Tahap-tahap Pemutihan Tahap D Tahap D Substitusi Bahan Pemutih Berklorin dengan Pemutih Oksigen

Febrianty Dranica Sihombing : Penentuan Brightness Pulp Pada D , D 1 Dan D 2 Stage Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009 fengel et al,1995 2.3.1 Tahap Proses Pemutihan Pulp Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan secara bertahap dengan memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi yang berbeda-beda pada setiap tahap. Pada umumnya digunakan perlakuan kimia dan secara singkat ditunjukkan dengan urutan sebagai berikut : a. Klorinasi Reaksi dengan elemen Khlorin dalam suatu media asam b. Hypokhlorit H Reaksi dengan Hypokhlorit dalam suasana alkali c. Khlorin Dioksida D Reaksi dengan Khlorin Dioksida dalam suasana asam Pada tahap Khlorin, lignin dikhlorinasi menjadi khlorolignin. Pada pemutihan dengan menggunakan Hypokhlorit, kelompok Khoromoporik lignin hancur. Brightness meningkat sangat tinggi pada tahap ini. Tahap pemutihan dengan Khlorin Dioksida menghasilkan Brightness pulp yang tinggi. Keuntungan dengan perlakuan ini adalah bahwa Khlorin Dioksida menghancurkan lignin tanpa merusak Selulosa. Anonim,2000

2.4 Tahap-tahap Pemutihan

a. Tahap D

Delignifikasi Febrianty Dranica Sihombing : Penentuan Brightness Pulp Pada D , D 1 Dan D 2 Stage Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009 Proses khlorinasi adalah tahap pertama di dalam proses pemutihan. Fungsi dari pada tahap ini adalah untuk mengeluarkan lignin dari pulp yang cenderung menimbulkan warna coklat pada pulp. Jika pulp tidak menerima jumlah aktif khlorin yang memadai ini akan sangat sulit untuk memutihkan pulp menuju brightness yang lebih tinggi. Cara yang paling efisien untuk mencapai proses delignifikasi adalah dengan menambahkan Khlorin Dioksida mendahului Khlorin. Ini menguraikan lignin dan menghilangkan lignin dengan sangat cepat dan efisien tanpa merusak selulosa.

b. Tahap D

1 Delignifikasi dan Pemutihan Pulp Pertama Tahap Khlorin Dioksida adalah merupakan tahap yang ke dua dalam tahapan proses pemutihan. Khlorin Dioksida adalah suatu bahan pemutihan yang unik memurnikan pulp dan memberikan brightness tinggi tanpa memberikan pengaruh terhadap sifat-sifat kekuatannya. Dosis Khlorin Dioksida tergantung kepada kualitas pulp yang masuk dan brightness akhir yang dikehendaki. Khlorin Dioksida ditambahkan ke stock pulp di dalam pipa berdiri setelah pompa. Larutan Khlorin Diokida berasal dari pabrik penghasil bahan kimia, dipanaskan di dalam alat penukar panas. Pompa memompakan stock pulp melewati sebuah alat pencampur bahan kimia menuju tabung reaksi awal tahap D 1 .

c. Tahap D

2 Delignifikasi dan Pemutihan Pulp Tahap Kedua Tahap Khlorin Dioksida kedua adalah tahapan ketiga pada proses pemutihan. Khlorin Dioksida ClO 2 digunakan untuk memurnikan pulp didalam tahap D 2 . Tahap Febrianty Dranica Sihombing : Penentuan Brightness Pulp Pada D , D 1 Dan D 2 Stage Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009 ini memutihkan brightness pulp dengan cara memutihkan lebih lanjut zat-zat pengotor yang tersisa di dalam pulp tersebut. Stock pulp yang berasal dari perlakuan khlorin dioksida tahap pertama menuju perlakuan khlorin dioksida tahap yang kedua D 2 . Perlakuan ini secara prinsip umum tidak banyak berbeda dengan tahap kedua perlakuan dengan Khlorin Dioksida. Dosis bahan kimia tergantung kepada kualitas pulp yang masuk dan akhir yang dikendaki.

2.4.1 Tahap Khlorinasi

Reaksi-reaksi Khlorin-Lignin Khlorin bereaksi dengan lignin secara Oksidasi dan substitusi. Reaksi-reaksi ini mengeluarkan lignin dan oleh karena itu, beberapa akan terlarut dalam tahap Khlorinasi. Subsitusi Cl 2 + Lignin + H + Lignin – Cl + HCl Oksidasi Cl 2 + Lignin Lignin teroksidasi + 2HCl

2.4.2 Tahap Khlorin Dioksida

Pada saat pulp diberikan perlakuan dengan khlorin dioksida, ini bereaksi dengan air dan komponen-komponen pulp, umumnya lignin dan resin melengkapi reaksi. Khlorin Dioksida bereaksi dengan air sesuai dengan persamaan reaksi berikut ini. 2ClO 2 + H 2 O HClO 3 + HClO 2 Febrianty Dranica Sihombing : Penentuan Brightness Pulp Pada D , D 1 Dan D 2 Stage Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009 Kecepatan reaksi antara Khlorin Dioksida dan komponen-komponen pulp adalah lebih cepat. Langkah pertama adalah satu elektron memindahkan khlorin dioksida yang tereduksi menjadi sebuah ion khlorit dan mengoksidasi lignin pada pulp. ClO 2 + e - ClO 2 - Selama pH turun dibawah 7,0, ion khlorit bereaksi dengan sebuah ion hydrogen membentuk asam khlorus pada keseimbangan reaksi berikut ini. ClO 2 - + H + HClO 2

2.5 Bahan Kimia Pemutih

a Khlorin Khlorin bereaksi dengan lignin yang terlarut didalam cairan lindi hitam yang masuk bersama pulp yang belum diputihkan. Penggantian sebahagian khlorin dengan khlorin dioksida pada tahap khlorinasi menyebabkan suatu kenaikan terhadap pemakaian aktif khlorin dalam proses oksidasi, pada suatu tahap tambahan ClO2 dan Cl2. Khlorin sangat cepat bereaksi terhadap lignin yang terdapat pada pulp yang belum diputihkan. Pada proses khlorinasi, lignin sebahagian terlarut didalam air. b Khlorin Dioksida ClO 2 Khlorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi kuat, kerja dari proses pemutihan ini umumnya dengan cara oksidasi terhadap lignin dan bahan-bahan berwarna yang lainnya. Ini digunakan untuk memutihkan pulp yang berkualitas sebab ini memiliki keunikan yang sanggup mangoksidasi bahan yang bukan selulosa dengan Febrianty Dranica Sihombing : Penentuan Brightness Pulp Pada D , D 1 Dan D 2 Stage Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009 kerusakan pada selulosa yang minimum. Brightness tinggi yang dihasilkan dengan khlorin dioksida adalah stabil. Pada bleaching plant khlorin dioksida digunakan sebagai suatu larutan gas didalam air.

2.5.1 Variabel-Variabel Proses Pada Tahap Klorin Dioksida

a. Pengaruh temperatur Khlorin dioksida bereaksi sangat cepat pada temperatur rendah terhadap pulp yang mengandung sejumlah lignin. Untuk mengoksidasi sebahagian kecil lignin tersebut dicapai pada tahap berikutnya, suatu temperatur yang tinggi harus dipergunakan untuk memperoleh tingkat brightness yang maksimum dengan jumlah khlorin dioksidasi yang sedikit. Temperatur yang lebih tinggi, brightness lebih tinggi. b. Pengaruh pH Brightness yang tinggi dapat dicapai dengan ClO 2 yang berakhir pada batasan pH dari 2 sampai 8. Pada pH diatas 7, penggunaan ClO 2 untuk proses pemutihan berkurang secara drastis. pH yang optimum adalah 3.8. Brightness menurun dengan suatu kenaikan pH dan turun secara drastis diatas pH 7. Anonim,2000

2.6 Substitusi Bahan Pemutih Berklorin dengan Pemutih Oksigen

Febrianty Dranica Sihombing : Penentuan Brightness Pulp Pada D , D 1 Dan D 2 Stage Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009 Kebanyakan industri kertas masih keberatan untuk menerapkan proses produksi total chlorin free TCF dengan alasan tingginya biaya instalasi. Sumber utama khlorin dalam industri kertas berasal dari proses pemutihan bubur kayu. Proses pemutihan dilakukan dalam beberapa tahap dimana tahap awal bertujuan untuk menghilangkan lignin dan tahap akhir untuk memutihkan pulp. Pulp biasanya dicuci setelah melewati setiap tahap untuk menghilangkan materi organik yang melekat pada pulp. Jenis zat kimia yang digunakan dalam tahapan proses pemutihan adalah bahan oksidator kuat dan jenis bahan pemutih yang paling banyak digunakan adalah bahan yang mengandung khlorin antara lain : 1. Element Khlorin Cl 2 merupakan agen delignifikasi yang efektif. Jika ikatan lignin dipecah, atom khlorin akan ditambahkan kepada hasil degradasi lignin, sehingga menghasilkan jumlah materi organik terkhlorinasi yang berarti. 2. Khlorin Dioksida ClO 2 adalah zat kimia yang sangat selektif yang dapat menghilangkan lignin dan memutihkan. Senyawa ini mengoksidasi lignin, tetapi tidak menambah atom klor ke fragmen lignin, tetapi sejumlah kecil elemental khlorin dan senyawa khlorin lainnya akan terbentuk selama proses pemutihan dengan khlorin dioksida, sehingga tetap akan dihasilkan senyawa organik terkhlorinasi. Febrianty Dranica Sihombing : Penentuan Brightness Pulp Pada D , D 1 Dan D 2 Stage Di Unit Bleaching PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009 Khlorin dan khlorin dioksida bekerja dengan baik pada kondisi asam dengan pH antara 1,5-4. Setelah proses pemutihan selesai, pulp dicuci untuk menghilangkan lignin yang terdegradasi. Cl 2 dan Khlorin dioksida menghasilkan reaksi yang berbeda dengan lignin. Cl 2 memecah molekul lignin dengan menambahkan khlorin ke dalam lignin. Khlorin Dioksida memberikan oksigennya kepada lignin untuk memecah rantai. Maka, satu- satunya cara pemutihan adalah dengan menghilangkan semua zat pemutih yang mengandung klor. http:www.terranet.or.id ]

2.7 Pengujian Dan Analisa