Proses Pembuatan Pulp Viskositas

golongan senyawa tersebut. Lignin adalah suatu fenol. Lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam akibatnya susunan lignin di dalam kayu tetap tidak menentu. Lignin terdapat di antara sel-sel, lignin yang berfungsi sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama-sama. Dalam dinding sel, lignin sangat erat kaitannya dengan selulosa dan berfungsi untuk memberikan ketegaran pada sel. Haygreen,1993 Dalam pembuatan pulp dan pengelantangan, lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegredasi dan berubah yang merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta ton tiap tahun diseluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi. Fengel,1995

2.2 Proses Pembuatan Pulp

Pemisahan serat selulosa dari bahan-bahan yang bukan serat didalam kayu dapat dilakukan dengan berbagai macam proses yaitu: a.Proses Mekanik Dalam proses pembuatan pulp secara mekanik pemisahan serat dilakukan dengan cara menggunakan tenaga mekanik. Proses ini dilakukan dengan menggerinda kayunya menjadi serat pulp dan menghasilkan rendemen sebesar 90-95 , tetapi menyebabkan kerusakan pada serat. Penggunaan pulp yang dihasilkan pada proses mekanik ini nilainya kecil sekali, juga pulp itu masih mengandung banyak lignin dan serat-seratnya tidak murni sebagai serat. b. Proses Semikimia Universitas Sumatera Utara Proses semikimia meliputi pengolahan cara kimia yang diikuti dengan perbaikan secara mekanik dan beroperasi pada rendemen yang tingginya dibawah proses mekanik. Biasanya bahan kimia yang digunakan pada proses ini adalah natrium sulfit. c. Proses Kimia Bahan –bahan yang terdapat ditengah lapisan kayu akan dilarutkan agar serat cepat terlepas dari zat-zat yang mengikatnya. Hal yang merugikan pada proses ini adalah rendemen yang rendah yaitu 45-55 . Proses kimia dibagi menjadi tiga kategori: 1. Proses Soda 2. Proses Sulfat 3. Proses Sulfit Dalam proses soda, kayu dimasak dengan larutan NaOH. Larutan sisa pemasakan dipekatkan dan kemudian dibakar, yang akan menghasilkan NaOH .Disebut “ proses soda” karena bahan kimia yang ditambahkan kedalam prosesnya berupa natrium karbonat. Pada proses sulfit, larutan pemasak yang dipakai adalah asam-asam yang mengandung sulfur dari logam alkali atau alkali tanah berupa sulfit. Proses sulfat adalah proses pembuatan pulp yang paling banyak digunakan saat ini atau disebut juga proses kraft. PT.TPL,2003

2.3 Uraian Proses Pembuatan Pulp

Pulp terdiri dari komponen senyawa organik, antara lain selulosa, hemiselulosa, lignin, dan zat ekstraktif dalam jumlah yang kecil. Serat selulosa yang berasal dari bahan baku kayu menurut beberapa ahli dibagi dalam 2 bagian yaitu: 1.Kayu berdaun lebar kayu keras Universitas Sumatera Utara 2.Kayu berdaun jarum kayu lunak Kayu berdaun lebar memiliki serat selulosa yang pendek dan kayu berdaun jarum memilki serat selulosa yang lebih panjang. Contoh kayu berserat pendek yaitu Eucalyptus, kayu dengan serat panjang terdapat pada Pinus Merkussi. Proses pemasakan pulp meliputi : pengisian chip, tahapan prehidrolisis, pengisian larutan pemasak, pemasakan dengan proses kraft, mengeluarkan pulp yang sudah masak dari dalam digester.

2.3.1 Pengisian Chip

Chip diangkut ke digester dari tempat penyimpanan atau lapangan chip dengan menggunakan conveyor. Pengisian chip kedalam digester merupakan langkah awal dari proses pemasakan dan merupakan satu pekerjaan yang sangat penting pada proses pembuatan pulp. Digester yang tidak penuh misalnya, akan mengurangi jumlah pulp yang akan dihasilkan digester, sebaliknya digester yang terlalu penuh akan mengakibatkan kesulitan pada peredaran cairan pemasak dan pada saat blow. Sebelum pengisian chip dimulai harus dilaksanakan hal-hal sebagai berikut: 1. Digester harus dalam keadaan kosong dan katup blow nya harus sudah ditutup 2. Top cover tutup atas pada posisi terbuka 3. Shuttle conveyor harus tepat posisinya pada digester yang akan diisi Universitas Sumatera Utara

2.3.2 Tahap Prehydrolysis

Pada proses Prehydrolysis Kraft pulp, prehidrolisis merupakan tahapan awal dari proses pemasakan setelah pengisian chip. Untuk membuat serat rayon dibutuhkan pulp dengan kemurnian yang sangat tinggi, prehidrolisis dimaksudkan untuk mengolah terlebih dahulu serpihan kayu sebelum dimasak dengan alkali, pada proses ini, kandungan– kandungan yang bukan selulosa yang terdapat dalam kayu, seperti selulosa yang terpotong-potong dan karbohidrat rantai pendek yang disebut hemiselulosa akan dikeluarkan dari dalam serpihan kayu. Pada proses pemasakan alkali di tahap berikutnya akan diperoleh pulp dengan kemurnian yang lebih tinggi. Proses prehidrolisis dipertahankan pada temperatur 165 C dan tekanan 6,0 kgcm 2 gauge selama 60 menit. Setelah itu dilakukan pengeluaran gas blow selama 15-20 menit sampai tekanan dalam digester 1,0 kgcm 2 gauge.

2.3.3 Pengisian Liquor cairan pemasak

Pada proses Prehydrolysis Kraft pulp pengisian liquor dilakukan setelah prehidrolisis. Larutan pemasak panas yang dimasukkan ke dalam digester dengan temperatur 120 C harus dengan perbandingan yang sesuai sebagai mana dibutuhkan untuk pemasakan dan black liquor penambah sebagai pengencer juga harus dengan perbandingan yang sesuai. Penambahan cairan pemasak didasarkan pada persentase bahan kimia yang dibutuhkan untuk memasak dengan berat kering kayu yang dimasukkan. Persentase ini juga tergantung dari seberapa jauh kita akan mengurangi kandungan lignin dari dalam kayu. Misalnya untuk memproduksi Prehydrolysis Kraft Pulp dengan kemurnian yang tinggi, alkali yang dimasukkan per berat kering kayu adalah 19 alkali aktif , dimana untuk Universitas Sumatera Utara Fully Bleached Kraft Pulp itu hanya sekitar 17,5 alkali aktif sebagai Na 2 O. Alkali aktif yang dimasukkan dalam digester adalah untuk melarutkan komponen pengotor bukan selulosa yang ada dalam kayu. Kekuatan konsentrasi dan sulfiditas dari pada cairan pemasak juga merupakan hal yang sangat penting. Konsentrasinya dinyatakan dalam gram per liter dari alkali aktif NaOH + Na 2 S sebagai Na 2 O. Kalau konsentrasi cairan pemasaknya rendah maka proses penghilangan lignin akan menjadi kurang baik sehingga menghasilkan banyak reject serpihan kayu yang tidak masak, sebaliknya kalau konsentrasinya terlalu tinggi maka serat selulosa juga akan terserang dan rusak yang berakibat pada rendahnya kekuatan dan rendemen pada pulp.

2.3.4 Pemasakan dengan Proses Kraft

Proses pemasakan secara kraft dilaksanakan setelah penambahan cairan pemasak kedalam chip. Digester yang berisi chip dan larutan pemasak dipanaskan hingga temperatur 170 C dan tekanan mencapai 7 kgcm 2 gauge. Pada temperatur dan tekanan ini , chip dimasak dengan alkali untuk periode waktu tertentu. Waktu dan temperatur selama pemasakan sangat berpengaruh terhadap kualitas pulp, jika chip dimasak dalam jangka waktu yang terlalu lama, maka akan dihasilkan pulp dengan kualitas rendah dan dengan rendemen yang rendah. Temperatur yang optimum untuk pemasakan adalah 170 C. Temperatur dibawah 170 C tidak berpengaruh terhadap kualitas pulp, tetapi diatas 180 C akan mulai terjadi pemutusan rantai dari serat-serat selulosa .

2.3.5 Pengeluaran Pulp dari Digester Blowing pulp

Universitas Sumatera Utara Tujuan utama pada pengoperasian blowing adalah untuk mengeluarkan atau blow semua isi digester kedalam tangki penampung blow tank. Hanya satu digester yang dapat diblow ke satu blow tank pada satu waktu tertentu, hal yang penting untuk diperhatikan agar dipastikan bahwa ada cukup ruang dalam blow tank untuk menampung pulp yang akan diblow. Hal penting yang perlu diperhatikan adalah memastikan bahwa sistem daur ulang panas sewaktu blow sudah siap untuk beroperasi untuk menampung uap yang dihasilkan blow dan mengembunkannya. PT.TPL,2003

2.4 Titrasi Asam-Basa

Titrasi asam-basa sering disebut asidimetri-alkalimetri, sedang untuk titrasi atau pengukuran lain-lain sering juga dipakai akhiran –ometri menggantikan –metri, kata - metri berasal dari bahasa Yunani dan berarti ilmu, proses, atau seni mengukur. Asidimetri dapat diartikan pengukuran jumlah asam ataupun pengukuran dengan asam, dimana yang diukur adalah jumlah basa atau garam. Secara umum asidimetri dan alkalimetri diartikan titrasi yang menyangkut reaksi dengan asam dan atau basa ,diantaranya: 1. Asam kuat- basa kuat 2. Asam kuat- basa lemah 3. Asam lemah- basa kuat 4. Asam kuat- garam dari basa lemah 5. Basa Kuat- garam dari asam lemah Larutan yang dititrasi dalam asidimetri-alkalimetri mengalami perubahan pH, misalnya bila larutan asam dititrasi dengan basa, maka pH larutan mula-mula rendah dan selama Universitas Sumatera Utara titrasi terus-menerus naik. Bila indikator pH kita gunakan untuk menunjukkan titik akhir titrasi maka indikator harus berubah warna tepat pada saat titrant menjadi ekivalen dengan titrat agar tidak terjadi kesalahan titrasi dan perubahan warna itu harus terjadi secara mendadak agar tidak ada keragu-raguan kapan titrsi harus dihentikan. Harjadi,1993 Untuk menentukan basa digunakan larutan baku asam kuat misalnya HCl, sedangkan untuk menentukan asam digunakan larutan baku basa kuat misalnya NaOH. Titik akhir titrasi biasanya ditetapkan dengan bantuan perubahan warna indikator asam- basa yang sesuai atau dengan bantuan peralatan misalnya potensiometer, konduktometer. Titrasi asam-basa dapat dianggap sebagai interaksi pasangan asam-basa berpasangan menurut Bronsted-Lowry, yaitu: Asam 1 + Basa 2 = Basa 1 + Asam 2 Bila titrasi dilakukan dalam pelarut air, maka perpindahan proton selalu dinyatakan melalui molekul air. Akibatnya persamaan umum untuk titrasi asam-basa dalam pelarut air ditulis sebagai persamaan reaksi antara ion hidronium dan ion hidroksida: H 3 O + + OH - = H 2 O + H 2 O Selama proses titrasi pH larutan berubah perlahan-lahan. Rivai,1995

2.4.1 Indikator Asam-Basa

Indikator asam-basa ialah zat yang dapat berubah warna bila pH lingkungannya berubah. Warna dalam keadaan asam dinamakan warna asam dari indikator dan warna dalam keadaan basa disebut warna basa. Akan tetapi harus dimengerti bahwa asam dan basa Universitas Sumatera Utara disini tidak berarti pH kurang atau lebih dari tujuh. Asam berarti pH lebih rendah dan basa berarti pH lebih besar dari trayek indikator. Setiap indikator asam-basa memiliki trayek pH sendiri demikian pula warna asam dan basanya . Tabel 2 : Beberapa indikator Asam - basa No Indikator Perubahan warna dengan peningkatan pH Trayek pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Asam Pikrat Timol biru 2,6 Dinitrofenol Metil kuning Bromfenol biru Metil orange Bromkresol biru Metil merah Litmus Metil ungu p-Nitrofenol Bromkresol ungu Bromtimol biru Netral merah Fenol merah p- α-Naftolftalein Tak berwarna ke kuning Merah ke kuning Tak berwarna ke kuning Merah ke kuning Kuning ke biru Merah ke kuning Kuning ke biru Merah ke kuning Merah ke biru Ungu ke hijau Tak berwarna ke kuning Kuning ke ungu Kuning ke biru Merah ke kuning Kuning ke Merah Kuning ke biru 0,1-0,8 1,2-2,8 2,0-4,0 2,9-4,0 3,0-4,6 3,1-4,4 3,8-5,4 4,2-6,2 4,5-8,3 4,8-5,4 5,0-7,0 5,2-6,8 6,0-7,6 6,8-8,0 6,8-8,4 7,0-9,0 Universitas Sumatera Utara 17 18 19 20 Phenolphtalein Timolftalein Alizarin kuning R 1,3,5-Trinitrobenzen Tak berwarna ke merah Tak berwarna ke biru Kuning ke merah lembayung Tak berwarna ke orange 8,0-9,6 9,3-10,6 10,1-12,0 12,0-14,0 Sumber: Hardjadi, 1993 Kegunaan dari titrasi asam–basa adalah untuk menentukan zat –zat anorganik , organik dan biologis yang tak terbilang jumlahnya, bersifat asam- basa. Beberapa unsur penting dalam bahan organik dan biologis dapat ditentukan secara tidak langsung dengan titrasi asam-basa. Umumnya unsur – unsur ini non metal, misalnya penentuan nitrogen dan belerang dalam bahan organik. Harjadi.W,1993

2.4.2 Analisa Soda Kaustik

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk menganilisis soda kaustik, alkali total Karbonat + Hidroksida ditetapkan dengan titrasi asam standar dengan menggunakan metil orange sebagai indikator. Dalam porsi larutan yang kedua, karbonat diendapkan dengan larutan BaCl 2 yang sedikit berlebih dan tanpa penyaringan larutan dititrasi dengan menggunakan phenolphtalein sebagai indikator titrasi yang terakhir ini memberi kandungan hidroksida dan dengan mengurangkan ini dari titrasi yang pertama, diperoleh volume asam untuk karbonat: Na 2 CO 3 + BaCl 2 BaCO 3 + 2NaCl Basset.J,1994

2.5 Viskositas

Universitas Sumatera Utara Viskositas suatu cairan murni atau larutan merupakan indeks hambatan alir cairan. Cairan mempunyai gaya gesek yang lebih besar untuk mengalir dari pada gas sehingga cairan mempunyai koefisien viskositas yang lebih besar dari pada gas. Sukardjo,1997 Dalam SI satuan untuk viskositas adalah N sm 2 = Pa s, sedangkan menurut sistem CGS satuan viskositas adalah Poise 1 poise = 0,1 Pa s yang setara dengan dyne scm 2 . Viskositas sering juga dinyatakan dalam sentipoise 1 Poise = 100 cP. Yazid,2005 Faktor-faktor yang mempengaruhi viskositas adalah tekanan, temperatur, konsentrasi. • Tekanan Viskositas cairan naik dengan bertambahnya tekanan, hal ini disebabkan jumlah lubang berkurang, sehingga bagi molekul lebih sukar untuk bergerak keliling satu terhadap yang lain. • Temperatur Viskositas cairan akan turun dengan naiknya temperatur. Pemanasan zat cair menyebabkan molekul-molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekul cairan akan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengan demikian viskositas cairan akan turun dengan naiknya temperatur. Sukardjo,1997 • Konsentrasi Umumnya larutan yang konsentrasinya tinggi, viskositasnya juga tinggi. Sebaliknya larutan yang konsentrasinya rendah viskositasnya juga rendah. Yazid,2005 Universitas Sumatera Utara

2.6 Penentuan viskositas dengan metode Ostwald