PENGARUH PEMUTIHAN TERHADAP WARNA PULP DARI AMPAS TEBU Rosdiana Moeksin, Bima Desta Rata, Novriyadi Jaya Kusuma Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Abstrak Timbunan limbah biomassa telah menjadi masalah yang cukup pelik dalam lingkungan masyarakat. Pemanfaatannya masih sangat minim. Salah satunya adalah ampas tebu, melalui penelitian diketahui bahwa ampas tebu dapat diolah menjadi pulp yang kualiatsnya tidak jauh dari kayu.. Dalam dunia indsutri pulp and paper pemutih yang digunakan adalah klorin tapi menghasilkan limbah yang sangat berbahaya terhadap lingkungan. Salah satu alternatifnya adalah menggunakan Peroksida. Kata kunci : Ampas Tebu, Limbah , Pulp, Pemutihan
I.
PENDAHULUAN
Pulp merupakan hasil pemisahan serat (selulosa) dari senyawa kimia lain seperti : lignin,zat ekstraktif dan hemiselulosa yang terdapat dalam komponen kayu dan non kayu. Serat yang berasal dari non kayu misalnya bambu, bagasse dan jerami. Ampas tebu sebagai sisa penggilingan tebu yang telah diambil cairan niranya mengandung bahan berserat yang sangat bermanfaaat sebagai bahan baku pembuatan pulp. Ampas tebu selamaini biasanya hany ditunpuk disekitar pabrik maupun disekitar tempat penjualan minuman tebu (es tebu) dan akan dibuang begitu saja karena dipandang tidak mempunyai nilai ekonomis sehingga dapat menjadi limbah jika tidak dikelola secara tepat. Tujuan dari penelitian ini Memanfaatkan sisa hasil pertanian untuk masyarakat industri rumah tangga/industri kecil, Menentukan kondisi operasi yang optimum untuk mendapatkan yield, Membandingkan hasil yang didapat dengan hasil penelitian sebelumnya.
Jurnal Teknik Kimia, No. 3, Vol. 16, Agustus 2009
II. FUNDAMENTAL 2.1 Ampas Tebu Ampas tebu merupakan sisa pengambilan nira, umumnya merupakan 31-34% bagian dari tebu. Komposisinya 50% yang terdiri dari 47% bagian berserat dan 3% sisa-sisa gula dan padatan terlarut lainnya. Tabel 2.1 Komposisi Kimia Ampas Tebu Komposisi % Kandungan Kimia Abu 0,79 Lignin 12,70 Pentosa 27,90 Sari (alkohol, 2,0 benzena) Selulosa 44,70 Kelarutan 3,7 dalam air panas Sumber : www.plantsclassificationReport.com.2008,”sacca rum officinarum” 2.2 Proses Pembuatan Pulp Secara Konvensional Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas pulp adalah kadar selulosa, linin,alpha selulosa dan kadar air. Dalam pembuatan kertas dibutuhkan pulp yang mengandung kadar sellulosa yang tinggi.
31
Selulosa yang terdapat pada tanaman kayu maupun bukan kayu masih bercampur dengan bahan lain seperti lignin, silika, dan lain-lain. Untuk mendapatkan pulp dengan kualitas yang baik, maka proses pemasakan (pulping) harus dapat memisahkan selulosa dari bahan lain. Pemilihan proses pembuatan pulp yang akan diproduksi. Proses pembuatan pulp dapat dibagi menjadi 3 macam proses, yaitu : 2.2.1 Proses Mekanik Dalam cara ini pemisahan sellulosa dilakukan menggunakan tenaga mekanik yaitu dengan jalan menggerinda atau mengerus bahan baku menjadi serat (sellulosa). Umumnya digunakan untuk pembuatan pulp dari bahan kayu. Pulp yang dihasilkan warnanya masih tetap seperti kayu asalnya dankertas yang dihasilkan mutunya kurang baik dan tidak tahan lama. Sebab itu kertas yang dibuat dari pulp jenis ini hanya dipakai untuk surat kabar. Contoh proses pembuatan secara mekanik antara lain adalah proses Stone Grinding Wood (SGW) dan proses Refiner Mechanical Pulp (RMP). 2.2.2 Proses Semi Kimia Pada prinsipnya cara inilah kombinasi dari cara mekanik dan cara kimia. Dalam cara ini bahan baku direndam dengan bahan kimia dan kemudian dihancurkan atau dipisahkan dengan tenaga mekanik. Warna pulp yang dihasilkan lebih pucat dan mutu kertas agak lebih baik. Salah satu contoh proses semi kimia adalah Proses Neutral Sulfite Semi Chemical (NSSC) dan Proses Soda Dingin. 2.2.3 Proses Kimia Pembuatan pulp proses kimia dengan penambahana bahan kimia sebagai bahan pemasak untuk menghilangkan lignin, sehingga serat yang terdapat didalam kayu mudah dilepas. Pembuatan pulp proses kimia terbagi menjadi tiga proses yaitu : a. Proses soda Proses soda menggunakan larutan natrium Hidroksida (NaOH) sebagai larutan pemasak Cara ini biasanya dipakai untuk mengolah bahan baku jenis rumput-rumputan. Pulp yang dihasilkan berwarna coklat, dapat diputihkan dan serat yang dihasilkan kurang kuat. b. Proses sulfite Proses sulfite menggunakan campuran asam sulfite dan magnesium, natrium ammonium atau kalsium bisulfit. Bahan baku yang diolah
32
c.
umumnya berupa kayu lunak yang berwarna putih seperti pinus merkuri. Serat yang dihasilkan sangat halus, sehingga pulp tersebut dipakai untuk membuat kertas yang mutunya tinggi. Proses sulfate (kraft) Proses sulfat menggunakan larutan Natrium sulfide dan natrium hidroksida. Serat yang dihasilkan keadaannya amat kuat tetapi warnanya kurang baik dan sukar untuk diputihkan. Sebab itu pulp yang menggunakan proses sulfat dipakai untuk membuat kertas kantong semen, kertas bungkus dan lain-lain.
III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat yang digunakan 1. Alat Pemotong 2. Erlenmeyer 3. Beker Gelas 4. Oven 5. Saringan 6. Blender 7. Neraca Analitis 8. Gelas Ukur 9. Alat Pengukur Indeks Putih 10. Alat Pencetak Kertas 3.1.2 Bahan yang digunakan 1. Ampas Tebu 2. Aquadest 3. NaOH 4. H2O2 (48%) 3.2 Prosedur Kerja 3.2.1 Persiapan bahan baku 1. Bahan baku ampas tebu dikupas dan dibuang kulit luarnya. 2. Kemudian Potong dengan ukuran 2 – 1 cm 3. Keringkan bahan baku selama 24 Jam 4. Kemudian timbang bahan baku sampai 10 gram 3.2.2 Pemasakan bahan baku 1. Timbang bahan baku sampai dengan 10 gr. 2. Kemudian dicampurkan dengan NaOH yang memiliki konsentrasi 8 %. 3. Kemudian dimasukkan kedalam oven selama 60 menit dengan temperatur 90oC. 4. Ulangi point 1 dan 2 dengan variasi konsentrasi NaOH 16 %, 12 %, 8
Jurnal Teknik Kimia, No. 3, Vol. 16, Agustus 2009
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Uji Indeks Putih Pengaruh % H2O2 Terhadap Indeks Putih Pulp 70
61,4
60 Indeks Putih
54,4 55
53,7 53,2
50 45,7 45 40
43,4 42,1
35 30 0
10
20
% H2O2 8 % NaOH
12 % NaOH
16 % NaOH
Pengaruh % H2O2 Terhadap Indeks Putih Pulp 80 75
74,89 74,53 73,64
70,48
70
67,3
65 64
60 55 50 45
4.1 Uji %Yield
64,9 62,94
65
Indeks Putih
%.variasi waktu pemanasan 60 menit, 90 menit, 120 menit. 5. Setelah itu didapatkan Raw Pulp. Kemudian disaring dan dicuci menggunakan aquadest. 6. Setelah itu dikeringkan di dalam oven. 7. Setelah kering kemudian dilakukan pemutihan menggunakan H2O2. 8. Lakukan Kembali dari langkah 1 sampai 6 dan tanpa pemutihan. 3.2.3 Analisa hasil pemasakan 1. Setelah didapatkan pulp kering kemudian ditimbang dengan neraca analitis untuk mendapatkan perolehan pulp. 2. Ulangi sampai semua sample diketahui perolehan pulpnya. 3.2.4 Analisa Derajat Putih 1. Analisa derajat putih dilakukan di PT TEL Pulp And Paper. 2. Analisa derajat putih berdasarkan SNI 14. 4733 – 1998.
47,5 47,3
40 35,7
35 30
Pengaruh Waktu dan % NaOH Terhadap % Yield
0
10
20
% H2O2
44
8 % NaOH
42,85
12 % NaOH
16 % NaOH
43 42 % Y i e ld
41 40
41,34
40,13333333 38,35
39 39,18
38 37
37,7
36 35 8
12
16
% NaOH 1 Jam
2 Jam
Berdasarkan grafik diatas bisa dilihat kecenderungan perolehan pulp semakin menurun seiring meningkatnya konsentrasi NaOH dan lama pemasakan. Menurunnya perolehan pulp ini disebabkan karena lignin yang terkandung didalam biomassa disisihkan atau dibuang. Sehingga yang diperoleh hanya selulosanya saja. Semakin tinggi konsentrasi NaOH semakin banyak lignin yang terlepas dari biomassa. Dan semakin lama waktu pemasakan maka semakin banyak pula lignin yang terlepas sehingga kecenderungan pulp yang didapatkan menurun.
Jurnal Teknik Kimia, No. 3, Vol. 16, Agustus 2009
Dari dua grafik diatas bisa dilihat bahwa tedapat kecenderungan nilai indeks putih yang terus naik seiiring dengan naiknya konsentrasi pemutih (H2O2). Dalam Proses pulping tidak dapat 100 % melarutkan lignin sehingga pada pulp yang dihasilkan masih terdapat sisa lignin yang berwarna coklat/gelap. Proses pemutihan pulp harus menggunakan bahan kimia yang bersifat reaktif untuk melarutkan sisa lignin yang ada didalam pulp agar diperoleh derajat putih yang tinggi. Dengan menggunakan konsentrasi pemutih yang tinggi pula maka didapatkan derajat putih yang tinggi. Karena semakin tinggi konsentrasi maka semakin banyak sisa lignin yang dilarutkan. V. KESIMPULAN 1) Pada proses pemutihan pada pulp, semakin tinggi konsentrasi pemutih yang digunakan (H2O2) maka semakin tinggi pula indeks putih (Brightness) pada pulp. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa indeks putih yang paling tinggi pada sampel nomor 18 dengan kondisi
33
2 jam pemasakan, 16 % NaOH dan 20 % H2O2. Dan yang paling rendah indeks putihnya adalah pada sampel nomor 10 dengan kondisi 2 jam pemasakan, 8 % NaOH dan 0 % H2O2. 2) Pada proses pembuatan pulp dari ampas tebu, semakin lama waktu yang digunakan untuk proses pemasakan maka semakin rendah % yield yang didapatkan. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa % yield yang paling tinggi pada sampel nomor 7 dengan kondisi 1 jam pemasakan dan 8 % NaOH. Dan yang paling rendah % Yieldnya adalah pada sampel nomor 12 dengan kondisi 2 jam pemasakan dan 16 % NaOH. 3) Pada proses pembuatan pulp dari ampas tebu, semakin tinggi konsentrasi NaOH yang digunakan untuk proses pemasakan maka semakin rendah % yield yang didapatkan.
: www.chem-is-try.org/Pemanfaatan Ampas Tebu Menjadi Bahan Bakar/ Anonimous. 2008. SNI Indeks Putih. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2008 dari : www.bbpk.org Anonimous. 2008. Mengenal Hidrogen Peroksida. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2008 dari : www.google.co.id Perry
Robert H.,1985,’Perry’s Chemical Engginering Hand Book’,6TH edition, McGraw-Hill Company,New York.
VI. DAFTAR PUSTAKA Fahrika dan Ita. 2006. “Pemanfaatan Purun Sebagai Bahan Baku Pembuatan Pulp”. Penelitian Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. Tugito dan Hadi. 1999. “Pengaruh Konsentrasi NaOH dan Waktu Pemasakan Terhadap Pulpisasi Kayu Akasia”. Penelitian Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. Winardi dan Aris. 2006.”Proses Pembuatan Pulp Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Menggunakan Pelarut Alkali Metanol. Penelitian Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. Anonimous. 2008. Kandungan tebu. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2008 dari : www.plantsclassificationReport.com.2008, ”saccarum officinarum” Anonimous. 2008. Penjelasan Tebu. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2008 dari : en.wikipedia.org/saccarum officinarum Anonimous. 2008. Pulp and Paper. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2008 dari : en.wikipedia.org/pulping and paper Anonimous. 2008. Pemanfaat Limbah biomassa. Diakses pada tanggal 10 Oktober 2008 dari
34
Jurnal Teknik Kimia, No. 3, Vol. 16, Agustus 2009
