aplikasi asam perasetat untuk menghilangkan zat …repository.unair.ac.id/25750/1/maharani, deby...

APLIKASI ASAM PERASETAT UNTUK MENGHILANGKAN ZAT

WARNA PADA KAIN JEANS

SKRIPSI

DEBY HERUWATI MAHARANI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2012

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

Skripsi Aplikasi Asam Perasetat Untuk Menghilangkan Zat Warna Pada Kain Jeans

Deby Heruwati Maharani

ii

APLIKASI ASAM PERASETAT UNTUK MENGHILANGKAN ZAT

WARNA PADA KAIN JEANS

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk

Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia

Pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga

Oleh :

DEBY HERUWATI MAHARANI

NIM. 080810509

Tanggal Lulus :

16 Juli 2012

Disetujui oleh :

Pembimbing I

Dr. rer nat Ganden Supriyanto, M.ScNIP. 19681228 199303 1 001

Pembimbing II

Dra. Aning Purwaningsih, M.SiNIP. 19660310 199102 2 001




iii

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI

Judul : APLIKASI ASAM PERASETAT UNTUK MENGHILANGKAN ZAT WARNA PADA KAIN JEANS

Penyusun : Deby Heruwati MaharaniNIM : 080810509Pembimbing I : Dr. rer nat Ganden Supriyanto, M.ScPembimbing II : Dra. Aning Purwaningsih, M.SiTanggal seminar : 16 Juli 2012

Disetujui Oleh :

Pembimbing I

Dr. rer nat Ganden Supriyanto, M.ScNIP. 19681228 199303 1 001

Pembimbing II

Dra. Aning Purwaningsih, M.SiNIP. 19660310 199102 2 001

Mengetahui,

Ketua Program Studi S-1 Kimia/Ketua Departemen KimiaFakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEANIP. 19671115 199102 2 001




v

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim, Assalamualaikum Wr. Wb

Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala berkah, rahmat dan hidayah-

Nya yang diberikan kepada kita sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

yang berjudul “ Aplikasi Asam Perasetat Untuk Menghilangkan Zat Warna

Pada Kain Jeans”. Shalawat serta salam tetap tercurahkan kepada Nabi

Muhammad SAW karena berkat perjuangan beliau dan para sahabatnya kita bisa

menikmati indahnya iman.

Ucapan terima kasih yang tulus penulis haturkan kepada :

1. Bapak Dr. rer nat Ganden Supriyanto, M.Sc selaku dosen pembimbing I yang

telah meluangkan waktunya untuk memberikan saran, nasehat dan masukan

dalam penyelesaian skripsi ini.

2. Ibu Dra. Aning Purwaningsih, M.Si selaku dosen pembimbing II sekaligus

dosen wali atas bimbingan dan nasehatnya selama penulisan skripsi ini

3. Ibu Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si selaku dosen penguji I yang telah

memberikan masukan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.

4. Ibu Dr. Pratiwi Pudjiastutik, M.Si selaku dosen penguji II yang telah

memberikan masukan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.

5. Ibu Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku Ketua Program Studi S1 kimia.

6. Bapak Dr. Ir. Suyanto, M.Si yang telah banyak memberikan masukan dan

saran dalam penyelesaian skripsi ini.




vi

7. Ibu, ibu, dan ibu serta keluarga tercinta yang telah sepenuhnya memberikan

dukungan, cinta, kasih sayang dan semangat baik moral maupun spiritual demi

terselesaikannya skripsi ini.

8. Bapak dan Ibu dosen kimia yang telah banyak meluangkan waktu dalam

membimbing dan mendermakan ilmu yang dimiliki demi mencerdaskan

mahasiswanya.

9. Teman-teman angkatan 2008 yang banyak memberikan bantuan, saran dan

atas kebersamaannya selama mengemban ilmu di Universitas Airlangga.

10. Karyawan dan karyawati FSAINTEK UNAIR dan petugas laboratorium yang

telah banyak membantu.

11. Semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak bisa saya sebutkan satu

per satu untuk dukungan yang sangat berharga untuk saya.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan naskah skripsi ini masih banyak

kekurangan, maka dari itu saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun

demi kesempurnaan naskah skripsi ini. Semoga naskah skripsi ini dapat

bermanfaat dan sedikit memberikan kontribusi dalam pengembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi di negeri ini, amin ya robbal ’alamin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Surabaya, Juli 2012

Penulis




iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyunsun dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga




vii

Maharani, D. H., 2012, Aplikasi Asam Perasetat Untuk Menghilangkan Zat Warna Pada Kain Jeans. Skripsi di bawah bimbingan Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc., dan Dra. Aning Purwaningsih, M.Si., Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya

ABSTRAK

Proses bleaching pada kain biasanya menggunakan senyawa golongan oksidator seperti hipoklorit, gas klor dan asam peroksida. Metode bleaching menggunakan asam perasetat belum banyak dikembangkan. Pada penelitian ini dilakukan proses bleaching menggunakan asam perasetat. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan bleaching agent yang ramah lingkungan dan mengganti bleaching agent seperti klor yang memberikan dampak pencemaran lingkungan. Dalam penelitian ini asam perasetat dibuat dengan mereaksikan hidrogen peroksida dan asam asetat glasial. Faktor yang mempengaruhi pembentukan asam perasetat seperti perbandingan mol [H2O2 30%:CH3COOH 100%] dengan volume total 100 ml, suhu dan waktu reaksi dicari kondisi optimumnya dalam penelitian ini. Asam perasetat yang terbentuk bertindak sebagai nukleofil yang akan menghilangkan gugus kromofor yang memberikan warna pada kain jeans. Hasil optimum proses bleaching menggunakan asam perasetat adalah pada perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] sebesar [1:10] pada suhu 85˚C selama 60 menit.

Kata kunci: kain jeans, bleaching, asam perasetat.




viii

Maharani, D. H., 2012, Application of Peracetic Acid to Remove The Dye in The Jeans Fabric. This study is under guidance of Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc., and Dra. Aning Purwaningsih, M.Si., Department of Chemistry, Science and Technology Faculty, Universitas Airlangga.

ABSTRACT

The process of bleaching textile usually uses oxidator compound such as hypochlorite, chlorine and peroxide. Bleaching method using peracetic acid has not been developed yet. In this research, bleaching process using peracetic acid had been done. The purpose of this research was to develop an environmentally and friendly bleaching agent and change another bleaching agent such as chlorine which gives bad impact of environment pollution. In this research peracetic acid was prepared by reacting hydrogen peroxide and glacial acetic acid. Some factors which influenced the formation of peracetic acid, such as optimum mole ratio [H2O2 30%:CH3COOH 100%] with 100 ml total volume, temperature and reaction time were determined in this research. Peracetic acid which had been formed acted as a nucleophile. This ion eliminated chromophore group which gave colour to jeans fabric. The optimum results in bleaching process was under condition of mole ratio [H2O2:CH3COOH] of 1:10 at 85˚C for 60 minutes.

Key words : jeans, bleaching, peracetic acid.




ix

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pernyataan .................................................................................... iiLembar Pengesahan..................................................................................... iiiLembar Penggunaan Skripsi....................................................................... ivKata Pengantar ............................................................................................ vAbstrak.......................................................................................................... viiAbstract ......................................................................................................... viiiDaftar Isi ....................................................................................................... ixDaftar Tabel.................................................................................................. xiDaftar Gambar ............................................................................................. xiiDaftar Lampiran .......................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Masalah.................................................................... 11.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 41.3 Tujuan Penelitian .............................................................................. 41.4 Manfaat Penelitian ............................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 Zat Warna ......................................................................................... 62.2 Penggolongan Zat Warna.................................................................. 72.3 Syarat-syarat Zat Warna ................................................................... 102.4 Proses Bleaching .............................................................................. 102.5 Macam-macam Proses Bleaching .................................................... 13

BAB III METODE PENELITIAN3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 203.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat-alat penelitian ................................................................... 203.2.2 Bahan penelitian ...................................................................... 20

3.3 Diagram Alir .................................................................................... 213.4 Proses Bleaching

3.4.2 Pengaruh perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] ..................... 223.4.3 Pengaruh suhu ......................................................................... 233.4.4 Pengaruh waktu ....................................................................... 23

3.5 Analisa Hasil .................................................................................... 24




x

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Karakteristik Bahan Awal ............................................................... 264.2 Pengaruh Variabel Bebas Pada Proses Bleaching Terhadap Derajat

Kecerahan Kain Jeans ..................................................................... 274.2.1 Pengaruh perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] terhadap

derajat kecerahan kain jeans .................................................... 274.2.2 Pengaruh suhu terhadap derajat kecerahan kain jeans ............. 344.2.3 Pengaruh waktu terhadap derajat kecerahan kain jeans........... 36

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN5.1 Kesimpulan ..................................................................................... 405.2 Saran ............................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 41

LAMPIRAN




xi

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Tabel Halaman

2.1 Nama dan struktur kimia kromofor ..................................................... 6

2.2 Klasifikasi bleaching agent ................................................................. 12

3.1 Disain eksperimen optimasi perbandingan mol [H2O2:CH3COOH].... 22

3.2 Disain eksperimen optimasi suhu ........................................................ 23

3.3 Disain eksperimen optimasi waktu ..................................................... 24

4.1 Hasil derajat kecerahan sampel sebelum dilakukan proses bleaching . 26

4.2 Hasil derajat kecerahan kain jeans dengan perbandingan mol

[H2O2:CH3COOH] .............................................................................. 29

4.3 Hasil derajat kecerahan kain jeans dengan variasi suhu ...................... 35

4.4 Hasil derajat kecerahan kain jeans dengan variasi waktu ................... 38




xii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Gambar Halaman

2.1 Sintesis asam perasetat ........................................................................ 18

4.1 Sampel sebelum dilakukan proses bleaching ....................................... 26

4.2 Kain jeans hasil proses bleaching dengan variabel perbandingan mol

[H2O2:CH3COOH] ............................................................................... 28

4.3 Grafik hubungan perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] dengan

derajat kecerahan pada suhu 85˚C dan waktu 60 menit. ...................... 30

4.6 Kain jeans hasil proses bleaching dengan variabel suhu .................... 34

4.7 Grafik hubungan suhu dengan derajat kecerahan pada perbandingan

mol [H2O2:CH3COOH] sebesar 1:10 dan waktu 60 menit .................. 36

4.8 Kain jeans hasil proses bleaching dengan variable waktu .................. 37

4.9 Grafik hubungan waktu dengan derajat kecerahan pada perbandingan

mol [H2O2:CH3COOH] sebesar 1:10 pada suhu 85˚C......................... 38




xiii

DAFTAR LAMPIRAN

No Judul

1 Laporan Hasil Analisa Derajat Kecerahan Kain Jeans pada Variasi

Perbandingan mol [H2O2:CH3COOH]


Suhu


Waktu




1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Industri tekstil dan produk tekstil merupakan salah satu bidang yang sangat

berkembang di Indonesia. Dalam proses produksinya, industri tekstil

menghasilkan limbah baik berupa limbah padat, cair maupun gas yang dapat

menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan. Terlepas dari itu, limbah dari

pabrik tekstil seperti potongan kain jeans tidak perlu ditimbun di dalam tanah atau

bahkan dibakar sehingga asapnya menimbulkan polusi. Limbah kain yang

berwarna itu dapat diolah menjadi produk yang lebih berkualitas dan bernilai

ekonomis. Limbah kain yang berwarna tersebut dapat dilunturkan menjadi putih

dengan proses bleaching, kemudian diubah lagi menjadi kapas dan dipintal

kembali menjadi benang, kain dan produk-produk lain misalnya sarung tangan

dan lain sebagainya.

Bleaching adalah proses penghilangan warna yang ada pada bahan yang

disebabkan adanya pigmen-pigmen atau zat-zat lain sehingga warna bahan

menjadi putih (Moertinah, 2008). Pada serat kain, pigmen-pigmen ini merupakan

senyawa organik yang mempunyai ikatan rangkap yang dapat dioksidasi atau

direduksi menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana sehingga warna

menjadi putih (Suess, 2010). Proses bleaching dapat digunakan untuk




2

pemanfaatan kain bekas menjadi benang, bahan dasar kain dan dapat

dikembangkan menjadi produk lainnya yang lebih berkualitas.

Proses bleaching dapat dilakukan dengan menggunakan senyawa klor

seperti klorin atau klor dioksida (Van Daam, 2002). Akan tetapi, penggunaan klor

dalam proses bleaching ini menimbulkan persoalan lingkungan yang serius.

Dampak negatif yang ditimbulkan adalah pada buangannya yang mengandung

senyawa klorin organik yang berbahaya bagi lingkungan hidup (Ulia, 2007).

Mengingat betapa bahayanya senyawa yang mengandung klor, maka saat ini

banyak dikembangkan penelitian-penelitian yang berkaitan dengan proses

bleaching dengan prinsip total chlor free dengan menggunakan oksigen dan

peroksida. Pada dasarnya semuanya bertujuan untuk menggantikan proses

bleaching menggunakan klor dalam proses bleaching dengan senyawa-senyawa

yang benar-benar bebas klor, sehingga tidak ada zat-zat berbahaya dan sisa-sisa

klorinasi yang berasal dari proses bleaching (Bajpai, 2005).

Proses bleaching serat memang harus menggunakan bahan kimia yang

reaktif untuk melarutkan kandungan lignin yang ada di dalam serat agar diperoleh

derajat kecerahan yang tinggi (Tutus, 2004). Namun demikian, tetap harus dijaga

agar penggunaan bahan kimia tersebut tidak menyebabkan pencemaran

lingkungan yang berbahaya.

Pada umumnya, hidrogen peroksida sering digunakan untuk proses

bleaching karena biodegradabilitasnya, dan hampir menggantikan proses

bleaching secara konvensional yaitu menggunakan klorin (Van Daam, 2002).

Hidrogen peroksida bereaksi optimal pada kondisi basa yaitu sekitar pH 9, pH




3

yang tinggi merupakan syarat utama bleaching dengan menggunakan hidrogen

peroksida. Hidrogen peroksida mempunyai kelebihan yaitu sifatnya yang lebih

ramah lingkungan dibandingkan dengan oksidator lain karena peruraiannya hanya

menghasilkan air dan oksigen (Suess, 2010). Namun, pada bleaching kain

menggunakan hidrogen peroksida membutuhkan larutan alkali yang berfungsi

untuk mengatur pH yaitu biasanya larutan NaOH, penstabil dan suhu yang

digunakan relatif tinggi serta membutuhkan waktu yang lama. Setelah proses

bleaching, membutuhkan jumlah air yang besar untuk menghilangkan sisa

hidrogen peroksida dan sisa alkali (Abdel-Halim et al., 2011).

Oleh karena itu, sangat diperlukan suatu metode untuk proses bleaching

yang bisa dilakukan dengan baik pada suhu rendah, waktu reaksi yang lebih

singkat dan menggunakan biaya yang lebih murah, tanpa menyebabkan kerusakan

pada serat kain. Untuk itu pada penelitian ini dicoba melakukan proses bleaching

kain menggunakan asam perasetat.

Asam perasetat dapat dibuat dengan mereaksikan hidrogen peroksida dan

asam asetat dengan adanya asam mineral yang kuat seperti asam sulfat (Zhao et

al., 2008). Asam perasetat merupakan alternatif bleaching agent yang aman

lingkungan. Pabrik tekstil di Eropa sekarang ini telah banyak menggunakan asam

perasetat sebagai bleaching agent (Abdel-Halim et al., 2011). Asam perasetat yang

paling efektif digunakan sebagai bleaching agent untuk kapas adalah pada kondisi

pH 6-7 dan pada suhu 50-80˚C dengan waktu bleaching 20-60 menit tergantung

pada suhu saat proses bleaching berlangsung (Abdel-Halim et al., 2011). Kondisi

ini memerlukan energi dan jumlah air yang lebih rendah baik selama bleaching




4

kain atau pada pembilasan kain, netralisasi serat setelah bleaching pun tidak

diperlukan, tidak seperti bleaching dengan hidrogen peroksida, dimana

memerlukan jumlah air yang besar untuk menghilangkan sisa alkali.

Asam perasetat ini mejadi salah satu alternatif dalam upaya meminimalkan

masalah yang disebabkan oleh bleaching agent seperti klor ataupun hidrogen

peroksida. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh hasil dari proses bleaching

dengan derajat kecerahan yang tinggi pada kain jeans bekas menggunakan asam

perasetat sebagai bleaching agent yang ramah lingkungan.

1.2 Rumusan Masalah

Berapakah perbandingan mol H2O2 dan CH3COOH, suhu dan waktu

optimum pada proses bleaching kain jeans?

1.3 Tujuan Penelitian

Menentukan perbandingan mol H2O2 dan CH3COOH, suhu dan waktu

optimum pada bleaching kain jeans.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memberikan informasi bagi

masyarakat dan industri tekstil untuk menggunakan asam perasetat sebagai

alternatif pengganti senyawa klor dalam proses bleaching atau penghilangan zat

warna pada kain.




5

Data-data yang diperoleh dari penelitian ini merupakan kajian eksperimental

dan diharapkan dapat memberikan manfaat antara lain :

1. Mengurangi limbah kain jeans bekas.

2. Menaikkan nilai ekonomis kain bekas menjadi produk yang lebih

bermanfaat dan berkualitas.




6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Zat Warna

Molekul zat warna merupakan gabungan dari zat organik tidak jenuh

dengan kromofor sebagai pembawa warna dan auksokrom sebagai pengikat warna

dengan serat. Zat organik tidak jenuh yang dijumpai dalam pembentukan zat

warna adalah senyawa aromatik antara lain senyawa hidrokarbon aromatik dan

turunannya, fenol dan turunannya serta senyawa-senyawa hidrokarbon yang

mengandung nitrogen.

Gugus kromofor adalah gugus yang menyebabkan molekul menjadi

berwarna. Pada Tabel 2.1 dapat dilihat beberapa nama gugus kromofor.

Tabel 2.1 Nama dan Struktur Kimia KromoforNama Gugus Struktur Kimia

Nitroso NO atau (-N-OH)

Nitro NO2 atau (NN-OOH)

Grup Azo -N=N-

Grup Etilen -C=C-

Grup Karbonil -C=O

Grup Karbon-Nitrogen -C=NH ; CH=N-

Grup Karbon Sulfur -C=S; -C-S-S-C-

(Manurung, 2004)




7

HH3CO

O O

OCH3

OHHO

S

N

N N

H3C

CH3

CH3

CH3

Cl-

+

O NNH3C

H3C

Cl-

+CH3

CH3

OH

O

2.2 Penggolongan Zat Warna

1. Zat warna berdasarkan asal:

a. Zat warna alami

Contoh: Kurkumin

b. Zat warna sintetik

Contoh: Rhodamin B

2. Zat warna berdasarkan struktur:

a. Azo

Contoh: Metilen biru




8

NH2

NHO

O

Br

CH3

NaO3S

HO

CO

C O

NC

O2N N N N

C2H5

C2H5

b. Nitro

Contoh: Dispersi merah 71

c. Fenol

Contoh: Fenolptalein

3. Zat warna berdasarkan anion:

a. Asam

Contoh: Asam biru 78




9

NaO2C

OH N N

SO3Na

N N OH

HO

O2N

OH

N N

OH

SO3Na

SO3Na

N N

OH

NaO3S

NH

SO3Na

N

N

N

Cl

Cl

b. Direk

Contoh: Direk merah 185

c. Mordant

Contoh: Mordant cokelat 35

d. Reaktif

Contoh: Reaktif merah




10

Cl

C

N(CH3)2

+Cl-

N(CH3)2

4. Zat warna berdasarkan kation:

Basa

Contoh: Basa biru

(Christie, 2007)

2.3 Syarat-syarat Zat Warna

Zat warna adalah semua zat berwarna yang mempunyai kemampuan untuk

dicelupkan pada serat tekstil dan memiliki sifat ketahanan luntur warna

(permanent). Jadi sesuatu zat dapat berlaku sebagai zat warna apabila:

1. Zat warna tersebut mempunyai gugus yang dapat menimbulkan warna

(kromofor), misalnya : C=C, N=N, -NO2, C=O (Fessenden, 1992).

2. Zat warna tersebut mempunyai gugus yang dapat mempunyai afinitas

terhadap serat tekstil (auksokrom), misalnya : -OH, OR, -NH2, -NHR, -NR2,

-X (Fessenden, 1992).

2.4 Proses Bleaching

Bleaching merupakan proses yang bertujuan untuk memutuskan ikatan

rangkap pada serat menjadi ikatan tunggal sehingga kain berwarna putih. Ikatan

rangkap dua terkonjugasi (dalam gugus kromofor) menyebabkan penyerapan sinar




11

pada panjang gelombang cahaya tampak dan Ultra Violet, sehingga menimbulkan

warna (Wildan, 2010). Senyawa kimia yang digunakan pada proses bleaching

memecah ikatan rangkap pada rantai panjang tersebut menjadi ikatan tunggal

yang tidak menyerap warna (Suess, 2010).

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses bleaching antara lain:

a. Konsentrasi

Reaksi dapat ditingkatkan dengan memperbesar konsentrasi bahan

bleaching agent. Penggunaan bahan bleaching agent yang berlebih tidak

akan meningkatkan derajat kecerahan karena derajat kecerahan yang dicapai

telah maksimal (Karmakar, 1999).

b. Waktu reaksi

Pada umumnya, perlakuan bleaching agent terhadap serat akan menjadi

lebih reaktif dengan memperpanjang waktu reaksi. Namun, waktu yang

terlalu lama akan merusak serat (Onggo, 2004).

c. Suhu

Peningkatan suhu dapat menyebabkan peningkatan kecepatan reaksi pada

reaksi bleaching. Pemilihan suhu ditentukan pada penggunaan bleaching

agent. Suhu bleaching biasanya diatur berkisar antara 40-100˚C (Van

Daam, 2002).

d. pH

pH memiliki pengaruh yang sangat vital terhadap proses bleaching secara

keseluruhan. Nilai pH bergantung pada jenis penggunaan bleaching agent. Pada

proses bleaching dengan asam perasetat diperlukan pH antara 6-10 (Abdel-




12

Halim et al., 2011). Pada proses bleaching dengan hidrogen peroksida

diperlukan suasana basa antara pH 8 hingga 12 (Tutus, 2004). Stabilitas kimia,

kelarutan dan afinitas bleaching agent tergantung pada nilai pH yang efektif

dalam larutan (Karmakar, 1999).

e. Rasio bahan dan bleaching agent

Perbandingan bahan yang akan diputihkan dengan bleaching agent akan

mempengaruhi hasil yang didapat. Semakin kecil perbandingan rasio bahan

yang akan diputihkan dengan bleaching agent akan meningkatkan reaksi

bleaching. Tetapi dengan rasio yang semakin kecil akan mengurangi efisien

menggunaan bleaching agent. Pada proses bleaching umumnya dipakai rasio

bahan dengan bleaching agent antara 8 : 1 hingga 20 : 1 (Van Daam, 2002;

Batubara, 2006).

Bleaching agent yang digunakan untuk proses bleaching sangat banyak

sekali, antara lain adalah sebagai berikut:

Tabel 2.2 Klasifikasi bleaching agentOksidasi bleaching agent

Reduksi bleaching agentSistem peroksida Sistem klorin

1. Hidrogen peroksida

2. Natrium peroksida

3. Natrium perborat

4. Kalium permanganat

5. Asam perasetat

6. Peracid lainnya

1. Bubuk bleaching

2. Natrium hipoklorit

3. Lithium hipoklorit

4. Natrium klorit

5. Kloramin

6. Isocynual triklorida

1. Sulfur dioksida

2. Natrium hidrosulfit

3. Sulfoksilat

4. Natrium asam sulfit

5. Natrium bisulfit

(Karmakar, 1999).




13

2.5 Macam-macam Proses Bleaching

Pada dasarnya proses bleaching dibagi menjadi dua, yaitu proses bleaching

secara kimia dan proses bleaching secara biologi. Proses bleaching secara biologi

umumnya disebut juga dengan proses bio-bleaching. Berikut ini adalah berbagai

macam proses bleaching dengan menggunakan beberapa bleaching agent yang

sering digunakan, antara lain:

1. Bleaching dengan menggunakan natrium hipoklorit

Natrium hipoklorit merupakan garam natrium dari asam hipoklorit (HOCl).

Mekanisme reaksi bleaching dengan natrium hipoklorit adalah sebagai berikut:

NaOCl + H2O NaOH + HOCl

HOCl HCl + On

NaOCl + HCl NaCl + HOCl

HOCl + HCl H2O + Cl2

Asam lemah juga dapat menguraikan garam hipoklorit menjadi asam

hipoklorit tetapi asam hipoklorit yang terbentuk tidak dapat terurai menjadi gas

klor oleh adanya kelebihan asam lemah. Sifat penting yang sangat berarti dalam

proses bleaching adalah mudahnya garam natrium hipoklorit terhidrolisis oleh air

menghasilkan asam hipoklorit yang selanjutnya terurai menghasilkan On yang

bereaksi dengan zat warna (Karmakar, 1999).

Faktor-faktor yang mempengaruhi penguraian garam natrium hipoklorit:

1. Pengaruh pH

a. pH > 10, hipoklorit berada sebagai natrium hipoklorit.




14

b. 5 < pH < 8,5, larutan lebih banyak mengandung asam hipoklorit (HOCl)

bebas.

c. pH < 5, terjadi pembebasan gas klor (Cl2).

d. pH < 3, seluruh asam hipoklorit terurai menjadi gas Cl2.

Pada suasana alkali (pH > 7), asam hipoklorit yang terbentuk dapat

dinetralkan oleh alkali menjadi garam natrium hipoklorit.

HOCl + NaOH NaOCl + H2O

Setelah penetralan, larutan bersifat alkalis dan terjadi reaksi kesetimbangan

sehingga larutan menjadi lebih stabil.

NaOCl + H2O NaOH + HOCl

2. Pengaruh logam dan oksidanya

Logam-logam seperti besi, tembaga, nikel dan kobalt bersifat sebagai

katalisator yang mempercepat reaksi penguraian garam natrium hipoklorit

membentuk oksida atau hidroksidanya dan membebaskan oksigen.

2 CaO + NaOCl Ca2O3 + NaCl

2 Ca2O3 4CaO + O2

Kekurangan natrium hipoklorit antara lain adalah:

1. Natrium hipoklorit tidak menghasilkan derajat kecerahan yang memuaskan.

2. Bleaching dengan natrium hipoklorit menghasilkan kerusakan pada selulosa

serat.

3. Bleaching dengan larutan natrium hipoklorit membutuhkan peralatan yang

tahan korosi.

4. Natrium hipoklorit berbahaya bagi kulit dalam konsentrasi tertentu.




15

5. Stabilitas natrium hipoklorit sulit dicapai.

6. Membentuk senyawa adsorbable organic halogen (AOX) yang telah

digunakan sebagai parameter yang menyatakan tingkat pencemaran yang

berbahaya dan digunakan di seluruh dunia sehingga penggunaannya dibatasi

(Karmakar, 1999).

2. Bleaching dengan menggunakan hidrogen peroksida

Hidrogen peroksida adalah bleaching agent berbentuk cair, tidak berwarna,

sedikit lebih kental dari air dan dapat bercampur dengan air dalam berbagai

komposisi (Jones, 1999). Bleaching menggunakan hidrogen peroksida terjadi oleh

penambahan alkali dan dengan peningkatan suhu.

Mekanisme reaksi dekomposisi hidrogen peroksida adalah sebagai berikut:

H2O2 + OH - OOH - + H2O

H2O2 + OOH - OH - + O2 + H2O

(Bajpai, 2005)

Anion perhidroksil (HOO-) berguna sebagai spesies aktif yang sangat

berperan dalam proses bleaching dengan menggunakan peroksida. Konsentrasi

ion perhidroksil meningkat dengan bertambahnya konsentrasi H2O2 dan NaOH.

Formasi anion perhidroksil diatur melalui pH dan temperatur dalam suasana

alkali. Jadi pH yang tinggi merupakan syarat utama bleaching dengan

menggunakan hidrogen peroksida (Anderson, 1992).




16

Faktor-faktor yang mempengaruhi penguraian H2O2 adalah sebagai berikut:

1. Pengaruh pH

Dalam suasana asam (pH < 7) H2O2 stabil, sedangkan dalam suasana

basa/alkali (pH > 7) H2O2 mudah terurai melepaskan oksigen. Semakin besar pH

maka penguraiannya juga semakin cepat. pH dapat diatur dengan penambahan

NaOH (Bajpai, 2005).

2. Pengaruh suhu

Suhu juga mempengaruhi penguraian H2O2. Pada suhu rendah, pembebasan

oksigen sangat kecil, makin tinggi suhu penguraiannya makin cepat. Penguraian

H2O2 yang efektif untuk bleaching terjadi pada suhu 90˚C. Pada suhu di atas 90˚C

penguraiannya sangat cepat sekali (Bajpai, 2005).

3. Pengaruh stabilisator

Penguraian H2O2 dapat diperlambat dengan penambahan zat stabilisator

meskipun bleaching dilakukan pada pH dan suhu yang tinggi. Ada beberapa

macam zat stabilisator yang dapat digunakan dalam bleaching dengan hidrogen

peroksida diantaranya adalah natrium silikat, magnesium hidroksida, magnesium

silikat, natrium metafosfat dan natrium trifosfat. Jenis zat stabilisator yang banyak

digunakan dalam bleaching adalah natrium silikat (Ek et al., 2009).

4. Pengaruh Katalisator

Logam-logam tertentu seperti besi (Fe), mangan (Mn) dan tembaga (Cu)

dapat berfungsi sebagai katalisator yang dapat mempercepat reaksi penguraian

hidrogen peroksida (Bajpai, 2005).




17

Reaksinya adalah sebagai berikut:

2Fe3+ + 2H2O2 2Fe2+ + O2 + 4H+

2Fe2+ + H2O2 + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O

(Suess, 2010).

3. Bleaching dengan menggunakan asam perasetat

Asam perasetat merupakan oksidan kuat yang telah diaplikasikan sebagai

bahan desinfektan, bleaching tekstil dan pulp (Zhao et al., 2008). Hal ini

dikarenakan asam perasetat merupakan bleaching agent yang benar-benar bebas

dari klorin (TCF) (Zhao et al., 2007).

Asam perasetat dikenal dengan nama lain yaitu asam peroksiasetat dan

asetil hidroperoksida. Data toksikologi pada bahan: asam perasetat: ORAL

(LD50): akut: 210 mg/kg (mouse), 1894 mg/kg (rat), DERMAL (LD50): akut:

1734 mg/kg (rabbit). Berbentuk cairan dengan bau yang tajam dan tidak

berwarna. Asam perasetat memiliki titik didih: 107,22˚C (225˚F) dan massa

jenis: 1,13 kg/l. Mudah larut dalam air dingin, air panas, dietil eter, dan sebagian

larut dalam metanol dan aseton.

Asam perasetat dapat dibuat dengan cara mencampurkan asam asetat dan

hidrogen peroksida dengan asam sulfat sebagai katalis (Zhao et al., 2008) akan

tetapi dapat juga dibuat tanpa menggunakan katalis (Erba et al., 2007).

H2SO4

CH3COOH + H2O2 CH3COOOH + H2O

CH3COOH + H2O2 CH3COOOH + H2O




18

Selain itu, juga dapat dibuat dengan mencampurkan hidrogen peroksida

dengan anhidrida asetat pada suhu kamar dengan adanya katalis yang cocok

seperti EDTA, akan tetapi pada proses ini menghasilkan diacetyl peroxide yang

sangat eksplosif (Karmakar, 1999).

CH3 C O

O

C OH3C

+ H2O2 CH3COOOH + H2OPeracetic acid

Acetic anhydride

NaOH

Asam perasetat juga dapat dibuat dengan mencampurkan TAED

(tertraacetylethylenediamine) dengan hidrogen peroksida. Pada reaksi ini

dihasilkan DAED (diacetylethylenediamine).




19

Mekanisme pembuatan asam perasetat dari asam asetat glasial dan hidrogen

peroksida:

C

O

OH + H2O2H3C CH3 C

O

O O H + H2O

H3C OH

O:H

O+

H3C OH

H

O

C

H3C OH

+

: OOH

H

C

OH

H3C

OOH

OH

+

HH2O :

C

OOH

OH

H3C OH

H+OH2

C

OOH

O

H3C +OH2

H :OH2

H2O + CH3C

O

OOH

H +OH2

Gambar 2.1 Sintesis asam perasetat (Bajpai, 2005)

Keuntungan dari asam perasetat sebagai bleaching agent antara lain adalah:

1. Asam perasetat aman untuk lingkungan karena terurai menjadi asam asetat

dan oksigen serta tidak menghasilkan produk beracun.

2. Asam perasetat sebagai bahan kimia industri yang mudah didapatkan dan

aman diperkenalkan untuk desain proses yang ada.

3. Asam perasetat sangat cocok untuk bleaching produk tekstil.

(Karmakar, 1999)




20

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di laboratorium Kimia Analitik Departemen Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga. Penelitian ini dimulai bulan

Maret 2012 sampai Juni 2012.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat-alat penelitian

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah buret, timbangan

analitik, stirer, hotplate, termometer, gelas beaker, kaca arloji dan peralatan gelas

lain yang biasa digunakan di laboratorium kimia.

3.2.2 Bahan penelitian

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah asam asetat glasial 100%,

hidrogen peroksida 30%, akuades, sampel kain jeans berwarna biru yang

diperoleh dari pabrik tekstil di Gresik.




21

3.3 Diagram Alir

Persiapan bahan dan alat

Pembuatan larutan

Eksperimen

Optimasi parameter bleaching

Kondisi optimum untuk bleaching

Aplikasi pada kain jeans bekas

Analisis kecerahan


Variasi suhu

Variasi waktu

Visual Chromameter

Sampel dari pabrik tekstil di Gresik

Analisis Data




22

3.4 Proses Bleaching

3.4.1 Pengaruh perbandingan mol [H2O2:CH3COOH]

Dimasukkan dengan menggunakan buret larutan H2O2 30% dan CH3COOH

100% ke dalam gelas beker 250 ml dengan perbandingan mol 1:34 ; 1:20 ; 1:15 ;

1:10 ; 1:5 ; 1:3 sehingga volume total larutan menjadi 100 ml. Kemudian

dimasukkan sampel kain jeans bekas dengan ukuran 2x2 cm dan dipanaskan pada

suhu tetap 85˚C selama 60 menit tanpa proses pengadukan. Setelah proses selesai

kemudian diamati kecerahan kainnya secara visual dan diukur derajat

kecerahannya menggunakan chromameter. Kemudian didapatkan hasil

perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] optimum yang akan digunakan untuk uji

selanjutnya.

Tabel 3.1 Disain eksperimen optimasi perbandingan mol [H2O2:CH3COOH]

No

Variabel proses

AnalisisHasil

variabel opt

H2O2 30%CH3COOH

100%

Perb. mol [H2O2:

CH3COOH]Suhu(˚C)

Waktu(menit)

vol mol vol mol

1 5 0,04897 95 1,66108 1:34 85 60

Visual

BrightnessCx

2 8 0,07835 92 1,60862 1:20 85 60

3 11 0,107734 89 1,55617 1:15 85 60

4 15 0,14691 85 1,48623 1:10 85 60

5 25 0,24485 75 1,31138 1:5 85 60

6 35 0,34279 65 1,13653 1:3 85 60

Keterangan: Cx : Perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] optimumSetiap perlakuan dilakukan replikasi tiga kali




23

3.4.2 Pengaruh suhu


100% dengan perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] optimum (Cx) ke dalam

gelas beker 250 ml sehingga volume total larutan menjadi 100 ml. Kemudian


variabel suhu 55, 65, 75 dan 85˚C selama 60 menit tanpa pengadukan. Setelah

proses selesai kemudian diamati kecerahan kainnya secara visual dan diukur

derajat kecerahannya menggunakan chromameter. Kemudian didapatkan hasil

suhu optimum dan akan digunakan untuk uji selanjutnya.

Tabel 3.2 Disain eksperimen optimasi suhu

NoVariabel proses

AnalisisHasil

variabel optimum


Suhu(˚C)

Waktu(menit)

1 Cx 55 60

Visual

BrightnessTopt

2 Cx 65 60

3 Cx 75 60

4 Cx 85 60

Keterangan: Cx : Perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] optimumTopt : Suhu optimumSetiap perlakuan dilakukan replikasi tiga kali

3.4.3 Pengaruh waktu


100% dengan perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] optimum (Cx) ke dalam

gelas beker 250 ml sehingga volume total larutan menjadi 100 ml. Kemudian




24


suhu optimum (Topt) dengan variabel waktu selama 45, 60, 75 dan 90 menit tanpa

pengadukan. Setelah proses selesai kemudian diamati kecerahan kainnya secara

visual dan diukur derajat kecerahannya menggunakan chromameter. Kemudian

didapatkan hasil waktu optimum.

Tabel 3.3 Disain eksperimen optimasi waktu

NoVariabel proses

AnalisisHasil

variabel optimum


Suhu(˚C)

Waktu(menit)

1 Cx Topt 45

Visual

BrightnessWaktu opt

2 Cx Topt 60

3 Cx Topt 75

4 Cx Topt 90

Keterangan: Cx : Perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] optimumTopt : Suhu optimumWaktu opt : waktu optimumSetiap perlakuan dilakukan replikasi tiga kali

3.5 Analisis Hasil

1. Analisis visual

Sampel kain yang telah diputihkan dengan berbagai variasi perbandingan

mol, suhu dan waktu dilakukan perbandingan secara visual kemudian difoto.

2. Analisis brightness (kecerahan)

Analisis brightness dilakukan dengan alat Chromameter. Besaran L*

(brightness) diperoleh dari pembacaan alat.




25

Cara pengukuran derajat kecerahan menggunakan alat chromameter adalah

sebagai berikut:

1. Kain diletakkan pada suatu alas yang mendatar

2. Alat chromameter dikalibrasi terlebih dahulu dengan plat kalibrasi keramik

putih, hingga nilai yang dihasilkan sesuai dengan nilai yang tertera pada plat

3. Ditekan tombol mode untuk melakukan pengukuran sistem L*

4. Ditekan tombol measurement untuk memulai pengukuran

5. Muncul hasil pengukuran pada layar




23

23

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakteristik Bahan Awal

Sampel diperoleh dari salah satu pabrik tekstil di Gresik, kemudian dipotong

dengan ukuran 2cm x 2cm. Bahan dari sampel adalah kain jeans berwarna biru,

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1

Gambar 4.1 Sampel kain jeans sebelum dilakukan proses bleaching

Sebelum dilakukan proses bleaching, sampel diukur derajat kecerahannya

menggunakan alat Chromameter CR-400 Konika Minolta dengan sistem CIE

1976 L*, a*, b*. Hasil derajat kecerahan ditunjukkan oleh Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil derajat kecerahan sampel sebelum dilakukan proses bleachingReplikasi Derajat kecerahan (L*) Rata- rata

1 25,95

26,172 26,23

3 26,34




24

4.2 Pengaruh Variabel Bebas Pada Proses Bleaching Terhadap Derajat Kecerahan Kain Jeans

Variabel bebas yang digunakan pada penelitian ini adalah perbandingan mol

[H2O2:CH3COOH], suhu dan waktu. Masing-masing variabel operasi tersebut

akan ditinjau terhadap derajat kecerahan (brightness) dari kain jeans.

4.2.1 Pengaruh perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] terhadap derajat kecerahankain jeans

Proses bleaching dengan asam perasetat dilakukan dengan volume total 100

ml. Dengan variasi perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] yaitu 1:34 ; 1:20 ; 1:15 ;

1:10 ; 1:5 ; 1:3 dalam kondisi operasi yang tetap yaitu proses waktu bleaching 60

menit dan suhu 85˚C.

Hasil dari masing-masing kain jeans setelah perlakuan proses bleaching

secara visual ditunjukkan pada Gambar 4.2

(a) (b)




25

(c) (d)

(e) (f)

Gambar 4.2 Kain jeans hasil proses bleaching dengan variabel perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] : (a) 1:34 (b) 1:20 (c) 1:15 (d) 1:10 (e) 1:5 (f) 1:3

Gambar 4.2 secara visual memperlihatkan bahwa hasil optimum

ditunjukkan pada perbandingan mol 1:10. Hal ini menunjukkan bahwa pada

perbandingan mol ini asam perasetat yang dihasilkan maksimum. Selanjutnya

masing-masing kain jeans tersebut dianalisis derajat kecerahannya. Analisis

derajat kecerahan dilakukan menggunakan alat Chromameter CR-400 Konika

Minolta dengan sistem CIE 1976 L*, a*, b* pada Laboratorium Pangan Jurusan

Teknologi Pangan Universitas Katolik Soegiyopranoto Semarang. Dari

pengukuran tersebut diperoleh besaran L* (brightness) yang menunjukkan derajat

kecerahan dari kain jeans seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.2




26

Tabel 4.2 Hasil derajat kecerahan kain jeans dengan perbandingan mol [H2O2:CH3COOH]

No

Variabel proses

L*(%)

Perb.molH2O2:

CH3COOH

opt

H2O2 30%CH3COOH

100%

Perb. mol [H2O2:

CH3COOH]Suhu(˚C)

Waktu(menit)

vol mol vol mol1 5 0,04897 95 1,66108 1:34 85 60 83,58

1:10

2 8 0,07835 92 1,60862 1:20 85 60 85,80

3 11 0,107734 89 1,55617 1:15 85 60 88,76

4 15 0,14691 85 1,48623 1:10 85 60 89,77

5 25 0,24485 75 1,31138 1:5 85 60 79,20

6 35 0,34279 65 1,13653 1:3 85 60 73,42

Tabel 4.2 menunjukkan bahwa hasil optimum bleaching terjadi pada

perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] sebesar 1:10. Hal ini dibuktikan dengan

nilai derajat kecerahan yang dihasilkan adalah yang paling besar. Pada kondisi ini

asam perasetat yang dihasilkan maksimal. Konsentrasi H+ dapat mengurangi

dekomposisi asam perasetat (Zhao et al., 2008) sehingga pada kondisi dimana

jumlah asam asetat glasial lebih banyak maka asam perasetat yang terbentuk akan

maksimal. Walaupun hasil optimum tidak terjadi pada perbandingan mol 1:34

yaitu perbandingan dimana jumlah larutan asam asetat glasial terbanyak, tetapi

dengan tiga perbandingan mol 1:20 ; 1:15 dan 1:10 menunjukkan bahwa semakin

banyak jumlah larutan asam asetat glasial maka derajat kecerahan semakin

meningkat. Hal ini memberikan hasil yang sama seperti yang dilakukan oleh

Abdel-Halim et al (2011) dalam proses bleaching cotton menggunakan asam

perasetat menggunakan katalis asam sulfat dimana asam perasetat yang dihasilkan

pada konsentrasi H+ terbanyak tidak memberikan hasil yang maksimum. Grafik




27

hubungan antara perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] dalam proses bleaching

terhadap derajat kecerahan adalah sebagai berikut:

Gambar 4.3 Grafik hubungan perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] dengan derajat kecerahan pada suhu 85˚C dan waktu 60 menit.

Asam perasetat merupakan oksidator kuat dan memiliki bilangan oksidasi

yang lebih tinggi dibandingkan dengan bilangan oksidasi dari hidrogen peroksida

(Muladi, 2000). Sampel kain jeans bekas didapatkan dari pabrik tekstil di Gresik

dimana sampel kain jeans bekas tersebut tidak diketahui secara pasti zat warna

yang mengikatnya. Mekanisme reaksi bleaching tidak dapat dijelaskan secara

pasti karena tidak diketahuinya zat warna yang mengikat sampel kain jeans

tersebut.

Pada penelitian ini, setelah proses bleaching sampel kain jeans tidak

mengalami perubahan bentuk dan sisa larutan proses bleaching tidak berwarna.

Terdapat dua kemungkinan pada proses hilangnya warna pada kain jeans.

Kemungkinan yang pertama yaitu zat warna terlepas dari kain jeans. Terdapat 2

tipe ikatan ionik antara zat warna dan serat yaitu antara zat warna bermuatan

70

75

80

85

90

95

0 1 2 3 4 5 6 7

Der

ajat

Kec

erah

an (%

)


1: 3 1:5 1:10 1:15 1:20 1:34




28

negatif (anion) dengan serat yang bermuatan positif (kation) dan antara zat warna

bermuatan positif (kation) dengan serat yang bermuatan negatif (anion).

Kemungkinan apabila zat warna pada kain jeans adalah zat warna yang

bermuatan negatif (anion) dan serat pada jeans adalah bermuatan positif (kation),

maka mekanisme yang terjadi adalah sebagai berikut:

Pada mekanisme diatas zat warna berwarna biru yang digunakan adalah

Alizarin Sky Blue dengan strukturnya yaitu sebagai berikut:

Serat kain jeans diduga adalah campuran selulosa dan nylon. Polimer dari

selulosa dan nilon adalah sebagai berikut:

Selulosa Nylon

CO2H

NH3+ A-

CO2H

NH3+ O3S- -Dye

Dye-SO3-

O

O

NH2

NH

Br

NaO3S

CH3




29

Kemungkinan apabila zat warna pada kain jeans adalah zat warna yang

bermuatan bermuatan positif (kation) dan serat pada jeans adalah negatif (anion),

maka mekanisme yang terjadi adalah sebagai berikut:

Pada mekanisme diatas zat warna berwarna biru yang digunakan adalah

Cyanine Blue dengan strukturnya yaitu sebagai berikut:

Serat kain jeans diduga dari golongan acrylic. Polimer dari acrylic adalah

sebagai berikut:

Kemungkinan yang kedua yaitu zat warna diserang oleh nukleofil asam

perasetat sehingga struktur zat warna terpecah menjadi senyawa lain. Diduga

mekanisme pemecahan zat warna oleh nukleofil asam perasetat adalah sebagai

berikut.

+M -O3SDye-X+ -O3S

Dye-X+

NC2H5 CH N C2H5

+

I-




30

O

C

O

O O-

O

O O

O

O

O

-

+

+

O

O

O O

O

C

O O-

O

O

O

-

O +

O+

O

O

O+

- O

O +

O

O

O

Asam perasetat berperan sebagai nukleofil yang menyerang sistem aromatis

yang kaya akan elektron. Keberadaan asam perasetat dan alkena menyebabkan

terbentuknya epoksida. Nukleofil asam perasetat menyebabkan terbukanya cincin

epoksida dan membentuk senyawa yang stabil yaitu asam mukonat.

4.2.2 Pengaruh suhu terhadap derajat kecerahan kain jeans

Suhu dalam proses bleaching mempengaruhi derajat kecerahan dari kain.

Hal ini berhubungan dengan peningkatan kecepatan reaksi, dimana semakin tinggi

suhu maka reaksi akan berlangsung lebih cepat (Van Daam, 2002). Pada proses

bleaching, semakin tinggi suhu maka proses pembentukan nukleofil ion perasetat

(CH3COOO-) akan semakin cepat sehingga hal ini akan berpengaruh pada proses

penghilangan gugus kromofor (Dence dan Reeve, 1996). Kain jeans hasil proses

bleaching dengan variasi suhu disajikan pada Gambar 4.5




31

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 4.5 Kain jeans hasil proses bleaching dengan variabel suhu:(a) 55˚C (b) 65˚C (c) 75˚C (d) 85˚C

Gambar 4.5 secara visual menunjukkan semakin tinggi suhu maka kain

jeans yang dihasilkan semakin cerah yaitu pada suhu 85˚C. Pada kondisi ini

memberikan hasil yang baik dan hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh

Karmakar (1999) bahwa suhu dalam proses bleaching menggunakan asam

perasetat untuk tekstil adalah antara 50-80˚C. Kemudian dilakukan analisis

derajat kecerahan dengan alat Chromameter CR-400. Dari pengukuran tersebut

diperoleh besaran L* (brightness) yang menunjukkan derajat kecerahan dari kain

jeans yang ditunjukkan pada Tabel 4.3




32

Tabel 4.3 Hasil derajat kecerahan kain jeans dengan variasi suhu

NoVariabel proses

L* (%)Suhu

optimumPerbandingan mol [H2O2:CH3COOH]

Suhu(˚C)

Waktu(menit)

1 1:10 55 60 33,45

85˚C2 1:10 65 60 55,83

3 1:10 75 60 75,50

4 1:10 85 60 88,76

Grafik hubungan antara suhu dalam proses bleaching terhadap derajat

kecerahan adalah sebagai berikut:

Gambar 4.6 Grafik hubungan suhu dengan derajat kecerahan pada perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] sebesar 1:10 dan waktu 60 menit

Hasil dari pengaruh suhu terhadap derajat kecerahan adalah semakin tinggi

suhu maka derajat kecerahan yang dihasilkan akan semakin bertambah pula. Pada

proses bleaching menggunakan hidrogen peroksida suhu optimum adalah 90˚C

(Bajpai, 2005).

20

30

40

50

60

70

80

90

100

50 60 70 80 90

Der

ajat

kec

erah

an (%

)

Suhu (˚C)




33

4.2.3 Pengaruh waktu terhadap derajat kecerahan kain jeans

Waktu dalam proses bleaching mempengaruhi derajat kecerahan pada kain.

Pada penelitian ini dilakukan bleaching dengan variasi waktu 45, 60, 75 dan 90

menit. Semakin lama waktu reaksi maka derajat kecerahan yang dihasilkan akan

semakin besar pula (Van Daam, 2002). Kain jeans hasil proses bleaching dengan

variasi waktu disajikan pada Gambar 4.7

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 4.7 Kain jeans hasil proses bleaching dengan variabel waktu:(a) 45 menit (b) 60 menit (c) 75 menit (d) 90 menit




34

Gambar 4.7 secara visual menunjukkan hasil yang paling optimum yaitu

pada waktu selama 60 menit. Kemudian dilakukan analisis derajat kecerahan

dengan alat Chromameter CR-400. Dari pengukuran tersebut diperoleh besaran

L* (brightness) yang menunjukkan derajat kecerahan dari kain jeans yang

ditunjukkan pada Tabel 4.4

Tabel 4.4 Hasil derajat kecerahan kain jeans dengan variasi waktu

NoVariabel proses

L* (%)Waktu

optimumPerbandingan mol [H2O2:CH3COOH]

Suhu(˚C)

Waktu(menit)

1 1:10 85 45 80,83

60 menit2 1:10 85 60 89,09

3 1:10 85 75 89,95

4 1:10 85 90 91,02

Grafik hubungan antara waktu dalam proses bleaching terhadap derajat

kecerahan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.8

Gambar 4.8 Grafik hubungan waktu dengan derajat kecerahan pada perbandingan mol [H2O2:CH3COOH] sebesar 1:10 pada suhu 85˚C

80

82

84

86

88

90

92

40 50 60 70 80 90 100

Der

ajat

kec

erah

an (%

)

Waktu (menit)




35

Semakin lama waktu proses bleaching maka derajat kecerahan yang

diberikan semakin besar pula. Dari data diatas dapat diketahui bahwa waktu

optimum pada proses bleaching adalah selama 60 menit walaupun pada waktu

bleaching selama 90 menit tetap mengalami kenaikan. Melalui Tabel 4.4 dapat

dilihat bahwa pada waktu bleaching selama 45 menit ke 60 menit memberikan

hasil derajat kecerahan dengan selisih yang besar yaitu 8,26%, sedangkan pada

waktu bleaching 60 menit ke 75 menit hanya mengalami kenaikan 0,86% dan dari

waktu bleaching 75 menit ke 90 menit mengalami kenaikan sebesar 1,07%. Hal

ini menunjukkan bahwa pada proses bleaching menggunakan asam perasetat

waktu bleaching yang diperlukan untuk menghasilkan hasil yang cerah dengan

mempertimbangkan nilai ekonomis adalah cukup selama 60 menit saja. Hal ini

sesuai dengan yang dikemukakan oleh Karmakar (1999) bahwa waktu dalam

proses bleaching menggunakan asam perasetat untuk tekstil adalah antara 20-60

menit.

Pada penelitian ini juga dilakukan proses bleaching dengan metode yang

sama dengan menggunakan hidrogen peroksida saja akan tetapi tidak memberikan

hasil sama sekali. Begitu pula proses bleaching yang hanya menggunakan asam

asetat glasial saja. Hal ini menunjukkan bahwa proses bleaching tidak dapat

terjadi jika hanya menggunakan hidrogen peroksida saja ataupun asam asetat

glasial saja.




40

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Perbandingan mol [H2O2 30% : CH3COOH 100%] optimum pada proses

bleaching dengan asam perasetat adalah 1:10, suhu optimum 85˚C dan waktu

optimum adalah 60 menit.

5.2 Saran

Perlu dilakukan optimasi variabel lain lebih lanjut seperti penggunaan

katalis karena bleaching menggunakan asam perasetat ini adalah solusi yang

sangat tepat dimana merupakan bleaching agent yang bebas klor dan ramah

lingkungan.




41

DAFTAR PUSTAKA

Abdel-Halim, E. S., dan Al-Deyab, S. S., 2011, Low temperature bleaching of cotton cellulose using peracetic acid, Carbohidrat Polymers, 86 : 988-994

Anderson, J. R., 1992, Hydrogen Peroxide Use in Chemical Pulp Bleaching,Bleach Plant Operations Short Course. TAPPI Press

Bajpai, P., 2005, Environmentally Benign Approaches for Pulp Bleaching, Elsevier, India

Barros, D. P., Silva, V. L., Hamalainen, H., Colodette, J. L., 2010, Effect of last stage bleaching with peracetic acid on brightness development and properties of eucalyptus pulp, Bioresources, 5(2) : 881-898

Christie, R. M., 2007, Environmental Aspects of Textile Dyeing, Woodhead Publishing Limited, Cambridge

Dence, C. W dan Reeve, D. W., 1996. Pulp Bleaching: Principle and Practice.Atlanta, san Diego, California. TAPPI Press

Ek, M., Gellerstedt, G., Henriksson, G., 2009, Pulping Chemistry and Technology, De Gruyter, Berlin

Erba, A. D., Falsanisi, D., Liberti, L., Notarnicola, M., Santoro, D., 2007, Disinfection by-products formation during wastewater disinfection with peracetic acid, Desalination, 215 : 177-186

Fessenden, J. R dan J., S. Fessenden, 1992, Kimia Organik Jilid 2, Edisi ketiga, Penerjemah Aloysius Hadyana Pudjaatmaka, Erlangga, Jakarta

Heaton., Alan., 1994, The Chemical Industry Second eition, Blackie Academic and Profesional, London

Jones, C. W., 1999, Applications of Hydrogen Peroxide and Derivates, The Royal Society of Chemistry, UK

Karmakar, S. R., 1999, Chemical Technology in the Pre-Treatment Processes of Textile, Elsevier, Amsterdam

Manurung, R., 2004, Perombakan Zat Warna Azo Reaktif Secara Anaerob-Aerob, Skripsi Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara

Moertinah, S., 2008, Peluang-peluang Produksi Bersih Pada Industri Tekstil Finishing Bleaching (Studi Kasus Pabrik Tekstil Finishing Bleaching PT. Damaitex, Thesis Ilmu Lingkungan Universitas Diponegoro




42

Muladi, Kusuma, S. I. W., Orsadchia, O. K., Pratt, R., 2000, The ElementaryChlorine Free Bleacing (ECF) of Some Indonesia Timber Estate Wood Spesies, Proceeding of The Third Wood Science Symposium : 335-340

Onggo, H., Astuti, J. T., 2004, Pengaruh Sodium Hidroksida dan Hidrogen Peroksida terhadap Rendemen dan Warna Pulp dari Serat Daun Nanas, Pusat Penelitian Fisika - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) : Bandung

Shafie, A. E., Fouda, M. M. G., Hashem, M., 2009, One-Step Process for Bio-scouring and Peracetic Acid Bleaching of Cotton Fabric, Carbohidrat Polymers, 78 : 302-308

Suess, H. U., 2010, Pulp Bleaching Today, De Gruyter, Berlin/New York

Tutus, A., 2004, Bleaching of Rice Straw Pulps with Hidrogen Peroxide, Pakistan Journal of Biological Sciences, Vol 8 : 1327-1329

Ulia, H., 2007, Alternatif Penggunaan Hidrogen Peroksida Pada Tahap Akhir Proses Pemutihan Pulp, Thesis Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara

Van Dam, J. E. G., 2002, Coir Processing Technologies: Improvement of Drying, Softening, Belaching and Dyeing Coir Fibre/Yarn and Printing Coir Floor Coverings. Technical Paper, 6, Department of Fibres and Cellulose Agrotechnological Research Institute (ATO bv) Wageningen, Netherlands

Wildan, A., 2010, Studi Proses Pemutihan Serat Kelapa Sebagai Reinforced Fiber, Thesis Teknik Kimia Universitas Diponegoro

Zhao, X., Zhang, T., Zhou, Y., Liu, D., 2007, Preparation of peracetic acid from hydrogen peroxide Part 1: Kinetics for peracetic acid synthesis and hydrolysis, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 271 : 246-252

Zhao, X., Cheng, K., Hao, J., Liu, D., 2008, Preparation of peracetic acid from hydrogen peroxide, part II: Kinetics for spontaneous decomposition of peracetic acid in the liquid phase, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 284 : 58-68




LAMPIRAN 1

Laporan Hasil Analisa Derajat Kecerahan Kain Jeans pada Variasi Perbandingan

mol [H2O2:CH3COOH]

Laporan Hasil Analisa

1. Asal Sampel : Deby Heruwati Maharani (Sarjana Kimia UNAIR)

2. Jenis Sampel : Kain jeans

3. Jumlah Sampel : 4 sampel

4. Kode Sampel : 1:34 ; 1:20 ; 1:15 ;1:10 ; 1:5 ; 1:3

5. Parameter : Warna dengan Chromameter CR-400 Konica Minolta

6. Tgl Penerimaan : 09 Mei 2012

7. Keadaan Sampel : Dalam plastik tertutup rapat

8. Hasil Pengujian :

No Kode L* a* b* ΔL* Δa* Δb* ΔE*1. 1:34 (1) 85,31 -0,11 0,18 60,89 -0,05 0,54 60,92. 1:34 (2) 82,22 -0,78 0,09 57,8 -0,72 0,45 57,83. 1:34 (3) 83,21 -0,66 -1,53 58,79 -0,59 -1,17 58,84. 1:20 (1) 85,02 -0,34 0,99 60,6 -0,28 1,35 60,625. 1:20 (2) 86,97 -0,29 1,62 62,56 -0,23 1,98 62,596. 1:20 (3) 85,4 -0,27 1,85 60,98 -0,21 2,21 61,027. 1:15 (1) 88,35 0,04 1,57 63,93 0,1 1,93 63,968. 1:15 (2) 88,56 -0,1 0,87 64,14 -0,04 1,23 64,159. 1:15 (3) 89,36 -0,09 0,26 69,94 -0,02 0,62 69,94

10. 1:10 (1) 89,62 -0,06 0,71 65,02 0 1,07 65,2111. 1:10 (2) 90,23 -0,11 0,46 65,82 -0,04 0,82 65,8212. 1:10 (3) 89,45 -0,02 0,91 65,03 0,05 1,27 85,0413. 1:5 1) 80,73 -0,9 0,1 56,31 -0,83 0,46 56,3214. 1:5 (2) 75,96 -0,2 -1,95 51,55 -0,14 -1,59 51,5715. 1:5 (3) 80,89 -0,32 -0,72 56,47 -0,26 -0,36 56,4716. 1:3 (1) 73,16 -0,03 -4,37 48,75 0,03 -4,01 48,9117. 1:3 (2) 72,65 -0,09 -3,8 48,23 -0,03 -3,44 48,3618. 1:3 (3) 74,46 -0,14 -2,91 50,05 -0,08 -2,55 50,11




Keterangan : 1. Data pengujian ini hanya berlaku untuk sampel yang diuji pada tanggal

penerimaan sampel tersebut.2. Data pengujian ini dianggap sah apabila menggunakan kertas kop surat yang

resmi dan dibubuhi tanda tangan dan stampel yang asli.

Semarang, 10 Mei 2012

Hormat kami, Ka. Balai Penelitian Mutu dan Keamanan Pangan

Inneke Hantoro, STP, MSc




LAMPIRAN 2

Laporan Hasil Analisa Derajat Kecerahan Kain Jeans pada Variasi Suhu





4. Kode Sampel : 55˚C ; 65˚C ; 75˚C ; 85˚C





No Kode L* a* b* ΔL* Δa* Δb* ΔE*1. 55˚C (1) 32,88 2,1 -14,79 8,46 2,17 -14,43 16,872. 55˚C (2) 35,13 1,47 -14,95 10,71 1,53 -14,59 18,173. 55˚C (3) 32,34 2,18 -14,76 7,92 2,25 -14,4 16,594. 65˚C (1) 54,49 -0,27 -8,99 30,08 -0,2 -8,63 31,295. 65˚C (2) 58,16 -0,02 -6,3 33,74 0,04 -5,94 34,266. 65˚C (3) 54,83 -0,15 -8,73 30,41 -0,09 -8,37 31,547. 75˚C (1) 75,35 -0,21 -3,74 50,93 -0,15 -3,38 51,048. 75˚C (2) 77,51 -0,33 -3,27 53,09 -0,26 -2,91 53,179. 75˚C (3) 73,65 -0,3 -4,19 49,23 -0,23 -3,83 49,38

10. 85˚C (1) 88,41 -0,29 1,53 64 -0,22 1,89 64,0211. 85˚C (2) 89,29 -0,19 0,02 64,88 -0,13 0,38 64,8812. 85˚C (3) 88,58 -0,21 1,24 64,17 -0,14 1,6 64,19










LAMPIRAN 3

Laporan Hasil Analisa Derajat Kecerahan Kain Jeans pada Variasi Waktu





4. Kode Sampel : 45 menit ; 60 menit ; 75 menit ; 90 menit





No Kode L* a* b* ΔL* Δa* Δb* ΔE*1. 45 mnt (1) 78,94 -0,12 -3,27 54,53 -0,06 -2,91 54,062. 45 mnt (2) 82,09 -0,17 -1,88 57,68 -0,11 -1,52 57,73. 45 mnt (3) 81,47 -0,29 -2,04 57,05 -0,22 -1,68 57,074. 60 mnt (1) 89,63 -0,08 1,11 65,21 -0,02 1,47 65,235. 60 mnt (2) 88,33 -0,13 1,76 63,92 -0,06 2,12 63,956. 60 mnt (3) 89,31 -0,11 1,47 64,89 -0,04 1,83 64,927. 75 mnt (1) 90 -0,13 0,6 65,58 -0,07 0,96 65,598. 75 mnt (2) 90,08 -0,14 0,19 65,66 -0,08 0,55 65,669. 75 mnt (3) 89,77 -0,05 1,03 65,36 0,01 1,39 65,37

10. 90 mnt (1) 90,27 -0,16 0,56 65,85 -0,1 0,92 65,8611. 90 mnt (2) 91,41 0,02 0,16 66,99 0,08 0,52 6712. 90 mnt (3) 91,37 0,01 0,08 66,95 0,08 0,44 66,95










aplikasi asam perasetat untuk menghilangkan zat …repository.unair.ac.id/25750/1/maharani, deby...

Documents