DAFTAR LAMPIRAN
E. KARAKTERISASI GUGUS FUNGS
1. Rendemen Lignin
Rendemen lignin yang dihitung pada penelitian ini didasarkan pada berat serpih TKKS yang digunakan pada saat proses delignifikasi tahap I.
Rendemen lignin menunjukkan besarnya jumlah padatan lignin (satuan dalam gram) dalam setiap gram serpih TKKS yang digunakan. Menurut Damat (1989), rendemen lignin sangat dipengaruhi oleh proses pemasakan bahan baku, perbedaan reaksi polimerisasi dan dikarenakan adanya perlakuan tambahan, yaitu penguapan sebagian kandungan airnya.
Hasil pengukuran rata-rata rendemen isolat lignin yang dihasilkan dari delignifikasi tahap I berkisar antara 3,18% sampai 19,95% berat kering serpih (49,87 gram/ 500 ml lindi hitam). Rendemen isolat lignin yang dihasilkan pada penelitian ini menghasilkan nilai yang lebih besar daripada rendemen isolat lignin yang dihasilkan dari proses soda yang dilakukan Sunet al. (1999a) dan Ibrahim Chuah (2003), yaitu sebesar 4,30 -7,55 gram/ 500 ml lindi hitam). Hal tersebut menunjukkan bahwa delignifikasiorganosolv menghasilkan delignifikasi sempurna dan merata terhadap serat TKKS daripada proses delignifikasi soda. Berdasarkan hasil analisa ragam (ANOVA) pada =0,05 diketahui bahwa faktor penambahan katalis basa (NaOH), faktor konsentrasi asam sulfat dan interaksi antara kedua faktor tersebut berpengaruh nyata terhadap rendemen isolat lignin. Hal tersebut dilihat dari nilai Pr > F yang memiliki nilai yang lebih kecil dari = 0,05 (Lampiran 5).
Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan, diketahui bahwa rendemen isolat lignin akibat pengaruh faktor penambahan katalis basa (NaOH) berbeda nyata satu sama lainnya. Begitu pula pada faktor konsentrasi asam sulfat memberikan pengaruh yang nyata pada masing-masing rendemen isolat ligninnya. Pada kombinasi perlakuan antara kedua faktor tersebut diketahui bahwa perlakuan konsentrasi asam sulfat yang digunakan pada proses pengasaman lindi hitam, cenderung memberikan hasil yang tidak berbeda nyata pada lindi hitam masing-masing perlakuan penambahan NaOH kedalam larutan pemasakorganosolv (Lampiran 5).
Kombinasi perlakuan faktor penambahan katalis basa (NaOH) dengan faktor konsentrasi asam sulfat yaitu kondisi isolasi lindi hitam penambahan NaOH 10% dengan proses pengasaman menggunakan asam sulfat pada konsentrasi 20% (A3B2), merupakan kombinasi perlakuan
yang terbaik karena menghasilkan isolat lignin dengan rendemen tertinggi yaitu sebesar 19,95% berat kering serpih. Hasil pengukuran rata-rata analisa rendemen lignin yang dihasilkan dari isolasi lignin proses delignifikasi serat TKKS tahap I dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Grafik pengaruh konsentrasi katalis (NaOH) dan H2SO4 terhadap rendemen isolat lignin delignifikasi tahap I
Pada Gambar 13 menunjukkan bahwa rendemen isolat lignin cenderung mengalami kenaikan sesuai dengan penambahan NaOH pada larutan pemasak organosolv dan kenaikan konsentrasi asam sulfat pada proses pengasaman lindi hitam. Adanya peningkatan rendemen isolat lignin pada proses pengasaman menggunakan asam sulfat dengan konsentrasi 5% ke 20%, dikarenakan pada kondisi proses pengasaman yang lebih asam dimana semakin tinggi konsentrasi asam sulfat maka semakin tinggi pula tingkat keasamannya (pH rendah), diduga terjadi reaksi kondensasi yang semakin meningkat pada unit-unit penyusun lignin seperti para-koumaril alkohol, koniferil alkohol dan sinapil alkohol, yang semula larut akan mengalami repolimerisasi dan membentuk molekul yang lebih besar yaitu polimer lignin. Menurut Achmadi (1990), pada suasana asam lignin cenderung melakukan kondensasi sehingga lignin yang terkondensasi tersebut akan mengendap dan lignin yang terisolasi semakin banyak. Selain itu, seiring meningkatnya penambahan NaOH pada larutan
3,2 3,8 3,4 9,8 10, 8 10, 8 12,3 19, 9 15,5 14,0 14, 5 14,3 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 5 20 35 Kon s e n trasi H2S O4 (%) R e n d e me n Li g n in (%, b /b )
pemasak organosolv, menyebabkan semakin tinggi padatan total yang mengandung lignin sehingga rendemen isolat lignin yang didapat semakin tinggi pula.
Pada proses pengasaman dengan asam sulfat pada konsentrasi 20% ke 35% terjadi penurunan rendemen isolat lignin. Hal tersebut diduga disebabkan pada kondisi pengasaman yang terlalu kuat (jenuh), polimer lignin akan berikatan dengan polimer non lignin sehingga membentuk senyawa lainnya yang terlarut dalam pelarut, ataupun pada saat proses pengasaman lindi hitam terdapat lignin yang tidak terendapkan. Menurut Barsinai dan Wayman (1976), penambahan asam terlalu kuat pada larutan sisa pemasak pulp (lindi hitam) dapat menyebabkan terjadinya degradasi polisakarida dan dekomposisi komplek lignin-karbohidrat. Selain itu, Ibrahim dan Chuah (2003) menyatakan bahwa lindi hitam TKKS pada kondisi pengasaman dengan konsentrasi tinggi akan menyebabkan rendemen lignin semakin kecil dikarenakan tingkat pengasaman yang tidak merata pada kondisi tersebut.
Rendemen isolat lignin umumnya akan mengalami penurunan pada lindi hitam NaOH 15%. Penurunan rendemen isolat lignin diduga disebabkan karena pada saat proses delignifikasiorganosolv serpih TKKS dengan penambahan katalis basa yang tinggi (NaOH 15%), selain degradasi lignin diduga terjadi degradasi komponen non lignin lainnya yang berlebihan yang larut dalam larutan pemasak. Menurut Sjostrom (1995), selama berlangsungnya proses delignifikasi tidak hanya lignin yang terpisahkan dari serat-serat selulosa, tetapi juga komponen lainnya seperti polisakarida dan sedikit hemiselulosa.
Faktor lain yang menyebabkan perbedaan perolehan rendemen isolat lignin pada masing-masing perlakuan yaitu adanya penambahan asam sulfat berkonsentrasi tinggi pada lindi hitam yang menyebabkan suhu pada saat proses pengendapan lignin semakin tinggi karena adanya reaksi kimia antara asam sulfat dengan larutannya sehingga lignin mengalami perubahan struktur menjadi senyawa lain. Hal tersebut ditunjukkan pada saat pengendapan lignin, suhu lindi hitam setelah
ditambahkan asam sulfat berkisar antara 60-75°C. Menurut Judoamidjojo et al. (1989), pada suhu tinggi lignin dapat mengalami perubahan struktur dengan membentuk asam format, metana, asam asetat dan vanilin sehingga lignin yang terendapkan semakin sedikit.
Pada proses delignifikasi pulp TKKS, diperoleh rendemen isolat lignin rata-rata lebih tinggi (berkisar antara 5,30% sampai 25,10%) daripada rendemen isolat lignin hasil isolasi dari lindi hitam proses delignifikasi tahap I. Berdasarkan hasil analisa ragam (ANOVA) dengan =0,05 diketahui bahwa faktor penambahan katalis basa (NaOH) berpengaruh nyata terhadap rendemen isolat lignin hasil proses delignifikasi tahap II, sedangkan faktor konsentrasi asam sulfat dan interaksi antara kedua faktor tersebut tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen isolat lignin hasil proses delignifikasi tahap II. Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan, diketahui bahwa rendemen isolat lignin akibat pengaruh faktor penambahan katalis basa (NaOH) berbeda nyata satu sama lainnya, kecuali isolat lignin dari lindi hitam penambahan NaOH 10% dan 15% tidak berbeda nyata (Lampiran 6).
Rendemen isolat lignin hasil proses delignifikasi tahap II diduga tidak hanya mengandung lignin murni tetapi banyak mengandung komponen non lignin. Hal tersebut disebabkan pada pulp TKKS hanya tersisa lignin dalam jumlah sedikit dan komponen non lignin dalam jumlah yang banyak karena lignin didalam serpih TKKS telah banyak terisolasi pada proses delignifikasi tahap I, sehingga pada saat delignifikasi dengan larutan NaOH 10% diduga tidak hanya terjadi degradasi lignin, tetapi terjadi degradasi polisakarida dan komponen non lignin lainnya secara terus menerus.
