PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM HIDROKSIDA TERHADAP KARAKTERISTIK ISOLAT LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM HIDROKSIDA TERHADAP KARAKTERISTIK ISOLAT LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA

SAWIT (Skripsi)

Oleh Yulia Ningsih

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

ABSTRACT

EFFECT OF SODIUM HYDROXIDE ON CHARACTERISTICS OF OIL PALM EMPTY FRUIT BUNCH LIGNIN

By Yulia Ningsih

A Lignin was extracted from lignocellulosic waste oil palm empty fruit bunch (OPEFB), by delignification method using sodium hydroxide. The variation of NaOH concentrations were used 2, 4, 6, and 8%. The analysis of isolated lignin was conducted using FTIR, 1H-NMR, dan 13C-NMR, determination lignin in black liquor, purity of lignin, density and pH. The result from determination lignin in black liquor, for each NaOH concentrations were 33.360 mg/mL, 35,546 mg/mL, 37,277 mg/mL, and 39.903 mg/mL. The purity of lignin is 72,73%. Concentration of sodium hydroxide does not effect on density and pH from lignin. Density and pH from lignin are 1,28 g/mL and 2,27. Absorptions FTIR on wave number 1.327,03 cm

-1

showed that there were syringyl unit and 1.211,3 cm-1 from guaiacyl unit. The characterization by 1H-NMR have also been performed broad signal at 6.6 ppm which indicated there were 2 aromatic protons from syringyl unit and 7.3 ppm from guaiacyl unit, signal singlet at 3.7 ppm indicated alcohol proton from both units. Spectrum 13C-NMR showed signal at 72.30 ppm and 72.69 ppm which indicated there were C-α from syringyl and guaiacyl units and 101,80 ppm which C-2/C-6 from syringil unit.

ABSTRAK

PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM HIDROKSIDA TERHADAP KARAKTERISTIK ISOLAT LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA

SAWIT

Oleh

Yulia Ningsih

Lignin telah diisolasi dari limbah lignoselulosa tandan kosong kelapa sawit (TKS), menggunakan metode delignifikasi dengan NaOH. Variasi yang dilakukan adalah konsentrasi NaOH 2%-8%. Analisis isolat lignin yang dilakukan meliputi penentuan kuantitatif lignin pada lindi hitam, kadar lignin, densitas, pH, FTIR, 1

H-NMR, dan 13C-NMR. Hasil analisis kuantitatif lignin dengan variasi konsentrasi NaOH 2% sebesar 33,360 mg/mL; konsentrasi NaOH 4% sebesar 35,546 mg/mL; konsentrasi NaOH 6% sebesar 37,277 mg/mL; dan konsentrasi NaOH 8% sebesar 39,903 mg/mL. Kadar lignin optimum yang diperoleh pada konsentrasi NaOH 8% sebesar 72,73%. Konsentrasi NaOH tidak memberikan pengaruh yang besar untuk densitas dan pH yang dimiliki lignin. Densitas dan pH lignin yang diperoleh sebesar 1,28 g/mL dan 2,27. Serapan FTIR pada bilangan gelombang 1.327,03 cm-1 yang menunjukan adanya unit siringil dan 1.211,3 cm-1 dari unit guaiasil. Hasil karakterisasi dengan 1H-NMR memberikan sinyal yang melebar pada 6,6 ppm yang mengindikasikan adanya proton dari aromatik unit siringil dan 7,3 ppm dari unit guaiasil, serta sinyal singlet pada 3,7 ppm mengindikasikan adanya gugus alkohol dari kedua unit. Spektra 13C-NMR memperlihatkan sedertan sinyal karbon pada 72,30 ppm dan 72,69 ppm yang mengindikasikan adanya C-α dari unit siringil dan guaiasil dan 101,80 ppm yang mengindikasikan adanya C-2/C-6 dari unit siringil.

PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM HIDROKSIDA TERHADAP KARAKTERISTIK ISOLAT LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA

SAWIT

Oleh

Yulia Ningsih

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA SAINS

Pada Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2016

RIWAYAT HIDUP

Yulia Ningsih dilahirkan di Bekasi pada tanggal 6 Juli 1993. Penulis merupakan putri bungsu dari empat bersaudara, lahir dari pasangan bapak Imran Nasution dan ibu Nursaniah Gultom. Penulis telah menyelesaikan pendidikan mulai dari Taman Kanak-kanak di TK Al- Amin pada tahun 1999, pendidikan sekolah dasar di SD Negeri Sepanjang Jaya 6 pada tahun 2005, pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 16 Bekasi pada tahun 2008, dan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 3 Bekasi pada tahun 2011. Pada tahun 2011 penulis diterima sebagai mahasiswi di Universitas Lampung, S1 Jurusan Kimia melalui jalur tulis Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Dasar, Sains Dasar, dan Kimia Organik, dari berbagai jurusan sejak tahun 2014 sampai 2015. Penulis juga terdaftar sebagai Kader Muda Himaki (KAMI) periode 2011-2012. Aktif sebagai anggota Sosial Masyarakat (SOSMAS). Mengemban amanah menjadi Sekretaris Bidang SOSMAS periode 2013-2014. Pada tahun 2014 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik di Desa Munjuk Sempurna Kecamatan Kalianda Kabupaten Lampung Selatan pada bulan Agustus sampai September 2014.

MOTTO

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan

(QS. 94:6)

“Bersyukurlah atas apa yang Anda miliki agar Anda bahagia”

(Mario Teguh)

“Pahitnya kesabaran memberikan manisnya kebahagiaan.

Perihnya perjuangaan membawakan indahnya kemenangan”

(Yulia Ningsih)

“Bahwa hidup harus menerima, penerimaan yang indah. Bahwa

hidup harus mengerti, pengertian yang benar. Bahwa hidup

harus memahami, pemahaman yang tulus”.

PERSEMBAHAN

Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWT, ku persembahkan karya ini sebagai tanda cinta, kasih sayang, hormat dan baktiku kepada:

Ayahandaku (Ayah Imran Nasution)

&

Ibundaku Tercinta (Mama Nursaniah Gultom)

yang telah menjadi sumber kekuatan dan semangat bagiku.

Sosok yang telah membesarkanku dan mendidikku dengan penuh cinta, kasih

sayang, kesabaran, selalu memberiku semangat, dukungan, dan pelajaran berarti

dalam meraih cita, serta yang terpenting tak pernah lupa menyebutkan namaku

dalam doa- doanya.

Rasa hormat saya kepada

Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M. T.

Para pendidik, pemberi semangat dan pelajaran, Abangku tercinta (Iqbal Hadi

Nasution), Abangku tersayang (Zulfadlan Nasution), Abangku terkasih

( Zulfikar Nasution) keluarga besar dan sahabat-sahabatku yang senantiasa

memberikan semangat dan bantuan untukku

Serta

SANWACANA

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT karena telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul ”Pengaruh Konsentrasi Natrium Hidroksida Terhadap Karakteristik Isolat Lignin Dari Tandan Kosong Sawit” sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.

Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak, baik berupa bimbingan, saran, maupun dukungan moril. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono selaku Dosen Pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing serta memberikan motivasi kepada penulis selama menjalankan penelitian dan selama menjadi mahasiswa dari awal penelitian sampai terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Ibu Dr. Noviany, M.S., selaku Dosen Pembimbing II yang memberikan bimbingan, bantuan, nasihat dan saran kepada penulis. Bapak Andi Setiawan, Ph. D. selaku Dosen Pembahas yang telah memberikan bimbingan, sumbangan pikiran, kritik, dan saran selama penyusunan skripsi.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa terselesaikannya penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Suharso, Ph.D., selaku dekan FMIPA Universitas Lampung yang telah memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

2. Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M. T., selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung yang telah memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

3. Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph. D. selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan saran, bimbingan, motivasi, dan nasihat kepada penulis. 4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Universitas Lampung yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan kepada penulis.

5. Ayah dan Mama, yang tiada hentinya memberikan kasih sayang, do’a, motivasi, dukungan dan nasihat serta menantikan keberhasilanku.

6. Abang- abangku, bang Iqbal Hadi Nasution, bang Zulfadlan Nasution, dan bang Zulfikar Nasution yang selalu membantu dalam aku menyelesaikan jenjeng pendidikan in dan memberikan semangat untuk menyelesaikannya. 7. Kakak- kakakku, kak Sumarni, kak Cut Nadira dan kak Novia Zulfira, yang

selalu membantu dan memberikan semangat dan motivasi dalam menyelesaikan pendidikan ini.

8. Keponakan- keponakanku tercinta Sofia Arafah Nasution, Muhammad Azam Askarilah Nasution, Sabiluna Asy-syifa Nasution, Najwa Calista Nasution dan Abdullah kecil, terima kasih sudah menjadi best mood booster ever.

9. Partner- partner penelitianku Ibu Ning, Ibu Tati, Ridho, Lili, Andri, Yepi, Tiara dan Tazkiya. Terimakasih untuk kerjasama, bantuan dan keceriaannya. 10. Partner in Crime yang tak bosan- bosannya menyemangatiku, memberikan

saran serta membagi canda maupun haru selama 4 tahun ini yaitu Melli, Ajeng, Ay-ay, Daniar, Fatma, Gegek, Mila, Fani, Tamara, dan Ayu.

11. Para penghuni Laboratorium Kimia Organik, Juned, Mirfat, Mbak Mae, Mbak Wit, Mbak Ratu, Ismi, Susi, Ajeng, Ningrum, Dhona dan Arif. Terima kasih atas ilmu dan canda tawa yang kalian bagi selama ini

12. Teman-teman seperjuangan Cheven, terimakasih atas kebersamaannya dalam menuntut ilmu menggapai impian juga canda-tawa-bahagia yang selalu kita hadirkan, Anorteam’s: Yunia, Rio Woo, Rina, Irkham, Melly, dan Nico. Biokimteam’s: April, Uswah, Windi, Jeje, Aziz, dan Gani. Organikteam’s: Miftah, Wagiran, Arik. Fisikteam’s: Lusi, Vevi, Yudha, Yusry, Umee, Eva, Ramos, Ivan. Analitikteam’s: Anggino, Nira, Cimoy, Ari, Mega, Mardian dan Lewi.

13. Pimpinan Himaki 2013-2014 terimakasih atas kerjasama, ilmu, keceriaan, susah-senang selama 1 tahun periode kepengurusan.

14. Anggota Bidang SOSMAS Himaki 2013-2014 terimakasih atas doa dan semangat yang diberikan kepada penulis.

15. Himaki FMIPA Unila yang senantiasa memberikan pengalaman kepada penulis.

16. Kakak dan adik tingkat penulis : 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2012, 2013, 2014, dan 2015.

17. Keluarga besar KKN Desa Munjuk Sempurna, yang telah membagi ilmu dan pengalaman selama 40 hari Bapak dan Ibu Zakaria, Lena, Yuyun, Adit, Awan, Fenida dan Mbak Yara.

18. And the last not the least, buat Ana Febrianti Wulandari yang telah menjadi sahabat, adik, kakak sekaligus rival selama 4 tahun. Terima kasih untuk bapak dan ibu serta Inggit di Candipuro yang sudah dianggap oleh penulis sebagai keluarga.

Semoga segala bentuk bantuan dan dukungan yang diberikan mendapat balasan pahala dari Allah SWT dan semoga skripsi ini bermanfaat.

Bandar Lampung, Januari 2016 Penulis,

DAFTAR ISI

halaman

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR GAMBAR ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 4

C. Manfaat Penelitian ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5

A. Kelapa Sawit dan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS)... 5

1.Kelapa Sawit……...……….5

2.Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS)………6

B. Komponen Tandan Kosong Kelapa Sawit ... 7

1. Selulosa………..7

2. Hemiselulosa………..9

3. Lignin………...11

C. Sifat dan Kegunaan Lignin ... 13

1. Sifat Lignin………..14

2. Kegunaan Lignin………..16

D. Isolasi Lignin ... 17

1. Delignifikasi ... 17

2. Lindi Hitam (Black Liquor) ... 19

ii

E. Karakterisasi Lignin... 23

1. Spektrofotometer IR... 23

2. Spektrofotometri 1H-NMR dan 13C-NMR ... 24

III.METODOLOGI PENELITIAN ... 28

A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 28

B. Alat dan bahan Penelitian ... 28

C. Prosedur Penelitian ... 29

1. Preparasi Sampel ... 29

2. Proses Delignifikasi Tandan Kosong Sawit ... 29

3. Analisis Kuantitatif Lignin Pada Lindi Hitam ... 29

4. Isolasi Lignin dari Lindi Hitam ... 30

5. Uji Kadar Lignin ... 31

6. Keasaman Lignin atau pH ... 32

7. Analisis Densitas Lignin ... 32

8. Analisis Lignin Dengan Spektrofotometer FT-IR... 32

9. Analisis 1H-NMR dan 13C-NMR ... 33

IV.HASIL DAN PEMBAHASAN ... 34

A. Preparasi Sampel ... 34

1.Proses Hidrolisis dan Delignifikasi Tandan Kosong Sawit……...……… ... ……….35

B. Isolasi Lignin ... 37

C. Uji Kuantitatif Lignin Hasil Delignifikasi ... 39

D. Karakterisasi Isolat Lignin ... 41

1. Uji Kadar Lignin ... 41

2. Keasaman Lignin atau pH ... 42

3. Analisis Densitas Lignin ... 42

4. Analisis Lignin dengan Spektrofotometer FT-IR ... 43

5. Analisis Lignin dengan Spektrofotometer 1H-NMR dan 13C-NMR ... 45

V. SIMPULAN DAN SARAN ... 48

A. Simpulan ... 48

iii

DAFTAR PUSTAKA ... 49

LAMPIRAN ... 55

1. Diagram Alir Penelitian ... ...55

2. Perhitungan Uji Kuantitatif pada Lindi Hasil Delignifikasi ... ...56

3. Perhitungan Kadar Lignin ... ...57

DAFTAR GAMBAR

Gambar halaman

1. Perkembangan Luas Areal Perkebunan Kelapa Sawit (Ditjen Perkebunan,

2014) ... 6

2. Struktur Selulosa (Pushpamalar, 2006) ... 8

3. Struktur Hemiselulosa (Carpita, 2000) ... 10

4. Unit-unit Penyusun Lignin (a) p-koumaril alkohol, (b) koniferil alkohol (Guaiasil), (c) sinapil alkohol (Siringil) ... 12

5. Struktur Lignin (Gregory, 2007) ... 13

6. Reaksi Lignin Dengan Gugus Hidroksil pada Proses Delignifikasi (Gilligan, 1974) ... 18

7. Spektrum FTIR Lignin Dari Berbagai Kayu (Kline et al, 2010) ... 24

8. Spektrum C13-NMR Lignin Dari Tangkai Kapas (Sumin, 2012) ... 26

9. Spektrum H1-NMR Eucalyptus Kraft Lignin (EKL), Bamboo Kraft Lignin (BKL) (Xue, 2014) ... 27

10.(a)Serat TKS dan (b) Serbuk TKS ... 34

11.Reaksi Putusnya Ikatan Glikosida Pada Proses Hidrolisis ... 35

v

13.Warna Lindi Hasil Delignifikasi ... 37

14.Hubungan Konsentrasi NaOH Dengan Berat Serbuk Lignin ... 38

15.Reaksi Yang Terjadi Saat Presipitasi ... 38

16.Nilai Permanganat Pada Lindi Hasil Delignifikasi TKS... 40

17.Reaksi Antara Permanganat dan Unit Lignin... 40

18.Hubungan Konsentrasi NaOH Dengan Kadar Lignin ... 41

19.Spektrum FTIR lignin (a). NaOH 2% (b). NaOH 4% (c) NaOH 6% (d). NaOH 8% (e). Lignin Komersial Indulin AT (Nevárez, 2011) ... 44

20.Spektrum 1H-NMR (a). Kraft Lignin (Faris et al, 2015), (b). Isolat Lignin ... 46

21.Spektrum 13C-NMR (a) Lignin Tangkai Kapas, Sumin (2011), (b) Isolat Lignin Hasil Penelitian ... 47

DAFTAR TABEL

Tabel halaman

1. Komposisi TKS (persen berat kering) ... 7

2. Penggunaan lignin dan sifat produknya ... 17

3. Komposisi lignin pada lindi hitam kraft kayu lunak ... 20

4. Pita serapan penting inframerah lignin ... 23

5. Nilai geseran kimia untuk 13C-NMR dari lignin yang diekstraksi dengan amoniak ... 25

6. Hubungan konsentrasi NaOH dengan pH isolat Lignin ... 42

7. Hasil analisis densitas dari isolat lignin ... 43

8. Perbandingan pita serapan hasil isolasi dengan lignin standar dan hasil penelitian lain ... 45

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia dikenal sebagai negara penghasil minyak kelapa sawit terbesar kedua setelah Malaysia. Luas areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia terus

mengalami peningkatan beberapa tahun terakhir. Hal tersebut terbukti dari data Direktorat Jendral Perkebunan Indonesia tahun 2014 yang menyatakan luas perkebunan kelapa sawit di Indonesia seluas 10.956.231 hektar. Setiap satu hektar kebun kelapa sawit menghasilkan 20 ton/tahun tandan buah segar kelapa sawit (Kiswanto, dkk, 2008). Apabila dikalkulasikan maka Indonesia menghasilkan 219.124.620 ton/tahun tandan buah segar kelapa sawit. Peningkatan luas areal perkebunan meningkatkan produksi minyak kelapa dan jumlah industri

pengolahannya. Peningkatan ini akan menyebabkan limbah padat yang dihasilkan dari industri tersebut juga meningkat. Salah satu limbah padat yang dihasilkan adalah tandan kosong kelapa sawit (TKS). Satu ton tandan segar akan

menghasilkan 0,23-0,25 ton TKS (Pasaribu, 2012), sehingga setiap tahun limbah TKS yang dihasilkan sebesar 50.398.662-54.781.115 ton.

Pemanfaatan limbah industri pengolahan kelapa sawit umumnya digunakan sebagai mulsa di kebun, akan tetapi biaya tranportasi yang dikeluarkan cukup

2

tinggi dan dapat menimbulkan ledakan populasi hama kumbang yang mematikan tanaman kelapa sawit. Oleh karena itu prospek TKS dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produk-produk yang berbasis lignoselulosa seperti pulp dan kertas, gasifikasi untuk produksi panas, gula, furfural, dan lignin masih mungkin dikembangkan (Susanto, 1999). Menurut Suryani dkk (2013) kandungan lignin, hemiselulosa dan selulosa masing- masing sebesar 27-36,68%; 6,61-15,96%; dan 35,66-57,75%.

Lignin merupakan komponen makromolekul kayu ketiga yang berikatan secara kovalen dengan selulosa dan hemiselulosa. Lignin memiliki struktur yang sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida, karena lignin terdiri atas sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit fenil propana. Lignin dapat dikelompokan menjadi beberapa kelas menurut unsur-unsur strukturnya, yaitu lignin guaiasil (terdapat pada kayu lunak sebagaian besar merupakan hasil polimerisasi koniferil alkohol) dan lignin guaiasil-siringil (khas kayu keras merupakan kopolimer dari koniferil alkohol dan sinapil alkohol) (Sjostrom, 1995).

Penggunaan lignin pada saat ini merupakan bidang yang luas dan semakin meningkat kepentingannya. Lignin dapat dimanfaatkan secara komersial sebagai bahan pengikat, perekat, pengisi, surfaktan, produk polimer, dispersan dan bahan kimia lainnya terutama turunan benzena pada berbagai industri (Heradewi, 2007). Kurangnya informasi lignin yang berasal dari TKS menyebabkan pemanfaatan TKS sebagai sumber alternatif lignin tidak optimal. Lignin dapat diisolasi dari serat TKS dengan beberapa cara, yaitu secara kimiawi dan enzimatik. Mengingat

3

metode enzimatik memerlukan biaya produksi yang mahal dan lamanya proses produksi, maka metode isolasi secara kimiawi yang dipilih.

Teknik isolasi lignin telah banyak mengalami pengembangan, namun prinsipnya tetap sama yaitu pengendapan padatan. Damat (1989) melaporkan bahwa

terendapkannya lignin dalam larutan sisa pemasak terjadi karena adanya reaksi kondensasi pada unit-unit penyusun lignin (p-koumaril alkohol, koniferil alkohol dan sinapsil alkohol) yang semulanya larut akan terpolimerisasi dan membentuk molekul yang lebih besar (padatan).

Lubis (2007), telah melakukan isolasi lignin dari lindi hitam kraft dan lindi hitam soda. Penelitian ini melakukan variasi konsentrasi asam sulfat yaitu, 5%- 20% pada proses pengendapan. Hasil rendemen terbaik isolasi lignin dari lindi hitam

kraft dan lindi hitam soda diperoleh pada konsentrasi asam sulfat 20% masing-masing sebesar 27,47 dan 22,04. Hasil kadar lignin pada lindi hitam kraft sebesar 81,84% sedangkan pada lindi hitam soda sebesar 79,95%. Simatupang (2012), melaporkan bahwa proses delignifikasi serbuk TKS dengan variasi waktu pemasakan yaitu 1- 3 jam, variasi konsentrasi NaOH dan variasi pengenceran. Hasil rendemen terbaik diperoleh pada waktu pemasakan 2 jam, dengan penambahan katalis NaOH 10% dan pengenceran 1:2 yaitu sebesar 16,42%. Heradewi (2007), telah melakukan proses deligninfikasi dengan cara organosolv

dengan menggunakan etanol teknis 95% : 5% air. Isolat lignin yang diperoleh memiliki kemurnian 88,39% dengan pH 3,23.

4

Belum banyaknya yang meneliti karakter isolat lignin dari tandan kosong kelapa sawit, menarik perhatian peneliti untuk melakukan isolasi dan mengkarakterisasi lignin dari TKS. Proses isolasi lignin akan dilakukan melalui beberapa proses, yaitu proses pemasakan dengan HNO3, delignifikasi, dan presipitasi dengan asam. Variabel pada penelitian ini adalah konsentrasi NaOH pada proses delignifikasi yaitu, 2%, 4%, 6%, dan 8%. Dari proses isolasi ini akan diperoleh informasi lignin yang berasal dari TKS berupa kadar lignin dalam lindi hitam yang dihasilkan, densitas, dan pH. Serta karakterisasi struktur lignin dari hasil analisis

spektrofometer FTIR, H1-NMR, dan C13-NMR. B. Tujuan penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini sebagai berikut: 1. Melakukan isolasi lignin dari TKS.

2. Mendapatkan isolat lignin yang murni.

3. Menentukan konsentrasi NaOH yang optimum pada proses delignifikasi TKS. C. Manfaat Penelitian

1. Memberikan informasi kepada peneliti dan masyarakat umum tentang sifat- sifat lignin TKS.

2. Meningkatkan pemanfaatan limbah TKS sebagai sumber lignin alternatif. 3. Mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah TKS.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Kelapa Sawit dan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS) 1. Kelapa Sawit

Kelapa sawit merupakan tumbuhan pohon yang tingginya dapat mencapai 24 meter, bunga dan buahnya berupa tandan serta bercabang banyak. Daging dan kulit dari buahnya mengandung minyak, minyak inilah yang dimanfaatkan oleh manusia sebagai minyak goreng, sabun, dan lilin. Ampasnya biasa digunakan sebagai bahan pembuat pakan ayam sedangkan tempurungnya dapat digunakan sebagai arang. Tanaman kelapa sawit yang tersebar di Indonesia berasal dari Guenia, pantai barat afrika (Loebis, 1992).

Produktivitas kelapa sawit dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu iklim, jenis bibit, jenis tanah, dan teknologi yang diterapkan. Pada kondisi optimal, kelapa sawit akan menghasilkan 20-25 TBS/ha/tahun yang dikalkulasikan akan menghasilkan 4-5 ton minyak sawit (Kiswanto dkk, 2008).

Indonesia terkenal dengan perkebunan kelapa sawitnya yang sangat luas. Pada tahun 2006, Indonesia memiliki perkebunan kelapa sawit seluas 6,70 juta ha dengan produktivitas mencapai 31,98 juta ton pada tahun 2006. Dikarenakan harga CPO di pasar dunia terus meningkat kemungkinan terbesar pada tahun- tahun yang akan datang perkebunan kelapa sawit akan terus meningkat pula.

6

Dalam waktu 15 tahun terakhir, jumlah produksi minyak kelapa terus meningkat. Pada tahun 1996 CPO yang diproduksi sebesar 19,8 juta ton menjadi 48 jutan ton pada tahun 2010. Perkembangan luas areal kelapa sawit dari tahun 2004 sampai 2014 dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1.Perkembangan Luas Areal Perkebunan Kelapa Sawit (Ditjen Perkebunan, 2014).

Ket: Petani mandiri Negara

Swasta

2. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS)

Tandan kosong kelapa sawit memiliki kandungan kimia yang sama seperti kayu ataupun tanaman lainnya, TKS mengandung lemak, protein, selulosa, lignin dan hemiselulosa. Berdasarkan komposisi kimiawi ini, lignin dapat dimanfaatkan sebagai substrat (bahan dasar) dalam pembuatan asam- asam organik, pelarut aseton, butanol, etanol, protein sel tungggal, zat antibiotika, xanthan dan bahan kimia lainnya melalui biokonversi (Said, 1994). Komponen kimia TKS dari hasil penelitian sebelumnya dapat dilihat pada Tabel 1.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 Lu as A re a ( Ju ta h a) Tahun

7

Tabel 1. Komposisi TKS (persen berat kering) Komposisi

(dalam %)

Tun Tedja Irwandi, 1991

Pratiwi et al, 1988

Azemi et al, 1994

Darnoko et al, 1995

Lemak 5,35 - - -

Protein 4,45 - - -

Selulosa 32,55 35,81 40 38,76

Lignin 28,54 15,70 21 22.23

Hemiselulosa 31,70 27,01 24 -

Sari - - - 6,37

Pentosan - - - 26,69

Holoselulosa - - - 67,88

Abu - 6,04 15 6,59

Pektin - - - 12,85

Kelarutan dalam: - - - -

-1% NaOH - - - 29,96

-Air panas - - - 13,89

-Air dingin - - - 16,17

(Heradewi, 2007).

B. Komponen Tandan Kosong Kelapa Sawit

1. Selulosa

Selulosa merupakan polimer linear yang dihasilkan oleh tanaman.Strukturnya merupakan polisakarida dan jumlahnya sangat berlimpah dalam polimer alam. Selain itu, selulosa merupakan senyawa hidrofilik, polimer kristalin dengan bobot molekul tinggi. Nilai derajat polimerisasi selulosa sebesar 1500 memiliki berat molekul lebih dari 2,4 x 106 g/mol. Senyawa ini hanya larut dalam pelarut ionik dan tidak dapat diproses secara termal karena dapat terdegradasi sebelum meleleh.

Selulosa merupakan homopolimer linear dengan ikatan (1→4) unit

glukopiranosa. Pada tahun 1838 kimiawan Prancis Anselme Payen melaporkan bahwa hampir semua dinding sel tanaman tersusun atas substansi yang sama yang

8

disebut cellules. Sponsler dan Dore pada tahun 1926 mengemukakan gagasan bahwa selulosa tersusun atas rantai paralel yang panjang yang terdiri dari unit glukopiranosa yang dideteksi dengan diagram x-ray (Kuutti, 2013). Dalam satu molekul selulosa terdiri atas 14.000 monomer D-glulosa (Fessenden, 1986). Struktur selulosa dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2.Struktur Selulosa (Pushpamalar, 2006).

Selulosa merupakan material yang relatif higroskopis yang menyerap 8-14 % air dibawah tekanan normal. Meskipun demikian, senyawa ini tidak larut dalam air, tetapi mengembang. Selulosa juga tidak larut dalam larutan asam pada suhu rendah. Kelarutan polimer berhubungan erat dengan derajat hidrolisis. Akibatnya, faktor yang mempengaruhi laju hidrolisis selulosa juga mempengaruhi

kelarutannya. Pada temperatur yang lebih tinggi kelarutannya akan meningkat karena energi yang disediakan cukup untuk memutus ikatan hidrogen yang terjadi pada struktur kristal molekul. Selulosa juga larut dalam asam dengan konsentrasi tinggi, tetapi menyebabkan degradasi kuat dari polimer tersebut. Dalam larutan basa terjadi pengembangan secara luas seiring pemutusan fraksi polimer dengan berat molekul rendah.Larutan selulosa yang telah dipakai dalam industri dan

9

praktek laboratorium terdiri dari kompleks dan tidak umum seperti

Cupriethylenediamine hudroxyde atau Cadmium Complex Dadoxen (Harmsen, 2010).

2. Hemiselulosa

Hemiselulosa merupakan polimer dari pentosa (xilosa, arabinosa); heksosa (manosa, glukosa, galaktosa); dan asam gula. Berbeda dengan selulosa,

hemiselulosa tidak homogen secara kimia. Hemiselulosa hardwood mengandung paling banyak xilan, sedangkan hemiselulosa softwood mengandung paling banyak glukomanan. Xilan merupakan heteropolisakarida dengan kerangka rantai homopolimerik dengan ikatan 1,4- -D unit xylopiranosa. Selain xilan dan xilosa, hemiselulosa juga mengandung arabinosa, asam glukoronat, atau 4-o-metil eter, dan asetat, ferulat, dan asam-p-kumarat.

Frekuensi dan komposisi dari cincin tergantung pada sumber xilan.Kerangkanya juga terdiri dari o-asetil, α-L-arabinofuranosil, ikatan α-1,2-glukoronat atau subtituen asam 4-o-metil glukoronat. Xilan linear tanpa subtituen telah diisolasi dari tangkai tembako. Xilan dapat dibagi menjadi homoxilan linear, arabinoxilan, glukoronoxilan, dan glukoronoarabinoxilan (Saha, 2003). Struktur hemiselulosa dapat dilihat pada Gambar 3.

Secara umum, model hidrolisis hemiselulosa berdasarkan pada katalis asam merusak rantai hemiselulosa yang panjang menjadi oligopolimer yang lebih pendek dilanjutkan dengan pemutusan kembali menjadi monomer gula. Model ini hanya berlaku pada pH dibawah 2 karena pada nilai pH diatas dua katalis ion

10

hidronium berkompetisi dengan katalis hidroksil. Asumsi kunci dari beberapa model kinetik bahwa laju reaksi oligomer menjadi monomer jauh lebih cepat daripada laju pembentukan oligomer. Di sisi lain, rendemmen xilosa pada model lain mengandung monomer dan oligomer tanpa menjelaskan jalur pembentukan oligomer. Walaupun fraksi gula hidroksilat merupakan oligomer, studi lebih mendalam dan klasifikasi tipe ini tidak dapat dijelaskan.

Hidrolisis kedua menggunakan asam 3,25 % telah dipertimbangkan untuk

hidrolisis lebih lanjut beberapa produk oligomer ke dalam bentuk monomer, tetapi ketika xylosa diberi asam pada waktu lama, senyawa ini akan berubah menjadi furfural (Wyman, 2000). Hemiselulosa tidak larut dalam air pada suhu rendah. Hidrolisis hemiselulosa dimulai pada suhu yang lebih rendah daripada selulosa yang mana kelarutannya akan bertambah seiring dengan naiknya suhu (Harmsen, 2010).

11

3. Lignin

Lignin berasal dari bahasa Latin yaitu lignum yang artinya adalah kayu. Senyawa lignin merupakan senyawa polimer aromatik yang memiliki bobot molekul yang tinggi dengan unit dasar fenilpropana (kumaril alkohol, koniferil alkohol dan siringil alkohol) yang dihubungkan dengan ikatan – ikatan karbon (C–C) dan eter (C-O-C) yang relatif stabil (Casey,1980). Struktur lignin tidak teratur dan sulit dikarakterisasi dikarenakan tidak memiliki bentuk yang tetap. Lignin merupakan senyawa turunan alkohol kompleks yang menyebabkan dinding sel tanaman menjadi keras.

Lignin termasuk dalam heteropolimer dikarenakan sebagian besar monomernya terdiri dari para- hidroksifenilpropana dan semua lignin mengandung koniferil alkohol. Lignin terbentuk dari gugus aromatik yang saling dihubungkan dengan rantai alifatik yang terdiri dari 2-3 karbon. Radikal fenoksi yang bermacam-macam menyebabkan polimer lignin tidak linier melainkan bercabang dan membentuk struktur tiga dimensi. Disebutkan pula bahwa lebih dari (2/3) unit fenilpropana dalam lignin dihubungkan melalui ikatan eter, sedangkan sisanya melalui (1/3) melalui ikatan karbon. Berdasarkan strukturnya lignin dapat dibagi ke dalam dua kelompok, yaitu :

a. Lignin Guaiasil merupakan polimer dari unit koniferil alkohol dan banyak terkandung dalam kayu daun jarum (softwood) dengan kadar lignin 23 -32% dan terdapat pada kayu daun jarum yang bersifat lebih homogen yang terutama disusun oleh unit guaiasil sekitar 90% dan sisanya p-hidroksi koumaril.

12

b. Lignin Guaiasil – Siringil merupakan polimer dari unit koniferil alkohol dan sinapil alkohol bersifat lebih heterogen karena tersusun atas guaiasil dan siringil dan terdapat pada kayu daun lebar (hardwood) dengan kadar lignin 20% - 28% dan juga terdapat pada kayu tropis dengan kadar lignin 30% (Achmadi,1990).

Menurut Sjostrom (1995), konsentrasi lignin tertinggi terdapat dalam lamela tengah pada dinding sel suatu tanaman. Lignin yang terdapat pada tanaman biasanya memiliki heterogenitas yang secara botani berbeda dalam segi kelas, ordo, genus maupun pada jaringan selnya bahkan pada lapisan sel satu spesies tanaman. Keragaman proporsi siringil dan guaiasil terdapat diantara jenis kayu yang berbeda. Fengel dan Wegener (1995) menyatakan bahwa unit pembentuk lignin dan senyawa induk (precursor) primer yaitu p-hidroksikoumaril alkohol, koniferil alkohol dan sinapil alkohol dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Unit-unit Penyusun Lignin

13

Gambar 5. Struktur Lignin (Gregory, 2007).

Pada Gambar 5 menunjukkan struktur lignin yang tersusun dari 16 unit fenil propana dan struktur lignin sangat bervariasi menurut sumbernya. Lignin termasuk ke dalam kelompok polimerisasi cara ekor (endwise polymerization) yaitu pertambahan polimer yang terjadi karena satu monomer bergabung dengan polimer yang sedang tumbuh (Fengel dan Wegener, 1995).

C. Sifat dan Kegunaan Lignin

1. Sifat Lignin

Secara fisis lignin berwujud amorf (tidak berbentuk), berwarna kuning cerah dengan bobot jenis berkisar antara 1,3-1,4 bergantung pada sumber ligninnya.

14

Indeks refraksi lignin sebesar 1,6. Sifatnya yang amorf menyebabkan lignin sulit dianalisa dengan sinar-X. Lignin juga tidak larut dalam air, dalam larutan asam dan larutan hidrokarbon. Karena lignin tidak larut dalam asam sulfat 72%, maka sifat ini sering digunakan untuk uji kuantitatif lignin. Lignin tidak dapat mencair, tetapi akan melunak dan kemudian menjadi hangus bila dipanaskan. Lignin yang diperdagangkan larut dalam alkali encer dan dalam beberapa senyawa organik (Kirk dan Othmer, 1952).

Menurut Damris et al. (1999), lignin mempunyai kelarutan yang sangat

rendah dalam kebanyakan pelarut dan sangat sedikit larut dalam air. Fengel dan Wegener (1995) menyatakan pelarut-pelarut yang cocok untuk lignin analitik yang diisolasi dengan pelarut-pelarut organik adalah dioksana, dimetilsulfoksida (DMSO), formamida, dimetilformamida (DMF), tetrahidrofuran (THF), piridin, dikloroetana dan etilenaglikol-monoetileter (metil selosolv). Pelarut yang laina dalah asetil bromida dalam asam asetat dan heksa fluoropropanol. Lignin asam hampir tidak larut dalam semua pelarut. Lignin alkali teknis dan lignin sulfonat umumnya larut dalam air, alkali encer, larutan garam dan buffer.

Titik didih lignin secara pasti tidak dapat ditentukan. Namun, pemanasan kayu secara bertahap dengan suhu tinggi dapat dilihat penguraian termal dari komponen kayu. Hemiselulosa terurai pada suhu 200-260°C, selulosa pada suhu 240-350°C dan lignin terurai pada rentang temperatur yang lebih luas yaitu 280-500°C (Sjostrom, 1995).

Salah satu faktor yang mempengaruhi fungsi lignin adalah bobot molekul. Bobot molekul rata-rata lignin tidak seragam karena beragamnya proses

15

pembuatan pulp, proses isolasi lignin, degradasi makromolekul selama isolasi, efek kondensasi terutama pada kondisi asam dan ketidakteraturan sifat fisis lignin terlarut. Lignin umumnya tidak larut dalam pelarut sederhana, namun lignin alkali dan lignin sulfonat larut dalam air dan alkali encer. Lignin yang terlarut

mempunyai distribusi bobot molekul yang bersifat ganda. Beberapa dari komponennya memiliki bobot molekul yang lebih tinggi. Lignin yang bobot molekulnya rendah, dalam larutan bobot molekulnya menjadi lebih tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa lignin mempunyai berat molekul yang lebih tinggi ketika terlarut (Salminah, 2001).

Menurut Kirk dan Othmer (1952), lignin terdiri dari 61-65 % karbon, 5 sampai 6,1 % hidrogen dengan panas pembakarannya sebesar 11.300 Btu/lb (6.280 kal/gram). Jumlah gugus metoksil dalam lignin bergantung pada sumber lignin dan proses isolasi yang digunakan. Casey (1980) juga menyatakan bahwa selain mengandung karbon dan hidrogen, lignin juga mengandung gugus metoksil. Karakteristik kimia lignin dapat diperoleh dengan analisis unsur dan penentuan gugus metoksil. Di samping itu, komponen-komponen non lignin diperhitungkan dengan cara penentuan abu dan polisakarida. Karakteristik analitik lebih lanjut adalah kandungan gugus fungsional lain (misalnya gugus fenolat dan hidroksil alifatik, gugus karbonil, karboksil) yang menunjukkan perubahan perubahan struktur lignin yang disebabkan oleh prosedur isolasi atau perlakuan kimia (Fengel dan Wegener, 1995).

16

2. Kegunaan Lignin

Damris et al. (1999) juga menyatakan bahwa lignin dapat digunakan sebagai bahan bakar, produk polimer dan sumber bahan-bahan kimia berberat molekul rendah. Bahan-bahan kimia berberat molekul rendah yang dapat dihasilkan dari lignin adalah vanilin, aldehida, asam vanilat, fenol, asam karbonat, benzena dan sebagainya. Lignin juga merupakan bahan mentah yang sangat baik untuk pembuatan serat sintetik seperti nilon, bahan farmasi dan pewarna yang baik. Kemampuan lignin untuk meredam kekuatan mekanis yang dikenakan pada kayu, memungkinkan usaha pemanfaatan lignin sebagai bahan perekat dan bahan pengikat pada papan partikel atau kayu lapis. Ketahanan terhadap perlakuan biokimia (fisiologis) dan perlakuan kimia di dalam batang melalui mekanisme enzimatik dan reaksi redoks memungkinkan lignin untuk diolah menjadi zat antioksidan (Rudatin, 1989). Mengingat lignin memiliki banyak manfaat, maka lignin berpotensi besar jika diaplikasikan dalam berbagai industri.

Lignin dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar jika dibuat dalam jumlah besar dan dalam keadaan benar-benar kering. Lignin relatif lebih tinggi kandungan atom C dan H-nya, namun kandungan O-nya lebih rendah dibandingkan selulosa dan hemiselulosa, dan lignin sebagai bahan bakar lebih bernilai dibanding selulosa dan hemiselulosa karena nilai panas pembakarannya lebih besar (Judoamidjojo et al., 1989).

17

kimia dan fisika dari lignin itu sendiri seperti dispersitas, daya rekat, dan stabilitas. Beberapa penggunaan lignin dan sifat produknya dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Penggunaan lignin dan sifat produknya

No. Penggunaan Sifat Produknya

1. Bahan pewarna Dipersitas

2. Perekat kayu Daya rekat

3. Bahan pengelmusi Kestabilan emulsi

4. Dispersan bahan kimia pertanian Dispersitas

5. Pengkondisi tanah Daya rekat

6. Pengeboran sumur minyak Dispersitas

7. Resin fenolformaldehida Daya rekat

Lubis (2007). D. Isolasi Lignin

1. Delignifikasi

Delignifikasi merupakan proses pelarutan lignin dalam proses pembuatan bubur dalam industri kertas (pulping). Gullichsen (2000) mengatakan bahwa prinsip proses delignifikasi tergantung pada struktur kayu, metode pulping dan komponen bahan kimia yang akan digunakan. Proses delignifikasi yang umum digunakan adalah mekanis, semi kimia, kimia (alkali, sulfat/kraft, sulfit), dan proses non konvensional yang lebih berwawasan lingkungan. Salah satu proses delignifikasi yang sering digunakan adalah proses kimia menggunakan larutan alkali atau yang dikenal dengan proses pulping alkali. Delignifikasi dengan alkali dapat

menyebabkan terputusnya ikatan eter antar unit-unit fenil propane, menurunkan bobot molekul dan menghasilkan gugus hidroksil fenol bebas. Reaksi yang terjadi akan menaikkan hidrofilitas lignin sehingga mudah larut. Alkali tidak mampu

18

melarutkan selulosa alam, hanya sebagian selulosa terdepolimerisasi dengan derajat polimerisasi rendah yang dapat larut dalam alkali (Achmadi, 1990). Selain itu, suhu, tekanan dan konsentrasi larutan pemasak yang digunakan selama proses pulping sangat mempengaruhi kecepatan pelarutan lignin, hemiselulosa, dan selulosa. Dimana selulosa tidak akan rusak pada proses pelarutan lignin jika konsentrasi pelarut yang digunakan rendah dan suhu yang dipakai juga sesuai. Akan tetapi, pemakaian suhu di atas 180°C akan menyebabkan degradasi selulosa lebih tinggi, dimana pada suhu tersebut lignin sudah habis terlarut dan sisa bahan pemasak akan mendegradasi selulosa.

Sodium hidroksida (NaOH) umumnya digunakan dalam delignifikasi menggunakan larutan alkali (pulping alkali). Penambahan NaOH dapat

menyebabkan tingginya konsentrasi ion hidroksil dalam larutan pemasak sehingga mempercepat pemutusan ikatan intra-molekul lignin pada saat proses delignifikasi sehingga lignin akan larut dalam larutan pemasak (Simatupang, 2012). Larutnya lignin disebabkan oleh terjadinya transfer ion hidrogen dari gugus hidroksil pada lignin ke ion hidroksil (Gillian, 1974) seperti yang disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6.Reaksi Lignin Dengan Gugus Hidroksil Pada Proses Delignifikasi (Gilligan, 1974).

19

2. Lindi Hitam (Black Liquor)

Lignin merupakan komponen terbesar yang terdapat dalam larutan sisa pemasak pulp atau lindi hitam. Lignin yang terkandung dalam lindi hitam kraft kayu lunak sekitar 46 % dari padatan kering (Sjostrom, 1995). Lindi hitam merupakan larutan sisa pemasak yang dihasilkan dari proses pembuatan pulp (proses pulping). Lindi hitam sangat mencemari lingkungan jika dibuang sehingga dilakukan usaha untuk mengurangi pembuangannya. Senyawa organik dalam lindi hitam biasanya digunakan sebagai bahan bakar dan senyawa anorganiknya diambil kembali. Menurut Sjostrom (1995), lindi hitam merupakan campuran yang sangat kompleks yang mengandung sejumlah besar komponen dengan struktur dan susunan yang berbeda. Bahan organik dalam lindi hitam yang dihasilkan setelah pembuatan pulp pada dasarnya terdiri dari lignin dan produk-produk degradasi karbohidrat disamping bagian-bagian kecil ekstraktif dan produk-produk reaksinya. Proses isolasi dan pemisahan komponen yang terdapat dalam larutan sisa pemasak (lindi hitam) dapat dihasilkan berbagai jenis produk antara lain lignosulfonat, gula, asam aldonat, etil alkohol, protein, asam asetat, butanol, dan asam laktat. Namun, lignin merupakan komponen terbesar yang terdapat dalam larutan sisa pemasak, karena itu proses isolasi dan pemisahan lignin lebih

memungkinkan. Komposisi lindi hitam secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 3. Menurut Rudatin (1991), lindi hitam memiliki komponen utama air, senyawa anorganik berasal dari sisa cairan kimia pemasak serpih kayu, dan hasil reaksi yang berlangsung selama proses pemasakan, serta senyawa organik yang berasal dari serpih kayunya. Kira-kira setengah dari senyawa organik dalam lindi hitam

20

tersebut berupa lignin yang memiliki distribusi berat molekul sekitar 200-500000. Salah satu komponen kimia penting yang banyak terdapat dalam lindi hitam adalah lignin. Menurut Fengel dan Weneger (1995), pada industri pulp dan kertas, lignin harus dipisahkan dari selulosa untuk memperoleh serat yang lebih putih karena lignin menyebabkan warna kertas menjadi kuning. Di sisi lain, keberadaan lignin dilingkungan dapat menimbulkan pencemaran, walaupun daya larutnya (kelarutan) yang relatif kecil 0,2 ppm. Menurut Damris et al. (1999), lindi hitam juga mengandung komponen organik yang tinggi yang dapat mengganggu organisme perairan jika dibuang langsung ke perairan.

Tabel 3. Komposisi lignin pada lindi hitam kraft kayu lunak

No. Komponen Kandungan

(% Padatan Kering)

1. Lignin 46

2. Asam-asam hidroksi 30

3. Asam format 8

4. Asam asetat 5

5. Ekstraktif 7

6. Senyawa-senyawa lain 4

(Sjostrom, 1995) Karakteristik dari larutan sisa pemasak pulp dari proses soda ataupun dari proses yang lainnya berwarna coklat kehitaman dan berbau tidak enak. Warna coklat kehitaman dari larutan sisa pemasak pulp disebabkan oleh adanya bahan organik dan anorganik yang larut ataupun yang tersuspensi dalam larutan setelah proses pemasakan bahan baku.

Bahan organik tersebut diantaranya zat ekstraktif dan lignin yang terdegradasi. Adapun bau yang ditimbulkan oleh larutan sisa pemasak pulp tersebut disebabkan oleh adanya senyawa belerang bivalen diantaranya metil merkaptan, dimetil

21

sulfida ((CH3)2S) dan dimetil disulfida (CH3-S-S-CH3) yang merupakan turunan dari hidrogen sulfida (Sjostrom, 1995).

3. Isolasi Lignin

Isolasi lignin merupakan tahap pemisahan lignin. Berbagai teknik isolasi lignin telah dipelajari, tetapi pada prinsipnya sama yaitu diawali dengan proses

pengendapan padatan. Menurut Damat (1989), pengendapan lignin dalam larutan sisa pemasak terjadi sebagai akibat terjadinya reaksi kondensasi pada unit-unit penyusun lignin (para-koumaril alkohol, koniferil alkohol dan sinapil alkohol) yang semula larut akan terpolimerisasi dan membentuk molekul yang lebih besar.

Menurut Sjostrom (1995), reaksi kondensasi akan meningkat dengan semakin meningkatnya keasaman. Barsinai dan Wayman (1976) juga menyatakan bahwa penambahan asam kuat pada larutan sisa pemasak pulp dapat menyebabkan terjadinya degradasi polisakarida, dekomposisi kompleks ligninkarbohidrat dan meningkatnya berat molekul lignin karena adanya reaksi polimerisasi.

Proses isolasi dengan metode pengasaman banyak digunakan untuk mendapatkan lignin dengan kemurnian tinggi (Kim et al., 1987). Urutan prosesnya adalah sebagai berikut :

1. Pengendapan lignin dengan asam sulfat

2. Pelarutan endapan lignin dengan menggunakan NaOH 3. Pengendapan lagi dengan menggunakan asam sulfat 4. Pencucian dengan air

22

Menurut Sjostrom (1995), isolasi lignin dibedakan pada tiga metode yaitu isolasi dengan pengasaman yang menggunakan pereaksi anorganik, isolasi dengan metode Cellulolytic Enzyme Lignins (CEL), dan Milled Wood Lignin (MWL). Setiawan (2001) menyatakan proses pemisahan lignin dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti di bawah ini :

1. Pengasaman dan presipitasi dengan gas buang atau CO2 2. Pengasaman dan presipitasi dengan limbah asam 3. Ultrafiltrasi

4. Penukaran Ion 5. Elektrodialisis

6. Koagulasi dengan bahan kimia 7. Flokulasi dengan pemanasan

Beberapa cara untuk memisahkan lignin dari bahan baku digunakan pereaksi anorganik yaitu H2SO4 pekat dan HCl pekat dengan tujuan untuk mendestruksi karbohidrat (Sugesty, 1991). Pengendapan lignin dalam larutan sisa pemasak terjadi sebagai akibat terjadinya reaksi kondensasi pada unit-unit penyusun lignin yaitu para-koumaril alkohol, koniferil alkohol dan sinapil alkohol yang semula larut akan mengalami repolimerisasi dan membentuk molekul yang lebih besar. Menurut Lin (1992), secara umum pengasaman lindi hitam dapat menggunakan asam mineral seperti H2SO4 atau HCl dengan proses pengadukan yang baik. Konsentrasi asam yang digunakan sebaiknya berada diantara 5 dan 20% untuk mencegah terjadinya proses pengasaman sebagian sehingga mencapai

23

E. Karakterisasi Lignin

1. Spektrofotometer IR

Inti-inti atom yang terikat oleh ikatan kovalen mengalami getaran (vibrasi). Hanya vibrasi yang bersifat asimetrik atau merubah kepolaran saja yang aktif pada

inframerah karena mempunyai momen dipole. Bila molekul menyerap radiasi inframerah, energi yang diserap menyebabkan kenaikan dalam amplitudo getaran atom-atom yang terikat. Jadi, molekul ini berada dalam keadaan vibrasi tereksitasi. Vibrasi dalam molekul dapat berupa vibrasi ulur (ritme gerakan sepanjang sumbu ikatan sebagai interaksi pertambahan atau pengurangan jarak antar atom) atau vibrasi tekuk (menggambarkan suatu perubahan sudut ikatan antara ikatan-ikatan dengan suatu atom) (Fessenden dan Fessenden, 1982).

Tabel 4. Pita serapan penting inframerah lignin

Bilangan Gelombang(cm-1) Gugus Fungsi

3450 – 3400 Rentangan O-H

2940 – 2820 Rentangan C-H gugus metil atau metilen 2689-2880 Vibrasi C-H metil dari metoksil

1727 – 1690 Uluran C=O

1690-1610 Vibrasi cincin aromatic 1505 Vibrasi cncin aromatic

1458 Uluran C-H gugus metil atau metilen 1425-1420 Vibrasi C-H gugus metal

1370-1250 Vibrasi cincin siringil 1200-1225 Vibrasi cincin guaiasil

844 Vibrasi C-H aromatik di luar bidang 1270 – 1275 Vibrasi cincin quaiasil

1085 – 1030 Deformasi C-H atau C-O

24

Salah satu contoh pita serapan penting inframerah lignin yang dilaporkan Nada et al. (1998) terdapat pada Tabel 4. Spektrum FTIR lignin menunjukkan sejumlah pita serapan utama yang dapat diperuntukkan secara empiris bagi gugus-gugus yang terdapat pada molekul lignin. Kline et al (2010), telah melakukan

karekteristik lignin dari berbagai macam kayu dengan spektrum yang dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Spektrum FTIR Lignin Dari Berbagai Kayu (Kline et al, 2010). 2. Spektrofotometri 1H-NMR dan 13C-NMR

Spektrometri NMR atau spektrometri resonansi magnit inti berhubungan dengan sifat magnit dari inti atom. Spektrometri NMR terdapat dua jenis yaitu

spektrometri 1H-NMR dan 13C-NMR. Dari spektrum 1H-NMR, akan dapat diduga ada berapa banyak jenis lingkungan hidrogen yang ada dalam molekul, dan juga jumlah atom hidrogen yang ada pada atom karbon tetangga (Sudjadi, 1983). Dari spektrum 13C-NMR dapat diketahui bagaimana keadaan lingkungan karbon tetangga, berada dalam bentuk karbon primer, sekunder, tersier, atau kuarterner.

25

Tabel 5.Nilai geseran kimia untuk 13C-NMR dari lignin yang diekstraksi dengan amoniak.

δ13

C(ppm) Gugus Fungsi

14,2 -CH3 di rantai samping propil 22,7-25,3 CH3 atau CH2 rantai samping

29,1 CH2 di rantai samoing alifatik

31,4-33,9 CH3 di keton atau rantai samping alifatik 53,02 Unit C- , 5’

56,1 OCH3, unit guaiasil dan siringil 59,9 C- , unit guaiasil dan siringil 62,7 C-5, unit xilose

72,3 C-α, unit guaiasil dan siringil 83,5 C-α, - ’

86,2 C- , -O-4’

104,5 C-2/C-6, unit siringil 111,3 C-2, unit guaiasil 115,0 C-5, unit guaiasil 127,9 C-2/C-6 Unit H 129,9 C-1 unit guaiasil

134,3 C-1 unit guaiasil tereterifikasi C-1 unit siringil tereterifikasi

152,2 C-3/C-5 unit siringil 166,6 C-α, karbon karboksilat 172,7-174,7 Karbon karboksil alifatik

(Sumin, 2012)

Inti dari suatu atom yang dianalisis dengan menggunakan spektrometer NMR, akan mengalami efek dari medan magnet kecil pada lingkungan didekatnya. Elektron yang bersirkulasi menyebabkan terjadinya medan magnet pada inti atom. Saat medan magnet lokal dalam atom berlawanan dengan medan magnet

diluarnya, hal ini dinamakan inti atom tersebut “terperisai”. Inti yang terperisai

memiliki kekuatan medan efektif yang lebih rendah dan beresonansi pada

frekuensi yang lebih rendah. Hal ini menghasilkan setiap jenis inti dalam molekul akan memiliki frekuensi resonansi yang agak berbeda. Perbedaan ini dinamakan geseran kimia. Nilai geseran kimia ini memiliki satuan ppm. Tabel 5 memberikan

26

nilai geseran kimia dari beberapa jenis senyawa dengan TMS sebagai titik nol-nya (Settle, 1997).

Sumin (2012) telah melakukan karekterisasi 13C-NMR pada lignin dari tangkai kapas. Hasil spektrum 13C-NMR isolat tersebut dapat dilihat pada Gambar 8. Xue (2014), melakukan isolasi lignin kraft dari pohon eucalyptus dan bambu yang kemudian dikarakteristik dengan 1H-NMR dengan spektrum seperti pada Gambar 9.

27

Gambar 9. Spektrum 1H-NMR Eucalyptus Kraft Lignin (EKL), Bamboo Kraft Lignin (BKL) (Xue, 2014).

III.METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni 2015 sampai dengan bulan Desember 2015 di Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Analisis FT-IR dilakukan di Universitas Gajah Mada (UGM) Yogyakarta. Analisis C13-NMR dan H1-NMR dilakukan di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Serpong.

B. Alat dan Bahan Penelitian

Adapun alat-alat yang digunakan antara lain gelas beker, erlenmeyer, corong pemisah, pipet tetes, gelas ukur, oven, refluks, derigen, ember, kain penyaring, kertas saring, indikator universal, botol gelap, alumunium foil, neraca analitik, pengaduk, magnetic stirer, lemari asam, statif, buret,dan FT-IR, C13-NMR dan H1-NMR. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah tandan kosong sawit, HNO3, NaNO2, NaOH, Na2SO4, H2SO4, NaCl, HCl, KMnO4, H2C2O4, etanol dan aquades.

29

C. Prosedur Penelitian

1. Preparasi Sampel

Sampel berasal dari pabrik kelapa sawit di Desa Wates. Langkah pertama, mencuci sampel dengan air bersih dan menjemurnya di bawah sinar matahari selama satu hari. Selanjutnya, membelah tandan sawit yang setengah kering menjadi empat dan menjemurnya kembali di bawah sinar matahari selama satu hari agar kadar airnya berkurang. Kemudian memotong tandan sawit menjadi berukuran sekitar 2 cm

2. Proses Hidrolisis dan Delignifikasi Tandan Kosong Sawit

Proses ini diawali dengan dilakukannya pemasakan menggunakan HNO3 3,5% dan 10 mg NaNO2 sebagai katalisselama 2 jam dengan suhu 90°C. Setalah itu TKS bebas pengotor disaring dan dicuci denga air sampai pH-nya netral. TKS yang sudah dicuci kemudian didelignifikasi dengan NaOH dan Na2SO4 2% masing- masing sebanyak 375 ml kemudian direfluks selama 1 jam dengan suhu 50°C. Setelah didelignifikasi lindi hitam dengan pulp kasar dipisahkan dengan cara disaring. Pada penelitian ini dilakukan 4 variasi pada konsentrasi NaOH, yaitu 2%, 4%, 6,%, 8%, dan 10%.

3. Analisis Kuantitatif Lignin Pada Lindi Hitam

Sebanyak 1 mL lindi hitam dimasukkan ke dalam gelas beaker kemudian ditambahkan 25 mL aquades. Setelah itu ditetesi dengan KMnO4 sampai warna larutan merah muda lalu ditambahkan 5mL H2SO4 8N. Campuran kemudian distirer dengan kecepatan 30 rpm selam 5 menit sampai suhu 70°C dan

30

ditambahkan 10 mL asam oksalat 0,01 N. Sambil dilakukan pemanasan kembali dan distirer selama 5 menit segera dititrasi dengan KMnO4 sampai warna

campuran menjadi merah muda. Kadar lignin yang terdapat pada lindi hitam dapat diindikasi oleh nilai permanganat. Nilai permanganat dapat dihitung

menggunakan persamaan berikut: �

� =

10− − − 10 � 1 � 31,6 �� Dimana:

NP = Nilai Permanganat

a = Volume larutan standar KMnO4 0,01N b = Normalitas KMnO4 yang sebenarnya c = Normalitas asam oksalat

d = Volume keseluruhan sampel uji FP = Faktor pengenceran

4. Isolasi Lignin dari Lindi Hitam

Isolasi lignin yang dilakukan mengacu pada metode isolasi lignin yang dikembang oleh Kim et al (1987). Proses isolasi lignin dari lindi hitam dilakukan dengan cara presipitasi lignin menggunakan H2SO4. Langkah pertama yang dilakukan adalah lindi hitam diencerkan menggunakan aqudes dengan perbandingan (1:2).

Kemudian distirer dengan H2SO4 20% sampai pH larutan menjadi 2. Proses dititrasi dilakukan sambil pengadukan dan pemanasan sampai suhu 60° dengan

hot magnetic stirer. Setelah dititrasi biarkan minimal selama 8 jam agar lignin terendapkan secara sempurna. Setelah lignin terendapkan dilakukan penyaringan

31

dengan kertas saring.dan dikeringkan dalam oven dengan suhu 50-60°C selam 24 jam Untuk mendapatkan isolat lignin yang lebih murni dilakukan presipitasi ulang. Lignin dilarutkan dengan NaOH 2% dan dipresipitasi lagi dengan H2SO4 20% sampai pH 2. Endapan kemudian disaring dan dicuci dengan H2SO4 dan aquades lalu dikeringkan dalam oven.

5. Uji Kadar Lignin

Uji kadar lignin ini mengacu pada metode yang dikeluarkan oleh Technical Association of The Pulp and Paper Industry (TAPPI). Sebanyak 1 gram tepung lignin dimasukkan ke dalam gelas piala 100 ml kemudian ditambahkan 15 mL H2SO4 72% pada suhu 10-15°C. Setelah itu tutup dengan kaca arloji dan diamkan selama 2-3 menit sambil diaduk. Kemudian pindahkan campuran ke dalam labu erlenmeyer yang telah berisi 300-400 mL aquades dan diencerkan sampai

volumenya 575 ml. Kemudian dipanaskan sampai mendidih dan dibiarkan selama 4 jam dengan api kecil. Setelah itu didekantasi dan disaring. Endapan TKS yang terbentuk dicuci dengan air panas sampai bebas asam (diuji dengan kertas

lakmus). Setelah itu dioven dengan suhu 105°C sampai berat konstan. Kadar ligin dapat dihitung dengan persamaan berikut:

% ��� � = � 100%

Dimana

A = berat lignin (gram)

32

5. Keasaman Lignin atau pH

Uji kadar lignin ini mengacu pada metode yang dikeluarkan oleh American Society for Testing and Material (ASTM). Sebanyak 1 gram tepung lignin

dimasukkan ke dalam gelas kimia ditambah 10 mL air mendidih dan ditambahkan sedikit etanol. Suspensi lignin dipanaskan selama 15 menit dan dijaga agar tidak sampai kering (berbentuk lumpur). Lumpur lignin didinginkan pada ruang bebas asam, keasaman lignin diukur dengan menggunakan pH meter. Pada waktu pengukuran pH, gelas kimia diputar-putar sampai didapat pH konstan. 6. Analisis Densitas Lignin

Ditimbang serbuk lignin 1 gram dalam gelas piala, serta piknometer berisi penuh NaOH. Tuang sedikit isi piknometer dan masukan serbuk lignin ke dalam

piknometer, tambahkan kembali NaOH hingga pinkometer penuh dan ditimbang. Catat semua hasil penimbangan untuk menghitung densitas serbuk lignin.

� = �� � � � �

�+ �� � −

Dimana:

µ = berat pikno + NaOH

Y = berat pikno + NaOH + serbuk lignin

7. Analisis Lignin Dengan Spektrofotometer FT-IR

Tepung lignin sebanyak 1 mg dibuat tablet dengan ditambahkan 150 mg KBr, kemudian diamati serapannya dengan bilangan gelombang 4000-400 cm-1 (panjang gelombang 2,5 – 25 µm).

33

8. Analisis Lignin Dengan Spektrofotometer 1H-NMR dan 13C-NMR

Tepung lignin yang akan diidentifikasi dilarutkan ke dalam pelarut inert yang tidak mengandung proton seperti DMSO, kemudian ditambahkan sedikit senyawa acuan. Larutan ini ditempatkan dalam tabung gelas tipis dengan tebal 5 mm ditengah-tengah kumparan frekuensi radio (rf) diantara dua kutub magnet yang sangat kuat kemudian energi dari kumparan rf ditambah secara terus-menerus. Energi pada frekuensi terpasang dari kumparan rf yang diserap cuplikan direkam dan memberikan spektrum NMR.

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil pembahasan diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Isolasi lignin dari TKS berhasil dilakukan dan diperoleh rendemen terbaik sebesar 7,44 g.

2. Semakin tinggi konsentrasi NaOH akan meningkatkan jumlah lignin yang terlarut pada lindi. Hal ini dapat dilihat, nilai permanganat yang diperoleh sebesar 39,903 mg/mL. Peningkatan ini akan berhenti pada penambahan NaOH 8%.

3. Kemurnian lignin yang diperoleh sebesar 72,22%, yang terjadi pada penambahan NaOH 8%

4. Pada hasil analisis FTIR, isolat lignin memberikan puncak pada pita serapan 1.327, 03 cm-1 yang merupakan vibrasi cincin siringil dan 1.211 cm-1 yang menunjukan adanya vibrasi dari cincin guaiasil. Kedua puncak tersebut merupakan ciri khas yang dimiliki oleh lignin komesril.

B. Saran

Adapun saran dari penelitian ini adalah:

1. Perlu dilakukannya pemurnian yang lebih lanjut pada saat isolasi agar diperoleh isolat lignin yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Achmadi, S. S. 1990. Kimia Kayu. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

American Society for Testing and Material. 1981. pH Lignin Content of Pulp and Wood. ASTM D 1512-80a.

Badan Pusat Statistik Republik Indonesia. 2014. Luas Tanaman Perkebunan Besar Menurut Jenis Tanaman. Badan Pusat Statistik Republik Indonesia. Jakarta

Bird, T. 1994. Kimia Fisik untuk Universitas”. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Carpita, N., and M. McCann. 2000. The Cell Wall In Biochemistry and Molecular Biology of Plants. http://www.sigmaaldrich.com/.../lysing-enzymes.html. Diakses pada tanggal 31 Mei 2015 pukul 20:45.

Casey, J.P. 1980. Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology. Vol.I.Interscience Publishers INC. New York.

Damat. 1989. Isolasi Lignin dari Larutan Sisa Pemasak Pabrik Pulp dengan menggunakan H2SO4 dan HCl. Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Damris, M., Haryanto dan A. Bakar. 1999. Studi Pemanfaatan Lignin dari

Limbah Pembuatan Pulp sebagai Pengkompleks untuk Analisis Logam Cu (II), Zn (II) dan Pb (II). Universitas Jambi. Jambi.

Direktorat Jendral Perkebunan. 2014. Pertumbuhan Areal Kelapa Sawit Meningkat. Departemen Pertanian. Jakarta.

50

Faris, A. H, MohamadNasirMohamad Ibrahim, Afidah Abdul Rahim, M. hazwanHussin, and Nicolas Brosse. 2015. Preparation and Characterization of Lignin PolyolsFrom the Residues of Oil Palm Empty Fruit Bunch.

Bioresource.10.4. .

Fengel, D dan G. Wegener. 1995. Kayu : Kimia, Ultrastruktur dan Reaksi. GadjahMada Press University. Yogyakarta.

Fessenden, R. J., Fessenden, Joan S. 1986. Kimia Organik Jilid II. Erlangga. Jakarta.

Gilligan JJ. 1974. The Organic Chemical Industries. Prentice-Hall. Inc. New York Gregory, A. P. 2007. Green Chemistry. Http: // www.research.uky.edu /images /lignin.jpg. Diakses pada tanggal 1 April 2015 pukul 21:00 Gregory, A. P. 2007. Green Chemistry.

Http://www.research.uky.edu/images/lignin.jpg.Diakses padatanggal 1Juni 2015pukul 20:00

Gullichsen J dan H Paulapuro. 2000. Chemical Pulping. USA: TAPPI Press. Habibah, R, dkk. 2013. Penentuan Berat Molekul dan Derajat Polimerisasi α

-Selulosa yang Berasal dari Alang-alang (Imperata cylindrica) Dengan Metode Viskositas. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Harmsen, P. F. H., dkk. 2010. Literature Review of Physical and Cemical Pretreatment Processes For Lignocellulosic Biomass. Food & Biodased Research.10. 13.

Heradewi. 2007. Isolasi Lignin dari Lindi Hitam Proses Pemasakan Organosolv Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Jahan, M.S. & Mun, S.P. 2007.Characteristics of Dioxane Lignins Isolated at Different Ages of Nalita Wood (Trema orientalis). J. of wood Chemistry andTechnology 27

51

Judoamidjojo, R. M., E.G. Said dan L. Hartoto. 1989. Biokonversi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Jumina, D. Siswanta. dan A.K. Zulkarnain. 2000. Pemanfaatan Lignin dariLimbah Industri Kertas dan Serbuk Gergaji untuk Pembuatan TurunanAntibiotik C-9154. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Lembaga Penelitian Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Kline, L.M., Hayes, D.G., Womac, A.R., Labbé, N. 2010.Simplified

determination of lignin content in hard and soft woods via uv-spectrophotometric analysis of biomass dissolved in ionic liquids.Bioresources 5. 3.

Kirk R. E. dan D. F. Othmer.1952. Encyclopedia of Chemical Technology. Vol.3.New York: Interscience Encyclopedia. Pp.327-338.

Kiswanto, dkk. 2008. Teknologi Budidaya Kelapa Sawit. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Jakarta.

Kim, H., M.K. Hill dan A.L. Fricke. 1987. Preparation of Kraft Lignin FromBlack Liquor. Tappi Journal 12 : 112-115.

Kutii, L. 2013. Cellulose, Starch and Their Derivatives for Industrial Applications.VTT Science. Helsinki.

Lee, H. V, S. B. A. Hamid, and S. K. Zain. 2014. Convertion of Lignocellulosic Biomass to Nanocellulose: Structure and Chemical Prosess. The Scientific World Journal. 2014. Hindawi Publishing Corporation.

Lin, S. Y. dan Carlton W.Dence. 1992. Methods in Lignin Chemistry. BerlinHeidelberg : Springer-Verlag.

Loebis, A. U. 1992. Kelapa Sawit (Elais Guenensis Jacq) di Indonesia. Pusat Penelitian Perean Marihat Pemantang Siantar. Medan.

Lubis, A. A. 2007. Isolasi Lignin dari Lindi Hitam (Black Liquor) Proses Pemasakan Pulp Soda dan Pulp Sulfat (Kraft). Institut Pertanian Bogor. Bogor.

52

Mardiyah, 2014.PengaruhDelignifikasiTerhadapPerolehan Furfural Pada

HidrolisisAsamTandanKosongSawit (TKS). Skripsi.Universitas Lampung. Nada, A. M. A., Yousef MA, Shaffei KA, Salah AM. 1998. Infrared

spectroscopy of some treated lignins. Polymer Degradation and Stability 62.1.

Nevàrez, L. A. M, et al. 2011. Biopolymer-based Nanocomposites: of Lignin Acetylation In Cellulose Triacetated Film. Science AndTechnology of Advance Materials.12

Pasaribu, S. P. 2012. Pengaruh Berat Abu Tandan Kosong Kelapa Sawit dalam Pemanfaatannya sebagai Katalis pada Sintesis Biodiesel Minyak Biji Jarak Pagar (Jatropa Curcas L). Universitas Mulawarman. Samarinda. Pushpamalar, V., Langford, S.J., Ahmad, M. and Lim, Y.Y. 2006. Optimization of

Reaction Conditions For Preparing Carboxymethyl Cellulose From Sago Waste Carbohyd. Polym. 64: 312-318

Ropiah, D. 2010. Pemanfaatan Hidrosilat Tandan kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk Produksi Etanol Dengan Pichia stipitis.Skripsi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Jakarta.

Rudatin, S. 1989. Potensi dan Prospek Pemanfaatan Lignin dari Limbah

IndustriPulp dan Kertas di Indonesia. Departemen Perindustrian RI. Balai Besar Penelitian danPengembangan Industri Selulosa. Bandung.

Said, E G. 1994. Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Industri Kelapa Sawit.Badan Kerjasama Pusat Studi Lingkungan. Bogor.

Saha, badal C. 2003. Hemicellulose Bioconvension. Society for Industrial Microbiology. 30. 279-291.

Salminah, M. 2001. Karakteristik Lignin Hasil Isolasi Larutan Sisa Pemasak Pulp Proses Semi Kimia pada Berbagai Tingkat pH. Institut Pertanian

53

Setiawan, Y.dan E. Ruhyat C.C. 2001. Pemanfaatan Lindi Hitam (Black Liquor) Industri Kertas Sembahyang (Joss Paper) Untuk Pembuatan Dispersan. Departemen Perindustrian RI. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa. Bandung.

Simatupang, H. 2012. Studi Isolasi dan Rendemen Lignin dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Universitas Sumatera Utara. Medan.

Sjostrom, E.1995. Kimia Kayu Edisi 2 : Dasar-Dasar dan penggunaannya. Gadjah Mada Press University Press. Yogyakarta.

Sudjadi. 1983. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Ghalia Indonesia. Jakarta. Sugesty, S. Nursyamsu, dan Dina A. 1986. Lignin dari beberapa bahan baku

pulp.Berita Selulosa (12). Departemen Perindustrian RI. Balai BesarPenelitian dan Pengembangan Industri Selulosa. Bandung.

Suryani, A, dkk. 2013. Studi pengaruh perbandingan reaktan lignin NaHSO3 dan pH terhadap Natrium Lignosulfonat (NaLS). Institut Pertanian Bogor. Bogor

Susanto, H, dkk. 1999. Production of Lignosulfonat From Lignin in Black Liquor of Ethanosolv-Pulping. Prosiding. Seminar Nasional Fudamental dan Aplikasi Teknologi Kimia.

Stevens, M.P. 2007. Kimia Polimer. Cetakan Kedua. PT Pradnya Paramita. Jakarta

Sumin, K. 2012. Isolation and Structural Characterization of Lignin from Cotton Stalk Treated in an Ammonia Hydrothermal System. International Journal of Molecular Sciences. 13.

Sun, R.C., J.M. Fang, J. Tomkinsondan J. Bolton. 1999. Physicochemical and Structural Characterization of Alkali Soluble LigninsFrom Oil Palm Trunk And Empty Fruit Bunch Fibers. J. Agr. Food Chem. 47: 2930-2936.

54

Surina, I, M. Jablonsky, Ales Haz, A. Sladkova, A. Briskarova, F. Kacik, and Josef Sima. 2014. Characterization of Non-wood Ligni Precipitated With Sulphuric Acid of Various Concentration. Bioresource. 10. 1.

Technical Association of The Pulp and Paper Industry. 1974. Lignin Content of Pulp and Paper. TAPPI T 222 05-74.

Wyman, dkk. 2000. Cellulose and Hemicellulose Hydrolysis Models for

Application to Current and Novel Pretreatment Processes. Humana Press Inc. 84-86.

Xue-Fei Zhou. 2014. Structural Characterization Of Kraft LigninFor Its Green Utilization.Wood Research. 59. 4.

DAFTAR PUSTAKA

Achmadi, S. S. 1990. Kimia Kayu. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

American Society for Testing and Material. 1981. pH Lignin Content of Pulp and Wood. ASTM D 1512-80a.

Badan Pusat Statistik Republik Indonesia. 2014. Luas Tanaman Perkebunan Besar Menurut Jenis Tanaman. Badan Pusat Statistik Republik Indonesia. Jakarta

Bird, T. 1994. Kimia Fisik untuk Universitas”. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Carpita, N., and M. McCann. 2000. The Cell Wall In Biochemistry and Molecular Biology of Plants. http://www.sigmaaldrich.com/.../lysing-enzymes.html. Diakses pada tanggal 31 Mei 2015 pukul 20:45.

Casey, J.P. 1980. Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology. Vol.I.Interscience Publishers INC. New York.

Damat. 1989. Isolasi Lignin dari Larutan Sisa Pemasak Pabrik Pulp dengan menggunakan H2SO4 dan HCl. Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Damris, M., Haryanto dan A. Bakar. 1999. Studi Pemanfaatan Lignin dari

Limbah Pembuatan Pulp sebagai Pengkompleks untuk Analisis Logam Cu (II), Zn (II) dan Pb (II). Universitas Jambi. Jambi.

Direktorat Jendral Perkebunan. 2014. Pertumbuhan Areal Kelapa Sawit Meningkat. Departemen Pertanian. Jakarta.

Faris, A. H, MohamadNasirMohamad Ibrahim, Afidah Abdul Rahim, M. hazwanHussin, and Nicolas Brosse. 2015. Preparation and Characterization of Lignin PolyolsFrom the Residues of Oil Palm Empty Fruit Bunch. Bioresource.10.4.

.

Fengel, D dan G. Wegener. 1995. Kayu : Kimia, Ultrastruktur dan Reaksi. GadjahMada Press University. Yogyakarta.

Fessenden, R. J., Fessenden, Joan S. 1986. Kimia Organik Jilid II. Erlangga. Jakarta.

Gilligan JJ. 1974. The Organic Chemical Industries. Prentice-Hall. Inc. New York Gregory, A. P. 2007. Green Chemistry. Http: // www.research.uky.edu /images /lignin.jpg. Diakses pada tanggal 1 April 2015 pukul 21:00

Gregory, A. P. 2007. Green Chemistry.

Http://www.research.uky.edu/images/lignin.jpg.Diakses padatanggal 1Juni 2015pukul 20:00

Gullichsen J dan H Paulapuro. 2000. Chemical Pulping. USA: TAPPI Press.

Habibah, R, dkk. 2013. Penentuan Berat Molekul dan Derajat Polimerisasi α -Selulosa yang Berasal dari Alang-alang (Imperata cylindrica) Dengan Metode Viskositas. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Harmsen, P. F. H., dkk. 2010. Literature Review of Physical and Cemical Pretreatment Processes For Lignocellulosic Biomass. Food & Biodased Research.10. 13.

Heradewi. 2007. Isolasi Lignin dari Lindi Hitam Proses Pemasakan Organosolv Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Jahan, M.S. & Mun, S.P. 2007.Characteristics of Dioxane Lignins Isolated at Different Ages of Nalita Wood (Trema orientalis). J. of wood Chemistry andTechnology 27

Judoamidjojo, R. M., E.G. Said dan L. Hartoto. 1989. Biokonversi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Jumina, D. Siswanta. dan A.K. Zulkarnain. 2000. Pemanfaatan Lignin dariLimbah Industri Kertas dan Serbuk Gergaji untuk Pembuatan TurunanAntibiotik C-9154. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Lembaga Penelitian Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Kline, L.M., Hayes, D.G., Womac, A.R., Labbé, N. 2010.Simplified determination of lignin content in hard and soft woods via uv-spectrophotometric analysis of biomass dissolved in ionic liquids.Bioresources 5. 3.

Kirk R. E. dan D. F. Othmer.1952. Encyclopedia of Chemical Technology. Vol.3.New York: Interscience Encyclopedia. Pp.327-338.

Kiswanto, dkk. 2008. Teknologi Budidaya Kelapa Sawit. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Jakarta.

Kim, H., M.K. Hill dan A.L. Fricke. 1987. Preparation of Kraft Lignin FromBlack Liquor. Tappi Journal 12 : 112-115.

Kutii, L. 2013. Cellulose, Starch and Their Derivatives for Industrial Applications.VTT Science. Helsinki.

Lee, H. V, S. B. A. Hamid, and S. K. Zain. 2014. Convertion of Lignocellulosic Biomass to Nanocellulose: Structure and Chemical Prosess. The Scientific World Journal. 2014. Hindawi Publishing Corporation.

Lin, S. Y. dan Carlton W.Dence. 1992. Methods in Lignin Chemistry. BerlinHeidelberg : Springer-Verlag.

Loebis, A. U. 1992. Kelapa Sawit (Elais Guenensis Jacq) di Indonesia. Pusat Penelitian Perean Marihat Pemantang Siantar. Medan.

Lubis, A. A. 2007. Isolasi Lignin dari Lindi Hitam (Black Liquor) Proses Pemasakan Pulp Soda dan Pulp Sulfat (Kraft). Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Mardiyah, 2014.PengaruhDelignifikasiTerhadapPerolehan Furfural Pada

HidrolisisAsamTandanKosongSawit (TKS). Skripsi.Universitas Lampung.

Nada, A. M. A., Yousef MA, Shaffei KA, Salah AM. 1998. Infrared spectroscopy of some treated lignins. Polymer Degradation and Stability 62.1.

Nevàrez, L. A. M, et al. 2011. Biopolymer-based Nanocomposites: of Lignin Acetylation In Cellulose Triacetated Film. Science AndTechnology of Advance Materials.12

Pasaribu, S. P. 2012. Pengaruh Berat Abu Tandan Kosong Kelapa Sawit dalam Pemanfaatannya sebagai Katalis pada Sintesis Biodiesel Minyak Biji Jarak Pagar (Jatropa Curcas L). Universitas Mulawarman. Samarinda.

Pushpamalar, V., Langford, S.J., Ahmad, M. and Lim, Y.Y. 2006. Optimization of Reaction Conditions For Preparing Carboxymethyl Cellulose From Sago Waste Carbohyd. Polym. 64: 312-318

Ropiah, D. 2010. Pemanfaatan Hidrosilat Tandan kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk Produksi Etanol Dengan Pichia stipitis.Skripsi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Jakarta.

Rudatin, S. 1989. Potensi dan Prospek Pemanfaatan Lignin dari Limbah

IndustriPulp dan Kertas di Indonesia. Departemen Perindustrian RI. Balai Besar Penelitian danPengembangan Industri Selulosa. Bandung.

Said, E G. 1994. Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Industri Kelapa Sawit.Badan Kerjasama Pusat Studi Lingkungan. Bogor.

Saha, badal C. 2003. Hemicellulose Bioconvension. Society for Industrial Microbiology. 30. 279-291.

Salminah, M. 2001. Karakteristik Lignin Hasil Isolasi Larutan Sisa Pemasak Pulp Proses Semi Kimia pada Berbagai Tingkat pH. Institut Pertanian

Setiawan, Y.dan E. Ruhyat C.C. 2001. Pemanfaatan Lindi Hitam (Black Liquor) Industri Kertas Sembahyang (Joss Paper) Untuk Pembuatan Dispersan. Departemen Perindustrian RI. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa. Bandung.

Simatupang, H. 2012. Studi Isolasi dan Rendemen Lignin dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Universitas Sumatera Utara. Medan.

Sjostrom, E.1995. Kimia Kayu Edisi 2 : Dasar-Dasar dan penggunaannya. Gadjah Mada Press University Press. Yogyakarta.

Sudjadi. 1983. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Ghalia Indonesia. Jakarta.

Sugesty, S. Nursyamsu, dan Dina A. 1986. Lignin dari beberapa bahan baku pulp.Berita Selulosa (12). Departemen Perindustrian RI. Balai

BesarPenelitian dan Pengembangan Industri Selulosa. Bandung.

Suryani, A, dkk. 2013. Studi pengaruh perbandingan reaktan lignin NaHSO3 dan pH terhadap Natrium Lignosulfonat (NaLS). Institut Pertanian Bogor. Bogor

Susanto, H, dkk. 1999. Production of Lignosulfonat From Lignin in Black Liquor of Ethanosolv-Pulping. Prosiding. Seminar Nasional Fudamental dan Aplikasi Teknologi Kimia.

Stevens, M.P. 2007. Kimia Polimer. Cetakan Kedua. PT Pradnya Paramita. Jakarta

Sumin, K. 2012. Isolation and Structural Characterization of Lignin from Cotton Stalk Treated in an Ammonia Hydrothermal System. International Journal of Molecular Sciences. 13.

Sun, R.C., J.M. Fang, J. Tomkinsondan J. Bolton. 1999. Physicochemical and Structural Characterization of Alkali Soluble LigninsFrom Oil Palm Trunk And Empty Fruit Bunch Fibers. J. Agr. Food Chem. 47: 2930-2936.

Surina, I, M. Jablonsky, Ales Haz, A. Sladkova, A. Briskarova, F. Kacik, and Josef Sima. 2014. Characterization of Non-wood Ligni Precipitated With Sulphuric Acid of Various Concentration. Bioresource. 10. 1.

Technical Association of The Pulp and Paper Industry. 1974. Lignin Content of Pulp and Paper. TAPPI T 222 05-74.

Wyman, dkk. 2000. Cellulose and Hemicellulose Hydrolysis Models for

Application to Current and Novel Pretreatment Processes. Humana Press Inc. 84-86.

Xue-Fei Zhou. 2014. Structural Characterization Of Kraft LigninFor Its Green Utilization.Wood Research. 59. 4.