BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Perkembangan peradaban masyarakat yang mengeksploitasi sumber daya alam

secara berlebihan dan disertai dengan perusakan lingkungan yang serius bukanlah

sebuah fenomenabaru. Untuk mengatasirisiko tersebut, masyarakat harusmulai

mempersiapkantransisi dari pembangunanyang didasarkanpada sumber daya alam

non-terbarukan, menuju sumber daya alam yangterbarukanagar tidak lagi bergantung

pada sumber fosil. Biomassa merupakan solusi yang paling tepat untuk produksi

energi yang berkelanjutan (Villaverdeet al.,2010).

Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintetik baik

berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman,

pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, tinja dan kotoran ternak.

Biomassa juga digunakan sebagai sumber energi (bahan bakar). Pada umumnya yang

digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau

limbah setelah diambil produk primernya.

Sumber energi biomassa mempunyai beberapa kelebihan  antara lain

merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui (renewable) sehingga dapat

menyediakan sumber energi secara berkesinambungan (suistainable).  Di Indonesia,

biomassa merupakan sumber daya alam yang sangat penting dengan berbagai produk

primer sebagai serat, kayu, minyak, bahan pangan dan lain-lain. Selain digunakan

untuk memenuhi kebutuhan domestik, biomassa juga diekspor dan menjadi penghasil

tambahan devisa negara (sa’adah, 2010).

Pemanfaatan biomassa sebagai sumber bahan baku kimia atau energi menjadi

sangat menarik untuk dikembangkan dalam sistem industri. Dengan demikian, konsep

pemanfaatan biomassa akan menjadi lebih berdaya guna jika dalam metode

pengolahannya juga mampu meminimalkan dampak negatif terhadap lingkungan.

Biomassa umumnya dapat dibudidayakan menjadi suatu sumber daya yang

terbarukan. Sehingga dapat menjadi solusi terhadap sumber daya alam yang terus

berkurang.

Fraksionasi biomassa merupakan salah satu konsep pengolahan biomassa yang

dianggap mampu memberikan hasil maksimal serta mampu meminimalkan dampak

negatif terhadap lingkungan. Penggunaan bahan baku yang berharga murah dan

pemakaian proses ramah lingkungan tentu akan mendorong terbentuknya suatu sistem

industri yang lebih handal (Jenny, 1994).

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari percobaan fraksionasi biomassa adalah sebagai

berikut:

1. Apakah variabel waktu mempengaruhi produk fraksionasi

2. Bagaimana perhitungan neraca massa pada sistem fraksionasi biomassa

3. Bagaimana perhitungan yield pada sistem fraksionasi biomassa

4. Menghitung persentase recovery komponen koponen utama biomassa

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari percobaan fraksionasi biomassa adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui pengaruh variabel waktu terhadap produk fraksionasi

biomassa

2. Untuk menghitung neraca massa pada sistem fraksionasi biomassa

3. Untuk menghitung yield pada sistem fraksionasi biomassa

4. Untuk menghitung persentase recovery komponen-komponen utama

biomassa

1.4 Tinjauan pustaka

1.4.1 Biomassa

Biomassa adalah massa atau bahan yang dihasilkan dari proses fotosintesis

tumbuhan dan merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Biomassa

tersedia dan tersebar luas di alam, mulai dari kayu-kayuan, rumput-rumputan sampai

limbah pertanian. Biomassa atau juga di kenal dengan lignoselulosa sebagian besar

terdiri dari campuran polimer karbohidrat (selulosa dan hemiselulosa), lignin,

ekstraktif dan abu. Kadang-kadang disebutkan holoselulosa, istilah ini digunakan

untuk menyebutkan total karbohidrat yang dikandung di dalam biomassa dan meliputi

selulosa dan hemiselulosa.

Biomassa sebagai energi sekarang diperlukan untuk menggantikan sumber

energi tidak terbarukan dunia yang jumlahnya sangat terbatas dan untuk mengurangi

emisi gas-gas yang menyebabkan global warming. Bahan bakar cair seperti bioetanol

`mempunyai emisi lebih rendah, biodegradable dan dianggap ramah terhadap

lingkungan. Bioetanol dihasilkan dengan bantuan mikroorganisme dengan mengubah

karbohidrat yang dapat difermentasi seperti gula tebu, sereal, sekam padi, daun

jagung, batang sorghum, tongkol jagung atau limbah industri makanan, karena jenis

limbah-limbah ini banyak dijumpai di Indonesia. Pada proses konvensional untuk

menghasilkan bioetanol biasanya menggunakan komponenkomponen biomassa gula

dan pati.

1.4.2 Komponen Utama Biomassa

a. Selulosa

Selulosa adalah polimer glukosa yang tidak bercabang. Bentuk polimer ini

memungkinkan selulosa saling menumpuk atau terikat menjadi bentuk serat yang

sangat kuat. Panjang molekul selulosa ditentukan oleh jumlah unit glukan di dalam

polimer, disebut dengan derajat polimerisasi. Derajat polimerisasi selulosa tergantung

pada jenis tanaman dan umumnya dalam kisaran 2000 – 27000 unit glukan. Selulosa

dapat dihidrolisis menjadi glukosa dengan menggunakan asam atau enzim,

selanjutnya difermentasi menjadi etanol (Isroi, 2008).

Selulosa dapat larut dalam asam pekat (seperti asam sulfat 72%) yang

mengakibatkan terjadinya pemecahan rantai selulosa secara hidrolisis. Hidrolisis

selulosa ini dapat terhalang oleh lignin dan hemiselulosa yang ada di sekitar selulosa.

Namun laju hidrolisis selulosa akan meningkat seiring kenaikan temperatur dan

tekanan (Fengel dan Wegener, 1985).

Rumus molekul selulosa ialah (C6H10O5)n. Sangat sukar untuk mengukur massa

molekul nisbi selulosa, karena tidak banyak pelarut untuk selulosa, selulosa sangat

cenderung terombak selama proses dan cukup rumit menggunakan selulosa dari

sumber yang berbeda. Selulosa dibangun oleh rangkaian glukosa yang tersambung

melalui - β - 1,4

Gambar 1.1 Struktur Selulosa (Waikato University , 2008)

b. Hemiselulosa

Hemiselulosa termasuk dalam kelompok polisakarida heterogen yang terbentuk

jalan biosintesis yang berbeda dari selulosa. Berbeda dengan selulosa yang

merupakan homopolisakarida, hemiselulosa merupakan heteropolisakarida.

hemiselulosa berfungsi sebagai bahan pendukung dalam dinding-dinding sel dan

mempunyai derajat polimerisari 50-200 unit Hemiselulosa relatif sangat mudah

dihidrolisis oleh asam menjadi komponen monomer-monomernya, yang terdiri dari

D-Glukosa, D-manosa, D-galaktos, D-xilosa, L-arabinosa, dan sejumlah kecil L-

ramnosa. Hemiselulosa banyak terdapat dalam kayu keras dan kayu lunak.

Hemiselulosa dalam kayu keras adalah Gelaktoglukomanan, Arabinoglukuronoxilan,

Arabinogalaktan, sedangkan hemiselulosa pada kayu keras adalah Glukonoxilan,

Glukomanan (wikipedia1, 2009).

Kandungan hemiselulosa di dalam biomassa lignoselulosa berkisar antara 11%

hinga 37 % (berat kering biomassa). Hemiselulosa lebih mudah dihidrolisis daripada

selulosa, tetapi gula C-5 lebih sulit difermentasi menjadi etanol daripada gula C-6

(Isroi, 2008).

Gambar 1.2 Stuktur Hemiselulosa (Isroi, 2008)

c. Lignin

Lignin adalah molekul komplek yang tersusun dari unit phenylphropane yang

terikat di dalam struktur tiga dimensi. Lignin adalah material yang paling kuat di

dalam biomassa. Lignin sangat resisten terhadap degradasi, baik secara biologi,

enzimatis, maupun kimia. Karena kandungan karbon yang relative tinggi

dibandingkan dengan selulosa dan hemiselulosa, lignin memiliki kandungan energi

yang tinggi (Isroi, 2008).

Gambar 1.3 Struktur Lignin.

1.4.3 Fraksionasi Biomassa

Fraksionasi biomassa menggunakan pelarut organik banyak dikembangkan,

karena lebih murah dan relatif ramah lingkungan, pelarutnya bisa di recovery serta

cocok untuk proses skala menengah. Fraksionasi biomassa dengan pelarut organik

juga dikenal dengan proses organosolv. Pelarut organik yang digunakan seperti

alkohol, asam organik, ester, fenol, dan keton. Proses organosolv juga telah menjadi

salah satu proses alternatif dalam pembuatan pulp yang lebih ramah lingkungan dan

dikenal dengan organosolv pulping.

Pada proses fraksionassi biomassa dengan pelarut organik, proses delignifikasi

dan proses hidrolisis polisakarida ( terutama pada hemiselulosa) bisa terjadi secara

serempak dalam suatu tahapan proses. Pelarut organik yang sering digunakan sebagai

media fraksionasi biomassa adalah asam asetat dan asam format. Kelebihan asam

asetat dan asam format adalah:

1. Proses fraksionassi bisa dilakukan pada tekanan atmosfer

2. Dapat dilakukan dengan ataupun tanpa katalis

3. Sesuai untuk berbagai sumber biomassa

4. Memiliki selektifitas yang tinggi terhadap proses delignifikasi dan

mempertahankan selulosa terdegradasi.

5. Produk yang dihasilkan relatif ramah lingkungan.

1.4.4 Delignifikasi

Delignifikasi adalah proses penyisihan lignin dari biomassa. Proses ini terjadi

karena putusnya ikatan ester dalam makromolekul lignin. Delignifikasi dapat terjadi

dengan merombak dan melarutkan lignin yang terkandung dalam kulit buah. Ikatan

lignin-selulosa dapat diputus oleh ligninase seperti lignin peroksidase (LiP), mangan

peroksidase (MnP) dan laccase. Enzim LiP dan MnP dihasilkan oleh beberapa

organisme termasuk diantaranya oleh P.chrysosporium (Isroi, 2010).

Selama proses fraksionasi berlangsung, hidrolisis polisakarida juga terjadi

secara bersamaan dengan proses delignifikasi. Hidrolisis terhadap polisakarida

diharapkan hanya terjadi pada hemiselulosa, sehingga menghasilkan produk padatan

yang kaya selulosa. Produk hidrolisis hemiselulosa terdapat dalam cairan pemasak

dan dapat direcovery setelah dipisahkan dari larutan organik dan lignin yang berhasil

disisihkan dari biomassa.

1.4.5 Organosolv Pulping

a. Proses Organosolv

Pembuatan biomassa secara efisien dapat dilakukan dengan menerapkan konsep

”biomass refining ” yaitu pemrosesan dengan menggunakan pelarut organik

( organosolve process ). Prinsipnya adalah melakukan fraksionasi biomassa menjadi

komponen-komponen utama penyusunnya (selulosa, hemiselulosa, dan lignin) tanpa

banyak merusak ataupun mengubahnya, serta dapat diolah lebih lanjut menjadi

produk yang dapat dipasarkan. Fraksionasi biomassa menggunakan pelarut organik

yang telah menjadi suatu metode alternatif bagi proses-proses konvensional dalam

pembuatan pulp, yang lebih dikenal dengan organosolve pulping. (Masrianto, 2012)

Dengan menggunakan proses organosolv diharapkan permasalahan lingkungan

yang dihadapi oleh industri pulp dan kertas akan dapat teratasi, karena proses

organosolv memberikan beberapa keuntungan, antara lain yaitu:

1. Yield pulp yang dihasilkan tinggi

2. Daur ulang lindi hitam dapat dilakukan dengan mudah

3. Tidak menggunakan unsur sulfur sehingga lebih aman terhadap lingkungan

4. Dapat menghasilkan by-products (hasil sampingan) berupa lignin dan

hemiselulosa dengan tingkat kemurnian tinggi

5. Dapat mengurangi biaya produksi secara ekonomis

6. Dapat dioperasikan pada kapasitas kecil yaitu sekitar 200 ton pulp per hari.

Penelitian mengenai penggunaan bahan kimia organik sebagai bahan pemasak

dalam proses pulping sebenarnya telah lama dilakukan. Ada berbagai macam jenis

proses organosolv, namun yang telah berkembang pesat pada saat ini adalah proses

alcell (alcohol cellulose) yaitu proses pulping dengan menggunakan bahan kimia

pemasak alkohol, proses acetocell (menggunakan asam asetat), dan proses organocell

(menggunakan metanol).

b. Proses Acetosolv

Penggunaan asam asetat sebagai pelarut organik disebut dengan proses

acetosolv. Proses acetosolv dalam pengolahan pulp memiliki beberapa keunggulan,

antara lain: bebas senyawa sulfur, daur ulang limbah dapat dilakukan hanya dengan

metode penguapan dan nilai hasil daur ulangnya jauh lebih mahal dibanding dengan

hasil daur ulang limbah kraft. Keuntungan dari proses acetosolv adalah bahan

pemasak yang digunakan dapat diambil kembali tanpa adanya proses pembakaran

bahan bekas pemasak. Selain itu, proses ini dapat dilakukan tanpa menggunakan

bahan-bahan organik.(Isroi, 2008).

Proses alcell telah kembangkan pada industri di beberapa negara misalnya di

Kanada dan Amerika Serikat, sedangkan proses acetocell mulai diterapkan dalam

beberapa pabrik di Jerman pada tahun 1990-an. Proses alcell yang telah beroperasi

dalam skala pabrik di New Brunswick (Kanada) terbukti mampu manghasilkan pulp

dengan kekuatan setara pulp kraft, menghasilkan yield yang tinggi, dan sifat

pendauran bahan kimia yang sangat baik. (Isroi, 2008)

c. Proses Formacell

Sebagai proses yang murah dan mudah tersedia pelarut organik, asam formiat

menunjukkan potensi sebagai agen kimia untuk fraksionasi biomassa. Selama terjadi

proses pembentukan pulp dengan pelarut asam formiat, lignin larut ke dalam cairan

hitam karena terjadi pembelahan lignin -o-4 obligasi, sementara hemiselulosa

terdegradasi menjadi mono- dan oligosakarida, meninggalkan padatan selulosa dalam

residu. Ketika air ditambahkan ke cairan, lignin mengendap dan memisahkan dari

cairan hitam. Setelah menghasilkan pulp, asam formiat dapat direcycle dengan proses

distilasi untuk digunakan kembali.

Fraksionasi dengan asam formiat dapat dilakukan dengan konsentrasi 60-90%,

dan suhu 80-120oC. Tekanan 1-1,7 atm. Pada temperatur 80oC asam formiat kurang

reaktif terhadap lignin dan hidrolisis hemiselulosa, sedangkan pada temperatur 107-

110oC asam formiat sangat reaktif terhadap lignin sehingga proses delignifikasi

berjalan dengan cepat, akan tetapi hidrolisis terhadap polisakarida juga terjadi

terutama terhadap hemiselulosa dan selulosa.

Asam formiat sebagai pelarut memiiki memiliki beberapa kelebihan, antara

lain:

a. Proses fraksionasi dapat dilakukan pada temperatur dan tekanan yang relatif

rendah

b. Cocok untuk banyak sumber biomassa

c. Mempunyai selektivitas yang tinggi terhadap proses delignifikasi dan

mempertahankan selulosa

BAB II

METODE PERCOBAAN

2.1 Alat dan Bahan

1. Erlenmeyer 1000 ml

2. Kondensor refluks

3. Pemanas

4. Corong

5. Kuvet

6. Alat sentrifugasi

7. Kertas saring

8. Pipet tetes

9. Statif

2.2 Rangkaian Alat

Gambar 2.1 Rangkaian alat fraksionasi biomass

2.3 Bahan

1. Batang jagung

2. Asam formiat

3. Katalis HCl

4. Aquades

2.4 Variabel Percobaan

Pada percobaan ini dilakukan dua variabel pada setiap percobaan, yaitu:

1. Pemrosesan Bahan Baku

a. Dengan waktu pemasakann selama satu jam

b. Dengan waktu pemasakan selama 3 jam

2. Recovery Lignin

a. Perbandingan antara black liquor dan aquades yaitu 1:8

b. Perbandingan antara black liquor dan aquades yaittu 1:16

2.5 Prosedur kerja

2.5.1 Pembuatan Larutan HCl 4%

Larutan HCl yang digunakan sebagai katalis pada fraksionasi biomassa ini yaitu

larutan HCl 4 %. Sedangkan larutan HCl yang tersedia adalah dengan kadar 32%, jadi

dilakukan pengenceran dengan perhitungan sebagai berikut:

v1× N=v 2× N 2

100 ml× 0,04=v 2× 0,32

v2=100 ml × 0,040,32

v2=12,5ml

2.5.2 Pemrosesan Bahan Baku

Proses fraksionasi biomassa ini dilakukan dengan dua variabel waktu yaitu 1

jam proses pemanasan untuk run pertama dan 3 jam proses pemanasan untuk run

kedua.

Pada pemrosesan bahan baku run pertama, hal pertama yang dilakukan adalah

pengeringan biomassa berupa batang jagung ke dalam oven sampai berat biomassa

konstan untuk mengetahui kadar air dari batang jagung tersebut. Kemudian sampel

batang jagung dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditambah dengan pelarut

organik asam formiat. Selanjutnya kondensor refluks dipasang sebagai penutup

erlenmeyer dan sebelum kondensor dipasang terlebih dahulu dioleskan vaselin agar

memudahkan pada saat bongkar pasang kondensor untuk mengambil black liquor dan

pulp hasil dari pemasakan. Kemudian pemanas dioperasikan pada suhu 1200C selama

1 jam. Pada saat cairan mulai mendidih, HCl dimasukkan ke dalam Erlenmeyer

melalui bagian atas kondensor. Setelah 1 jam proses pemanasan berlangsung,

pemanas dimatikan dan reaktor (dalam hal ini erlenmeyer) didinginkan. Setelah

dingin, kondensor dilepas dari Erlenmeyer. Kemudian padatan dan cairan dipisahkan

dengan menggunakan saringan dan volume filtrat dicatat, karena filtrat ini digunakan

sebagai recovery lignin.

Padatan yang diperoleh dicuci dengan menggunakan asam formiat dan

filtratnya ditampung. Padatan dicuci kembali dengan aquades sampai filtrat terlihat

jernih dan air bekas cucian dapat dibuang. Setelah selesai dilakukan pencucian,

padatan di blender terlebih dahulu lalu dikeringkan di udara terbuka selama 24 jam.

Setelah dikeringkan di udara terbuka, pulp tersebut di oven untuk dihitung kadar

airnya dan padatan yang telah kering ditimbang sebagai berat pulp.

Untuk pemanasan run kedua, dilakukan langkah yang sama seperti sebelumnya

hanya pada saat pemanasan dilakukan selama 3 jam.

Untuk perhitungan perolehan pulp (selulosa) dapat dihitung dengan persamaan

berikut:

Perolehan pulp = berat pulp keringberat biomassa

x 100%

katalis

air

2.5.3 Recovery lignin

Filtrat yang di hasilkan pada kedua (run pertama dan kedua) pemrosesan bahan

baku diukur sebanyak 0,5 ml dan dimasukkan ke dalam kuvet di tambah 4 ml aquades

(untuk perbandingan 1:8) dan 0,5 ml filtrat dalam 8 ml aquades (untuk perbandingan

1:16). Kemudian campuran disentrifugasi pada kecepatan 2000 rpm selama 15 menit.

Setelah disentrifugasi, endapan dipisahkan dengan menggunakan kertas saring.

Sebelum disaring terlebih dahulu menimbang kertas saring yang akan digunakan.

Setelah disaring, kertas saring dikeringkan dalam oven sampai beratnya konstan dan

diperoleh berat lignin yang di recovery dari sampel filtrate, dengan rumus

Perolehan lignin = berat lignin sampel x

volumeblack liquorvolume sampel

berat lignin dalam bahan baku x 100%

2.6 Blok Diagram Percobaan

Gambar 2.2 Diagram alir Fraksionasi Biomassa

25 gr batang jagung

Proses pemasakan

Black liquor

Selulosa

Penyaringan dan pencucian

Blender

Pengeringan

Recovery Lignin

Lignin

Asam Formiat = 324,59 gramH2O = 6,62 gram

Berat Batang Jagung = 25 gramBerat Kering Batang Jagung = 22 gramBerat air dalam Batang Jagung = 3 gram

HCl 0,04%w

Padatan Kering Run I = 7,210 gramRun II = 7,108 gram

gram

Run I : Black Liqour = 340 mlRun II : Black Liquor = 350 ml

REAKTOR

Batang Jagung Asam Formiat 90%w

SEPARATOR SENTRIFUGE

Cairan sisa

2.7 Neraca Massa

Gambar 2.3 Neraca massa untuk fraksionasi biomassa

HCl = 0,176gramH2O = 3,6 gram

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Kadar air dalam bahan baku

Biomassa yang digunakan pada percobaan fraksionasi biomassa adalah batang

jagung. Batang jagung yang akan digunakan dipotong-potong terlebih dahulu untuk

memudahkan pemanasan di dalam erlenmeyer. Sebelum melakukan pemrosesan

bahan baku, kadar air pada batang jagung ditentukan terlebih dahulu dengan

memanaskan 2,999 gram batang jagung (sebagai sampel) di dalam oven setiap 10

menit sampai diperoleh berat batang jagung konstan.

Dari Tabel 1 pada lampiran, dapat diketahui bahwa dibutuhkan waktu 70 menit

untuk mendapatkan berat batang jagung yang konstan. Didapatkan berat kering

batang jagung adalah 22 gram dan kadar air dalam batang jagung adalah 12 %.

3.2 Perolehan Pulp

17.047.067.08

7.17.127.147.167.18

7.27.22

Perolehan pulp kering

1 jam3 jam

Gambar 3.2.1 Perolehan pulp dengan asam formiat terhadap variabel waktu

Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat perolehan pulp dengan menggunakan

pelarut asam formiat untuk run pertama sebesar 32,77% dan untuk run kedua sebesar

32,30%. Perolehan pulp menggunakan pelarut asam formiat dengan waktu 1 jam

lebih tinggi dibandingkan dengan perolehan pulp dengan waktu 3 jam. Perbedaan

waktu proses merupakan salah satu faktor yang menyebabkan perbedaan perolehan

pulp. Hal ini sesuai dengan teori karena semakin lama waktu pemasakan maka

semakin sedikit selulosa yang dihasilkan.

3.3 Recovery Lignin

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.0060.00400000000

000001

0.00600000000000001

0.003

0.00500000000000001

1:8

1:16

Perolehan lignin

run 1 run 2

Gambar 3.3.1 Perolehan lignin dengan variabel waktu

Dari grafik diatas dapat dilihat perolehan lignin untuk pemanasan dengan waktu

1 jam, volume black liquor yang diperoleh adalah 340 ml. Perbandingan volum black

liquor : aquades di dalam kuvet adalah 1:8 dan 1:16. Dari praktikum yang telah

dilakukan didapatkan perolehan lignin sebesar 51,5 % pada perbandingan black

liquor : aquades = 1 : 8 dan 39,7 % pada perbandingan black liquor : aquades = 1 :

16.

Sedangkan untuk pemanasan dengan waktuu 3 jam, volume black liquor yang

diperoleh adalah 350 ml. Perbandingan volum black liquor : aquades di dalam kuvet

adalah 1:8 dan 1:16. Dari praktikum yang telah dilakukan didapatkan perolehan

lignin sebesar 79 % pada perbandingan black liquor : aquades = 1 : 8 dan 66 % pada

perbandingan black liquor : aquades = 1 : 16.

Perolehan lignin dengan waktu pemanasan 1 jam lebih rendah dibandingkan

dengan waktu pemanasan selama 3 jam. Hal ini sesuai dengan teori karena semakin

lama waktu proses pemasakan maka semakin besar pula black liquor yang dihasilkan.

Sedangkan pengaruh perbandingan black liquor dan aquades terhadap perolehan

lignin yaitu semakin banyak aquades yang ditambahkan saat proses sentrifugasi maka

semakin sedikit lignin yang didapatkan.

BAB IV

KESIMPULAN

1. Kadar air yang diperoleh dalam batang jagung adalah 12%.

2. Perolehan pulp dengan waktu pemanasan 1 jam didapatkan 32,77% dan dengan

waktu pemanasan 3 jam didapatkan perolehan pulp sebesar 32,30%.

3. Perolehan lignin dengan waktu pemasakan 1 jam adalah sebesar 51,5% pada

perbandingan black liquor : aquades = 1 : 8 dan 39,7% pada perbandingan

black liquor : aquades = 1 : 16.

4. Perolehan pulp dengan waktu pemasakan 3 jam didapatkan perolehan lignin

sebesar 79 % pada perbandingan black liquor : aquades = 1 : 8 dan 66 % pada

perbandingan black liquor : aquades = 1 : 16.

DAFTAR PUSTAKA

Isroi. 2008. Karakteristik Lignoselulosa sebagai Bahan Baku Bioetanol. http:// karya-

ilmiah.um.acc.id/index.php/kimia/kimia/artikel/viewfile/3444/1232. [viewed

: 17 Oktober 2012]

Jenny. 1994. Frakisonasi Serat Kertas Bekas. Bogor. Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Masrianto. 2012.Prarancangan Pabrik Pulp dari Corn Stover (Jerami Jagung)

dengan Proses Organosolv.

http://masriantoch4n1490.wordpress.com/2012/04/04/prarancangan-pabrik-

pulp-dari-corn-stover-jerami-jagung-dengan-proses-organosolv/ [ viewed :

18 Oktober 2012]

Sa’adah. 2010.”Produksi Enzim Selulosa oleh Aspergillus niger”.

http://eprints.undip.ac.id/13064/1/BAB_I_-_V.pdf.[viewed: 18 Oktober

2012]

Siam, L.K. 2009. Pemanfaatan Limbah Pod Kakao untuk Menghasilkan Etanol

sebagai Sumber Energi Terbarukan http:// karya-ilmiah.um.ac.id/ index.php/

kimia/ article/ viewFile/ 3444/ 1389.[ viewed: 18 Oktober 2012]

Villaverde, J.J., P.Ligero, A.Vega, 2010, Formit and acetic acid as agents for a

cleaner fractionation of miscanthus, Journal of Cleaner Production, 18:395-

401

LAMPIRAN A

DATA PERHITUNGAN

A.1 Data Perhitungan Bahan Baku

Data fisis :

Asam formiat (CH2O2) :

Mr asam formiat = 46,03 g/mol

Titik didih asam formiat = 100,8 0C

ρ asam formiat = 1,22 g/ml

Asam klorida (HCl) :

Mr asam klorida = 36,46 g/mol

Titik didih asam klorida = 48 0C larutan 38 %

ρ asam klorida = 1,18 g/cm3

a) Pelarut Asam Formiat

1. Data bahan baku

Berat batang jagung kering = 22 gram

Asam Formiat = 90% x berat liquid

HCl = 1% x berat liquid

Biomassa : pelarut = 1 : 20

Komposisi larutan pemasak asam formiat = 90%

HCl = 1%

2. Perhitungan kadar air dalam bahan baku

Berat awal batang jagung = 2,999 gram

Berat cawan = 78,522 gram

Tabel. 1 Hasil Perhitungan Kadar Air Dalam Bahan Baku

Waktu Pengeringan

dalam Oven

Berat Sampel + Cawan

Sebelum Dioven (gram)

Berat Kering Batang

Jagung (gram)

10 menit 81,443 2,921

20 menit 81,272 2,75

30 menit 81,255 2,733

40 menit 81,235 2,713

50 menit 81,215 2,693

60 menit 81,161 2,639

70 menit 81,161 2,639

Kadar air dalam batang jagung =

berat awalbatang jagung−berat kering batang jagungberat awal batang jagung

x100 %

= 2,999−2,639

2,999x100 %

= 12 %

Berat air dalam batang jagung = 12

100x25 gram

= 3 gram

Berat kering batang jagung = 25 – 3

= 22 gram

3. Volum Pelarut yang digunakan

Biomassa : pelarut = 1 : 20

Berat Pelarut = 20 x 22 gram

= 440 gram

Berat air di biomassa = 12% x berat biomassa

= 0,12 x 25 gr

= 3 gr

Volume air di biomassa = massa aquadestρ

=3 gr1 gr /cm3

= 3 ml

Berat Asam Formiat = 90 % x Liquid

= 90100

x 440 gr

= 396 gr

Volume Asam Formiat 98% = massa Asam Asetat 9 8 %

ρ

= 396 gr1 ,22 gr /cm3

= 324,59 ml

Volume air di asam formiat = 324 ,59

0,98 x 0,02

= 6,62 ml

Berat air di asam formiat =6,62 ml

1gram

ml

= 6,62 ml

Berat Katalis (HCl) = 0,04% x Berat Liquid

= 0 ,04100

x 440 gram

= 0,176 gram

Volume HCl 4% = massa HCl 4 %ρ

=0,176 gr1 ,1 8 gr /cm3

= 0,15 ml

Volume air di katalis = 0 ,150,04

x 0,96

= 3,6 ml

Berat air dalam katalis = 3,6 ml1 gram /ml

= 3,6 gram

Berat Air total = 440- (396 + 0,176)

= 44,176 gram

Volume air total = 44,176ml1 gram /ml

= 44,176 ml

Berat air dalam bahan = air di biomassa+ air dalam asetat+air di HCl

= 3 + 6,62 +3,6

= 13,22 gram

Berat air yang harus ditambahkan = 44,176 – 13,22

= 30,956 gram

Volume air yang harus ditambahkan = 30,956 gram1 gram/ml

= 30,956 ml

A.2 Perhitungan Hasil

a. Perolehan pulp

Perolehan pulp dengan menggunakan pelarut asam formiat

Run I Perolehan Pulp= Berat Pulp KeringBerat Biomassakering

x 100

¿7,210 gr

22 grx 100 %

¿32,77 %

Run II Perolehan Pulp= Berat Pulp KeringBerat Biomassakering

x 100

¿7,108 gr

22 grx 100 %

¿32,30 %

Waktu

(menit)

Berat pulp kering

Run I Run II

10 7,612 7,525

20 7,520 7,380

30 7,432 7,284

40 7,210 7,108

50 7,210 7,108

b. Recovery Lignin

Waktu

(menit)

Berat lignin + kertas saring (gram)

Run I Run II

1:8 1:16 1:8 1:16

10 1,025 1,024 1,060 1,109

20 1,018 1,020 1,052 1,106

30 1,015 1,017 1,047 1,099

40 1,012 1,009 1,038 1,092

50 1,011 1,007 1,028 1,091

60 1,009 0,959 1,019 1,087

70 1,002 0,950 1,006 1,077

80 0,978 0,950 1,001 1,038

90 0,956 - 0,973 1,025

100 0,956 - 0,973 1,025

Berat kertas

saring 0,952 0,947 0.968 1,02

Run I

Perolehan lignin dengan waktu pemanasan 1 jam

Volume black liqour = 340 ml

Perbandingan black liqour dengan aquades = 1 : 8

Perolehan Lignin=berat lignin sampel x

volumeblack liqourvolume sampel

berat lignin dalam bahan bakux 100 %

¿0,004 gr x

340 ml0,5 ml

5,28 gr x 100%

= 51,5%

Perbandingan black liqour dengan aquades = 1 : 16

Perolehan Lignin=berat lignin sampel x

volumeblack liqourvolume sampel

berat lignin dalam bahan bakux 100 %

¿0,003 gr x

340 ml0,5 ml

5,28 gr x 100%

= 39,7%

Run I

Perolehan lignin dengan waktu pemanasan 3 jam

Volume black liqour = 350 ml

Perbandingan black liqour dengan aquades = 1 : 8

Perolehan Lignin=berat lignin sampel x

volumeblack liqourvolume sampel

berat lignin dalam bahan bakux 100 %

¿0,006 gr x

350 ml0,5 ml

5,28 gr x 100%

= 79%

Perbandingan black liqour dengan aquades = 1 : 16

Perolehan Lignin=berat lignin sampel x

volumeblack liqourvolume sampel

berat lignin dalam bahan bakux 100 %

¿0,005 gr x

350 ml0,5 ml

5,28 gr x 100%

= 66%

LAMPIRAN B

DOKUMENTASI

Tongkol jagung yang sudah dikeringkan Bahan Baku dalam erlenmeyer

Proses pemasakan tongkol jagung dengan pelarut asam formiat

Proses pendinginan Penyaringan

Black Liquor yang dihasilkan Proses sentrifugasi

Pulp kering pada run I Pulp kering pada run II