Komposisi Kimia dan Bobot Molekul Lignin

10

2.2.1 Karakteristik Lignin dan Turunan Lignin

2.2.1.1 Komposisi Kimia dan Bobot Molekul Lignin

Karakterisasi kimia pertama lignin yaitu penentuan gugus metoksil, sedang karakterisasi analitik lebih lanjut adalah penentuan kandungan gugus fungsional lain meliputi gugus fenolat dan hidroksil alifatik, gugus karbonil dan karboksil, yang menunjukkan perubahan-perubahan unsur lignin yang disebabkan oleh prosedur isolasi atau perlakuan kimia. Degradasi lignin dan reaksi kondensasi dapat juga dibuktikan dengan menentukan bobot molekul rata-rata atau disebut distribusi bobot molekul Goring 1971. Nilai analitik lignin menunjukkan bahwa kandungan karbon lignin kayu daun jarum adalah 60 – 65 , pada umumnya lebih tinggi dari kayu daun lebar yaitu 56 – 60 . Hal ini disebabkan oleh kandungan oksigen lignin kayu daun lebar yang lebih tinggi, yang disebabkan oleh kandungan metoksil yang lebih tinggi yaitu 18 – 22 bila dibandingkan dengan kandungan metoksil pada kayu daun jarum yaitu berkisar antara 12 – 16 . Sedangkan sampel lignin gramineae mempunyai kandungan metoksil dengan kisaran diantara lignin kayu daun jarum dan kayu daun lebar. Lignin asam keduanya menunjukkan kandungan metoksil yang rendah, kemungkinan karena pengaruh kimia yang keras selama proses isolasi. Degradasi lignin dan reaksi kondensasi akibat prosedur isolasi atau perlakuan kimia dapat juga mempengaruhi distribusi bobot molekul rata-rata. Hal ini menyebabkan distribusi bobot molekul lignin merupakan salah satu kriteria yang dapat dipakai sebagai parameter untuk pengontrolan kualitas lignin tersebut. Bobot molekul merupakan salah satu sifat dasar suatu polimer lignin seperti sifat alir, sifat optik, sifat listrik dan sifat mekanik. Suatu polimer pada umumnya memiliki panjang rantai yang berbeda-beda sehingga pengukuran bobot molekul hanya menghasilkan bobot molekul rata-rata. Ada beberapa jenis bobot molekul rata-rata diantaranya adalah: : w M bobot molekul rata-rata berat weight –average molecular weight : n M bobot molekul rata-rata jumlah number-average molecular weight : v M bobot molekul rata-rata viskositas viscosity-average molecular weight 11 w M atau bobot molekul rata-rata berat dapat ditentukan dengan cara sedimentasi dengan ultra sentrifugal dan penghamburan cahaya oleh larutan polimer. n M atau bobot molekul rata-rata jumlah dapat ditentukan dengan cara penentuan jumlah gugus ujung kimia dan penentuan tekanan osmotik. v M atau bobot molekul rata- rata viskositas dapat ditentukan dengan beberapa cara antara lain dengan pengukuran viskositas larutan, penentuan tekanan osmotik dan penghamburan cahaya oleh larutan polimer. Hubungan bobot molekul dengan viskositas untuk polimer yang berstruktur linier maka berlaku hubungan empiris berikut ini yang dikenal dengan persamaan Mark-Houwink. [ ] a v M k = η Keterangan: [ η] : viskositas k dan a : adalah tetapan. Kedua tetapan ini tergantung pada sistem polimer, pelarut dan temperatur. v M : bobot molekul rata-rata viskositas Hubungan nilai k dengan viskositas suatu bahan polimer akan mempengaruhi viskositas larutan tersebut, dimana bahan polimer yang memiliki nilai k tinggi dalam sistem pengenceran larutan akan menghasilkan viskositas tinggi pula, dan bahan polimer yang memiliki nilai k rendah dalam sistem pengenceran larutan akan menghasilkan viskositas rendah. Nilai k suatu bahan polimer dapat ditentukan dengan cara pengukuran viskositas larutannya dan dihitung dengan menggunakan persamaan “ Fikentcher” yang ditulis secara empiris sebagai berikut: C k x10 x10 k.C 1,5 1 x10 k 75 η log 3 3 6 2 r ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + = − − − Keterangan: r η : viskositas relatif C : konsentrasi dinyatakan dalam gram per desiliter grdl, gram100 ml

2.2.1.2 Derajat Polidispersitas