PEMANFAATAN KULIT JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU ALTERNATIF PEMBUATAN PULP
Diajukan Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh : TRI GUSTINA 0612 3040 1027
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015
LEMBAR PERSETUJUAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
PEMANFAATAN KULIT JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU ALTERNATIF PEMBUATAN PULP
OLEH:
TRI GUSTINA 061230401027
Palembang, Juni 2015 Pembimbing II
Pembimbing I,
Anerasari M, B.Eng, M.Si NIP. 196605311992012001
Taufiq Jauhari, S.T, M.T. NIP.197503192005011001
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia
Ir. Robert Junaidi, M.T NIP 196607121993031003
ABSTRAK PEMANFAATAN KULIT JAGUNG SEBAGAI BAHAN BAKU ALTERNATIF PEMBUATAN PULP Tri Gustina, 40 Halaman, 11 Tabel, 11 Gambar, 3 Lampiran
Peningkatan kebutuhan pulp dan kertas menimbulkan kekhawatiran terhadap masalah pelestarian hutan kayu sebagai bahan baku utama pembuatan pulp dan kertas. Oleh karena itu, dibutuhkan bahan baku alternatif selain kayu. Salah satu tanaman nonkayu yang berpotensi sebagai bahan baku alternatif dalam pembuatan pulpadalah kulit jagung yang pada dasarnya langsung dibuang atau dibakar sehingga dapat menimbulkan masalah lingkungan. Proses yang digunakan adalah proses Soda, yaitu proses pemisahan serat dengan menggunakan larutan pemasak Alkali. Proses pembuatan pulp divariasikan berdasarkan perbedaan konsentrasi NaOH dan waktu pemasakan. Dari penelitian yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa semakin tinggi konsentrasi NaOH dan semakin lama waktu pemasakan, maka rendemen dan kadar Air pulp semakin rendah,kadar Lignin pulp semakin tinggi dan kadar Selulosa pulp cenderung menurun. Perlakuan terbaik pada penelitian ini adalah perlakuan dengan konsentrasi larutan pemasak NaOH 5% pada waktu pemasakan 120 menit dengan kadar Selulosa sebesar 84,18 dan kadar Lignin sebesar 4,23%. Kata Kunci : konsentrasi NaOH, kulit jagung, pulp, waktu pemasakan
ABSTRACT THE UTILIZATION OF CORN HUSK AS ALTERNATIF RAW MATERIAL IN THE PULP MAKING PROCESS Tri Gustina, 40 Pages, 11 Tables, 11 Pictures, 3 Attachments
The increasing pulp and paper needs raised concerns about the forest preservation of wood as the main raw material of making pulp and paper. Therefore, it needs alternative raw materials besides woods. One of the plants that has potential to bealternative raw materials in making pulp is corn huskthat usually removed or burneddirectly,hence that it can cause environmental problems. The process used was the Soda pulpingprocess, which separated the fiber by using Alkali cooking liquor. The pulp making process was varied with difference alkali concentrations and cooking time.Based on the research that had been done, it could be concluded that the higher the concentration of NaOH and the longer the cooking time, then pulp hadlower yield and moisture content, higher Lignin content, and Cellulose content was likely to be decreased. Best result in this research was using with 5% NaOH and 120 minutes cooking time with Cellulose content is 84.18% and Lignin content is 4.23%. Key words : NaOH concentration, corn husk, pulp, cooking time
Motto
"Waktu itu bagaikan sebilah pedang, kalau engkau tidak memanfaatkannya, maka ia akan memotongmu (Ali bin Abu Thalib)"
“Barangsiapa bertawakkal pada Allah, maka Allah akan memberikan kecukupan padanya, sesungguhnya Allah lah yang akan melaksanakan urusan (yang dikehendaki)-Nya.” (QS. Ath-Thalaq: 3).
Kupersembahkan untuk : Ayah dan ibu tercinta Kakak dan adikku tersayang Dosen pembimbingku Sahabat terbaikku Teman-teman angkatan 2012 almamaterku
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis haturkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan keridhoan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir yang berjudul “Pemanfaatan Limbah Kulit Jagung Sebagai Bahan Baku Alternatif Pembuatan Pulp”tepat pada waktunya. Laporan akhir ini dibuat berdasarkan penelitian dan berguna sebagai persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Penulis sadar sepenuhnya bahwa dalam penulisan laporan akhir ini masih banyak sekali kekurangan, baik dari isi materi maupun metode pembahasan yang penulis berikan karena keterbatasan pengetahuan dan ilmu yang dimiliki oleh penulis. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk menyempurnakan laporan ini. Dalam proses penyusunan laporan akhir ini, penulis mendapatkan masukan-masukan, bimbingan, dan dorongan material serta dukungan moril dari berbagai pihak. Untuk itu penulis sampaikan ucapan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: 1. Bapak R.D Kusumanto, S.T, M.T selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya yang memberikan fasilitas dalam pengerjaan laporan akhir. 2. Bapak H. Firdaus, S.T., M.T Selaku Pembantu Direktur 1Politeknik Negeri Sriwijayayang memberikan kemudahan dalam pengerjaan laporan akhir. 3. Bapak Ir. Robert Junaidi, M.T dan Bapak Zulkarnain, S.T, M.T, selaku Ketua Jurusan dan Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya yang memberikan kemudahan dalam proses pengurusan dan pengerjaan laporan akhir. 4. Ibu Anerasari M,B.Eng, M.Si dan Bapak Taufiq Jauhari, S.T, M.T selaku Dosen Pembimbing I dan Dosen Pembimbing II yang telah bersedia meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan ilmu serta masukan kepada penulis selama pengerjaan laporan akhir.
5. Seluruh Bapak dan Ibu Staff Pengajar di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya beserta para Teknisi Laboratorium Teknik Kimia yang telah banyak membantu dalam kegiatan penelitian yang penulis lakukan. 6. Ayah dan Ibu yang telah membesarkan penulis dengan penuh cinta dan kasih sayang, serta terima kasih juga atas semua dorongan, semangat, dan seluruh pengorbanan yang Ayah dan Ibu berikan dalam memenuhi segala kebutuhan dan fasilitas sehingga penulis dapat berkonsentrasi penuh dalam penyusunan laporan akhir ini. 7. Semua kakak-kakakku dan keluarga besarku yang juga turut memberi semangat, doa, dan bantuan dalam memenuhi kebutuhan untuk laporan akhir. 8. Seluruh teman-teman seperjuangan, terkhusus M. Surya Ramadhan, Luluk, Firka, Nurul, Yunita dan teman-teman KIA’2012 tercinta. Dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyusun laporan akhir ini. Semoga Allah membalas kalian semua dengan pahala dan kebaikankebaikan yang setimpal. Aamiin. Dengan segala kerendahan hati, penulis mempersembahkan laporan ini dengan harapan semoga bermanfaat bagi semua orang yang membacanya.
Palembang, Juni 2015
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Halaman Judul ...................................................................................... Halaman Pengesahan ............................................................................ Motto dan Persembahan ...................................................................... Abstrak ................................................................................................... Kata Pengantar ..................................................................................... Daftar Isi ................................................................................................ Daftar Tabel........................................................................................... Daftar Gambar ...................................................................................... Daftar Lampiran ...................................................................................
i ii iii iv v vii ix x xi
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1.2 Tujuan Penelitian ..................................................................... 1.3 Manfaat Penelitian ................................................................... 1.4 Permasalahan ...........................................................................
1 2 3 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Jagung (Zea mays ssp. mays) ................................................... 2.1.1 Tongkol Jagung ............................................................. 2.1.2 Kulit Jagung................................................................... 2.2 Pulp dan Kertas........................................................................ 2.2.1 Pulp................................................................................ 2.2.2 Pengelompokkan Pulp ................................................... 2.2.3 Pembuatan Pulp ............................................................. 2.2.4 Komponen Kimiawi Bahan Baku Pulp ......................... 2.2.5 Faktor yang Mempengaruhi Mutu Pulp ........................ 2.3 Larutan Pemasak NaOH ..........................................................
4 6 6 7 9 11 13 15 19 21
BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................. 3.2 Bahan yang Digunakan ........................................................... 3.2.1 Bahan yang Digunakan Untuk Pembuatan Pulp ........... 3.2.2 Bahan yang Digunakan Untuk Analisa Pulp ................. 3.3 Alat yang Digunakan ............................................................... 3.3.1 Alat yang Digunakan Untuk Pembuatan Pulp............... 3.3.2 Alat yang Digunakan Untuk Analisa Pulp ....................
23 23 23 23 23 23 24
3.4 Variabel Percobaan ................................................................. 3.5 Perlakuan dan Rancang Percobaan ......................................... 3.6 Prosedur Penelitian ................................................................. 3.7 Prosedur Analisa ...................................................................... 3.7.1 Kadar Air (SNI 0411-2009)........................................... 3.7.2 Kadar Selulosa (SNI 0444-2009) .................................. 3.7.3 Kadar Lignin (SNI 0492-2008) .....................................
24 24 26 27 27 27 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian ....................................................................... 4.1.1 Hasil Analisa Bahan Baku ............................................. 4.1.2 Hasil Analisa Rendemen Pulp ....................................... 4.2 Pembahasan ............................................................................ 4.2.1 Analisa Bahan Baku ...................................................... 4.2.2 Analisa Rendemen Pulp ................................................ 4.2.3 Analisa Kadar Selulosa ................................................. 4.2.4 Analisa Kadar Lignin .................................................... 4.2.5 Analisa Kadar Air .......................................................... 4.2.6 Perlakuan Terbaik .........................................................
30 30 30 32 32 32 33 35 36 37
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ............................................................................. 39 5.2 Saran ....................................................................................... 40 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ 41 LAMPIRAN ........................................................................................... 44
DAFTAR TABEL
Tabel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Halaman Klasifikasi Ilmiah Kulit Jagung.............................................. Komposisi Kimia Kulit Jagung Kering .................................. Karakteristik Serat Kulit Jagung ............................................ Standar Kualitas Pulp ............................................................. Sifat Fisik dan Kimia NaOH .................................................. Hasil Analisa Bahan Baku Kulit Jagung ................................ Hasil Analisa Rendemen Pulp Kulit Jagung .......................... Data Perolehan Pulp Kulit Jagung ......................................... Data Analisa Kadar Air Pulp Kulit Jagung ............................ Data Analisa Kadar SelulosaPulp Kulit Jagung ..................... Data Analisa Kadar LigninPulp Kulit Jagung........................
5 7 7 10 22 30 31 44 45 46 47
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 2 3 4 5 6 7
Jagung (Zea mays ssp. mays) ................................................. Bagian – Bagian Dari Tanaman Jagung ................................. Kulit Jagung ........................................................................... Komponen Kimiawi Biomassa............................................... Struktur Selulosa .................................................................... Struktur NaOH ....................................................................... Diagram Proses Pembuatan Pulp Kulit Jagung Melalui Proses Soda ............................................................................ 8 Pengaruh Konsentrasi Larutan Pemasak NaOH Terhadap Rendemen Pulp ...................................................................... 9 Pengaruh Konsentrasi Larutan Pemasak NaOH Terhadap Kada Selulosa ......................................................................... 10 Pengaruh Konsentrasi Larutan Pemasak NaOH Terhadap Kadar Lignin .......................................................................... 11 Pengaruh Konsentrasi Larutan Pemasak NaOH Terhadap Kadar Air ................................................................................
Halaman 4 6 7 15 16 21 31 32 34 35 37
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 2 3
Halaman
Data dan Perhitungan ............................................................. 43 Dokumentasi Penelitian.......................................................... 54 Surat – Surat ........................................................................... 58
