PENGARUH TEMPERATUR, LAMA PEMASAKAN, DAN KONSENTRASI ETANOL PADA PEMBUATAN PULP BERBAHAN BAKU JERAMI PADI DENGAN LARUTAN PEMASAK NAOH-ETANOL

  

PENGARUH TEMPERATUR, LAMA PEMASAKAN, DAN

KONSENTRASI ETANOL PADA PEMBUATAN PULP

BERBAHAN BAKU JERAMI PADI DENGAN LARUTAN

PEMASAK NAOH-ETANOL

  

Tri Kurnia Dewi, Ariza Wulandari, Romy

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

  

Abstrak

Telah diteliti pembuatan pulp berbahan baku jerami dengan proses organosolv

menggunakan larutan pemasak NaOH-Etanol. Jerami padi merupakan sisa hasil pertanian yang

tersedia banyak pasca panen dan belum bermanfaat. Tingginya kadar selulosa menunjukkan potensi

jerami padi untuk dijadikan bahan baku pulp.

  Penelitian ini mengamati pengaruh variabel temperatur, lama pemasakan, dan konsentrasi

etanol terhadap pulp yang dihasilkan. Hasil pulp dianalisa secara gravimetri untuk mendapatkan

data rendemen, kandungan selulosa, dan lignin pulp. Peningkatan temperatur pemasakan

mengakibatkan menurunnya rendemen dan kandungan lignin pulp yang dihasilkan, tetapi jika

temperatur terlalu tinggi menyebabkan kandungan selulosa pulp menurun. Peningkatan lama

pemasakan mengakibatkan menurunnya rendemen dan kandungan lignin pulp yang dihasilkan.

Namun, jika lama pemasakan terlalu tinggi megakibatkan lignin melekat kembali pada pulp .

Sedangkan peningkatan konsentrasi etanol mengakibatkan menurunnya rendemen dan kandungan

lignin pulp yang dihasilkan, namun meningkatkan kandungan selulosa pulp yang dihasilka.

o

  Diperoleh hasil pulp terbaik pada kondisi temperatur 95

  C, lama pemasakan 75 menit, dan konsentrasi Etanol 40%.

  Kata kunci: jerami padi, proses organosolv, NaOH-Etanol

Abstract

Rice straw as raw material by organosolv pulping with cooking liquor NaOH-Ethanol was

investigated. Rice straw is agricultural residues which abundant after harvest and not useful. The

high content of cellulose shows the potency of rice straw to be used as raw material for producing

pulp.

  This research investigate the effects of variables such as temperature, cooking time, ethanol

concentration related to the pulp produced by this process. The pulp product is analyzed by

gravimetric method to getting the pulp yield, cellulose content, and lignin content data. The increase

of temperature decreasing the lignin content and yield of pulp, but if the temperature is too high, the

decreasing of cellulose content will occurred. The increase of cooking time decreasing the lignin

content and yield of pulp, and also increasing of cellulose content. But, if the cooking time which

used for the process is too long, lignin can be condensed to the pulp. The increase of Ethanol

concentration decreasing the lignin content and yield of pulp, but increasing the cellulose content.

o

  The best pulp result was obtained at temperature on 95

  C, cooking time for 75 minutes, and 40% Ethanol concentration.

  Key word : rice straw, organosolv pulping, NaOH-Ethanol

  I. PENDAHULUAN

  e. Jerami padi juga resistan terhadap pembusukan yang disebabkan oleh bakteri.

  3

  , dan berkisar 100-180 kg/m

  3

  jika diikat.

  d. Jerami padi memiliki kadar abu yang tinggi dan kadar protein yang rendah. Hal ini menyebabkan jerami padi tidak cepat membusuk dibandingkan tanaman

  leguminose lainnya.

  f. Nilai kalor yang dimiliki jerami padi ialah 14-16 MJ/kg dengan kadar air 14%.

  b. Panjang dari jerami bervariasi berdasarkan jenis padi dan cara panennya.

  Semakin tinggi kadar abu, semakin rendah nilai kalor jerami tersebut.

  g. Komponen karbohidrat terbanyak dalam jerami padi ialah selulosa, hemiselulosa, dan lignin.

  2.2 Selulosa, Hemiselulosa dan Lignin

  2.2.1 Selulosa

  Selulosa terdapat pada sebagian besar dalam dinding sel dan bagian-bagian berkayu dari tumbuh-tumbuhan. Selulosa mempunyai peran yang menentukan karakter serat dan memungkinkan penggunaannya dalam pembuatan kertas. Dalam pembuatan pulp diharapkan serat-serat mempunyai kadar selulosa yang tinggi.

  Sifat-sifat bahan yang mengandung selulosa berhubungan dengan derajat polimerisasi molekul selulosa. Berkurangnya berat molekul di bawah tingkat tertentu akan menyebabkan berkurangnya ketangguhan. Serat selulosa menunjukkan sejumlah sifat yang memenuhi kebutuhan pembuatan kertas. Kesetimbangan terbaik sifat-sifat pembuatan kertas terjadi ketika kebanyakan lignin tersisih dari serat. Ketangguhan serat terutama ditentukan oleh bahan mentah dan proses yang digunakan dalam pembuatan pulp.

  Molekul selulosa seluruhnya berbentuk linier dan mempunyai kecenderungan kuat membentuk ikatan-ikatan hidrogen, baik dalam satu rantai polimer selulosa maupun antar rantai

  c. Bulk Density dari jerami kering berkisar 75 kg/m

  a. Pada saat panen, kadar air dari jerami padi biasanya lebih dari 60% (Wet Basis). Pada cuaca kering, kadar air dapat dengan cepat turun sampai kadar air kesetimbangan sekitar 10-12%

  Dengan terus bertambahnya kapasitas industri

  Maka dari itu, diteliti kemungkinan pemanfaatan bahan non kayu yaitu jerami padi sebagai bahan baku pembuatan pulp, dan digunakan proses organosolv yang ramah lingkungan.

  International Rice Research Institute adalah

  Karakteristik jerami padi berdasarkan

  pulp dan kertas, maka persediaan kayu-kayu hutan

  alam sebgai bahan baku akan menipis. Usaha reboisasi atau penanaman kembali hutan gundul saja tidak cukup untuk mengantisipasi kekurangan bahan baku kayu bagi industri pulp dan kertas. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya penemuan bahan baku alternatif terutama yang murah dan berwawasan lingkungan. Salah satu sumber serat non kayu (non-wood fibre) yang sangat potensial adalah jerami padi. Jerami padi tersedia melimpah, murah, dan dapat diperbaharui

  Tanaman padi tersebar di seluruh Indonesia.

  Moiorella (1985), menyebutkan bahwa setiap 1 kg

  beras dapat menghasilkan antara 1 - 1.5 kg jerami padi. Data dari BPS menyebutkan bahwa produksi beras nasional pada tahun 2006 kurang lebih sebanyak 54,7 juta ton dari 11,9 juta ha sawah. Berdasarkan data dari Moiorella maka jumlah jerami padi diperkirakan mencapai 54,7 sampai 82,05 juta ton/tahun.

  sebagai berikut :

  II. FUNDAMENTAL

  Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1) Meneliti pengaruh temperatur pemasakan terhadap pulp yang dihasilkan. 2) Meneliti pengaruh lama pemasakan terhadap pulp yang dihasilkan. 3) Meneliti pengaruh konsentrasi etanol terhadap pulp yang dihasilkan.

2.1 Jerami Padi

  Arachis , dan sebagainya.

Tabel 2.1 Karateristik fisik dan kimia dari jerami

  Komposisi Panjang serat (mm) 1,2 - 1,5 Selulosa (%) 33 – 40 Hemiselulosa (%) 24 – 28 Lignin (%) 10 – 17 Silika (%)

  3 Abu (%) 4,7

  Sumber : Soe Soe Aye et al

  Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang mempunyai potensi yang cukup besar sebagai bahan baku pembuatan pulp karena ketersediaan limbah ini pasca panen cukup banyak dan panen dilakukan hampir sepanjang tahun. Jerami padi lebih lama melapuk dibandingkan dengan tanaman leguminose seperti Benguk,

• Tidak larut dalam pelarut organik dan air
• Tidak larut dalam alkali
• Larut dalam asam pekat
• Terhidrolisis relatif lebih cepat pada temperatur ti>Sedikit larut dalam air
• Larut dalam alkali
• Terhidrolisis dan larut oleh asam
• Lebih mudah terhidrolisis dibandingkan selu
• Tidak larut dalam air dan asam mineral kuat
• Larut dalam pelarut organik dan larutan alkali encer

  Etanol merupakan salah satu komponen kimia yang karateristiknya telah diketahui. Produk fermentasi yang tertua, yaitu hasil dari campuran madu-air yang dihasilkan lebah pada era Babilonia lama. Pada abad ke-11, destilasi etanol mulai dikembangkan dan penggunaanya pun sudah semakin meluas.

  2.4 NaOH

  dievaporasi sebelum etanol didestilasi untuk recovery .

  1984). Cairan lindi hitam di-flash, dan kemudian

  Metode recovery etanol dalam proses ethanol pulping telah dipatenkan (Peter et al,

  pencucian menggunakan etanol ataupun alkohol lainnya (Dulong&Dulong, 1991). Larutan etanol dengan range konsentrasi menengah dapat digunakan untuk melakukan delignifikasi baik pada softwood maupun hardwood (Kleinert, 1974a).

  3 Lignin dapat dipisahkan dari kayu dengan

  C 0,78942 gr/cm

  o

  C

  o

  46,7 gr/mol 78,32

  Berat molekul Titik didih Titik beku Densitas

Tabel 2.3 Karateristik etanol Sifat fisik Nilai

  2.3 Etanol

Tabel 2.2 Perbedaan Antara Lignin, Selulosa, dan Hemiselulosa Selulosa Hemiselulosa Lignin

• 114,15

  yang baik apabila mengandung sedikit lignin. Hal ini karena lignin bersifat menolak air dan kaku sehingga menyulitkan dalam proses penggilingan. Kadar lignin untuk bahan baku kayu 20-35 %, sedangkan untuk bahan non-kayu lebih kecil lagi.

  Pulp akan mempunyai sifat fisik atau kekuatan

  dalam air dan asam mineral kuat, larut dalam pelarut organik, dan larutan alkali encer. Lignin yang terikut dalam produk pulp menurunkan kekuatan kertas dan menyebabkan kertas menguning (Stephensen, JN,1996)

  fenil propane. Sifat-sifat lignin yaitu tidak larut

  Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida, karena terdiri dari sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit

  Lignin merupakan makro-molekul ketiga yang terdapat dalam biomassa, berfungsi sebagai pengikat antar serat. Lignin dapat dihilangkan dari bahan dinding sel yang tak larut dengan klor dioksida (Robinson, 1995).

  2.2.3 Lignin

  Beberapa sifat kimia penting dari hemiselulosa yang berhubungan dengan pengolahan biomassa, anatara lain adalah sedikit larut dalam air, larut dalam alkali, larut dan terhidrolisis oleh asam. Dibanding dengan selulosa, hidrolisis asam terhadap hemiselulosa lebih mudah terjadi. Larutan basa dingin dapat melarutkan hemiselulosa, larutan yang biasanya dipakai ialah larutan KOH 24% atau NaOH 17,5%. Soda kaustik apabila dilarutkan dalam air akan menimbulkan reaksi eksotermis.

  tersebut di dalam rantai hemiselulosa sangat tidak teratur (heterogen).

  D-silosa, D-glukorunat . Susunan dari bahan-bahan

  Hemiselulosa diartikan sebagai selulosa molekul rendah (Bauer, 1970). Hemiselulosa merupakan polimer dari sejumlah sakarida-sakarida yang berbeda-beda yaitu D-glukosa, L-arabinosa,

  2.2.2 Hemiselulosa

  polimer yang berdampingan. Ikatan hidrogen ini menyebabkan selulosa bisa terdapat dalam ukuran besar, dan memiliki sifat kekuatan tarik yang tinggi.

  Natrium Hidroksida anhidrat berbentuk kristal berwarna putih. NaOH bersifat sangat korosif terhadap kulit. Istilah yang paling sering digunakan dalam industri yaitu soda kaustik.

Tabel 2.4 Sifat Fisika NaOH NaOH Nilai

  2.6 Faktor yang Mempengaruhi Pembuatan Pulp

  Marton and Granzow (1982), telah

  2.7 Penelitian-penelitian yang menggunakan larutan pemasak NaOH-Etanol.

  Noris, 1959).

  120 menit dengan kandungan lignin konstan setelah rentang waktu tersebut. Semakin lama waktu pemasakan, maka kandungan lignin di dalam pulp tinggi, karena lignin yang tadi telah terpisah dari raw pulp dengan berkurangnya konsentrasi NaOH akan kembali menyatu dengan raw pulp dan sulit untuk memisahkannya lagi (Shere B.

  4) Lama Pemasakan Lama pemasakan yang optimum pada proses delignifikasi adalah sekitar 60-

  3) Temperatur Pemasakan Temperatur pemasakan berhubungan dengan laju reaksi. Temperatur yang tinggi dapat menyebabkan terjadinya pemecahan makromolekul yang semakin banyak, sehingga produk yang larut dalam alkali pun akan semakin banyak.

  Bahan Baku Perbandingan cairan pemasak terhadap bahan baku haruslah memadai agar pecahan-pecahan lignin sempurna dalam proses degradasi dan dapat larut sempurna dalam cairan pemasak. Perbandingan yang terlalu kecil dapat menyebabkan terjadinya redeposisi lignin sehingga dapat meningkatkan bilangan kappa (kualitas pulp menurun). Perbandingan yang dianjurkan lebih dari 8 : 1.

  berpengaruh dalam pemisahan dan penguraian serat selulosa dan nonselulosa. 2) Perbandingan Cairan Pemasak terhadap

  Casei, J.P., 1961, larutan NaOH dapat

  Semakin tinggi konsentrasi larutan alkali, akan semakin banyak selulosa yang larut (Shere B. Noris, 1959). Menurut

  yang berpengaruh dalam pembuatan pulp sebagai berikut : 1) Konsentrasi Pelarut

  Arita, 2005, menyatakan bahwa faktor

  Pelarut organik yang banyak dikembangkan para peneliti salah satunya adalah asam asetat, baik digunakan dengan katalis maupun tanpa katalis telah dapat memisahkan secara selektif sellulosa, hemisellulosa dan lignin dari berbagai biomassa misalnya ampas tebu, kayu lunak dan kayu keras. Pembuatan pulp dari jerami padi akan dikatakan berhasil baik apabila didapatkan pulp dengan kandungan lignin rendah dan kandungan selulosa tinggi. Untuk menghasilkan pulp yang baik yang perlu diperhatikan disamping tipe dan macam pelarut organik yang digunakan adalah: Delignifikasi berlangsung semaksimal mungkin serta menghindari terjadinya reaksi-reaksi repolimerisasi lignin yang telah larut. Degradasi polisakarida dijaga agar hanya terjadi pada hemisellulosa dan tidak sampai terjadi pada sellulosa.

  Berat molekul 39,998 gr/mol

  3. Proses dapat dilakukan dengan temperatur dan tekanan rendah.

  2. Pelarut organik yang sudah dipakai dapat digunakan kembali setelah dilakukan pemurnian terlebih dahulu.

  1. Tidak menyebabkan timbulnya pencemaran gas-gas berbau.

  pelarut organik (organosolv processes), dengan cara melakukan fraksionasi biomasas menjadi komponen-komponen utama penyusunnya : selulosa, hemiselulosa dan lignin, tanpa banyak merusak ataupun mengubahnya. Kelebihan dari organosolv dibandingkan dengan proses konvensional adalah:

  refining yaitu pemrosesan dengan menggunakan

  pemanfaatan biomassa secara efisien dapat dilakukan dengan menerapkan konsep biomass

  2.5 Proses Pembuatan Pulp dengan Pelarut Organik Myerly dkk, 1981, menyatakan bahwa

  C Kelarutan,gr/100gr air 111

  o

  C Titik didih 1390

  o

  Titik leleh 318

  Spesific Gravity 2,130

  mematenkan metode pembuatan pulp berbahan baku kayu dengan menggunakan larutan pemasak etanol dan Natrium Hidroksida. Penambahan etanol ke dalam larutan soda memperbaiki selektivitas reaksi kepada lignin. Sedangkan keberadaan Natrium Hidroksida meningkatkan kemampuan etanol untuk mendelignifikasi pulp . Penggunaan etanol memungkinkan waktu pemasakan yang lebih singkat. Kekuatan pulp yang dihasilkan sedikit lebih rendah dari pulp kraft, tetapi brightness yang dihasilkan lebih tinggi dari pulp kraft.

  Etanol yang digunakan dalam larutan pemasak dapat diregenerasi dengan cara flashing dan distilasi. Dengan cara tersebut, kehilangan etanol selama proses dapat diabaikan. (Aittamaa et al.

  5. Batang kering tersebut kemudian dianalisa kandungan air, selulosa, dan ligninnya.

  3.3 Prosedur Kerja

  3.3.1 Prosedur Persiapan

  1. Jerami dibersihkan dari pengotor, dan daun dipisahkan, diambil bagian batang, lalu dipotong menjadi 3 – 4 bagian.

  2. Batang dijemur di bawah sinar matahari sampai kering.

  3. Batang kering disimpan dalam tempat yang tertutup.

  4. Batang kering dipotong dengan ukuran 1 – 2 cm.

  6. Bahan baku siap digunakan untuk proses pembuatan pulp.

  1986, Lonnberg et al. 1987a) Pulp yang dimasak

  7. Bahan baku dikeringkan di dalam oven terlebih dahulu selama 1 jam kemudian didinginkan dalam eksikator sebelum dipakai sebagai bahan baku pembuatan pulp.

  3.3.2 Prosedur Penelitian 1. Ditimbang bahan baku sebanyak 15 gr.

  2. Disiapkan larutan pemasak dengan konsentrasi yang telah ditentukan.

  Perbandingan larutan pemasak dengan bahan baku yang digunakan adalah 15 :1.

  3. Erlemeyer ditutup dengan gabus lalu dimasukkan ke dalam Autoclave. Kondisi Autoclave diatur sesuai dengan temperatur dan waktu pemasakan yang ditentukan.

  4. Pada saat melakukan penelitian dengan variasi temperatur, maka variabel yang lain di-set konstan, yaitu lama pemasakan ditentukan 75 menit dan konsentrasi etanol 25%.

  5. Temperatur terbaik diperoleh dari poin 4) di atas, kemudian penelitian dilanjutkan

  4) Aquadest

  1) Larutan NaOH 37% 2) Larutan asam asetat 98% 3) Larutan asam sulfat 99,8%

  3.2.2 Bahan-bahan untuk analisa :

  mekanis yang lebih baik. Pulp yang dihasilkan dari proses ini lebih mudah untuk di-bleaching.

  1) Bahan baku berupa sisa hasil pertanian yaitu jerami padi. 2) Larutan NaOH 37% 3) Larutan etanol 96%

  3.2.2 Bahan-bahan untuk pembuatan pulp :

  3.2 Bahan yang Digunakan

  dengan alkohol membutuhkan waktu dan energi yang lebih sedikit pada saat proses beating.

  (Lonnberg et al. 1987a)

  Penambahan reagen anorganik (seperti NaOH) pada larutan etanol dalam proses pemasakan pulp berbahan baku ampas tebu menurunkan tekanan

  4) Aquadest

  digester dan menghasilkan pulp dengan sifat-sifat

  (Sanjuan et al, 1993)

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Peralatan yang Digunakan

  3.1.1 Peralatan untuk pemasakan pulp adalah:

  3.1.2 Peralatan untuk analisa adalah:

  1) Erlenmeyer 2) Beker gelas 3) Gelas ukur 4) Pipet tetes 5) Batang pengaduk

  6) Magnetic stirrer 7) Hot plate

  8) Kertas saring 9) PH meter 10) Eksikator 11) Inkubator 12) Cawan Petri

  1) Autoclave (Digester) 2) Oven 3) Timbangan 4) Saringan 5) Erlenmeyer 6) Gabus 7) Gelas ukur 8) Beker gelas 9) Pipet tetes 10) Cawan petri 11)

3.3.3 Prosedur Analisa

  7. Kertas saring yang berisi endapan dipindahkan ke gelas piala yang lain, dan endapan dicuci dengan 400 ml air suling, ditambahkan asam asetat 2N dam diaduk selama 5 menit, kemudian endapan dicuci sampai bebas asam.

  3.3.3.3 Analisa Selulosa

  1. Bahan baku atau pulp dikeringkan di dalam oven dengan temperatur 105

  o

  C selama 1 jam, kemudian ditimbang.

  2. Bahan baku atau pulp kering dari oven ditimbang seberat 3 gram dan dipindahkan ke erlenmeyer 250 ml.

  3. Bahan baku atau pulp dibasahkan dengan 15 ml NaOH 17,5% dimaserasi selama 1 menit, lalu ditambahkan 10 ml NaOH 17,5% dan diaduk selama 15 menit, dibiarkan selama 3 menit.

  4. Kemudian ditambahkan lagi 3 x 10 ml NaOH 17,5% seelah 2,5; 5; dan 7,5 menit, dibiarkan selama 30 menit, ditambahkan 100 ml air suling, dan dibiarkan selama 30 menit

  5. Campuran dituangkan kedalam kertas saring, gelas piala dibersihkan dengan 25 ml NaOH 8,3%.

  6. Endapan dicuci dengan 5 x 50ml air suling dan fltrat dipakai untuk penentuan hemiselulosa.

  8. Endapan dikeringkan dalam oven 105

  3. Kemudian sampel didinginkan di dalam eksikator dan ditimbang sampai bobotnya tetap.

  o

  C, kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang beratnya sampai tetap.

  9. Kandungan selulosa dihitung dengan persamaan berikut : Kadar selulosa =

  3.3.3.4 Analisa Lignin 1. Ditimbang 2 gram sampel pulp kering.

  2. Dimasukkan sampel pulp kering ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan sedikit demi sedikit dengan 40 ml asam sulfat 72% sambil diaduk sampai semua contoh terendam dan terdispersi.

  3. Setelah terdispersi, erlenmeyer ditutup dan dijaga temperaturnya pada 20

  o

  C selama 2jam.

  4. Ditambahkan 400ml air ke dalam erlenmeyer. Kemudian larutan dididihkan selama 4jam di dalam beker gelas.

  5. Larutan didiamkan sampai endapan lignin mengendap. Kemudian disaring untuk mendapatkan lignin.

  4. Kadar abu dihitung dengan persamaan berikut :

  % 100 x sampel berat selulosa endapan berat

  % 100 x sampel berat abu berat

  1. Cawan dipanaskan pada suhu 105

  % 100 x

  a b a

    dengan memvariasikan lama pemasakan dengan temperatur yang di-set berdasarkan temperatur terbaik tersebut, sedangkan konsentrasi etanol di-set 25%.

  6. Lama pemasakan terbaik diperoleh dari poin 5) di atas, kemudian penelitian dilanjutkan dengan memvariasikan konsentrasi etanol. Temperatur pemasakan di-set berdasarkan temperatur terbaik yang didapat pada poin 4) dan lama pemasakan di-set berdasarkan lama pemasakan terbaik yang didapat pada poin 5).

  7. Setelah proses pemasakan selesai, uap air dikeluarkan dari Autoclave melalui katup pengeluaran. Kemudian erlenmeyer dikeluarkan dan didinginkan dalam air hingga temperatur kamar.

  8. Padatan (pulp) dipisahkan dari larutan pemasak dengan saringan. Padatan dibilas dengan aquadest sampai filtrat kelihatan jernih.

  9. Kemudian padatan dikeringkan dalam oven.

  Selanjutnya padatan pulp ini siap untuk dianalisa kualitasnya.

  3.3.3.1 Analisa Kadar Air

  o

  o

  C selama 1jam, kemudian didinginkan di dalam eksikator.

  2. Ditimbang 5 gram sampel.

  3. Sampel dipanaskan di dalam oven pada suhu 105

  o C selama 1jam.

  4. Kemudian sampel didinginkan di dalam eksikator dan kemudian ditimbang.

  5. Kadar air dihitung dengan persamaan : Kadar air Dimana :a = berat sampel mula-mula b = berat sampel setelah dikeringkan

  3.3.3.2 Analisa Kadar Abu

  1. Sampel ditimbang sebanyak 5 gram dalam cawan yang telah dipanaskan sebelumnya pada suhu 25

  o C dan telah diketahui berat keringnya.

  2. Sampel dalam cawan dimasukkan dalam di furnace dan dipanaskan sampai suhu 575

  C selama 4jam.

  % 100 x sampel berat lignin endapan berat

IV. Hasil dan Pembahasan

  C kandungan selulosa dari pulp yang dihasilkan meningkat. Pada jangkauan temperatur 100 - 110

  C yaitu sebesar 60,22%, sedangkan rendemen terendah didapat pada temperatur 105

  o C yaitu sebesar 38,09%.

  4.2.2 Pengaruh Temperatur Pemasakan Terhadap Kandungan Selulosa Pulp

  Pada grafik di bawah terlihat bahwa pada jangkauan temperatur 80

  o

  C – 95

  o

  C, terlihat penurunan kandungan selulosa pada pulp. Hal ini disebabkan karena pada jangkauan temperatur ini selulosa ikut terdegradasi.

  o

  yang dihasilkan semakin rendah. Hal ini terjadi karena semakin tinggi temperatur pemasakan yang digunakan, maka semakin banyak senyawa makromolekul (selulosa, hemiselulosa, dan lignin) yang terlarut dalam larutan pemasak. Rendemen terbesar didapat pada temperatur 80

  20 ^{40 60 80 100} _{80 85 Temperatur Pemasakan (der. C) 90 95 100 105 110 K a ndunga} ^{n S e lu lo s a (% )}

Gambar 4.2 Pengaruh Temperatur Pemasa- kan Terhadap Kandungan Selulosa Pulp

  Kandungan selulosa tertinggi didapat pada temperatur 95

  o C yaitu sebesar 83,71%.

  Sedangkan kandungan selulosa terendah didapat pada temperatur 80

  o

  C yaitu 69,89%. Hampir seluruh kandungan pulp yang dihasilkan lebih dari 70%.

  o

  pulp

  6. Lignin dicuci dengan air panas lalu dikeringkan di dalam oven pada 105

  2 Kadar selulosa 45 – 56

  o C.

  Kemudian lignin didinginkan di dalam eksikator dan ditimbang.

  7. Kandungan lignin dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini : Kadar lignin =

  4.1 Hasil Analisa Bahan Baku

  Berdasarkan hasil analisa terhadap bahan baku yaitu batang padi diperoleh data sebagai berikut :

Tabel 4.1 Hasil Analisa Bahan Baku

  No Jenis Analisa Persentase (%)

  1 Kadar abu 8 – 10

  3 Kadar lignin 22 – 25 Dari data di atas terlihat bahwa potensi batang padi untuk dijadikan bahan baku pembuatan pulp cukup besar, mengingat besarnya kadar selulosa dalam bahan baku (45 – 56%). Kadar air pada batang padi adalah sekitar 13 – 15%. Setelah dijemur, kadar air berkurang sampai ± 3%. Bahan baku yang digunakan untuk penelitian telah dikeringkan dalam oven, sehingga tidak lagi mengandung air.

  Dari gambar di atas terlihat bahwa semakin tinggi temperatur pemasakan, maka rendemen

  4.2 Pengaruh Temperatur Pemasakan

  Pemecahan makromolekul terjadi lebih hebat dengan bertambahnya temperatur pemasakan. Hal ini dapat dilihat dari terus menurunnya rendemen

  pulp yang didapat seiring meningkatnya temperatur

  pemasakan. Temperatur pemasakan terbaik didapat pada temperatur 95

  o

  C. Pada temperatur ini diperoleh pulp dengan kandungan selulosa tertinggi (lihat Gambar 4.2). Kandungan lignin menurun seiring dengan meningkatnya temperatur pemasakan (lihat gambar 4.3).

  ^{10 20 30 40 50 60 70 80 85 Temperatur Pemasakan (der. C) 90 95 100 105 110 R e ndem e n P u lp ( % )}

Gambar 4.1 Pengaruh Temperatur Pemasa- kan Terhadap Rendemen Pulp

4.2.1 Pengaruh Temperatur Pemasakan Terhadap Rendemen Pulp

4.2.3 Pengaruh Temperatur Pemasakan Terhadap Kandungan Lignin Pulp

  Dari grafik di bawah, diketahui bahwa kandungan lignin pada pulp akan semakin berkurang jika temperatur pemasakan dinaikkan. Kenaikan temperatur menaikkan kemampuan delignifikasi dari larutan pemasak sehingga lignin yang terlarut ke dalam larutan pemasak semakin banyak. Kandungan lignin terendah didapat pada

  pulp dengan temperatur pemasakan 110 o

  Pulp

Gambar 4.6 Pengaruh Lama Pemasakan Terhadap Kandungan Lignin

  3 ^{6 9 12 15} _{30 45 60 Lama Pemasakan (menit) 75 90 105 120 K a ndun} ^{ga n L ig ni n (% )}

  Kandungan lignin terendah didapat pada kondisi lama pemasakan 90 menit yaitu 4,81%.

  pulp setelah berkurangnya konsentrasi NaOH.

  C kandungan lignin yang didapat lebih tinggi dibandingkan dengan kondisi lama pemasakan yang lain. Hal ini terjadi karena menempelnya kembali lignin pada

  o

  C dan 120

  o

  Dari grafik di bawah terlihat bahwa kandungan lignin pada pulp menurun seiring bertambahnya lama pemasakan dengan jangkauan 30 – 90 menit. Pada kondisi lama pemasakan 105

  4.3.3 Pengaruh Lama Pemasakan Terhadap Kandungan Lignin Pulp

  Dari grafik di atas terlihat bahwa kandungan selulosa pada pulp secara keseluruhan cenderung meningkat seiring dengan bertambahnya lama pemasakan. Hal ini disebabkan oleh semakin banyaknya kandungan bahan baku selain selulosa yang larut seiring meningkatnya lama pemasakan. Kandungan selulosa tertinggi didapat pada lama pemasakan 120 menit yaitu 84,60%, sedangkan kandungan selulosa terendah pada lama pemasakan 30 menit yaitu 58,71%.

  Pulp

Gambar 4.5 Pengaruh Lama Pemasakan Terhadap Kandungan Selulosa

  20 ^{40 60 80 100} _{30 45 60 Lama Pemasakan (menit) 75 90 105 120 K a nd} ^{ung a n S e lu losa ( % )}

  4.3.2 Pengaruh Lama Pemasakan Terhadap Kandungan Selulosa Pulp

Gambar 4.4 Pengaruh Lama Pemasakan Terhadap Rendemen Pulp

  10 ^{20 30 40 50 60} _{30 45 60 Lama Pemasakan (menit) 75 90 105 120 Re} ^{n d e m e n P u lp (% )}

  terjadi penurunan rendemen pulp. Hal ini disebabkan oleh semakin banyaknya bahan yang terlarut dengan meningkatnya lama pemasakan.

  pulp berkisar antara 41% - 45%. Terlihat bahwa

  Dari grafik di bawah terlihat pada lama pemasakan 30 dan 45 menit didapat rendemen pulp lebih besar dari 55%. Sedangkan dengan jangkauan lama pemasakan 60 – 120 menit didapat rendemen

  Pada penelitian ini didapat lama pemasakan terbaik yaitu 75 menit. Dihasilkan pulp dengan kandungan selulosa tertinggi pada kondisi ini (lihat gambar 4.5). Pada lama pemasakan lebih dari 90 menit, terjadi redeposisi lignin yang terlihat dari meningkatnya kadar lignin (lihat Gambar 4.6).

Gambar 4.3 Pengaruh Temperatur Pemasakan Terhadap Kandungan Lignin Pulp

  3 ^{6 9 12 15} _{80 85 Temperatur Pemasakan (der. C) 90 95 100 105 110 K a ndu} ^{nga n Li g n in (% )}

  C yaitu 2,17%.

4.3 Pengaruh Lama Pemasakan

4.3.1 Pengaruh Lama Pemasakan Terhadap Rendemen Pulp

4.4 Pengaruh Konsentrasi Etanol

  Dari grafik di bawah dapat dilihat bahwa dengan bertambahnya konsentrasi etanol, maka kandungan lignin yang terdapat pada pulp akan berkurang. Hal ini terjadi karena dengan bertambahnya konsentrasi etanol maka kekuatan delignifikasi pada larutan pemasak akan bertambah kuat. Didapat kandungan lignin terendah 3,31% pada konsentrasi etanol 40%.

  Dari grafik di atas, terlihat bahwa kandungan selulosa pulp akan meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi etanol yang digunakan pada larutan pemasak. Terjadinya hal ini dikarenakan jika semakin besar konsentrasi etanol maka semakin banyak juga lignin yang terlarut. Dengan semakin besarnya konsentrasi etanol juga akan mengontrol degradasi agar lebih mengarah ke lignin. Kandungan selulosa tertinggi didapat pada konsentrasi etanol 40% yaitu sebesar 85,88%.

4.4.1 Pengaruh Konsentrasi Etanol Terhadap Rendemen Pulp

  Dari grafik di bawah terlihat bahwa dengan bertambahnya konsentrasi etanol maka rendemen

  pulp yang dihasilkan akan semakin rendah.

  Rendemen pulp tertinggi adalah 52,27% pada konsentrasi etanol 10%, sedangkan rendemen pulp terendah adalah 42,41% pada konsentrasi etanol 40%. Penambahan konsentrasi etanol mengakibatkan semakin besarnya konsentrasi ion OH

  Dengan meningkatnya konsentrasi etanol yang digunakan pada larutan pemasak, maka kandungan lignin yang hilang dari pulp semakin banyak (lihat Gambar 4.9). Sedangkan selulosa tetap tidak terdegradasi sampai konsentrasi tertinggi yaitu 40%, terlihat dari terus meningkatnya kandungan selulosa seiring bertambahnya konsentrasi etanol yang digunakan (lihat gambar 4.8). Konsentrasi etanol terbaik yang didapat pada penelitian ini adalah 40%.

  4.4.3 Pengaruh Konsentrasi Etanol Terhadap Kandungan Lignin Pulp

• yang ada pada larutan pemasak sehingga kemampuan delignifikasi semakin baik. Dengan kata lain semakin banyak lignin yang terlarut, sehingga rendemen semakin rendah.

  Pulp

Gambar 4.8 Pengaruh Konsentrasi Etanol Terhadap Kandungan Selulosa

  20 ^{40 60 80 100} _{10 15 20 25 30 35 K 40 Konsentrasi Etanol (%) a ndu} ^{nga n S el ul osa ( % )}

  3 ^{6 9 12 15} _{10 15 20 25 30 35 K 40 Konsentrasi Etanol (%) a nd} ^{unga n Li gnin ( % )}

Gambar 4.9 Pengaruh Konsentrasi Etanol Terhadap Kandungan Lignin

  Pulp

  V. Kesimpulan

  1. Makin tinggi temperatur pemasakan, maka rendemen dan kandungan lignin pulp yang dihasilkan akan semakin rendah. Pada temperatur yang terlalu tinggi, selulosa akan ikut terdegradasi

  2. Makin tinggi lama pemasakan, maka rendemen pulp yang dihasilkan cenderung makin rendah, kandungan selulosa pulp yang semakin tinggi, dan kandungan lignin

  pulp

  yang semakin rendah. Tetapi terdapat batas lama pemasakan dimana kandungan lignin melekat kembali pada pulp.

  3. Makin tinggi konsentrasi etanol, maka dihasilkan rendemen pulp yang semakin rendah, kandungan selulosa pulp yang

Gambar 4.7 Pengaruh Konsentrasi Etanol Terhadap Rendemen Pulp

  10 ^{20 30 40 50 60} _{10 15 20 25 30 35 40} Konsentrasi Etanol (%) R e n d e m e n P u lp ( % )

4.4.2 Pengaruh Konsentrasi Etanol Terhadap Kandungan Selulosa Pulp

  semakin tinggi, dan kandungan lignin pulp Sugesty, Susi. 1986. “Lignin dan Kadar yang semakin rendah. Metoksil dari Beberapa Bahan

  4. Kondisi variabel pemasakan terbaik dari Baku untuk Pulp”. Jurnal penelitian ini adalah pada temperatur Penelitian. Bandung : Balai

  o

  pemasakan 95 C, lama pemasakan 75 menit Penelitian Pulp, Balai Besar Selulosa. dan konsentrasi etanol 40%.

VI. DAFTAR PUSTAKA

  Anonim. 2008. “Pulping Process”. Diakses pada 4 November 2008 dari http://www.wikipedia.com/ .

  Anonim. 2009. “Sodium Hydroxide Used in

  Paper Pulping”. Diakses pada 27

  Februari 2009 dari http://www.bulkmsm.com/research/msm /page6.htm. Arita, Susila. 2005. “Proses dan Perancangan

  Pembuatan Pulp Biomassa (Tandan Kosong Kelapa Sawit) dengan Pelarut Organik”. Laporan Riset Unggulan

  Terpadu. Kementrian Riset dan Teknologi RI. Anggraini, Dian. Dan B. Oktora, Yosei. 2007.

  “Pemanfaatan Daun Nenas Sebagai

  Bahan Baku Pembuatan Pulp dengan menggunakan Larutan Pemasak Campuran Alkali-Etanol (NaOH- C2H5OH)” Inderalaya:UNSRI.

  Isro’i. 2008. “Akhirnya Bisa Membuat Pulp dari

  Jerami”. Diakses pada 17 Juli 2008

  dari http://wordpress.isro’iblog.com/ Kusniawati, Euis, Nurjanah, Siti. 2004.

  ”Perbandingan Kinerja Solvent (Etanol, Metanol) dengan dan Tanpa Katalis dalam Pembuatan Pulp dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)”. Palembang:UNSRI.

  Muurinen, Esa. 2000. “Organosolv Pulping”.

  Diakses pada 19 September 2008 dari http://www.google.com/. Robinson, Trevor. 1995. “Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi”. Bandung:ITB.