Studi Penyediaan Nanokristal dari Tandan Kosong Sawit (TKS)

xvi

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis Jack) berasal dari Nigeria, Afrika Barat.Meskipun
demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari Amerika Selatan yaitu
Brasil karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit di hutan Brazil dibandingkan
dengan Afrika.Pada kenyatannya tanaman kelapa sawit hidup subur di luar daerah asalnya,
seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini.Bahkan mampu memberikan
hasil produksi per hektar yang lebih tinggi.Bagi Indonesia, tanaman kelapa sawit memiliki
arti penting bagi pembangunan perkebunan nasional. Selain mampu menciptakan
kesempatan kerja yang mengarah pada kesejahteraan masyarakat, juga sebagai sumber
perolehan devisa Negara. Indonesia merupakan produsen utama minyak sawit
(Fauzi,2003).
Limbah yang dihasilkan oleh tanaman kelapa sawit dapat memberikan manfaat
yang besar bagi kehidupan, diantaranya sebagai pupuk organik dan sebagai arang
aktif.Salah satu limbah padat industri kelapa sawit adalah tandan kosong sawit
(TKS).Tempurung kelapa sawit termasuk juga limbah padat hasil pengolahan kelapa
sawit.Limbah padat mempunyai cirri khas pada komposisinya. Komponen terbesar dalam

limbah padat tersebut adalah selulosa, disamping komponen lain meskipun lebih kecil
seperti abu, hemiselulosa, dan lignin, seperti dipaparkan pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Komposisi kimiawi Tandan Kosong Sawit
Komposisi

Kadar (%)

Selulosa

40

Hemiselulosa

24

Lignin

21

Abu

15

TKS dapat digunakan sebagai pupuk organik

yang memiliki unsur hara yang

dibutuhkan oleh tanah dan tanaman. Tandan kosong sawit juga menghasilkan serat kuat
yang dapat digunakan untuk berbagai hal, diantaranya serat berkaret sebagai bahan pengisi

Universitas Sumatera Utara

xvii

jok mobil dan matras, polipot (pot kecil, papan ukuran kecil, dan bahan pengepak industri)
(Fauzi,2003).
Menumpuknya limbah organik memerlukan penanganan agar tidak menimbuklkan
pencemaran lingkungan seperti bau yang tidak sedap, yang menjadi sarang lalat, jalan
pintas yang biasa digunakan adalah dengan membakarnya.Pembakaran limbah organik
tersebut tidak memberikan manfaat malah memberikan polusi udara.Pengembalian bahan

organik ke dalam tanah adalah hal yang mutlak dilakukan untuk mempertahankan lahan
pertanian agar tetap produktif (Herawan,1999).
Selulosa merupakan biopolimer yang berlimpah di alam, yang bersifat sapat
diperbaharui, mudah terurai, dan juga non toksik.Juga merupakan polimer karbohidrat
yang tersusun atas β-D Glukopiranosa dan terdiri dari tiga gugus hidroksi per anhidro
glukosa menjadikan selulosa memiliki derajat fungsionalitas yang tinggi.Sebagai materi
yang dapat diperbaharui, selulosa dan turunannya dapat dipelajari dengan baik.Bahan
dasar selulosa telah digunakan lebih dari 150 tahun dalam berbagai macam aplikasi,
seperti makanan, produksi kertas, biomaterial, dan dalam bidang kesehatan (Coffey et al,
1995).
Nanokristal sebagai bahan yang berperan dalam pembuatan obat – obatan yang
selama ini diimpor di Indonesia sehingga harga obat relatif meningkat. Dengan adanya
penelitian isolasi nano selulosa ini, dapat diketahui hasil selulosa yang didapat dari Tandan
Kosong Sawit (TKS) dengan proses ligninfikasi, pemurnian alfa selulosa, serta hidrolisis
dengan asam untuk mengendapkan nano selulosa. Setelah itu di karakterisasi dengan
menggunakan Scanning Electronic Microscopy (SEM).Isolasi nano selulosa dari tandan
kosong sawit di lakukan dengan pengendapan melalui hidrolisis asam dengan
menggunakan asam sulfat pada suhu 45 o C selama 30 menit (Bledzki, 1990).

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana mengisolasi selulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS)
2. Bagaimana mengisolasi nanokristal selulosa dari α-Selulosa
3. Bagaimana karakterisasi nanokristal selulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS),
meliputi sifat morfologi dengan menggunakan Scanning Electron Microscopy
(SEM), dan analisis termal dengan menggunakan Thermogravimetry Analysis
(TGA)

Universitas Sumatera Utara

xviii

1.3 Pembatasan Masalah
Penelitian ini mengambil batasan – batasan sebagai berikut :
1. α-Selulosa yang digunakan diisolasi dari Tandan Kosong Sawit yang berasal dari
limbah PTPN IV Kebun ADOLINA
2. Isolasi nanokristal selulosa dari α-Selulosa dilakukan melalui hidrolisis asam
3. Karakterisasi nanokristal selulosa yang diperoleh menggunakan Scanning Electron
Microscopy (SEM) dan Thermogravimetry Analysis (TGA)

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui proses isolasi α-Selulosa dari Tandan Kosong Sawit (TKS)
2. Untuk mengetahui proses isolasi nanokristal selulosa dari α-Selulosadan juga
karakterisasinya

1.5 Manfaat Penelitian
1. Pemanfaatan limbah Tandan Kosong Sawit (TKS) sebagai bahan baku pembuatan
selulosa diharapkan mampu meningkatkan nilai tambah di dalam industri
2. Memberikan informasi tentang isolasi nanocrystal selulosa dari α-Selulosa yang
diperoleh dari Tandan Kosong Sawit (TKS) sebagai salah satu bahan yang di
gunakan dalam produksi obat – obatan

1.6. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar FMIPA USU Medan, Kimia
di Politeknik Negeri Lhoksumawe, dan Beacukai Jakarta.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini berupa eksperimen laboratorium.Ada beberapa tahap penelitian.Tahap
pertama adalah penyiapan tandan kosong sawit yang kemudian diisolasi untuk
mendapatkan α- Selulosa.

Universitas Sumatera Utara

xix

Tahap kedua adalah isolasi nanokristal selulosa melalui hidrolisis asam dan dengan
menggunakan sentrifugasi untuk menghilangkan amorf, sehingga diperoleh bentuk
kristalnya.
Tahap ketiga adalah karakterisasi nanocrystal selulosa dengan menggunakan Scanning
Electron Microscopy (SEM) dan Thermogravimetry Analysis (TGA).
Variabel yang digunakan adalah :
- Variabel tetap
Suhu (oC)
Waktu (menit)
- Variabel terikat
Analisa permukaan dengan SEM
Analisa degradasi termal dengan TGA

Universitas Sumatera Utara