KADAR LIGNIN DAN TIPE MONOMER PENYUSUN LIGNIN PADA KAYU AKASIA
DEWI AGUSTINA
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
E/THH ABSTRACT
LIGNIN CONTENT AND THE MONOMER TYPE OF LIGNIN COMPILER IN ACACIA WOODS Dewi Agustina1
Ir. Deded Sarip Nawawi, M.Sc2
INTRODUCTION AND OBJECTIVE. Lignin is a complex polymer with three dimensions which is formed of phenylpropana units. Klason Method separates lignin as a part of solid form which is called Klason Lignin but another lignin that is soluble in filtrate called acid soluble lignin. Based on previous research, acid soluble lignin correlated positively with methoxyl content. The methoxy is a substituent of monomer lignin type. Therefore, it is suggested that ratio syringylguaiacyl may play an important factor in the formation of acid soluble lignin. This research aimed to determine the content of acid soluble lignin and the ratio of syringyl-guaiacyl lignin and its correlation, also the possibility of its implication to the pulping process was discussed. MATERIALS AND METHODS. The experiment was conducted to genus Acacia: Acacia mangium from Indonesia, Malaysia and Papua Guinea, Acacia auriculiformis and Acacia hybrid from Vietnam, Acacia meransii from Africa. Klason lignin and acid soluble lignin were determined by Klason lignin procedure. Klason lignin is an insoluble part and acid soluble lignin was determined by the measurement of UV absorption of the filtrate on 205 nm using coeffisien absorpsion 110 L/g.cm. The aromatic ring type of lignin as a syringyl and guaiacyl ratio was determined by the Alkaline Nitrobenzene Oxidation method described by Chen (1992). Ratio of syringyl to guaiacyl was expressed as the ratio of (syringaldehyde+siringic acid)/(vannilin+vanillic acid). RESULT. Research points out that the same genus to be gotten various klason lignin content. The difference klason lignin content and acid soluble lignin which sizeable exists among the variable wood type. The diversity of lignin content also happens on the same wood type of different growing location.The trend of lower wood klason lignin content is accompanied by the higher acid soluble lignin and there is a negative relation between klason lignin with the S/G ratio on Acacias wood type. Acid soluble lignin is apparently more connected with the proportion and relative reactivity of the unit monomer type of lignin polymer compiler. The syiringyl-guaiasyl ratio has a positive correlation with acid soluble lignin content which the component of syringyl have the high reactivity. Syringyl with the high metoksil react faster by using cooker solution during delignification process. High reactivity is suspected can increase the efficiency in pulping process because delignification process can take place faster and chemical consumption can be minimised. keyword : acid soluble lignin, klason lignin , S/G ratio, delignification. 1 Undergraduate student of Department of Forest Product, Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University 2 Lecturer of Department of Forest Product, Faculty of Forestry, Bogor Agricultural University
RINGKASAN Dewi Agustina. E24050284. Kadar Lignin dan Tipe Monomer Penyusun Lignin Pada Kayu Akasia. Di bawah bimbingan Ir. Deded Sarip Nawawi M.Sc. Lignin merupakan polimer kompleks tiga dimensi yang tersusun dari unit phenilpropana. Lignin kayu daun lebar disusun oleh unit siringil dan guaiasil dengan perbandingan tertentu. Penelitian menggunakan metode klason dengan memisahkan lignin sebagai bagian yang berbentuk padatan disebut lignin klason, sedangkan bagian lignin yang terlarut dalam filtrat disebut dengan lignin terlarut asam. Filtrat diukur dengan Spektrofotometer pada panjang gelombang 205 nm dan koefisien absorbsi 110 L g-1cm-1, sedangkan untuk menentukan proporsi unit penyusun lignin digunakan metode Alkaline Nitrobenzene Oxidation. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada satu genus yang sama terdapat perbedaan kandungan lignin klason. Perbedaan kandungan lignin klason dan lignin terlarut asam yang cukup besar terdapat antar jenis kayu yang berbeda. Perbedaan kadar lignin terjadi pula pada jenis kayu yang sama dari asal tumbuh yang berbeda. Terdapat kecenderungan kadar lignin klason kayu yang lebih rendah disertai dengan kadar lignin terlarut asam yang lebih tinggi. Lignin terlarut asam kelihatannya lebih berkaitan dengan proporsi dan reaktifitas relatif dari tipe unit monomer penyusun polimer lignin. Rasio siringil-guiasil mempunyai korelasi positif dengan kandungan lignin terlarut asam dimana komponen siringil diduga memiliki reaktifitas yang tinggi. Siringil dengan kandungan metoksil yang tinggi dapat bereaksi lebih cepat dengan larutan pemasak selama proses delignifikasi berlangsung. Reaktifitas yang tinggi dapat meningkatkan efisiensi dalam proses pulping karena reaksi delignifikasi dapat berlangsung lebih cepat dan pemakaian bahan kimia dapat diminimalkan.
Kata kunci : lignin terlarut asam, lignin klason, rasio siringil-guaiasil, delignifikasi.
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi: Kadar Lignin dan Tipe Monomer Penyusun Lignin pada Kayu Akasia adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, September 2009
DEWI AGUSTINA NRP E24050284
KADAR LIGNIN DAN TIPE MONOMER PENYUSUN LIGNIN PADA KAYU AKASIA
DEWI AGUSTINA
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi
: Kadar Lignin dan Tipe Monomer Penyusun Lignin pada Kayu Akasia
Nama
: Dewi Agustina
NRP
: E24050284
Program Studi
: Teknologi Hasil Hutan
Menyetujui, Komisi Pembimbing
Ir Deded Sarip Nawawi, M.Sc NIP : 19660113 199103 1 001
Mengetahui, Dekan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP : 19611126 198601 1 001
Tanggal lulus:
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bojonegoro pada tanggal 31 Agustus 1987 yang merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Almarhum Bapak Jono dan Ibu Supiyah. Pada tahun 2005 penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melelui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB setelah menyelesaikan belajar di SMA Negeri I Bojonegoro. Selama mengikuti perkuliahan penulis, menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Teknologi
Hasil Hutan
(HIMASILTAN), anggota pengurus
Ibadurrahman,mengikuti praktik pengenalan ekosistem hutan jalur Linggarjati Indramayu dan praktik pengolahan hutan di pabrik kertas PT KERTAS LECES (PERSERO) PROBOLINGGO. Penulis melakukan penelitian dalam rangka menyelesaikan pendidikan Sarjana di Fakultas Kehutanan IPB dengan judul “Kadar Lignin dan Tipe Monomer Penyusun Lignin pada Kayu Akasia” dibawah bimbingan Ir. Deded Sarip Nawawi, M.Sc.
KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji syukur kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis telah dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun tugas akhir dengan judul “Kadar Lignin dan Tipe Monomer Penyusun Lignin pada Kayu Akasia” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kehutanan. Lignin merupakan salah satu komponen struktural penyusun dinding sel kayu. Kandungan lignin dan reaktifitasya dapat berpengaruh pada banyak proses pengolahan dan penggunaan kayu. Misalnya dalam proses pulping, lignin dan karakter kimianya sangat menentukan pada efisiensi proses terkait dengan konsumsi bahan kimia dan laju delignifikasi. Pada penelitian ini dianalisa kandungan lignin yang terdiri dari kadar lignin klason dan lignin terlarut asam, sedangkan rekatifitas lignin didekati melalui komposisi penyusun molekul lignin. Karakter kimia lignin tersebut dikaji dalam hubungan dengan proses pulping kimia. Selama Penulis melakukan penelitian dan penyusunan karya tulis ini banyak mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, untuk itu Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ir. Deded Sarip Nawawi, M.Sc selaku pembimbing skripsi, pemberi motivasi untuk selalu bersemangat, nasehat dengan penuh kesabaran. 2. Dr. Ir. Noor Farikhah Haneda, M.Sc, Dr. Ir. Teddy Rusolono, MS, Dr. Ir. Ervizal A.M Zuhud, MS selaku dosen penguji ujian komprehensif. 3. Ibu, Almarhum Bapak, adik Wawan, mas Arif Pria Kusuma yang selalu membuat penulis berusaha kuat untuk bertahan dalam kondisi kita. 4. Suami tercinta mas Nurkanto atas segala dukungan dan kasih sayangnya kepada penulis. 5. Teman-teman yang telah memberikan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini, teman seperjuangan dalam penelitian, THH angkatan 42, teman Pondok Putri Rahmah dan teman-teman alumni SMA Negeri I Bojonegoro angkatan 2005. 6. Para teknisi bagian Kimia Hasil Hutan.
7. Keluarga besar Paguyuban Angling Darmo Bojonegoro. 8. Semua pihak yang telah membantu yang tak mungkin penulis sebutkan. Semoga segala Silaturahmi akan selalu terjaga. Amin. Penulis juga menyadari bahwa karya ini masih jauh dari sempurna sehingga penulis akan menerima segala kritik dan saran. Harapan penulis semoga tulisan ini memberikan manfaat untuk kita semua. Amin.
Bogor, Agustus 2009 Dewi Agustina
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ...............................................................................
i
DAFTAR TABEL .......................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................
iv
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................
v
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .........................................................................
1
1.2 Tujuan ..................................................................................
2
1.3 Manfaat ................................................................................
2
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lignin .................................................................................
3
2.2 Lignin Terlarut Asam .........................................................
4
2.3 Keragaman Komposisi Monomer Lignin ..........................
6
2.3 Jenis kayu Penelitian ..........................................................
7
III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu danTempat ..............................................................
9
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Jenis Kayu .................................................................
9
3.2.2 Bahan Kimia..............................................................
9
3.3 Tahapan Analisis Lignin 3.3.1 Persiapan ContohUji .................................................
9
3.3.2 Ekstraksi Etanol-Benzene .........................................
10
3.3.3 Penentuan Lignin Klason ..........................................
10
3.3.4 Penentuan Lignin Terlarut Asam ..............................
10
3.3.5 Penentuan Proporsi Tipe Monomer Penyusun Lignin
11
3.4 Analisis Data ......................................................................
11
