Rabu, 24 April 2019

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA KAYU


LAPORAN PRAKTIKUM
KIMIA KAYU




                          
DISUSUN OLEH :

ANDRE ADMAWIJAYA
(G1011171201)



FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2O18



BAB I
PENDAHULUAN
1.1  Latar belakang
Kadar air adalah banyaknya air atau presentase air yang dikandung oleh sepotong kayu terhadap berat kering kayu tersebut. Kemampuan kayu untuk menghisap atau mengeluarkan zat atau cairan tergantung pada suhu dan kelembaban udara sekeliling. Standar yang ditentukan untuk menentukan kadar air dengan mengeringkan serbuk kayu dalam oven pada suhu 100-105°C hingga kayu mencapai berat yang tetap.Pada kondisi ini kandungan air masih 1%.Sifat fisika kayu dipengaruhi oleh perubahan kadar air kayu. Kadar air kayu rata – rata adalah 15 %. Kemampuan kayu untuk menghisap atau mengeluarkan air tegantung pada suhu dan kelembapan udara disekelilingnya. Sehingga banyaknya air dalam kayu selalu berubah-rubah menurut keadaan udara atau atmosfer disekelilingnya.

Kayu memiliki kandungan air lebih banyak pada kayu muda atau hijau yang akan mengalami penyusutan yang besar dibandingkan dengan kayu tua. Air terdapat pada seluruh dinding sel dan dinding kayu jika seluruh sel kosong dan dinding sel jenuh air maka kondisi ini disebut titik jenuh serat, biasanya kadar air berada antara 23-27%karna sifat hidrokopis semua kayu berusaha untuk mencapai kadar air yang seimbang.

Ekstraktif adalah bahan- bahan organik non polimer yang dapat dipisahkan melalui pelarutan dalam pelarut – pelarut nertal seperti eter, benzene, alkohol, aseton, air ataupun uap air. Bahan- bahan ekstraktif itu diantaranya  adalah hidrakarbon, lemak, asam lemak , asam resin dan  tannin .

Lignin adalah bagian yang terdapat dalam lamela tengah dan dinding sel, lignin merupakan komponen kimia nomer 2 yang ada dalam kayu dan pulp.Lignin akan sangat mempengaruhi sifat- sifat fisik serat pulp. Kadar pulp yang tinggi menyebabkan serat kaku. Pemasakan yang kurang sempurna pada serat akan masih banyak mengandung lignin. Kayu mengandung zat-zat yang berupa lemak atau minyak, kadarnya tergantung pada jenis kayu yang digunakan.

α-Selulosa adalah komponen kimia utama yang terdapat dalam serat-serat pulp, penting dalam industri pulp dan kertas dan industri selulosa lainnya. Mutu hasil produksi  sangat ditentukan oleh kandungan β selulosa yang ada dalam bahan baku atau pulp. Adanya hemiselulosa dalam pulp ( bahan baku ) akan memperbaiki mutu ikatan atar serat dalam lembaran pulp dan kertas. Pada produksi rayon hemiselulosa akan mengurangi kekuatan serat.
1.2  Tujuan praktikum
Untuk menentukan kadar air/ persen pada percobaan penentuan kadar air, ekstraktif kayu, lignin, holoselulosa dan α selulosa.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 PENENTUAN KADAR AIR
( SNI 08 – 7070 – 2005 ). Kadar Air adalah perbandingan berat air yang terdapat dalam contoh dengan berat contoh kadar air semula yang dinyatakan dalam persen dan diukur pada kondisi standar.
( Rowell, Roger, 1984 ). Kadar air dalam kayu adalah penentuan pengukuran berat setelah pengeringan contoh pada suhu 105 oC.Lebih sedikit spesisifik dari pada lainnya. Presentase semua komponen kimia dihitung dengan dasar terbebas dari kandungan air atau kadar air.

2.2Komposisi Kimia Kayu    
Pada umumnya komposisi kimia kayu terdiri dari selulosa, hemiselulosa, lignin, zat ekstraktif, dan sedikit mengandung mineral.Selulosa, hemiselulosa, dan lignin merupakan komponen utama yang membentuk dinding sel, sedangkan zat ekstraktif dan mineral terdapat diluar dinding sel.

2.3 ZAT EKSTRAKTIF KAYU
Ekstraktif adalah bahan- bahan organik non polimer yang dapat dipisahkan melalui pelarutan dalam pelarut – pelarut nertal seperti eter, benzene, alkohol, aseton, air ataupun uap air. Bahan- bahan ekstraktif itu diantaranya  adalah hidrakarbon, lemak, asam lemak , asam resin dan  tannin .
Pada proses penggilingan ekstraksi akan mengumpul dan membentuk suspensi koloidal, partikel ini akan menyumbat wire mesin kertas sehingga dapat menyebabkan noda dan lubang-lubang pada kertas yang dihasilkan.

A.     Ekstraktif kayu pada alcohol benzene
Zat ekstraktif terdiri dari bahan-bahan organik non polimer yang dapat dipisahkan melalui pelarut yang netral seperti ater, benzena, alkohol, aseton, air dan uap air (Brown, 1952).
Larutan alkali (NaOH) akan mudah melarutkan zat ekstrakitf yang letaknya jauh di dalam batang. Hal ini disebabkan larutan basa yang heterogen mampu menyusup lebih dalam ke jaringan kayu, 8 sehingga terjadi peristiwa pengembangan (swelling) dan bahan yang tedapat dalam jaringan kayu akan mudah dilarutkan. NaOH juga mampu melarutkan sebagian besar hemiselulosa khususnya rantai cabangnya baik dari pentosa, heksosa maupun asam organik (Browning, 1967).A
Alkoholmerupakan pelarut yang dapat melarutkan senyawa seperti tanin, lemak, lilin, zat pektik dan senyawa lainnya. Alkohol merupakan pelarut umum yang digunakan untuk ekstraksi (Batubara, 2006).

B.     Ekstraktif kayu air panas
            Kelarutandalam air panas menunjukkan seberapa banyak komponen bahan baku yang dapat larut dalam air panas.(SNI 01-1305-1990)

C.  Ekstraktif kayu air dingin 
      Kelarutandalam air dingin menunjukkan seberapa banyak komponen bahan baku yang dapat larut dalam air dingin. (SNI 01-1305-1990)
2.4 Lignin
Lignin adalah sustu polimer kompleks dengan berat molekul tinggi dan terdiri dari satuan fenil propane. Lignin terdapat di lamella tengah dan didnding sel yang berfungsi sebagai perekat antar serat.(11)lignin mempunyai gaya kimia dan absorpsi kimia dan gas yang kuat dan mempunyai luas permukaan ± 180 m2/gram serta tidak memiliki titik lebur, tetapi mudah dilunakkan pada temperature 70–1000C. lignin dapat dilarutkan oleh hidrolisa asam pada proses sulfite, alkali panas dengan proses soda dan proses sulfat, serta klorinasi, oksidasi dan hidrolisa selama proses pemutihan pulp ( Bleaching ).
Pulp akan mempunyai sifat fisik yang baik apabila kandungan lignin dapat dikurangi karena sifat lignin yang kaku dan rapuh. Lignin dapat dapat mempengaruhi dalam hal pembentukan ikatan antar serat dan dapat menurunkan derajat putih, tetapi sebenarnya sifat lignin sendiri berwarna putih, karena pada proses pemasakan lignin bereaksi dengan senyawa kimia lain membentuk ikatan kromoform sehingga menghasilkan warna. Oleh karena itu sifat lignin yang kaku dan rapuh menyebabkan sifat kekuatan kertas yang menurun.Sifat senyawa ini sangat stabil, sulit dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam.

2.5.    Holoselulosa
Berdasarkan SNI 14 – 1303 – 1989 . Holoselulosa merupakan  bagian serat yang bebas sari dan lignin, terdiri dari selulosa dan hemiselulosa. Tergantung dari jenis kayunya , berwarna putih sampai kekuning-kuningan. Holoselulosa adalah bagian dari serat yang bebas dari sari lignin. Holoselulosa ini merupakan fraksi karbohidrat total dalam kayu sebagai komponen non structural penyusun dinding sel yang terdiri atas selulosa dan hemiselulosa, biasanya warna holosellulosa tergantung pada jenis kayu dari berwarna putih hingga kekuning-kuningan. Kadar holosellusa dalam kayu merupakan  jumlah dari senyawa polisakarida dalam kayu (selulosa dan hemiselulosa).

2.6 alpha sellulosa
Selulosa a (Alpha Cellulose) adalah selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan DP (derajat polimerisasi) 600-1500. Selulosa a dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat kemurnian selulosa. Alpha selulosa yang mempunyai kualitas yang paling tinggi (mumi). Material yang mengandung alpha selulosa α > 92 % memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan propelan dan atau bahan peledak sedangka selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebagai bahan baku pada industrikertas dan industry sandang/kain (serat rayon)

BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 PENENTUAN KADAR AIR
3.1.1 Waktu dan tempat
Hari, tanggal: senin, 19 Maret 2018
Waktu           : Pukul 07:30-selesai WIB
Tempat                    : Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Pertanian Uiversitas Tanjungpura
3.1.2 Alat dan bahan
1.      Aluminium foil
2.      Oven
3.      Desikator
4.      Timbangan analitik
5.      Penjepit logam
6.      Serbuk kayu akasia yang sudah dianalisis
3.1.3 Langkah kerja
1.      Buat wadah aluminium foil, untuk isian serbuk kayu isi 2 gr.
2.      Beri label atau kode untuk memudakan pengambilan data saat penimbangan.
3.      Wadahnya dioven selama 10-15 menit.
4.      Kemudian dinginkan wadah masukkan kedalam desikator selama 15-20 menit.
5.      Setelah itu timbang wadah menggunakan timbangan analitik untuk mendapatkan berat wadah kering oven.
6.      Timbang sebuk 2gr ± 0,1 gr menggunakan wadah yang sudah diketahui beratnya.
7.      Kemudian masukkan kedalam oven selama ±24 jam.
8.      Kemudian timbang sampai mendapatkan berat konstan atau kering tanur.




3.2. KADAR EKSTRAKTIF KAYU AIR PANAS
3.2.1 Waktu dan Tempat
Hari, tanggal    : senin, 19 Maret 2018
Waktu               : Pukul 07:30-selesai WIB
Tempat      : Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Pertanian Uiversitas Tanjungpura
3.2.3 Alat dan Bahan
Alat:
1.      Erlenmeyer 250 ml dan 500 ml                      
2.      Baker glass 500 ml dan 100 ml
3.      Gelas ukur 250 ml
4.      Corong
5.      Batang pengaduk
6.      Timbangan analitik
7.      Oven
8.      Desikator
9.      Penangas air/ water bath
Bahan:
1.      Kertas saring
2.      Aquades
3.      Serbuk kayu Akasia
3.2.3.Langkah kerja
1.      Timbang serbuk 2 gr ± 0,1 gr
2.      Masukkan serbuk kayu tersebut kedalam erlenmeyer 250 ml
3.      Tambahkan 100 ml aquades
4.      Tutup menggunakan aluminium foil
5.      Masukkan kedalam penangas air selama 3 jam
6.      Setelah itu, angkat Erlenmeyer dari penagas air
7.      Letakkan kertas saring diatas kepala Erlenmeyer menggunaka corong.
8.      Lakukan penyaringan dengan kertas saring yang sudah dioven dan sudah diketahui beratnya
9.      Tuang perlahan tunggu hingga serbuk benar-benar kering, jika masih bersisa bilas dengan 100 ml aquades.
10.  Kemudian lipat bagian kertas saring lalu dioven selama 24 jam
11.  Timbang serbuk hingga menghasilkan berat kering tanur.

3.3KADAR EKSTRAKTIF KAYU AIR DINGIN
            3.3.1 Waktu dan Tempat
Hari, tanggal    : senin, 19 Maret 2018
Waktu               : Pukul 07:30-selesai WIB
Tempat                           : Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Pertanian Uiversitas Tanjungpura
3.3.2        Alat dan Bahan
Alat:
1.      Erlenmeyer 250 ml dan 500 ml                     
2.      Baker glass 500 ml dan 100 ml
3.      Gelas ukur 250 ml
4.      Corong
5.      Batang pengaduk
6.      Timbangan analitik
7.      Oven
8.      Desikator
9.      Penangas air/ water bath
Bahan:
1.          Kertas saring
2.          Aquades
3.          Serbuk kayu Akasia
3.3.3Langkah kerja
1.      Timbang serbuk 2 gr ± 0,1 gr
2.      Masukkan serbuk kayu tersebut kedalam erlenmeyer 250 ml
3.      Tambahkan 100 ml aquades
4.      Tutup menggunakan aluminium foil
5.      Masukkan kedalam penangas air selama 3 jam
6.      Setelah itu, angkat Erlenmeyer dari penagas air
7.      Letakkan kertas saring diatas kepala Erlenmeyer menggunaka corong.
8.      Lakukan penyaringan dengan kertas saring yang sudah dioven dan sudah diketahui beratnya
9.      Tuang perlahan tunggu hingga serbuk benar-benar kering, jika masih bersisa bilas dengan 100 ml aquades.
10.  Kemudian lipat bagian kertas saring lalu dioven selama 24 jam
11.  Timbang serbuk hingga menghasilkan berat kering tanur.

3.4      KADAR EKSTRAKTIF KAYU ALKOHOL BENZEN
3.4.1 Waktu dan Tempat
Hari, tanggal    : senin, 19 Maret 2018
Waktu               : Pukul 07:30-selesai WIB
Tempat                           : Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Pertanian Uiversitas Tanjungpura
3.4.2        Alat dan Bahan
Alat:
1.      Erlenmeyer 250 ml dan 500 ml            
2.      Baker glass 500 ml dan 100 ml
3.      Gelas ukur 250 ml
4.      Corong
5.      Batang pengaduk
6.      Timbangan analitik
7.      Oven
8.      Desikator
9.      Penangas air/ water bath
Bahan:
1.      Kertas saring
2.      Aquades
3.  Serbuk kayu Akasia
3.3.3Langkah kerja
1.      Timbang serbuk 2 gr ± 0,1 gr
2.      Masukkan serbuk kayu tersebut kedalam erlenmeyer 250 ml
3.      Tambahkan 100 ml aquades
4.      Tutup menggunakan aluminium foil
5.      Masukkan kedalam penangas air selama 3 jam
6.      Setelah itu, angkat Erlenmeyer dari penagas air
7.      Letakkan kertas saring diatas kepala Erlenmeyer menggunaka corong.
8.      Lakukan penyaringan dengan kertas saring yang sudah dioven dan sudah diketahui beratnya
9.      Tuang perlahan tunggu hingga serbuk benar-benar kering, jika masih bersisa bilas dengan 100 ml aquades.
10.  Kemudian lipat bagian kertas saring lalu dioven selama 24 jam
11.  Timbang serbuk hingga menghasilkan berat kering tanur.

3.5 PENENTUAN KADAR LIGNIN
3.5.1 Waktu dan Tempat
Hari, tanggal: senin,7 Mei  2018
Waktu           : Pukul 07:30-selesai WIB
Tempat                    : Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Pertanian Uiversitas Tanjungpura
3.5.2 Alat dan Bahan
1.      Aquades
2.      Erlemeyer 100 ml
3.      Penangas es
4.      Pipet tetes
5.      Aluminium foil
6.      Penangas air panas
7.      Soklet, alat pengisap
8.      Cawan saring
9.      Oven
10.  Timbangan analitik
11.  Serbuk Akasia
3.5.3 Langkah kerja
1.      Timbanglah serbuk kayu 1 gr ± 0,1 gr dan lakukan ekstraksi alcohol benzene menurut percobaan B1.
2.      Serbuk yang sudah diekstraksi itu dipindahkan kedalam gelas piala ukuran 1000 ml dan diencerkan dengan 400 ml air panas diatas penangas air (100oC) selama 3 jam.
3.      Kemudian serbuk disaring dengan cawan saring. Serbuk dibiarkan kering udara, kemudian dipindahkan kedalam gelas piala kecil ditutup dengan gelas arloji.
4.      Dengan perlahan-lahan sambil diaduk ditambahkan 15 ml H2SO472% yang dingin (12-150C).
5.      Serbuk kayu harus tercampur dengan sempurna dengan mengaduk selama paling sedikit 1 menit. Diamkan selama 2 jam dengan sering diaduk.
6.      Suhu dijaga tetap antara 18-20 oC (dinginkan gelas piala bagian luar untuk mencapai suhu ini) serbuk dicuci kedalam piala Erlenmeyer dari 1 liter dan diencerkan hingga mencapai konsentrasi asam 3% dengan menambahkan 560 ml aqudes.
7.      Didihkan dibawah pendingin tegak selama 4 jam, diusahakan agar oven tetap dengan menambah air panas sewaktu-waktu.
8.      Setelah bahan-bahan yang tidak larut dibiarkan mengendap, disaring dengan cawan saring, cuci dengan air panas hingga bebas dari asam.
9.      Keringkan dalam tanur pada suhu 105 0C hingga beratnya konstan., dinginkan lalu timbang.
10.  Hitunglah kadar lignin dalam persen dari berat kayu kering tanur sebelum diekstraksi.
3.6 PENENTUAN KADAR HOLOSELLULOSA
3.6.1 Waktu dan Tempat
Hari, tanggal: senin,7 Mei  2018
Waktu           : Pukul 07:30-selesai WIB
Tempat                    : Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Pertanian Uiversitas Tanjungpura
3.6.2 Alat dan bahan
1.      Aquades
2.      Erlemeyer 100 ml
3.      Penangas es
4.      Aluminium foil
5.      Penangas air panas
6.      Soklet, alat pengisap
7.      Cawan saring
8.      Oven
9.      Timbangan analitik
10.  Serbuk Akasia
11.  Asam asetat
12.  NaOH
13.  NaClO
3.6.3 Langkah kerja
1.      Timbanglah 0,70 gram (± 0,50 gram) serbuk kayu kering udara  yang bebas ekstraktif dalam botol erlenmeyer.
2.      Masukkan 10 ml larutan A dan secara hati-hati masukkan 1 ml larutan B dengan pipet.
3.      Tutuplah botol dengan tutup yang rapat. Larutan A=60 ml asam asetat glacial dan 20 gram NaOH perliter aquades. Larutan B=200 gr NaClO2perliter aquades.
4.      Masukkan botol itu dalam penangas air yang suhunya diatur kira-kira 700C ± 20C. goyangkan botol itu tiap 30 menit.
5.      Sesudah itu, 10 menit, 15 menit, 20 menit tambahkan pada masing- masing waktu itu 1 ml larutan B.
6.      Segera goyang-goyangkan botol itu setiap kali sesudah memasukkan larutan B itu. Sesudah 15 menit, masukkan Erlenmeyer dalam penangas es dan masukkan 15 ml aquades es kedalam botol itu. Masukkan botol itu seluruhnya kedalam saring yang sudah ditimbang.
7.      Cucilah isi botol itu dengan 100 ml asam asetat 1% agar sisa-sisa yang masih ada dapat dipindahkan kedalam cawan saring.
8.      Isaplah cawan saring itu kemudian cuci dengan 2-5 ml aseton yang dibiarkan menetes keluar karena beratnya, kemudian isaplah lagi selama 3 menit.
9.       Biarkan holosellulosa itu seimbang dengan udara kamar selama minimum 4 hari.
10.  Timbanglah cawan saring itu, kemudian keringkan dalam tanur untuk menentukan kadar airnya.
11.  Hitunglah berat kering tanur holosellulosa itu dan nyatakan dalam persen berat kayu kering tanur.
12.  Sample jangan dibuang, simpanlah untuk penetuan kadar alpha sellulosa.
3.7 PENENTUAN KADAR ALPHA SELLULOSA
3.7.1 Waktu dan tempat
Hari, tanggal: senin, 14 Mei  2018
Waktu           : Pukul 07:30-selesai WIB
Tempat                    : Laboratorium Teknologi Hasil Hutan (THH) Pertanian Uiversitas Tanjungpura

      


3.7.2 Alat dan bahan
1.      Gelas arloji
2.      Cawan saring
3.      Pipet tetes
4.      Soklet/ alat pengisap
5.      Aquades
6.      Larutan NaOH 17,5%
7.      Asam asetat
8.      Larutan aseton
9.      Oven
10.  Penangas air

3.7.3        langkah kerja
1.      alpha sellulosa ditentukan dengan tidak memindahkan holosellulosa dalam percobaan 3. Tambahkan NaOH 17,5% dalam cawan saring dengan pipet. Segera letakkan cawan saring itu dalam gelas arloji yang yang berisi air sehingga terendam ± 1 cm.
2.      lepaskan atau meserasikan holosellulosa selama 1 menit dalam gelas pengudak agar basah seluruhnya.
3.      Sesudah 5 menit, tambahkan lagi 3 ml larutan NaOH 17,5 % dan aduk lagi selama 1 cuci;]menit. Kemudian diamkan selama 15 menit.
4.      Tambahkan 6ml aquades, kemudian keuarkan cawan saring dengan 60 ml aquades
5.      Hentikan pengisapan dan tambahkan 10 ml larutan asam asetat 10% aduklah dan kemudian isaplah sampai kering dan cucilah dengan 60 ml aquades
6.      Akhirnya cucilah dengan 10 ml aseton, keringkan dalam tanur dan timbanglah.
7.      Hitunglah berat alpha sellulosa sebagai persen dari berat kayu kering tanur.


BAB V
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN            
Bagian terpenting dari analisa komponen kimia kayu adalah kadar air kayu. Kadar air sangat menentukan dalam perhitungan kadar dari masing-masing komponen kimia. KA ( kadar air) berfungsi sebagai dasar perhitungan berat bahan kayu yang akan dipakai dalam proses pemasakan dan penambahan air dalam proses pengeringan. Selain itu KA juga berfungsi untuk menentukan harga yang dipakai dalam penjualan pulp, maka umumnya berdasarkan berat kadar kering pulp.
Jadi kesimpulan pada praktikum kimia kayu ini mulai dari persen kadar air, penentua ekstraktif kayu (alcohol benzene, kadar air panas, kadar air dingin), kadar lignin, kadar holoselulosa dan α selulosa. Berdasarkan hasil praktikum kali ini didapat bahwa penentuan kadar persen dan kadar ekstraktifnya dilakukan dengan cara penimbangan yang dilakukan secara berulang hingga mendapatkan hasil yang konstan dengan perlakuan yang sesuai dengan  prosedur praktikum. Pada setiap praktikum ini suhu, kelembaban dan sirkulasi udara.
Kadar selulosa, hemiselulosa, dan α selulosa sangat penting untuk diketahui karena sangat berperan penting pada proses selanjutnya dan kualitas kukatan pulp yanga akan dihasilkan. Kadar yang banyak akan menambah yieled / rendemen, menambahkan kekuatan dan kualitas pada bubur kertas dan kekuatan fisik kertas saat digunakan dalam pembuatan kertas.

5.2 SARAN
1.      Dalam praktikum diharapkan berhati-hati agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan.
2.      Kurangi bermain-main karena banyak larutan kimia yang membahayakan.
3.      Gunakan alat dengan semestinya
4.      Diharapkan agar ketika praktikum dilakukan dengan teliti dan catat hasilnya dengan akurat.
5.      Saran untuk asdos agar selalu mendampingi praktikan dan kelompok jangan digabung menjadi kelompok besar karena hal ini membuat praktikum tidak focus dan serius.
6.      Kemudian selanjutnya agar laporan sebaiknya dikumpulkan per-pertemuan agar lebih mudah dalam pengumpulan dan waktunya efektif.


DAFTAR PUSTAKA