pengaruh pemutihan terhadap warna pulp dari ampas tebu

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