Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei – Oktober 2013 diArboretum Tridharma USU, Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian USUdan Laboratorium Pengujiam Hasil Hutan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan baku pembuatan asap cair yang digunakan adalah limbah cangkang kemiri yang diperoleh dari daerah Deli Serdang, kayu sengon (P. falcataria) dan air. Alat yang digunakan adalah pirolisator, penggaris, gergaji, kalifer, ember, kalkulator, timbangan digital, oven, cat dan gelas ukur.
Prosedur Penelitian
Persiapan Pengawet 1. Pembuatan Pirolisator.
Pirolisator adalah alat yang digunakan dalam pembuatan asap cair dengan metode pirolisis yaitu proses dekomposisi senyawa kimia dengan suhu tinggi dengan pembakaran tidak sempurna atau suatu proses perubahan kimia melalui aksi panas. Rancangan pirolisator yang akan digunakan tertera pada Gambar 1.
Keterangan gambar : 1. Kompor
2. Tungku pembakar 3. Termometer 4. Pipa penghubung 5.Penampung fraksi berat 6. Kran
7. Destilator 8. Wadah pendingin 9. Sumber air 10. Pompa air
11. Penampung asap cair
Gambar 1. Rancang bangun alat pirolisator 2. Pembuatan Asap Cair.
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan asap cair ini adalah limbah cangkang kemiri. Cangkang kemiri dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran yang menempel pada permukaan kemudian ditimbang dan dimasukkan ke dalam tungku pembakar. Pada proses pembakaran, suhu yang digunakan adalah 400°C secara konstan hingga tidak menghasilkan asap cair lagi. Hasil pembakaran ini nantinya adalah arang, sedangkan asap yang dihasilkan dari pembakaran akan mengalir dari pipa penghubung menuju wadah pendingin hingga terjadi kondensasi. Hasil kondensasi menjadi asap cair ditimbang dan diidentifikasi komponen kimianya kemudian digunakan sebagai pengawet kayu. Diagram alir pembuatan asap cair dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram alir pembuatan asap cair 3. Rendemen dan Produkstivitas.
Rendemen adalah perbandingan antara asap cair yang dihasilkan dengan bahan cangkang kemiri yang diolah. Perhitungan rendemen dilakukan untuk mengetahui seberapa besar rendemen yang dihasilkan oleh suatu alat dalam memproduksi asap cair tiap satuan banyaknya bahan yang diolah. Rendemen suatu produksi dihitung dengan rumus:
Keterangan: BN = banyak asap cair yang dihasilkan tiap satu satuan berat bahan yang diolah (liter).
BB = Berat bahan olahan (kg).
Cangkang Kemiri Suhu: 400°C
Waktu: 5 jam Pembakaran/pirolisis Asap Kondensasi Asap Asap Cair Rendemen dan Produktivitas Identifikasi Komponen Kimia Arang Rendemen(%) = BNx 100% BB
Produktivitas(%) = V x 100% T
Produktivitas adalah perbandingan asap cair yang dihasilkan dengan satuan waktu selama proses pembuatan produk. Produktivitas asap cair dihitung dengan rumus berikut:
Keterangan : V = Volume asap cair yang dihasilkan T = Waktu proses pembuatan asap cair 4. Pembuatan Konsentrasi Larutan untuk Pengawetan.
Setelah melakukan pirolisis dan diperoleh asap cair, maka dilanjutkan dengan pembuatan konsentrasi larutan dengan 5 taraf, yaitu 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%. Penentuan konsentrasi larutan berdasarkan volume untuk perendaman yang dibutuhkan.
Pengujian Contoh Uji 1. Persiapan Contoh Uji.
Contoh uji kayu sengon (P. falcataria) dengan ukuran 25 x 5 x 5 cm sebanyak 15 contoh uji yang terdiri dari 12 contoh uji untuk perlakuan, 3 contoh uji tanpa perlakuan. Contoh uji keringovenkan hingga mencapai berat konstan kemudian setiap contoh uji dicat ujungnya, diukur dimensi dan berat awalnya (B0).
2. Pengawetan Contoh Uji.
Metode pengawetan yang dilakukan adalah metode perendaman, yaitu contoh uji direndam dalam larutan asap cair selama 3 hari dengan diberi pemberat agar contoh uji tidak terapung. Contoh uji diberi pemberatagar contoh uji terendam dan tidak terapung.
Retensi (g/cm3) = (B1-B0) x K V
3. Pengukuran Retensi.
Contoh uji yang telah diawetkan kemudian dikeringanginkan hingga mencapai berat konstan (B1). Retensi bahan pengawet setiap contoh uji dihitung dengan rumus:
Keterangan: B1 = Berat sesudah diawetkan (g) B0 = Berat sebelum diawetkan (g) V = Volume contoh uji (cm3) K = Konsentrasi larutan (%)
4. Pengujian Efektivitas Asap Cair Terhadap Rayap Tanah
Pengujian terhadap rayap tanah dilakukan dengan metode uji kubur (graveyard test) di Arboretum Tridharma USU. Contoh uji terlebih dahulu dikeringovenkan dan dicatat beratnya sebagai berat awal, kemudian dikubur ke dalam sarang rayap tanah selama 100 hari. Contoh uji dikubur dalam tanah hingga menyisakan kayu 5 cm dari permukaan tanah sebagaimana disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Penguburan contoh uji kubur
Pada akhir pengujian, contoh uji dibersihkan terlebih dahulu kemudian dikeringovenkan kembali untuk mendapatkan berat akhirnya. Perhitungan kehilangan berat kayu setelah pengujian pada uji kubur dengan rumus:
Kehilangan berat (%) = W1-W2 x 100% W1
Keterangan: W1 = Berat contoh uji sebelum pengujian W2 = Berat contoh uji setelah pengujian
Setelah dihitung kehilangan berat dari contoh uji kayu, maka skala ketahanan kayu terhadap serangan rayap tanah dalam uji kubur dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Klasifikasi ketahanan kayu terhadap rayap tanah berdasarkan penurunan berat pada uji kubur
Kehilangan Berat (%) Tingkat Ketahanan Kayu
0 1-3 4-8 9-15 >15 Sangat Tahan Tahan Sedang Tidak Tahan Rentan Sumber: Suranto (2002) Analisa Data
Analisa data dilakukan untuk mengetahui perbedaan pengaruh perlakuan konsentrasi menggunakan statistik Rancangan Acak Lengkap (RAL) sederhana dengan faktor perlakuan konsentrasi asap cair, terdiri dari 5 taraf yaitu 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%dengan ulangan sebanyak 3 kali. Model linear dari rancangan tersebut adalah:
Yij= μ + αi+ ε i( j)
Keterangan: Yij = Respon pengamatan taraf ke-i ulangan ke-j
μ= Rata-rata umum
αi= Pengaruh konsentrasi asap cair ke-i
εi ( j)= Kesalahan (galad) percobaan
Analisis sidik ragam berupa uji F pada tingkat kepercayaan 95% (nyata) dilakukan untuk melihat adanya pengaruh perlakuan terhadap respon dengan
maka Ho ditolak. Selanjutnya, untuk mengetahui perlakuan terbaik, maka dilanjutkan dengan Uji fisher (Least SignificantDifference (LSD) atau biasa disebut juga dengan BNT(0,05) (beda nyata terkecil).Secara umum, prosedur penelitian tersaji pada Gambar 4.
Gambar 4. Diagram alir penelitian Kayu sengon 25 x 5 x 5 cm Diovenkan Cangkang kemiri Rendemen Pirolisis Asap cair Dilarutkan pengawet Asap cair: 0%, 5%, 10% 15%, 20%
Direndam selama 3 hari
Dikondisikan selama 2 minggu
Diuji kubur selama 100 hari
Dihitung:
•Kehilangan berat
•Derajat proteksi
Dihitung:
