Pemanfaatan Busa Poliuretan-Lignin Isolat Kayu Jati dan Beberapa Bahan Aditif Sebagai Penjernih Air Gambut
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAIPENJERNIH
AIR GAMBUT
SKRIPSI
CHOLIQ DOLOKSARIBU
110802032
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAIPENJERNIH
AIR GAMBUT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
CHOLIQ DOLOKSARIBU
110802032
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pemanfaatan Busa Poliuretan-Lignin Isolat
Kayu Jati Dan Beberapa Bahan Aditif
Sebagai Penjernih Air Gambut
: Skripsi
: Choliq Doloksaribu
: 110802032
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Disetujui di
Medan, Januari 2016
KomisiPembimbing:
Pembimbing 2,
Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D
NIP. 195204181980021001
Pembimbing 1,
Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
NIP. 196007041989031003
Disetujuioleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. RumondangBulanNst, MS
NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT KAYU JATI
DAN BEBERAPA BAHAN ADITIF SEBAGAI
PENJERNIH AIR GAMBUT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2016
CHOLIQ DOLOKSARIBU
110802032
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Shalawat beriring salam penulis haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW,
semoga kita mendapat syafaatnya kelak di hari akhir nanti.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Ramahdin
Doloksaribu dan Ibunda Juliana Siagian, terima kasih atas segala kasih sayang,
pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada penulis.
Untuk keluarga penulis Khairani Doloksaribu,A.Md, Ilham Doloksaribu, Srikandi
Doloksaribu, Sriwahyuni Doloksaribu, dan susi Susanti Doloksaribu. Kepada
seluruh keluarga, terima kasih atas segala doa dan dukungannya.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D
selaku dosen pembimbing II yang telah membantu dan memotivasi penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan
Nasution, MS dan kepada Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan
sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Bapak Lamek Marpaung,
M.Phill, Ph.D selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan saran
dan motivasi selama masa perkuliahan. Terima kasih juga kepada seluruh Bapak
dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya kepada penulis selama pendidikan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada keluarga besar
laboratorium kimia fisika dan kimia polimer, rekan-rekan stambuk 2010-2014.
Kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2011, terima kasih atas segala doa
dan kekompakannya
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala
kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal ‘Alamiin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAI PENJERNIH
AIR GAMBUT
ABSTRAK
Pemanfaatan busa poliuretan-lignin isolat kayu jati dan beberapa bahan aditif
sebagai bahan penjernih air gambut telah dilakukan. Pembuatan busa poliuretan
sebagai media penyaring air gambut dari lignin isolat kayu jati dengan beberapa
bahan aditif arang, batu kapur, pasir dan tawas dilakukan melalui dua tahap.
Tahap pertama adalah proses isolasi lignin dari serbuk kayu jati dengan
menggunakan H2SO4 60% yang dianalisis menggunakan analisis FTIR dan
menunjukkan serapan O-H pada bilangan gelombang 3448,72cm-1yang
merupakan serapan khas lignin kayu keras. Tahap kedua adalah proses pembuatan
busa poliuretan dengan mereaksikan lignin isolat, PPG 1000, air, TDI, dan bahan
aditif arang, batu kapur, pasir dan tawas yang kemudian dikarakterisasi dengan uji
penyaringan dengan air gambut,FTIR, dan SEM. Berdasarkan uji penyaringan,
busa poliuretan-bahan aditif dengan perbandingan 6:4 menunjukkan hasil paling
optimum dengan waktu alir sebesar 607 detik. Analisa FTIR menunjukkan adanya
serapan N-H pada bilangan gelombang 3414,00cm-1 yang merupakan gugus
penting poliuretan. Analisa SEM menunjukkan ukuran pori-pori yang lebih kecil
dan permukaan yang homogen.Analisa pH, TSS, TDS dan kekeruhan dilakukan
terhadap air gambut hasil penyaringan yang menunjukkan hasil pH air adalah 6,
nilai TSS sebesar38 mg/L,nilai TDS sebesar 400 mg/L dan nilai kekeruhan air 4,8
NTU. Dapat disimpulkan bahwa air gambut setelah penyaringan memenuhi
parameter air bersih.
Kata Kunci: Lignin isolat, Zat Aditif (Arang, Batu Kapur, Pasir, Tawas),Busa
Poliuretan, Penyaring, Air Gambut.
Universitas Sumatera Utara
USAGE OF FOAM POLYURETHANE-ISOLATED LIGNIN FROM TEAK
AND SOME ADDITIVEMATERIALSAS
PEAT WATER PURIFIER
ABSTRACT
Usage of foam polyurethane-isolated lignin from teak and some
additivematerialsaspeat water purifier has been done. Preparation of foam
polyurethane as a media of peat water filter from isolated lignin of teak with as
additive materials (Sand,Charcoal, Alum, Limestone) is done with two main steps.
The first step is isolation lignin processing with teak powder use H2SO4 60% and
analyzed with FTIR instrument and showed wavenumber of O-H vibration at
3448,72cm-1as characteristic absorptions of lignin in hardwoods. The second steps
is preparation of foam polyurethane which use isolate lignin, PPG 1000, water,
TDI, and additive materials (Sand,Charcoal, Alum, Limestone) and then
characterized with filtering test, FTIR, SEM. Based on filtering test, foam
polyurethane-additive materals with ratio 6:4 showed the optimum result which
the flow time is 607 seconds. FTIR analysis show N-H vibration at wavenumber
3414,00 cm-1 that important groups of polyurethane. SEM analysis show the small
size of pore and homogeneous surface. Analysis of pH, TDS,TSS, and turbidity is
done towards peat water after filtering test and the result showed that pH is
become 6, TSS value is 38 mg/L, TDS value is 400 mg/L and turbidity value is
4,8 NTU. It can be concluded that peat water after filtering by foam polyurethaneisolated lignin from teak is comply with pure water parameters.
Keywords: Isolated lignin, Additive Materials (Sand,Charcoal, Alum, and
Limestone),Foam Polyurethane, Filter, Peat Water.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
BAB 1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Pembatasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1.7. Metodologi Penelitian
BAB 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Kayu Jati
2.2. Lignin
2.3. Poliuretan
2.3.1. Komponen Pembentuk Busa Poliuretan
2.3.1.1. Isosianat
2.3.1.2. Poliol
2.3.1.3. Bahan Pengembang (blowing agent)
2.3.2. Kegunaan Poliuretan
2.4. Busa Poliuretan (foam polyurethane)
2.5. Bahan Aditif
2.5.1. Pasir
2.5.2. Tawas
2.5.3. Arang
2.5.4. Batu Kapur
2.6. Air Gambut
2.7. Air Bersih
2.8. Karakterisasi Polimer
2.8.1. Fourier Transform Infra-Red (FT-IR)
2.8.2. Scanning Electron Microscope (SEM)
2.8.3. Analisa Permeabilitas Busa Poliuretan
2.9. Uji Kualitas Air
2.9.1. Derajat Keasaman
2.9.2.Zat Padat Tersuspensi (TSS)
2.9.3. Zat Padat Terlarut (TDS)
1
3
3
3
3
4
4
5
6
10
10
10
11
11
12
12
13
13
13
14
15
15
16
18
18
20
20
21
21
21
22
Universitas Sumatera Utara
2.9.4. Kekeruhan
22
BAB 3. Metode Penelitian
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1. Pembuatan Pereaksi
3.3.1.1. Pembuatan Larutan H2SO460%
3.3.2. Preparasi Serbuk Kayu Jati
3.3.3. Isolasi Lignin dari Serbuk Kayu Jati (Metoda Klason)
3.3.4. Kadar Kemurnian Lignin (Metoda Klason)
3.3.5. Analisa Gugus Fungsi Lignin dengan FT-IR
3.3.6. Pembuatan Poliuretan
3.3.7. Preparasi Sampel Air Gambut
3.3.8. Penyaringan Air Gambut
3.3.9. Analisa Parameter Air
3.3.9.1. Analisa Derajat Keasaman (pH)
3.3.9.2. Analisa Total Zat Padat Tersuspensi
3.3.9.3. Analisa Total Zat Padat Terlarut
3.3.9.4. Analisa Kekeruhan
3.3.10. Analisa Gugus Fungsi Poliuretan dengan FT-IR
3.3.11. Analisa Sifat Morfologi Poliuretan dengan SEM
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Bagan Preparasi Serbuk Kayu Jati
3.4.2. Bagan Isolasi Lignin dari Serbuk Kayu Jati
3.4.3. Bagan Penentuan Kadar Kemurnian Lignin
3.4.4. Bagan Preparasi Bahan Aditif
3.4.5. Bagan Pembuatan Busa Poliuretan
3.4.6. Bagan Penyaringan Air Gambut
23
24
24
24
24
24
24
25
26
26
26
27
27
27
27
28
28
28
29
30
30
31
32
32
33
34
BAB 4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Isolasi Lignin dari Kayu Jati
4.2. Hasil Analisa Gugus Fungsi Lignin dengan FTIR
4.3. Hasil Pembuatan Poliuretan/Zat Aditif
4.4. Hasil Analisa Waktu Alir Poliuretan
4.5. Hasil Analisa Gugus Fungsi Poliuretan dengan FTIR
4.6. Hasil Analisa Morfologi Poliuretan dengan SEM
4.7. Hasil Analisa Parameter Air Gambut
35
36
38
40
41
43
46
BAB 5. Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
47
47
Daftar Pustaka
Lampiran
48
52
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
2.1
2.2
3.1
Klasifikasi Busa Poliuretan
Penggolongan Radiasi Inframerah
Perbandingan Berat PU/Zat Aditif
12
19
33
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Pita Serapan FT-IR Lignin Isolat Kayu Jati
Data Perolehan fluks setiap busa poliuretan
Pita Serapan FT-IR Busa Poliuretan tanpa Zat Aditif
Pita Serapan FT-IR Busa Poliuretan+Zat Aditif
Analisa Air Gambut PU:Bahan Aditif (6:4)
36
40
42
42
46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
2.1
2.2
Struktur lignin
Struktur lignin pada kayu
7
8
2.3
2.4
3.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Struktur (i) 2,4-TDI, (ii) 2,6-TDI
Struktur PPG
Skema penyaringan air untuk analisa fluks
Lignin isolat serbuk kayu jati
Poliuretan-Zat Aditif
Spektrum FT-IR PU tanpa zat aditif dan PU+zat aditif
Hasil Analisa SEM Poliuretan dengan Perbesaran 100 kali
Hasil Analisa SEM Poliuretan dengan Perbesaran 1000 kali
10
11
27
37
38
41
44
44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
1
Sampel Serbuk Kayu Jati (Tectona grandis) yang
Digunakan dalam Penelitian
Proses Isolasi Lignin
Spektrum FTIR Lignin Isolat Kayu Jati
Spektrum FTIR PU tanpa zat aditif dan PU+Zat Aditif
Perhitungan Pengenceran H2SO4 60% Menjadi H2SO4
3%
Penentuan Rendemen Lignin Isolat Kayu Jati
Penentuan Kadar Kemurnian Lignin Isolat Kayu Jati
Jumlah Padatan Terlarut (TDS) Dalam Air Gambut
Jumlah Padatan Tersuspensi (TSS) Dalam Air Gambut
Jumlah Padatan Terlarut (TDS) Dalam Air Payau
Setelah Penyaringan dengan PU/Zat Aditif6:4
Jumlah Padatan Tersuspensi (TSS) Dalam Air Payau
Setelah Penyaringan dengan PU/Zat Aditif6:4
Persentase Penyerapan Poliuretan Berdasarkan Nilai
TDS dan TSS
Peraturan Kementerian Kesehatan Republik Indonesia
Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Halaman
53
53
54
54
55
55
55
56
56
56
57
57
58
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
ATR-IR
DAS
FTIR
NR/PS
NR/SMK
PCC
pH
PPG
PPHP
PU
SEM
SMK
SNI
TDI
TDS
TSS
NTU
= Attenuated Total Reflectance-Infra Red
= Daerah Aliran Sungai
= Fourier Transform Infrared
= Natural Rubber/Precipitated Silica
= Natural Rubber/Silane Modified Kaolin
= Precipitated Calcium Carbonate
= Power of Hydrogen
= Polipropilena glikol
= Part Per Hundred Polyol
= Polyurethane
= Scanning Electron Microscope
= Silane Modified Kaolin
= Standar Nasional Indonesia
= Toluene diisocyanate
= Total Dissolved Solid
= Total Suspended Solid
= Nephelometric Turbidity Units
Universitas Sumatera Utara
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAIPENJERNIH
AIR GAMBUT
SKRIPSI
CHOLIQ DOLOKSARIBU
110802032
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAIPENJERNIH
AIR GAMBUT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
CHOLIQ DOLOKSARIBU
110802032
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
: Pemanfaatan Busa Poliuretan-Lignin Isolat
Kayu Jati Dan Beberapa Bahan Aditif
Sebagai Penjernih Air Gambut
: Skripsi
: Choliq Doloksaribu
: 110802032
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
Disetujui di
Medan, Januari 2016
KomisiPembimbing:
Pembimbing 2,
Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D
NIP. 195204181980021001
Pembimbing 1,
Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
NIP. 196007041989031003
Disetujuioleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. RumondangBulanNst, MS
NIP. 195408301985032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT KAYU JATI
DAN BEBERAPA BAHAN ADITIF SEBAGAI
PENJERNIH AIR GAMBUT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2016
CHOLIQ DOLOKSARIBU
110802032
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat
rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Shalawat beriring salam penulis haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW,
semoga kita mendapat syafaatnya kelak di hari akhir nanti.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Ramahdin
Doloksaribu dan Ibunda Juliana Siagian, terima kasih atas segala kasih sayang,
pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada penulis.
Untuk keluarga penulis Khairani Doloksaribu,A.Md, Ilham Doloksaribu, Srikandi
Doloksaribu, Sriwahyuni Doloksaribu, dan susi Susanti Doloksaribu. Kepada
seluruh keluarga, terima kasih atas segala doa dan dukungannya.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D
selaku dosen pembimbing II yang telah membantu dan memotivasi penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan
Nasution, MS dan kepada Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan
sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Bapak Lamek Marpaung,
M.Phill, Ph.D selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan saran
dan motivasi selama masa perkuliahan. Terima kasih juga kepada seluruh Bapak
dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya kepada penulis selama pendidikan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada keluarga besar
laboratorium kimia fisika dan kimia polimer, rekan-rekan stambuk 2010-2014.
Kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2011, terima kasih atas segala doa
dan kekompakannya
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala
kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal ‘Alamiin.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAI PENJERNIH
AIR GAMBUT
ABSTRAK
Pemanfaatan busa poliuretan-lignin isolat kayu jati dan beberapa bahan aditif
sebagai bahan penjernih air gambut telah dilakukan. Pembuatan busa poliuretan
sebagai media penyaring air gambut dari lignin isolat kayu jati dengan beberapa
bahan aditif arang, batu kapur, pasir dan tawas dilakukan melalui dua tahap.
Tahap pertama adalah proses isolasi lignin dari serbuk kayu jati dengan
menggunakan H2SO4 60% yang dianalisis menggunakan analisis FTIR dan
menunjukkan serapan O-H pada bilangan gelombang 3448,72cm-1yang
merupakan serapan khas lignin kayu keras. Tahap kedua adalah proses pembuatan
busa poliuretan dengan mereaksikan lignin isolat, PPG 1000, air, TDI, dan bahan
aditif arang, batu kapur, pasir dan tawas yang kemudian dikarakterisasi dengan uji
penyaringan dengan air gambut,FTIR, dan SEM. Berdasarkan uji penyaringan,
busa poliuretan-bahan aditif dengan perbandingan 6:4 menunjukkan hasil paling
optimum dengan waktu alir sebesar 607 detik. Analisa FTIR menunjukkan adanya
serapan N-H pada bilangan gelombang 3414,00cm-1 yang merupakan gugus
penting poliuretan. Analisa SEM menunjukkan ukuran pori-pori yang lebih kecil
dan permukaan yang homogen.Analisa pH, TSS, TDS dan kekeruhan dilakukan
terhadap air gambut hasil penyaringan yang menunjukkan hasil pH air adalah 6,
nilai TSS sebesar38 mg/L,nilai TDS sebesar 400 mg/L dan nilai kekeruhan air 4,8
NTU. Dapat disimpulkan bahwa air gambut setelah penyaringan memenuhi
parameter air bersih.
Kata Kunci: Lignin isolat, Zat Aditif (Arang, Batu Kapur, Pasir, Tawas),Busa
Poliuretan, Penyaring, Air Gambut.
Universitas Sumatera Utara
USAGE OF FOAM POLYURETHANE-ISOLATED LIGNIN FROM TEAK
AND SOME ADDITIVEMATERIALSAS
PEAT WATER PURIFIER
ABSTRACT
Usage of foam polyurethane-isolated lignin from teak and some
additivematerialsaspeat water purifier has been done. Preparation of foam
polyurethane as a media of peat water filter from isolated lignin of teak with as
additive materials (Sand,Charcoal, Alum, Limestone) is done with two main steps.
The first step is isolation lignin processing with teak powder use H2SO4 60% and
analyzed with FTIR instrument and showed wavenumber of O-H vibration at
3448,72cm-1as characteristic absorptions of lignin in hardwoods. The second steps
is preparation of foam polyurethane which use isolate lignin, PPG 1000, water,
TDI, and additive materials (Sand,Charcoal, Alum, Limestone) and then
characterized with filtering test, FTIR, SEM. Based on filtering test, foam
polyurethane-additive materals with ratio 6:4 showed the optimum result which
the flow time is 607 seconds. FTIR analysis show N-H vibration at wavenumber
3414,00 cm-1 that important groups of polyurethane. SEM analysis show the small
size of pore and homogeneous surface. Analysis of pH, TDS,TSS, and turbidity is
done towards peat water after filtering test and the result showed that pH is
become 6, TSS value is 38 mg/L, TDS value is 400 mg/L and turbidity value is
4,8 NTU. It can be concluded that peat water after filtering by foam polyurethaneisolated lignin from teak is comply with pure water parameters.
Keywords: Isolated lignin, Additive Materials (Sand,Charcoal, Alum, and
Limestone),Foam Polyurethane, Filter, Peat Water.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xi
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Daftar Singkatan
BAB 1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Pembatasan Masalah
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1.7. Metodologi Penelitian
BAB 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Kayu Jati
2.2. Lignin
2.3. Poliuretan
2.3.1. Komponen Pembentuk Busa Poliuretan
2.3.1.1. Isosianat
2.3.1.2. Poliol
2.3.1.3. Bahan Pengembang (blowing agent)
2.3.2. Kegunaan Poliuretan
2.4. Busa Poliuretan (foam polyurethane)
2.5. Bahan Aditif
2.5.1. Pasir
2.5.2. Tawas
2.5.3. Arang
2.5.4. Batu Kapur
2.6. Air Gambut
2.7. Air Bersih
2.8. Karakterisasi Polimer
2.8.1. Fourier Transform Infra-Red (FT-IR)
2.8.2. Scanning Electron Microscope (SEM)
2.8.3. Analisa Permeabilitas Busa Poliuretan
2.9. Uji Kualitas Air
2.9.1. Derajat Keasaman
2.9.2.Zat Padat Tersuspensi (TSS)
2.9.3. Zat Padat Terlarut (TDS)
1
3
3
3
3
4
4
5
6
10
10
10
11
11
12
12
13
13
13
14
15
15
16
18
18
20
20
21
21
21
22
Universitas Sumatera Utara
2.9.4. Kekeruhan
22
BAB 3. Metode Penelitian
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1. Pembuatan Pereaksi
3.3.1.1. Pembuatan Larutan H2SO460%
3.3.2. Preparasi Serbuk Kayu Jati
3.3.3. Isolasi Lignin dari Serbuk Kayu Jati (Metoda Klason)
3.3.4. Kadar Kemurnian Lignin (Metoda Klason)
3.3.5. Analisa Gugus Fungsi Lignin dengan FT-IR
3.3.6. Pembuatan Poliuretan
3.3.7. Preparasi Sampel Air Gambut
3.3.8. Penyaringan Air Gambut
3.3.9. Analisa Parameter Air
3.3.9.1. Analisa Derajat Keasaman (pH)
3.3.9.2. Analisa Total Zat Padat Tersuspensi
3.3.9.3. Analisa Total Zat Padat Terlarut
3.3.9.4. Analisa Kekeruhan
3.3.10. Analisa Gugus Fungsi Poliuretan dengan FT-IR
3.3.11. Analisa Sifat Morfologi Poliuretan dengan SEM
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Bagan Preparasi Serbuk Kayu Jati
3.4.2. Bagan Isolasi Lignin dari Serbuk Kayu Jati
3.4.3. Bagan Penentuan Kadar Kemurnian Lignin
3.4.4. Bagan Preparasi Bahan Aditif
3.4.5. Bagan Pembuatan Busa Poliuretan
3.4.6. Bagan Penyaringan Air Gambut
23
24
24
24
24
24
24
25
26
26
26
27
27
27
27
28
28
28
29
30
30
31
32
32
33
34
BAB 4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Isolasi Lignin dari Kayu Jati
4.2. Hasil Analisa Gugus Fungsi Lignin dengan FTIR
4.3. Hasil Pembuatan Poliuretan/Zat Aditif
4.4. Hasil Analisa Waktu Alir Poliuretan
4.5. Hasil Analisa Gugus Fungsi Poliuretan dengan FTIR
4.6. Hasil Analisa Morfologi Poliuretan dengan SEM
4.7. Hasil Analisa Parameter Air Gambut
35
36
38
40
41
43
46
BAB 5. Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
47
47
Daftar Pustaka
Lampiran
48
52
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
2.1
2.2
3.1
Klasifikasi Busa Poliuretan
Penggolongan Radiasi Inframerah
Perbandingan Berat PU/Zat Aditif
12
19
33
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Pita Serapan FT-IR Lignin Isolat Kayu Jati
Data Perolehan fluks setiap busa poliuretan
Pita Serapan FT-IR Busa Poliuretan tanpa Zat Aditif
Pita Serapan FT-IR Busa Poliuretan+Zat Aditif
Analisa Air Gambut PU:Bahan Aditif (6:4)
36
40
42
42
46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
2.1
2.2
Struktur lignin
Struktur lignin pada kayu
7
8
2.3
2.4
3.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Struktur (i) 2,4-TDI, (ii) 2,6-TDI
Struktur PPG
Skema penyaringan air untuk analisa fluks
Lignin isolat serbuk kayu jati
Poliuretan-Zat Aditif
Spektrum FT-IR PU tanpa zat aditif dan PU+zat aditif
Hasil Analisa SEM Poliuretan dengan Perbesaran 100 kali
Hasil Analisa SEM Poliuretan dengan Perbesaran 1000 kali
10
11
27
37
38
41
44
44
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
1
Sampel Serbuk Kayu Jati (Tectona grandis) yang
Digunakan dalam Penelitian
Proses Isolasi Lignin
Spektrum FTIR Lignin Isolat Kayu Jati
Spektrum FTIR PU tanpa zat aditif dan PU+Zat Aditif
Perhitungan Pengenceran H2SO4 60% Menjadi H2SO4
3%
Penentuan Rendemen Lignin Isolat Kayu Jati
Penentuan Kadar Kemurnian Lignin Isolat Kayu Jati
Jumlah Padatan Terlarut (TDS) Dalam Air Gambut
Jumlah Padatan Tersuspensi (TSS) Dalam Air Gambut
Jumlah Padatan Terlarut (TDS) Dalam Air Payau
Setelah Penyaringan dengan PU/Zat Aditif6:4
Jumlah Padatan Tersuspensi (TSS) Dalam Air Payau
Setelah Penyaringan dengan PU/Zat Aditif6:4
Persentase Penyerapan Poliuretan Berdasarkan Nilai
TDS dan TSS
Peraturan Kementerian Kesehatan Republik Indonesia
Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Halaman
53
53
54
54
55
55
55
56
56
56
57
57
58
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
ATR-IR
DAS
FTIR
NR/PS
NR/SMK
PCC
pH
PPG
PPHP
PU
SEM
SMK
SNI
TDI
TDS
TSS
NTU
= Attenuated Total Reflectance-Infra Red
= Daerah Aliran Sungai
= Fourier Transform Infrared
= Natural Rubber/Precipitated Silica
= Natural Rubber/Silane Modified Kaolin
= Precipitated Calcium Carbonate
= Power of Hydrogen
= Polipropilena glikol
= Part Per Hundred Polyol
= Polyurethane
= Scanning Electron Microscope
= Silane Modified Kaolin
= Standar Nasional Indonesia
= Toluene diisocyanate
= Total Dissolved Solid
= Total Suspended Solid
= Nephelometric Turbidity Units
Universitas Sumatera Utara