BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Sekam memiliki kerapatan jenis (bulk densil)1125 kg/m3, dengan nilai

kalori 1 kg sekam sebesar 3300 k. kalori, serta memiliki bulk density 0,100

g/ml, nilai kalori antara 3300-3600 kkalori/kg sekam dengan konduktivitas

panas 0,271 BTU (Houston, 1972). Sekam dikategorikan sebagai biomassa

yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri,

pakan ternak dan energi atau bahan bakar ataupun sebagai adsorpsi pada

logam-logam berat. Sekam tersusun dari jaringan serat-serat selulosa yang

mengandung banyak silica dalam bentuk serabut-serabut yang sangat keras.

Pada keadaan normal, sekam berperan penting melindungi biji beras dari

kerusakan yang disebabkan oleh serangan jamur, dapat mencegah reaksi

ketengikan karena dapat melindungi lapisan tipis yang kaya minyak terhadap

kerusakan mekanis selama pemanenan, penggilingan dan pengangkutan

( Haryadi. 2006 ).

1.1 Komposisi Kandungan Kimia Sekam Padi

Sumber: Ismunadji, 1988 dalam Sihombing

1

Komponen % Berat

Kadar air 32,40 – 11,35

Protein kasar 1,70 – 7,26

Lemak 0,38 – 2,98

Ekstrak nitrogen bebas 24,70 – 38,79

Serat 31,37 – 49,92

Abu 13,16 – 29,04

Pentosa 16,94 – 21,95

Sellulosa 34,34 – 43,80

Lignin 21,40 – 46,97

Penggunaan surfaktan (Surface Active Agent) dalam industri sangat

besar karena kemampuannya dapat menurunkan tegangan permukaan dan

antarmuka, sebagai penstabil sistem emulsi dan sebagai agen pendispersi yang

baik. Aplikasinya, yaitu digunakan sebagai bahan tambahan yang penting

untuk beberapa industri seperti industri sabun dan deterjen, industri bahan

pembersih, industri produk perawatan diri, industri tekstil, industri karet dan

plastik, industri kosmetik, industri pangan dan bahan kostruksi.

Perkembangan surfaktan tidak hanya dalam pencarian jenis surfaktan

yang baru untuk suatu applikasi tertentu dalam suatu industri, tetapi juga

melakukan pencarian bahan baku yang potensial untuk pembuatan surfaktan

adalah bahan yang banyak mengandung lignin seperti tandan kosong kelapa

sawit dan lindi hitam industri pulp. Bahan-bahan tersebut mempunyai potensi

untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan surfaktan lignosulfonat.

Surfaktan lignosulfonat adalah surfaktan yang berbasis lignin dalam

pembuatannya.

Lignosulfonat merupakan surfaktan yang larut air yang banyak

digunakan sebagai dispersant yang berfungsi sebagai retarder. Penggunaan

lignosulfonat sangat beragam, mulai dari sebagai penstabil dalam industri

pengeboran minyak, pelarut dalam industri tekstil, emulsifier dalam pembuatan

pelumas, bahan perekat pada papan gipsum, hingga bahan aditif untuk media

kultur. Sifat larut air yang dimiliki lignosulfonat membuatnya banyak

digunakan juga sebagai bahan untuk membantu proses pengadukan dalam

cement mill, dan membuat konstruksi bangunan menjadi lebih kokoh karena

lignosulfonat juga merupakan binding agent yang sangat baik.

1.2. Rumusan Masalah

A. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka permasalahan yang muncul

sebagai berikut :

1. Bagaimana cara pengolahan limbah sekam padi sehingga dapat menjadi

Natrium Lignosulfonat?

2

2. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi pembuatan Natrium Lignosulfonat dari

Sekam Padi?

3. Bagaimana karakteristik Natrium Lignosulfonat yang dihasilkan?

B. Perumusan Masalah

Dari uraian permasalahan diatas maka di dapatkan perumusan masalah berupa.

1. sejauh mana pengaruh waktu terhadap proses pembuatan Natrium

Lignosulfonat?

2. pengaruh jumlah konsentrasi NaOH pada saat proses Pengendapan Lignin

pada pembuatan Natrium Lignosulfonat?

1.3. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari tahapan-tahapan proses

pembuatan Natrium Lignosulfonat, mengetahui pengaruh waktu optimum dan

konsentrasi NaOH terhadap pengendapan lignin untuk pembuatan Natrium

Lignosulfonat untuk mendapatkan rendemen Natrium Lignosulfonat yang maksimum.

1.4. Luaran Penelitian

Natrium Lignosulfonat bisa dibuat dengan mereaksikan bahan yang

mengandung lignin dengan NaHSO3. NaHSO3 berfungsi untuk mengikat lignin dari

bahan baku. Menurut Ismunadji dari hasil penelitiannya sekam padi mengandung

21,40 – 46,97% Lignin. Natrium Lignosulfonat yang di hasilkan dari sekam padi ini

selanjutnya di analisa untuk mengetahui karakteristiknya.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari kegiatan penelitian ini adalah :

1. Memanfaatkan limbah sekam padi sebagai bahan baku pembuatan Natrium

Lignosulfonat

2. Pengembangan teknologi pembuatan Natrium Lignosulfonat

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. BAHAN BAKU

2. 1.1. Sekam Padi

Sekam padi merupakan bagian pelindung terluar dari padi (Oryza sativa). Dari

proses penggilingan dihasilkan sekam sebanyak 20-30%, dedak 8- 12% dan beras

giling 52% bobot awal gabah (Hsu dan Luh, 1980). Pada proses penggilingan padi,

sekam akan terpisah dari butiran beras dan menjadi bahan sisa atau limbah

penggilingan. Karena bersifat abrasif, nilai nutrisi rendah, bulk density rendah, serta

kandungan abu yang tinggi membuat penggunaan sekam padi terbatas. Diperlukan

tempat penyimpanan sekam padi yang luas sehingga biasanya sekam padi dibakar

untuk mengurangi volumenya. Jika hasil pembakaran sekam padi ini tidak digunakan,

akan menimbukan masalah lingkungan (Hsu dan Luh, 1980). Salah satu proses

alternatif untuk meningkatkan manfaat sekam padi adalah dengan pirolisis. Pirolisis

merupakan proses dekomposisi suatu zat/ material yang dilakuan pada suhu relatif

tinggi. Hasil pirolisis sekam padi berupa char mengandung karbon dan silika dengan

komposisi tergantung pada kondisi pirolisis (Danarto, et al., 2010). Sekam padi

mempunyai bulk density 96 sampai 160 kg/m3. Penggilingan sekam padi dapat

meningkatkan bulk density dari 192 menjadi 384 kg/m3 Dengan pembakaran pada

kondisi tertentu dapat menghasilkan abu sekam padi yang lebih mudah dihaluskan

(Hsu dan Luh, 1980).

Sifat Fisika

Bulk Densil = 1125 kg/m3,

Nilai kalori 1 kg sekam = 3300 k. kalori

Konduktivitas panas = 0,271 BTU

2.1.2. Etanol

Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja,

adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan

4

merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman

beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat rekreasi yang paling

tua.

Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C2H5OH

dan rumus empiris C2H6O. Ia merupakan isomerkonstitusional dari dimetil eter. Etanol

sering disingkat menjadi EtOH, dengan "Et" merupakan singkatan dari gugus etil

(C2H5). Fermentasi gula menjadi etanol merupakan salah satu reaksi organik paling

awal yang pernah dilakukan manusia. Efek dari konsumsi etanol yang memabukkan

juga telah diketahui sejak dulu. Pada zaman modern, etanol yang ditujukan untuk

kegunaan industri dihasilkan dari produk sampingan pengilangan minyak bumi.

Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan

untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa,

pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting

sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya

etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.

Sifat Fisika

Rumus Molekul = C2H5OH

Massa Molar = 46,07 g/mol

Wujud = Cairan Tidak Berwarna

Densitas = 0,789 g/cm3

Titik lebur = -114,3

Titik didih = 78,4

Viskositas = 1,200 cP (20 °C)

Sifat Kimia

Reaksi asam-basa

Gugus hidroksil etanol membuat molekul ini sedikit basa. Ia hampir netral dalam

air, dengan pH 100% etanol adalah 7,33, berbanding dengan pH air murni yang

5

sebesar 7,00. Etanol dapat diubah menjadi konjugat basanya,

ion etoksida (CH3CH2O−), dengan mereaksikannya dengan logam

alkali seperti natrium:

2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2

ataupun dengan basa kuat seperti natrium hidrida:

CH3CH2OH + NaH → CH3CH2ONa + H2.

Reaksi seperti ini tidak dapat dilakukan dalam larutan akuatik, karena air lebih asam

daripada etanol, sehingga pembentukan hidroksida lebih difavoritkan daripada

pembentuk etoksida.

Halogenasi

Etanol bereaksi dengan hidrogen halida dan menghasilkan etil

halida seperti etil klorida dan etil bromida:

CH3CH2OH + HCl → CH3CH2Cl + H2O

Reaksi dengan HCl memerlukan katalis seperti seng klorida Hidrogen klorida

dengan keberadaan seng klorida dikenal sebagai reagen Lucas.

CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O

Reaksi dengan HBr memerlukan proses refluks dengan katalis asam sulfat. Etil halida

juga dapat dihasilkan dengan mereaksikan alkohol dengan agen halogenasi yang

khusus, seperti tionil klorida untuk pembuatan etil klorida, ataupun fosforus

tribromida untuk pembuatan etil bromida.

CH3CH2OH + SOCl2 → CH3CH2Cl + SO2 + HCl

Pembentukan ester

Kondisi di bawah katalis asam, etanol bereaksi dengan asam karboksilat dan

menghasilkan senyawa etil eter dan air:

RCOOH + HOCH2CH3 → RCOOCH2CH3 + H2O.

Agar reaksi ini menghasilkan rendemen yang cukup tinggi, air perlu dipisahkan dari

campuran reaksi seketika ia terbentuk.

6

Etanol juga dapat membentuk senyawa ester dengan asam anorganik. Dietil

sulfat dan trietil fosfat dihasilkan dengan mereaksikan etanol dengan asam

sulfat dan asam fosfat. Senyawa yang dihasilkan oleh reaksi ini sangat berguna

sebagai agen etilasi dalam sintesis organik.

Dehidrasi

Asam kuat yang sangat higroskopis seperti asam sulfat akan menyebabkan

dehidrasi etanol dan menghasilkan etilena maupun dietil eter:

2 CH3CH2OH → CH3CH2OCH2CH3 + H2O  (pada 120'C)

CH3CH2OH → H2C=CH2 + H2O  (pada 180'C)

Oksidasi

Etanol dapat dioksidasi menjadi asetaldehida, yang kemudian dapat dioksidasi lebih

lanjut menjadi asam asetat. Dalam tubuh manusia, reaksi oksidasi ini dikatalisis

oleh enzimtubuh. Pada laboratorium, larutan akuatik oksidator seperti asam

kromat ataupun kalium permanganat digunakan untuk mengoksidasi etanol menjadi

asam asetat. Proses ini akan sangat sulit menghasilkan asetaldehida oleh karena

terjadinya overoksidasi. Etanol dapat dioksidasi menjadi asetaldehida tanpa oksidasi

lebih lanjut menjadi asam asetat menggunakan piridinium kloro kromat (Pyridinium

chloro chromate, PCC).

C2H5OH + 2[O] → CH3COOH + H2O

Produk oksidasi etanol, asam asetat, digunakan sebagai nutrien oleh tubuh manusia

sebagai asetil-koA.

Pembakaran

Pembakaran etanol akan menghasilkan karbon dioksida dan air:

C2H5OH(g) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l) (ΔHr = −1409 kJ/mol)

7

2.1.3. Benzena

Benzena, juga dikenal dengan rumus kimia C6H6, PhH, dan benzol,

adalah senyawa kimia organik yang merupakan cairan takberwarna dan mudah

terbakar serta mempunyai bau yang manis. Benzena terdiri dari 6 atom karbon yang

membentuk cincin, dengan 1 atom hidrogen berikatan pada setiap 1 atom karbon.

Benzena merupakan salah satu jenis hidrokarbon aromatik siklik dengan ikatan

pi yang tetap. Benzena adalah salah satu komponen dalam minyak bumi, dan

merupakan salah satu bahanpetrokimia yang paling dasar serta pelarut yang penting

dalam dunia industri. Karena memiliki bilangan oktan yang tinggi, maka benzena juga

salah satu campuran penting pada bensin. Benzena juga bahan dasar dalam

produksi obat-obatan, plastik, bensin,karet buatan, dan pewarna. Selain itu, benzena

adalah kandungan alami dalam minyak bumi, namun biasanya diperoleh dari senyawa

lainnya yang terdapat dalam minyak bumi. Karena bersifat karsinogenik, maka

pemakaiannya selain bidang non-industri menjadi sangat terbatas.

Sifat Fisika

a. Benzena merupakan senyawa yang tidak berwarna.

b. Benzena berwujud cair pada suhu ruang (270C).

c. Titik didih benzena : 80,10C, Titik leleh benzena : -5,50C

d. Benzena tidak dapat larut air tetapi larut dalam pelarut nonpolar

e. Benzena merupakan cairan yang mudah terbakar

Sifat Kimia

a. Benzena merupakan cairan yang mudah terbakar

b. Benzena lebih mudah mengalami reaksi substitusi daripadaadisi

c. Halogenasi

8

Benzena dapat bereaksi dengan halogen dengan katalis besi(III) klorida membentuk

halida benzena dan hydrogen klorida.

Contoh :

d. Sulfonasi

Benzena bereaksi dengan asam sulfat membentuk asam benzenasulfonat, dan air.

Contoh :

e. Nitrasi

Benzena bereaksi dengan asam nitrat menghasilkan nitrobenzena dan air.

Contoh :

9

f. Alkilasi

Benzena bereaksi dengan alkil halida menmbentuk alkil benzena dan hidrogen klorida.

Contoh:

2.1.4. NaOH

Natrium hidroksida (Na OH ), juga dikenal sebagai soda kaustik, soda api, atau sodium

hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk

dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk

larutanalkalin yang kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di berbagai

macam bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses

produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium

hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.

Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk

pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50% yang biasa disebut larutan

Sorensen. Ia bersifat lembap cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari

udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan,

karena pada proses pelarutannya dalam air bereaksi secara eksotermis. Ia juga larut

dalam etanol dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih

kecil daripada kelarutanKOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar

lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan

kertas.

Sifat fisika

- Berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun

larutan jenuh 50%.

- Bersifat lembab cair

10

- Sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.

- Titik leleh 318 °C

- Titik didih 1390 °C.

- NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air

-  Densitas NaOH adalah 2,1 gr/ml

-  Senyawa ini sangat mudah terionisasi membentuk ion natrium dan hidroksida

Sifat kimia

Dengan larutan natrium hidroksida, (HCl) asam klorida dinetralkan dimana akan

terbentuk garam dan air 

NaOH + HCl    →    NaCl + H2O

2.1.5. ASAM SULFAT

Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya

besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini sangat asam dan disebut sebagai air

asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan logam-logam yang ada dalam bijih

sulfida, yang akan menghasilkan uap berwarna cerah yang beracun. Asam

sulfat(H2SO4) merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air

pada semua perbandingan. Kegunaan utamanya termasuk pemprosesan bijih mineral,

sintesis kimia, pemprosesan air limbah dan pengilangan minyak. Asam sulfat murni

yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan secara alami di bumi oleh karena

sifatnya yang higroskopis. Walaupun demikian, asam sulfat merupakan komponen

utama hujan asam, yang terjadi karena oksidasi sulfur dioksida di atmosfer dengan

keberadaan air (oksidasi asam sulfit). Sulfur dioksida adalah produk sampingan utama

dari pembakaran bahan bakar seperti batu bara dan minyak yang mengandung sulfur

(belerang).Reaksi hidrasi (pelarutan dalam air) dari asam sulfat adalah reaksi eksoterm

yang kuat.

A. Sifat fisika

Titik leleh                         :  10°C

Titik didih                       :  290°C

Tekanan uap            :  1 (146 °C) mmHg

Berat jenis cairan                    :  1,84 gr/ml

11

Berat jenis uap                        :   3,4 (udara = 1)

B. Sifat kimia

a) Reaksi dengan air

Reaksi hidrasi asam sulfat sangatlah eksotermik. Selalu tambahkan

asam ke dalam air dari pada air ke dalam asam. Air memiliki massa jenis yang

lebih rendah daripada asam sulfat dan cenderung mengapung di atasnya,

sehingga apabila air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, ia akan dapat

mendidih dan bereaksi dengan keras. Reaksi yang terjadi adalah pembentukan

ion hidronium:

H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-

HSO4- + H2O → H3O+ + SO4

2-

Karena hidrasi asam sulfat secara termodinamika difavoritkan, asam

sulfat adalah zat pendehidrasi yang sangat baik dan digunakan untuk

mengeringkan buah-buahan. Afinitas asam sulfat terhadap air cukuplah kuat

sedemikiannya ia akan memisahkan atom hidrogen dan oksigen dari suatu

senyawa. Sebagai contoh, mencampurkan pati (C6H12O6)ndengan asam sulfat

pekat akan menghasilkan karbon dan air yang terserap dalam asam sulfat (yang

akan mengencerkan asam sulfat) :

(C6H12O6)n → 6n C + 6n H2O

Efek ini dapat dilihat ketika asam sulfat pekat diteteskan ke permukaan

kertas. Selulosa bereaksi dengan asam sulfat dan menghasilkan karbon yang

akan terlihat seperti efek pembakaran kertas. Reaksi yang lebih dramatis terjadi

apabila asam sulfat ditambahkan ke dalam satu sendok teh gula. Seketika

ditambahkan, gula tersebut akan menjadi karbon berpori-pori yang

mengembang dan mengeluarkan aroma seperti karamel.

b) Reaksi lainnya

Sebagai asam, asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan basa,

menghasilkan garam sulfat. Sebagai contoh, garam tembaga tembaga(II)

sulfat dibuat dari reaksi antara tembaga(II) oksida dengan asam sulfat:

12

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Asam sulfat juga dapat digunakan untuk mengasamkan garam dan

menghasilkan asam yang lebih lemah. Reaksi antara natrium asetat dengan

asam sulfat akan menghasilkanasam asetat, CH3COOH, dan natrium bisulfat:

H2SO4 + CH3COONa → NaHSO4 + CH3COOH

Hal yang sama juga berlaku apabila mereaksikan asam sulfat

dengan kalium nitrat. Reaksi ini akan menghasilkan asam nitrat dan

endapat kalium bisulfat. Ketika dikombinasikan dengan asam nitrat, asam

sulfat berperilaku sebagai asam sekaligus zat pendehidrasi, membentuk

ion nitronium NO2+, yang penting dalam reaksi nitrasi yang

melibatkansubstitusi aromatik elektrofilik. Reaksi jenis ini sangatlah penting

dalam kimia organik.

Asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan logam via reaksi penggantian

tunggal, menghasilkan gas hidrogen dan logam sulfat. H2SO4 encer

menyerang besi, aluminium, seng,mangan, magnesium dan nikel. Namun

reaksi dengan timah dan tembaga memerlukan asam sulfat yang panas dan

pekat. Timbal dan tungsten tidak bereaksi dengan asam sulfat. Reaksi antara

asam sulfat dengan logam biasanya akan menghasilkan hidrogen seperti yang

ditunjukkan pada persamaan di bawah ini. Namun reaksi dengan timah akan

menghasilkan sulfur dioksida daripada hidrogen.

Fe (s) + H2SO4 (aq) → H2 (g) + FeSO4 (aq)

Sn (s) + 2 H2SO4 (aq) → SnSO4 (aq) + 2 H2O (l) + SO2 (g)

Hal ini dikarenakan asam pekat panas umumnya berperan sebagai

oksidator, manakala asam encer berperan sebagai asam biasa. Sehingga ketika

asam pekat panas bereaksi dengan seng, timah, dan tembaga, ia akan

menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida, manakahal asam encer yang

beraksi dengan logam seperti seng akan menghasilkan garam dan hidrogen.

2.2. PRODUK

2.2.1. LIGNIN

13

Lignin merupakan komponen makromolekul kayu ketiga. Struktur

molekul lignin sangat berbeda bila dbandingkan dengan polisakarida karena

terdiri atas sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit fenilpropan. Selama

perkembangan sel, lignin dimasukkan sebagai komponen terakhir dalam

dinding sel, menembus diantara fibril-fibril sehingga memperkuat dinding sel (

Fengel dan Wegener, 1995)

Polimer lignin tidak dapat dikonfersi ke monomernya tanpa mengalami

perubahan bentuk pada bentuk dasarnya. Lignin yang melindungi selulosa

bersifat tahan terhadap hidrolisa karena adanya ikatan arilalkil dan ikatan eter.

Pada suhu tinggi, lignin dapat mengalami perubahan struktur dengan

membentuk asam format, metana, asam asetat dan vanilin. Pada bagian lainnya

lignin mengalami kondensasi (Judoamidjojo et al.,1998).

Lignin ada di dalam dinding sel maupun di daerah antar sel (lamela

tengah) dan menyebabkan kayu menjadi keras dan kaku sehingga mampu

menahan tekanan mekanis yang besar. Menurut Sjostrom (1995), konsentrasi

lignin tertinggi terdapat dalam dinding sel yaitu pada bagian lamela tengah dan

akan semakin mengecil pada lapisan di dinding sekunder.

Jumlah lignin yang terdapat dalam tumbuhan yang berbeda sangat

bervariasi. Distribusi lignin di dalam sel dan kandungan lignin bagian pohon

yang berbeda tidak sama. Contohnya yaitu kandungan lignin yang tinggi

adalah khas untuk bagian batang yang paling rendah, paling tinggi dan paling

dalam untuk cabang kayu lunak, kulit dan kayu tekan. Umumnya pada

penggunaan kayu, lignin digunakan sebagai bagian integral kayu. Dalam

pembuatan pulp dan pengelantangan, lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk

terdegradasi dan berubah, serta merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta

ton tiap tahun di seluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia

dan energi. p-hidroksisinamil alkohol, p-koumaril alkohol, koniferil alkohol

dan sinapil alkohol merupakan senyawa induk (prekursor) primer dan

merupakan unit pembentuk semua lignin (Fengel dan Weneger,1995).

14

Tabel 2.1. Kandungan lignin dalam berbagai bio massa

Biomassa Lignin % b/b

TKKS (oil palm empty fruit bunches) 15-22

Pelepah sawit (oil palm petiole) 18-20

Batang sawit (oil palm bunk) 22,6

Buah sawit (oil palm hush) 38,9

Jerami padi (paddy slaves) 12-16

Jerami gandum (wheat) 16-21

Bambu (bamboo) 21-31

Kayu karet (rubber) 22

Kayu akasia (acacia) 30

Ket. % b/b dihitung atas dasar berat kering kayu setelah dioven

Sumber : Susanto et al, 1999

Menurut Sjostrom (1995), gugus-gugus fungsi sangat mempengaruhi

reaktivitas lignin. Polimer lignin mengandung gugus-gugus metoksil yang

karakteristik, gugus hidroksi fenol, dan beberapa gugus aldehida ujung dalam

rantai samping.

Faktor yang membatasi permeabilitas dinding sel tanaman dapat

dibedakan menjadi efek kimia dan fisika. Efek kimia yaitu hubungan lignin-

karbohidrat dan asetilasi hemiselulosa. Lignin secara fisik membungkus

mikrofibril selulosa dalam suatu matriks hidrofobik dan terikat secara kovalen

baik pada selulosa maupun hemiselulosa (Sa’id,1994).

Lignin dapat dibagi menjadi beberapa kelas menurut unsur-unsur

strukturnya yaitu (Sjostrom,1995) :

1. Lignin guaiasil : terdapat pada kayu lunak, sebagian besar merupakan

produk polimerisasi dari koniferil alkohol.

15

2. Lignin guaiasil-siringil : khas kayu keras merupakan kopolimer dari

koniferil dan sinapil alkohol.

Secara fisis lignin berwujud amorf (tidak berbentuk), berwarna kuning

cerah dengan bobot jenis berkisar antara 1.3 – 1.4 bergantung pada sumber

ligninnya. Indeks refraksi lignin sebesar 1.6, oleh karena itu dengan sifatnya

yang amorf, lignin sulit dianalisa dengan sinar-X. Lignin juga tidak larut dalam

air, larutan asam dan larutan hidrokarbon. Dikarenakan lignin tidak larut dalam

asam sulfat 72 %, maka saat ini sering digunakan untuk uji kuantitatif lignin.

Lignin tidak dapat mencair, tetapi akan melunak dan kemudian menjadi hangus

bila dipanaskan. Lignin yang diperdagangkan larut dalam alkali encer dan

dalam beberapa senyawa organik (Kirk dan Othmer, 1952 dalam Santoso,

1995).

Salah satu faktor yang mempengaruhi fungsi lignin adalah bobot

molekul. Bobot molekul rata-rata lignin tidak seragam karena beragamnya

proses pembuatan pulp, proses isolasi lignin, degradasi makromolekul selama

isolasi, efek kondensasi terutama pada kondisi asam dan tidak keteratusan sifat

fisis lignin larutan. Lignin umumnya tidak larut dalam pelarut sederhana,

namun lignin alkali dan lignin sulfonat larut dalam air dan alkali encer. Lignin

yang terlarut mempunyai distribusi bobot molekul yang bersifat ganda.

Beberapa dari komponen lignin memiliki bobot molekul yang lebih tinggi.

Lignin yang bobot molekulnya rendah, dalam larutan bobot molekulnya lebih

tinggi. Hal tersebut menunjukkan bahwa lignin mempunyai berat molekul

lebih tinggi ketika terlarut (Salminah, 2001).

Menurut Kirk dan Othmer (1952) dalam Santoso (1995), lignin terdiri

dari 61-65 % karbon, 5-6.1 % hidrogen dengan panas pembakarannya sebesar

11.300 Btu/lb (6.280 kal/gram). Jumlah gugus metoksil dalam lignin

bergantung pada sumber lignin dan proses isolasi yang digunakan.

Karakteristik kimia lignin dapat diperoleh dengan analisis unsur dan

penentuan gugus metoksil. Di samping itu, komponen-komponen non-lignin

diperhitungkan dengan cara penentuan abu polisakarida. Karakteristik analitik

lebih lanjut adalah kandungan gugus fungsional lain (misalnya gugus fenolat

16

dan hidroksil alifatik, gugus karbonil, karboksil) yang menunjukkan

perubahan-perubahan struktur lignin yang disebabkan oleh prosedur isolasi

atau perlakuan kimia (Meier et al., 1981 dalam Fengel dan Wegener, 1995).

Menurut Rutadin (1989), kemampuan lignin untuk meredam kekuatan

mekanis yang dikenakan pada kayu, memungkinkan usaha pemanfaatan lignin

sebagai bahan perekat (adhesive) dan bahan pengikat (binder) pada papan

partikel (particle board) dan kayu lapis (plywood). Ketahanan terhadap

perlakuan biokimia (fisiologis) dan perlakuan kimia didalam batang melalui

mekanisme enzimatik dan reaksi redoks, memungkinkan lignin untuk diolah

lebih lanjut menjadi zat antioksidan. Lignin dapat dimanfaatkan sebagai bahan

bakar jika dibuat dalam jumlah besar dan dalam keadaan benar-benar kering.

Lignin relatif lebih tinggi kandungan atom C dan H-nya, namun kandungan O-

nya lebih rendah dibandingkan selulosa dan hemiselulosa karena nilai panas

pembakarannya lebih besar (Judoamidjojo et al., 1989).

pabrik pengolahan minyak sawit, akan tetapi mendapat masalah dalam

aplikasinya yaitu dapat mengganggu lingkungan dan kesehatan para pekerja.

Tandan kosong dan serat dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp,

namun kualitas kertas yang dihasilkan masih rendah oleh sebab itu diperlukan

penelitian yang lebih mendalam (Naibaho, 1990).

Limbah padat industri kelapa sawit merupakan limbah lignoselulosa

yang sulit dikonversi menjadi bahan yang lebih sederhana, seperti konversi

komponen selulosa menjadi gula sederhana (glukosa). Ikatan lignin pada

selulosa yang sangat erat dan rumit memerlukan perlakuan tersendiri sebelum

proses pengolahan (Said, 1994).

2.2.2. LIGNOSULFONAT

Lignosulfonat merupakan hasil sulfonasi lignin dan garamnya

menghasilkan garam lignosulfonat, magnesium lignosulfonat dan ammonium

lignosulfonat. Tujuan dilakukan sulfonasi adalah untuk mengubah sifat

hidrofilitasnya sehingga lignosulfonat larut dalam air. Senyawa utama

penyusun lignosulfonat adalah senyawa fenolik bebas, karbosiklik dan

polisakarida.

17

Proses sulfonasi konvensional umumnya dilakukan dengan sulfonasi

lignin yaitu mereaksikan lignin (25 % padatan) dengan formaldehid dan

natrium sulfite. Proses sulfonasi ini terbagi menjadi dua reaksi yaitu : metilolat

dimana lignin bereaksi dulu dengan formaldehid membentuk methylolated

lignin pada suhu 70 OC selama 1 jam, dan Sulfonasi dimana methylolated

lignin bereaksi dengan natrium sulfat membentuk natrium lignosulfonat pada

suhu 140 OC selama 2 jam. Keberhasilan proses sulfonasi tergantung pada

kondisi lignin, temperatur dan pH (Fengel & Wegner 1995 ; Gargulak dan

Lebo 2000).

Namun Fengel & Wegner (1995) juga menyatakan pada reaksi

sulfonasi terhadap lignin berlangsung serupa dengan sulfonasi terhadap

1,2,diguaiasilpropana-1,3-diol, seperti yang terlihat pada Gambar 2.2. Langkah

pertama berlangsung melalui pembentukan kuinonmetida dengan pemecahan

gugus ⍺-hidroksil (eliminasi air). Reaksi adisi elektrofilikterhadap

kuinonmetida oleh bisulfit menghasilkan natrium 1,2-diguasilpropana-⍺-

sulfonat (eliminasi air ) dan diikuti adisi elektrofilik yang menghasilkan

natrium 1,2-diguasilpropana-⍺, γ -diasulfat.

18

Gambar 2.2. Reaksi Sulfonasi terhadap 1,2-diguasilpropana-1,3-diol

Produk lignosulfonat dijual dalam bentuk bubuk dan cair. Produk-

produk lignosulfonat dapat berupa amonium lignosulfonat, kalsium

lignosulfonat dan zinc lignosulfonat. Pada Tabel 2.4 disajikan karakteristik

lignosulfonat komersial.

19

Tabel 2.4 Karakteristik Lignosulfonat Komersial

Karakteristik

Jenis lignosulfonat

Ammonium

lignosulfonat

Calsium

lignosulfonat

Sodium

lignosulfonat

Zinc

lignosulfonat

Lignosulfonat,

%

57 80 80 42

Reducing

sugar, %

24 7 7 -

Sulfur, % 6.8 6.6 6.6 -

Calcium, % 0.4 5.0 0.5 0.2

Sodium, % 0.2 0.2 7 4.3

Nitrogen, % 4.7 0.1 0.1 -

Abu, % 1.0 20 22 -

Kadar air, % 52 5 <6 52

pH (10 %

larutan)

4 -5 4.5 7.5 4 – 5

Viskositas,

csp (50 %

larutan)

800 900 1000 100

Spesific

gravity, lbs/cft

23 23 23 10.8

Sumber : Wesco Technology (1995)

Gargulak dan Lebo (2000) melaporkan lignosulfonat dapat bertindak

sebagai surfaktan, agen pemisah, agen pengikat, dan stabiliser. Berbagai

macam kegunaan lignosulfonat antara lain :

1) Sebagai penstabil tanah saat pengeboran dalam industri perminyakan

2) Sebagai pelarut dalam industri tekstil

3) Meningkatkan viskositas dari minyak yang memiliki densitas rendah,

serta sebagai emulsifier untuk membuat pelumas.

20

4) Bertindak sebagai pengikat debu/partikel dari batu bara, dan saat ini

aplikasinya juga banyak dalam dunia industri batu bata untuk

menghasilkan pembakaran dengan asap yang minimum.

5) Sebagai bahan pembantu proses pengadukan dalam gilingan semen

(cement mill)

6) Sebagai bahan penghambat dalam semen untuk memperlambat proses

pengeringan adonan untuk menghindari terjadinya keretakan dalam

kontruksi bangunan

7) Sebagai bahan aditif dalam industri karet

8) Sebagai bahan aditif untuk media kultur dalam studi in-vitro

2.3. PROSES PEMBUATAN PRODUK

PEMBUATAN LINDI HITAM

Tahapan persiapan bahan baku dengan membersihkan sekam padi

kemudian di oven sampai kering selama 3 hari pada suhu 1200c. Lalu sekam padi

di giling sampai menjadi serbuk, serbuk yang telah siap ini lalu ditimbang

sebanyak 50 gr dan selanjutnya dimasukkan ke dalam soxhlet untuk dilakukan

ekstraksi. Ekstraksi ini menggunakan Benzena : Etanol 96%(2 : 1 v/v) sebagai

pelarutnya selama 6 jam, ekstraksi ini dimaksudkan untuk menghilanngkan zat

ekstraktif yang ada di sekam padi. Setelah itu ekstraksi dilanjutkan dengan

menggunakan pelarut air selama 1 jam pada suhu 1000c sehingga dihasilkan serduk

sekam padi bebas zat ekstraktif.

Serbuk sekam padi yang telah bebas zat ekstraktif selanjutnya dimasak

dalam labu leher tiga. Penambahan larutan pemasak pada perbandingan 10 : 1

(v/b), dimana komposisi larutan pemasak adalah etanol 96% : air (1 :1 ) pada labu

leher tiga ditambahkan katalis NaOH dengan variasi 10%, 15%, 20%, 25%, 30%

dari bahan baku dan di masak pada titik didiselama 1, 1.5, 2, 2.5, 3 jam sehingga

diperoleh lindi hitam ( lignin terlarut ). Lalu dilakukan penyaringan dengan kain

untuk memisahkan residu sekam padi agar terpish dari lindi hitam.

ISOLASI LIGNIN

Lignin dapat diisolasi dari kayu bebas ekstraktif sebagai sisa yang tidak

larut setelah penghilangan polisakarida dengan hidrolisis. Secara alternatif,

21

lignin dapat dihidrolisis dan diekstraksi dari kayu atau diubah menjadi turunan

yang larut. Lignin Klakson diperoleh setelah penghilangan polisakarida dari

kayu yang diekstraksi (bebas damar) dengan hidrolisis asam sulfat 72 %.

Asam-asam lain dapat digunakan juga untuk hidrolisis, tetapi metodenya

mempunyai kekurangan yang serius, yaitu struktur lignin berubah secara

intensif selama hidrolisis. Polisakarida dapat dihilangkan dengan enzim-enzim

dari bubuk kayu yang digiling halus. Metodanya menjemukkan, tetapi lignin

enzim selulotik (CEL) yang dihasilkan pada dasarnya tetap mempertahankan

struktur aslinya tanpa perubahan. Lignin juga dapat dihidrolisis dengan

dioksana yang mengandung air dan asam klorida tetapi terjadi perubahan

struktur yang cukup besar.

Turunan lignin yang larut (lignosulfonat) dibentuk dengan

memperlakukan kayu pada suhu tinggi dengan larutan yang mengandung

belerang dioksida dan ion-ion hidrogen sulfit. Lignin juga larut sebagai alkali

lignin bila kayu diperlakukan pada suhu tinggi (170oC) dengan natrium

hidroksida atau lebih baik dengan campuran natrium hidroksida dan natrium

sulfida (lignin sulfat atau lignin kraft). Lignin lebih lanjut diubah menjadi

turunan yang larut alkali dengan larutan asam klorida dan asam tioglikolat

pada suhu 100 OC (Sjohtrom, 1995).

Berbagai teknik isolasi telah dipelajari, tetapi pada prinsipnya sama

yaitu diawali dengan proses pengendapan padatan. Menurut Sjohtrom (1995),

isolasi lignin dibedakan pada tiga metode yaitu isolasi dengan pengasaman

yang menggunakan pereaksi anorganik seperti H2SO4 pekat atau HCl pekat,

isolasi dengan metode Cellulolytic Enzyme Lignins (CEL), dan Milled Wood

Lignin (MWL).

Beberapa cara untuk memisahkan lignin dari bahan baku digunakan

pereaksi anorganik yaitu H2SO4 pekat dan HCl pekat dengan tujuan untuk

mendekstruksi karbohidrat (Sugesty, 1991 dalam Salminah 2001). Isolasi yang

dilakukan pada pH rendah menghasilkan rendemen lignin yang tinggi. Hal ini

terjadi karena adanya reaksi polimerisasi membentuk polimer lignin.

22

Prose isolasi dengan metode pengasaman banyak digunakan untuk

mendapatkan lignin dengan kemurnian tinggi (Kim et al., 1987). Urutan

prosesnya adalah sebagai berikut :

1. Pengandapan lignin dengan asam sulfat

2. Pelarutan endapan lignin dengan menggunakan NaOH

3. Pengendapan lagi dengan menggunakan asam sulfat

4. Pencucian dengan air

5. Pengeringan padatan lignin

PEMBUATAN LIGNOSULFONAT

Lignin dengan berat tertentu (5 gram) disuspensikan dengan 150 ml air

atau perbandingan lignin : air (1:15 w/w), dalam labu bulat leher 2 ukuran

500 ml dan diaduk menggunakan magnetic stirrer. Suspense ini

ditambahkan natrium bisulfit 40-60% pada pH 5-7 yang ditunjukkan dalam

skala indicator pH universal. Campuran tadi diaduk dengan magnetic

stirrer agar campuran bereaksi sempurna pada suhu 100oC dengan

pemanasan listrik selama 4 jam yang dimonitir dengan thermometer. Hasil

reaksi berupa produk lignosulfonat, sisa reaksi (lignin dan natrium bisulfit)

serta air.

Proses pemisahan produk lignosulfonat dan pemurnian hasil dilakukan

melalui beberapa tahap, yaitu:

a) Hasil refluks didestilasi untuk menguapkan air pada suhu 100oC, guna

mengurangi volume

b) Larutan yang telah pekat disaring dengan corong Bucher. Filtratnya

berupa natrium lignosulfonat yang masih mengandung lignin dan

natrium bisulfit (sisa reaksi)

c) Filtrate kemudian ditambahkan methanol sambil dikocok kuat sehingga

bisulfit terendapkan dan disaring dalam corong Bucher

d) Filtrate natrium lignosulfonat dan sisa lignin diuapkan dengan

rotavapor-R Buchtri dan memekatkan natrium lignosulfonat

e) Natrium lignosulfonat pekat yang diperoleh dikeringkan dalam oven

vakum T 60oC ditimbang sampai diperoleh berat konstan. Kemudian

23

ditentukan % berat rendemennya, kandungan lignosulfonat ditentukan

dengan UV-Vis dan dibuat spectrum FTIR nya

f) Endapan berupa lignin yang tidak bereaksi, dikeringkan dalam oven

vakum T 60oC dan dapat dikembalikan sebagai bahan baku.

2.4 HIPOTESA

Natrium Lignosulfonat Dapat di buat dengan mereaksikan lindi hitam

yang mengandung lignin dengan NaHSO3 sehingga lignin tersulfonasi oleh bahan

penyulfonasinya.

24

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. WAKTU DAN TEMPAT

Waktu : Di mulai pada bulan Mei 2015

Tempat : Laboratorium PTK III Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Jakarta.

Metode penelitian ini meliputi penelitian isolasi lignin dari sekam padi,

dilanjutkan dengan proses sulfonasi lignin isolat sekam padi dan optimasi

produksi lignosulfonat.

METODE PENELITIAN ISOLASI LIGNIN SEKAM PADI, SULFONASI LIGNIN

ISOLAT SEKAM PADI, SERTA OPTIMASI PRODUKSI LIGNOSULFONAT

3.2. Bahan dan Alat

Bahan:

Sekam padi

Bahan-bahan kimia untuk pulping NaOH, dan methanol

Bahan-bahan kimia untuk isolasi yaitu: H2SO4, NaOH, H2O

Bahan-bahan kimia untuk sulfonasi yaitu: Nat bisulfit

Ethanol (EtOH), digunakan dalam pemurnian natrium lignosulfonat

dari campuran reaksi dengan cara mengendapkan bisulfit yang tidak

bereaksi

Bahan-bahan kimia untuk alat analisis proksimat

Alat:

Degester 500 ml, untuk proses pulping

25

Penyaring vakum dengan corong kaca Masir dan sentrifuge : untuk

memisahkan lindi hitam dengan sellulosa

Tabung Erlenmeyer 1000 ml, untuk proses isolasi lignin

Oven pengering, untuk mengeringkan alat dan zat hasil lignin

Rangkaian reactor tangki berpengaduk secara batch dan alat

pendukungnya (labu leher tiga dilengkapi dengan pengaduk,

thermometer, water bath)

3.3. Prosedur Penelitian

A. Tahapan persiapan bahan baku dengan membersihkan sekam padi

kemudian di oven sampai kering selama 3 hari pada suhu 1200c. Lalu

sekam padi di giling sampai menjadi serbuk, serbuk yang telah siap ini

lalu ditimbang sebanyak 50 gr dan selanjutnya dimasukkan ke dalam

soxhlet untuk dilakukan ekstraksi. Ekstraksi ini menggunakan Benzena :

Etanol 96%(2 : 1 v/v) sebagai pelarutnya selama 6 jam, ekstraksi ini

dimaksudkan untuk menghilanngkan zat ekstraktif yang ada di sekam

padi. Setelah itu ekstraksi dilanjutkan dengan menggunakan pelarut air

selama 1 jam pada suhu 1000c sehingga dihasilkan serduk sekam padi

bebas zat ekstraktif.

Serbuk sekam padi yang telah bebas zat ekstraktif selanjutnya dimasak

dalam labu leher tiga. Penambahan larutan pemasak pada perbandingan

10 : 1 (v/b), dimana komposisi larutan pemasak adalah etanol 96% : air

(1 :1 ) pada labu leher tiga ditambahkan katalis NaOH dengan variasi

10%, 15%, 20%, 25%, 30% dari bahan baku dan di masak pada titik

didiselama 1, 1.5, 2, 2.5, 3 jam sehingga diperoleh lindi hitam ( lignin

terlarut ). Lalu dilakukan penyaringan dengan kain untuk memisahkan

residu sekam padi agar terpish dari lindi hitam.

26

27

Sekam padi

Pengeringan dengan oven pada suhu 1200c

Size reduction

Ekstraksi dengan pelarut C6H6 & C2H4OH 2 : 1 (V/V) selama 6 jam

Ampas sekam padi bebas zat ekstraktif

Pemasakan ampas sekam padi dengan penambahan NaOH sesuai variable

dengan pelarut Etanol dan Air

Padatan Non Lignin

Lindi hitam

Ekstraksi dengan pelarut air selama 1 jam

Filtrasi

B. Proses pulping/delignifikasi sekam padi

Proses yang dipilih adalah proses organosolv.

Serpih sekam padi yang bebas zat ekstraktif dilakukan pemasakan di

dalam digester untuk mendapatkan lindi hitam (black liquor). Serbuk

sekam padi, larutan pemasak dan bahan kimia yang telah ditetapkan

komposisinya dimasukkan ke dalam digester. Pemasakan ini dilakukan

dua tahap, yaitu pemasakan dari suhu kamar sampai suhu maksimum dan

pemasakan yang dipertahankan pada suhu maksimum selama waktu

tertentu.

Kondisi delignifikasi serpih terdiri dari:

Berat keping serpih : 50 gram

Komposisi larutan pemasak : etanol teknis 95% : air (1:1)

Larutan pemasak : 10:1 (v/b) terhadap sekam padi

Katalis (NaOH) : sesuai variable, terhadap sekam

padi

Suhu maksimum : 170oC

Hasil delignifikasi terdiri dari dua bagian yaitu lindi hitam (black

liquor) dan serpih (pulp) yang agak lunak. Serpih yang dihasilkan dicuci

dengan aseton teknis kemudian dengan air dan sisa cairan pencucian

ditambahkan pada lindi hitam (black liquor). Lindi hitam memisahkan

bahan terlarut dalam lindi hitam (filtrate) dan tidak terlarut (residu)

kemudian dianalisa pH dan kadar padatan total lindi hitam.

C. Isolasi lignin dari lindi hitam (black liquor)

Isolasi lignin yang dilakukan mengacu pada metode isolasi yang

dikembangkan kim et al. (1987). Sebanyak 500 ml lindi hitam yang telah

disaring (filtrate) diendapkan ligninnya dengan cara titrasi dengan asam

28

sulfat, H2SO4 20% (%v/v). Titrasi dilakukan secara perlaha-lahan (±1 ml

per menit) sampai pH 2 kemudian didiamkan minimal selama 8 jam agar

pengendapan sempurna. Endapan lignin dipisahkan dari lindi hitam yang

telah diasamkan dengan kertas saring. Untuk meningkatkan kemurnian

lignin, endapan lignin dilarutkan dalam larutan alkali yaitu NaOH 1N,

kemudian disaring dengan kertas saring sehingga dihasilkan larutan lignin

dengan kemurnian yang lebih tinggi. Selanjutnya larutan lignin

diendapkan kembali dengan cara titrasi mengguanakan asam (H2SO4 20%)

seperti pengendapan pertama. Endapan lignin dipisahkan dari larutan

dengan menggunakan kertas saring, kemudian endapan dicuci

menggunakan H2SO4 0,01 N, dilanjutkan pencucian dengan aquadest dan

disaring menggunakan penyaring vakum. Endapan yang telah dicuci

dikeringkan dalam oven (50-60oC) selama 24 jam sehingga dihasilkan

lignin berbentuk serbuk/tepung.

29

30

Penyaring dengan kertas saring

Pengendapan Lignin dengan H2SO4 20%(1 ml per menit sampai pH 2)

Endapan Lignin

Pelarutkan dengan NaOH 1 N

Larutan Lignin

Pengendapan Lignin dengan H2SO4 20%(sama seperti pengenpadan pertama)

Endapan Lignin

Pengendapan Lignin dengan H2SO4 20%(sama seperti pengenpadan pertama)

Lindi Hitam

Sisa – sisa padatan

Larutan Non Lignin

Padatan Non Lignin

Larutan Non Lignin

Larutan Non Lignin

D. Sulfonasi Lignin

Lignin dengan berat tertentu (5 gram) disuspensikan dengan 150 ml air

atau perbandingan lignin : air (1:15 w/w), dalam labu bulat leher 2 ukuran

500 ml dan diaduk menggunakan magnetic stirrer. Suspense ini

ditambahkan natrium bisulfit 40-60% pada pH 5-7 yang ditunjukkan dalam

skala indicator pH universal. Campuran tadi diaduk dengan magnetic

stirrer agar campuran bereaksi sempurna pada suhu 100oC dengan

pemanasan listrik selama 4 jam yang dimonitir dengan thermometer. Hasil

reaksi berupa produk lignosulfonat, sisa reaksi (lignin dan natrium bisulfit)

serta air.

Proses pemisahan produk lignosulfonat dan pemurnian hasil dilakukan

melalui beberapa tahap, yaitu:

g) Hasil refluks didestilasi untuk menguapkan air pada suhu 100oC, guna

mengurangi volume

h) Larutan yang telah pekat disaring dengan corong Bucher. Filtratnya

berupa natrium lignosulfonat yang masih mengandung lignin dan

natrium bisulfit (sisa reaksi)

i) Filtrate kemudian ditambahkan methanol sambil dikocok kuat sehingga

bisulfit terendapkan dan disaring dalam corong Bucher

j) Filtrate natrium lignosulfonat dan sisa lignin diuapkan dengan

rotavapor-R Buchtri dan memekatkan natrium lignosulfonat

k) Natrium lignosulfonat pekat yang diperoleh dikeringkan dalam oven

vakum T 60oC ditimbang sampai diperoleh berat konstan. Kemudian

ditentukan % berat rendemennya, kandungan lignosulfonat ditentukan

dengan UV-Vis dan dibuat spectrum FTIR nya

31

Lignin Isolat

Pengeringan dengan oven (50-60oC)

l) Endapan berupa lignin yang tidak bereaksi, dikeringkan dalam oven

vakum T 60oC dan dapat dikembalikan sebagai bahan baku.

Lignin

Air

Metanol

NaHSO3

32

Nisbah reaktan: 1 : 0.5 (lignin-NaHSO3)pH: 5-7, suhu: 100oC, waktu: 4 jam

Lignosulfonat

NLS + NaHSO3

Filtrat NLS dan MeOH

Isolat Lignin

Penyaringan

Penyaringan

Pemurnian

Pengeringan

MeOH

Gambar: bagan alir sulfonasi lignin (Modifikasi Dilling et al. 1990, Kamouna et.al.

2003, Syahmani 2000)

DAFTAR PUSTAKA

Darnoko.1995. Pembuatan Pulp dari Tandan Kosong Sawit dengan

Penambahan Surfaktan. Jurnal Penelitian Kelapa Sawit. 3 (1): hal 75-87

Fengel, D. dan G. Wegener. 1995. Kayu : Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-Reaksi.

Diterjemaahkan oleh Sastrohamidjojo, H.

http://wikipedia.co.id

Ismiyati. 2008. Perancangan prose sulfonasi lignin isolat tkks menjadi surfaktan

natrium lignosulfonat(NLS). Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Sjostrom, Eero. Kimia Kayu, Dasar-dasar dan Penggunaan Edisi Kedua, 1995.

33

NLS