MENENTUKAN KONSENTRASI NaOH SECARA ASIDIMETRI PADA PROSES BLEACHING DI PT. TOBA PULP LESTARI Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH
HEPPY LOVE RIDA SINAGA 062401077
PROGRAM STUDI DIPLOMA-III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
PERSETUJUAN
Judul
Kategori Nama Nomor Induk Program Studi Departemen Fakultas
: MENENTUKAN KONSENTRASI NaOH SECARA ASIDIMETRI PADA PROSES BLEACHING DI PT. TOBA PULP LESTARI Tbk PORSEA : TUGAS AKHIR : HEPPY LOVE RIDA SINAGA : 062401077 : DIPLOMA-III KIMIA ANALIS : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, Juni 2009
Diketahui / disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua
DR. Rumondang Bulan MS NIP. 131 459 466
Dosen Pembimbing
Drs. Darwis Surbakti. MS NIP. 130 283 733
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
PERNYATAAN
MENENTUKAN KONSENTRASI NaOH SECARA ASIDIMETRI PADA PROSES BLEACHING DI PT. TOBA PULP LESTARI Tbk. PORSEA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2009
HEPPY LOVE RIDA SINAGA 062401077
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
PENGHARGAAN
Puji dan syukur panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena kasihNYa yang luar biasa sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagaimana mestinya. Tujuan disusunnya tugas akhir ini adalah untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan studi pada program studi Diploma Tiga ( D-III ) Kimia Analis Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara. Dalam kesempatan in dengan segala kerendahan hati penulis menyampaikan uacapan terimakasih sebesar-besarnya kepada : 1. Orang Tua tercinta yang telah mendukung penulis dalam materi, doa dan memberi semangat bagi penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ibu DR. Rumondang Bulan, MS selaku ketua jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Drs. Darwis Surbakti, MS selaku dosen pembimbing yang tekah Banyak membantu, dan memberi bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir Ini. 4. Bapak Arlodis Nainggolan, Saut Siregar dan Nelson Siahaan yang rela memberi arahan selama penulis melakukan Praktek Kerja Lapangan. 5. Buat abang dan adek2 tercinta saya yang selalu mendukung dalam doa serta Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
dukungan sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini. 6. Buat teman-teman Koordinasi UKM KMK USU 2008/2009 yang telah mendoakan dan memberi semangat dan saran bagi penulis. 7. Buat adek-adek kelompokku ( Martina, Okio, Sahala, dan Evi) yang telah mendoakan penulis dan memberi dorongan semangat. 8. Buat teman-teman kelompok
HELO-MERI (Helga, Love, Melisa dan
K’Riris) thanks ya atas doa-doanya. 9. Buat
teman-teman
KAN’06
yang
sama-sama
berjuang
dalam
menyelesaikan pendidikan di Kimia Analis.
Hanya doa yang penulis panjatkan kiranya Tuhan yang akan membalas segala kebaikan yang penulis terima dari semua pihak yang telah mendukung. Penulis dengan penuh perjuangan dalam menyelesaikan tugas akhir ini, dan penulis juga menyadari banyak kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun akan penulis terima dengan senang hati. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dan berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi yang membacanya.
Medan, Juni 2009 Penulis
( HEPPY LOVE RIDA SINAGA) Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
ABSTRAK
Pada pembuatan pulp di proses bleaching pada extraction stage mennggunakan NaOH (caustic) yang berfungsi untuk memisahkan lignin dengan selulosa dan hemiselulosa. Dalam proses bleaching jumlah konsentrasi yang ditargetkan sebanyak 94 – 120 g /l supaya mendapat hasil yang baik. Jika NaOH yang digunakan sedikit maka masih besar selulosa dan hemiselulosa yang belum terisah dengan lignin, kemudian jika NaOH yang digunakan banyak maka akan mengakibatkan kerugian, untuk menanggulangi hal tersebut maka diperiksa jumlah konsentrasi.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
DETERMINATION CONSENTRATION OF SODIUM HYDROXIDE (NaOH) ACIDIMETRI METHOD IN THE BLEACHING PROCESS
ABSTRACT
In the pulping process in bleaching process in the extraction stage by using Sodium hydroxide (caustic) that fuction as to separate lignin with cellulose and hemicellulose. In the bleaching process target content consentration with ranges 94 – 120 g / l in order to result right. If NaOH few used then still large cellulose and hemicellulose that not yet separated with lignin and then if much NaOH used then can consequence detriment, for the ward off thing interrogate content consentration.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
DAFTAR ISI
Halaman PERSETUJUAN.............................................................................................. i PERNYATAAN .............................................................................................. ii PENGHARGAAN ........................................................................................... iii ABSTRAK…………………………………………………………………… .. v ABSTRACT .................................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ........................................................................................... ix BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1 1.2 Permasalahan ..................................................................................... 2 1.3 Tujuan ................................................................................................ 3 1.4 Manfaat ............................................................................................... 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA....................................................................... 4 2.1 Komposisi Unsur Kayu ....................................................................... 4 2.2 Komponin Kimia Kayu ....................................................................... 5 2.3 Proses Pulp ......................................................................................... 11 2.4 Proses Kraft ........................................................................................ 13 2.5 Jenis-jenis Pemutihan .......................................................................... 14 2.5.1 Tahap-tahap Pemutihan ................................................................. 16 2.5.2 Variabel-variabel pada Oksidasi Ekstraksi .................................... 18 2.6 Titrimetri............................................................................................. 19 2.6.1 Larutan Baku .................................................................................. 20 2.6.2 Titrasi Asam-Basa .......................................................................... 22 2.6.3 Indikator Asam-Basa ..................................................................... 23 2.7 Ekstraksi ............................................................................................. 25
BAB 3 METODOLOGI................................................................................... 27 3.1 Peralatan dan Bahan ............................................................................ 27 Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
3.1.1 Peralatan ........................................................................................ 28 3.1.2 Bahan ............................................................................................. 28 3.2 Prosedur .............................................................................................. 29 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 30 4.1 Data ..................................................................................................... 30 4.2 Perhitungan .......................................................................................... 31 4.3 Pembahasan ......................................................................................... 32 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 33 5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 33 5.2 Saran.................................................................................................... 33 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 34 LAMPIRAN
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Komposisi Unsur Kayu ................................................................ 4 Tabel 2.1 Unsur-unsur Organik Kayu ........................................................... 5 Tabel 2.5.3 Indikator yang digunakan dalam Asidi-Alkalimetri....................... 24
BAB 1
PENDAHULUAN Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
1.1 Latar Belakang
PT. Toba Pulp Lestari merupakan sebuah industri pulp yang berlokasi di Porsea Sumatera Utara. Pada awalnya bahan baku diperoleh dari kayu pinus Merkussi dan kayu alam tropis dan pada saat ini menggunakan Eucalyptus, dimana Eucalyptus adalah kayu yang ditanam dan dikembangkan oleh perusahaan. Dalam proses pembuatan pulp bahwa proses yang amat penting adalah proses bleaching, dimana tujuan dari bleaching adalah menghilangkan warna dari residu lignin dari pulp untuk meningkatkan brightness, mempertahankan kestabilan brightness, kebersihan, dan sifat-sifat lain yang tidak diinginkan, dengan syarat bisa mempertahankan kekuatan selulosa dan daerah karbohidrat dalam pulp dari serat yang tidak diputihkan. Proses bleaching dilaksanakan secara bertahap dengan memanfaatkan bahanbahan kimia. Pada setiap tahap umumnya digunakan perlakuan kimia dan secara singkat ditunjukkan sebagai berikut: •
Khlorinasi
: Reaksi dengan elemen khlorin dalam suatu media Asam
•
Ekstraksi alkali
: Pemisahan hasil reaksi dengan caustic
•
Ekstraksi oksidasi
: Ekstraksi oksidasi yang diperkuat dengan Peroksida (E/OP)
•
Hypokhlorit
: Reaksi dengan hypokhlorit dalam suasana asam
•
Khlorin Dioksida
: Reaksi dengan khlorin Dioksida dalam suasana asam
•
Oksigen
: Reaksi dengan elemen O2 yang bertekanan dalam
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
suasana asam Karena klorinasi menimbulkan banyak persoalan lingkungan oleh limbah pabrik pengelantang, maka banyak usaha telah dilakukan untuk mengganti klor atau untuk mengurangi jumlah klor yang digunakan atau produk-produk klor dalam limbah. Ini dapat dikerjakan misalnya dengan pemasakan pulp sampai bilangan kappa yang rendah, hingga mengurangi bahan organik terklorinasi dalam limbah, atau dengan menggantikan klor dengan klor dioksida dimana ClO2 bertindak sebagai oksidator sehingga menghasilkan oksida-oksida lignin tanpa senyawa organoklor. Pada tahap ekstraksi digunakan NaOH bukan sebagai bahan pengelantang tetapi sebagai pelarut komponen lignin, dan pada tahap ekstraksi stage konsentrasi mempengaruhi banyaknya NaOH yang akan digunakan atau ditambahkan pada tahap ekstraksi.
1.2 Permasalahan
Pada proses bleaching dalam pembuatan pulp, proses bleaching di ekstraksi stage menggunakan NaOH untuk memisahkan lignin dengan selulosa. Dalam proses tersebut sangat diperhatikan berapa banyak NaOH yang digunakan agar proses bleaching mendapat hasil yang baik. Jika NaOH yang digunakan sedikit maka masih besar selulosa yang belum terpisah dengan lignin dan jika NaOH banyak digunakan maka terjadi kerugian, untuk menanggulangi terjadinya hal tersebut maka sangat diperhatikan konsentrasi NaOH yang digunakan supaya dapat ditentukan jumlah NaOH yang diperlukan untuk memisahkan lignin dengan selulosa dan hemiselulosa.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
1.3 Tujuan - Untuk mengetahui konsentrasi NaOH yang diperlukan pada proses Extraction stage
1.4 Manfaat Sebagai sumber informasi banyaknya NaOH yang diperlukan untuk memisahkan lignin dengan selulosa.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
2.1 Komposisi Unsur Kayu
Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama karbon,hidrogen, dan oksigen. Tabel berikut akan merinci komposisi kimia suatu kayu dari Amerika Utara yang khas, dan terlihat bahwa karbon merupakan elemen yang dominan atas berat. Tambahan pula
kayu mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal
setelah terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen yang melimpah residu semacam ini dikenal sebagai abu. Abu dapat ditelusuri karena adanya senyawa yang tidak terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti
kalsium, kalium,
magnesium, mangan dan silikon.
Tabel 2.1.1 Komposisi Unsur Kayu
Unsur
% Berat Kering
Karbon
49
Hidrogen
6
Oksigen
44
Nitrogen
Sedikit
Abu
0,1
Unsur-unsur penyusun kayu tergabung dalam sejumlah senyawa organik yaitu: selulosa, hemiselulosa dan lignin. Tabel berikut menunjukkan persen perkiraan berat kering masing-masing senyawa tersebut pada kayu-keras dan kayu-lunak. Proporsi Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
lignin dan hemiselulosa sangat bervariasi diantara spesies-spesies kayu, dan juga antara kayu-keras dan kayu-lunak.
Tabel 2.1.2 Unsur-unsur Organik Kayu Selulosa
Hemiselulosa
Lignin
Tipe % berat kering Kayu-keras
40-44
15-35
18-25
Kayu-lunak
40-44
20-32
25-35
Haygreen, J.G. 1982 2.2 Komponen Kimia Kayu
Komponen kimia bahan baku pulp merupakan satu gabungan dari kelompok senyawasenyawa kimia yaitu yang merupakan komponen penyusun utama, sedangkan komponen penyususn lainnya yang saling berkaitan dengan selulosa yaitu hemiselulosa. Disamping selulosa dan hemiselulosa masih terdapat senyawa kimia yang lebih kompleks yaitu lignin yang berfungsi sebagai perekat antara kelompok selulosa dengan senyawa kimia bermolekul rendah yang dapat larut dalam air atau pelarut organik yang disebut zat ekstraktif. Selain dari itu dalam kayu terdapat pula zat organik (mineral) dalam jumlah kecil.
Secara kimia kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat dibagi menjadi 4 bagian yaitu: 1. Selulosa Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel daripada kayu dan merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus karbohidrat yang mempunyai persen komposisi yang mirip dengan (strach) yaitu glukosa yang terhidrolisa oleh asam.
Rumus kimia sellulosa (C6H10O5)n, dimana “n” adalah sejumlah pengulangan unit gula atau derajat polimer (DP). Semakin tinggi Derajat Polimer maka pulp yang dihasilkan akan tahan terhadap degradasi oleh pengaruh temperatur, bahan kimia dan serangan biologis. Kebanyakan serat untuk pembuatan kertas mempunyai rata-rata derajat polimer dalam range 600-1500.
Ketersediaan sellulosa dalam jumlah besar akan membentuk serat yang kuat, berwarna putih, tidak dalam air, mudah menyerap air dan tidak larut dalam pelarut organik serta tahan terhadap bahan kimia. Ketidakstabilan selulosa merupakan faktor yamng penting dalam penggunaan serat kayu. Menurut Casey, 1978, sumber utama serat sellulosa terdapat dalam tumbuh-tumbuhan. Serat selulosa sebagai bahan baku pembuatan pulp dapat diperoleh dari kayu dan nonkayu. Serat selulosa non kayu dapat diperoleh dari : a. Daun (sisal, manila, abaca) b. Bulu daun biji (kapas dan kapuk) c. Kulit batang (bambu, jerami, bagas) Serat selulosa yang berasal dari bahan baku kayu menurut beberapa ahli dibagi atas dua bagian, yaitu: Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
a. Kayu berdaun lebar ( kayu keras ) b. Kayu berdaun jarum ( kayu lunak )
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa termaksut dalam kelompok olisakarida heterogen yang dibentuk melalui jalan biosintesis yang berbeda dari selulosa. Berbeda dengan selulosa
yang
merupakan homopolisakarida, hemiselulosa merupakan heteropolisakasida. Seperti halnya selulosa kebanyakan hemiselulosa berfungsi sebagai bahan pendukung dalam dinding-dinding sel. Hemiselulosa relatif mudah dihidrolisis oleh asam menjadi komponen-komponen monomernya yang terdiri dari D-glukosa, D-monosa, Dgalaktosa, D-xilosa, L-arabinosa, dan sejumlah kecil L-ramnosa disamping menjadi asam D-glukuronat, dan asam D-galaturonat. Kebanyakan hemiselulosa memepunyai derajat polimerisasi hanya 200.
Jumlah hemiselulosa dari berat kering kayu biasanya antara 20 dan 30 %, Komposisi dan struktur hemiselulosa dalam kayu lunak secara khas berbeda dari yang dalam kayu keras. Perbedaan-perbedaan yang besar juga antara batang, cabangcabang akar dan kulit kayu.
Hemiselulosa dapat diisolasi dari kayu, holoselulosa atau pulp dengan ekstraksi. Diantara sedikit pelarut netral yang efektif, dimetilsulfoksida digunakan terutama untuk mengekstraksi xilan dan holoselulosa. Meskipun hanya sebagian xilan yang dapat diekstraksi, keuntungannya adalah bahwa tidak terjadi perubahan kimia. Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Lebih banyak xilan dapat diekstraksi dengan alkali ( KOH atau NaOH ). Penambahan natrium borat pada alkali mempermudah pelarutan galaktoglukomanan dan gluko monan. Namun ekstraksi alkali mempunyai kerugian yaitu destilasi hemiselulosa yang hampir sempurna.
3. Lignin
Lignin merupakan polimer dari unit-unit fenilpropanan. Banyak aspek dalam kimia lignin yang masih belum jelas, misalnya ciri-ciri struktur spesifik lignin yang terdapat dalam berbagai daerah morfologi dari xilem kayu. Lignin dapat diisolasi dari kayu bebas ekstraktif sebagai sisa yang tidak larut setelah penghilangan polisakarida dan hidrolisis secara alternative. Lignin dapat dihidrolisis dan diekstraksi dari kayu atau diubah menjadi turunan yang larut.
Jumlah lignin yang terdapat dalam tumbuhan yang berbeda sangat bervariasi meskipun kandungan lignin dalam spesies kayu berkisar antara 20 hingga 40% angiosperm akuatik dan herba maupun banyak monokotil kurang mengandung lignin.
Disamping itu distribusi lignin didalam dinding sel dan kandungan lignin bagian pohon tidak sama sebagai kandungan lignin digunakan sebagai kandungan lignin yang tinggi adalah khas untuk bagian batang yang paling rendah, paling tinggi dan paling dalam untuk cabang kayu lunak kulit dan kayu kandungan lignin dalam daun jarum dan daun lebar dikatakan tidak tentu terkadang tinggi atau rendah kemungkinan terganhtung pada keadaan perkembangannya. Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Dalam kebanyakan penggunaan kayu lignin digunakan sebagai bagian integral kayu hanya dalam pembuatan pulp dan pengelentangan ligini dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegradasi dan berubah dan merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta ton tiap tahun diseluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi.
Teknik-teknik analisis telah dikembanngkang untuk mengidentifikasi gugus fungsi dalam lignin. Meskipun metode-metode kimia masih penting, banyak informasi baru telah muncul dari metode-metode fisika terutama spektroskopi, karena gugus fungsi sangat mempengaruhi reaktifitas lignin, maka informasi yang dapat dipercaya dan kuantitatif adalah pentin. Pada metode kimia terdapat dua reaksi utama yang digunakan untuk penentuan lignin pada kondisi baku. Pertama adalah oksidasi lignin dengan kalium permanganat dalam larutan asam yang dikenal sebagai bilangat permanganat seperti bilangan kappa. Kedua adalah kebutuhan gas klor yang disebabkan reaksi subsitusi dan oksidasi yang dinyatakan bilangan klor.
Lignin merupakan komponen yang tidak diharapkan kehadirannya dalam proses pulping, tetapi dalam pembuatan pulp tidak mungkin dihasilkan pulp yang bebas dari lingkungan lignin sama sekali.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
4. Ekstraktif
Kayu biasanya mengandung zat-zat dalam jumlah yang tidak banyak yang disebut dengan istilah “ekstraktif”. Zat-zat ini dapat diambil/dipisahkan dari kayu apakah dengan memakai pelarut air maupun pelarut organik seperti. Eter atau alkohol. Asamasam lemak, asam-asam resin, lilin dan gugus. Fenol adalah merupakan grup yang juga merupakan ekstraktif. Kebanyakan dari ekstraktif ini terpisah dalam proses pembuatan pulp dengan cara “Kraft Pulping”. Minyak mentah terpenting diperoleh dari digester pada waktu mengeluarkan gas. Lemak-lemak, asam-asam lemak, akan membentuk sabun (soap) pada proses Kraft dengan terlarut dalam larutan pemasak. Sabun ini selanjutnya akan dipisahkan dari Black liquor dan daur ulang sebagai “Tall Oil” beberapa atau sebagian kecil dari ekstraktif yang terlarut akan mengakibatkan timbulnya (pitch) dalam pembuatan pulp secara kraft dan pada pembuatan kertas untuk merupakan gumpalan yang mengotori peralatan seperti halnya screen dan wire.
Komposisi ekstraktif berubah selama pengeringan kayu, terutama senyawasenyawa tak jenuh, lemak dan asam lemak terdegradasi. Fakta ini penting untuk produksi pulp karena ekstraktif tertentu dalam kayu segar mungkin menyebabkan noda kuning (gangguan getah\) atau penguningan pulp. Ekstraktif ini juga mempengaruhi kekuatan pulp, perekat dan pengerjaan akhir kayu maupun sifat-sifat pengeringannya.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Ekstraktif kayu dapat dibagi menjadi fraksi lipofilik, dan fraksi hidrofilik, walaupun batasannya kurang jelas. Yang termaksut lipofilik ialah lemak, lilin, terpena, terpenoid, dan alkoholalifatik tinggi. Cara pemisahannya ialah ekstraksi dengan pelarut non polar seperti etil eter, atau diklorometena.
Fraksi hidrofilik meliputi senyawaan fenolik (tannin, lignan, stilbana), karbohidrat terlarut, protein, vitamin, garam anorganik. Zat ekstraktif terdiri dari senyawa yang mudah menguap seperti terpentin, resin asam lemak, phenol, karbohidrat dengan berat molekul rendah dan pektin. Zat ekstraktif yang larut dalam air meliputi gula, pektin, garam-garam organik yaitu tannin, asam lemak, resin dan terpena. (Sjostrom, E. 1995)
2.3 Proses Pulp
Pemisahan serat sellulosa dari bahan-bahan yang bukan serat didalam kayu dapat dilakukan dengan berbagai macam cara yaitu :
1. Proses Mekanik
Pembuatan pulp secara mekanis merupakan dua metode yang lazim digunakan untuk memproduksi pulp mekanis ialah proses kayu asah batu dan kayu asah mesin penghalus. Suatu metode pembuatan pulp mekanis yang lebih baru dan lebih populer melibatkan penggunaan mesin penghalus, dan variasi cara pembuatan pulp mekanis ialah proses termomekanis. Disini tatal-tatal yang dikenakan uap yang sangat panas Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
pada suhu 120 – 135 oC saat bergerak melewati mesin penghalus (berarti bahwa penghalusan dilakukan dibawah tekanan). Panas berfungsi melunakkan lignin, menyebabkan pemisahan serat dengan kerusakan serat yang lebih rendah daripada yang terjadi dalam pembuatan pulp mekanis secara murni.
2. Proses Semikimia
Dengan menggunakan teknik-teknik yang dikenal dengan pembuatan pulp semikimia atau kimia mekanis, tatal kayu dikenakan cairan pemasak pulp dalam jangka pendek dan kemudian dilewatkan melalui mesin penghalus mekanis untuk memisahkan serat-serat penyusunnya. Cairan pemasak tersebut menyebabkan kerusakan sebagian dari ikatan lignin dan pada dasarnya memberikan fungsi yang sama sebagaimana panas dalam termomekanis. Energi mekanis yang dibutuhkan untuk pemisahan serat sangat berkurang dan kerusakan serat menurun.
3. Proses Kimia
Pada proses kimia, bahan-bahan yang terdapat ditengah lapisan kayu akan dilarutkan agar serat dapat terlepas dari zat-zat yang mengikatnya. Proses kimia dibagi menjadi 3 kategori yaitu : a. Proses Soda b. Proses Sulfit c. Proses Sulfat Proses yang dipakai pada pembuatan pulp di PT. Toba Pulp Lestari adalah Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Proses Kraft(Proses Sulfat). ( Haygreen, J.G. 1982 )
2.4 Proses Kraft
Proses sulfat atau kraft dan proses soda merupakan dua teknik pokok pembuatan pulp alkalis dan merupakan dasar untuk sejumlah proses alkalis yang dimodifikasi, yang meliputi pembuatan pulp kraft setelah tahap hidrolisis pendahuluan untuk menghasilkan pulp untuk dilarutkan. Natrium hidroksida merupakan bahan kimia pemasak utama dalam kedua proses tersebut sedang dalam proses pulp sulfat Natrium Sulfda merupakan komponen aktif tambahan. Gas netral yang dihasilkan dari proses pemasakan berupa gas merkaptan dari reaksi kimia antara natrium hidroksida dengan lignin. Proses sulfat tidak hanya proses pembuatan pulp alkalis yang utama untuk kayu, tetapi sekaligus juga merupakan proses pulp yang paling penting. Pernyataan tersebut didasarkan pada kenyataan bahwa pulp kraft diperoleh dalam redemen yang lebih tinggi dan sifat-sifat yang lebih unggul bila dibandingkan dengan pulp soda. Keuntungan-keuntungan utama dari proses sulfat ini adalah : - Waktu pemasakan yang pendek - Sifat-sifat kekuatan pulp yang sangat baik - Tersedianya peralatan-peralatan operasi yang standart - Tuntutan yang rendah terhadap spesies kayu dan kualitas kayu, Termaksut semua tipe kayu lunak dan kayu keras - Pendaurulangan bahan kimia yang sangat efesien Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
- Tersedianya bahan kimia pengganti dengan berbagai alternative yang harganya tidak mahal. Kekurangan-kekurangan utama dari pembuatan pulp sulfat adalah masalah bau, redemen yang lebih rendah daripada pembuatan sulfit (biasanya 45-50%), warna yang gelap dari pulp yang tidak dikelantang. Waktu dan suhu pemasakan sangat erat hubunganya, pada dasarnya waktu pemasakan dapat dikurangi beberapa saat dengan menaikkan suhu pemasakan, namun dalam kisaran suhu pembuatan pulp normal antara 160-180oC tidak ada pengaruh yang jelas pada laju pembuatan pulp, biasanya pada suhu tinggi redemen dan kualitas pulp turun. ( Muladi, S. 2005 )
2.5 Jenis-jenis Pemutihan
a. Pemutihan Pulp – pulp Mekanik
Pemutihan pulp mekanik merupakan persyaratan yang perlu dalam peningkatan penggunaan spesies-spesies kayu yang tidak lazim atau hasil samping pabrik penggergajian dengan derajat putih awal yang lebih rendah daripada kayu gelendong “white” spruce tradisional yang dikuliti dengan baik untuk memproduksi kayu asah. Hanya pulp-pulp dengan derajat putih tinggi yang dapat digunakan sebagai bahan untuk kertas halus berkualitas tinggi. Untuk mempertahankan keuntungan redemen tinggi dalam pembuatan pulp mekanika, prosedur pengelentangan umumnya adalah tipe perlindungan lignin menggunakan bahan kimia oksidatif dan pereduksi atau gabungan keduanya.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Pengelentangan pulp mekanik dilakukan seperti proses satu tahap baik dengan peroksida maupun dengan ditionit, atau seperti proses dua tahap dengan peroksida yang didikuti dengan langkah reduksi oleh ditionit. Pengelentangan satu tahap sering lebih disukai karena manfaat tahap kedua sering dapat diperoleh lebih mudah dan lebih ekonomis, misalnya dengan menggunakan konsentrasi peroksida yang lebih tinggi.
Pengelentangan pulp kayu asah kebanyakan dilakukan sebagai pengelentangan secara sementara pulp-pulp mekanik dan termodinamikyang digiling dapat juga dikelantang selama pemisahan ditahap pertama pembersihan (pengelentangan pada pemisah serat) atau dalam tahap kedua penggilingan (pengeltangan penggilingan).
b. Pemutihan Pulp-pulp Kimia
Tujuan dari pengelentangan pulp kimia adalah untuk menghilangkan sisa lignin setelah proses pemasakan untuk memperoleh yang disebut pulp yang dikelantang penuh dengan derajat putih diatas 90 % atau untuk memperoleh kualitas semipengelentangan dengan derajat putih berkisar 60-70%. Kandungan sisa lignin ditentukan secara tidak langsung dengan metode yang distandarisasi yang menggambarkan kemungkinan untuk dikelantang dari pulp.
Pada saat ini pengelentangan penghilangan lignin terutama dilakukan dalam prosedur multi tahap dengan tahap oksidatif yang umumnya digabung paling tidak dengan satu tahap ekstraksi alkali. Klorinasi dilakkukan pada konsistensi rendah (3Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
4%) dan suhu rendah 20-40oC selama 30-60 menit. Konsentrasi klor merupakan faktor penting karena jika konsentrasinya terlalu tinggi maka reaksi oksidasi juga akan terjadi dengan polisakarida juga menguranngi sifat kekuatan dan natrium hidroksida yang digunakan dalam tahap ekstraksi alkali bukannya sebagai bahan pengelantang. Pengaruh-pengaruh uatamanya adalah mengilangnkan hasil-hasil degradasi lignin yang digabung dengan netraisasi dari komponen-komponen asam yang dibentuk selama langkah pengelentangan pendahuluan. Dalam pengelentangan pulp kertas normal 1-2% alkali (didasarkan pada pulp) digunakan pada 50-60 oC selama 30-60 menit pada tingkat konsistensi sedang (10-18%). (Fengel, D. 1995)
2.4.1 Tahap-tahap Pemutihan
a. Tahap Do (Delignifikasi)
Proses klorinasi adalah tahap pertama didalam proses pemutihan. Fungsi dari tahap ini adalah untuk mengeluarkan lignin dari pulp (yang cendrung menimbulkan warna coklat pada pulp). Jika pulp tidak menerima jumlah aktif khlorin yang memadai ini akan sangat sulit untuk memutihkan pulp menuju brightness yang lebih tinggi. Cara yang paling efesien. Cara yang paling efesien untuk mencapai proses delignifikasi adalah dengan menambahkam khlorin Dioksida mendahului khlorin. Ini menguraikan lignin dengan sangat cepat dan efesien tanpa merusak selulosa.
b. Tahap EO ( tahap Oksidasi Ekstraksi )
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Tahap kedua pada bleaching plant dengan banyak tahapan dan ini merupakan tahap pemurnian dari tahap khlorinasi. Tujuan utama dari alkali ekstraksi adalah melarutkkan komponen-komponen penyebab warna yang kemungkinan besar larut dalam larutan alkali yang kerjanya berdasarkan dari bahan-bahan kimia yang digunakan terhadap sebagian proses pemutihan. Larutan alkali yang digunakan dalam tahap ekstraksi adalah Natrium hidroksida (Caustic) dimana natrium hidroksida bukan sebagai bahan pengelentang. Kelarutan khlorinat dan lignin yang teroksidasi, dan komponen-komponen warna lainnya meningkat tingkat keputihannya
Proses oksidasi kimia seperti khlorin dioksida, peroksida, dan hypo yang digunakan setelah tahap ektraksi, merupakan bahan-bahan kimia yang mahal. Konsumsi bahan kimia tersebut akan menjadi tinggi jika tidak ada tahap ekstraksi yang mengeluarkan lignin dan beberapa hemiselulosa dari pulp.
c. Tahap D1 ( Delignifikasi dan pemutian Pulp Pertama)
Tahap khlorin dioksida adalah merupakan tahap yang ketiga dalam tahapan proses pemutiahan. Khlorin dioksida adalah suatu bahan pemutihan yang unik memurnikan pulp dan memberikan brightness tinggi tanpa memberikan pengaruh terhadap sifatsifat kekuatannya. Dosis Khlorin Dioksida tergantung kepada kualitas pulp yang masuk dan brightness akhir yang dikehendaki. Khlorin dioksida ditambahkan ke stock pulp didalam pipa berdiri setelah pompa. Larutan Khlorin Dioksida berasal dari pabrik penghasil bahan kimia, dipnaskan dalam alat penukar pans,. Pompa memompakan stock pulp melewati sebuah alat pencampur bahan kimia menuju tabung D1. Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
d. Tahap D2 (Delignifikasi dan Pemutihan Tahap Kedua)
Tahap Khlorin Dioksida kedua adalah tahapan terakhir pada proses pemutihan. Khlorin Dioksida (ClO2) digunakan untuk memurnikan pulp didalam tahap D2. Tahap ini memutihkan brightness pulp dengan cara memutihkan lebih lanjut zat-zat pengotor yang tersisa dalam pulp tersebut. Stock pulp yang berasal dari perlakuan khorin dioksida tahap pertama menuju perlakuan khlorin dioksida tahap yang kedua (D2). Dosis bahan kimia tergantung kepada kualitas pulp yang masuk dan akhir yang dikehendaki. (Sirait, S. 2003)
2.5.2 Variabel-variabel Pada Oksidasi Ekstraksi
Konsistensi Keefektifan proses ekstraksi tergantung kepada konsentrasi alkali yang digunakan. Suatu pulp dengan konsistensi yang tinggi maka akan diberikan konsentrasi alkali yang lebih tinggi pada penerapan bahan kimia yang diberikan. Pada konsistensi yang tinggi maka semakin cepat untuk memisahkan lignin dengan selulosa dan semakin sedikit NaOH yang digunakan. Pada proses pemutihan normalnya alkali encer dengan konsentrasi kira-kira 120 g / l.
Temperatur Brightness yang lebih tinggi dihasilkan pada tahap pemutihan/oksidasi berikutnya dan ekstraksi kappa lebih rendah dapat dicapai jika temperatur ekstraksi dijaga pada Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
65-70 oC . Temperatur diatas 70 oC tidak menunjukkan adanya hasil-hasil yang menguntungkan.
Waktu Reaksi Bilangan kappa berkurang dengan suatu kenaikan terhadap waktu reaksi pada saat parameter-parameter yang lainnya dijaga tetap. Hal ni secara terus-menerus berkurang setelah suatu reaksi dengan waktu yang sangat lama. Ada dua bentuk reaksi untuk menghilangkan lignin yaitu, (a). Sebuah tahap awal delignifikasi yang sangat cepat diikuti dengan (b) sebuah akhir delignifikasi yang lambat. Masing-masing mereka disebut eliminasi lignin yang bersifat mudah dan eliminasi lignin dengan cara lambat.
Brightness Ketika lignin sudah dikelurkan dari pulp pada proses pemutihan dengan oksigen, brightness meningkat. Hal ini umumnya disebabkan oleh delignifikasi, dan bukan proses penghilangan lignin. (Sirait, S. 2003)
2.6 Titrimetri
Titrimetri atau analisis volumetri adalah salah satu cara pemeriksaan jumlah zat kimia yang luas pemakaiaanya. Pada dasarnya cara titrimetri ini terdiri dari pengukuran volume larutan pereaksi yang dibutuhkan untuk bereaksi secara stokiometri dengan zat yang akan ditentukan. Larutan pereaksi itu biasanya diketahui kepekatannya dengan pasti, dan disebut pentiter atau larutan baku. Sedangkan proses penambahan pentiter kedalam larutan zat yang akan ditentukan disebut titrasi. Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Saat terjadinya perubahan warna indikatordalam proses titrasi disebut titik akhir titrasi. Pada saat titik akhir ini tercapai, titrasi harus dihentikan. Biasanya titik akhir titrasi tidak tepat sama dengan titik kesetaraan. Makin kecil perbedaan anatara titik akhir titrasi dan titik kesetaraan, makin kecil kesalahan titrasi.
Agar proses titrasi dapat berjalan dengan baik sehingga memberikan hasil pemeriksaan yang tepat dan teliti, maka persyaratan berikut perlu diperhatikan dalam setiap titrasi : a. Interaksi anata pentiter dan zat yang ditentukan harus berlangsung secara stokiometri dengan faktor stokiometrinya berupa bilangan bulat. Faktor stokometri ini harus diketahui atau ditetapkan secara pasti, karena faktor ini perlu dalam perhitungan hasil titrasi. b. Laju reaksi harus cukup tinggi agar titrasi berlangsung dengan cepat c. Interaksi antara pentiter dan zat yang ditentukan harus berlangsung secara terhitung. Artinya, sesuai dengan ketetapan yang dapat dicapai dengan peralatan yang lazim digunakan dalam titrimetri.
2.5.1 Larutan Baku
Larutan baku adalah larutan suatu zat terlarut yang telah diketahui konsentrasinya. Terdapat 2 macam larutan baku, yaitu:
1. Larutan baku primer Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Adalah suatu larutan yang telah diketahui secara tepat konsentrasinya melalui metode gravimetri. Nilai konsentrasi dihitung melalui perumusan sederhana, setelah dilakukan penimbangan teliti zat pereaksi tersebut dan dilarutkan dalam volume tertentu. Contoh: K2Cr2O7, As2O3, NaCl, asam oksalat, asam benzoat.
Syarat-syarat larutan baku primer anatar lain :
Mudah diperoleh, dimurnikan, dikeringkan(jika mungkin pada suhu
110-
120 derajat celcius) dan disimpan dalam keadaan murni
Tidak bersifat higroskopis dan tidak berubah berat dalam penimbangan di udara
Zat tersebut dapat diuji kadar pengotornya dengan uji kualitatif dan kepekaan tertentu
Sedapat mungkin mempunyai massa relatif dan massa ekivalen yang besar, sehingga kesalahan karena penimbangan dapat diabaikan
Zat tersebut harus mudah larut dalam pelarut yang dipilih
Reaksi yang berlangsung dengan pereaksi tersebut harus bersifat stoikiometrik dan langsung. kesalahan titrasi harus dapat diabaikan atau dapat ditentukan secara tepat dan mudah.
2. Larutan baku sekunder
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Adalah suatu larutan dimana konsentrasinya ditentukan dengan jalan pembakuan menggunakan
larutan
baku
primer,
biasanya
melalui
metode
titrimetri.
Contoh: AgNO3, KMnO4, Fe(SO4)2 dan NaOH Syarat-syarat larutan baku sekunder antara lain :
Derajat kemurnian lebih rendah daripada larutan baku primer
Mempunyai BE yang tinggi untuk memperkecil kesalahan penimbangan
Larutannya relatif stabil dalam penyimpanan. http://lutfirachman.wordpress.com/2008/05/05/standarisasi-larutan-baku.
2.5.2 Titrasi Asam-Basa
Asidimetri dan alkalimetri termaksut reaksi netralisasi yakni reaksi anatara ion hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara pemberi proton (asam) dengan penerima proton (basa).
Asidimetri merupakan penentapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawasenyawa yang bersifat basa dengan menggunakan baku asam. Sebaliknya alkalimetri merupakan penentapan kadar senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan baku basa.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Untuk menentukan basa digunakan larutan baku asam kuat ( misalnya HCl ), sedangkan untuk menentukan asam digunakan larutan baku basa kuat ( misalnya NaOH ). Titik akhir titrasi biasanya ditetapkan dengan bantuan perubahan warna indikator asam-basa yang sesuai dengan bantuan peralatan ( misalnya potensiometer, spektrofotometer, konduktometer ).
Titrasi asam – basa secara luas digunakan untuk analisa kimia. Dalam praktikum di laboratorium adalah biasa untuk membuat dan menstandarisasikan satu larutan asam dan satu larutan basa. Karena larutan asam lebih mudah diawetkan daripada larutan basa, maka sutatu asamlah yang biasanya dipilih sebagai standar pembanding tetap.
Dalam memilih asam untuk dipakai dalam larutan standart, faktor-faktor berikut harus diperhatikan : - Asam harus kuat, yaitu terdiasosiasi tinggi - Asam tidak mudah menguap - Larutan asamnya harus stabil - Garam dari asamnya harus larut - Asamnya tidak merupakan suatu pereaksi oksidator kuat sehingga tidak Merusak senyawa-senyawa organik yang digunakan seperti indikator.
2.5.3 Indikator Asam – Basa
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Indikator asam – basa adalah senyawa organik yang berubah warnanya dalam larutan sesuai dengan pH larutan. Contohnya adalah lakmus merah dalam larutan asam dan berwarna biru dalam larutan yang bersifat basa. Indikator asam – basa biasanya merupakan asam atau basa lemah, atau secara umum dapat dikatan protolit lemah. Kesetimbangan asam – basa indikator yang berupa asam lemah dalam air dirumuskan sebagai berikut : H2O + HIn
In -
+ H3O –
warna
warna
Asam
basa
Disini In- menunjukkan basa pasangan dari HIn ( indikator asam lemah ).
Seperti yang terlihat dari persamaan diatas, asam dan basa pasangannya mempunyai warna yang berbeda. Itulah sebabnya warna larutan berubah dengan berubahnya harga pH larutan. Dalam larutan yang bersifat asam, bentuk yang banyak jumlahnya adalah bentuk yang terikat proton HIn, sedangakan larutan yang bersifat basa bentuk yang banyak jumlah adalah bentuk yang tidak berproton In-. Dapatt diramalkan apakah indikator berada dalam bentuk asam atau basa tergantung pada pH. Rivai, H. 1994
Tabel 2.5.3 Indikator yang biasa digunakan dalam Asidi-Alkalimetri
Warna Indikator
Trayek pH Asam
Basa
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Kuning metil
2,4 – 4,0
Merah
Kuning
Biru bromfenol
3,0 – 4,6
Kuning
Biru
Hijau bromkresol
3,1 - 4,4
Jingga
Metil
Merah metil
4,2 – 6,3
Merah
Kuning
Ungu bromkresol
5,2 – 6,8
Kuning
Ungu
Biru bromtimol
6,1 – 7,6
Kuning
Biru
Merah fenol
6,8 – 8,4
Kuning
Merah
Merah kresol
7,2 – 8,8
Kuning
Merah
Biru timol
8,0 – 9,6
Kuning
Biru
Fenolftalein
8,2 – 10,0
Tak berwarna
Merah
Timolftalein
9,3 – 10,5
Tak berwarna
Biru
Sumber : Rohman,A. 2007
2.6 Ekstraksi
Ekstraksi mempunyai peranan penting dalam laboratorium dan teknik. Didalam laboratorium ekstraksi pelarut digunakan untuk mengambil zat-zat terlarut dalam air dengan menggunakan pelarut organik yang tidak bercampur dengan fase air seperti : eter, kloroform (CHCl3), Karbon tetra klorida (CCl4), karbon disulfida (CS2) dan benzena. Ekstraksi pe;larut juga digunakan untuk memekatkan suatu spesi yang dalam larutan air terlalu encer untuk dianalisa.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Dalam industri, umumnya ekstraksi pelarut digunakan dalam analisis untuk memurnikan zat-zat pengotor yang tidak diingninkan dalam hasil. Suatu proses ekstraksi yang digunakan secara industri dengan skala besar adalah NaOH yang dipakai untuk pembuatan rayon. Umumnya NaOH yang dihasilkan dari pross elektrolisis masih mengandung 1 % NaCl dan 0,1 % NaClO3 sebagai pengotor. Jika larutan pekat NaOH dalam air diekstraksi dengan pelarut amonia cair, maka NaCl dan NaClO3 akan cenderung terbagi kedalam fase amonia dibandingkan dalam fase air. Tekniknya fasa air yanng lebih berat ditambahkan keatas bejana ekstraksi yang diisi amonia, dan kesetimbangan terjadi jika butiran-butiran dari larutan NaOH turun perlahan-lahan melewati fasa amonia. Proses ini dapat menurunkan konsentrasi pengotor dalam larutan natrium hidroksida sampai kira-kira 0,08 % NaCl dan 0,0002 % NaClO3. Pada ekstraksi pelarut biasanya digunakan pelarut yang sesuai untuk mengambil zat terlarut yang diinginkan dalam larutan. Agar diperoleh hasil yang baik, pemilihan pelarut untuk ekkstraksi ditentukan oleh beberapa pertimbangan sebagai berikut : •
Kelarutannya rendah dalam fase air
•
Viskositasnya cukupo rendah, dan mempunyai perbedaan rapatan yang cukup besar dari fase airnya, untuk mencegah terbentuknya emulsi
•
Tingkat keberacunan (toksitasnya) yang rendah dan tidak mudah terbakar
•
Mudah mengambil kembali zat terlarut dari pelarut tersebut untuk proses analisa berikutnya. ( Yazid, E. 2005)
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
BAB 3 METODOLOGI
3.1 Peralatan dan Bahan 3.1.1 Peralatan - Erlenmeyer - Pipet Volume Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
- Buret Digital - Hotplate - Beaker glass
3.1.2 Bahan - Larutan HCl 0,5 N - NaOH - Indikator Phenolftalein - Bubur Kayu
3.2 Prosedur
- Diambil sample ½ liter dari vat washer lalu dibawa ke laboratorium untuk dianalisa - Dipipet sebanyak 2 ml dengan menggunakan pipet volume - Dimsasukkan kedalam erlenmeyer 250 ml Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
- Ditambahkan 3 tetes indikator phenolftalein dan dititrasi dengan HCl 0,5 N Sampai terjadi perubahan warna dari bening menjadi merah rose - Dicatat volume HCl 0,5 N yang terpakai
Konsentrasi NaOH = Vt x N HCl x BM Volume sampel Keterangan : Vt
= Volume titrasi
N
= Normalitas HCl
BM = Massa atom relatif NaOH
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data
Waktu
Volume NaOH
NaOH Strength
Kg/ton pulp
g/l
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
06.00
24. 30
07.00
24. 35
08.00
24. .5
09.00
24. .5
10.00
23. 0
11.00
23. 9
12.00
23. 0
13.00
23. 9
14.00
22. 9
15.00
22. 1
16.00
22. 9
17.00
22. 0
18.00
21. 9
19.00
21. 9
20.00
21. .9
21.00
21. 1
22.00
22. 2
23.00
22. 8
00.00
22. 02
01.00
22. 19
02.00
20. 06
03.00
20. 23
04.00
20. 23
05.00
20. 99
108. 8
109. 2
110. 8
111. 8
110. 6
112. 8
Perhitungan
a.
NaOH
= Vt x N HCl x BM
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Volume sampel =
11.08 x 0,5 x 40 2
b.
NaOH
=
108. 8 g / l
=
Vt x N HCl x BM Volume sampel
=
10.92 x 0,5 x 40 2
c.
NaOH
=
109. 2 g / l
=
Vt x N HCl x BM Volume sampel
=
11.08 x 0,5 x 40 2
d.
NaOH
=
110. 8 g / l
=
Vt x N HCl x BM Volume sampel
=
11. 18 x 0,5 x 40 2
e.
NaOH
=
111. 8 g / l
=
Vt x N HCl x BE
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
Volume sampel =
11.28 x 0,5 x 40 2
= 112. 8 g / l
4.3 Pembahasan
Konsentrasi merupakan banyaknya zat terlarut yang terdapat dalam suatu pelarut atau larutan. Adapun tujuan dari konsentrasi ini untuk mengetahui jumlah NaOH yang akan digunakan pada extraction stage di proses bleaching. Dimana zat NaOH (caustic) disini berfungsi untuk memisahkan lignin dengan selulosa dan hemiselulosa. Oleh karena itu pada proses bleaching diperhatikan konsentrasi NaOH yang digunakan. Pada tabel diatas dapat kita lihat nilai konsentrasi NaOH yang bervariasi, hal ini disebabkan oleh beberapa hal yaitu: jumlah konsentrasi pulp yang keluar dari digester berbeda-beda, jenis kayu yang berbeda dan analisa konsentrasi dilakukan dengan rentang waktu 4 jam, dengan terjadinya hal-hal tersebut mengakibatkan jumlah konsentrasi yang bervariasi. Dalam proses bleaching sangat diperhatikan jumlah NaOH yang digunakan agar mendapat hasil yang baik, dimana jika NaOH yang digunakan sedikit maka masih banyak lignin yang belum terpisah dengan selulosa dan jika NaOH yang digunakan banyak maka akan terjadi kerugian, untuk menanggulangi terjadinya hal tersebut maka PT. Toba Pulp Lestari membuat suatu target konsentrasi yang akan dicapai yaitu 94 – 120 g / l supaya tidak terjadi kelebihan dan kekurangan NaOH sehingga mendapat hasil yang baik. Menurut Sirait, S. 2003 mengatakan bahwa jika konsentrasi suatu zat tinggi maka semakin cepat Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
bereaksi, dengan pernyataan demikian dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi konsentrasi NaOH maka semakin cepat bereaksi untuk memisahkan lignin dengan selulosa sehingga NaOH yang digunakan semakin sedikit.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Konsentrasi NaOH yang digunakan pada proses bleaching tahap extraction stage adalah dengan range 94 – 120 g / l dimana variasi jumlah konsentrasi yang dihasilkan adalah 108. 8 g / l, 109.2 g / l, 110.8 g / l, 111.8 g / l, 110.6 g/l, dan 112. 8 g / l.
5.2 Saran
Diharapkan adanya hubungan kerja yang baik dan terpadu antara karyawan laboratorium dengan bagian fibre line ( bagian proses ) agar mutu akhir pulp yang baik dapat dicapai yaitu brightness yang sesuai dengan standart ISO.
Diharapkan supaya dalam menganalisis konsentrasi NaOH benar-benar teliti dan tepat sehingga memperoleh hasil yang maksimal.
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.
DAFTAR PUSTAKA
Fengel, D. 1995. Kayu, Kimia Ultra Struktur Reaksi-reaksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Harrizul, R.1994. Asas Pemeriksaan Kimia. Jakarta: UI-Press
Haygreen, J.G. 1982. Hasil Hutan Dan Ilmu Kayu. Yogyakarta: Gadjah Mada Universitas Press.
http://lutfirachman.wordpress.com/2008/05/05/standarisasi-larutan-baku.
Muladi, S. 2005. Tropical Woods. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Rohman, A. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Sirait, S. 2003. Module Bleaching. Porsea: Training And Development Centre. PT.Toba Pulp Lestari, Tbk.
Sjostrom, E. 1995. Kimia Kayu. Edisi Kedua. Yogyakarta: Gadjah Mada Universitas Press.
Yazid, E. 2005. Kimia Fisika Untuk Paramedis. Yogyakarta: Andi
Heppy Love Rida Sinaga : Menentukan Konsentrasi Naoh Secara Asidimetri Pada Proses Bleaching Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2009.