kadar Abu dinyatakan dalam persen, dengan rumus sebagai berikut :
Dimana : A = Berat cawan platina + abu
B = Berat cawan platina C = Berat potongan uji
3.6. Analisa Data
Data diperoleh dengan metode analisa varians ANAVA dengan tingkat segnifikasi 5 untuk menolak dan menerima hipotesa yang diajukan. Yang dapat dilihat pada
lampiran.
3.6.1. Analisa Varians a. Analisa Jumlah Kuadrat JK Utama
1. Faktor Koreksi FK
FK = Rn
Tvk
2
…................................................. Pers. 3.1 2.
Faktor Kuadrat JK
total
= T Y
ijk 2
– FK …………. Pers. 3.2 3.
Jumlah Kuadrat Perlakuan JK
perlakuan
JK
perlakuan
=
n TK
2
- FK ……………………… Pers. 3.3 4.
Jumlah Kuadrat Galat JK
galat
JK
galat
= JK
total
- JK
perlakuan
…… Pers. 3.4
Universitas Sumatera Utara
b. Analisa Jumlah Kuadrat JK Faktorial
1. Derajat Bebas
v
perlakuan
= n – 1………………... Pers. 3.5 v
galat
= r n – 1 ……………….. Pers. 3.6 2.
Kuadrat Tengah a.
Kuadrat Tengah Perlakuan KT
p
KT
p
=
p
v JKp
…………………………………. Pers. 3.7 b.
Kuadrat Tengah Galat KT
g
KT
g
=
g g
v JK
………………………………… Pers. 3.8 3.
F
hitung
F
hitung
=
g p
KT KT
……………………………… Pers. 3.9
3.6.2 Uji Hipotesa
Hipotesa-hipotesa yang di uji dalam penelitian ini adalah : 1.
Hipotesa Nol H H
1
: Ai = 0 ; i = 1,2,….,a Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti
tidak ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran Plastisitas awal Po.
H
2
: Ai = 0 ; i = 1,2,….,a Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti
tidak ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran Plastisitas Retensi Indeks PRI.
Universitas Sumatera Utara
H
3
: Ai = 0 ; i = 1,2,….,a Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti
tidak ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran Viskositas Mooney VM.
H
4
: Ai = 0 ; i = 1,2,….,a Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti
tidak ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran Kadar Abu.
2. Hipotesa Alternatif Ha
H
A 1
: Ai ≠ 0 ; i = 1,2,…,a
Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran
Plastisitas awal. H
A 2
: Ai ≠ 0 ; i = 1,2,…,a
Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran
Plastisitas Retensi Indeks PRI. H
A 3
: Ai ≠ 0 ; i = 1,2,…,a
Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran
Viskositas Mooney VM. H
A 4
: Ai ≠ 0 ; i = 1,2,…,a
Dimana i adalah taraf konsentrasi dari arang cangkang kelapa sawit, berarti ada pengaruh konsentrasi arang cangkang kelapa sawit terhadap pengukuran
Kadar Abu.
Universitas Sumatera Utara
Cara Pengujian :
H
1
dipakai statistik F
1
Dengan daerah kritis pengujian ditentukan oleh Fa-1,an-1
Kriteria Pengujian :
Pada taraf signifikasi α = 0,05 pada daerah kritis pengujian berlaku : H
1
; H
2
; H
3
; H
4
; diterima bila F
hitung
F
tabel
H
A 1
; H
A 2
; H
A 3
; H
A 4
; diterima bila F
hitung
F
tabel
Universitas Sumatera Utara
3.7. Skema Pengambilan Data 3.7.1. Pembuatan Arang Cangkang Kelapa Sawit
Dibersihkan Dihancurkan menjadi ukuran
yang lebih kecil Dikeringkan selama 3 jam.
Dimasukkan kedalam drum Dibakar selama 4 jam
pada suhu 105 C
Dipisahkan
Dihaluskan Diayak dengan ayakan 80 mesh
500 gram Cangkang kelapa sawit
Cangkang kelapa sawit kering
Arang cangkang kelapa sawit
Hasil Abu
Universitas Sumatera Utara
3.7.2. Asam Asetat Sebagai Bahan Penggumpal Lateks
Disaring dengan saringan 40 mesh
Dimasukkan dalam mangkok penggumpal Ditambahkan masing-masing 10 ml
asam asetat
Lateks diaduk dan dibiarkan 1 malam
Lateks digiling dengan alat penggiling creper sebanyak 9 kali
Karet dikeringkan selama 1 minggu
Karet yang sudah kering digiling dengan alat lab mill sebanyak 6 kali
Pengujian mutu karet Lateks yang telah disaring
500 ml liter lateks
Koagulum
Krep
Karet kering
Karet giling
Plastisitas Retensi Indeks PRI
Viskositas Mooney
Kadar Abu 500 ml lateks
Plastisitas Awal Po
Universitas Sumatera Utara
3.7.3. Asam Asetat Sebagai Bahan Penggumpal Lateks dengan Bahan Pengisi Arang Cangkang Kelapa Sawit
Disaring dengan saringan 40 mesh
Dimasukkan masing-masing dalam 5 buah mangkok penggumpal
Ditambahkan masing-masing 10 ml asam asetat
Ditambahkan 18g, 19g, 20g, 21g dan 22g arang cangkang kelapa sawit dengan
ukuran 80 mesh
Lateks diaduk dan dibiarkan 1 malam
Lateks digiling dengan alat penggiling creper sebanyak 9 kali
Karet dikeringkan selama 1 minggu
Karet yang sudah kering digiling dengan alat lab mill sebanyak 6 kali
Pengujian mutu karet Lateks yang telah disaring
500 ml liter lateks
Koagulum
Krep
Karet kering
Karet giling
Plastisitas Retensi Indeks PRI
Viskositas Mooney
Kadar Abu 2,5 liter lateks
Plastisitas Awal Po
Universitas Sumatera Utara
3.8. Pengujian Mutu 3.8.1. Penetapan Plastisitas Awal Po dan Plastisitas Retensi Indeks PRI
Digiling dengan alat blanding mill sebanyak tiga kali
Dipotong dengan alat wallace punch sebanyak 6 buah potongan uji
Diletakkan satu persatu di antara Diletakkan di atas baki
dua kertas sigaret Dimasukkan dalam oven
pada suhu 140 C selama
Lalu diletakkan di atas piringan 30 menit
plastimeter, kemudian ditutup Diletakkan satu persatu di
anatara dua kertas sigaret Setelah ketukan pertama piringan
Diletakkan di atas bawah plastimeter akan bergerak
piringan plastimeter lalu ke atas
ditutup Setelah ketukan pertama
Setelah ketukan kedua jarum piringan bawah bergerak
mikrometer akan berhenti ke atas
Setelah ketukan kedua jarum mikrometer
berhenti
Nilai Plastisitas Awal
3 buah potongan uji 3 buah potongan uji
Lembaran karet 25 gram karet kering
Nilai Plastisitas Retensi Indeks
Universitas Sumatera Utara
3.8.2. Penetapan Viskositas Mooney Karet
Dipotong dengan alat Wallace punch sebanyak 2 lembar berbentuk lingkaran
Sebelum pengukuran, alat viskosimeter terlebih dahulu dipanaskan
selama 1 jam Contoh 1 dimasukkan kedalam rotor
Contoh 2 diletakkan diatas rotor lalu dimasukkan bersama-sama ke stator
bawah
Lalu stator ditutup dan stopwatch dihidupkan
Angka yang ditunjukkan oleh jarum mikrometer setelah menit ke empat
adalah nilai viskositas karet 30 gram karet kering
Nilai Viskositas Mooney
Universitas Sumatera Utara
3.8.3. Penetapan Kadar Abu Karet
Dipotong-potong dan dimasukkan dalam cawan platina yang telah dikeringkan dan
ditimbang sebelumnya Lalu dipijarkan dengan menggunakan
api bunsen sampai asap hilang Pemijaran diteruskan di dalam
muffle furnace pada suhu 550 C selama 2
jam sampai tidak berjelaga lagi Cawan platina didinginkan dalam
desikator sampai suhu kamar kemudian ditimbang untuk menentukan kadar abu
10 gram karet
Kadar Abu
Universitas Sumatera Utara
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap pengaruh penambahan berat arang cangkang kelapa sawit dengan penggumpal asam asetat terhadap mutu karet yang
diperoleh nilai Plastisitas awal Po dan nilai Plastisitas Retensi Indeks PRI yang ditunjukkan pada lampiran, dan untuk hasil penelitian yang dilakukan terhadap
pengaruh penambahan berat arang cangkang kelapa sawit dengan penggumpal asam asetat terhadap mutu karet yang diperoleh nilai Viskositas Mooney Vm yang
ditunjukkan pada lampiran. Sedangkan untuk hasil penelitian yang dilakukan terhadap pengaruh penambahan berat arang cangkang kelapa sawit dengan penggumpal asam
asetat terhadapmutu karet yang diperoleh nilai Kadar Abu yang ditunjukkan pada
lampiran. Dengan semakin beratnya arang cangkang kelapa sawit yang ditambahkan
memberi pengaruh menurunkan nilai plastisitas retensi indeks dan menaikkan nilai plastisitas awal, nilai viskositas mooney dan kadar abu. Dari hasil penelitian ini juga
diperoleh bahwa mutu karet yang dihasilkan dengan penambahan arang cangkang kelapa sawit lebih mendekati pada Standar Indonesia Rubber SIR 20.
Perbandingan nilai rata-rata pengujian mutu karet dengan bahan pengisi arang cangkang kelapa sawit terhadap nilai Plastisitas Awal, Plastisitas Retensi Indeks,
Viskositas Mooney dan Kadar abu dapat dilihat pada tabel 4.1.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1. Perbandingan nilai rata-rata Plastisitas Awal, Plastisitas Retensi Indeks, Viskositas Mooney dan Kadar abu
Arang Cangkang Kelapa Sawit
Pengujian Mutu Plastisitas
Awal Plastisitas
Retensi Indeks Viskositas
Mooney Kadar abu
0 gram 50
91 71,5
0,225 18 gram
52 72,11
72,5 0,755
19 gram 53,5
70,36 73
0,765 20 gram
54 69,70
73 0,83
21 gram 54,5
68,82 73,5
0,86 22 gram
54,5 68,51
75,5 1,011
4.2. Pembahasan 4.2.1. Pengaruh variasi berat arang cangkang kelapa sawit terhadap nilai
Kategori