SIFAT FISIKO-KIMIA ESTER GLISEROL GONDORUKEM
HIDROGENASI
MEIYANA WAHYUNI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011
RINGKASAN MEIYANA WAHYUNI. E24060439. Sifat Fisiko-Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi. Dibimbing oleh WASRIN SYAFII dan BAMBANG WIYONO. Gondorukem merupakan hasil hutan bukan kayu yang memiliki peluang besar untuk dikembangkan di Indonesia. Selama ini gondorukem yang banyak digunakan masih dalam bentuk non modifikasi. Gondorukem non modifikasi memiliki beberapa kelemahan seperti sifatnya yang mudah mengkristal bila dilarutkan, mudah teroksidasi oleh oksigen pada udara bebas karena sifat ketidakjenuhannya, dan mudah bereaksi dengan logam-logam berat seperti dalam pemanfaatannya pada pernis (Kirk & Othmer 2007). Kelemahan-kelemahan gondorukem ini dapat diatasi dengan memodifikasi gugus karboksil dan ikatan rangkap yang ada pada senyawa asam dalam gondorukem tersebut, salah satunya dengan proses hidrogenasi dan esterifikasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan gliserol sebagai agen pada proses esterifikasi terhadap sifat fisiko-kimia produk derivat gondorukem yang dihasilkan sehingga diharapkan dapat meningkatkan sifat fisoko-kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi, meningkatkan nilai tambah dan memperluas penggunaan dari produk derivat gondorukem yang dihasilkan. Bahan yang digunakan yaitu gondorukem mutu WG (window glass), gas Hidrogen, katalis Nikel, Petroleum Benzene, Gliserol, dan bahan kimia untuk pengujian sifat fisiko-kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Pembuatan gondorukem hidrogenasi dilakukan dengan mencampurkan gondorukem dengan Petroleum Benzene, kemudian dimasukkan ke dalam sebuah reaktor dan dilakukan proses hidrogenasi dengan menggunakan suhu 125 ⁰C, tekanan 6-8 bar selama 1 jam (US Patent 2,739,947). Gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan digunakan bahan baku dalam pembuatan ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Pembuatan ester gliserol gondorukem hidrogenasi yaitu dengan memanaskan 50 g gondorukem hidrogenasi dan ketika mencapai suhu 280 ⁰C ditambahkan gliserol pada taraf 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, dan 12%, suhu akan turun kemudian naik kembali dan ketika mencapai suhu 280 ⁰C dipertahankan selama 2 jam. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan ticetak pada wadah untuk kemudian dihitung nilai rendemennya dan diuji sifat fisiko-ki2mia (RSNI3 2010), yaitu warna dan penampakan, titik lunak, kelarutan dalam Toluena, kadar abu, bilangan asam, dan kadar logam (Pb dan As). Esterifikasi gondorukem hidrogenasi dengan menggunakan gliserol menghasilkan rendemen 54,62-72,53%, warna yang gelap, larut dalam Toluena (1:1), titik lunak yang tinggi 102,67-116,50 ⁰C, kadar abu berkisar 154,07-510,38 ppm, menghasilkan bilangan asam yang rendah hingga 5,27-13,20 mg KOH/ g, kadar logam Pb ≤20 ppm dan kadar As ≤2 ppm. Penambahan gliserol mempengaruhi rendemen, titik lunak, bilangan asam, dan kadar abu. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan belum mampu digunakan sebagai food additive karena warnanya belum memenuhi standar produk China untuk ester gliserol gondorukem hidrogenasi food additive. Kata Kunci: gondorukem, gondorukem esterifikasi, hidrogenasi, esterifikasi
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul Sifat FisikoKimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi adalah karya saya sendiri di bawah bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga 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, Februari 2011 Meiyana Wahyuni NIM. E24060439
SIFAT FISIKO-KIMIA ESTER GLISEROL GONDORUKEM HIDROGENASI
Karya Ilmiah Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
MEIYANA WAHYUNI E24060439
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
LEMBAR PENGESAHAN Judul Penelitian
: Sifat Fisiko-Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi
Nama Mahasiswa
: Meiyana Wahyuni
NRP
: E24060439
Menyetujui: Komisi Pembimbing
Ketua,
Anggota,
Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr
Dr. Ir. Bambang Wiyono, M. For. Sc.
NIP. 19541017 198003 1 004
NIP. 19590326 198703 1 004
Mengetahui, Ketua Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc NIP. 1966 0212 199103 1 002 Tanggal Lulus:
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah dan kasih sayang-Nya sehingga penelitian dan karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Oktober-November 2010 ini adalah derivat gondorukem dengan judul Sifat Fisiko-Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi. Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian karya tulis ini. Penulis juga menyadari karya ini masih jauh dari sempurna. Segala kritikan dan saran penulis terima dengan senang hati. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Bogor, Februari 2011
Meiyana Wahyuni
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 19 Mei 1988 sebagai anak pertama dari dua bersaudara pasangan Misar Ashari dan Muhini, S.Pd. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah lanjutan tingkat atas di SMA Negeri 1 Depok pada tahun 2006. Pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan memilih Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB. Pada tahun 2009 penulis memilih Bagian Kimia Hasil Hutan sebagai bidang keahlian. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif pada berbagai organisasi kemahasiswaan, yaitu Unit Kegiatan Mahasiswa Lingkung Seni Sunda Gentra Kaheman IPB sebagai Staf Divisi Pengembangan Sumber Daya Manusia periode 2007-2008 dan Bendahara periode 2008-2009, Himpunan Profesi Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) IPB sebagai Staf Departemen Peningkatan Mutu periode 2007-2008 dan Kepala Divisi Bidang Kewirausahaan periode 2008-2009 serta aktif pada berbagai kepanitiaan kegiatan. Penulis mengikuti kegiatan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Cilacap-Baturaden, Jawa Tengah dan Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi. Penulis juga telah melaksanakan Praktek Kerja Lapang (PKL) di Pabrik Gondorukem dan Terpentin (PGT) Rejowinangun Unit II Jawa Timur dan PT. Perhutani Anugerah Kimia (PAK) Jawa Timur. Selama masa kuliah, penulis pernah menerima Beasiswa dari Tanabe dan PPA. Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan kegiatan praktek khusus (skripsi) dalam bidang derivat gondorukem dengan judul “Sifat Fisiko-Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi” di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr dan Dr. Ir. Bambang Wiyono, M. For. Sc.
UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak, Ibu, Adikku Ega dan seluruh keluarga yang telah mencurahkan kasih sayang, perhatian, doa, serta biaya sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan. 2. Prof. Dr. Ir. Wasrin Syafii, M. Agr dan Dr. Ir. Bambang Wiyono, M. For. Sc (Alm). selaku pembimbing yang telah memberi pengarahan dan nasihat dengan sabar kepada penulis. 3. Dr. Ir. Achmad, MS., Ir. Haryanto, MS., dan Ir. Nana Mulyana, MS selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktunya serta memberikan nasihat dan masukkan yang membangun kepada penulis. 4. Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor yang telah mengijinkan penulis untuk melakukan penelitian di Laboratorium Pengolahan Hasil Hutan Bukan Kayu, Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan, Bogor. 5. Ibu Evi, Bapak Achmad,Ibu Fuji dan Ibu Umi yang telah banyak memberikan pengalaman dan membantu penulis selama melakukan penelitian di laboratorium. 6. Seluruh dosen dan staf pegawai Fakultas Kehutanan terutama Bagian Kimia Hasil Hutan Departemen Hasil Hutan yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penulis. 7. M. Adly Rahandi Lubis dan Murtini Ari Rachmawati atas suka, duka dan kerja samanya selama penelitian. 8. Hans Baihaqi, S. Hut yang telah memberikan semangat, doa dan perhatiannya kepada penulis. 9. Bateng 69 Crew : Poppy, Mira, Ria, Ayu, Syifa, A’yun, Mila, Tia, Renna, Asti, Nadya, Abhe, Asme, Asti dan Sri atas keceriaan dan kebersamaannya. 10. Sahabat-sahabat terbaikku Anjar, Depoy, Nova, Jule, Dita, Dimut, Wenny, Anne, James, Ammar, Abet, Wulan, dan seluruh teman-teman THH 43 atas kebersamaannya selama ini, semoga kita selalu KOMPAK.
i
DAFTAR ISI Halaman
DAFTAR ISI .............................................................................................. i DAFTAR TABEL ..................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ................................................................................. iv DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. v BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1 1.2 Tujuan ............................................................................................... 2 1.3 Manfaat ............................................................................................. 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................... 3 2.1 Gondorukem ..................................................................................... 3 2.1.1 Sifat-Sifat Gondorukem ......................................................... 3 2.1.2 Kegunaan Gondorukem.......................................................... 5 2.1.3 Klasifikasi Gondorukem ........................................................ 5 2.2 Gondorukem Modifikasi .................................................................. 7 2.2.1 Gondorukem Hidrogenasi ...................................................... 8 2.2.2 Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi ............................... 9 2.3 Proses Hidrogenasi ........................................................................... 11 2.4 Proses Esterifikasi ............................................................................ 11 2.5 Gliserol ............................................................................................. 12 BAB III BAHAN DAN METODE ........................................................... 13 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .......................................................... 13 3.2 Alat dan Bahan ................................................................................. 13 3.2.1 Alat ........................................................................................... 13 3.2.2 Bahan ........................................................................................ 13 3.3 Metode Penelitian ............................................................................. 14 3.3.1 Pembuatan Gondorukem Hidrogenasi ...................................... 14 3.3.2 Pembuatan Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi ............... 15 3.3.3 Rendemen ................................................................................. 16 3.3.4 Pengujian Sifat Fisiko ............................................................... 16
ii
3.3.4.1 Uji Warna dan Penampakan ......................................... 16 3.3.4.2 Uji Titik Lunak ............................................................. 16 3.3.4.3 Uji Kelarutan dalam Toluena (1:1) .............................. 17 3.3.5 Pengujian Sifat Kimia ............................................................... 17 3.3.5.1 Uji Kadar Abu .............................................................. 17 3.3.5.2 Uji Bilangan Asam ....................................................... 18 3.3.5.3 Uji Kadar Logam (Pb dan As)...................................... 18 3.3.6 Analisis Data............................................................................. 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................. 21 4.1 Rendemen ........................................................................................ 21 4.2 Sifat Fisis Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi ....................... 22 4.2.1 Warna dan Penampakan ........................................................... 22 4.2.2 Titik Lunak ............................................................................... 23 4.2.3 Kelarutan dalam Toluena.......................................................... 25 4.3 Sifat Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi ..................... 25 4.3.1 Kadar Abu................................................................................. 25 4.3.2 Bilangan Asam.......................................................................... 27 4.3.3 Kadar Logam (Pb dan As) ........................................................ 28 4.4 Hubungan Penambahan Gliserol dengan Sifat Fisiko-Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi ........................................ 30 4.5 Perbandingan Kualitas Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi yang Dihasilkan dengan Standar Produk China .............................. 31 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 35 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 35 5.2 Saran ................................................................................................ 35 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 36 LAMPIRAN ............................................................................................... 38
iii
DAFTAR TABEL No.
Halaman
1.
Klasifikasi Mutu Gondorukem Berdasarkan RSNI3 2010 .................. 6
2.
Persyaratan Khusus Mutu Gondorukem Berdasarkan RSNI3 2010 .... 6
3.
Klasifikasi Kualitas Gondorukem Berdasarkan Standar Warna Gardner ................................................................................................ 7
4.
Persyaratan Umum Gondorukem Berdasarkan RSNI 3 2010 .............. 7
5.
Spesifikasi Gondorukem Hidrogenasi Non Food Grade ..................... 9
6.
Spesifikasi Gliserol Ester Gondorukem Hidrogenasi Food Additive .. 11
7.
Spesifikasi Gliserol Ester Gondorukem Hidrogenasi Non Food Grade .................................................................................. 11
8.
Sifat Fisiko Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .............. 32
iv
DAFTAR GAMBAR No.
Halaman
1.
Struktur Kimia Asam-Asam Resin Tipe Abietat ................................. 4
2.
Struktur Kimia Asam-Asam Resin Tipe Pimarat................................. 5
3.
Mekanisme Reaksi Hidrogenasi pada Gondorukem ............................ 8
4.
Reaksi Pembentukkan Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi ........ 10
5.
Struktur Kimia Gliserol........................................................................ 12
6.
Urutan Kerja Penelitian........................................................................ 14
7.
Pemasakan Gondorukem Hidrogenasi ................................................. 15
8.
Pemasakan Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .......................... 16
9.
Pengujian Titik Lunak dengan Ring and Ball Apparatus .................... 17
10. Histogram Rataan Rendemen Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .......................................................................................... 21 11. Gondorukem Hidrogenasi (atas), Dibandingkan Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi (bawah) ...................................................... 23 12. Histogram Rataan Titik Lunak Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .......................................................................................... 24 13. Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi Terlarut dalam Toluena ...... 25 14. Histogram Rataan Kadar Abu Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .................................................................... 26 15. Histogram Rataan Bilangan Asam Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .................................................................... 27 16. Histogram Rataan Kadar Timbal (Pb) Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .................................................................... 29 17. Histogram Rataan Kadar Arsen (As) Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi .................................................................... 30
v
DAFTAR LAMPIRAN No.
1.
Halaman
Analisis Statistik ................................................................................. 39
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Pemanfaatan hasil hutan bukan kayu (HHBK) mulai gencar dilakukan
karena terjadi kecenderungan penurunan produktivitas hasil hutan kayu baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Jenis dan jumlah HHBK yang melimpah serta lebih kecilnya dampak kerusakan ekologi yang ditimbulkan dari pemanenan HHBK dibandingkan dengan pemanenan hasil hutan kayu juga menjadi penyebab pengolahan hutan di masa yang akan datang diarahkan untuk lebih meningkatkan pemanfaatan HHBK. Selain itu, HHBK juga memiliki peranan penting bagi masyarakat sekitar hutan karena dapat meningkatkan kesejahteraan mereka (Arnold & Manuel 1998). Salah
satu
produk
HHBK
yang
memiliki
peluang
besar
untuk
dikembangkan di Indonesia adalah gondorukem. Indonesia menjadi negara ketiga terbesar produsen gondorukem setelah China dan Brazil, menyumbangkan lebih dari 8% produksi gondorukem dunia (±55.000 ton). Produksi gondorukem Indonesia hampir seluruhnya berasal dari hutan pinus di pulau Jawa. Areal hutan pinus sebagai penghasil getah yang menjadi bahan baku gondorukem di pulau Jawa adalah seluas ±476.000 Ha, namun yang baru disadap untuk diambil getahnya adalah ±145.000 Ha. Dari luasan tersebut rata-rata dapat dihasilkan getah pinus sebanyak ±85.000 ton per tahun. Dari getah tersebut menghasilkan produk gondorukem ±60.000 ton dan terpentin ±12.000 ton (Perhutani 2006). Gondorukem yang merupakan residu penyulingan dari getah (oleoresin) yang
disadap dari pohon pinus (Pinus merkusii) dapat dimanfaatkan secara
konvensional atau non modifikasi maupun modifikasi. Selama ini penggunaan gondorukem non modifikasi atau gondorukem yang belum mengalami proses lanjutan lebih banyak dibandingkan dengan gondorukem yang telah dimodifikasi. Penggunaan gondorukem non modifikasi diantaranya untuk bahan pengisi pada pembuatan kertas (sizing agent), pabrik tinta cetak, dan perekat. Perkembangan lebih lanjut ditemukan bahwa ternyata gondorukem non modifikasi mempunyai kelemahan dalam pemanfaatannya, dimana sifatnya yang
2
cenderung mengkristal bila dilarutkan, mudah teroksidasi dengan oksigen pada udara terbuka karena sifat ketidakjenuhannya, dan mudah bereaksi dengan logamlogam berat seperti dalam pemanfaatannya untuk pernis (Kirk & Othmer 2007). Kelemahan-kelemahan gondorukem non modifikasi dapat diatasi dengan memodifikasi ikatan rangkap dan gugus karboksil yang ada pada senyawa asam dalam gondorukem tersebut, sehingga sekarang gondorukem modifikasi lebih banyak digunakan dari pada gondorukem non modifikasi. Salah satu proses modifikasi gondorukem yang dapat dilakukan yaitu dengan proses hidrogenasi yang kemudian dilanjutkan dengan proses esterifikasi. Modifikasi gondorukem ini bertujuan untuk menurunkan bilangan asam yang terdapat dalam gondorukem, menghasilkan warna gondorukem yang lebih pucat, memiliki titik lunak yang tinggi, tahan terhadap oksidasi dan memperluas penggunaan produk sehingga dapat digunakan dalam industri makanan, misalnya industri minuman ringan dan permen karet. 1.2
Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan
gliserol sebagai agen esterifikasi pada proses modifikasi gondorukem hidrogenasi terhadap rendemen dan sifat fisiko-kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan. 1.3
Manfaat
1. Memberikan informasi baru mengenai modifikasi gondorukem dalam upaya pengembangan ilmu di bidang kimia hasil hutan. 2. Meningkatkan nilai tambah produk derivat gondorukem dan memperluas serta meningkatkan penggunaan produk gondorukem.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Gondorukem Gondorukem merupakan resin padat yang secara alami terdapat dalam getah
jenis-jenis pohon pinus. Gondorukem dihasilkan dari proses penyulingan getah pinus berbentuk padat dan berwarna kuning sampai kecokelatan (Kirk & Othmer 2007). Berdasarkan sumber dan cara memperolehnya gondorukem dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu gondorukem getah yang merupakan hasil destilasi getah yang diperoleh dari penyadapan pohon pinus, gondorukem kayu yang diperoleh dari ekstraksi tunggul pohon pinus tua, dan gondorukem tall oil yang merupakan hasil sampingan pabrik pulp kraft dengan bahan baku kayu pinus (Kirk & Othmer 2007). 2.1.1 Sifat-Sifat Gondorukem Gondorukem merupakan senyawa kompleks yang larut dalam pelarut organik seperti etil alkohol, etil ester, dan benzena namun tidak larut dalam air (Kirk & Othmer 2007). Gondorukem getah dan gondorukem kayu terdiri dari 8090% asam resin dan sekitar 10% komponen netral, sedangkan gondorukem tall oil terdiri dari 30-60% asam resin, 30% asam lemak, dan sekitar 10% komponen netral. Asam resin dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu tipe abietat dan tipe pimarat. Asam resin tipe abietat mudah terisomer oleh panas dan mudah teroksidasi oleh oksigen dari udara, sedangkan asam resin tipe pimarat memiliki sifat yang lebih stabil. Asam resin tipe abietat terdiri dari asam abietat, levopimarat, neoabietat, palustrat, dan dehidroabietat (Gambar 1), sedangkan jenis-jenis asam resin yang termasuk tipe pimarat yaitu asam pimarat dan asam isopimarat (Gambar 2). Kedua tipe asam resin tersebut memiliki rumus empiris yang sama, yaitu C20H30O2 (Kirk & Othmer 2007). Jenis-jenis asam resin yang tidak termasuk ke dalam tipe abietat dan pimarat dikelompokkan ke dalam asam resin tipe lain, misalnya asam elliotinoat, asam sandaracopimarat, dan asam merkusat, sedangkan jenis-jenis asam lemak yang terdapat pada tall oil rosin terutama terdiri dari asam oleat, asam linoleat, dan asam palmitat. Komponen-
4
komponen netral terdiri dari 60% ester asam lemak dan sisanya adalah sterol, higher alcohol, dan hydrocarbon. CH3
CH3
CH
CH CH3
CH3
CH3
CH3
H
H
H H3C
H
COOH
H3C
COOH
Asam Levopimarat
Asam Abietat
CH3
CH3
CH
C
CH3
CH3
CH3
CH3
H H H3C
H
COOH
H3C
Asam Dehidroabietat
COOH
Asam Neoabietat
CH3 CH CH3 CH3
H H3C
COOH
Asam Palustrat
Gambar 1 Struktur kimia asam-asam resin tipe abietat. Sumber : Kirk & Othmer (2007)
5
HC
CH 2
CH
CH 3
CH
CH 3
CH 3 H
H
H H 3C
COOH
CH 2
H H 3C
Asam Pimarat
COOH
Asam Isopimarat
Gambar 2 Struktur kimia asam-asam resin tipe pimarat. Sumber : Kirk & Othmer (2007)
Warna gondorukem tergantung dari sumber dan metode pembuatannya. Warnanya sangat bervariasi mulai dari yang sangat pucat, merah gelap hingga hitam. Bila waktu pengolahan lama akan menghasilkan warna gondorukem yang lebih gelap, bilangan asam naik kemudian turun, sedangkan titik lunak turun kemudian naik. Biasanya produk ini tembus cahaya, rapuh pada suhu ruangan, serta mengandung bau dan rasa terpentin. 2.1.2 Kegunaan Gondorukem Penggunaan Gondorukem bisa dalam bentuk non modifikasi maupun modifikasi. Gondorukem non modifikasi digunakan sebagai bahan pengisi pada pembuatan kertas, pabrik tinta cetak, perekat, varnish, dan insulator listrik, sedangkan gondorukem modifikasi digunakan dalam industri karet tiruan, perekat, tinta cetak, cat pelitur, pelapis pada permukaan kayu, permen karet, dan minuman ringan. 2.1.3 Klasifikasi Gondorukem Syarat mutu gondorukem diklasifikasikan menjadi dua, yaitu klasifikasi mutu dan persyaratan (RSNI3 2010). Klasifikasi mutu gondorukem dibagi menjadi empat kelas mutu, sebagaimana disajikan dalam Tabel 1.
6
Tabel 1 Klasifikasi mutu gondorukem berdasarkan RSNI3 2010 Tanda Mutu No
Klasifikasi Mutu
Dokumen
Kemasan
1.
Utama (U)
X
X
2.
Pertama (P)
WW
WW
3.
Kedua (D)
WG
WG
4.
Ketiga (T)
N
N
Sumber: RSNI3 (2010)
Persyaratan dibagi menjadi dua, yaitu syarat khusus dan syarat umum. Syara khusus kualitas gondorukem dapat dilihat pada Table 2. Tabel 2 Persyaratan khusus mutu gondorukem berdasarkan RSNI3 2010 No 1. 2. 3. 4. 5.
Uraian Warna a. Metode Lovibond b. Metode Gardner Titik lunak Kadar kotoran Kadar abu Komponen menguap
Sumber: RSNI3 (2010) Keterangan: U (utama) P (pertama) D(kedua) T(ketiga)
= kualita utama = kualitas pertama = kualitas kedua = kualitas ketiga
Satuan °C % % %
Mutu U X ≤6 > 78 < 0,02 < 0,02 <2
Persyaratan Mutu P Mutu D Mutu T WW ≤7 > 78 < 0,05 < 0,04 <2
X (ekstra) WW (water white) WG (window glass) N (nancy)
WG ≤8 > 76 < 0,07 < 0,05 < 2,5
= kuning jernih = kuning = kuning kecoklatan = kecoklatan
Gardner dalam Silitonga et al. (1973) mengklasifikasikan gondorukem berdasarkan warnanya. Warna pada standar gondorukem di atas mengikuti klasifikasi warna Gardner (Tabel 3).
N ≤9 > 74 < 0,10 < 0,08 <3
7
Tabel 3 Klasifikasi kualitas gondorukem berdasarkan standar warna gardner Kualitas
Nama
Standar Warna
Warna
X
Ekstra
6–7
Kuning Pucat
WW
Water White
6–7
Pucat
WG
Window Glass
7–8
N
Nancy
8–9
M
Mary
9 – 10
K
Kate
10 – 11
I
Isaac
10 – 11
H
Harry
11
G
George
12 – 13
F
Frank
14 – 15
E
Edward
16 – 17
Gelap
D
Dolly
18
Hitam Kemerahan
Sedang
Sumber : Gardner dalam Silitonga et al. (1973)
Selain persyaratan khusus, juga terdapat persyaratan umum gondorukem yang meliputi bilangan asam, bilangan penyabunan, dan bilangan iod yang tersaji pada Tabel 4. Tabel 4 Persyaratan umum gondorukem berdasarkan RSNI3 2010 No.
Uraian
Mutu U
1.
Bilangan asam
160 – 190
2. 3.
Bilangan penyabunan Bilangan iod
170 – 220 5 – 25
Sumber: RSNI3 (2010)
2.2
Gondorukem Modifikasi Gondorukem non modifikasi merupakan gondorukem yang diperoleh dari
hasil penyadapan getah pinus, hasil sampingan pabrik pulp kraft dengan bahan baku kayu pinus, serta hasil ekstraksi tuggul kayu pinus tua, sedangkan gondorukem modifikasi merupakan gondorukem yang diperoleh melalui perlakuan kimia pada ikatan ganda atau gugus karboksil dari asam yang terkandung dalam gondorukem (Kirk & Othmer 2007). Modifikasi
gondorukem
dilakukan
untuk
memperbaiki
kelemahan-
kelemahan gondorukem non modifikasi serta untuk memperluas penggunaan dari
8
gondorukem, sehingga sekarang gondorukem modifikasi lebih banyak digunakan di industri dari pada gondorukem non modifikasi. Proses modifikasi gondorukem dapat dilakukan melalui hidrogenasi, disproposionasi, fortifikasi, polimerisasi, oksidasi, dehidrogenasi, dan esterifikasi atau kombinasi proses tersebut, seperti hidrogenasi ester, sedangkan produk yang dihasilkan namanya sesuai dengan proses yang digunakan. Secara umum pemanfaatan derivat gondorukem lebih banyak ke arah non foodgrade dan hanya sebagian kecil saja yang pemanfaatannya untuk food grade. 2.2.1 Gondorukem Hidrogenasi Proses hidrogenasi pada gondorukem terjadi dengan adanya gas hidrogen (H2), cairan gondorukem, dan katalis nikel yang ditempatkan pada ketel yang didisain sedemikian rupa di bawah kontrol tekanan dan suhu tertentu (Shahidi 2005). Gondorukem hidrogenasi diperoleh dengan menambahkan molekul hidrogen (H2) pada senyawa rantai tidak jenuh, asam abietat (termasuk isomerissi dari asam palustrat dan asam neoabietat) yang terdapat pada gondorukem, dan akan menghasilkan molekul yang lebih stabil, yaitu asam dehidroabietat, dan asam hidroabietat (Gambar 3). Gondorukem hidrogenasi merupakan campuran yang kompleks karena terjadi reaksi simultan yang meliputi saturasi ikatan rangkap asam resin, cis/transisomerisasi ikatan rangkap, dan penempatan lokasi ikatan rangkap biasanya ke energi yang lebih rendah. H3 C
CH
CH3
CH
CH3
COOH
CH3
CH
CH3
H H3 C
H3 C
H3 C
H
CH3
H2
H2
Katalis Ni
Katalis Ni
H3C
Asam Abietat
COOH
Asam Dihidroabietat
H3 C
COOH
Asam Tetrahidroabietat
Gambar 3 Mekanisme reaksi hidrogenasi pada gondorukem. Sumber : Kirk & Othmer (2007)
CH3
9
Proses hidrogenasi terutama bertujuan untuk membuat minyak atau lemak bersifat plastis. Produk ini memiliki sifat transparan dengan warna terang dan mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap oksidasi oksigen di udara. Pemanfaatan produk ini digunakan secara luas di industri perekatan untuk meningkatkan daya rekat pada hot-melt adhesives, pressure-sensitives adhesives dan perekat lainnya. Selain itu gondorukem hidrogenasi ini digunakan juga pada industri makanan dan farmasi. Tabel 5 Spesifikasi gondorukem hidrogenasi non food grade Parameter
HXB
Penampilan
Transparan
Gelas Warna
standar
warna
untuk
gondorukem Lovibond
Kuning Merah
(Maks)
HXA
HX
Berhubungan dengan gelas standar warna 4
8
12
0.7
1.0
1.6
Bil. Asam (mg KOH/g) (Min)
166
Titik lunak (R&B) (⁰C Min)
76
Kelarutan dalam alkohol (% Maks)
0.02
Bahan tak tersabunkan (% Maks)
7.0
Asam abietat (% Maks)
2.0
Asam dehidroabieatat (% Maks)
8.0
Tetrahydro rosin acid (% Min)
12
Sumber: Wuzhou (2003)
Adanya pelarut, asam aktif, dan penggunaan katalis akan membuat reaksi hidrogenasi menjadi lebih baik. Pelarut yang disarankan yaitu pelarut aromatik dan aliphatic hydrocarbons, ester serta alkohol. Asam aktif seperti hydrochloric, acetic, formic, dan phosphoric, dan katalis yang biasa digunakan yaitu platinum, palladinum, nikel raney, chromites of nickel, copper, dan zinc (Chatfield 1947). Penggunaan katalis bertujuan untuk mengurangi waktu reaksi dan untuk meningkatkan kualitas (Kirk & Othmer 2007). 2.2.2 Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi Gondorukem esterifikasi merupakan produk yang diperoleh dari proses esterifikasi gondorukem dan derivat gondorukem, seperti gondorukem maleat,
10
gondorukem hidrogenasi, gondorukem fumarat, gondorukem polimerisasi, gondorukem disproposionasi, dan gondorukem dehidrogenasi. Gondorukem esterifikasi diperoleh dari hasil reaksi antara asam lemak bebas dengan gliserol atau alkohol yang membentuk ester dan melepaskan molekul air. Pembentukan ester ini dapat dilakukan dengan interaksi langsung antara alkohol dengan gondorukem saling tukar posisi ester (ester interchange) atau dengan mereaksikan gondorukem dengan phenol, monobuthyl ether, diethylen glycol, dan lainnya.
H2COH HCOH
H2 COOCR +
3RCOOH
H2 COOCR
H2COH (gliserol)
+ 3H2O
H2 COOCR (asam resin)
(gliserol ester)
(air)
Gambar 4 Reaksi pembentukan ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Sumber
: Kirk dan Othmer (2007)
Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang merupakan salah satu bentuk modifikasi gondorukem memiliki bilangan asam yang rendah. Tujuan lain dari modifikasi gondorukem, yaitu untuk mendapatkan gondorukem dengan warna yang lebih pucat dan memperluas serta meningkatkan penggunaan produk modifikasi, sehingga dapat digunakan dalam industri makanan, misalnya industri minuman ringan dan permen karet. Produk ini dapat digunakan sebagai agen pengemulsi karena menghasilkan sifat yang anti garam, asam, dan alkali yang dapat meningkatkan kemampuan emulsi dan kestabilan pada nilai pH yang berbeda, sedangkan sebagai tackifier berguna untuk memberi penampilan potongan permukaan yang lembut, kenyal, dan bagus dari gum base yang manis. Pada minuman ringan, produk ini digunakan untuk mengendapkan partikel penyusun,
meningkatkan
kestabilan
terhadap
penambahan
protein
dan
mempertinggi rasa minuman ringan yang mengandung bahan penyusun padat dengan kelarutan yang rendah (Wati 2005).
11
Tabel 6 Spesifikasi ester gliserol gondorukem hidrogenasi food additive No
Parameter
Satuan
Syarat
1.
Kelarutan dalam Toluen (1:1)
-
Larut Sempurna
2.
Warna, Maks
-
8
3.
Bilangan Asam
mg KOH/g (Maks)
5-8
4.
Titik Lunak (R & B)
⁰C (Min)
78-88
5.
Specific Gravity, 25⁰C/25⁰C
-
1.060-1.070
6.
Kadar Abu
% (Maks)
0.1
7.
Kadar Arsenik
% (Maks)
0.0002
8.
Berat Logam
% (Maks)
0.002
Sumber: Wuzhou (2003)
Tabel 7 Spesifikasi ester gliserol gondorukem hidrogenasi non food grade No
Parameter
Satuan
Syarat
1.
Kelarutan dalam Toluena(1:1)
-
Larut Sempurna
2.
Warna, Maks
-
3-6
3.
Bilangan Asam
mg KOH/g (Maks)
9
4.
Titik Lunak (R & B)
⁰C (Min)
85
5.
Specific gravity, 25⁰C /25⁰C
-
1.060-1.090
Sumber: Wuzhou (2002)
2.3
Proses Hidrogenasi Hidrogenasi merupakan proses pemutusan ikatan rangkap (double bond)
menjadi ikatan tunggal dengan bantuan katalis. Katalis yang umum digunakan adalah Nikel, Alumunium, dan Silika. Menurut Shahidi (2005), proses hidrogenasi pada gondorukem terjadi dengan adanya gas Hidrogen (H2), cairan gondorukem, serta katalis logam mulia yang terdapat pada periode IV, golongan VIII (unsur transisi dalam) sistem periodik yang kemudian ditempatkan pada reaktor yang didesain sedemikian rupa di bawah kontrol tekanan dan suhu tertentu. Variabel-variabel yang dapat mempengaruhi hasil dari hidrogenasi antara lain : suhu, derajat agitasi, tekanan dalam reaktor, konsentrasi katalis, jenis katalis, kemurnian gas hidrogen, feedstock source, dan feedstock quality (Shahidi 2005). 2.4
Proses Esterifikasi Reaksi esterifikasi dapat dilakukan dengan atau tanpa menggunakan katalis.
Katalis yang umum digunakan adalah katalis asam, seperti asam sulfat dan asam
12
klorida, namun ada beberapa katalis yang disarankan penggunaannya dalam proses esterifikasi, seperti calcium oxide, oxide of zinc, lead, calcium, barium, dan magnesium, metal (zinc, cadmium, alumunium, magnesium, copper, dan cobalt) (Chatfield 1947). Reaksi tanpa katalis dapat dilakukan pada suhu di atas 250 ⁰C. Produk
ester
yang
dihasilkan
sangat
dipengaruhi
oleh
kondisi
pengolahannya, seperti suhu, tekanan, jenis dan jumlah katalis yang digunakan, sedangkan untuk kualitas gondorukem produknya dipengaruhi oleh proses lanjutannya seperti purifikasi. 2.5
Gliserol Gliserol (gliserin; 1,2,3-trihidroksi propane; 1,2,3-propantriol) adalah salah
satu agen esterifikasi yang merupakan senyawa alkoholtrihidroksi dengan rumus kimia C3H5(OH)3 bersifat tidak beracun, tidak berwarna, tidak berbau, berasa manis, dan memiliki viskositas yang tinggi. Gliserol larut dalam air karena memiliki tiga gugus hidroksil (OH). Gliserol di alam terdapat sebagai lemak (gliserida), dapat diperoleh dari hidrolisis lemak dapat digunakan sebagai pelarut, bahan anti beku dan sebagai plastisier. Gliserol meleleh pada suhu 20 ⁰C, mendidih pada suhu 182 ⁰C (20 mmHg), dan mengurai pada suhu 290 ⁰C. Gliserol digunakan secara luas di industri pembuatan permen, pernis, dan tinta (Mulyono 2005). Struktur kimia gliserol terlihat pada gambar 4 di bawah ini.
H
OH
OH
OH
C
C
C
H
H
H
Gambar 5 Struktur kimia gliserol. Sumber: Mulyono (2005)
H
13
BAB III BAHAN DAN METODE 3.1
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada tanggal 11 Oktober–26 November 2010 di
Laboratorium Pengolahan Hasil Hutan Bukan Kayu, Pusat Penelitian dan Pengembangan
Keteknikan
Kehutanan
dan
Pengolahan
Hasil
Hutan
(PUSTEKOLAH), Kementrian Kehutanan, Bogor. 3.2
Alat dan Bahan
3.2.1 Alat Reaktor hidrogenasi 1000 ml, softening point ring and ball apparatus, termometer, Hot Plate, komper listrik, gelas piala 250 ml, pengaduk, sudip, Erlenmeyer 250 ml, timbangan analitik, oven, desikator, Water Bath, gegep, cawan porselen 100 ml, tanur listrik, pembakar Macker, buret 50 ml, pipet volumetrik dan labu ukur 100 ml. 3.2.2 Bahan Gondorukem kualitas WG (window glass), Gliserol, Toluena, Alkohol 95%, gas Hidrogen (H2) dengan kemurnian 99,9%, katalis Nikel (Ni) berbentuk serbuk dengan ukuran pori-pori 50 µm sebanyak 1:2000 dari jumlah gondorukem yang digunakan, Petroleum Benzene, larutan standar Kalium Hidroksida 0,5 N, larutan indikator Phenolphthalein 1% dalam Alkohol 95%, larutan Kalium Hidroksida 0,5 N dalam Alkohol 95%, larutan standar Asam Khlorida 0,5 N, Asam Nitrat 65%, Asam Khlorida 20%, dan aquades
14
3.3
Metode Penelitian Urutan kerja penelitian disajikan pada Gambar 6.
Gondorukem mutu WG
Pembuatan gondorukem hidrogenasi
Pembuatan ester gliserol gondorukem hidrogenasi
Pengujian kualitas ester gliserol gondorukem hidrogenasi
Sifat fisis • Warna dan penampakan • Titik lunak • Kelarutan dalam Toluena
Sifat kimia • Kadar abu • Bilangan asam • Kadar logam (Pb dan As)
Rendemen • Rendemen ester gliserol gondorukem hidrogenasi
Gambar 6 Urutan kerja penelitian. 3.3.1 Pembuatan Gondorukem Hidrogenasi Pembuatan gondorukem hidrogenasi dilakukan dengan menggunakan suhu
125 ⁰C, tekanan gas hidrogen sebesar 6-8 bar selama 1 jam (US Patent 2,739,947). Untuk membuat gondorukem hidrogenasi disiapkan 500 g gondorukem kualitas WG yang telah dilarutkan dengan 100 100 ml Petroleum
Benzene kemudian dimasukkan ke dalam reaktor. Katalis Katalis Nikel (Ni) sebanyak 1:2000 dari jumlah gondorukem ditambahkan ke dalam larutan gondorukem. Panaskan pada suhu ±100 °C, setelah mencair agitator dinyalakan agar semua umpan tercampur merata dan pada saat mencapai suhu 125 ⁰C gas Hidrogen mulai dimasukkan dengan laju 1 ml/s dan tekanan 6-8 bar, kondisi seperti ini dipertahankan selama 1 jam. Gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan dicetak untuk dijadikan bahan baku dalam pembuatan ester gliserol gondorukem
hidrogenasi.
15
Gambar 7 Pemasakan gondorukem hidrogenasi. 3.3.2 Pembuatan ester gliserol gondorukem hidrogenasi Pemasakan ester gliserol gondorukem hidrogenasi dilakukan dengan menyiapkan 50 g gondorukem hidrogenasi pada gelas piala 250 ml. Lelehkan gondorukem hidrogenasi tersebut pada suhu 150-170 ⁰C. Setelah gondorukem hidrogenasi leleh dan mencapai suhu 280 ⁰C, dilakukan penambahan gliserol yang terdiri dari 6 taraf konsentrasi, yaitu 2%, 4%, 6%, 8% , 10%, dan 12% dari berat gondorukem hidrogenasi yang digunakan (50 g). Larutan gondorukem hidrogenasi akan bereaksi dengan gliserol. Campuran larutan gondorukem hidrogenasi dengan gliserol diaduk agar suhu pemasakan merata. Selama proses pemasakan suhu akan terus meningkat dan ketika suhu pemasakan mencapai suhu optimum proses esterifikasi (280 ⁰C) dipertahankan selama 2 jam (Chatfield 1947). Produk akhir tersebut akan diuji sifat-sifat fisis dan kimianya berdasarkan RSNI3 tahun 2010, kemudian dibandingkan dengan standar produk dari China.
16
Gambar 8 Pemasakan ester gliserol gondorukem hidrogenasi. 3.3.3 Rendemen Rendemen yang dihasilkan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Rendemen =
100%
Dimana : A : Berat rosin hidrogenasi awal (g) A’ : Berat ester gliserol gondorukem hidrogenasi (g) B
: Berat gliserol yang digunakan (g)
3.3.4 Pengujian Sifat Fisiko 3.3.4.1 Uji Warna dan Penampakan Uji warna dan penampakan dilakukan dengan membandingkan langsung warna ester gliserol gondorukem hidrogenasi dengan warna gondorukem hidrogenasi secara visual. 3.3.4.2 Uji Titik Lunak Pengujian titik lunak dilakukan berdasarkan RSNI3 7636 tahun 2010 dengan softening point ring and ball apparatus. Contoh uji ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang telah dibuat serbuk halus dicairkan pada suhu rendah,
masukkan
ke
dalam
ring selanjutnya
permukaan
diratakan.
Letakkan ring yang berisi contoh uji pada ring holder dan letakkan bola baja diatas contoh uji tersebut. Gelas piala volume 800 ml diisi aquades sampai
17
ketinggian 10,16–10,78 cm, panaskan perlahan-lahan sampai suhu awal + 40 ⁰C, masukan ring beserta bola baja dan termometer ke dalam gelas piala. Pemanasan dilanjutkan sampai gondorukem tersebut melunak dan bola baja turun menyentuh plat dasar. Titik lunak adalah suhu rata–rata dari hasil pembacaan pada waktu bola baja turun menyentuh plat dasar.
Gambar 9 Pengujian titik lunak dengan ring and ball apparatus. 3.3.4.3 Uji Kelarutan dalam Toluena (1:1) Pengujian kelarutan ester gliserol gondorukem hidrogenasi dilakukan dengan menggunakan Toluena sebagai pelarut. Satu gram ester gliserol gondorukem hidrogenasi dimasukkan ke dalam gelas piala 30 ml, kemudian dilarutkan dengan Toluena murni sebanyak 1 ml. Contoh uji dikatakan larut apabila gondorukem hidrogenasi ester gliserol menyatu dengan Toluena membentuk larutan. 3.3.5 Pengujian Sifat Kimia 3.3.5.1 Uji Kadar Abu Pengujian kadar abu sesuai dengan RSNI3 7636 tahun 2010. Pengujiannya dilakukan dengan menimbang contoh uji ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang telah dibuat serbuk halus sebanyak ±5 g dalam cawan porselen 100 ml yang sudah diketahui beratnya. Contoh uji dipanaskan dengan pembakar macker selama ±1 jam. Sempurnakan pemijaran dengan jalan menempatkan cawan dalam tanur listrik pada suhu 625±5 °C sampai menjadi abu. Cawan dipanaskan kembali pada tanur listrik selama ±30 menit, kemudian dinginkan dalam desikator dan timbang
18
sampai berat tetap Lakukan pekerjaan duplo. Perhitungan kadar abu dengan rumus: Kadar Abu ( % ) =
2 1
x 100 %
Keterangan : W : adalah berat cawan kosong, dinyatakan dalam g. W1
: adalah berat cawan + contoh uji, dinyatakan dalam g.
W2
: adalah berat cawan + abu, dinyatakan dalam g.
3.3.5.2 Uji Bilangan Asam Timbang contoh uji ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang telah dibuat serbuk halus sebanyak ±4 g dalam erlenmeyer 250 ml yang sudah diketahui beratnya. Dalam erlenmeyer lain didihkan 100 ml alkohol, selama suhunya masih diatas 70 °C netralkan dengan larutan kalium hidroksida 0,5 N dan tambah indikator phenolphthalein sebanyak 0,5 ml. Tuangkan alkohol yang telah dinetralkan kedalam contoh uji. Dalam keadaan yang masih panas titrasi dengan kalium hidroksida 0,5 N. Titik akhir titrasi dicapai apabila penambahan 1 tetes basa menghasilkan sedikit perubahan warna dari tidak berwarna menjadi merah muda yang jelas dan dapat bertahan selama ±15 detik. Lakukan pekerjaan dua kali (duplo). Perhitungan bilangan asam dengan rumus :
AV=
. ,
Keterangan : V = volume kalium hidroksida 0,5 N atau 0,1 N yang diperlukan, dinyatakan dalam mililiter. N
= normalitas kalium hidroksida.
W
= berat contoh uji, dinyatakan dalam g.
56,1
= berat molekul KOH.
3.3.5.3 Uji Kadar Logam Pengujian kadar logam dilakukan di Laboratorium Bersama Departemen Kimia,
FMIPA.
IPB
dengan
menggunakan
alat
Spektrofotometer (AAS) seri 7000 dengan merk Shimadzu.
Atomic
Absorption
19
A.
Persiapan Contoh Uji AAS Satu gram ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang akan diuji
dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml, 10 ml Asam Nitrat pekat (HNO3) 65% ditambahkan, kemudian Erlenmeyer ditutup dengan plastik dan didiamkan selama satu malam di dalam ruang asam. Setelah sehari, Erlenmeyer dipanaskan di atas hot plate pada suhu 100-110 ⁰C, akan timbul asap berwarna coklat. Angkat Erlenmeyer setelah asap yang timbul berubah warna menjadi putih. Erlenmeyer yang berisi contoh uji didinginkan beberapa saat lalu dibilas menggunakan aquades. Larutan contoh uji tersebut disaring dengan menggunakan kertas saring whatman 41, kemudian larutan contoh uji yang telah disaring dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml. Filtrat hasil saringan dimasukkan ke dalam botol polyetilen 100 ml dan siap untuk diuji. Lakukan hal yang sama terhadap blanko. B.
Kadar Timbal (Pb) Pengujian kadar logam Pb dalam ester gliserol gondorukem hidrogenasi
menggunakan alat Atomic Absorption Spektrofotometer (AAS) seri AA7000 dengan merk Shimadzu. Parameternya pengujiannya yaitu panjang gelombang 217 Nano Meter, Slit Width (celah) 0.2 (paling sensitif), Lamp Current 10 mili Amper, Flameudara Acetilen (C2H2) udara sebagai Oksidan dan Acetilen sebagai bahan bakar, laju alir gas untuk Acetilen 2 liter/ menit, dan laju alir udara 15 liter/ menit. Metode pengujiannya yaitu parameter pada program komputer diatur sesuai dengan pengujian logam Pb. Setelah itu larutan contoh uji diinjeksi ke dalam alat uji AAS selama ±4 detik. Larutan contoh uji yang telah masuk akan dikonversi menjadi atom, kemudian atom tersebut diberikan energi dari lampu katoda Pb. Besarnya energi yang diserap berbanding lurus dengan konsentrasi. Atom yang telah diberi lampu katoda ditangkap oleh detektor lalu diperbesar di amplifier hingga hasilnya dapat dilihat pada layar komputer. C.
Pengujian Kadar Arsen (As) Pengujian kadar logam As dalam ester gliserol gondorukem hidrogenasi
menggunakan alat Atomic Absorption Spektrofotometer (AAS) seri AA7000 dengan merk Shimadzu. Parameternya pengujiannya yaitu panjang gelombang
20
193,7 Nano Meter, Slit Width (celah) 0.2 (paling sensitif), Lamp Current 12 mili Amper, Flame udara Acetilen (C2H2) udara sebagai Oksidan dan Acetilen sebagai bahan bakar, laju alir gas untuk Acetilen 2 liter/ menit, dan laju alir udara 15 liter/ menit. Metode pengujiannya yaitu parameter pada program komputer diatur sesuai dengan pengujian logam As. Setelah itu, larutan contoh uji direduksi terlebih dahulu dengan campuran larutan Natrium Boroksida (NaBH4) dan HCl 5 N dengan menggunakan alat Hydride Vapoor Generator (HVG). Laju alir campuran larutan NaBH4 dan HCl 5 N kea lat HVG 1 ml/ menit, sedangkan laju alir larutan contoh uji 6,5 liter/ menit. Uap Arsen yang terbentuk masuk ke dalam alat AAS lalu dibakar dengan lampu arsen. Hasilnya pembakaran ditangkap oleh detektor lalu diperbesar di amplifier hingga hasil akhirnya dapat dilihat pada layar komputer. 3.3.6 Analisis Data Analisis data yang dilakukan yaitu perancangan percobaan rancangan acak lengkap satu faktorial dengan faktor konsentrasi gliserol. Untuk mengetahui hubungan antara perlakuan dengan respon dilakukan analisis regresi linier sederhana satu faktorial. Model umum rancangan yang digunakan adalah : Yij = µ + τi + εij
atau
Yij = µi + εij
Keterangan : dimana : i =1,2,…,t dan j = 1,2,…,r Yij
: Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
µ
: Rataan umum
τ
: Pengaruh perlakuan ke-i
εij
: Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Rendemen Rendemen adalah perbandingan jumlah produk yang dihasilkan (output) dan
jumlah bahan baku (input) yang dinyatakan dalam persen. Rendemen
ester
gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan dihasilkan berkisar antara 54,62-72,53%
(Gambar10).
80
68.34
72.50
72.53
6%
8%
68.67
68.23
10%
12%
Rendemen (%)
70 60
54.62
50 40 30 20 10 0 2%
4%
Penambahan Gliserol
Gambar 10 Histogram rataan rendemen ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Gambar 10 memperlihatkan bahwa penambahan gliserol hingga 8% dalam proses
pembuatan
ester
gliserol
gondorukem
hidrogenasi
memberikan
kecenderungan peningkatan rendemen, meskipun terjadi penurunan pada penambahan gliserol 10% dan 12%. Nilai rendemen yang meningkat meningkat diduga disebabkan oleh semakin banyaknya jumlah gliserol yang ditambahkan dalam proses pembuatan ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Hasil analisis keragaman dengan selang kepercayaan 95% pada Lampiran 1 menunjukkan bahwa penambahan gliserol memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai rendemen. Berdasarkan nilai R2 = 0,7312, ini menunjukkan bahwa 73,12% variasi nilai rendemen ester gliserol gondorukem hidrogenasi
yang
dihasilkan disebabkan oleh faktor peningkatan penambahan gliserol.
Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa penambahan gliserol sebesar 8% menghasilkan rendemen yang paling tinggi, akan tetapi penambahan gliserol
22
ini memberikan pengaruh yang sama terhadap nilai rendemen dengan penambahan gliserol 4%, 6%, 8%, 10%, dan 12%, sedangkan pada penambahan gliserol 2% memberikan pengaruh yang berbeda. Rendemen yang rendah dihasilkan pada penambahan gliserol sebesar 2% yaitu 54,62%, hal ini diduga pada penambahan gliserol 2% lebih banyak komponen yang menguap karena dengan suhu dan waktu pemasakan yang sama penambahan gliserolnya paling sedikit. Banyaknya komponen yang menguap juga menyebabkan tingginya kekentalan pada gondorukem hidrogenasi ester gliserol yang sedang dimasak sehingga pada saat penuangan ke wadah pencetak masih banyak ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang menempel pada wadah gelas piala yang digunakan sebagai wadah pemasak sehingga dapat mengurangi rendemen. Selain itu, kandungan asam yang terdapat dalam gondorukem mudah terkristalisasi dan diduga dapat menghambat proses pemindahan tersebut. Semakin tinggi kandungan asam pada gondorukem menyebabkan semakin mudah mudah gondorukem terkristalisasi (Kustek 2005). 4.2
Sifat Fisiko Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi
4.2.1 Warna dan Penampakan Gondorukem memiliki warna yang bervariasi, mulai dari kuning pucat, merah tua, bahkan hampir hitam dengan sedikit warna merah (Kirk & Othmer 2007). Tingkat kesempurnaan pengolahan, kerapuhan atau sifat-sifat gondorukem lainnya dapat diketahui dari warna gondorukem yang dihasilkan. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan pada penelitian ini berwarna merah hampir hitam (gelap) dan penampakanya jernih. Warna ini kurang bagus jika dibandingkan dengan warna gondorukem hidrogenasi yang berwarna kuning kecoklatan (Gambar 11). Hal ini diduga karena gondorukem telah mengalami tiga kali proses pemanasan, yaitu pemanasan pada saat pemasakan getah menjadi gondorukem yang berlangsung pada suhu ±165-185 ⁰C selama ±2 jam, pemasakan gondorukem hidrogenasi pada suhu 125 ⁰C selama 1 jam, dan pemanasan pada proses pembuatan ester gliserol gondorukem hidrogenasi pada suhu ±280 ⁰C selama ±3-4 jam sehingga menyebabkan terjadinya browning. Browning dapat terjadi akibat suhu pemasakan yang tinggi 270-290 ⁰C dan tidak stabil serta waktu pemasakan yang lama yaitu 3-4 jam.
23
Kirk dan Othmer (2007) mengatakan bahwa pemanasan yang terlalu lama merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap pengotoran warna gondorukem. Selain itu pengotoran warna pada gondorukem juga diduga disebabkan karena pada asam resin terdapat senyawa-senyawa yang tidak tersabunkan dan senyawa yang memiliki berat molekul tinggi (Maeda & Yoshihiro 1989). Tingginya berat molekul dapat disebabkan oleh penambahan gliserol dalam proses pembuatan ester gliserol gondorukem hidrogenasi.
Gambar 11 Gondorukem hidrogenasi (atas) dibandingkan dengan ester gliserol gondorukem hidrogenasi (bawah). 4.2.2 Titik Lunak Titik lunak adalah suhu saat gondorukem mulai melunak, diukur dengan cincin dan bola (softening ring and ball apparatus) yang dinyatakan dalam derajat Celcius (⁰C) (RSNI3 2010). Titik lunak ester
gliserol gondorukem
hidrogenasi yang dihasilkan berkisar antara 72,50-116,50 ⁰C. Nilai titik lunak secara lengkap tersaji pada Gambar 12.
24
120
116.50
Titik Lunak (⁰ C)
115
112.33
110 105.67
104.83 102.67
105
103.67
100 95 2%
4%
6%
8%
10%
12%
Penambahan Gliserol
Gambar 12 Histogram rataan titik lunak ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Berdasarkan gambar 12 diketahui bahwa titik lunak ester gliserol gondorukem hidrogenasi tertinggi diperoleh saat penambahan gliserol sebesar 2% dan terjadi kecenderungan semakin menurun menurun seiring dengan bertambahnya persentase gliserol. Besarnya nilai titik lunak ini diduga disebabkan karena suhu pemasakan tinggi dan waktunya lama, sehingga tingkat kemasakan yang terjadi tinggi. Gliserol dalam gondorukem hidrogenasi dengan penambahan gliserol sebesar 2% jumlahnya sedikit sehingga diduga habis bereaksi dengan gondorukem hidrogenasi, selain itu juga diduga pada gondorukem ini terpentin yang tersisa sedikit. Hal ini menyebabkan nilai titik lunak ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan dihasilkan lebih tinggi dibandingkan yang lain. Titik lunak menunjukan sifat khas gondorukem dan tingkat kemasakannya. Tingkat kemasakkan berhubungan erat dengan kadar terpentin yang tersisa dalam gondorukem. Makin kecil kadar terpentin sisa, makin tinggi nilai titik lunak gondorukem (Djatmiko et al. 1973).
Hasil analisis keragaman (Lampiran 1) pada selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa penambahan gliserol berpengaruh sangat nyata terhadap titik lunak ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan. Berdasarkan nilai
R2 = 0,9163, ini menunjukkan bahwa 91,63% variasi nilai titik lunak ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan disebabkan oleh faktor peningkatan penambahan gliserol. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa penambahan
gliserol sebesar 2% dan 4% memberikan pengaruh yang sama terhadap nilai titik
25
lunak sehingga penambahan gliserol yang paling efektif untuk menghasilkan titik lunak yang tinggi pada penambahan gliserol 2%. 4.2.3 Kelarutan dalam Toluena (1:1) Kelarutan adalah kemampuan suatu zat terlarut untuk larut dalam suatu pelarut. Kelarutan suatu senyawa bergantung pada sifat fisik dan kimia zat terlarut dan pelarut. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan larut dalam Toluena dengan perbandingan 1:1. Hal ini karena Toluena adalah hidrokarbon aromatik yang banyak digunakan dalam industri sebagai pelarut. Gondorukem larut dalam sebagian besar pelarut-pelarut organik, termasuk alipatik dan aromatik hidrokarbon, terpentin, keton, alkohol, ester, dan lainnya (Chatfield 1947). Kelarutan gondorukem dalam Toluena lebih lama dibandingkan kelarutannya dalam Etanol. Hal ini disebabkan karena sifat kepolaran dari pelarut tersebut. Toluena bersifat non polar dan Etanol bersifat polar sedangkan asam resin dalam gondorukem bersifat polar. Martin (1993) dalam Widyaningsih (2009) menyatakan bahwa pelarut polar dapat melarutkan zat polar atau senyawa polar lain, sedangkan zat polar tidak dapat larut atau hanya dapat larut sedikit dalam pelarut non polar. Widyaningsih (2009) menyatakan bahwa kelarutan suatu senyawa dapat dipengaruhi oleh kepolaran, jenis pelarut, volum pelarut, zat terlarut serta pengadukan.
Gambar 13 Ester gliserol gondorukem hidrogenasi terlarut dalam Toluena. 4.3
Sifat Kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi
4.3.1 Kadar Abu Kadar abu merupakan sisa pembakaran gondorukem pada suhu 625 ± 5 °C dinyatakan dalam persen (RSNI3 2010). Kadar abu ester gliserol gondorukem
26
hidrogenasi yang dihasilkan berkisar 154,07-510,38 ppm. Nilai kadar abu secara lengkap tersaji pada Gambar 14.
Kadar Abu (ppm)
600
510.38
500 400
326.54
308.74
284.48
259.77
300 154.07
200 100 0 2%
4%
6%
8%
10%
12%
Penambahan Gliserol
Gambar 14 Histogram rataan kadar abu ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Gambar 14 memperlihatkan nilai kadar abu cenderung menurun seiring dengan meningkatnya persentase gliserol yang ditambahkan. ditambahkan. Nilai kadar abu tertinggi dihasilkan dari penambahan gliserol sebesar 2%. Nilai kadar abu pada gondorukem hidrogenasi yang tinggi diduga karena terdapat gliserol yang tidak bereaksi dan terperangkap pada produk gondorukem yang dihasilkan, sehingga
menjadi pengotor pada produk gondorukem. Kadar abu berkaitan dengan kadar kotoran, semakin kecil nilai kadar abu maka semakin baik kualitas ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan karena semakin sedikit kadar kotorannya. Tingginya nilai kadar kotoran kotoran dan kadar abu diduga akibat pengaruh kualitas getah yang digunakan dalam penyulingan gondorukem. Kualitas getah dipengaruhi kotoran yang terkandung di dalamnya baik yang dapat terlihat maupun yang tidak terlihat oleh mata tanpa alat pembantu. Kotoran yang tidak terlihat dapat terjadi sebagai hasil proses kimia dari getah dengan air dan logam yang mudah berkarat serta pengaruh sinar matahari (Sumadiwangsa 1974 dalam
Silitonga 1988). Hasil analisis keragaman (Lampiran 1) pada selang kepercayaan 95% menunjukkan bahwa penambahan gliserol berpengaruh nyata terhadap kadar abu ester gliserol gondorukem hidrogenasi
yang dihasilkan. Berdasarkan nilai
R2 = 0,8022, ini menunjukkan bahwa 80,22% variasi nilai kadar abu ester gliserol
27
gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan disebabkan oleh faktor peningkatan penambahan gliserol. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa penambahan gliserol sebesar 8% memiliki nilai kadar abu yang paling kecil. Persentase ini memberikan pengaruh yang sama dengan penambahan gliserol gliserol sebesar 4%, 6%, 10%, dan 12% terhadap nilai kadar abu sehingga penambahan gliserol yang efektif yaitu penambahan gliserol 4%.
4.3.2 Bilangan Asam Bilangan asam didefiniskan sebagai banyaknya KOH dalam mg yang diperlukan untuk menetralkan satu gram asam resin yang terkandung dalam senyawa gondorukem (RSNI3 2010). Bilangan asam ester gliserol gondorukem
Bilangan Asam (mg KOH/ g)
hidrogenasi yang dihasilkan berkisar antara 5,27–13,20 mg KOH/ g (Gambar 15). 14
13.20
12 10
8.08
8
5.82
6
5.27
6.19
5.73
4 2 0 2%
4%
6%
8%
10%
12%
Konsentrasi Gliserol
Gambar 15
Histogram rataan bilangan asam ester gliserol gondorukem hidrogenasi.
Gambar di atas memperlihatkan memperlihatkan bahwa nilai bilangan asam pada ester
gliserol gondorukem hidrogenasi cenderung mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya persentase gliserol. Penurunan bilangan asam gondorukem dalam proses esterifikasi diduga karena gugus karboksil asam resin pada ester gliserol gondorukem hidrogenasi bereaksi bereaksi dengan gliserol membentuk ikatan ester. Atom H sebagai pembawa sifat asam dari gugus karboksil asam resin berikatan dengan OH dari gliserol. Hal ini menyebabkan jumlah atom H dalam asam resin berkurang yang berdampak pada penurunan bilangan asam gondorukem yang
dihasilkan.
28
Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa penambahan gliserol memberikkan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai bilangan asam pada ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Berdasarkan nilai R2 = 0,9997, ini menunjukkan bahwa 99,97% variasi nilai bilangan asam ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan disebabkan oleh faktor peningkatan penambahan gliserol. Uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa penambahan gliserol sebesar 4%, 6%, 8%, 10%, dan 12% memberikan pengaruh yang sama terhadap nilai bilangan asam, akan tetapi penambahan gliserol 2% memberikan pengaruh yang berbeda pada nilai bilangan asam. 4.3.3 Kadar Logam Timbal (Pb) dan Arsen (As) Logam Timbal adalah salah satu bahan logam berat yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan (Suharto 2005). Timbal berwarna putih kebirubiruan dengan pancaran yang terang. Timbal sangat lunak, mudah dibentuk, ductile, memiliki resistasi tinggi terhadap korosi dan bukan konduktor listrik yang baik (Mohsin 2006). Keberadaan logam timbal di lingkungan sangat tidak diharapkan apalagi dalam makanan karena sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang merupakan hasil modifikasi gondorukem diharapkan dapat diaplikasikan sebagai tambahan dalam pembuatan makanan (minuman ringan dan permen karet) harus bebas dari logam berat seperti timbal (Pb) maupun Arsen (As). Pengujian kadar Timbal dan Arsen dalam ester gliserol gondorukem
hidrogenasi
dilakukan
dengan
metode
Atomic
Absorption
Sektrofotometer (AAS). Hasil pengujian menunjukkan nilai rataan kadar timbal yang paling tinggi dihasilkan oleh ester gliserol gondorukem hidrogenasi dengan penambahan gliserol sebanyak 2% dan paling rendah pada penambahan gliserol 4% (Gambar 16).
29
3.5
3.09
2.99
Kadar Pb (ppm)
3 2.24
2.5 2 1.5
1.48
1.71
1.18
1
0.54
0.5 0 0
2
4
6
8
10
12
Penambahan Gliserol
Gambar 16
Histogram rataan kadar Timbal (Pb) ester gliserol gondorukem hidrogenasi.
Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa penambahan gliserol tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kadar Pb pada ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan. Kadar Pb Pb yang terdapat pada ester gliserol gondorukem hidrogenasi ini diduga berasal dari Petroleum Benzene. Petroleum Benzene yang digunakan sebagai pelarut dalam pembuatan gondorukem hidrogenasi yang merupakan bahan baku untuk pembuatan ester gliserol
gondorukem hidrogenasi mengandung ≤0,00001% 0,00001% Pb. Selain itu, kadar logam Pb juga diduga berasal dari kayu pinus. Sama halnya seperti Timbal (Pb), keberadaan Arsen (As) di lingkungan sangat tidak diharapkan apalagi terdapat di dalam makanan karena sangat
berbahaya bagi kesehatan manusia. Gambar 17 menunjukkan nilai kadar Arsen yang diperoleh pada penelitian ini.
30
Gambar 17 Histogram rataan kadar Arsen (As) ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa penambahan gliserol tidak berpengaruh nyata terhadap nilai kadar As pada ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan. Semakin kecil kadar Pb dan As dalam ester gliserol gondorukem
hidrogenasi
maka
semakin
baik
kualitas
serta
semakin
memungkinkan gondorukem ini dijadikan bahan tambahan untuk pembuatan
makanan (minuman ringan dan permen karet). 4.4
Hubungan Penambahan Gliserol dengan Sifat Fisiko-Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi
Hubungan antara penambahan gliserol dengan sifat fisiko-kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi diketahui melalui analisis regresi linier sederhana. Persamaan yang dihasilkan dapat digunakan sebagai dasar dalam pendugaan sifat fisiko-kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi. Apabila nilai koefisien determinasi (R2) tinggi maka hubungan regresi kedua variabel yang dianalisa semakin erat atau semakin linier sehingga dapat menduga variabel tidak bebas berdasarkan variabel bebasnya. Analisis regresi linier sederhana dilakukan pada tingkat kuadratik karena pada tingkat ini menghasilkan nilai koefisien determinasi R2 paling tinggi. Hubungan antara penambahan gliserol dengan rendemen ester gliserol gondorukem hidogenasi dapat dinyatakan dalam persamaan y = 43,4 + 7,42x –
0,459x2 dengan R2 yang dihasilkan sebesar 64,87%. Dari persamaan ini diketahui
31
bahwa nilai rendemen yang optimum diperoleh pada penambahan gliserol 8% yaitu sebesar 73,38% . Analisis regresi linier sederhana dilakukan pada tingkat kubik karena pada tingkat ini menghasilkan nilai koefisien determinasi R2 paling tinggi. Hubungan antara penambahan gliserol dengan titik lunak ester gliserol gondorukem hidogenasi dapat dinyatakan dalam persamaan y = 76.2 + 22.3x - 3.84x2 + 0.182x3 dengan R2 sebesar 76,19%.. Dari persamaan ini diketahui bahwa titik lunak yang optimum diperoleh pada penambahan gliserol 4%, yaitu sebesar 115,61 ⁰C. Analisis regresi linier satu faktorial dilakukan pada tingkat kubik karena pada tingkat ini menghasilkan nilai koefisien determinasi R2 paling tinggi. Hubungan antara penambahan gliserol dengan titik lunak ester gliserol gondorukem hidogenasi dapat dinyatakan dalam persamaan y = 168 - 86.0x + 12.8x2 - 0.569x3 dengan R2 sebesar 93,08%. Dari persamaan ini diketahui bahwa penambahan gliserol yang paling baik adalah 4% karena menghasilkan bilangan asam yang paling rendah. Analisis regresi linier satu faktorial dilakukan pada tingkat kubik karena pada tingkat ini menghasilkan nilai koefisien determinasi R2 paling tinggi. Hubungan antara penambahan gliserol dengan titik lunak ester gliserol gondorukem hidogenasi dapat dinyatakan dalam persamaan y = 138 + 182x – 36,9x2 + 1,91x3 dengan R2 sebesar 43%. Dari persamaan ini diketahui bahwa penambahan gliserol yang paling baik adalah 8% karena menghasilkan kadar abu yang paling rendah yaitu 210.32 ppm.
4.5
Perbandingan Kualitas Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi yang Dihasilkan dengan Standar Produk China Indonesia belum menerbitkan standar kualitas gondorukem modifikasi,
sehingga standar kualitas yang digunakan sebagai pembanding adalah standar kualitas gondorukem modifikasi dari China. Standar yang digunakan yaitu standar kualitas gondorukem hidrogenasi ester gliserol food additive, karena penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui potensi ester gliserol gondorukem hidrogenasi sebagai food additive.
32
Sifat-sifat fisiko-kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dibandingkan dengan standar produk China terdiri dari kelarutan dalam toluena (1:1), warna, bilangan asam, titik lunak, kadar abu, kadar Timbal (Pb), dan kadar Arsen (As). Dari ketujuh sifat ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan hanya warna yang tidak memenuhi standar China, sedangkan nilai titik lunak melebihi standar produk China untuk food grade. Adapun sifat-fisiko kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi
yang diperoleh dengan penambahan
gliserol pada persentase 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dan 12% secara lengkap tersaji pada Tabel 8. Tabel 8 Sifat Fisiko-Kimia Ester Gliserol Gondorukem Hidrogenasi Sifat FisisKimia
Persentase Penambahan Gliserol (per 50 gram gondorukem) 0%
Rendemen (%)
2%
4%
6%
8%
10%
12%
54,62
68,34
72,50
72,53
68,67
68,23
Standar Cina
Warna
N (8-9)
E (16-17)
E (16-17)
E (16-17)
E (16-17)
E (16-17)
E (16-17)
N (maks) (8-9)
larutan dalam Toluen (1:1)
Larut
Larut
Larut
Larut
Larut
Larut
Larut
Larut
Titik Lunak (⁰C)
72,50
116,50
112,33
105,67
102,67
104,83
103,67
78-88
Bilangan Asam (mg KOH/ g)
179,51
13,19
8,08
5,82
5,27
6,19
5,73
5-8
Kadar Abu (ppm)
84,79
510,38
326,54
284,48
154,07
308,74
259,77
1000
Kadar Pb (ppm)
1,18
3,09
0,54
2,99
2,24
1,48
1,71
20
0,07
0,05
0,01
0,00
2
Kadar Arsen (ppm) 0,00 Keterangan : E N
0,04 0,08 = Edward (gelap) = Nancy (sedang)
Warna ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan yaitu gelap (E), warna ini tidak memenuhi standar produk China yang menyaratkan maksimal
33
grade untuk warna adalah sedang (N). Penurunan kualitas warna disebabkan oleh proses pemanasan yang berulang, menggunakan suhu tinggi dan dalam waktu yang lama sehingga menyebabkan terjadinya browning. Kirk & Othmer (2007) menyatakan bahwa faktor yang sangat berpengaruh terhadap pengotoran warna gondorukem adalah pemanasan yang terlalu lama. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi dapat larut dalam Toluena karena Toluena adalah hidrokarbon aromatik yang banyak digunakan dalam industri sebagai pelarut. Gondorukem larut dalam sebagian besar pelarut-pelarut organik, termasuk alipatik dan aromatik hidrokarbon, terpentin, keton, alkohol, ester, dan lainnya (Chatfield 1947). Titik lunak ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan lebih tinggi dari standar produk China untuk food grade, namun memenuhi pada standar produk China untuk tujuan non food grade yang menyaratkan nilai titik lunak ≥ 85 ⁰C (Wuzhou 2002). Titik lunak yang tinggi dapat dipengaruhi oleh tingkat kemasakan. Tingkat kemasakan berhubungan erat dengan kadar terpentin yang tersisa dalam gondorukem. Makin kecil kadar terpentin sisa, makin tinggi nilai titik lunak gondorukem (Djatmiko et al. 1973). Selain warna dan titik lunak, bilangan asam merupakan salah satu sifat khas kimia gondorukem untuk mengetahui kualitas dari gondorukem tersebut. Tujuan utama proses esterifikasi gondorukem hidrogenasi yaitu menurunkan bilangan asam agar dapat memperluas penggunaannya. Bilangan asam pada produk yang dihasilkan dengan penambahan gliserol lebih dari 2% telah memenuhi standar produk China (Tabel 8). Penurunan bilangan asam ini disebabkan gugus karboksil asam resin pada ester gliserol gondorukem hidrogenasi bereaksi dengan gliserol membentuk ikatan ester. Atom H sebagai pembawa sifat asam dari gugus karboksil asam resin berikatan dengan OH dari gliserol. Hal ini menyebabkan jumlah atom H dalam asam resin berkurang yang berdampak pada penurunan bilangan asam gondorukem yang dihasilkan. Nilai kadar abu ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan memenuhi standar produk China. Kadar abu berkorelasi positif terhadap kadar kotoran. Semakin tinggi kadar kotoran pada produk gondorukem maka nilai kadar abunya semakin tinggi. Tingginya nilai kadar kotoran dan kadar abu diduga akibat pengaruh kualitas getah yang digunakan dalam penyulingan gondorukem.
34
Kualitas getah dipengaruhi kotoran yang terkandung di dalamnya baik yang dapat terlihat maupun yang tidak terlihat oleh mata tanpa alat pembantu. Kotoran yang tidak terlihat dapat terjadi sebagai hasil proses kimia dari getah dengan air dan logam yang mudah berkarat serta pengaruh sinar matahari (Sumadiwangsa 1974 dalam Silitonga 1988). Kadar logam (Pb dan As) yang terdapat pada ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan memenuhi standar produk China. Kadar logam sangat berbahaya bagi kesehatan manusia, oleh karena itu kandungan kadar Pb dan As dalam ester gliserol gondorukem hidrogenasi sangat tidak diharapkan.
35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan
1. Penambahan gliserol mempengaruhi rendemen, titik lunak, bilangan asam, dan kadar abu. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang diperoleh memiliki rendemen 54,62-72,53%, titik lunak 102,67-116,50 ⁰C, bilangan asam 5,27-13,20 mg KOH/ g, dan kadar abu 154,07-510,38 ppm. 2. Berdasarkan standar kualitas China, ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan telah memenuhi persyaratan bilangan asam, titik lunak, kelarutan dalam toluena, kadar abu, kadar Pb, dan kadar As, namun tidak memenuhi persyaratan untuk warna. 3. Proses esterifikasi dengan gliserol pada gondorukem hidrogenasi dapat menurunkan bilangan asam menjadi 5,21 -13,20 mg KOH/ g. 4. Ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang dihasilkan belum dapat digunakan untuk food additive karena warna tidak memenuhi standar produk China. 5. Penambahan gliserol yang optimum adalah 4%. 5.2
Saran
1. Perlu dilakukan metode penghilangan senyawa yang tidak tersabunkan dan senyawa yang memiliki berat molekul tinggi pada gondorukem produk agar diperoleh ester gliserol gondorukem hidrogenasi dengan kualitas warna yang bagus. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penambahan gliserol 4%8% agar diperoleh sifat fisiko-kimia ester gliserol gondorukem hidrogenasi yang baik. 3. Pelu adanya perbaikan dalam teknik pembuatan gondorukem ester termasuk kondisi pemasakan agar reaksi esterifikasi dapat berlangsung sempurna.
36
DAFTAR PUSTAKA
Arnold JEM, Manuel RP. 1998. The Role of Non-timber Forest Products in Conservation and Development. Di dalam: Eva W, Andrew I, editor. Income from the Forest. Jakarta: SMT Grafika Desa Putera. hlm 17-41. Chatfield HW. 1947. Varnish Constituents. Leonard Hill Limited, 17 Stratford Place. W. 1.London. Djatmiko B, Suwardi S, Semangat K. 1973. Pengolahan dan Pengawasan Kualitas Gondorukem dan Terpentin. Laporan no. 9. Lembaga Penelitian Hasil Hutan. Bogor. Kirk RE, Othmer DF. 2007. Encyclopedia of Chemical Technology 4th. Volume ke-21. The Interscience Encyclopedia, Inc. New York. Kutsek GJ, penemu; United States Patent Office. 6 Sep 2005. Inhibition of Rosin Crystallization. US Patent 6,939,944 B2. Maeda M, Yoshihiro K, penemu; United States Patent Office. 11 Jul 1989. Process Preparing Rosin Ester with Esterification and Hydrogenation. US Patent 4 847 010. Mohsin, Yulianto. 2006. Timbal. periodik/timbal [9 Des 2010].
http://www.chem-is-try.org/tabel-
Mulyaningrum. 2008. Metil Ester Gondorukem Sebagai Kandidat Bahan Bakar Nabati.[Tesis].Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor. Mulyono. 2005. Kamus Kimia. Jakarta: Bumi Aksara. [Perhutani] Perum Perhutani. 2006. Indonesian Gondorukem Outlook. Persentation to 2006 China Gondorukem Trade Conference. Guangzho. [RSNI3] Rancangan Standar Nasional Indonesia. 2010. Gondorukem. Indonesia: RSNI3; (RSNI3 7636:2010). Shahidi F. 2005. Edible Oil and Fat Products : Processing Technologies. Volume 5 Sixth Edition. A John Wiley & Sons, Inc. Publication. Silitonga T. 1988. Pengaruh Anhidrida Asam Maleat Terhadap Sifat-Sifat Sabun Gondorukem. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, Vol.5, No.4. PP. 173-176. Suharto. 2005. Dampak Pencemaran Logam Timbal (Pb) Terhadap Kesehatan Masyarakat. http://www.co.pdpersi.co.id/?show=detailnews&kode=880&tbl=keshing [ 9 Des 2010].
37
Wati IJ. 2005. Esterifikasi Gondorukem dengan Penambahan Gliserol atau Pentaerithritol [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Widyaningsih L. 2009. Pengaruh Penambahan Kosolven Propilen Glikol terhadap Kelarutan Asam Mefenamat.[Skripsi].Surakarta : Universitas Muhamadiyah Surakarta. Wuzhou. 2002. Specifications of Glycerol of Gum Rosin and Glycerol Ester of Hydrogenated Rosin. Sun Shine Forestry & Chemicals Guangxi. China. Wuzhou. 2003a. Hydrogenated Rosin and High-hydregenated Rosin. Sun Shine Forestry & Chemicals Guangxi. China. Wuzhou. 2003b. Food-Grade Glycerol Ester of Gum Rosin and Glycerol Ester of Hydrogenated Rosin (Food Additive).
38
39 Lampiran 1 Analisis statistik SAS output data hasil hidrogenasi-esterifikasi-Gliserol 3 P = perlakuan: p0=0%,p2=2%,p4=4%,p6=6%,p8=8%,p10=10%,p12=12% R = ulangan: r1,r2, r3 Rancangan acak lengkap dengan satu faktor/perlakukan (P) Model Yijk = u + Pj + eij Y1=rendemen, Y2=titik lunak (softening point), Y3=bilangan asam Sekiranya pengaruh P nyata terhadap Y, penelahan dilanjutkan dengan uji beda jarak Duncan,dan persamaan regresi satu variable:Y = f(P),per regr tsb bisa bentuk linier,kuadratik,dan kubik,dalam memilih mana yg paling fit, pilihlah yg koef determinasi (R2) terbesar,dan perubahan tak banyak:misal dari linier ke kuadratk,dst General Linear Models Procedure Class Level Information Class
Levels
Values
P
7
0 2 4 6 8 10 12
R
3
1 2 3
Number of observations in data set = 21 Dependent Variable: Y1 Source
DF
Sum of Squares
Mean Square
F Value
Pr > F
Model
5
656.56081991
131.31216398
6.53
0.0037
Error
12
241.36502043
20.11375170
Corrected Total
17
897.92584035
R-Square
C.V.
Root MSE
Y1 Mean
0.731197
6.645836
4.48483575
67.48339436
DF
Type I SS
Mean Square
F Value
Pr > F
5
656.56081991
131.31216398
6.53
0.0037
DF
Type III SS
Mean Square
F Value
Pr > F
5
656.56081991
131.31216398
6.53
0.0037
Source P Source P
Duncan's Multiple Range Test for variable: Y1 NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha= 0.05
df= 12
MSE= 20.11375
Number of Means 2 3 4 5 6 Critical Range 7.978 8.351 8.577 8.726 8.830 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping
Mean
N
P
A A A A A A A A A
72.530
3
8
72.504
3
6
68.671
3
10
68.343
3
4
68.232
3
12
B
54.620
3
2
40 Lanjutan Lampiran 1 Analisis Regresi linier sederhana Dependent Variable: Y1 Source
DF
Sum of Squares
Mean Square
F Value
Pr > F
Model
2
582.56247359
291.28123679
13.85
0.0004
Error
15
315.36336676
21.02422445
Corrected Total
17
897.92584035
R-Square
C.V.
Root MSE
Y1 Mean
0.648787
6.794587
4.58521804
67.48339436
DF
Type I SS
Mean Square
F Value
Pr > F
1 1
204.47699462 378.08547897
204.47699462 378.08547897
9.73 17.98
0.0070 0.0007
Source P P2
Estimate
T for H0: Parameter=0
Pr > |T|
Parameter
Std Error of Estimate
INTERCEPT P P2
43.42769098 7.41739992 -0.45933125
9.17 4.79 -4.24
0.0001 0.0002 0.0007
4.73559283 1.54907711 0.10831559
Observation
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
* * *
Observed Value
Predicted Value
Residual
Lower 95% CL for Mean
Upper 95% CL for Mean
. . . 62.86150118 52.35004862 48.64850027 70.35913116 72.15590509 62.51273808 69.39706806 75.87406519 72.24064934 72.43611464 70.07888597 75.07586797 66.82967267 67.58885233 71.59573965 63.77653695 69.12493573 71.79488553
43.42769098 43.42769098 43.42769098 56.42516580 56.42516580 56.42516580 65.74799059 65.74799059 65.74799059 71.39616536 71.39616536 71.39616536 73.36969010 73.36969010 73.36969010 71.66856481 71.66856481 71.66856481 66.29278949 66.29278949 66.29278949
. . . 6.43633538 -4.07511718 -7.77666553 4.61114057 6.40791450 -3.23525251 -1.99909730 4.47789983 0.84448398 -0.93357546 -3.29080413 1.70617787 -4.83889214 -4.07971248 -0.07282516 -2.51625254 2.83214624 5.50209604
33.33401380 33.33401380 33.33401380 51.31118228 51.31118228 51.31118228 62.62086998 62.62086998 62.62086998 67.95732452 67.95732452 67.95732452 69.93084926 69.93084926 69.93084926 68.54144420 68.54144420 68.54144420 61.17880598 61.17880598 61.17880598
53.52136815 53.52136815 53.52136815 61.53914931 61.53914931 61.53914931 68.87511120 68.87511120 68.87511120 74.83500619 74.83500619 74.83500619 76.80853093 76.80853093 76.80853093 74.79568542 74.79568542 74.79568542 71.40677301 71.40677301 71.40677301
Sum of Residuals Sum of Squared Residuals Sum of Squared Residuals - Error SS Press Statistic First Order Autocorrelation Durbin-Watson D
Lanjutan Lampiran 1
-0.00000000 315.36336676 0.00000000 500.70125459 -0.01012254 1.79288996
41 SAS output data hasil hidrogenasi-esterifikasi-Gliserol 22 P = perlakuan: p0=0%,p2=2%,p4=4%,p6=6%,p8=8%,p10=10%,p12=12% R = ulangan: r1,r2, r3 Rancangan acak lengkap dengan satu faktor/perlakukan (P) Model Yijk = u + Pj + eij Y1=rendemen, Y2=titik lunak (softening point), Y3=bilangan asam Sekiranya pengaruh P nyata terhadap Y, penelahan dilanjutkan dengan uji beda jarak Tukey dan Duncan,dan persamaan regresi satu variable:Y = f(P),per regr tsb bisa bentuk linier,kuadratik,dan kubik,dalam memilih mana yg paling fit, pilihlah yg koef determinasi (R2) terbesar,dan perubahan tak banyak:misal dari linier ke kuadratk,dst General Linear Models Procedure Dependent Variable: Y2 Source
DF
Sum of Squares
Mean Square
F Value
Pr > F
Model
6
3628.47619048
604.74603175
25.55
0.0001
Error
14
331.33333333
23.66666667
Corrected Total
20
3959.80952381
R-Square
C.V.
Root MSE
Y2 Mean
0.916326
4.741779
4.86483984
102.59523810
DF
Type I SS
Mean Square
F Value
Pr > F
6
3628.47619048
604.74603175
25.55
0.0001
DF
Type III SS
Mean Square
F Value
Pr > F
6
3628.47619048
604.74603175
25.55
0.0001
Source P Source P
Duncan's Multiple Range Test for variable: Y2 NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha= 0.05
df= 14
MSE= 23.66667
Number of Means 2 3 4 5 6 7 Critical Range 8.519 8.927 9.179 9.349 9.469 9.556 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping
Mean
N
P
A A A
116.500
3
2
112.333
3
4
C C C C C C C
105.667
3
6
104.833
3
10
103.667
3
12
102.667
3
8
D
72.500
3
0
B B B B B B B
Lanjutan Lampiran 1
42 Analisis Regresi linier sederhana Dependent Variable: Y2 Source
DF
Sum of Squares
Mean Square
F Value
Pr > F
Model
3
3016.96230159
1005.65410053
18.13
0.0001
Error
17
942.84722222
55.46160131
Corrected Total
20
3959.80952381
R-Square
C.V.
Root MSE
Y2 Mean
0.761896
7.258870
7.44725462
102.59523810
DF
Type I SS
Mean Square
F Value
Pr > F
1 1 1
392.16964286 1246.66765873 1378.12500000
392.16964286 1246.66765873 1378.12500000
7.07 22.48 24.85
0.0165 0.0002 0.0001
Source P P2 P3
Estimate
T for H0: Parameter=0
Pr > |T|
Parameter
Std Error of Estimate
INTERCEPT P P2 P3
76.24206349 22.33630952 -3.83730159 0.18229167
18.40 6.83 -5.74 4.98
0.0001 0.0001 0.0001 0.0001
4.14326998 3.27180758 0.66861732 0.03656947
Observation
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Observed Value
Predicted Value
Residual
Lower 95% CL for Mean
Upper 95% CL for Mean
71.00000000 73.00000000 73.50000000 110.50000000 119.50000000 119.50000000 109.50000000 105.50000000 122.00000000 108.50000000 100.50000000 108.00000000 106.00000000 100.00000000 102.00000000 107.50000000 104.50000000 102.50000000 109.50000000 102.00000000 99.50000000
76.24206349 76.24206349 76.24206349 107.02380952 107.02380952 107.02380952 115.85714286 115.85714286 115.85714286 111.49206349 111.49206349 111.49206349 102.67857143 102.67857143 102.67857143 98.16666667 98.16666667 98.16666667 106.70634921 106.70634921 106.70634921
-5.24206349 -3.24206349 -2.74206349 3.47619048 12.47619048 12.47619048 -6.35714286 -10.35714286 6.14285714 -2.99206349 -10.99206349 -3.49206349 3.32142857 -2.67857143 -0.67857143 9.33333333 6.33333333 4.33333333 2.79365079 -4.70634921 -7.20634921
67.50052795 67.50052795 67.50052795 100.92237121 100.92237121 100.92237121 109.75570454 109.75570454 109.75570454 106.25461889 106.25461889 106.25461889 96.57713312 96.57713312 96.57713312 92.06522835 92.06522835 92.06522835 97.96481366 97.96481366 97.96481366
84.98359904 84.98359904 84.98359904 113.12524784 113.12524784 113.12524784 121.95858117 121.95858117 121.95858117 116.72950809 116.72950809 116.72950809 108.78000974 108.78000974 108.78000974 104.26810498 104.26810498 104.26810498 115.44788475 115.44788475 115.44788475
Sum of Residuals Sum of Squared Residuals Sum of Squared Residuals - Error SS Press Statistic First Order Autocorrelation Durbin-Watson D
Lanjutan Lampiran 1
0.00000000 942.84722222 -0.00000000 1380.79021963 0.30290873 1.30995818
43 SAS output data hasil hidrogenasi-esterifikasi-Gliserol 37 P = perlakuan: p0=0%,p2=2%,p4=4%,p6=6%,p8=8%,p10=10%,p12=12% R = ulangan: r1,r2, r3 Rancangan acak lengkap dengan satu faktor/perlakukan (P) Model Yijk = u + Pj + eij Y1=rendemen, Y2=titik lunak (softening point), Y3=bilangan asam Sekiranya pengaruh P nyata terhadap Y, penelahan dilanjutkan dengan uji beda jarak Tukey dan Duncan,dan persamaan regresi satu variable:Y = f(P),per regr tsb bisa bentuk linier,kuadratik,dan kubik,dalam memilih mana yg paling fit, pilihlah yg koef determinasi (R2) terbesar,dan perubahan tak banyak:misal dari linier ke kuadratk,dst General Linear Models Procedure Dependent Variable: Y3 Source
DF
Sum of Squares
Mean Square
F Value
Pr > F
Model
6
76323.29295875
12720.54882646
8952.68
0.0001
Error
14
19.89211560
1.42086540
Corrected Total
20
76343.18507435
R-Square
C.V.
Root MSE
Y3 Mean
0.999739
3.728339
1.19200059
31.97136000
DF
Type I SS
Mean Square
F Value
Pr > F
6
76323.29295875
12720.54882646
8952.68
0.0001
DF
Type III SS
Mean Square
F Value
Pr > F
6
76323.29295875
12720.54882646
8952.68
0.0001
Source P Source P
Duncan's Multiple Range Test for variable: Y3 NOTE: This test controls the type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha= 0.05
df= 14
MSE= 1.420865
Number of Means 2 3 4 5 6 7 Critical Range 2.087 2.187 2.249 2.291 2.320 2.342 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping
Mean
N
P
A
179.5105
3
0
B
13.1956
3
2
C C C
8.0846
3
4
6.1911
3
10
5.8168
3
6
5.7281
3
12
5.2729
3
8
D D D D D D D
Lanjutan Lampiran 1
44 Dependent Variable: Y3 Source
DF
Sum of Squares
Mean Square
F Value
Pr > F
Model
3
71063.50198573
23687.83399524
76.27
0.0001
Error
17
5279.68308862
310.56959345
Corrected Total
20
76343.18507435
R-Square
C.V.
Root MSE
Y3 Mean
0.930843
55.12116
17.62298481
31.97136000
DF
Type I SS
Mean Square
F Value
Pr > F
1 1 1
31031.18626665 26589.85452199 13442.46119710
31031.18626665 26589.85452199 13442.46119710
99.92 85.62 43.28
0.0001 0.0001 0.0001
Source P P2 P3
Estimate
T for H0: Parameter=0
Pr > |T|
Parameter
Std Error of Estimate
INTERCEPT P P2 P3
168.3202013 -85.9725011 12.8159049 -0.5693272
17.17 -11.10 8.10 -6.58
0.0001 0.0001 0.0001 0.0001
9.80452363 7.74231825 1.58219820 0.08653703
Observation
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Observed Value
Predicted Value
Residual
Lower 95% CL for Mean
Upper 95% CL for Mean
180.15579000 180.65190000 177.72373000 13.82751000 13.56309000 12.19607000 6.30479000 10.48671000 7.46221000 5.59274000 5.08087000 6.77674000 4.63549000 5.08472000 6.09860000 7.03901000 5.42341000 6.11079000 6.00072000 5.42043000 5.76324000
168.32020135 168.32020135 168.32020135 43.08420159 43.08420159 43.08420159 -6.95226270 -6.95226270 -6.95226270 -9.11689540 -9.11689540 -9.11689540 9.26259960 9.26259960 9.26259960 20.85851841 20.85851841 20.85851841 -1.65684286 -1.65684286 -1.65684286
11.83558865 12.33169865 9.40352865 -29.25669159 -29.52111159 -30.88813159 13.25705270 17.43897270 14.41447270 14.70963540 14.19776540 15.89363540 -4.62710960 -4.17787960 -3.16399960 -13.81950841 -15.43510841 -14.74772841 7.65756286 7.07727286 7.42008286
147.63446465 147.63446465 147.63446465 28.64592061 28.64592061 28.64592061 -21.39054368 -21.39054368 -21.39054368 -21.51064469 -21.51064469 -21.51064469 -5.17568138 -5.17568138 -5.17568138 6.42023743 6.42023743 6.42023743 -22.34257955 -22.34257955 -22.34257955
189.00593805 189.00593805 189.00593805 57.52248257 57.52248257 57.52248257 7.48601828 7.48601828 7.48601828 3.27685389 3.27685389 3.27685389 23.70088058 23.70088058 23.70088058 35.29679939 35.29679939 35.29679939 19.02889384 19.02889384 19.02889384
Sum of Residuals Sum of Squared Residuals Sum of Squared Residuals - Error SS Press Statistic First Order Autocorrelation Durbin-Watson D
Lanjutan Lampiran 1
0.00000000 5279.68308862 0.00000000 7626.96634653 0.55294917 0.85714134
45 KADAR ABU Class Level Information Class perlakuan
Levels 7
Values gli0% gli10% gli12% gli2% gli4% gli6% gli8%
Number of Observations Read Number of Observations Used
14 14
Dependent Variable: respon
Source Model Error Corrected Total
Sum of Squares 2.2064173E-7 5.4408346E-8 2.7505008E-7
DF 6 7 13
R-Square 0.802187
Coeff Var 31.99631
Source perlakuan
DF 6 Level of perlakuan
N
gli0% gli10% gli12% gli2% gli4% gli6% gli8%
2 2 2 2 2 2 2
Mean Square 3.6773622E-8 7.7726208E-9
Root MSE 0.000088
F Value 4.73
Pr > F 0.0306
respon Mean 0.000276
Anova SS Mean Square 2.2064173E-7 3.6773622E-8
F Value 4.73
Pr > F 0.0306
------------kadar abu----------Mean Std Dev 0.00008480 0.00030874 0.00025977 0.00051038 0.00032654 0.00028448 0.00015407
0.00002117 0.00009718 0.00007026 0.00000000 0.00006595 0.00016456 0.00009027
Duncan's Multiple Range Test for respon NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 7 Error Mean Square 7.773E-9 Number of Means Critical Range
2 .0002085
3 .0002168
4 .0002212
5 .0002237
Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping
Mean
N
perlakuan
A A A A A
0.00051038
2
gli2%
0.00032654
2
gli4%
0.00030874
2
gli10%
C C C C C C C
0.00028448
2
gli6%
0.00025977
2
gli12%
0.00015407
2
gli8%
0.00008480
2
gli0%
B B B B B B B B B
The regression equation is Y4 = 138 + 182 X – 36.9 X2 + 1.91 X3
Predictor Constant
Coef 1.3847
SE Coef 0.8535
T 1.62
P 0.136
VIF
6 .0002251
7 .0002258
46 X X2 X3
1.8222 -0.3687 0.019066
S = 1.25253
0.6739 0.1377 0.007533
R-Sq = 43.0%
2.70 -2.68 2.53
0.022 0.023 0.030
64.852 422.500 182.352
R-Sq(adj) = 25.9%
Analysis of Variance Source Regression Residual Error Total
Source X X2 X3
DF 1 1 1
DF 3 10 13
Seq SS 0.018 1.748 10.050
SS 11.817 15.688 27.505
MS 3.939 1.569
F 2.51
P 0.118
