Laporan Hasil Penelitian Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Eceng Gondok
Bab II – Tinjauan Pustaka
Program Studi S-1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
– UPN ”Veteran” Jatim
Diharapkan dengan kadar hemiselulosa yang cukup tinggi batang eceng gondok dapat  diolah  lebih  lanjut  untuk  menghasilkan  produk  yang  lebih    bermanfaat.  Salah
satunya dengan peleburan alkali yang menghasilkan asam oksalat.
2.2 Secara Khusus
2.2.1 Hemiselulosa
Hemiselulosa  merupakan  suatu  polisakarida  lain  yang  terdapat  dalam tanaman  dan  tergolong  senyawa  organik.  Casey  1960  menyatakan  bahwa
hemiselulosa  bersifat  non-kristalin  dan  tidak  bersifat  serat,  mudah mengembang  karena  itu  hemiselulosa  sangat  berpengaruh  terhadap
bentuknya  jalinan  antara  serat  pada  saat  pembentukan  lembaran,  lebih mudah larut dalam pelarut alkali dan lebih mudah dihidrolisis dengan asam.
Perbedaan  hemiselulosa  dengan  selulosa  yaitu  hemiselulosa  mudah larut  dalam  alkali  tapi  sukar  larut  dalam  asam,  sedang  selulosa  adalah
sebaliknya. Hemiselulosa juga bukan merupakan serat-serat panjang seperti selulosa. Hasil hidrolisis selulosa akan menghasilkan D-glukosa, sedangkan
hasil hidrolisis hemiselulosa akan menghasilkan D-xilosa dan monosakarida lainnya Winarno, 1984.
Mac  Donal  dan  Franklin  1969  menyatakan  bahwa  adanya hemiselulosa  mengurangi  waktu  dan  tenaga  yang  diperlukan  untuk
melunakkan serat selama proses mekanis dalam air. Hemiselulosa  berfungsi  sebagai  pendukung  dinding  sel  dan  berlaku
sebagai  perekat  antar  sel  tunggal  yang  terdapat  didalam  batang  pisang  dan tanaman  lainnya.  Kandungan  hemiselulosa  yang  tinggi  memberikan
kontribusi  pada  ikatan  antar  serat,  karena  hemiselulosa  bertindak  sebagai perekat dalam setiap serat tunggal. Pada saat proses pemasakan berlangsung,
hemiselulosa akan melunak, dan pada saat hemiselulosa melunak, serat yang sudah terpisah akan lebih mudah menjadi berserabut
Secara  struktural,  hemiselulosa  berhubungan  dengan  selulosa  dan mempunyai  sifat  reaksi  yang sama. Namun,  hemiselulosa lebih cepat  dapat
mengalami  reaksi  oksidasi  dan  degradasi  daripada  selulosa,  karena  rantai
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Hasil Penelitian Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Eceng Gondok
Bab II – Tinjauan Pustaka
Program Studi S-1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
– UPN ”Veteran” Jatim
molekulnya  yang  pendek  dan  bercabang.  Hemiselulosa  tidak  dapat  larut dalam air, tetapi dapat larut dalam alkali encer.
http:iepoktarina.blogspot.com
2.2.2 Asam Oksalat
Asam  oksalat ,”Ethanedioic  Acid”  merupakan  salah  satu  anggota  dari
asam  karboksilat  yang  mempunyai  rumus  molekul  C
2
H
2
O
4
tidak  berbau, higroskopis,  berwarna  putih  sampai  tidak  berwarna  dan  mempunyai  berat
molekul 90,04 grmol. Secara komersial asam oksalat dikenal dalam bentuk padatan  dihidrat  yang  mempunyai  rumus  molekul  C
2
H
2
O
4
.2H
2
O  dan  berat molekulnya 126,07 grmol.
Asam  dikarboksilat  ini  biasa  digambarkan  dengan  rumus  HOOC- COOH.  Merupakan  asam  organik  yang  relatif  kuat,  10.000  kali  lebih  kuat
daripada  asam  asetat.  Di-anionnya,  dikenal  sebagai  oksalat,  juga  agen pereduktor.
http:id.wikipedia.orgwikiAsam_oksalat Asam  oksalat  terdistribusi  secara  luas  dalam  bentuk  garam  potassium
dan  kalsium  yang  diperoleh  pada  daun,  akar  dan  rhizome  dari  berbagai macam tanaman. Asam  oksalat juga terdapat pada air kencing manusia dan
hewan  dalam  bentuk  garam  kalsium  yang  merupakan  senyawa  terbesar dalam  ginjal.  Makanan  yang  banyak  mengandung  asam  oksalat  adalah
coklat, kopi, kacang, bayam dan teh.
2.2.3 Sejarah Asam Oksalat
Asam  Oksalat  telah  dikenal  pada  abad  XVII  yang  ada  dalam  wood sorrel  oxalis  acetosella  dan  dalam  sour  dock  rumex  acetosa  sebagai
garam  potassium.  Untuk  membuktikannya,  Carl  W.  Scheele  pada  tahun 1776  melakukan  sintesa  dengan  cara  mengoksidasi  gula  glukosa  dengan
asam  sitrat.  Pada  tahun  1784  telah  dibuktikan  bahwa  asam  oksalat merupakan asam dari garam yang berasal dari jenis tanaman sorrel.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Hasil Penelitian Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Eceng Gondok
Bab II – Tinjauan Pustaka
Program Studi S-1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
– UPN ”Veteran” Jatim
Pada tahun 1829, menurut Gay Lussac asam  oksalat dapat diproduksi dengan  cara  meleburkan  serbuk  gergaji  dalam  larutan  alkali.  Pada  tahun
1856,  Dale  memproduksi  asam  oksalat  dari  serbuk  gergaji,  dan  proses  ini berkembang  dengan  bahan  baku  lain  seperti  :  sabut  kelapa  sawit,  sekam
padi,  tongkol  jagung,  baggase,  kenaf,  alang-alang  dan  bahan  lain  yang mengandung  kadar  selullosa.  Dan  pada  tahun  1973  di  Perancis,  “Rhone  -
Poulenc”  memproduksi  asam  oksalat  dengan  cara  mengoksidasi  propylene
dengan  asam  nitrat.  Di  Amerika,  asam  oksalat  diproduksi  dari  pati  jagung dan  masih  sedikit  pabrik  yang  memproduksi  asam  oksalat  dari  ethylene
glikol dengan memanfaatkan proses oksidasi asam nitrat yang menggunakan katalis  besi  dan  vanadium  atau  asam  sulfat.  Asam  oksalat  juga  diproduksi
dengan  cara  mensintesa  asam  formiat,  tetapi  proses  ini  jarang  digunakan. Pada tahun 1975 Pfizer berhenti memproduksi asam oksalat sebagai produk
samping dari produksi asam sitrat yang menggunakan proses fermentasi dari molases.  Jepang  juga  mengembangkan  teknologi  lain  dalam  pembuatan
asam oksalat dengan cara mengoksidasi ethylene glikol yang dilakukan oleh dua  perusahaan  besar  yaitu  “Mitsubishi  Gas  Chemical  Co.  dan  Ube
Industries,Ltd”.
Kirk R.E, Othmer D.F, hal.621-625, 1945
2.2.4 Kegunaan Asam Oksalat
Berikut ini beberapa kegunaan asam oksalat dalam dunia industri : 1.
“Metal Treatment” Asam oksalat digunakan pada industri logam untuk menghilangkan
kotoran-kotoran  yang  menempel  pada  permukaan  logam  yang  akan  di cat.  Hal  ini  dilakukan  karena  kotoran  tersebut  dapat  menimbulkan
korosi  pada  permukaan  logam  setelah  proses  pengecatan  selesai dilakukan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Hasil Penelitian Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Eceng Gondok
Bab II – Tinjauan Pustaka
Program Studi S-1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
– UPN ”Veteran” Jatim
2. “Oxalate Coatings”
Pelapisan  oksalat  telah  digunakan  secara  umum,  karena  asam oksalat  dapat  digunakan  untuk  melapisi  logam  stainless  stell,  nickel
alloy, kromium dan titanium. Sedangkan lapisan lain seperti phosphate tidak  dapat  bertahan  lama  apabila  dibandingkan  dengan  menggunakan
pelapisan oksalat.
3. “Anodizing”
Proses  pengembangan  asam  oksalat  dikembangkan  di  Jepang  dan dikenal lebih jauh di Jerman. Pelapisan asam oksalat menghasilkan tebal
lebih  dari  60 μm  dapat  diperoleh  tanpa  menggunakan  teknik  khusus.
Pelapisannya bersifat keras, abrasi dan tahan terhadap korosi dan cukup atraktif  warnanya  sehingga  tidak  diperlukan  pewarnaan.  Tetapi
bagaimanapun  juga  proses  asam  oksalat  lebih  mahal  apabila  dengan dibandingkan dengan proses asam sulfat.
4. “Metal Cleaning”
Asam  oksalat  adalah  senyawa  pembersih  yang  digunakan  untuk automotive  radiator,  boiler,  “railroad  cars”  dan  kontaminan  radioaktif
untuk  plant  reaktor  pada  proses  pembakaran.  Dalam  membersihkan logam besi dan non besi asam oksalat menghasilkan kontrol pH sebagai
indikator  yang  baik.  Banyak  industri  yang  mengaplikasikan  cara  ini berdasarkan sifatnya dan keasamannya.
5. “Textiles”
Asam oksalat banyak digunakan untuk membersihan tenun dan zat warna.  Dalam  pencucian,  asam  oksalat  digunakan  sebagai  zat  asam,
kunci penetralan alkali dan melarutkan besi pada pewarnaan tenun pada suhu  pencucian,  selain  itu  juga  asam  oksalat  juga  digunakan  untuk
membunuh bakteri yang ada didalam kain.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Hasil Penelitian Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Eceng Gondok
Bab II – Tinjauan Pustaka
Program Studi S-1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
– UPN ”Veteran” Jatim
6. “Dyeing”
Asam  oksalat  dan  garamnya  juga  digunakan  untuk  pewarnaan wool.  Asam  oksalat  sebagai  agen  pengatur  mordan  kromium  florida.
Mordan  yang  terdiri  dari  4  kromium  florida  dan  2  berat  asam oksalat. Wool di didihkan dalam waktu 1 jam. Kromic oksida pada wool
diangkat  dari  pewarnaan.  Ammonium  oksalat  juga  digunakan  sebagai pencetakan  Vigoreus  pada  wool,  dan  juga  terdiri  dari  mordan  zat
kimia pewarna. Kirk R.E, Othmer D.F., hal.630
– 631, 1945
Pembuatan asam oksalat dari bahan-bahan limbah pertanian telah banyak dilakukan oleh beberapa orang.  Proses perlakuannya dapat bermacam-macam
yaitu :
a. Peleburan alkali.
Metode ini ditemukan oleh Gay Lussac,  yang digunakan secara komersial pada  pertengahan  abad  19th.    Proses  ini  menggunakan  bahan  baku  berupa
bahan  yang  mengandung  selulosa  tinggi,  misal  serbuk  gergaji,  kulit  padi, tongkol  jagung  dan  lain-lain.  Bahan  ini  dilebur  dengan  cairan  sodium  atau
potassium hidroksida pekat atau campuran keduanya,  pada suhu 200 °C. Dari  proses  peleburan  ini  terbentuk  50  garam  yang  kemudian
membentuk asam oksalat dan sisanya sebagai garam karbonat. Pemurnian hasil ini dicuci dengan air panas, kemudian larutan didinginkan dan dipekatkan yang
akhirnya  akan  membentuk  natrium  oksalat.  Dengan  mereaksikan  CaOH
2
dengan natrium oksalat akan diperoleh kalsium oksalat dan natrium hidroksida dengan reaksi sebagai berikut :
Na
2
C
2
O
4
+   CaOH CaC
2
O
4
+   2NaOH Calsium  oksalat  yang  terbentuk  direaksikan  dengan  asam  sulfat,  yang
sebelumnya  NaOH  yang  ada  dipisahkan  terlebih  dahulu  dengan    filtratnya proses  pemisahan  dimana  NaOH  yang  telah  dipisahkan  dapat  digunakan
kembali untuk proses peleburan.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Hasil Penelitian Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Eceng Gondok
Bab II – Tinjauan Pustaka
Program Studi S-1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
– UPN ”Veteran” Jatim
Reaksi yang terjadi pada penambahan asam sulfat : CaC2O4   +   H2SO4
CaSO4    +    H2C2O4
Kalsium Oksalat Asam Oksalat
Kondisi optimum untuk peleburan alkali adalah sebagai berikut : •  Perbandingan antara NaOH dengan bahan = 3: 1
•  Konsentrasi NaOH 50 •  Suhu akhir peleburan 200 °C
Donald F Othmer Carl H gamer and Joseph J. Jacobe, Ir, 1942
b. Oksidasi karbohidrat dengan larutan asam nitrat.
Cara  ini  dit emukan  oleh  “Scheele”  pada  tahun  1776.  Asam  oksalat
diproduksi  dengan  mengoksidasi  karbohidrat  seperti  glukosa,  sukrosa,  starch, dextrin dan selulosa dengan menggunakan  asam  nitrat.  Biasanya untuk  proses
ini bahan yang digunakan adalah bahan  yang banyak mengandung karbohidat, misalnya  tepung.  Dimana  tepung  yang  digunakan  biasanya  adalah  tepung
jagung, tepung gandum, tepung ubi jalar atau tepung yang lainnya dan bisa juga menggunakan  gula  atau  mollases.  Pemilihan  bahan  baku  karbohidrat  untuk
pembuatan  asam  oksalat  tergantung  pada  kegunaan,  aspek  ekonomi  dan karateristik  proses  operasi.  Pada  proses  pembuatan  asam  oksalat  dengan
menggunakan  starch  atau  glukosa,  hal-hal  yang  perlu  diperhatikan  antara  lain adalah  rate  penambahan  asam  nitrat,  pengadukan  dalam  reaktor  dan
pengambilan  kembali  oksida  nitrogen  NOx  yang  dihasilkan  pada  proses tersebut.  Hal-hal  tersebut  harus  diperhatikan  karena  sangat  mempengaruhi
efesiensi proses atau yield asam oksalat Othmer, D.F, Kirk, R.E, 1954.
Dalam  pembuatan  asam  oksalat  dengan  proses  ini  bahan  dasarnya mengandung ±60 larutan glukosa. Temperatur pada proses ini perlu dikontrol
dan  dijaga.  Untuk  menghindari  terjadinya  oksidasi  asam  oksalat  menjadi karbondioksida,  maka  ditanggulangi  dengan  penambahan  asam  sulfat.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Hasil Penelitian Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Eceng Gondok
Bab II – Tinjauan Pustaka
Program Studi S-1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
– UPN ”Veteran” Jatim
Kemurnian  produk  akhir  adalah  99.  Konversi  asam  oksalat  pada  proses  ini adalah  63
– 65 .
c. Fermentasi glulosa.
Asam  oksalat  dapat  dihasilkan  dengan  menggunakan  proses  fermentasi gula  dengan  menggunakan  jamur  seperti  Aspergillum  atau  Penicillium
sebagai pengurainya. Produk yang diperoleh kemudian disaring, diasamkan dan dihilangkan  warnanya.  Setelah  itu,  produk  dinaikkan  konsentrasinya  dengan
evaporator  dan  hasilnya  dikristalkan.  Kemudian  dilakukan  pengeringan  untuk memisahkan  produk  dengan  airnya.  Hasil  dari  asam  oksalat  tergantung  dari
nutrient nitrogen yang ditambahkan.
d. Sintetic dari natrium formiat.
Natrium  formiat  merupakan  salah  satu  bahan  untuk  membentuk  asam oksalat  dengan  proses  sintesis.  Dalam  proses  ini  bahan  yang  dipakai  adalah
CO, CaOH
2
, H
2
SO
4
dan NaOH. Kondisi operasi yang digunakan pada proses ini yaitu suhu operasi 380 °C
dan  tekanan  1  atm.  Dengan  kondisi  tersebut,  konversi  yang  dihasilkan  sangat kecil dan kemurnian produk hanya mencapai 50 .
2.3 Landasan Teori