c. Gambaran kuantitatif terjadinya ikatan silang pada reaksi pembentukan
faktis gelap dari minyak jarak da n aplikasi faktis gelap yang dihasilka n dalam pembuatan selang gas LPG.
d. Gambaran kelayakan teknis dan finansial pengembangan unit produksi
faktis gelap berbahan baku minyak jarak.
1.3. Ruang Lingk up Penelitian
Ruang lingk up dari penelitian ini meliputi : a.
Karakterisasi dan pemurnian minyak jarak sebagai bahan baku pembuatan faktis gelap.
b. Optimasi konsentrasi sulfur dan suhu pada pembuatan faktis gelap dari
minyak jarak serta karakterisasi faktis gelap yang dihasilkan.
c.
Analisis spektrofotometer FTIR Fourier Transform Infrared Spectroscopy dan analisis crosslink density untuk membuktikan adanya ikatan silang pada
faktis gelap yang dihasilkan serta aplikasi faktis gelap dalam pembuatan selang gas LPG.
d. Perhitungan kelayakan teknis dan finansial pengembangan unit produksi
faktis gelap berbahan baku minyak jarak.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Faktis Gelap
Faktis merupakan minyak yang divulkanisasi dengan sulfur atau sulfur klorida. Secara umum dikenal dua jenis faktis, yaitu faktis gelap faktis coklat
dan faktis putih. Faktis gelap dibuat dengan mereaksikan minyak dengan sulfur pada suhu tinggi 150 – 160
o
Faktis gelap semakin banyak digunakan dalam kompon karet karena selain mampu menurunkan kekerasan karet juga mampu mengurangi jaringan ikatan
molekul dan meningkatkan kualitas penyerapan minyak oleh kompon karet. Sebagai bahan bantu olah, faktis gelap ditambahkan sebanyak 5 – 30 bsm Alfa,
2002. C, sedangkan faktis putih dibuat dengan
mereaksikan minyak dengan sulfur klorida pada suhu yang lebih rendah Harrison, 1952. Faktis gelap atau vulkanisat minyak tidak memiliki elastisitas
dan kekuatan tarik seperti karet alam atau karet sintetis karena sifat polifungs ional gliserida dalam minyak serta sifat produksi faktis gelap yang lebih mengutamakan
pembentukan struktur ikatan silang yang intensif daripada pembentukan rantai panjang linear yang merupakan karakteristik utama karet Sonntag, 1982.
Aplikasi faktis gelap cukup luas meliputi penggunaan dalam pengolahan karet alam maupun sintetis. Faktis gelap yang berasal dari minyak nabati
tervulkanisasi umumnya digunakan dalam pencampuran dengan karet alam maupun sintetis dengan tujuan untuk menghasilkan karakter produk yang halus
serta meningkatkan daya tahan terhadap cahaya dan ozon Lever, 1951. Penggunaan faktis gelap dalam pengolahan karet alam maupun sintetis
dapat mengurangi konsumsi energi, mempercepat waktu pencampuran, membantu dalam mengontrol ketebalan lembaran karet dalam proses calendering serta dapat
menghasilkan produk yang mengkilap dan lebih halus. Namun demikian, terkadang penambahan faktis gelap juga menyebabkan kerugian seperti penurunan
kekuatan tarik vulkanisat Lever, 1951. Faktis gelap digunakan dalam pengolahan barang jadi karet berwarna seperti selang air, kawat, kabel, peralatan
rumah tangga, gasket untuk lemari pendingin dan produk karet untuk otomotif Alfa, 2002.
Faktis gelap dapat dibuat dari minyak lobak, minyak kedelai, minyak biji kapas dan minyak biji rami Lever, 1951. Secara umum, minyak yang
mempunyai bilangan iod antara 80 – 185 g iod100 g minyak dapat diolah menjadi faktis gelap Carrington, 1962. Minyak tidak jenuh terutama minyak
mengering dapat mengalami polimerisasi membentuk berbagai bahan elastis atau dikenal dengan rubber like material. Pada dasarnya reaksi polimerisasi untuk
menghasilkan faktis gelap serupa dengan reaksi polimerisasi karet. Sulfur dalam hal ini berfungsi sebagai agen pembentukan ikatan silang disulfida Sonntag,
1982. Warna faktis gelap dipengaruhi oleh bilangan iod minyak yang digunakan
sebagai bahan baku. Minyak dengan bilangan iod yang lebih tinggi menghasilkan faktis gelap yang berwarna lebih gelap. Kandungan asam lemak jenuh yang tinggi
menyebabkan faktis gelap yang dihasilkan mempunyai kadar ekstrak aseton yang tinggi. Faktis gelap yang berkualitas tinggi dihasilkan dari minyak dengan
kandungan asam lemak jenuh kurang dari 5 persen Carrington, 1962. Pembentukan faktis gelap melibatkan reaksi vulkanisasi dengan
menggunakan vulkanisator sulfur. Ikatan rangkap dalam dalam asam lemak tidak jenuh minyak nabati akan diadisi oleh sulfur sehingga terbentuk ikatan silang.
Dengan demikian, kandungan asam lemak tidak jenuh dalam minyak yang semakin tinggi akan menghasilkan faktis gelap dengan kualitas semakin tinggi
pula Fernando, 1971. Kualitas faktis gelap dapat dikelompokkan berdasarkan kandungan ekstrak
aseton. Faktis gelap kualitas I mempunyai ekstrak aseton kurang dari 20 persen, kualitas II mengandung ekstrak aseton antara 20 – 35 persen. Faktis gelap dengan
kadar ekstrak aseton lebih dari 35 persen dikelompokkan sebagai faktis mutu III Carrington, 1962. Selain kadar ekstrak aseton, kualitas faktis gelap juga
ditentukan oleh kadar sulfur bebas, kadar abu dan pH. Faktis gelap dengan kualitas baik mengandung kurang dari 2 persen kadar sulfur bebas, kadar abu
kurang dari 5 persen dan pH netral Fernando, 1971. Mutu faktis gelap terkadang tidak dapat ditentukan melalui uji kimia saja. Kesimpulan yang terpercaya dapat
diambil setelah mengaplikasikan faktis gelap dalam vulkanisasi karet. Faktis gelap diharapkan dapat memberikan pengaruh positif terhadap sifat fisik karet.
Namun, pada umumnya faktis gelap sebagai bahan bantu olah karet hanya sedikit atau bahkan tidak mempengaruhi sifat fisik karet Harrison, 1952. Karakteristik
faktis gelap ko mersial mutu II dan III disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Karakteristik faktis gelap mutu II dan III Karakteristik
Fakt is gelap mut u II Fakt is gelap mut u III
Kadar ekstrak aseton 26 – 35
47.2 Kadar sulfur bebas
1.8 0.9
Kadar abu 1.5
5.8 pH
Netral Netral
Warna Coklat
Coklat tua Sumber : Alfa dan Honggokusumo 1997
Mekanisme reaksi sulfur dengan minyak selama proses pembuatan faktis gelap belum diketahui dengan pasti. Sonntag 1982, menyatakan bahwa reaksi
sulfur dalam pembentukan faktis gelap serupa de ngan reaksinya dalam karet, yaitu modifikasi struktur polimer dengan membentuk ikatan silang. Pada dasarnya
reaksi sulfur dengan minyak merupakan mekanisme vulkanisasi polar secara alami, bukan vulkanisasi radikal bebas.
Flint 1955 menjelaskan proses pembentukan faktis gelap. Pada umumnya molekul trigliserida digambarkan sebagai huruf “E” dan dengan struktur molekul
tersebut, minyak tidak dapat membentuk faktis gelap. Struktur molekul trigliserida yang tepat untuk pembuatan faktis gelap diperoleh dengan memutar
cabang terbawah R
3
ke posisi perpanjangan cabang yang kedua R
2
Gambar 1. Hasil akhir perputaran cabang ketiga ini membentuk struktur trigliserida
seperti “garpu tala”. Perputaran ini terjadi karena asam lemak pada cabang ketiga trigliserida tidak sama dengan asam lemak pada cabang kesatu dan kedua.
Pembentuka n faktis gelap merupakan reaksi adisi sulfur terhadap sepasang ikatan rangkap dari dua rantai asam lemak tak jenuh yang berada dalam posisi sejajar.
Dalam hal ini diperluka n empat atom sulfur untuk sepasang ikatan rangkap asam lemak da n dihasilkan ikatan monosulfida atau ikatan disulfida.
