MAKALAH KARAKTERISTIK SIFAT FISIK DAN KIMIA LATEKS

HULU

Oleh:

Sigit Saputra 12171010

Iva Evanda Erna 12171010

Yasinta Suci 121710101122

Ahmad Jumadil Kubro 12171010

Diah Rahma Wilujeng 12171010

Kelompok 7

THP – C

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2013

LATEKS.

Lateks adalah getah kental, seringkali mirip susu yang dihasilkan banyak

tumbuhan dan membeku ketika terkena udara bebas. Selain tumbuhan, beberapa hifa

jamur juga diketahui menghasilkan cairan kental mirip lateks. Pada tumbuhan, lateks

diproduksi oleh sel-sel yang membentuk suatu pembuluh tersendiri, disebut

pembuluh lateks. Sel-sel ini berada di sekitar pembuluh tapis (floem) dan memiliki

inti banyak dan memproduksi butiran-butiran kecil lateks di bagian sitosolnya.

Apabila jaringan pembuluh sel ini terbuka, misalnya karena keratan, akan

terjadi proses pelepasan butiran-butiran ini ke pembuluh dan keluar sebagai getah

kental. Lateks terdiri atas partikel karet dan bahan bukan karet (non-rubber) yang

terdispersi di dalam air. Lateks juga merupakan suatu larutan koloid dengan partikel

karet dan bukan karet yang tersuspensi di dalam suatu media yang mengandung

berbagai macam zat.

Lateks merupakan emulsi kompleks yang mengandung protein, alkaloid, pati,

gula, (poli) terpena, minyak, tanin, resin, dan gom. Pada banyak tumbuhan lateks

biasanya berwarna putih, namun ada juga yang berwarna kuning, jingga, atau merah.

Susunan bahan lateks dapat dibagi menjadi dua komponen. Komponen pertama

adalah bagian yang mendispersikan atau memancarkan bahan-bahan yang terkandung

secara merata yang disebut serum. Bahan-bahan bukan karet yang terlarut dalam air,

seperti protein, garam-garam mineral, enzim dan lainnya termasuk ke dalam serum.

Komponen kedua adalah bagian yang didispersikan, terdiri dari butir-butir karet yang

dikelilingi lapisan tipis protein. Bahan bukan karet yang jumlahnya relatif kecil

ternyata mempunyai peran penting dalam mengendalikan kestabilan sifat lateks dan

karetnya.

Lateks merupakan suspensi koloidal dari air dan bahan-bahan kimia yang

terkandung di dalamnya. Bagian-bagian yang terkandung tersebut tidak larut

sempurna, melainkan terpencar secara homogen atau merata di dalam air. Partikel

karet di dalam lateks terletak tidak saling berdekatan, melainkan saling menjauh

karena masing-masing partikel memiliki muatan listrik. Gaya tolak menolak muatan

listrik ini menimbulkan gerak brown. Di dalam lateks, isoprene diselimuti oleh

lapisan protein sehingga partikel karet bermuatan listrik.

Lateks adalah suatu koloid dari partikel karet dalam air. Lateks Hevea

brasiliensis merupakan sitoplasma dari sel-sel pembuluh lateks yang mengandung

partikel karet dan non karet yang tersuspensi dalam medium cair yang mengandung

banyak bahan-bahan terlarut yang disebut serum.  Serum lateks mengandung bahan-

bahan terlarut ion-ion anorganik dan ion-ion logam yang masuk ke dalam lateks saat

lateks disadap. on kalium terdapat dalam jumlah paling besar. Kandungan ion

magnesium yang terdapat dalam lateks amoniakal cukup rendah, hal ini dikarenakan

sebagian besar ion magnesium membentuk endapan magnesium amonium posfat

dengan amonium. Kandungan ion besi dalam lateks komersial sangat bervariasi

karena adanya kontaminasi dari kontainer yang dipakai. 

Komposisi lengkap dari ion-ion logam yang terdapat dalam serum lateks

adalah sebagai berikut:

Na

K

Rb

Mg

0,96%

96,0%

0,72%

0,36%

Ca

Mn

Fe

Cu

0,43%

0,02%

1,7%

0,07%

(Persen komposisi berdasarkan perkiraan total ion logam).

Sedangkan komposisi lengkap ion-ion anorganik yang terdapat dalam serum lateks

adalah sebagai berikut:

KCl

K3PO4

Ca3(PO4)2

FePO4

Mg3PO4

4,6%

55,0%

6,8%

2,9%

10,2%

Na3PO4

XPO4

CaSO4

Al2(SiO3)3

10,2%

4,2%

2,9%

2,9%

(Persen komposisi menyatakan keberadaannya dalam abu).

Komposisi kimia lateks sangat kompleks (Archer, et.al., 1963).  Secara umum

komponen kimiawi lateks adalah sebagai berikut:

Karet (30-35%)

Resi (0,5-1,5%)

Protein (1,5-2,0%)

Abu (0,3-0,7%)

Gula (0,3-0,7%)

Air (55-60%)

Apabila lateks disentrifugasi pada kecepatan 54.000 g (gravitasi) selama 60 menit,

maka lateks akan terpisah menjadi empat fraksi utama sebagai berikut:

1. Fraksi karet (37%)

Fraksi ini berwarna putih, terdiri dari partikel karet, protein, lipid, dan ion-ion

logam.

2. Fraksi Frey Wyessling (3%)

Fraksi ini berwarna kuning jingga, terdiri dari karotenoid dan lipid.

3. Fraksi serum (50%)

Fraksi ini berupa larutan jernih yang terdiri dari air, karbohidrat dan inositol,

protein dan senyawa turunan, senyawa nitrogen, asam nukleat dan nukleosida,

ion anorganik, serta ion-ion logam.

4. Fraksi dasar (10%)

Fraksi ini berwarna kuning pucat, terdiri dari protein dan senyawa nitrogen,

karet dan karotenoid, lipid dan ion logam atau yang lebih dikenal sebagai

lutoid (vakuolisosom), yang dapat menghentikan aliran lateks karena

tersumbatnya pembuluh lateks (Tangpakdee, 1998).

Kadar karet di dalam lateks bervariasi menurut jenis klon, intensitas sadap,

iklim, dan pemupukan.  Umumnya kadar karet kering di dalam lateks berkisar antara

25-40% dari total berat lateks, dan kadar non karet antara 3-5% dari total berat

lateks.  Walaupun jumlahnya sedikit, namun partikel non karet ini cukup berpengaruh

terhadap sifat-sifat karet dan lateks.  Pengaruh tersebut antara lain terhadap oksidasi

karet, storage hardening, vulkanisasi, dan modulus.  Lateks Hevea segar merupakan

sistem koloid yang sangat kompleks.  Kemantapan dari lateks dipengaruhi oleh tiga

faktor, yaitu gerak Brown, muatan listrik, dan hidrasi (Honggokusumo, 1978).

Partikel non karet yang ada di dalam lateks diantaranya adalah antioksidan

alami berupa protein, asam amino, asam askorbat, fosfoaminolipid, dan betain

tocotrienol.  Lateks mengandung beberapa enzim, antara lain: enzim peroksidase,

oksidase, esterase yang menyerang ester dari asam lemak, katalase, dan tirosinase. 

Sementara itu di dalam lateks juga terkandung 26 jenis bakteri atau mikroorganisme,

antara lain: Bacillus pondora dan Micrococcus epimetheus.  Bacillus pondora dapat

menguraikan lateks dengan memproduksi asam secara simultan.  Micrococcus

epimetheus dapat menghasilkan gas dalam serum lateks yang menyebabkan

pembentukan gelembung pada karet.

 

Gambar 1   Bentuk partikel karet dalam lateks Hevea

Gambar 1 di atas memperlihatkan bentuk partikel karet dalam lateks Hevea. 

Lateks termasuk isoprenoid, sama seperti hormon Giberelin, asam absisat, farnesol

xaktoksin, sterol karotenoid, terpentin dan fitol dari klorofil.  Ribuan isoprenoid telah

ditemukan di dunia tumbuhan.  Karet adalah polimer yang mengandung 3000 sampai

6000 satuan isoprena (Robinson, 1991; Salisbury & Ross, 1992).

Manitto (1960) menjelaskan bahwa lateks terdiri dari emulsi butiran-butiran

kecil “hidrokarbon karet”.  Hidrokarbon tersusun dari makromolekul yang

mempunyai berat molekul rata-rata 200.000 – 400.000.  Unit monomer isoprenanya,

terikat sebagai ikatan kepala ke ekor (head to tail), sesuai dengan Gambar 2 yang

disajikan berikut ini:

 

  Gambar 2   Hidrokarbon karet (Manitto, 1960)

Karet merupakan polimer yang bersifat elastis, sehingga dinamakan pula sebagai

elastomer. Saat ini karet tergolong atas karet sintetik dan karet alam.  Karet alam

(Natural Rubber) diperoleh dengan cara menyadap lateks yakni getah pohon karet

(Hevea brasiliensis). Karet alam merupakan suatu senyawa polimer hidrokarbon yang

panjang.  Partikel karet berbentuk bulat berukuran antara 5 nm – 3 mm.  Unit dasar

dari karet alam adalah senyawa yang mengandung 5 atom karbon dan 8 atom

hidrogen yang membentuk suatu senyawa isoprena (C5H8).  Karet alam terdiri dari

1000-5000 unit isoprena yang berikatan secara kepala ke ekor (head to tail) dengan

susunan geometri 98% cis-1,4-poliisoprena dan 2% trans-1,4-poliisoprena (Archer

et.al., 1963). 

Rumus molekul karet cis-1,4 poliisoprena dengan unit pembentuknya isoprena dapat

dilihat pada Gambar 3 di bawah ini. 

 

Gambar 3   Monomer cis-poliisoprena pembentuk molekul karet alam.

Rantai poliisoprena tergulung secara acak dan dirangkaikan menjadi satu oleh

gaya antar molekul van der walls.  Dengan gaya antar molekul yang sangat lemah

mengakibatkan suatu gaya pengubah bentuk dari luar tidak saja meregangkan polimer

yang tergulung tetapi juga membuat terbentuknya aliran plastis.  Bila gaya pengubah

dihilangkan, rantai polimer tidak secara sempurna kembali ke keadaan asal.

Kekuatan atau keliatan karet makin besar dengan semakin panjangnya rantai

molekul poliisoprena.  Rantai molekul karet ini dapat putus menjadi rantai molekul

yang lebih pendek akibat reaksi oksidasi, sehingga kekuatannya berkurang.Karet

alam tidak murni poliisoprena, tapi mengandung sekitar 95% poliisoprena dan 5%

bagian non karet seperti lemak, glikolipid, fosfolipid, protein, senyawa-senyawa

anorganik, dan lain-lain.  Komposisi secara lengkapnya dapat dilihat pada tabel di

bawah ini:

Komposisi kimia karet alam menurut Tanaka (1998)

Bahan Kadar (%)

Hidrokarbon karet

Fosfolipid, lemak

Glikolipid

93,7

2,4

1,0

Protein

Karbohidrat

Bahan-bahan organik

Lain-lain

2,2

0,4

0,2

0,1

Bahan-bahan selain karet yang terdapat di dalam lateks, seperti lipid dapat

berperan sebagai antioksidan. Sedangkan protein, selain berfungsi sebagai penstabil

sistem koloid lateks juga berperan sebagai bahan yang mempercepat  proses

vulkanisasi pada pembuatan barang jadi karet.  Protein dan lipid yang ada di dalam

lateks dapat membentuk senyawa fosfolipoprotein, berupa membran bermuatan

negatif yang melapisi partikel karet.  Membran sejenis ini menyebabkan partikel-

partikel karet terdispersi secara stabil di dalam serum lateks.  Lapisan dalam adalah

lapisan hidrofobik dan lapisan luar adalah lapisan hidrofilik.  Lapisan hidrofilik

mengandung protein dan sabun (Tanaka, 1998).  Bahan-bahan tersebut cenderung

rusak dan terbuang pada penggumpalan yang berlangsung secara alami. 

Untuk memperoleh karet, partikel-partikel karet yang terdapat di dalam lateks

dipisahkan dari cairannya dengan cara penggumpalan baik secara sengaja maupun

alami.  Pada prinsipnya, penggumpalan terjadi akibat terganggunya faktor penunjang

kestabilan sistem koloid lateks, misalnya penurunan pH.  Penggumpalan sengaja yang

lazim dilakukan saat ini adalah dengan penambahan asam, seperti asam format dan

asetat untuk menurunkan pH lateks.  Sedangkan lateks dapat menggumpal secara

alami akibat terbentuknya senyawa-senyawa asam hasil perombakan karbohidrat dan

lipid yang terdapat di dalam lateks oleh mikroorganisme (Archer, et al.,1963).

Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet menyebabkan karet dapat digunakan

untuk berbagai keperluan yang umum.  Karet alam pada suhu kamar tidak berbentuk

kristal padat, tetapi juga tidak dalam bentuk cairan.  Semua karet dapat menyerap

minyak baik dalam jumlah besar maupun dalam jumlah kecil.  Penyerapan cairan

menyebabkan volume karet meningkat.  Ikatan kuat seperti ikatan silang antara

rantai-rantai karet mencegah molekul-molekul karet mengelilingi molekul-molekul

cairan dan membatasi perubahan bentuk (Stern, 1982).

Sifat fisika dan kimia karet alam :

Karet alam dikenal sebagai elastomer yang memiliki sifat lunak tetapi cukup

kenyal sehingga akan kembali ke bentuknya semula setelah diubah-ubah bentuk. 

Perlakuan secara kimia terhadap karet alam menggambarkan jenis proses yang

digunakan untuk memperbaiki sifat polimer.

Karet alam termasuk ke dalam kelompok elastomer yang berpotensi besar

dalam dunia perindustrian.  Struktur molekulnya berupa jaringan (network) dengan

berat molekul tinggi dan dengan tingkat kristalisasi yang relatif tinggi, sehingga

mampu menyalurkan gaya-gaya bahkan melawannya jika dikenai beban statis

maupun dinamis.  Hal ini menyebabkan karet alam memiliki kuat tarik (tensile

strength), daya pantul tinggi (rebound resilience), kelenturan (flexing), daya

cengkeram yang baik, kalor timbul yang rendah (heat build up), elastisitas tinggi,

daya lekat, daya redam, dan kestabilan suhu yang relatif baik (bursting). Sifat-sifat

unggul ini menyebabkan karet alam banyak digunakan untuk barang-barang industri

terutama ban.

Akan tetapi, karet alam juga memiliki kelemahan. Karet alam merupakan

hidrokarbon tidak polar dengan kandungan ikatan tidak jenuh yang tinggi di dalam

molekulnya.  Struktur karet alam tersebut menyebabkan keelektronegatifannya

rendah, sehingga polaritasnya juga rendah.  Kondisi demikian mengakibatkan karet

mudah teroksidasi, tidak tahan panas, ozon, degradasi pada suhu tinggi, dan pemuaian

di dalam oli atau pelarut organik.  Berbagai kelemahan tersebut telah membatasi

bidang penggunaan karet alam, terutama untuk pembuatan barang jadi karet teknik

yang harus tahan lingkungan ekstrim.  Hal ini menyebabkan penggunaan karet alam

banyak digantikan oleh karet sintetik.