PERAN HIDROGEN PEROKSIDA DALAM PROSES PENGELANTANGAN

PAPER

Diajukan sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah yang dibina oleh Bapak Ir.Agus Taufiq, M.Sc.

Disusun oleh : Bahrul Ilmi

NIM : 14521326

Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Kimia

Universitas Islam Indonesia

Yogyakarta Tahun 2015 M/1436 H

Kata Pengantar

Puja puji dan syukur penulis haturkan kepada Tuhan Semesta Alam, Sang Pencipta, Sang Pemelihara, dan Sang Pemberi Rahmat yang mana penulis dapat menyelesaikan tugas paper ini hanya dengan rahmat-Nya

Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, Al-Khotimul Anbiya’ yang tiada ada lagi nabi sesudahnya yang telah membawa manusia pada zaman yang penuh dengan rahmat dan kasih sayang Tuhannya manusia yaitu zaman dengan cahaya Islam dan juga kepada keluarganya, sahabat-sahabatnya, pengikut-pengikutnya, pewaris-pewarisnya yaitu ulama’ dan fuqaha serta kepada umatnya yang setia mempertahankan otentisitas Islam Al-Mubarakah hingga akhir zaman kelak

Paper ini penulis sampaikan kepada Pembina mata kuliah Proses Kimia Tekstil 1 bapak Ir. Agus Taufiq, M.Sc. sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah tersebut

Tidak lupa penulis sampaikan terima kasih kepada bapak Ir. Agus Taufiq, M.Sc. yang telah berjasa mencurahkan ilmunya kepada penulis agar penulis dapat menjadi manusia yang berguna dan mandiri nanti di dunia nyata kelak

Penulis mohon kepada Bapak dosen pengampu mata kuliah Proses Kimia Tekstil 1 jika ada kesalahan untuk memberikan nasehat-nasehat dan saran agar penulis kedepannya bisa lebih baik lagi dan juga umumnya kepada pembaca jika menemukan kesalahan mulai dari bahasa, isi, hingga lain-lainnya, untuk memberikan kritik yang bersifat membangun untuk meningkatkan kreativitas penulis

Yogyakarta, 29 November 2015

Penulis

Bab I

Pendahuluan

Hydrogen peroxide is a chemical compound with the formula H2O2. In its pure form, it is a colourless liquid, slightly more viscous than water; however, for safety reasons it is normally

used as an aqueous solution. Hydrogen peroxide is the simplest peroxide (a compound with an oxygen–oxygen single bond) and finds use as a strong oxidizer, bleaching agent and disinfectant. Concentrated hydrogen peroxide, or "high-test peroxide", is a reactive oxygen species and has

been used as a propellant in rocketry.

Hydrogen peroxide is often described as being "water but with one more oxygen atom", a description that can give the incorrect impression of significant similarity between the two

compounds. Pure hydrogen peroxide will explode if heated to boiling, will cause serious contact burns to the skin and can set materials alight on contact. For these reasons it is usually handled as a dilute solution (household grades are typically 3–6% in the U.S. and somewhat higher in

Europe). Its chemistry is dominated by the nature of its unstable peroxide bond.

Dalam dunia industri, khususnya industri tekstil penggunaan Hidrogen Peroksida cukuplah signifikan. Hidrogen Peroksida digunakan dalam proses penyempurnaan bahan tekstil yaitu kain grey. Proses penyempurnaan pada kain grey tersebut dinamakan dengan proses pengelantangan atau pemucatan atau lebih dikenal dengan proses “bleaching”. Bleaching biasa dilakukan pada serat-serat yang berbasis dari alam karena memiliki tingkat kemurnian yang berbeda dengan serat-serat. Serat-serat sintetis memiliki tingkat kemurnian yang lebih tinggi.

Pada dasarnya, Serat-serat yang berbasis dari alam memiliki pigmen-pigmen alami dan zat-zat lain seperti kotoran-kotoran yang menyebabkan warnanya kusam, tidak terang, dan tidak putih bersih. Hal tersebut akan berpengaruh besar pada proses pemberian warna pada kain ketika proses pencelupan. Maka untuk mengatasi hal tersebut dilakukanlah proses penghilangan pigmen, kotoran, dan zat-zat lain pada proses pengelantangan dengan menggunakan Hidrogen Peroksida. Senyawa ini mempunyai gugus oksigen yang terurai didalam air. Oksigen inilah yang akan mengoksidasi atau melepaskan pigmen-pigmen alam dan kotoran-kotoran yang terdapat pada permukaan kain grey.

Maksud dari pengelantangan adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoran organik yang terwujud sebagai pigmen-pigmen warna alami. Pigmen-pigmen wama alami ini tidak bisa hilang hanya dengan proses pemasakan (scouring) yang berlangsung di proses sebelumnya, tetapi harus dengan proses pengelantangan.

Pengelantangan dapat berlangsung karena senyawa-senyawa organik yang mempunyai ikatan rangkap dioksidasi menjadi ikatan tunggal sehingga bahan tekstil tersebut menjadi putih. Proses pengelantangan yang dilakukan pada selulosa umumnya menggunakan zat oksidator sebagai zat pengelantang.

Bab II

Pembahasan

Proses pengelantangan adalah proses penghilangan warna alami yang disebabkan adanya pigmen-pigmen alam atau zat-zat lain. Dalam penggunaan Hidrogen Peroksida pada proses pengelantangan, sebenarnya terdapat beberapa jenis zat-zat pengelantangan lainnya. Zat-zat tersebut dapat bersifat oksidator atau reduktor. Zat-zat tersebut antara lain:

Zat pengelantang yang bersifat oksidator dibagi menjadi 2 golongan :

- Mengandung khlor : natrium hipokhlorit( NaOCl), natrium khlorit(NaOClO2) dan kaporit(CaClO2).

- Tanpa khlor : hidrogen peroksida(H2O2), natrium peroksida(Na2O2), natrium borak(NaBO3), kalium permanganat(KMnO2), dan kalium promat(K2Cr2O7).

Zat pengelantang yang bersifat reduktor yaitu :

- Sulfur dioksida(SO2)- Natrium sulfit(Na2SO3)- Natrium bisulfit(NaHSO3)- Natrium hidrosulfit(Na2S2O4)

Pigmen Alam

Pigmen alam adalah suatu senyawa organik yang mempunyai ikatan rangkap dan dapat dioksidasi menjadi senyawa-senyawa kecil yang lebih sederhana. Senyawa-senyawa yang memiliki ikatan rangkap tersebut akan putus ikatannya sehingga menjadi ikatan tunggal. Ikatan tunggal inilah merupakan senyawa yang tidak memiliki warna.

Perhidrol

Terdapat beberapa macam zat pengelantang jenis peroksida yaitu Hidrogen Peroksida(H2O2), Natrium Peroksida(Na2O2), dan Barium Peroksida(BaO2). Namun, yang paling sering digunakan adalah jenis Hidrogen Peroksida dengan nama dagang perhidrol.

Perhidrol biasa memiliki kepekatanyang berkisar antara 35-50%(130-200 ml) dan distabilkan dengan asam.

Sifat hidrogen peroksida mudah larut dalam air. Jika dipanaskan mudah terurai dengan melepaskan zat oksigen.

Hidrogen Peroksida

Hidrogen peroksida (H2O2) adalah cairan bening , agak lebih kental daripada air, yang merupakan oksidator kuat.

Senyawa ini ditemukan oleh Louis Jacques Thenard pada tahun 1818. Sebagai bahan kimia anorganik dalam bidang industri, teknologi yang digunakan untuk Hidrogen Peroksida adalah auto oksidasi Anthraquinone. Dengan ciri khasnya yang berbau khas keasaman dan mudah larut dalam air, dalam kondisi normal (ambient) kondisinya sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun. Salah satu keunggulan Hidrogen Peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.

Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri hidrogen peroksida adalah auto oksidasi Anthraquinone.

Salah satu keunggulan hidrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan. Ia tidak meninggalkan residu, hanya air dan oksigen. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai contoh dalam industri pulp dan kertas, penggunaan hidrogen peroksida biasanya di kombinasikan dengan NaOH atau soda api. Semakin basa, maka laju dekomposisi hidrogen peroksida pun semakin tinggi.

Pembuatan Hidrogen Peroksida

Sebelumnya, hidrogen peroksida yang digunakan untuk proses industri adalah dibuat dengan proses hidrolisis dari senyawa ammonium peroksidisulfat, yang mana senyawa ini diperoleh dari elektrolisis larutan ammonium bisulfate (NH4HSO4) dalam asam sulfur. Proses tersebut berlangsung dengan reaksi:

(NH4)2S2O8 + 2 H2O → H2O2 + 2 (NH4)HSO4

Saat ini, hidrogen peroksida dibuat dan dimanufakturisasi secara ekslusif dengan proses anthraquinone. Proses tersebut diformulasikan pada tahun 1936 dan dipatenkan pada tahun 1939. Proses anthraquinone dimulai dengan reduksi senyawa anthraquinone (seperti 2-ethylanthraquinone atau 2-amyl derivative) untuk menghubungkan dengan senyawa anthrahydroquinone, biasanya dengan disebut dengan proses hyrogenation dengan katalis palladium. Anthrahydroquinone kemudian mengalami autoxidation untuk meregenerasi anthraquinone baru, dan hidrogen peroksida dihasilkan produknya.

Pada proses komersial, kebanyakan diperoleh dengan menggelembungkan udara bertekanan melewati larutan derivatized anthracene, yang mana atom oksigen datang ketika bereaksi dengan udara menghasilkan atom hidrogen labil. Kemudian hidrogen peroksida dihasilkan dan meregenerasi anthraquinone. Hidrogen peroksida kemudian diekstraksi, dan derivative anthraquinone direduksi kembali kepada senyawa dihydroxy (anthracene) menggunakan gas hidrogen dengan bantuan katalis metal.

Secara sederhana dapat dijelaskan oleh rumus :

H2 + O2 → H2O2

Hidrogen peroksida merupakan senyawa thermodinamis tak stabil dan jika diuraikan akan terurai membentuk air dan oksigen dengan Δ H o −98.2 kJ/mol dan ΔS of 70.5 J/(mol·K):

2 H2O2 → 2 H2O + O2

Peran Hidrogen Peroksida Dalam Proses Pengelantangan

Hidrogen Peroksida merupakan zat yang mudah larut dalam air. Ketika dilarutkan, Hidrogen Peroksida akan terurai menjadi gugus air(H2O) dan oksigen(O2). Atom-atom oksigen inilah yang akan mengoksidasi ikatan-ikatan rangkap pada pigmen alam sehingga rantainya terputus menjadi ikatan yang berikatan secara tunggal. Ikatan–ikatan tunggal ini adalah ikatan yang sudah tidak memiliki warna atau pigmen lagi. Selanjutnya, kotoran-kotoran yang terpisah dari bahan kain grey akan diemulsikan oleh tepol atau zat pembasah menjadi endapan dan gumpalan. Endapan dan gumpalan inilah yang menyebabkan larutan menjadi keruh.

Maka, dalam proses pengelantangan pada kain grey, Hidrogen Peroksida berperan dalam menghasilkan dan melepaskan atom-atom oksigen.

Selanjutnya, H2O2 banyak digunakan dalam dunia industri karena :

1. Daya oksidasi yang dapat diatur sehingga relatif aman pada serat-serat jenis selulosa2. Tidak perlu menggunakan proses anti khlor3. Derajat keputihan yang stabil4. Stabilitas penyimpanan yang tinggi5. Mudah pemakaian pada suhu dingin maupun panas6. Tidak aktif pada suasana asam

Selanjutnya, Hidrogen Peroksida yang digunakan dalam dunia industri tekstil dapat simanfaatkan antara lain sebagia berikut :

Hidrogen Peroksida adalah bahan pemutih yang paling tepat dan efisien untuk tekstil jenis Cotton maupun bahan tekstil jenis campuran.

Hidrogen Peroksida dipergunakan sebagai desinfektan dalam proses pembasmian kuman. Hal tersebut dilakukan agar tidak tumbuhnya jamur-jamur atau pun bermacam jenis bakteri yang dapat menyebabkan kain menjadi lapuk, rusak, dan rapuh.

Hidrogen Peroksida dipergunakan sebagai bahan campuran berbagai jenis bahan campuran peroksida seperti : natrium perborate, natrium carbonate peroxihydrate (bahan pembuat detergen), methyl ethyl ketone peroxide, buthyl hydroperoxide, benzoil peroxide, dan lain lain.

Bab III

Kesimpulan

Pada dasarnya serat-serat yang berasal dari alam memiliki pigmen-pigmen alam Pigmen alam akan menyebabkan warna kain grey menjadi tidak putih bersih Dilakukanlah proses penghilangan pigmen alam dengan cara bleaching atau

pengelantangan Terdapat beberapa jenis zat pengelantang yaitu : oksidator dan reduktor Zat pengelantang yang paling efisien yaitu Hidrogen Peroksida(H2O2) dengan nama

dagang Perhidrol Hidrogen Peroksida mudah terlarut dalam air dan melepaskan atom-atom oksigen Atom-atom oksigen inilah yang berperan dalam memutus ikatan rangkap pada senyawa

pigmen yang berwarna menjadi senyawa tunggal yang tak berwarna

Bab IV

Daftar Pustaka

J. Drabowicz; et al. (1994). G. Capozzi; et al., eds. The Syntheses of Sulphones, Sulphoxides and Cyclic Sulphides. Chichester UK: John Wiley & Sons. pp. 112–6. ISBN 0-471-93970-6.

N.N. Greenwood, A. Earnshaw (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford UK: Butterworth-Heinemann. A great description of properties & chemistry of H2O2.

J. March (1992). Advanced Organic Chemistry (4th ed.). New York: Wiley. p. 723. W.T. Hess (1995). "Hydrogen Peroxide". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical

Technology 13 (4th ed.). New York: Wiley. pp. 961–995 Soeparman, “Teknologi Kimia Tekstil” terbitan kesatu, 1972 S. Hendroyantopo dkk, Teknologi Penyempurnaan Tekstil, STTT 1998 Sunarto, Teknik Pencelupan dan Pencapan jilid 1, Bse Dit SMK Dikna,2008 Teknologi Pengelantangan, Pencelupan, dan Pencapan ITT, Bandung.