Laporan Penelitian
Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
19
II.6.3. Proses bleaching dan pencucian
Pemurnian selulosa setelah proses pemasakan bertujuan untuk menghasilkan tingkat kemurnian selulosa lebih tinggi yang stabil dan memiliki
tingkat pengrusakan serat yang minimum sehingga sifat fisik selulosa tetap tinggi. Proses ini untuk melarutkan sisa senyawa lignin yang dapat menyebabkan
perubahan warna, dengan cara mendegradasi rantai lignin yang panjang oleh bahan-bahan kimia pemutih menjadi rantai-rantai lignin yang pendek, maka lignin
dapat larut pada saat pencucian dalam air atau alkali. Dua jenis bahan kimia yang dipakai dalam pemurnian yaitu :
a. Bahan kimia oksidator yaitu bahan kimia yang fungsinya untuk mendegradasi
dan menghilangkan zat penyebab warna yaitu lignin. Oksidasi yang dipakai seperti : Khlor Cl
2
, Khlordioksida ClO
2
, Oksigen O
2
, Ozon O
3
dan Hidrogen peroksida H
2
O
2
. b.
Sebagai bahan kimia ekstraksi alkali yaitu : bahan kimia yang fungsinya mendegradasi lignin secara hidrolisa dan membantu pelarutan senyawa lignin
terdegradasi yang dihasilkan pada proses oksidasi sebelumnya. Alkali digunakan untuk mendegradasi lignin secara hidrolisa dan melarutkannya.
Bahan kimia yang dipakai seperti : Natrium hidroksida NaOH. Pemurnian dapat dilakukan dengan beberapa proses :
1. Klorinasi
Proses pemurnian selulosa dengan menggunakan gas Cl
2
gas ini diperoleh antara reaksi asam klorida HCl dengan natrium klorit NaClO
3
terjadi reaksi klor dengan lignin yang menyebabkan lignin terdegradasi dan larut.
Persamaan reaksi kimia adalah : 6 HCl + NaClO
3
→ NaCl + 3Cl
2
+ 3H
2
O
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Penelitian
Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
20 Reaksi ini berlangsung pada suhu kamar selama 90 menit sambil diaduk
kemudian dicuci dengan air bersih dan disaring dengan saringan 150 mesh. Dace and Annergen, 1979
2. Ekstraksi dengan Natrium Hidroksida
Natrium hidroksida NaOH dipakai sebagai bahan pengekstraksi digunakan setelah tahap Khlordioksida. Lignin terklorinasi mempunyai kelartan yang
kecil dalam air dengan adanya alkali encer akan terbentuk garam organik sehingga lebih mudah larut. Kondisi temperatur pada proses ekstraksi antara
55 – 80
o
C selama 60 – 120 menit. Sampel dan pelarut diaduk sampai merata. Kemudian dicuci dengan air bersih dan saring dengan screen 150 mesh
Rapson dan Spinner, 1979. Konsistensi dalam proses ekstraksi dipakai antara 10 - 18 .
3. Hipoklorinasi
Reaksi yang terjadi pada hipoklorinasi adalah oksidasi dan melarutkan lignin. Larutan yang digunakan CaOCl
2
atau NaOCl dan NaOH. Temperatur 40
o
C selama 120 menit. Diaduk secara merata kemudian dicuci dengan air bersih
dan disaring dengan saringan 150 mesh. Persaman reaksi sebagai persamaan 3.1
2NaOH + Cl
2
↔ NaOCl + NaCl + H
2
O 3.1 Alkali berlebih diperlukan untuk mempercepat reaksi kesebelah kanan dan
juga mencegah dekompoisi hipoklorit menjadi klorat, di dalam air natrium hipoklorit akan terhidrolisa menghasilkan asam hipoklorit dan natrium
hidroksida. NaOCl + H
2
O → NaOH +HOCl
3.2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Penelitian
Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
21 Asam hipoklorit yang terbentuk dapat mempercepat degradasi selulosa dan
karena bentuknya tidak stabil asam akan mengalami peruraian terjadi reaksi sebagai berikut :
HOCl → HClO
3
+ 2HCl 3.3
Reaksi hipoklorit menghilangkan lignin. Penurunan berat molekul dan masuknya gugus asam karboksilat mendukung pelarutan bagian lignin yang
telah hancur. NaOCl + lignin
→ NaCl + lignin teroksidasi 3.4
Sampel diaduk secara merata dan masukkan ke dalam waterbath pada temperatur 40
o
C selama 120 menit kemudian dicuci dengan air bersih dan disaring dengan saringan 150 mesh. Rapson dan Spinner, 1979
4. Khlordioksida
Pemurnian dengan khlordioksida menggunakan konsistensi 10 - 12 . Bertambahnya substitusi khlordioksida akan mengurangi konsumsi bahan
kimia pemutihan memperbaiki kualitas limbah unit pemutih, juga mengurangi pembentukan senyawa klor organik. Pemutihan dengan menggunakan ClO
2
dilaksanakan untuk mencapai tingkat kemurnian yang tinggi. ClO
2
dihasilkan dari reaksi :
NaOCl
3
+ 2 HCl → ClO
2
+ ½ Cl
2
+ NaCl + H
2
O Temperatur pada suhu 50
o
C – 90
o
C selama 120 menit kemudian sampel dicuci dengan air bersih dan disaring dengan saringan 150 mesh. Zellerbach 1983.
5. Hidrogen Peroksida Hidrogen peroksida termasuk zat oksidator yang bisa digunakan sebagai
pemutih pulp yang ramah lingkungan. Di samping itu, hydrogen peroksida juga mempunyai beberapa kelebihan antara lain pulp yang diputihkan
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Laporan Penelitian
Program Studi S – 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur
22 mempunyai ketahanan yang tinggi serta penurunan kekuatan serat sangat
kecil. Pada kondisi asam, hidrogen peroksida sangat stabil, pada kondisi basa mudah terurai. Peruraian hidrogen peroksida juga dipercepat oleh naiknya
suhu. Zat reaktif dalam sistem pemutihan dengan hidrogen peroksida dalam suasana basa adalah perhydroxyl anion HOO- Dence and Reeve, 1996.
Pada proses pemutihan menggunakan hydrogen peroksida, mula-mula hydrogen peroksida akan terurai sesuai dengan persamaan reaksi berikut ini :
H
2
O
2
→ H
2
O + O
n
Mekanisme reaksi penguraian hydrogen peroksida adalah Othmer, 1992 H
2
O
2
→ 2OH H
2
O
2
+ OH → OOH + H
2
O OOH + OH
→ H
2
O + 2On Pada proses bleaching dari limbah batang Manihot esculenta Cranz,
menggunakan larutan NaOCl dan H
2
O
2
. Berdasarkan penelitian pendahuluan Rahma, 2002, serat diputihkan dengan menggunakan H
2
O
2
2 dan NaOCl 5. Kondisi pemutihan H
2
O
2
dan NaOCl umumnya dilakukan pada kisaran suhu antara 60
o
C hingga 80
o
C selama 30 menit hingga 180 menit. Dence and Reeve, 1996
II.6.4. Pengeringan
Kategori