DAFTAR LAMPIRAN
E. KARAKTERISASI GUGUS FUNGS
6. Pencirian Gugus Fungsi dengan Spektrofotometer FT-IR
Pada penelitian ini, dalam rangka pencirian gugus fungsi polimer isolat lignin dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dilakukan dengan cara sidik jari (fingerprinting) dengan piranti inframerah (IR), yaitu menggunakan Fourier Transform InfraRed Spectroscopy (FT-IR). Pencirian unsur dan gugus fungsi dalam suatu polimer diperlukan dalam rangka kontrol proses maupun menyidik polimer yang belum diketahui jenisnya, karena seringkali dalam suatu polimer terkandung aneka unsur kimia baik logam maupun bukan logam. Pencirian gugus fungsi polimer bisa dijalankan secara kimia (halogenasi, titrasi, penyabunan, asetilasi dan lain-lain) maupun fisik (inframerah, kromatografi, pirolisis dan lain-lain) (Santoso, 2003).
Spektrum inframerah dari senyawa organik mempunyai sifat fisik yang khas, artinya kemungkinan dua senyawa mempunyai spektrum sama adalah kecil sekali. Energi radiasi inframerah akan diabsorpsi oleh senyawa organik sehingga molekulnya akan mengalami rotasi atau vibrasi. Setiap ikatan kimia yang berbeda seperti C-C, C=C, C=O, O-H dan sebagainya mempunyai frekuensi vibrasi yang berbeda sehingga
kemungkinan dua senyawa berbeda akan mempunyai absorpsi yang sama adalah kecil sekali.
Isolat lignin yang diuji merupakan isolat lignin hasil kombinasi perlakuan terbaik yaitu kombinasi perlakuan isolat lignin dari lindi hitam NaOH 10% dengan pengasaman menggunakan asam sulfat pada konsentrasi 20% (A3B2). Hasil spektrum serapan isolat lignin tersebut kemudian dibandingkan dengan spektrum standar rujukan jenis polimer yang telah diketahui yaitu lignin dengan merek dagang Indulin AT.
Berdasarkan hasil identifikasi dengan spektrofotometer FT-IR (Tabel 5 dan Gambar 19) pada rentang bilangan gelombang antara 400- 4000 cm-1 menunjukkan bahwa isolat lignin dari lindi hitam NaOH 10% dengan pengasaman menggunakan asam sulfat pada konsentrasi 20% (A3B2) memiliki pola serapan pada daerah bilangan gelombang yang sebagian besar mirip dengan lignin standar yaitu Indulin AT. Hal tersebut dapat disimpulkan bahwa isolat lignin yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki sifat-sifat lignin yang khas sesuai dengan lignin standar yang telah dipasarkan. Beberapa peak (puncak absorbsi) yang muncul pada spektra FT-IR isolat lignin menunjukkan bahwa dalam isolat lignin yang dianalisa terdapat lebih dari satu jenis ikatan (gugus fungsi). Lignin merupakan polimer dari gugus hidroksil fenolik, hidroksil benzilik dan gugus karbonil. Polimer lignin mengandung gugus-gugus metoksil yang karakteristik, gugus hidroksil fenol, dan beberapa gugus aldehida ujung dalam rantai samping (Sjostrom, 1995).
Adanya pita-pita serapan pada bilangan gelombang dengan intensitas yang kuat sekitar 1.270 – 1.330 cm-1 pada isolat lignin yang dihasilkan dari lindi hitam proses delignifikasi organosolv ini, mengisyaratkan adanya siringil dan guaiasil yang merupakan unit-unit penyusun lignin di dalam lignin non kayu. Hal tersebut dimungkinkan mengingat bahwa bahan baku delignifikasi yang digunakan adalah tandan kosong kelapa sawit yang tersusun atas unit siringil, guaiasil dan para- hidroksil propana.
Tabel 5. Pita serapan spektrofotometer FT-IR isolat lignin dari serat tandan kosong kelapa sawit (cm-1)
No Standar Kisaran Pita Serapan1) Indulin AT Isolat Lignin (A3B2) Keterangan1) 1 3.450-3.400 3.411,36 3.422,73 Rentangan OH
2 2.940-2.820 2.936,36 2.927,27 Rentangan OH pada gugus metil dan metilena
3 1.715-1.710 - 1.713,64 Rentangan C=O tak terkonjugasi dengan cincin aromatik
4 1.675-1.660 1.668,18 1661,36 Rentangan C=O terkonjugasi dengan cincin aromatik 5 1.605-1.600 1.602,27 1.602,27 Vibrasi cincin aromatik 6 1.515-1.505 1.511,36 1.513,64 Vibrasi cincin aromatik 7 1.470-1.460 1.465,91 1.463,64 Deformasi C-H (asimetri) 8 1.430-1.425 1.427,27 1.426,14 Vibrasi cincin aromatik 9 1.370-1.365 1.365,91 1.393,18 Deformasi C-H (simetri) 10 1.330-1.325 - 1.327,27 Vibrasi cincin siringil 11 1.270-1.275 1.270,45 1.272,73 Vibrasi cincin guaiasil 12 1.085-1.030 1.031,82 1.040,91 Deformasi C-H, C-O 1)
Hergert (1971)
Menurut Hergert (1971), unit penyusun lignin berupa siringil pada umumnya muncul pada daerah bilangan gelombang sekitar 1330 - 1325 cm-1. Pergeseran bilangan gelombang mungkin saja terjadi akibat adanya pengaruh struktur batas (bordering) pada inti aromatik yang terkandung dalam bahan yang dianalisis (Fengel dan Wegener, 1995). Di lain pihak, lignin Indulin AT cenderung didominasi oleh lignin guaiasil yang banyak terkandung dalam kayu daun jarum. Hal tersebut dikarenakan lignin tersebut berasal dari daerah Eropa yang didominasi oleh kayu daun jarum sehingga Indulin AT memiliki banyak unit guaiasil dibandingkan siringil.
Hasil identifikasi gugus fungsi yang tersaji pada Gambar 19 menunjukkan adanya gugus fungsi yang tidak terdapat pada molekul lignin seperti gugus C C. Gugus fungsi tersebut diduga berasal dari pengotor pada saat penyiapan sampel atau tablet lignin dengan KBr. Selain itu adanya renggangan absorbansi antara isolat lignin dengan Indulin AT pada gugus OH (3.250-3.500 cm-1) disebabkan karena perbedaan kondisi sampel pada saat pengujian. Isolat lignin memiliki kadar air yang lebih rendah dibandingkan dengan kadar air Indulin AT.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu alternatif sumber lignin yang dibuktikan dengan adanya kandungan lignin pada serat TKKS sebesar 22,12%. Lignin hasil isolasi pada penelitian ini berbentuk tepung lignin dan berwarna coklat kehitaman.
Berdasarkan hasil analisa ragam (ANOVA) pada =0,05 yang kemudian dilanjutkan dengan uji Duncan, diketahui bahwa faktor penambahan katalis basa (NaOH) pada larutan pemasak delignifikasi organosolv memberikan pengaruh nyata terhadap rendemen, tingkat kemurnian, keasaman (pH), berat ekuivalen dan kadar metoksil isolat lignin. Sedangkan faktor konsentrasi asam sulfat memberikan pengaruh nyata terhadap rendemen, tingkat kemurnian, keasaman (pH), dan berat ekuivalen isolat lignin. Interaksi antara kedua faktor tersebut hanya berpengaruh nyata terhadap rendemen, tingkat kemurnian dan keasaman (pH) isolat lignin. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa penambahan katalis basa (NaOH) pada larutan pemasak delignifikasi organosolv dan bertambahnya konsentrasi asam sulfat pada proses pengasaman lindi hitam dapat meningkatkan rendemen dan tingkat kemurnian isolat lignin. Namun, penambahan katalis basa (NaOH) lebih dari 10% dan penggunaan konsentrasi asam sulfat lebih dari 20% menyebabkan rendemen dan tingkat kemurnian isolat lignin semakin kecil karena adanya degradasi komponen non lignin dan reaksi kondensasi yang berlebihan.
Kombinasi perlakuan terbaik pada isolasi lignin dari lindi hitam proses delignifikasiorganosolv ini didapat dari kondisi isolasi lindi hitam NaOH 10% dengan proses pengasaman menggunakan asam sulfat (H2SO4) pada konsentrasi 20% (A3B2), yaitu rendemen isolat lignin sebesar 19,95% dan tingkat kemurnian isolat lignin sebesar 88,39%. Isolat lignin tersebut memiliki karakteristik dengan tingkat keasaman (pH) sebesar 3,23, berat ekuivalen sebesar 3.943 dan kadar metoksil sebesar 1,92% serta memiliki kemiripan gugus fungsi dengan lignin standar (Indulin AT) yang telah dipasarkan.
B. SARAN
1. Perlu dicoba variasi teknologi proses pada delignifikasiorganosolv seperti perbandingan antara berat serpih dengan larutan pemasak, suhu dan waktu pemasakan atau komposisi larutan pemasak sehingga dapat menghasilkan delignifikasi yang optimal.
2. Perlu dicoba metode isolasi lignin lainnya dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS), seperti metode ultrafiltrasi, penukar ion ataupun dengan metode elektrodialisis dalam rangka meminimalkan perubahan dari struktur lignin akibat perlakuan pada saat pengasaman.
