I
PENGARUH KONSENTASI TOTAL TITRATABLE ALKALI
TERHADAP PERSEN CAUSTICIZING EFFICIENCY DAN
PERSEN SULFIDITY DI DALAM WHITE LIQUOR
STORAGE PADA PROSES RECAUSTICIZING
DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.
KARYA ILMIAH
ARRYE GENAP PARHUSIP
102401031
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIM IA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
II
PENGARUH KONSENTRASI TOTAL TITRATABLE ALKALI TERHADAP PERSEN CAUSTICIZING EFFICIENCY DAN PERSEN SULFIDITY
DI DALAM WHITE LIQUOR STORAGE PADA PROSES RECAUSTICIZING DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya.
ARRYE GENAP PARHUSIP 102401031
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIM IA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
III
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH KONSENTRASI TOTAL TITRATABLE ALKALI TERHADAP PERSEN CAUSTICIZING EFFICIENCY DAN PERSEN SULFIDITY DI DALAM WHITELIQUOR STORAGE PADA PROSES RECAUSTICIZING DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.
Kategori : KARYA ILMIAH
Nama : ARRYE GENAP PARHUSIP
Nomor Induk Mahasiswa : 102401031
Program Studi : DIPLOMA (D3) KIMIA
Departement : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA (USU) Disetujui di
Medan, Juli 2013 Diketahui
Ketua Program studi D3 Kimia FMIPA USU
Dra. EMMA ZAIDAR, M.Si
Pembimbing
NIP. 195512181987012001
Dr. YUNIARTI YUSAK, MS NIP. 194901271980022001
Mengetahui
Ketua Departement Kimia FMIPA USU
IV
PERNYATAAN
PENGARUH KONSENTRASI TOTAL TITRATABLE ALKALI TERHADAP PERSEN CAUSTICIZING EFFICIENCY DAN PERSEN SULFIDITY
DI DALAM WHITE LIQUOR STORAGE PADA PROSES RECAUSTICIZING DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2013
V
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, atas rahmat dan cinta kasih-Nya yang telah dilimpahkannya kepada kita semua, sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan Karya Ilmiah ini dengan judul Pengaruh Konsentrasi Total Titrable Alkali Terhadap Persen Causticizing Efficiency, dan Persen Sulfidity Di Dalam White Liquor Storage Pada Proses Recausticizing Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Karya Ilmiah ini merupakan salah - satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma - 3 Kimia Analis Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Penulis juga menyadari bayak kekurangan dari Karya Ilmiah ini, maka dengan kerendahan hati penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun dari berbagai pihak demi penyempurnaan Karya Ilmiah ini.
Penulis juga menyadari Karya Ilmiah ini tersususn dan terselesaikan dengan baik karena ada campur tangan dari berbagai pihak yang mendukung penulis dalam meyelesaikan Karya Ilmiah ini, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasi kepada :
1. Orang tua tercinta Bapak Pdt . G. Parhusip dan Ibu S. Samosir yang mendukung dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan menyelesaikan Karya Ilmiah ini.
2. Ibu Dr. Yuniarti Yusak, MS selaku dosen pembimbing, Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS selaku ketua Departement Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, dan Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si selaku ketua jurusan D-3 Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang banyak mengarahkan dan membantu penulis dalam menyelesaikan Karya Ilmiah ini.
3. Bapak Arlodis Nainggolan selaku pembimbing lapangan dan keluarga besar laboratorium PT. Toba Pulp Lestari, Tbk yang telah banyak memberikan sumbangan, pikiran, tenaga, dan waktu kepada penulis sewaktu penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan.
4. Bapak Irwan Kelana Putra Selaku Learning & Dev. Centre Section Head, para staff di L&D Centre ( Ibu Yanthi Sormin, Bapak Derusman Purba ), dan bapak Jhonny Marpaung selaku staff di LP&C yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti Praktek Kerja Lapangan di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Parmaksian.
5. Dan yang terakhir buat teman-teman seperjuangan selama mengikuti Praktek Kerja Lapangan yaitu Linda Trisnawati Sembiring, Posma Tarida Tua Lumbangaol, Richard L. Manullang, Tiur Mawarni Parhusip (Itoku), Sri Rejeki Samosir (Ibanku), Silvia Julita Saragih.
VI
Medan, Juli 2013 Penulis
VII
ABSTRAK
White liquor adalah liquor yang diperoleh dari reaksi green liquor dengan kapur tohor (CaO), melalui proses recausticizing yang terjadi pada causticizer. Kandungan utamanya adalah Natrium hidroksida(NaOH), Natrium Sulfit(Na2S), dan Natrium karbonat(Na2CO3), dimana total dari jumlah senyawa tersebut dinyatakan dengan
Total Titratable Alkali. White liquor inilah yang akan digunakan sebagai bahan utama pemasak kayu pada unit digester. Sebelum white liquor, digunakan perlu untuk mengontrol kualitas dari white liquor tersebut. Parameter yang dianalisa dalam white liquor adalah Total Alkali Aktif (TAA), persenCausticizing Efficiency (% CE), dan persen Sulfidity (%S). Dalam hal ini Target Total Alkali yang diinginkan adalah 93 g/l – 113 g/l, % Causticizing Efficiency adalah 72 – 83 %, dan % Sulfidity adalah 20 – 29 %, jika white liquor telah memenuhi target yang diharapkan, maka white liquor
VIII
TOTAL EFFECT OF CONCENTRATION TITRATABLE ALKALI TO PERCENT SULFIDITY AND PERCENT CAUSTICIZING EFFICIENCY
IN WHITE LIQUOR STORAGE OF RECAUSTICIZING PROSES IN PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.
ABSTRACT
IX
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA...7
2.1. Teori Umum Kayu...7
2.2. Sifat-Sifat Umum Kayu...9
2.2.1. Sifat Fisik Kayu...9
2.2.2. Sifat Mekanik Kayu...12
2.2.3. Sifat-Sifat Kimia Kayu...13
2.3. Metode-Metode Pembuatan Pulp (Pulping Method)...17
2.3.1. Metode Pembuatan Pulp Secara Mekanik (Mechanical Pulping)...17
2.3.2. Metode Pembuatan Pulp Secara Semi Kimia (Semi Chemical Pulping)...18
2.3.3. Metode Pembuatan Pulp Secara Kimia (Chemical Pulping)...18
X
2.4.1. Tujuan Pembuatan Pulp Dengan Proses Kraft...21
2.4.2. Larutan Pemasak...22
2.5. Titrimetri...30
2.6. Larutan Baku/Standart...32
BAB 3. BAHAN DAN METODE...34
3.1. Alat dan Bahan...34
3.1.1. Alat...34
3.1.2. Bahan...34
3.2. Prosedur...35
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN...36
4.1. Data...36
4.2. Perhitungan...37
4.3. Pembahasan...40
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN...42
5.1. Kesimpulan...42
5.2. Saran...42
XI
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1.1. Komposisi Typical Chemical antara hardwood dan softwood...13 Tabel 1.2. Typical Pulp Yields of Components...23 Tabel 4.1. Hasil Analisa Total Titaratable Alkali, % Causticizing Efficiency, %
VII
ABSTRAK
White liquor adalah liquor yang diperoleh dari reaksi green liquor dengan kapur tohor (CaO), melalui proses recausticizing yang terjadi pada causticizer. Kandungan utamanya adalah Natrium hidroksida(NaOH), Natrium Sulfit(Na2S), dan Natrium karbonat(Na2CO3), dimana total dari jumlah senyawa tersebut dinyatakan dengan
Total Titratable Alkali. White liquor inilah yang akan digunakan sebagai bahan utama pemasak kayu pada unit digester. Sebelum white liquor, digunakan perlu untuk mengontrol kualitas dari white liquor tersebut. Parameter yang dianalisa dalam white liquor adalah Total Alkali Aktif (TAA), persenCausticizing Efficiency (% CE), dan persen Sulfidity (%S). Dalam hal ini Target Total Alkali yang diinginkan adalah 93 g/l – 113 g/l, % Causticizing Efficiency adalah 72 – 83 %, dan % Sulfidity adalah 20 – 29 %, jika white liquor telah memenuhi target yang diharapkan, maka white liquor
VIII
TOTAL EFFECT OF CONCENTRATION TITRATABLE ALKALI TO PERCENT SULFIDITY AND PERCENT CAUSTICIZING EFFICIENCY
IN WHITE LIQUOR STORAGE OF RECAUSTICIZING PROSES IN PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.
ABSTRACT
XII
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Untuk meningkatkan laju perkembangan teknologi yang semakin pesat diperlukan sumber daya manusia yang tangguh dan handal, agar teknologi yang semakin berkembang ini dapat dimamfaatkan di negara kita Indonesia, yang mana sangat kaya dengan kekayaan alam, salah satunya adalah kekayaan hidrolis yaitu sumber energi. Banyak sungai-sungai di Indonesia yang sangat potensial untuk dijadikan sumber energi, salah-satu diantaranya sungai Asahan.
Berbagai kemajuan telah dapat dicapai antara lain peningkatan produktifitas dari suatu Industri Pulp yang dampak lingkungannya semakin tahun-ketahun dapat diperbaiki, dimana Pulp dan Kertas adalah sarana penunjang kehidupan sehari-hari, yang tentunya dapat dirasakan mamfaatnya untuk buku tulis, media informasi dan lain-lain. Dan tentunya sangat erat kaitannya dengan kehidupan manusia dalam meningkatkan kesejahteraan manusia itu sendiri yang dapat juga dijadikan tolak ukur Dunia Modern suatu Masyarakyat.
XIII
bagi manusia di Dunia untuk dimamfaatkan sebagai buku tulis, majalah, koran dan lain sebagainya.
Oleh karena itu kayu sebagai bahan baku untuk membuat pulp harus ditata sedemikian rupa, agar hutan di Indonesia dapat digunakan secara berkesinambungan dan dijaga kelestariannya.
Proses pembuatan pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk dengan cara memasak kayu yang telah dicipper atau di ubah menjadi chip di dalam digester. Di dalam
digester serpihan kayu dimasak dengan menggunakan sejumlah tertentu larutan kimia serta dengan panas dan tekanan tertentu untuk memisahkan bagian-bagian yang berupa serat kayu dari bagian-bagian yang bukan serat dengan cara melarutkan bagian yang terakhir itu. Prosesnya disebut dengan “Cooking”.
Proses pembuatan dilakukan dengan menggunakan proses“Kraft atau Sulfat”,
yaitu proses pemasakan serpihan kayu dengan menggunakan campuran larutan Sodium Hydroksida (NaOH) dan Sodium Sulfit (Na2S). Pulp yang dihasilkan disebut “Kraft” berasal dari bahasa Jerman yang berarti “Strong=Kuat”. Sodium sulfit (Na2S) dalam larutan pemasak diperoleh dengan cara mereduksi Sodium sulfat yang dilakukan di dalam “tungku pembakaran daur ulang”. Sodium sulfatnya sendiri tidak mampu untuk pembentukan pulp dari kayu, ada juga suatu metode pemasakan yang menggunakannya, dan disebut sebagai proses sulfat karena garam inilah yang dipakai sebagai bahan untuk menggantikan bahan-bahan kimia yang hilang selama proses.
XIV
2Na2S dan dengan pH antara 13,5-14,0. White liquor dibuat dengan proses “Causticizing”dari ”green liquor” dengan menggunakan batu kapur (CaO). Dimana apabila green liquor direaksikan dengan kapur (CaO) akan menghasilkan white liquor.
Na2CO3 + CaO + H2O 2NaOH + CaCO3 (reaksi eksoterm)
Reaksinya terjadi dengan begitu cepat, kira-kira 80% reaksi causticizing terjadi dalam waktu 10 menit. Dalam green liquor selain sodium karbonat juga terdapat sodium sulfida, yang banyak berpengaruh dan harus dipertimbangkan dalam sistem, dimana sodium sulfida ini akan terhidrolisa membentuk sodium hidroksida dan sodium hidrosulfida.
Na2S + H2O NaOH + NaSH
Kandungan utama white liquor adalah : Natrium Hidroksida (NaOH), Natrium Sulfida (Na2S), dan Natrium Karbonat (Na2CO3). Untuk menjaga mutu dari white liquor yang akan digunakan dalam pemasakan chip perlu dilakukan analisa terhadap
XV
Komposisi white liquor dalam pembuatan pulp secara sulfat disebut dengan sulfiditas,
yaitu nisbah Na2S terhadap alkali aktif yang dinyatakan sebagai Na2O. Sulfiditas yang digunakan bervariasi menurut perubahan banyaknya alkali aktif, suhu, waktu pemasakan dan sejumlah faktor lain. Pengaruh sulfiditas dalam pembuatan pulp kraft atau sulfat dibandingkan dengan pembuatan pulp soda menunjukkan bahwa laju
delignifikasi lebih cepat dalam pembuatan pulp kraft atau pulp sulfat yang mencapai delignifikasi 90% dalam waktu setengah hari waktu yang dibutuhkan pembuatan pulp soda.
Oleh karena itu untuk mencapai kualitas dari pulp yang sesuai dengan yang diharapkan, maka besarnya konsentrasi total titratable alkali yang terkandung dalam
white liquor harus diperhatikan dan ditentukan berapa besar persen Causticizing Effisiensi dan persen Sulfiditynya. Berdasarkan latar belakang tersebut diatas maka penulis tertarik untuk mengangkat masalah ini dalam pembahasan Tugas Akhir dengan judul “ Pengaruh Konsentrasi Total Titratable Alkali terhadap Persen Causticizing Efficiency dan Persen Sulfidity Di Dalam White Liquor Storage
XVI
1.2. Permasalahan
Pada PT. Toba Pulp Lestari, Tbk metode pembuatan pulp yang digunakan adalah metode pembuatan pulp secara kimia dengan menggunakan proses pembuatan pulp kraft/pulp sulfat. Dimana cairan pemasak yang digunkan adalah white liquor.White liquor merupakan hasil caustisasi dari green liquor dengan kapur (CaO), dimana kandungan utamanya itu terdiri dari Natrium Hidroksida (NaOH), Natrium Sulfida (Na2S), dan Natrium Karbonat (Na2CO3), dimana total jumlah dari keseluruhandinyatakan dengan Total Titratable Alkali. Proses tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur caustisasi, waktu tiggal cairan dalam tangki pemasak (digester), dan juga jumlah perbandingan kapur tohor (CaO) yang digunakan dengan green liquor. Ketiga faktor ini sangat berpengaruh terhadap kualitas dari white liquor yang dihasilkan. White liquor yang dihasilkan tersebut belum dapat digunakan apabila belum memenuhi standart yang telah ditentukan. White liquor yang dihasilkan pada proses kaustisasi akan menimbulkan permasalahan pada kualitas pulp yang dihasilkan apabila belum memenuhi standart yang ditentukan. Adapun masalah yang ditimbulkan adalah sebagai berikut : jika kadar total alkali aktif (NaOH dan Na2S) yang digunakan dibawah standart maka akan menyebabkan pulp yang dihasilkan tidak masak(uncook) dan juga brightness(kecerahan) dari pulp yang dihasilkan rendah, tetapi apabila kadar alkali aktif yang digunakan melebihi ambang batas, maka pulp yang dihasilkan akan over cook. Jika persen sulfiditasnya dibawah standart maka akan menyebabkan pulp yang dihasilkan tidak masak (uncook), tetapi apabila kadar sulfiditasnya diatas ambang batas maka akan merusak lebih banyak serat-serat selulosa dan hemiselulosa pada pulp, sehingga kualitas akan rendah. Jika persen
XVII
terdapat sejumlah besar Na2CO3 yang merupakan bahan pengotor pada white liquor dan sebaliknya jika persen causticizing efficiencynya tinggi maka kualitas dari pulp semakin bagus karena semakin kecil jumlah Na2CO3 yang bersifat sebagai pengotor dalam pul tersebut.
1.3. Tujuan
Untuk mengetahui analisa total titratable alkali, persen causticizing efficiency, dan
persensulfidity pada white liquor dengan menggunakan metode titrimetri, sehingga dapat mengetahui apakah white liquor yang digunakan sebagai larutan pemasak sudah memenuhi standart yang telah ditetapkan oleh PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.
1.4. Mamfaat
XVIII
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Teori Umum Kayu
Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pengertian kayu disini adalah sesuatu bahan yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon dihutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah
diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dapat dimamfaatkan untuk suatu tujuan penggunaannya.
XIX
Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda. Bahkan kayu yang berasal dari satu jenis pohon saja memiliki sifat yang agak berbeda, jika dibandingkan bagian ujung dan pangkalnya. Sifat yang dimaksud antara lain yang bersangkutan dengan sifat-sifat anatomi kayu, sifat-sifat fisik, sifat-sifat mekanik, dan sifat-sifat kimianya. Disamping sekian banyak sifat-sifat kayu yang berbeda satu sama lain, ada beberapa sifat yang umum yang terdapat pada semua kayu yaitu :
a. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radial. b. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan
dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta berupa lignin (non-karbohidrat).
c. Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (logitudinal, tangensial, dan radial).
d. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopis, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembapannya akibat perubahan kelembapan dan suhu di udara sekitarnya.
e. Kayu dapat diserang mahluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar terutama jika kayu keadaan kering.
XX
Sifat kayu yang dimaksud antara lain sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, dan sifat-sifat mekanik.
2.2.1. Sifat Fisik Kayu
Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu adalah : berat jenis, keawetan alami, warna, higroskopis, berat, kekerasan dan lain-lain.
A. Berat Jenis
Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu itu, umumnya makin kuat pula kayunya, semakin ringan suatu jenis kayu itu, semakin berkurang pula kekuatannya. Berat jenis kayu ditentukan antara lain oleh dinding sel, kecilnya dinding sel yang membentuk pori-pori. Berat jenis diperoleh dari perbandingan antara berat suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada suhu standart. Umumya berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tersebut.
B. Keawetan Alami Kayu
XXI
C. Warna Kayu
Ada beberapa macam warna kayu antara lain warna kuning, keputih-putihan, coklat mudah, coklat tua, kehitam-hitaman, kemerah-merahan dan lain-lain. Hal ini disebabkann oleh pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna sesuatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut : tempat di dalam batang, umur pohon, kelembaban udara. Kayu pohon yang lebih tua dapat lebih gelap dari kayu pohon yang lebih muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda pula warnanya dari kayu yang basah. Kayu yang lama berada di luar dapat lebih gelap, dapat juga lebih pucat daripada kayu yang segar dan kering udara.
D. Higroskopik
Kayu memiliki sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban. Kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dari suhu udara pada suatu saat. Makin tinggi udara disekitarnya maka makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Kandungan air pada kayu serupa ini dinamakan dengan kandungan air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content). Dengan masuknya air kedalam kayu, maka berat kayu akan bertambah.
E. Tekstur
Tekstur ialah ukuran relatif sel-sel kayu. Yang dimaksud dengan sel kayu adalah serat-serat kayu. Jadi dapat dikatakan bahwa tekstur adalah ukuran relatif serat-serat kayu.
XXII
Bagian ini terutama menyangkut sifat kayu, yang menunjukkan arah umum sel-sel kayu di dalam kayu terdapat sumbu batang asal potongan itu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayu sejajar dengan sumbu batang. Jika arah sel-sel itu menyimpang atau membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang, dikatakan kayu itu berserat mencong.
G. Berat Kayu
Berat sesuatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan jumlah ekstraktif di dalamnya. Berat suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan, dan dipakai sebagai patokan berat kayu.
H. Kekerasan
Pada umumnya terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan berat kayu. Kayu-kayu yang keras juga termasuk kayu-kayu yang berat. Sebaliknya kayu ringan adalah kayu yang lunak. Berdasarkan kekerasannya maka jenis kayu digolongkan sebagai berikut :
a. Kayu sangat keras, contoh : balau, giam dan lain-lain. b. Kayu keras, contoh : Kulim, pilang dan lain-lain.
c. Kayu sedang kekerasannya, contoh : mahoni, meranti, dan lain-lain. d. Kayu lunak, contoh : pinus, balsa, dan lain-lain
XXIII
Kesan raba sesuatu jenis kayu adalah kesan yang diperoleh pada saat kita meraba permukaan kayu tersebut. Ada kayu bila diraba memberi kesan kasar, halus, licin, dingin, dan sebagainya. Kesan raba yang berbeda-beda itu untuk tiap jenis kayu tergantung dari : tekstur kayu, besar kecilnya air yang dikandung, dan zat-zat ekstraktif didalamnya.
J. Bau dan Rasa
Bau dan ras kayu itu mudah hilang bila kayu itu lama tersimpan di udara luar. Untuk mengetahui bau dan rasa kayu perlu dilakukan pemotongan atau sayatan baru pada kayu atau dengan cara membasahi kayu tersebut. Sebab ada jenis-jenis kayu yang mempunyai bau yang cepat hilang, atau memiliki bau yang cukup merangsang. Sifat bau dari kayu dapat digambarkan dari sifat yang umum dikenal.
2.2.2. Sifat Mekanik Kayu
Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. Yang dimaksud dengan muatan dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu mempunyai peranan penting dalam penggunaan kayu untuk bangunan, perkakas dan lain penggunaanya. Hakekatnya hampir pada semua penggunaan kayu dibutuhkan syarat kekuatan. Dalam hubungan ini dibedakan beberapa macam kekuatan yaitu : kekuatan tarik, kekuatan tekan/ kompresi, keteguhan geser, keteguhan lengkung (lentur), kekakuan, keuletan, kekerasan, dan keteguhan belah. (Dumanauw, 1990)
XXIV
Secara kimia, kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat dibagi menjadi 5 bagian yaitu :
a. Sellulosa b. Hemisellulosa c. Lignin
d. Ekstraktives e. Abu
Komposisi dan sifat-sifat kimia dari komponen-komponen ini sangat berperan dalam proses pembuatan pulp. Pada setiap pemasakan, kita ingin mengambil sebanyak mungkin selulosa dan hemiselulosanya, disisi lain lignin dan ekstraktif tidak dibutuhkan/dipisahkan dari serat kayunya. Komposisi kimia kayu yang bervariasi untuk setiap spesies. Secara umum, hard wood mengandung lebih banyak selulosa, hemiselulosa dan extractive dibanding dengan soft wood, tetapi kandungan ligninnya lebih sedikit.
Tabel 1.1. Komposisi Typical Chemical Antara Hardwood dan Softwood.
Komponen Softwoods Hardwoods
Selulosa 42 ± 2% 42 ± 2%
Hemiselulosa 27 ± 2% 30 ± 5%
Lignin 27 ± 2% 20 ± 4%
Ekstractif 3 ± 2% 5 ± 3%
XXV
Selulosa merupakan bahan dasar pulp dan kertas dengan rumus molekul (C6H10O5)n dengan berat molekul 250.000-1.000.000 atau lebih. Umumnya tiap molekul terdiri dari 1500 satuan glukosa, selulosa merupakan rantai panjang polisakarida yang tersusun dari unit β-D Glukopiranosa dengan ikatan molekul 1-4 β Glukosidik dalam posisi 1-4 menyebabkan rantai selulosa sukar larut dalam air.
Selulosa merupakan komponen kimia terbesar di dalam dinding sel, biasanya 40-50% dari berat kering kayu dan lokasi selulosa terbesar terdapat pada lapisan sekunder dinding sel. Selulosa merupakan komponen struktural dinding serat bersama-sama dengan hemiselulosa dan lignin. Senyawa ini sangat diharapapkan dalam pembuatan pulp, disebabkan ketersediaan selulosa dalam jumlah banyak, terbentuk serat yang kuat, mudah menyerap air, berwarna putih, tidak larut dalam air dan pelarut organik netral serta relatif tahan terhadap bahan-bahan kimia.
Pembuatan pulp (kertas), degradasi selulosa harus terjadi seminimal mungkin supaya diperoleh rendemen pulp yang tinggi dan sifat fisik yang baik. Degradasi selulosa dapat terjadi melalui hidrolisa oksida alkali, termal, mikrobiologi, dan mekanik.
Degradasi selulosa dapat terjadi selama proses pembuatan pulp oleh larutan alkali dan asam. Reaksi selulosa utama merupakan reaksi feeling yaitu pemutusan ujung pereduksi selulosa pada suhu 700C dan pemutusan gugus asetil secara acak diatas suhu 1500C. (Haygreen, 1987).
XXVI
Hemiselulosa adalah polimer karbohidrat dengan rantai bercabang dan lebih pendek dibandingkan dengan selulosa. Hemiselulosa sebenarnya merupakan senyawa kimia yang identik dengan fraksi beta dan gama selulosa. Hemiselulosa merupakan polisakarida yang bukan selulosa yang tersusun dari senyawa karbon yang berjumlah 5 atau 6. Jika dihidrolisa hemiselulosa menghasilkan manosa, glukosa, D-galaktosa, D-xylosa, L-arabinosa, dan asam uronat.
Kandungan hemiselulosa dalam pulp akan mempermudah pelunakan dan pembentukan fibril serat (fibrilation) selama penggilingan. Hal ini disebabkan oleh struktur non kristal, BM yang rendah dan rantai yang bercabang. Struktur non kristal menyebabkan hemiselulosa lebih reaktif terhadap alkali dan hidroksi asam dibanding dengan sellulosa.
c. Lignin
Lignin adalah suatu polimer kompleks dengan BM tinggi (terdiri dari satuan fenil propana). Sifat senyawa ini sangat stabil dan sulit untuk dipisahkan serta mempunyai bentuk yang bermacam-macam. Lignin terdapat dalam lamela tengah dan dinding sel yang berfungsi sebagai perekat antar sel. Pada pembuatan pulp, lignin dapat dilarutkan oleh hidrolisa asam pada proses sulfide, alkali panas pada proses soda dan sulfat, serta oleh klorida dalam proses pemutihan.
XXVII
proses pendinginan (refining). Banyaknya lignin akan mempengaruhi konsumsi bahan kimia pemasak dan pemutihan.
Rumus molekul lignin sangat kompleks dan belum diketahui secara pasti, dari hasil analisa, monomer dari kedua jenis kayu (wood) dan bukan kayu (non wood)
berbeda-beda.
d. Ekstraktif
Ekstraktif adalah senyawa kimia dengan bahan molekul rendah yang dapat larut dalam air dan pelarut organik. Pada umumnya kadar ekstraktif yang terkandung dalam bahan baku non wood lebih tinggi daripada kayu daun dan kayu jarum. Zat ekstraktif terdiri dari bahan yang mudah menguap seperti terpentin, resin, asam lemak, fenol karbohidrat dengan berat molekul rendah dan juga pektin. Zat ekstraktif yang larut dalam air meliputi gula, pektin, garam–garam organik dan zat warna. Sedangkan
ekstraktif yang larut dalam pelarut organik yaitu tannin, asam lemak, resin, dan terpen. Pelarut organik yang biasa digunakan yaitu : Petrolium eter, methanol, alkohol benzena, dan etanol benzene.
XXVIII
hal ini akan menyebabkan kertas berlubang transparan, bernoda dan kotor.(PT. TPL,2003)
e. Abu
Disamping persenyawaan-persenyawaan organik, di dalam kayu masih ada zat-zat anorganik, yang disebut bagian-bagian abu (mineral pembentuk abu yang tinggal setelah lignin dan sellulosa habis terbakar). Kadar zat ini bervariasi antara 0,2-1% dari berat kayu. (Dumanauw, 1990).
2.3. Metode-Metode Pembuatan Pulp (Pulping Method)
Pemisahan serat selulosa dari bahan-bahan yang bukan serat didalam kayu dapat dilakukan dengan berbagai macam cara/proses yaitu:
2.3.1.Metode Pembuatan Pulp Secara Mekanik (Mechanical Process)
Dalam proses pembuatan pulp secara mekanik, pemisahan serat dilakukan dengan cara menggunakan tenaga mekanik. Proses ini dilakukan dengan mengeringkan kayunya menjadi serat pulp dan menghasilkan rendemen sebesar 90-95%, tetapi menyebabkan kerusakan pada serat. Penggunaan pulp yang dihasilkan pada proses mekanik ini nilainya kecil sekali, juga pulp itu masih mengandung banyak lignin, dan serat-seratnya tidak murni sebagai serat.
XXIX
Proses semi kimia meliputi pengolahan cara kimia yang diikuti dengan perbaikan secara mekanik dan beroperasi pada rendemen yang tingginya dibawah proses mekanik. Biasanya bahan kimia yang digunakan pada proses ini adalah sodium sulfitt (Na2S).
2.3.3. Metode Pembuatan Pulp Secara Kimia (Chemical Pulping)
Pada proses kimia bahan-bahan yang terdapat ditengah lapisan kayu akan dilarutkan agar serat dapat terlepas dari zat-zat yang mengikatnya. Hal yang merugikan pada proses ini adalah rendemen rendah yaitu 45-55%.
Proses kimia dibagi menjadi 3 kategori : 1. Proses Soda(Soda Process)
2. Proses Sulfit (Sulphite Process)
3. Proses Sulfat (Sulphate Process)
a. Proses Soda(Soda Prosess)
XXX
b. Proses Sulfit
Pada proses sulfit, larutan pemasak yang dipakai adalah asam-asam yang mengandung sulfur dari logam alkali, atau alkali tanah berupa bisulfit.Campuran asam sulfit dan ion bisulfit digunakan untuk menyerang dan melarutkan lignin. Sulfit bersatu dengan lignin membentuk garam dari asam lignosulfonik yang dapat larut dalam larutan pemasak dan struktur kimia dari lignin masih utuh. Bahan kimia dasar dari bisulfit dapat berupa ion kalsium, magnesium, natrium atau ammonium. Pulp sulfit rendemen tinggi dapat dihasilkan dengan proses sulfit bersifat asam, bisulfit atau sulfit yang bersifat basa. Biasanya dalam proses pembuatan pulp sulfit bersifat asam rendemen tinggi (dengan kalsium, magnesium atau natrium sebagai basa) laju reaksi turun dengan pemasakan pada suhu rendah (120-1300C) dan dengan keasaman lindi pemasak yang rendah, yaitu lebih sedikit belerang dioksida daripada pembuatan pulp sulfit penuh. Pulp sulfit bersifat asam rendemen tinggi sering diproduksi dalam pabrik sulfit kertas koran, yang menghemat kayu 30% dibandingkan dengan pulp kimia penuh.( Fengel. 1995)
c. Proses Sulfat/Kraft (Sulphate/Kraft Process)
XXXI
seperti sodium sulfat, sodium thiosulfat, sodium karbonat. White liquor dibuat dengan proses “causticizing” dari “green liquor”dengan batu kapur [CaO]. (Sjostrom, 1995)
2.4.Uraian Proses Sulfat/Kraft(Sulphate or Kraft Process)
PT. Toba Pulp Lestari, Tbk memproduksi pulp dengan menggunakan proses kraft. Proses kraft ini merupakan pembuatan pulp yang paling banyak dipakai saat ini adalah proses sulphate atau disebut juga proses kraft. Kraft berasal dari bahasa Jerman yang berarti ”Kuat”.
Kekuatan proses pulp ini dikarenakan adanya bahan kimia yang terkandung dalam larutan pemasak yang disebut dengan “sulfidity”. Dalam proses pembuatan pulp kraft digunakan istilah-istilah sebagai berikut :
1. Total alkali yaitu jumlah dari garam-garam Na yang terkandung dalam liquor. 2. Total Titratable Alkali yaitu jumlah dari NaOH, Na2S, dan Na2CO
3. Active alkali yaitu jumlah dari NaOH dan Na
3.
2
4. Causticizing Efficiency (Causticity) :
S.
%CE = NaOH
NaOH +������ x 100%
5. Sulfidity :
%S = NaOH
XXXII
Keuntungan-keuntungan dari proses sulfat ini adalah sebagai berikut : a. Pulp yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang tinggi.
b. Dapat dipakai untuk proses pembuatan pulp dari bahan baku kayu dari spesies yang berbeda.
c. Tersedianya bahan kimia pengganti dengan berbagai alternatif dan harganya tidak mahal.
d. Tersedianya peralatan-peralatan operasi yang standart. e. Banyak pilihan yang dapat dipakai untuk proses pemucatan.
f. Dampak pencemarannya terhadap lingkungan bisa dikatakan sangat rendah. g. Pendaur ulangan bahan kimianya sangat efisien.
h. Pendaur ulangan panas yang begitu efisien.
i. Masalah getah (pitch) dari kayu yang mengandung resin-resin sangat berkurang.
j. Dapat dihasilkan berbagai jenis pulp.
2.4.1. Tujuan Pembuatan Pulp dengan Proses Kraft
XXXIII
2.4.2. Larutan Pemasak
Larutan pemasak atau white liquor, adalah larutan berair dari sodium hidroksida (NaOH) dan Sodium sulfida (Na2S). White liquor juga mengandung bahan kimia yang tidak aktif seperti sodium karbonat (Na2CO3
Reaksi kimia yang terjadi selama pemasakan. ).
i. Terhadap lignin
Reaksi lignin selama pembuatan pulp merupakan reaksi yang sangat kompleks dan tidak/belum diketahui secara pasti. Sebagaimana diketahui bahwa keberadaan ion-ion hidrosulfida akan mempercepat terlarutnya lignin tanpa harus melarutkan serat selulosa.
ii. Terhadap karbohidrat
Kita mengharapkan hanya lignin saja yang terlarut selama proses pembuatan pulp, tetapi pada kenyataannya selulosa dan hemiselulosa pun bereaksi dengan ion-ion hidroksil pada larutan pemasak. Reaksi ini akan memutus rantai karbohidrat menjadi molekul yang lebih pendek dan dapat larut, yang akan mengakibatkan rendemen menjadi lebih rendah. Lebih dari 20% kayu akan hilang karena kehilangan selulosa dan hemiselulosa. Kebanyakan kehilangan ini terjadi pada saat awal pemasakan. Hemiselulosa lebih cepat terputus rantainya dibandingkan selulosa karena ia merupakan molekul bercabang dan lebih kecil.
iii. Terhadap ekstractif
XXXIV
Beberapa ekstractif yang terlarut dapat didaur ulang yang akan menghasilkan produk-produk samping.
Typical Pulp Yields of Wood Components
Tabel 1.2. Menunjukkan seberapa banyak dari masing-masing komponen yang akan dihasilkan pada pemasakan kayu dengan rendemen 50%.
Wood Components Wood 50% Pulp
1. Lignin 20kg 5kg
2. Sellulosa 45kg 40kg
3. Hemicellose 30kg 5kg
4. Extractive 5kg -kg
Total 100kg 50kg
Beberapa hal yang mempengaruhi didalam proses pemasakan dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :
a. Kualitas daripada chip
b. Sifat-sifat daripada White Liquor
c. Pengawasan pada saat pemasakan
A. Kualitas Chip
XXXV
1.Hal-hal yang berhubungan dengan kayu
2. Hal-hal yang berhubungan dengan pemrosesan kayu
1. Hal-hal yang berhubungan dengan kayu menyangkut sifat-sifatnya seperti Species, Density, Decay.
a. Wood Species
Sebagai mana yang telah diketahui bahwa kayu dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
hardwoods dan Softwoods, kayu jenis softwoods menghasilkan pulp yang lebih kuat dibandingkan dengan jenis hardwoods karena serat-seratnya lebih panjang dan lebih lentur dibandingkan dengan serat yang terdapat pada kayu hardwoods.
Biasanya kayu jenis softwoods menghasilkan rendemen yang lebih rendah dibandingkan dengan jenis yang dihasilkan oleh hardwoods bila dimasak pada kondisi yang sama. Hal ini utamanya disebabkan hemiselulosanya softwoods lebih mudah terlarut dibanding dengan yang terdapat pada hardwoods dan juga didalam kayu softwoods lebih banyak kandungan lignin dibanding dengan kayu hardwoods.
b. Wood Densit
XXXVI
c. Wood Decay
Hal ini dimungkinkan oleh adanya jenis mikro organisme yang berbeda seperti misalnya fungi/jamur, bakteri, ragi dan lain-lain. Pembusukan bisa saja terjadi pada kayu yang lagi berdiri atau penumpukan kayu
2. Hal-hal yang berhubungan dengan pemrosesan kayu dapat dibagi menjadi beberapa hal sebagai berikut.
a. Ukuran Chip
b. Berat jenis Keseluruhan (Bulk density) dari chip
c. Kandungan air dalam chip
d. Kulit kayu dan lain-lain yang mengotori kayu.
a. Ukuran Chip
Ketebalan chip merupakan hal yang sangat penting dalam proses pembuatan pulp sebagaimana diharapkan, larutan pemasak akan menyerap kedalam chip dari segala arah dengan kecepatan yang sama. Bila chip terlalu tebal, larutan pemasak tidak punya cukup waktu untuk meresap sempurna kebagian tengah chip, yang akan menyebabkan chip menjadi tidak masak. Ketebalan chip yang ideal adalah = 3mm-5mm.
b. Bulk Density dari Chip
XXXVII
dinyatakan dalam satuan kg/m3. Bulk density dari chip dikarenakan oleh berat jenis kau dan ukuran chip.
c. Kandungan air dalam chip
Kandungan air dalam chip akan berakibat pada rendemen pulp, kappa number, dan kualitas pulp. Bila kandungan air dalam chip sangat rendah akan sulit bagi larutan pemasak untuk meresap kedalam chip. Adalah penting untuk mmengetahui seberapa besar kandungan air dalam chip tersebut, dan memperhitungkan seberapa berat kayu yang sesungguhnya untuk memperhitungkan jumlah alkali yang dimasukkan dan konsentrasi larutan pada jumlah yang tetap. Kandungan air dalam chip diusahakan sebesar = 40-50%.
d. Kulit kayu dan bahan-bahan lain yang mengotori kayu.
1.Kulit kayu adalah bahan yang tidak diinginkan keberadaanya didalam chip dan ia akan memberikan dampak yang negatif kepada pulp yang akan dihasilkan, karena mengandung banyak lignin. Jadi keberadaan kulit kayu akan menambah pemakain larutan pemasak sehingga akan mengurangi kekuatan (stength)dari pulp.
XXXVIII
B. Sifat-Sifat daripada White Liquor
White liquor adalah media pemasak, yang terdiri dari beberapa laruatn kimia berair :
1. Sodium Hidroksida 2. Sodium Sulfit 3. Sodium Karbonat
Konsentrasi dari bahan-bahan tersebut akan memainkan peranan yang penting dalam reaksinya dengan kayu yaitu.
a. Pengurangan pada konsentrasi alkali aktifberarti menambah jumlah pengencer, berakibat pada beban penguapan yang lebih besar.
b. Pengurangan “sulfidity” akan berakibat pada kualitas pulp (lebih banyak pemutusan rantai yang terjadi) karena adanya penambahan konsentrasi ion hidroksil.
c. Penambahan jumlah karbonate, menunjukkan bahwa efisiensi “caustisizing” yang rendah yang disebabkan oleh adanya penambahan beban pada areal bagian washing. Hal ini juga akan berpengaruh pada kualitas pulp, dimana akan terjadi pengumpalan karbonat.
C. Pengawasan Pada saat pemasakan
Hal-hal yang perlu diawasi pada saat pemasakan adalah : 1. Waktu dan temperatur.
XXXIX
1. Waktu dan Temperatur
Reaksi penghilangan lignin sangat tergantung pada temperatur. Kenaikan temperatur sedikit saja sudah berakibat besar terhadap reaksi penghilangan lignin, contoh pada penambahan temperatur 100C dari 1600C menjadi 1700C akan mengakibatkan kecepatan reaksinya menjadi dua kali lipat.
Sampai kira-kira 1750C, temperatur tidak lagi berpengaruh terhadap penghilangan lignin, tetapi diatas 1750C reaksinya menjadi kurang berpengaruh terhadap penghilangan lignin, namun lebih berpengaruh terhadap pemutusan rantai selulosa, yang mengakibatkan rendahnya rendemen, kekuatan dari pulp.
Waktu pemasakan sama pentingnya, ketika pada temperatur tinggi reaksi penghilangan lignin sangat cepat. Penambahan waktu beberapa menit saja pada proses perembesan liquor kedalam chip tidak berpengaruh banyak terhadap kualitas pulp, tetapi beberapa saat saja bertambah waktu pada pemasakan akan berdampak pada kualitas.
XL
2.Jumlah alkali yang dimasukkan
Normalnya jumlah Effective Alkali yang dimasukkan dalam digester berkisar antara 10-18% (sebagai Na2O terhadap kayu kering) tergantung dari jenis kayunya, kondisi pemasakan dan berapa jauh jumlah penghilangan lignin yang akan dicapai.
Untuk menyelesaikan suatu proses pemasakan pada waktu yang relatif singkat, biasanya ditambahkan larutan pemasak atau alkali yang jumlahnya sedikit berlebih. Kelebihan alkali ini juga bermamfaat untuk menjaga pH dalam digester agar tidak turun dari ketentuan yang diinginkan, dimana lignin yang terlarut akan meresap menggumpal kembali masuk kedalam serat.
Kalau jumlah alkali yang dimasukkan lebih banyak maka akan mempercepat kecepatan reaksinya. Dengan menambahkan alkali maka kita dapat memasak dengan H-faktor yang lebih rendah untuk mencapai Kappa Number yang sama. Dengan penambahan jumlah alkali yang dimasukkan maka akan mengurangi rendemen pulp karena jumlah hemisellulosa yang terlarut semakin bertambah banyak.
3.Perbandingan Liquor dengan Kayu
XLI
Dengan menggunakan metode pemadatan chip yang dimasukkan kedalam
digester, chip dalam digester memerlukan sedikit penambahan liquor agar liquor bisa meresap sempurna. Keuntungan dengan menggunakan metoda pemadatan chipdan perbandingan liquor dengan kayu yang lebih rendah akan menghasilkan produksi yang lebih tinggi karena bertambahnya jumlah kayu yang dimasukkan kedalam digester (PT.TPL. 2002).
2.5. Titrimetri
Dalam analisis titrimetri atau analisis volumetri atau analisis kuantitatif dengan mengukur volume, sejumlah zat yang diselidiki direaksikan dengan larutan baku (standart) yang kadar (konsentrasinya) telah diketahui secara teliti dan reaksinya berlangsung secara kuantitatif.
Larutan baku tiap titernya berisi sejumlah berat ekivalen senyawa baku. Berat atau kadar bahan yang diselidiki dihitung dari volume larutan serta kesetaraan kimianya. Kesetaraan kimia ini dapat diketahui dari persamaan reaksinya.
XLII
Selesainya titrasi harus dapat diamati dengan suatu perubahan yang dapat dilihat jelas. Ini dapat dilihat dengan berubahnya warna atau dengan terbentuknya endapan (kekeruhan). Perubahan ini dapat diamati karena larutan bakunya sendiri atau dengan bantuan larutan (zat lain) yang disebut dengan indikator. Saat terjadinya perubahan yang terlihat dan menandakan titrasi harus diakhiri disebut titik akhir titrasi
yang menyatakan volume larutan baku dari buret sekian mililiter.
Suatu titrasi yang ideal adalah jika titik akhir titrasi sama dengan titik ekivalen teoritis. Dalam kenyataannya selalu ada perbedaan kecil. Beda ini disebut dengan kesalahan titrasi yang disebut dengan mililiter larutan baku. Oleh karena itu pemilihan indikator harus dilakukan sedemikian rupa agar kesalahan ini sekecil mungkin.
Untuk dapat dilakukan analisa volumetri harus dipenuhi syarat-syarat syarat sebagai berikut :
1. Reaksinya harus berlangsung sangat cepat. Kebanyakan reaksi ion memenuhi syarat ini.
2. Reaksinya harus sederhana serta dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi. Bahan yang diselidiki bereaksi sempurna dengan senyawa baku dengan perbandingan kesetaraan stoikiometris.
3. Harus ada perubahan yang terlihat pada saat titik ekivalen tercapai baik, secara kimia atau fisika.
XLIII
Sebagai contoh reaksi yang cocok untuk titrasi adalah penentuan konsentrasi laruitan asam klorida dengan larutan natrium hidroksida. Disini hanya ada satu reaksi (tidak ada reaksi samping), yakni :
HCl + NaOH NaCl + H2O ; K = 1 x 10
Reaksi ini berjalan secara cepat. Reaksi ini berlangsung sampai benar-benar selesai. 14
2.6. Larutan Baku (Standart)
Semua perhitungan dalam titrimetri didasarkan pada konsentrasi titrant sehingga konsentrasi titrant harus dibuat secara teliti. Titrant semacam ini disebut dengan larutan baku (standart). Konsentrai larutan dapat dinyatakan dengan normalitas, molaritas, bobot per volume.
Suatu larutan standart dapat dibuat dengan cara melarutkan sejumlah senyawa baku tertentu yang sebelumnya senyawa tersebut ditimbang secara tepat dalam volume larutan yang diukur dengan tepat. Larutan standart ada dua macam yaitu larutan baku primer dan larutan baku sekunder. Larutan baku primer mempunyai kemurnian yang tinggi. Larutan baku sekunder harus dibakukan dengan larutan baku primer. Suatu proses yang mana larutan baku sekunder dibakukan dengan larutan baku primer disebut dengan standardisasi.
Suatu senyawa yang dapat digunakan sebagai baku primer jika memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Mudah didapat, murni, kering, dan disimpan dalam keadaan murni.
XLIV
3. Tidak berubah selama penimbangan (zat-zat yang higroskopis bukan merupakan baku primer).
4. Tidak teroksidasi oleh O2 dari udara dan tidak berubah oleh CO2 5. Susunan kimianya tetap sesuai jumlahnya.
dari udara.
6. Mempunyai berat ekivalen yang tinggi, sehingga kesalahan penimbangan akan menjadi lebih kecil.
7. Mudah larut.
8. Reaksi dengan zat yang ditetapkan harus stoikiometri, cepat, dan terukur.
XLV
BAB 3
BAHAN DAN METODE
3.1.Alat dan Bahan 3.1.1. Alat
- Buret digital
- Pipet volume Pyrex
- Erlenmeyer 250 ml Pyrex - Hot plate
- Magnetic Stirrer
- Gelas ukur 50ml Pyrex - Beaker glass 250 ml Pyrex - Propipet
3.1.2. Bahan - White liquors
- BaCl2
- Formaldehyde 40% 10%
- HCl 0,5 %
XLVI
- Dipipet dengan menggunakan pipet volume sebanyak 2 ml white liquor dan dimasukkan kedalam erlenmeyer 250ml
- Ditambahakan 150 ml air destilat
- Ditambahkan 25 ml Barium Klorida (BaCl2 - Ditambahkan 3 tetes indikator phenolftalein (PP)
)10%
- Dititrasi dengan asam klorida (HCl) 0,5 N sampai terjadi perubahan warna dari merah rose menjadi putih susu. Dihentikan titrasi dan dicatat volume HCl yang terpakai sebagai “A ml”.
- Ditambahkan 5 ml Formaldehyde 40 %
- Dititrasi kembali sampai terjadi perubahan warna dari merah rose menjadi putih susu. Dihentikan titrasi dan dicatat volume HCl yang terpakai sebagai“B ml”
- Ditambahkan 3 tetes indikator Metil Orange
XLVII
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Data.
Tabel 4.1. Hasil Analisa Total Titratable Alkali, Persen Causticizing Efficiency, Persen Sulfidiydari White Liquor.
N0
White Liquor
NaOH Na2S Na2CO3 TAA TTA S CE
gpl gpl gpl gpl gpl % %
1 73.6 33.0 14.5 106.6 121.1 30.9 83.5
2 74.2 32.3 15.5 106.5 122.0 30.3 82.7
3 74.2 32.2 14.3 106.4 120.7 30.3 83.8
4 75.7 30.0 15.2 105.7 120.9 28.4 83.3
5 72.0 31.3 15.0 103.3 118.3 30.3 82.3
6 72.2 30.2 13.4 103.4 116.8 29.2 84.5
7 70.1 29.8 18.4 99.9 118.3 29.8 79.2
8 70.5 31.0 19.2 101.5 120.7 30.5 78.6
XLVIII
4.2.Perhitungan
1.
NaOH =(2A−B) x Normalitas HCl x Berat Ekivalen Na 2O Volume sampel2. Na2S =
2x(B−A) x Normalitas HCl x Berat Ekivalen Na 2O
Volume sampel
3. Na2CO3 =(C−B) x Normalitas HCl x Berat ekivalen Na 2O Volume Sampel
4. TAA = NaOH + Na2CO3
5. TTA = NaOH + Na2S + Na2CO3
6. % S = NaOH
NaOH +Na 2S
x 100%
7. %CE = NaOH
(NaOH +Na 2CO 3
x 100%
Keterangan :
XLIX
TAA = Total Alkali Aktif (gpl)
TTA = Total Titratable Alkali (gpl)
% S = Sulfiditas
%CE = Kaustisasi Efisiensi
Catatan : Semua Perhitungan dinyatakan sebagai gram per liter (gpl) dari Sodium Oksida.
Contoh perhitungan berikut diambil dari data nomor 8 :
LI
Dari hasil analisa yang telah dilakukan terhadap konsentrasi white liquor pada proses recausticizing diperoleh konsentrasi Total Alkali Aktif sebesar 99.9 g/l – 106.6 g/l,Sulfiditas sebesar 28.4% - 30.9%, Kaustisasi Efisiensi sebesar 78.6% - 83.8%. Dimana standart yang ditentukan oleh PT. Toba Pulp Lestari,Tbk untuk konsentrasi Total Alkali Aktif sebesar 93 g/l -113 g/l hal ini menunjukkan bahwa kualitas white liquor yang digunakan sebagai bahan pemasak cukup bagus, persen
Kaustisasi effisiensi sebesar 72 % - 83 %, dimana dalam hal ini diperoleh persen
caustisasi effisiensisangat tinggi, yang menunjukkan bahwa konsentrasi Na2CO3 dalam white liquor sangat rendah, dimana Na2CO3 merupakan bahan pengotor pada proses pembuatan pulp, dan dalam jumlah yang besar akan membentuk kerak pada unit digester sehingga memperkecil ukuran penampang basa dari
digester.persen Sulfiditas sebesar 20% - 29%, hal ini menunjukkan bahwa kualitas
LII
layak untuk dipasarkan. Dalam hal ini diperoleh persen sulfiditas yang melebihi ambang batas yang ditentukan, ini akan berakibat terhadap rendahnya rendemen dari pulp dimana semakin banyak serat dari pulp yaitu selulosa dan hemiselulosa yang terdegradasi sehingga mengakibatkan kualitas pulpnya rendah. Untuk memperoleh persen sulfiditas yang diinginkan maka perlu dinaikkan konsentrasi dari NaOH, sebaliknya konsentrasi dari Na2
Banyaknya total titratable alkali yang terkandung dalam white liquormerupakan faktor penting yang harus dikontrol untuk mengetahui kualitas dari white liquor apakah layak digunakan sebagai bahan pemasak pulp.
LIII
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Dari hasil penelitian yang dilakukan terhadap White Liquor diperoleh hasil sebagai berikut konsentrasi Total Alkali Aktif sebesar 99,9 g/l – 106,6 g/l, persen Causticizing Efficiency sebesar 78,6% - 83,8%, dan persen Sulfidiy
sebesar 28,4% - 30,9%, sedangkan standart yang ditentukan oleh PT. Toba Pulp Lestari, Tbk untuk konsentrasi Total Alkali Aktif sebesar 93 g/l – 113 g/l, persen Causticizing Efficiency sebesar 72% - 83%, dan persen Sulfidity sebesar 20% - 29%.
1.2.Saran
Sebaiknya perlu diperhatikan faktor-faktor lain yang mempengaruhi kualitas
LIV
DAFTAR PUSTAKA
Dumanauw, J.F. 1990. Mengenal Kayu. Yogyakarta: Penerbit Kanisius. Fengel, D. dan Wegener, G. 1995. Kayu: Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-Reaksi.
Terjemahan Hardjono Sastrohamidjojo. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Haygreen, J.H. 1996. Hasil Hutan Dan Ilmu Kayu. Terjemahan Sudjipto. A Hadikusumo. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
PT. TPL. 2002. Buku Manual Training Digester Plant. Parmaksian: Learning and Development Centre.
PT. TPL. 2002.Energy (Steam dan Liquor). Parmaksian: Learning and Development Centre.
PT. TPL. 2002.Multi Fuel Boiler. Parmaksian: Learning and Development Centre. PT. TPL. 2002. Recaustisizing & Lime Kiln. Parmaksian: Learning and Development
Centre.
PT. TPL. 2002.Water Treatment. Parmaksian: Learning and Development Centre. Rohman, Abdul. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Sirait, Suhunan. 2003. Module Bleaching. Parmaksian: PT. Toba Pulp Lestari, Tbk
Learning and Development Centre.
