13 Peruntukan suatu pita serapan tidak dapat dideduksi dari spektrum tunggal,
tetapi harus dikaji dengan pengukuran turunan senyawa model lignin dan sampel lignin, jadi dengan menggeser kedudukan pita serapan unsur struktural atau
eliminasi pita-pita serapannya. Pita serapan inframerah lignin yang paling karakteristik terdapat pada sekitar 1510 dan 1600 cm
-1
vibrasi cincin aromatik dan antara 1470 dan 1460 cm
-1
deformasi C-H dan vibrasi cincin aromatik. Metoda-metoda derivatisasi yang cocok adalah metilasi, asetilasi, reduksi,
sulfonasi atau pengubahan menjadi garam, yang memungkinkan penentuan gugus fungsional, misal gugus hidroksil atau karbonil Hergert, 1971
Sementara serapan absorpsi ultraviolet UV merupakan alat yang digunakan secara luas untuk identifikasi lignin dan turunannya baik secara
kualitatif maupun kuantitatif, serta karakterisasi perubahan struktur dan sifat-sifat lignin dan turunannya. Serapan lignin yang nyata dalam kisaran ultra violet
didasarkan pada sifat aromatiknya, yaitu jumlah unit fenilpropana, dan pada sejumlah unsur-unsur struktur kromofor seperti gugus hidroksil fenolat, gugus
karbonil dan sebagainya. Spektra khas lignin meliputi maksimum 280 nm diikuti dengan lereng ke arah panjang gelombang yang rendah dengan pundak yang jelas
pada daerah 230 nm. Perubahan-perubahan kecil namun terukur dalam perilaku spektroskopi UV disebabkan oleh berbagai jumlah gugus kromofor. Karakterisasi
lignin kebanyakan terbatas pada perbandingan lignin-lignin yang berbeda, evaluasi sejumlah gugus fungsional khusus, serta penentuan perubahan struktur
akibat perlakuan reaksi kimia.
2.2.2 Penggunaan Lignin Teknis
Penggunaan lignin pada saat sekarang dan masa mendatang merupakan bidang yang sangat luas dan semakin meningkat kepentingannya, suatu alasan
untuk pengembangan lignin karena sifat-sifat dan jumlah yang cukup besar barasal dari proses pembuatan pulp seluruh dunia sekitar lebih dari 50 juta ton
pertahun serta dapat dilihat dari pengetahuan tentang bahan mentah yang dapat diperbaharui. Lignin sebagai bahan mentah masih perlu dilakukan proses lanjut
untuk meningkatkan penggunaan yang lebih intensif. Bidang-bidang kegunaan lignin dapat dibagi menjadi beberapa kelompok umum yaitu:
14 ¾ Lignin sebagai bahan bakar
¾ Lignin sebagai produk polimer ¾ Lignin sebagai sumber bahan kimia berbobot molekul rendah.
Penggunaan utama lignin saat ini masih sebagai sumber energi. Kebanyakan lignin kraft digunakan untuk tujuan energi karena pemilihan bahan-bahan kimia
proses didasarkan pada pembakaran dari lindi hitam bekas pakai. Nilai kalori dari lindi bekas pakai adalah 23,4 MJkg merupakan harga ekonomi yang penting
dikaitkan dengan tingginya kenaikan harga gas dan minyak. Penggunaan lignin sebagai bahan polimer dengan sifat-sifat yang cocok untuk banyak tujuan teknis,
namun pasaran lignin atau produk-produk lignin masih sangat kecil, jika dikaitkan dengan besarnya potensi. Diantara sebab sebab yang membatasinya jika
dibandingkan dengan produk-produk sintesis dari minyak bumi dan gas bumi adalah sebagai berikut:
¾ Struktur kimia lignin dan turunan lignin yang kompleks ¾ Ketidak seragaman polidispersitas lignin
¾ Kandungan sulfonat yang cukup besar dalam lignin kraft dan lignin sulfonat, namun untuk lignin organosolv bebas sulfur S
¾ Biaya yang tinggi untuk isolasi dan pemurnian lignin. Proses isolasi lignin, setelah melalui pelarutan dengan garam dan
pengendapan ulang dengan asam sulfat encer maka lignin yang dihasilkan menjadi larut hanya dalam larutan alkali dan tidak larut dalam air. Sifat larut
lignin yang dimiliki disebabkan karena kekuatan ikatan hidrogen dan kerapatan energi kohesifnya, menyebabkan lignin tidak larut dalam air, namun larut dalam
dimetil formamida DMF dan tetrahidrofuran THF. Pelarut lignin yang bagus lainnya adalah asetil bromida dalam asam asetat serta hexachloropropanol Fengel
and Wegener, 1995. Sifat tersebut merupakan hambatan yang berat untuk penggunaan lignin secara teknis. Untuk menghindari kerugian karena ketidak
larutannya dalam air, maka lignin-lignin alkali dapat dimodifikasi menjadi sulfonat-sulfonat yang larut dalam air dengan proses sulfonasi. Modifikasi lignin
umumnya bertujuan membentuk lignin sulfonat atau lignosulfonat melalui proses
sulfonasi dan garamnya, menjadi garam lignosulfonat yang memiliki kemampuan
sebagai surfaktan
15
2.3 Modifikasi Lignin Isolat Menjadi Garam Lignosulfonat
Modifikasi lignin isolat biasanya melalui proses sulfonasi dan garamnya menjadi garam lignosulfonat. Sebagai agen penyulfonasi dapat digunakan asam
sulfat, oleum, natrium bisulfit maupun natrium thiosulfat. Sulfonasi dimaksudkan untuk mengubah sifat hidrofilisitas lignin yang kurang polar tidak larut air
menjadi garam ligosulfonat yang memiliki sifat hidrofilisitas yang lebih polar larut air, dengan cara memasukkan gugus sulfonat SO
3 -
dan garamnya ke dalam gugus hidroksil OH
-
lignin. Prinsip inilah yang menggambarkan garam lignosulfonat berperan sebagai surface active agent atau surfaktan. Selain proses
sulfonasi, lignin dapat dimodifikasi melalui proses hidrogenolisis, hidroalkilasi,
metilasi, asetilasi, reduksi, atau pengubahan menjadi garam lignosulfonat David
et al , 1996. Modifikasi lignin dilakukan untuk mengubah karaktertistik yang
dikehendaki, melalui beberapa proses tergantung dari fungsi yang akan dicapai dalam aplikasinya. Sebagai contoh modifikasi sulfonasi lignin menjadi surfaktan
natrium lignosulfonat NLS mempunyai beberapa fungsi yaitu : 1
Sebagai “bahan pendispersi” pada berbagai sistem dispersi partikel, yaitu membantu memperluas penyebaran pada pasta gipsum akibat turunnya
viskositas dan sedimentasi pasta gipsum, juga berfungsi sebagai aditif jenis water reducing admixtures
WRA pada pasta semen. 2
Sebagai “bahan perekat” yaitu membantu memperbesar sifat kepaduan cohesiveness dalam industri keramik.
3 Sebagai “ bahan pengemulsi ” yaitu penstabil emulsi dua zat yang tidak saling
larut seperti emulsi aspal, pelumas, pigmen dan cat. 4
Sebagai pelarut warna pada industri tekstil.
Pada beberapa penggunaan lainnya, lignosulfonat juga dapat dimodifikasi dengan mengubah gugus hidroksil -OH yang terdapat dalam lignin dengan
garamnya seperti kalsium, natrium, ammonium maupun seng membentuk garam lignosulfonat. Garam lignosulfonat tersebut termasuk produk garam lignosulfonat
komersial yakni ammonium lignosulfonat; kalsium lignosulfonat; natrium lignosulfonat dan seng lignosulfonat Wesco Technology,1995. Produk tersebut
Hoyt dan Goheen, 1971 dan Filder, 2001
