1
BAB I PENDAHULUAN Hutan merupakan Anugrah Tuhan Yang Maha Esa, yang di dalamnya banyak terdapat sumber-sumber kehidupan bagi manusia. Hasil hutan yang dapat diperoleh dari hutan salah satunya kayu, tetapi seiring dengan perkembangan diberbagai bidang dan kebutuhan manusia yang sakin meningkat, maka kebutuhan akan kayu semakin banyak, namun bahan yang tersedia sudah semakin menipis. Dengan keadaan seperti ini maka ilmu pengetahuan ilmiah dapat lebih mengembangkan potensi lain yang ada didalam jenis kayu tulif afrika. Salah satu karakteristik
dari jenis kayu Tulip Afrika (Spatodea
campanulata) adalah sifat yang dapat dikembangkan diarel perkebunan dan dibudidayakan, sehingga kebutuhan serat tidak akan habis digunakan dengan perencanaan jangka panjang yang tepat. Lignin merupakan zat organik polimer yang penting dalam dunia tumbuhan, dimana lignin berfungsi menaikan sifat-sifat kekuatan mekanik sedemikian rupa pada tumbuhan tersebut, sehingga pohon yang besar dan tinggi dapat kokoh berdiri. Lignin juga berpengaruh dalam memperkecil perubahan dimensi kayu sehubungan dengan perubahan
kandungan air kayu dan juga
dikatakan bahwa lignin mempertinggi sifat racun pada kayu yang membuat kayu tahan terhadap cendawaan dan serangga (Haygreen dan Bowyer, 1989). Keterangan lain pada lignin adalah merupakan faktor penentu dari sifatsifat kayu. Mengingatkan sifat kayu yang sangat lunak yaitu (hampir-hampir selulosa murni). Jadi dapat dibayangkan betapa kayu akan menjadi tidak kaku tanpa adanya bahan-bahan pengeras.
2
Selain itu pengunaan lignin pada kehidupan manusia yang utama sekarang ini adalah sebagai sumber energi. Tetapi pada industri pulp dan kertas terutama pada kertas yang membutuhkan derajat putih yang tinggi, kehadiran lginin tidak dikehendaki. Sehubungan dengan hal tersebut, merupakan tugas kewajiban kita menggunakan
kayu secara bijaksana. Sehingga kayu akan tetap menjadi
sumber yang penting dan dapat digunakan sepanjang masa. Dimana pengetahuan tentang komponen kayu dan sifat-sifat kayu sekarang semakin penting dari pada sebelumnya. Hasil penelitian tentang lignin pada kayu tulip afrika (Spatodea campanulata) sangat penting, jika digunakan sebagai parameter dalam mengolah kayu, misalnya sebagai altarnaif bahan baku industri pulp dan kertas. Dimana pengetahuan ini dapat dipakai sebagai salah satu acuan dalam proses pembuatan pulp dan kertas tersebut, khususnya dalam penggunaan bahan kimia. Berdasarkan pertimbangan hal tersebut diatas maka kami mencoba mengadakan pengamatan tentang analisis kandungan lignin pada kayu tulip afrika (Spatodea campanulata) ini. Adapun tujuan dari pengamatan ini adalah untuk mengetahui kandungan lignin kayu tulip afrika (Spatodea campanulata). Hasil dari pengamatan ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang kandungan lignin yang terdafat
pada kayu tulip afrika (Spatodea campanulata), sehingga dapat
dimungkinkan penggunaannya yang lebih bermanfaat lagi.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Komponen-Komponen Kimia Kayu
Komponen kimia kayu terdiri atas dua komponen utama yaitu komponen makromolekul yang terdiri dari selulosa, poliosa (hemiselulosa)
lignin dan
komponen minor yang terdiri dari ekstraktif dan zat-zat mineral. Perbandingan dan komposisi kimia selulosa, lignin dan poliosa berbeda pada kayu daun jarum dan daun lebar (Fengel dan Wegener 1995). Komposisi kimia untuk serat kayu daun jarum terdiri dari 28±3% lignin, selulosa 42±2%, hemiselulosa 27±2% dan zat ekstraktif 3±2% sedangkan untuk serat kayu daun lebar terdiri dari lignin 20±4%, selulosa 45±2%, hemiselulosa 30±5% dan zat ekstraktif 5±3%. Dalam kayu dari daerah iklim temperate. Fengel dan Wegener (1995), menyebutkan bahwa komponen kimia kayu zat-zat makromolekul, terdiri dari selulosa yang merupakan
komponen kayu
yang terbesar dalam kayu daun jarum dan kayu daun lebar jumlahnya mencapai hampir setengahnya, poliosa (hemiselulosa) yang sangat dekat asosiasinya dengan selulosa dalam dinding sel, lignin yang merupakan komponen makromolekul ketiga dan senyawa polimer minor yang terdapat dalam jumlah yang sedikit dalam kayu yaitu sebagai pati dan senyawa pektin. Zat-zat berat molekul rendah menurut (Fengel dan Wegener, 1995) dapat berupa : 1. Senyawa aromatik adalah senyawa yang paling penting dari kelompok ini adalah senyawa tanin yang dapat dibagi menjadi tanin yang dapat dihidrolisis dan senyawa tanin terkondensasi.
4
2. Terpena merupakan kelompok senyawa hidrokarbon alami yang tersebar luas. 3. Asam alifatik merupakan asam lemak jenuh dan tak jenuh tinggi terdapat dalam kayu terutama bentuk esternya dengan gliserol (lemak dan minyak) atau dengan alkohol tinggi (lilin). 4. Mayoritas alkohol alifaktik yang terdapat dalam kayu terdapat sebagai komponen ester sedangakan sterol aromatik termasuk dalam steroid terutama terdapat sebagai glikosida. 5. Senyawa anorganik merupakan komponen mineral kayu dari daerah iklim sedang terutama adalah unsur-unsur kalium, kalsium dan magnesium yang merupakan unsur-unsur komponen anorganik utama. 6. Komponen-komponen lain yaitu monosakarida dan diskarida terdapat dalam kayu hanya dalam jumlah yang sedikit tetapi terdapat dalam persentase yang tinggi dalam kambium dan dalam kulit bagian dalam. Jumlah sedikit amina dan etana juga dalam kayu.
5
Pengenalan tingkat tentang komponen kimia kayu dapat dilihat pada bagan umum menurut Fengel dan Wegener (1995), dibawah ini:
Kayu
Senyawa Berat Melokul Kecil
Bahan Organik
Ekstraktif
Senyawa Makromolekul
Bahan Anorganik
Polisakarida
Lignin
Abu
Selulosa
Poliosa
Gambar 1. Bagan Umum Komponen Kimia Kayu B. LIGNIN
Lignin ditemukan hampir disemua tanaman, baik pada gymnosperma maupun angiosperma, sedangkan bakteri, algae dan fungi/jamur tidak mengandung lignin (Fengel dan Wegener,1995). Selanjutnya dijelaskan bahan lignin dalam tumbuhan merupakan substansi yang tidak larut. Isolasi lignin dari kayu telah menarik perhatian peneliti sejak beberapa tahun. Untuk penentuan kuantitas lignin dalam kayu, selulosa dan hemiselulosa didegradasi dengan hidrolisis asam sulfat yang kuat terhadap molekul gula yang rendah, sisa residu coklat tua ditetapkan menjadi lignin. Seperti diketahui lignin dalam literatur adalah sebagai klason lignin. Untuk
6
memisakan/isolasi lignin dari kayu konsentrasi tinggi dari asam klorida (HCL) dapat juga digunakan, hal ini dikenal dalam literatur sebagai willsatter lignin. Lignin merupakan sesuatu polimer alami terbanyak kedua setelah selulosa dan berperan penting dalam dunia tumbuhan. Lignin meningkatkan sifat-sifat kekuatan mekanik sedemikian rupa sehingga tumbuhan yang besar seperti pohon yang tingginya lebih dari 15 m tetap
dapat kokoh berdiri
(Haygreen dan Bowyer 1996). Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenil propana. Meskipun tersusun atas karbon, hidrogen dan oksigen lignin bukan suatu karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungan dengan golongan seyawa tersebut, akan tetapi lignin pada dasarnya adalah suatu fenol. Lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam, karena susunan lignin yang pasti di dalalm kayu tetap tidak menentu (Haygreen dan Bowyer 1996). Menurut Novari dalam Nurhasanah. (2001), struktur dasar penyusun lignin terdiri dari susunan polimer phenil propana yang mempunyai gugus hidroksil phenolit bebas, unit P – hidroksil benzil alkohol C 6 – C 3. Untuk lebih jelasnya mengenai struktur rumus lignin dapat dilihat pada gambar berikut ini : 5
6
4
1 3
2
C ?
C
C
ß
Gambar 2. Struktur Rumus Turunan Phenil Propana
Y
7
Menurut Fengel dan Wegener (1995) dalam Nurhasanah (2001), menjelaskan bahwa didalam kayu lunak kandungan lignin lebih banyak dibandingkan dalam kayu keras dan juga terdapat beberapa perbedaan struktur lignin dalam kayu lunak dan didalam kayu keras. Haygreen dan Bowyer (1989), menyatakan bahwa struktur umum lignin pada kayu keras dan kayu lunak lebih jelas terdapat pada gambar burikut ini: Kayu Lunak
Kayu Keras
C
C
C
C
C
C
C
C
CCC
C
C
C
C
C
C
C
C
C
OCH3 CH3O
O
C
OCH3
O
Gambar 3. Struktur Rumus Bagun Lignin Pada Kayu Keras Dan Kayu Lunak. Struktur molekul lignin sangat berbeda bila dibandingkan dengan polisakarida karena terdiri atas sistem aromatik yang tersusun atas unit-unit fenil propana. Dalam kayu daun jarum kandungan lignin lebih banyak bila dibandingkan dengan kayu daun lebar dan juga terhadap beberapa perbedaan dalam strukturnya. Dari segi morfologi, lignin merupakan senyawa amorf yang terdapat dalam lamela tengah majemuk maupun dalam dinding sekunder.
8
Selama perkembangan sel, lignin dimasukan sebagai komponen terakhir didalam dinding sel, menembus diantara fibril-fibril sehingga memperkuat dinding sel (Fengel dan Wegener 1995). Menurut Sjostrom (1995), bahwa konsentrasi lignin adalah tinggi dalam lamela tengah dan rendah dalam dinding sekunder, tetapi karena ketebalanya paling tidak 70% lignin dalam kayu daun jarum terdapat dalam dinding sekunder. 1. Pemisahan Lignin Menurut Fengel dan Wegener (1995), bahwa penentuan kandungan lignin adalah penting untuk analisis kayu maupun untuk karakteristik pulp. Metode-metode penentuan lignin secara kuantitatif dapat dibagi sebagai berikut : a. Metode langsung, yaitu lignin ditentukan sebagai sisa b. Metode tidak langsung, dimana kandungan lignin: 1)
Dihitung setelah penentuan polisakarida
2)
Ditentukan dengan metoda-metoda spektrofotometri
3)
Merupakan hasil reaksi lignin dengan bahan kimia pengoksidasi
Selanjutnya
Fengel dan Wegener (1995), mengatakan bahwa
metoda yang paling baik adalah penentuan lignin menurut Klason, dimana hidrolisis dilakukan dengan perlakukan kayu atau pulp yang sudah di ekstraksi lebih dahulu dengan asam sulfat 72% hidrolisis akhir dibuat menjadi asam sulfat 3%. Residu yang tidak larut dicuci, dikeringkan dan ditimbang. 2.
Fungsi Lignin Menurut Haygreen dan Bawyer (1996), menerangkan bahwa lignin terdapat pada sel-sel dan didalam dinding sel. Diantara sel-sel lignin berfungsi sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama-sama didalam
9
dinding sel, lignin erat berhubungan dengan selulosa dan berfungsi untuk memberikan ketegaran pada sel. Keterangan yang diberikan bahwa lignin merupakan faktor penentu sifat-sifat dari kayu. Didalam kayu lignin merupakan bahan tidak berwarna, apabila lignin bersentuhan dengan udara. Terutama yang ada sinar matahari lignin akan cendrung menjadi kuning. Kertas koran yang disebut dari serat-serat yang diperoleh secara mekanis dengan lignin yang belum dipisahkan tidak berumur panjang, karena kecendrungan untuk menjadi kuning, karena seratseratnya yang kaku memiliki ikatan serat yang lemah (Haygreen dan Bowyer, 1996). Menurut
Fengel
dan
Wegener dalam
Nurhasanah
(2001),
mengemukakan bahwa penggunaan lignin pada saat sekarang ini dan di masa depan merupakan bidang yang sangat luas dan semakin meningkat kepentingannya. Ditunjukan misalnya oleh kenaikannya di seluruh dunia. Selanjutnya dijelaskan bahwa lignin sebagai bahan metah masih jauh dari pengguna yang intensif, ini merupakan suatu peryataan meskipun potensinya yang besar untuk tujuan-tujuan yang berbeda disebabkan oleh kimianya. Sifat-sifat dan jumlahnya yang besar yang berasal dari proses pembuatan pulp diseluruh dunia sekitar 50 juta ton per tahun. Menurut Novari (1994) dalam Akbar (2010), pemisahan lignin yaitu dengan mengubahnya menjadi turunan-turunan lignin yang berasal dari limbah lignin sehingga lignin dapat digunakan untuk bahan baku indstri perekat, plastik, pupuk atau untuk menghasilkan bahan kimia lain yang berguna seperti karbon, asam aksilat dan sebagainya.
10
Selanjutnya dijelaskan pula bahwa bidang pembentukan lignin dapat dibagi menjadi empat kelompok umur yang terdiri dari: a.
Lignin sebagai komponen sisa dalam pulp memiliki, pulp semimekanik redemen yang tinggi dan pulp kimia.
b.
Lignin sebagai bahan bakar.
c.
Lignin sebagai bahan produk polimer.
d.
Lignin sebagai sumber bahan-bahan kimia berat molekul rendah. Lignin bersifat thermoplastik, artinya lignin akan menjadi lunak dan
dapat dibentuk pada suhu yang lebih tinggi dan ke atas kembali apabila menjadi lignin. Sifat thermoplastik lignin menjadi dasar pembuatan papan dan kertas hardwood dan produk lainnya (Haygreen dan Bowyer, 1996). 3.
Klasifikasi Komponen Kimia Kayu Adapun klasifikasi komponen-komponen kimia kayu indonesia dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Klasifikasi komponen kimia kayu indonesia. Komponen kimia kayu
Kelas Komponen Tinggi
Sedang
Rendah
33
18 – 33
18
32
28 – 32
28
Kayu daun lebar Lignin (%) Kayu daun jarum Lignin (%)
Sumber : Vademecum Kehutanan Indonesia Tahun 1976.
11
C. Risalah Bahan Baku Kayu Tulip Afrika (Spatodea campanulata) 1.
Kayu Tulip Afrika Tulip afrika adalah pohon tegak besar dengan glossy daun menyirip
mendalam hijau dan bunga merah oranye. Pohon ini tumbuh hingga 23 m. Pohon ini memiliki batang agak ditopang tercakup dalam kulit abu-abu berkutil cahaya. Cabang–cabang lateral yang pendek dan tebal. Daun panjang berwarna bronzy yang berkumpul di ujung cabang, terdiri dari 5 -19 selebaran oval sangat berurat. Tajuk berbentuk tunas zaitun beludru muncul terbalik di ujung cabang, tunas dari tingkat terendah ke luar dan terbuka ke besar dengan warna merah emas, tepi kuning berenda dan empat coklat benang sari di tengah. Diikuti oleh 5-10 (17-25 cm) polong coklat hijau mengarah ke atas dan ke luar di atas dedaunan. Masing – masing polong berisi biji jaringan sekitar 500 yang berbentuk tipis. Pohon ini biasanya tumbuh di Afrika, Brasil dan Indonesia menurut Gledhill dalam Saban (2012).
12
Gambar 4. Bunga kayu tulip afrika
Gambar 5. Kayu tulip afrika
13
2.
Klasifikasi Menurut Gledhill dalam Saban (2012), kayu tulip Afrika dalam klasifikasi
botani dapat diuraikan sebagai berikut : Kingdom
: Plantae
Divisi
: Angiospermae
Kelas
: Eudicots, Astrids
Ordo
: Lamiales
Familia
: Bignoniaceae
Genus
: Spatodea
Spesies
: Spatodea campanulata
14
BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan sekitar 2 bulan, yaitu mulai Februari sampai bulan Maret 2013 dengan rincian kegiatan sebagai berikut : 1.
Persiapan alat dan bahan salama satu (1) minggu.
2.
Pelaksanaan penelitian selama dua (2) minggu.
3.
Pengolahan data dan pengetikan selama empat (4) minggu. B. Alat dan Bahan Penelitian
1.
Alat yang digunakan untuk pengambilan bahan baku (sampel) sehingga pembuatan serbuk antara lain terdiri dari: a.
Gelas Beker 500 ml
b.
Meteran
c.
Parang
d.
Gergaji
e.
Blender
f.
Ayakan Mesh Ukuran 50
g.
Gelas Filter
h.
Gelas Ukur
i.
Timbangan Elektrik
j.
Water Bath
k.
Botol Vakum
l.
Karet Gelang
m. Erlenmayer 200 ml
15
n.
Gelas piala 500 ml
o.
Buret 15 ml dan Pengaduk Kaca
p.
Erlenmayer 1000 ml
q.
Oven
r.
Hot plate
s.
Kalkulator
t.
Desikator
u.
Kaliper Elektrik
v.
Kertas Saring
w. Mesin Vakum dan Kompresor 2.
Bahan a.
Serbuk Kayu Tulip Afrika
b.
Asam Sulfat
c.
Air Panas
d.
Aquades C. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian ini meliputi langkah-langkah sebagai berikut: 1.
Persiapan Bahan Baku/Sampel Pengambilan bahan baku/sampel kayu tulip afrika berlokasi di areal kampus, tempatnya di samping Lab. Pengolahan Briket Arang, Jurusan Pengolahan Hasil Hutan Polikteknik Pertanian Negeri Samarinda. Pohon tulip afrika yang digunakan dalam penelitian ini yaitu pohon tulip afrika yang mempunyai ukuran diameter = 30 cm dan tinggi pohon 23 m, umurnya sekitar kira-kira 5 tahun, dan daerah tempat tumbuhnya adalah di daerah yang berbukit.
16
Alat yang digunakan dalam pengambilan sampel ini adalah chain saw. Kayu tulip afrika dipotong dan diambil bagian pangkal yaitu 80 cm diatas permukaan tanah, tengah diambil ± 500 cm dari pangkal dan ujung diambil dari bagian tengah batang kemudian dibuat lempengan dengan tebal ± 5 cm.
Potongan Bagian Pangkal, Tengah, Ujung
Ujung
Bentuk Chip
Tengah
Pangkal ..........
Lalu Dibuat Bentuk Serbuk
Bentuk Splinter Bentuk Korek Api
Gambar 6. Pengambilan Contoh Uji Selanjutnya dari masing-masing bagian lempengan dibelah dengan menggunakan parang dan menjadi chip. Kemudian dipotong lagi menjadi splinter selanjutnya dibelender dimasukan kedalam blender untuk dijadikan
17
serbuk. Kemudian serbuk disaring
menggunakan saringan yang
berukuran mesh 50. 2.
Pembuatan Serbuk Sempel yang sudah berbentuk splinter, untuk masing-masing bagian Pangkal, Tengah dan Ujung dimasukan kedalam belender untuk dijadikan serbuk. Serbuk yang telah terbentuk kemudian disaring dengan mengunakan saringan yang berukuran mesh 50.
3.
Pengeringan Sebelum dianalisis serbuk yang halus
dikering udarakan terlebih
dahulu selama satu minggu untuk mengurangi kadar air dalam serbuk, setelah itu serbuk dimasukan di dalam kantong plastik dan diberi label sesuai dengan bagian masing-masing. 4.
Proses Ekstraksi Lignin Berdasarkan (TAPPI T 222 om-88) a. Menimbang 1 gr OD (Oven Dry) serbuk bebas ekstaktif dan memasukan kedalam gelas piala 100 ml yang diletakan ke dalam bath. b. Kemudian menambahkan asam sulfat 72% sedikit demi sedikit dengan mengunakan baret sambil diaduk. Temperatur bath diusahakan selalu kurang lebih 1°C selama disperse dilakukan. c. Gelas piala dipidahkan ke dalam bath yang bertemperatur kurang lebih 10 C dan di aduk secara teratur selama 2 jam. d. Mengisi erlenmayer 1000 ml dengan 300-400 ml aquadest kemudian masukan serbuk yang sudah diekstraksi. e. Mengencerkan dengan aquadest (sambil dibilas) hingga mencapai 575 ml (konsentrasi asam sulfat menjadi 3%).
18
f. Mendidihkan dengan hot plate selama 4 jam dan bila air berkurang ditambahkan dengan aquadest panas. g. Menyaring dengan mengunakan kertas filter (fori 3) beratnya dan dibilas dengan air panas hingga bebas asam. h. Memasukan gelas filter yang berisi endapan ke dalam oven selama 24 jam dan menimbang dengan teliti. i. Kemudian menghitung persentase kandungan ligninnya. D. Pengolahan Data
Data yang dikumpulkan melalui pengamatan diolah dan dianalisa dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Lignin (%) =
: / %6
Keterangan: WL
=
Berat Endapan Kering Tanur
BS
=
Berat Contoh Uji Kering Tanur
î
19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Dari hasil pengamatan dan perhitungan data, pada tiga kali pengulangan diperoleh persentase kandungan lignin pada kayu tulip afrika berdasarkan letak pada batang, dapat dilihat pada tabel dibawah ini : Tabel 1. Nilai rata-rata kandungan lignin kayu tulip afrika (Spatodea campanulata) berdasarkan letak pada batang.
No 1.
2.
3.
Ulangan I II III I II III I II III
Letak dalam Batang
Pangkal
Tengah
Ujung
Kandungan Lignin (%) 16,6667 16,2251 17,7824 14,3494 13,5260 14,2402 12,3499 12,8659 13,0896
_
Rata-rata (%)
16,8914
14,0385
12,7685 14,5661
X
Kandungan lignin pada kayu tulip afrika berdasarkan letak pada batang memberikan angka yang berbeda-beda. Angka terbesar terdapat pada bagian pangkal yaitu 16,8914 % dilanjutkan pada bagian tengah 14,0385 % dan pada bagian ujung adalah 12,7685 %. Dari data tersebut menunjukan bahwa kandungan lignin menurun dari pangkal ke ujung batang.
20
Untuk memperjelas analisa kandungan lignin pada jenis kayu tulip afrika (Spatodea campanulata) berdasarkan letak pada batang dapat dilihat pada grafik
Persentasse Kandungan Lignin
di bawah ini.
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Pangkal 16,8914
Tengah 14,0385
Ujung 12,7685
Letak Pada Batang
Gambar 7. Grafik Persentase Kandungan Lignin jenis kayu Tulip Afrika (Spatodea campanulata) Berdasarkan Letak Pada Batang.
B. Pembahasan Melihat dari data hasil pengamatan diperoleh kandungan lignin pada bagian pangkal batang lebih tinggi dari pada bagian tengah dan ujung batang. Hasil pengamatan ini selanjutnya didukung Fengel dan Wegener (1995) bahwa distribusi di dalam dinding sel dan lignin yang berada pada bagian pohon yang berbeda tidak sama. Dimana kandungan lignin yang tinggi adalah khas untuk bagian batang yang paling rendah (pangkal) dibandingkan tengah dan ujung. Perbedaan kandungan lignin pada bagian batang diduga ada kaitannya dengan peristiwa pembelahan sel pada saat proses pertumbuhan pohon.
21
Dimana pada pertumbuhan pohon, baik arah memanjang dan melebar disebabkan oleh aktifitas sel meristem. Sel meristem terdiri dari dua bagian yaitu meristem apikal dan meristem lateral atau lazim disebut kambium vaskuler, Menurut Haygreen dan Bowyer (1989), kambium adalah lapisan sel yang melingkar, tipis dan berfungsi memproduksi sel xylem kearah empulur kayu dan floem kearah luar. Semua sel didaerah kambium
ini hidup dan selalu
melakukan pembelahan dan pembesaran sel. Pada proses pembelahan sel tersebut, terbentuk dua buah sel. Satu tetap bersifat meristematik dan menjadi bagian kambium, sedangkan sel yang lain menjadi sel induk xylem atau floem. Sel-sel tersebut segera mengembang kearah samping dan mungkin membelah beberapa kali sebelum akhirnya berkembang menjadi elemen xylem atau floem dewasa, Menurut (Haygreen dan Bowyer 1989). Selanjutnya Haygreen dan Bowyer (1989), memjelaskan bila pada proses pendewasaan xylem baru meliputi pertumbuhan diameter dan panjang sel. Pertumbuhan diameter terjadi karena adanya penebalan dinding sel. Dimana dinding sel yang merupakan kantong tipis dan lentur menjadi melar (dinding primer). Kemudian terbentuk dinding sekunder kearah lumen. Bersamaan dengan terbentuknya dinding sekunder tersebut Menurut Achmadi ss, (1990). terjadi pula proses lignifikasi (pembentukan lignin) yang membedakan serat kayu (sel kayu) dengan daerah antar sel atau lamela tengah. Demikin pula penjelasan Haygreen dan Bowyer (1986), bahwa pertumbuhan pohon baik secara vertikal maupun horizontal disebabkan oleh pembelahan sel dan akhirnya terjadi lignifikasi. Proposi lapisan primer dan lamela tengah akan membesar sehingga jumlah lignin semakin banyak didalamnya.
22
Demikian pula halnya dengan kandungan lignin kayu tulip afrika secara keseluruhan rata-rata adalah 14,5661%. Menurut Klsifikasi Anonim (1976), bahwa kandungan lignin kayu tulip afrika ini termasuk dalam kelas rendah yakni berada dibawah 18%. Tinggi rendahnya kisaran lignin tersebut ditunjang oleh beberapa pendapat, antara lain menurut Handayani (1990), kisaran lignin pada kayu berkisar 20 - 32%. Soenardi (1976), menyatakan bahwa lignin merupakan subtansi utama penyusun kayu, umumnya terdapat sekitar 17 - 32% dari berat kayu kering tanur. Menurut Sjostrom (1995), menyatakan kisar kandungan lignin antara 26 - 32% lignin pada kayu lunak normal. Lebih lanjut dinyatakan oleh Dumanauw (1992), bahwa komponen kimia kayu yang salah satunya adalah lignin berkisar antara 18 – 33% pada kayu daun lebar dan 28 – 32% pada kayu daun jarum. Fengel dan Wegener (1995), menjelaskan pula bahwa lignin yang terdapat pada tumbuhan yang berbeda sangat bervariasi, meskipun dalam spesies kayu kandungan lignin berkisar antara 20 – 40%. Sementara Martawijaya, et. al, (1981) dalam Nurhasanah (2001), mengemukakan bahwa komponen lignin dari jenis kayu tropis bervariasi sekali. Pada jenis kayu tertentu mengandung lignin lebih besar dari 35 % dan jenis lainnya hanya 18 %. Selanjutnya diterakan pula oleh Martawijaya, et. al, (1981) dalam Nurhasanah (2001), diterangkan pula bahwa lignin merupakan polimer organik berbentuk amorf yang berfungsi sebagai perekat serat didalam kayu. Pulp dan kertas yang baik mempunyai kadar lignin yang rendah yaitu antara 4 – 6 % dan akan memiliki kekuatan sobek, tarik, pecah dan lipat yang tinggi. Mengingat kayu tulip afrika ini mempunyai kandungan lignin yang rendah, maka jika akan dibuat pulp dan kertas, pada tahap proses pemasakan (cooking) diduga jenis kayu ini akan mudah hancur. Demikian pula sebaliknya, jika
23
kandungan lignin itu tinggi pada kayu diduga kayu tersebut akan sulit hancur pada saat pemasakan pulp, karena ikatan lignin pada kayu berbentuk amorf (tidak beraturan jika di lepasakan masih terdapat bagian yang menggumpal. Karena selain itu didalam industri pulp dan kertas lignin ini sangat tidak dikehendaki, merupakan penyebab warna pulp menjadi hitam kecoklatan dan kotor.
24
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang kami lakukan pada bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1.
Kandungan lignin pada jenis kayu tulip afrika (Spatodea Campanulata) semakin tinggi letak pada batang kandungan lignin semakin rendah dimana persentase kandungan lignin jenis
kayu tulip afrika berturut – turut adalah
pangkal 16,8914%, tengah 14,0385% dan ujung 12,7685%. 2.
Nilai rata-rata kandungan lignin secara keseluruhan pada kayu tulip afrika mencapai 14,5661%.
3.
Klasifikasi kandungan
lignin
kayu tulip afrika termasuk dalam kategori
rendah. B. Saran
1.
Jenis kayu tulip afrika ini rendah, maka disarankan sebaiknya jenis kayu ini digunakan sebagai bahan baku pulp dan kertas.
25
DAFTAR PUSTAKA Achmadi. SS 1980. Diktat kimia kayu Institut Pertanian Bogor. Bogor Akbar, 2010. Studi Tentang Kandungan Lignin Pada Kayu Karet (Havea braziliensis) Berdasarkan Letak Pada Batang, (Tidak dipublikasikan). Anonim, 1961. Tecnical Associattion Of Thepulp And Paper Industry (TAPPI) s.60. Lexington Avenol, New York. Anonim, 1976 Vademecum Kehutanan Indonesia. Dapartemen Pertanian Direktorat Jendral Kehutanan. Jakarta. Dumanauw, J. F. 1992. Mengenal Kayu. Kanisisus. Yogyakarta Fengel, D dan Wegener, G. 1995. Kayu kimia Ultrastruktur Reksi-reksi. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Handayani, 1990. Pengetahuan Bahan Baku Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa. Bandung. Haygreen, J.G dan J.L Bowyer, 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu suatu pengantar, Gajah Mada University Press Yogyakarta, Haygreen, J.G dan J.L Bowyer, 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu suatu pengantar,
Edisi
Gajah
Mada
University
Press
Yogyakarta,
(diperjemahkan oleh S. A. Hadikusumo). Nurhasanah, 2001. Studi kandungan lignin kayu akasia (Acacia Mangium Willd) Berdasarkan Letak Ketinggian Pada Pohon Bebas Cabang, (Tidak dipublikasikan). Saban 2012. Dimensi dan Kualitas Kayu Sepatu Afrika (Spatodea Campanulata) Sebagai Alternatif Bahan Baku Pulp dan Kertas. Sjostrom, 1995. Kimia Kayu, Dasar-dasar Penggunaan. Edisi Kedua. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. Soenardi, 1976. Kimia Kayu Fakultas Kehutanan Universitas Gajah Mada Yogyakarta.
26
LAMPIRAN
27
Lampiran 1. Data Hasil Perhitungan Kandungan Lignin Pada Kayu Tulip Afrika (Spatodea campanulata) Berdasarkan Letak Pada Batang. Bagian Batang
Ulangan
BS (gr)
BBF (gr)
BK (gr)
WL (gr)
Kandungan Lignin (%)
1 2 3 1 2 3 1 2 3
1,0056 1,0040 1,0038 1,0098 1,0136 1,0042 1,0162 1,0112 1,0092
1,1510 1,1525 1,1530 1,1492 1,1528 1,1584 1,1601 1,1494 1,1611
1,3186 1,3154 1,3315 1,2941 1,2899 1,3014 1,2856 1,2795 1,2932
0,1676 0,1629 0,1785 0,1449 0,1371 0,1430 0,1255 0,1301 0,1321
16,6667 16,2251 17,7824 14,3494 13,5260 14,2402 12,3499 12,8659 13,0896
Pangkal
Tengah
Ujung
Keterangan : BS
= Berat contuh uji kering tanur
BBF
= Berat gelas saring
BK
= Berat endapan kering tanur dengan gelas saring
WL
= Berat endapan kering tanur
Ratarata (%) 16,8914
14,0385
12,7685
28
Sambungan lampiran 2
Gambar 8. Merek belender (Mandat)
Gambar 9. Asam sulfat
29
Sambungan lampiran 2
Gambar 10. Kertas Saring
Gambar
11.
Lempengan kayu campanulata).
Tulip
Afrika
(Spatodea
30
Sambungan lampiran 2
Gambar 12. Pembuatan bahan baku berupa chip
Gambar 13. Proses pembuatan serbuk
31
Sambungan lampiran 2
Gambar 14. Serbuk yang sudah dibelender
Gambar 15. Proses penghalusan serbuk mengunakan mesh
32
Sambuangan lampiran 2
Gambar 16. Serbuk yang sudah dihaluskan
Gambar 17. Berat serbuk awal
33
Sambungan lampiran2
Gambar 18. Dibungkus menggunkan kertas filter
Gambar 19. Proses ekstraksi
34
Sambungan lampiran 2
Gambar 20. Perebusan mengunankan hot plate selama 4 jam
Gambar 21. Proses penyaringan serbuk yang sudah direbus
35
Sambungan lampiran 2
Gambar 22. Pengoven selama 24 jam
Gambar 23. Pengkondisioner dengan mengunakan desikator
KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN LABORATORIUM SIFAT KAYU DAN ANALISIS PRODUK JURUSAN TEKNOLOGI HASIL HUTAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARIANDA Kampus Sei Keledang Jl. Samaratulangi Kota Pos 192 Samarinda 75131 Tlep. (0541) 260421, 260680 Fax. (0541) 260680
SURAT KETERANGAN MELAKSANAKAN PENELITIAN Nomor: 002/ KI-SKAP/2013
Saya yang bertandatangan dibawah ini, kepala Laboratorium sifat kayu dan analisis produk pada program studi teknologi hasil hutan, jurusan pertanian menerangkan bahwa: Pada Hari Senin Tanggal Delapan Juli Tahun Dua Ribu Tiga Belas Nama : Suandi Saputra Tempat/ Tanggal Lahir : Samarinda 27-11-1990 Nim : 100 500 063 Program Studi : Teknologi Hasil Hutan Jurusan : Teknologi Pertanian Universitas : Politeknik Pertanian Negeri Samarinda Semester : VI (Enam) Alamat Rumah : Jl. Pm Noor, Bumi Sempaja Blok Bd 15
Adalah benar melaksanakan penelitian dan telah selesai melaksanakan penelitian tersebut dari tanggal 01 - 30 maret 2013 dengan judul penelitian “Analisa Kandungan Pada Kayu Tulip Afrika (Spatodea Campanulata)” dibawah dosen pembimbing Ir. Sumiati HK dan PLP pendamping Farida Aryani S.hut. Mp. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan sebagaimana mestinya. Samarinda, 22 Juni 2013 Kepala Laboratrium Sifat Kayu Dam Analisa Produk
Eva Nurmarini, S. Hut. MP NIP. 19750808 199903 2 002
SURAT PERNYATAAN MELAKSANAKAN PENELITIAN Pada Hari Senin Tanggal Delapan Juli Tahun Dua Ribu Tiga Belas Nama
: Suandi Saputra
Tempat/ Tanggal Lahir
: Samarinda 27-11-1990
Nim
: 100 500 063
Program Studi
`
: Teknologi Hasil Hutan
Jurusan
: Teknologi Pertanian
Universitas
: Politeknik Pertanian Negeri Samarinda
Semester
: VI (Enam)
Alamat Rumah
: Jl. PM Noor, Bumi Sempaja Blok BD 15
Adalah benar melaksanakan penelitian dan telah selesai melaksanakan penelitian tersebut dari tanggal 01 - 30 maret 2013 dengan judul penelitian “Analisis Kandungan Pada Kayu Tulip Afrika (Spatodea Campanulata)” dibawah dosen pembimbing Ir. Sumiati HK dan PLP pendamping Farida Aryani S.hut. Mp. Demikian surat pernyataan ini saya buat dan digunakan untuk sebagaimana mestinya.
Samarinda, 20 juni 2013 Mahasiswa Bersangkutan,
SUANDI SAPUTRA NIM: 100 500 065
