Lampiran 1.Sampel Serbuk Kayu Jati (Tectonagrandis linn F) yang Digunakan Dalam Penelitian
SerbukgergajiankayuJati Serbukkayujati<177 mikron
Lampiran 2. Proses Isolasi Lignin
Serbuk ekstrak kayu Jati Hidrolisis dengan H60% 2SO4 Pemanasan selama 1 jam
Pencucian dengan
Lampiran 3.Spektrum FTIR Lignin Isolat Kayu Jati
Lampiran 5. Perhitungan Pengenceran H2SO4 60% Menjadi H2SO4 3% V1 = Volume H2SO4 setelah pengenceran V2 = Volume H2SO4 awal
%1= Konsentrasi H2SO4 setelah pengenceran %2 = Konsentrasi H2SO4 awal
V1 × %1 = V2 × %2
V1× 3% = 216 mL × 60%
V1 = 4320 mL
Lampiran 6. Penentuan Rendemen Lignin Isolat Kayu Jati
Lampiran 7.Penentuan Kadar Kemurnian Lignin Isolat Kayu Jati
Kadar Lignin
=
Berat LigninBerat Kering Sampel
×
100%Kadar Lignin
=
0,43 g0,5 g
×
100 % Kadar Lignin=
86%Rendemen Lignin = Berat Lignin Kering
Berat Serbuk Kayu Kering× 100%
Rendemen Lignin = 2,98 g
Lampiran 8.Penentuan Kadar TDS Dalam Air Gambut
Lampiran 9. Penentuan Kadar TSS Dalam Air Gambut
Lampiran 9. Penentuan kadar TSS Dalam Air Gambut
Lampiran 10. Penentuan KadarTDS DalamAir Gambut SetelahPenyaringan dengan PU/Zat Aditif 6:4
TDS = a−b
c x 1000 mg/L
TDS = 70,23 gram−50,23 gram
50 mL x 1000 mg/L
Berat beaker glass dan residu setelah diuapkan (a) = 50,23 gram Berat beaker glass sebelum diuapkan (b) = 50,23 gram
Volume sampel (c) = 50 mL
Berat beaker glass dan residu setelah diuapkan (a) = 98,15 gram Berat beaker glass sebelum diuapkan (b) = 50,15 gram
Volume sampel (c) = 50 mL
Berat kertas saring dan residu (a) = 5,60 gram Berat kertas saring (b) = 1,20 gram Volume sampel (c) = 50 mL
Lampiran 11. Penentuan Kadar TSS Dalam Air Gambut Setelah Penyaringan dengan PU/Zat Aditif 6:4
Lampiran 12.PersentasePenyerapanPoliuretanBerdasarkanNilai TDS dan TSS
TSS = a−b
c x 1000 mg/L
TSS =3,09 gram−1,19 gram
50 mL x 1000 mg/L
Berat kertas saring dan residu (a) = 3,09 gram Berat kertas saring (b) = 1,19 gram
Volume sampel (c) = 50 mL
TSS = 38 mg/L
% TDS =TDS air Gambut− TDS setelah penyaringan
TDS air gambut × 100%
=960 mg/L− 400 mg/L
960 mg/L × 100%
= 56,07%
% TSS =TSS air payau− TSS setelah penyaringan
TSS air payau × 100%
=88 mg/L−38 mg/L
88 mg/L × 100%
Lampiran 13.PeraturanKementerianKesehatanRepublik Indonesia Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010
No Jenis Parameter Satuan Kadar maksimum
yang diperbolehkan 1 Parameter yang berhubungan
langsung dengan kesehatan
a. Parameter Mikrobiologi
1. E. Coli Jumlah per 0
100 mL sampel
2. Total bakteri koliform Jumlah per 0
100 mL sampel
2 Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan
a. Parameter fisik
1. Bau Tidak berbau
2. Warna TCU 15
3. Total zat padat terlarut
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, R. 2004. Kimia Lingkungan. ANDI : Yogyakarta.
Achmadi, S. S. 1990. Kimia Kayu. Bioteknologi Ilmu Hayat Pusat Antar Universitas Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Al-layla, AM. 1998. Water Supply Engineering Design. Ann Abror Science Publisher Inc the Buffer Worth Group.
Ashida, K. 2007. Polyurethane and Related Foams; Chemistry and Technology.Taylor and Francis Group. New York.
Budi, S. S. 2006. Penurunan Fosfat dengan Penambahan Kapur (Lime), Tawas dan Filtrasi Zeolit pada Limbah Cair (Studi Kasus RS Bethesda Yogyakarta).[Tesis].Semarang : Universitas Diponegoro.
Cheremisinoff, P. N. 1989. Handbook of Polymer Science and Technology.Volume 2.
Cowd, M. A. 1991. Kimia Polimer. Penerbit ITB. Bandung.
Dence, C.W. 1992. Determination Of Lignin. In; Lin SY, Dence CW (Eds). Method In
Lignin Chemistry.Spinger-Verlag. Berlin.
[Dephut] Departemen Kehutanan. 2004. Statistik Kehutanan Indonesia 2003. Jakarta.
Dumanauw, J. F. 1992. Mengenal Kayu. Penerbit Kanisius. Semarang.
Fengel, D. dan Wegner, G. 1995.Wood; Chemistry, Ultrastructure and Reactions. Walter de Gruyter. Berlin.
Gupta, R. K., Kennel, E., and Kim, K. 2010. Polymer Nanocomposites Handbook.CRC Press. New York.
Hadisubroto, T. 1989. Ekologi Dasar. Depdikbud. Jakarta.
Harkin, J. M. 1969.Lignin and Its Uses. United States : U. S Department of Agriculture.
Hartomo, A. J. 1992. Memahami Polimer dan Perekat.Penerbit Andi Offset.Yogyakarta.
Haslindah, A. dan Zulkifli. 2012. Analisis Jumlah Koagulan (Tawas/(Al2(SO4)3)
Hatakeyama, H. 1995. Biodegradable Polyurethanes from Plant Component.J. Pure Applied Chemistry. (4): 743-750. Dalam: Rohaeti, E. Kajian Tentang Sintesis Poliuretan dan Karakterisasinya. Prosiding Semnas Penelitian.8 Februari 2005.Yogyakarta.
Haygreen, J. G. dan Bowyer, J. L. 1996.Hasil Hutan dan Ilmu Kayu.Gajah Mada University Press.Yogyakarta.
Heradewi.2007. Isolasi Lignin dari Lindi Hitam Proses Pemasakan Organozolv Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS).[Skripsi]. Bogor.
Hinoshita, K. 1988. Carbon Electrochemical and Pysicochemical Properties.Jhon Wiley and Sons. New York.
Ibrahim, M.N.M. 2003. Characterization of Lignin Precipitated From The Soda Black Liquor of Oil Palm Empty Fruit bunch Fibers by Various Mineral Acids. AJSTD. 21 (1): 57-67.
Judoamidjojo, R. M., Said, E. G., dan Hartoto, L. 1989.Biokonversi.Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI-Press. Jakarta
Koessoebiono. 1979. Dasar-dasar Ekologi Umum. Pasca Sarjana IPB. Bogor. Kricheldorf, H. R. 2005. Handbook of Polymer Synthesis.Second Edition. Marcel
Dekker. New York.
Lemos, V. A. 2006. Application of Polyurethane Foam As A Sorbent For Trace Metal Pre-Concentration – A Review. Elsevier Brazil.
Lewis, N.G and Etsuo Yamamoto. 1990. Lignin: Occurrence, Biogenesis And Biodegradation. Virginia Polytechnic Institute and State University. Virginia.
Li, Y. 2012. Application of Cellulose Nanowhisker and Lignin in Preparation of Rigid Polyurethane Nanocomposite Foams.[Dissertation].Georgia Institute of Technology. August 2012.
Mawardi, P. 2012. Kaya dari Investasi Jati Barokah. Agromedia Pustaka. Jakarta. Mulja, M. 1995. Analisis Instrumental. Airlangga University Press. Surabaya. Muzzie, M. D. 2006. Hemiselulose and Lignin. New Jersey.
Pradhan, K.C., and Nayak, P.I. 2012.Synthesis and Characterization of Polyurethane Nanocomposite from Castor Oil-Hexametthylene Diisocyanate (HMDI).P L Nayak Research Foundation.Advances in Applied Science Research. India. (5): 3045-3052.
Rahmawati, A. 2009.Efisiensi Filter Pasir-Zeolit Dan Filter Pasir-Arang Tempurung Kelapa Dalam Rangkaian Unit Pengolahan Air Untuk Mengurangi Kandungan Mangan Dari Dalam Air. Di Dalam: Seminar Internasional Hasil-Hasil Penelitian. Eksakta 3. Surakarta.
Risdianto, D. 2007. Optimisasi Proses Koagulasi Flokulasi untuk Pengolahan Air Limbah Industri Jamu (Studi Kasus PT. Sido Muncul).[Tesis].Program Pascasarjana Universitas Diponegoro Semarang.
Rohaeti, E. 2009. Karakterisasi Biodegradasi Polimer. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
Rudatin, S. 1989. Potensi dan Prospek Pemanfaatan Lignin dari Limbah Industri Pulp dan Kertas di Indonesia. Berita Selulosa. 1 (25): 14-17.
Rudin, A. 1998.Elements of Polymer Science and Engineering.Second Edition.Elsevier Science and Technology Books. New York.
Said, N.I Dkk. 1999.Teknologi Pengolahan Air Bersih Dengan Proses Saringan Lambat “Up Flow”. Jakarta.
Sari, R. 2015. Pembuatan Poliuretan Sebagai Media Penyaring Air Payau dari Lignin Isolat Kayu Jati dengan Bahan Aditif Pasir. [Skripsi]. Medan. Sarkawi, S. S., W. K. Dierkes, and J. W. M. Noordermeer. 2014. Elucidation of
Filler-to-Filler and Filler-to-Rubber Interactions in Silica-Reinforced Natural Rubber by TEM Network Visualization. Elsevier, 11 March 2014. Saryati, Sutisna, Sumarjo, Wildan ZL, Wahyudianingsih, dan Suprapti, S. 2002.
Komposit, Tawas, Arang Aktif, Zeolit untuk Memperbaiki Kualitas Air. Jurnal Sains Materi Indonesia. Puslitbang Iptek Bahan (P3IB). Tangerang. Volume 4, Nomor 1 : 9-15.
Sastrohamidjojo, H. 1996. Sintesis Bahan Alam. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.
Selintung, M. 2012. Studi Pengolahan Air Melalui Media Filter Pasir Kuarsa (Studi Kasus Sungai Malimpung). Di dalam: Prosiding Hasil Penelitian Fakultas Teknik UNHAS. Makassar.
Sihombing, D. T. H. 2000. Teknik Pengelolaan Limbah Kegiatan/Usaha Peternakan. Pusat Penelitian Lingkungan Hidup Lembaga Penelitian. Institut Pertanian Bogor.
Simon, H. 2000. Hutan Jati Dan Kemakmuran: Problematika Dan Strategi Pemecahannya. Bigraf Publishing. Yogyakarta.
Sinulingga, M dan Sri Darmanti.2003. Kemampuan Mengikat Air oleh Tanah Pasir yang Diperlakukan dengan Tepung Rumput Laut Gracilaria verrucosa.FMIPA UNDIP.
Sipon, dkk, 2001.Penelusuran Sifat Dasar Kayu Jati Sebagai Dasar Pertimbangan Rehabilitasi Hutan Di Kalimantan Timur. Hasil Penelitian. Tidak Diterbitkan.
Sjostrom E. 1995. Kimia Kayu Dasar-Dasar dan Penggunaan.Edisi Ke-2. Sastroamijoyo H, Penerjemah; Prawirohatmojo S, Editor, Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Terjemahan Dari: Wood Chemistry, Fundamentals And Application. Second Edition.
Sparrow, D. 1990.The ICI Polyurethanes Book. ICI. Belgium. Stevens, M. P. 2001. Kimia Polimer. Pradnya Paramitha. Jakarta. Suryana, Y. 2001. Budidaya Jati. Swadaya. Bogor.
Vick, C. B. 1999. Adhesive Bonding of Wood Material Wood Handbook, Wood as an Engineering Materials. Forest Product Society. USA.
Wirjosentono, B. 1995.Analisis dan Karakterisasi Polimer.USU Press. Medan. Youn, T. 2007. Physical Properties of Water-Blown Rigid Polyurethane Foams
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut:
- Seperangkat Alat FT-IR Shimadzu
- Seperangkat alat SEM Hitachi
- Seperangkat alat penyaringan
- Turbidimeter Hach
- Neraca Analitis Ohauss
- Termometer Fischer
- Hot Plate Cimarec
- Oven Carbolite
- pHmeter WalkLAB
- Ayakan
- Alat-alat gelas Pyrex
- Alu dan lumping
- Mixer Miyako
- Blender Miyako
- Magnetik Stirer - Desikator - Plat besi - Plat kaca
3.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut: - Serbuk Kayu Jati
- Alkohol 96% E. merck
- Benzena E. merck
- H2SO4 97% E. merck
- Toluena Diisosianat E. merck
- Polipropilena Glikol 1000 E. merck - Pasir
- Batu kapur - Tawas - Arang
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Pembuatan Pereaksi
3.3.1.1Pembuatan Larutan H2SO4 60%
Sebanyak 153 mL H2SO4 98%diencerkan dengan aquadest dalam labu takar 250
mL hingga garis batas, dihomogenkan.
3.3.2 Preparasi Serbuk Kayu Jati
Serbuk gergajian kayu jati diblender hingga halus kemudian diayak dengan ayakan 80 mesh (≤ 177 mikron)
3.3.3 Isolasi Lignin dari Kayu Jati ( Metode Klason)
pengaduk kaca selama 3-5 menit.Beaker gelas ditutup menggunakan kaca arloji dan dibiarkan pada bak perendaman selama ±45 menit dan sambil diaduk.Sampel dipindahkan ke dalam chamber 5 L dan ditambahkan aquadest sampai volume 4230 mL sehingga konsentrasi H2SO4 3%. Selanjutnya larutan dipanaskan dan
dibiarkan selama 60 menit dengan pemanasan tetap sambil diaduk.Kemudian dibiarkan selama 24 jam sampai endapan lignin mengendap sempurna. Larutan didekantasi dan endapan lignin dipindahkan ke kertas saring yang telah diketahui beratnya. Endapan lignin dicuci hingga bebas asam dengan aquadest panas, kemudian diukurpH dengan pH meter. Kemudian endapan lignin dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC.Rendemen lignin dihitung berdasarkan perbedaan berat antara lignin yang diperoleh setelah dikeringkan dengan berat kayu kering yang digunakan.
Rendemen (%) = Berat Lignin Kering (gram)
Berat Ser buk Kayu Kering (gram )× 100%(3.1)
3.3.4 Kadar Kemurnian Lignin (Metode Klason)
Sebanyak 0,5 gram lignin yang telah dikeringkan dilarutkan dengan 15 mL H2SO4
60% di dalambeaker glass secara perlahan-lahan sambil diaduk dengan batang pengaduk selama 3-5 menit, lalu ditutup dengan kaca arloji selama 120 menit. Selanjutnya diencerkan dengan aquadest sampai volume 400 mL. Sampel dipindahkan kedalam labu leher dua lalu direfluks selama 240 menit. Endapan lignin yang terbentuk disaring dengan kertas saring yang telah diketahui beratnya dan dicuci dengan aquadest hingga bebas asam. Kemudian sampel dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC dan ditimbang sampai berat konstan, kadar kemurnian lignin dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Kadar Lignin = Berat Lignin (gram )
3.3.5 Analisa Gugus Fungsi Lignin dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR)
Sebanyak 2 gram lignin isolat diletakkan pada kaca transparan, diusahakan menutupi seluruh permukaan kaca.Kemudian diletakkan pada alat ke arah sinar infra merah. Hasilnya akan direkam ke dalam kertas berskala berupa aliran kurva bilangan gelombang terhadap intensitas.
3.3.6 Pembuatan Busa Poliuretan
Sebanyak 3,35 gram lignin isolat dimasukkan ke dalam beaker glass, ditambahkan dengan 12,50 gram PPG 1000,1,25 pphp air dan 8,15 gram TDI lalu diaduk dengan kecepatan 1200 rpm selama 5 menit sambil dipanaskan pada suhu 55°C. Kemudian ditambahkan zat aditif (pasir, arang, tawas dan batu kapur) sebanyak 6 gram dengan perbandingan yang sama secara perlahan-lahan sambil diaduk dan dituangkedalam cetakan (8 x 8 x 1cm), biarkan proses curing terjadi selama 2 hari.Diulangi prosedur yang sama untuk busa poliuretan-bahan aditif dengan perbandingan 2:8; 4:6; 6:4 dan 8:2.
3.3.7 Persiapan Sampel Air Gambut
3.3.8 Penyaringan Air Gambut
Air gambut yang akan disaring dikocok hingga homogen. Air gambut dialirkan melalui kolom yang telah diisi dengan busa poliuretan (Gambar 3.1) secara perlahan-lahan, kemudian filtratnya ditampung dan ditentukan waktu alir, nilai pH, nilai keketuhan, nilai TDS dan TSS. Berikut ditunjukkan skema pengerjaan penyaringan air gambut dengan busa poliuretan–zat aditif
Gambar 3.1 Skema Penyaringan Air Poliuretan (Manik, 2014)
3.3.9 Analisa Parameter Air
3.3.9.1 Analisa Derajat Keasaman
Sebanyak 50 mL sampel air diaduk hingga homogen, kemudian dimasukkan ke dalam beaker glass 100 mL.Dikalibrasi alat pH meter menggunakan larutan buffer standar pH 4, 7, dan 10, kemudian dibilas elektroda dengan aquadest lalu dikeringkan.Dicelupkan elektroda ke dalam sampel hingga menunjukkan nilai yang stabil dan dicatat nilai pH.
3.3.9.2 Analisa Total Zat Padat Tersuspensi (SNI 06-6989.3-2004)
Sebanyak 100 mL sampel air dipipet, kemudian dimasukkan ke dalam beaker glass 250 mL.Selanjutnya disaring menggunakan kertas saring Whatmann no. 42 yang telah diketahui beratnya. Kertas saring beserta endapan dipanaskan dalam oven selama 1 jam pada temperatur 105°C, kemudian didinginkan dalam
Air gambut
Kolom (diameter = 5 cm; panjang = 30 cm)
Busa Poliuretan
desikator dan ditimbang hingga diperoleh berat konstan. Kadar total padatan tersuspensi (TSS) dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
TSS = a−b
c � 1000 mg/L (3.3) Keterangan :a = berat kertas saring dan residu setelah dipanaskan (g)
b = berat kertas saring sebelum dipanaskan (g) c = volume sampel (mL)
3.3.9.3 Analisa Total Zat Padat Terlarut (SNI 06-1839-1990)
Filtrat air gambut diuapkandi dalam beaker glass hingga habis menguap. Kemudian masukkan ke dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang massa dengan cepat sampai berat konstan. Kandungan TDS ditentukan dengan persamaanberikut :
TDS = a −b
c x 1000 mg/L (3.4) Keterangan :
a = berat beaker glass dan residu setelah diuapkan (g) b = berat beaker glass sebelum diuapkan (g)
c = volume sampel (mL)
3.3.9.4 Analisa Kekeruhan
Alat turbidimeter dikalibrasi sesuai dengan petunjuk penggunaan alat. Pemeriksaan kekeruhan sampel menggunkan standar 100 NTU kemudian dikalibrasi dengan standar 100 NTU. Sampel air gambut dikocok terlebih dahulu dan dibiarkan hingga gelembung udaran pada sampel hilang. Sampel air gambut dimasukkan kedalam tabung turbidimeter. Skala kekeruhan dibaca langsung dari alat dan dicatat nilai kekeruhan yang didapat.
3.3.10 Analisa Gugus Fungsi dengan FTIR (Heradewi, 2007)
3.3.11 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Scanning Electron
Microscope(SEM) Dalam melakukan analisa permukaan sampel dengan menggunakan Scanning
3.4 Bagan Penelitian
3.4.1 Bagan Preparasi Serbuk Kayu Jati
Serbuk gergajian kayu jati
Diblender
Disaring dengan ayakan 80 mesh (≤177
mikron)
3.4.2 Bagan Isolasi Lignin dari Serbuk Kayu Jati (Metoda Klason)
Lignin terdispersi
Lignin isolat
Dicuci sampai bebas asam Endapan lignin
Diencerkan hingga H2SO4 3%
Ekstrak kayu jati 12 gram serbuk kayu jati
Diekstraksi dengan 60 mL etanol : benzena ( 1: 2) selama 8 jam
Dicuci dengan etanol Dibilas dengan air panas
Dikeringkan dalam oven (T = 105oC)
Serbuk kayu siap isolasi
Didiamkan selama 45 menit
Ditambahkan 216 mL H2SO4 60% secara perlahan-lahan
Dipanaskan selama 1 jam Didekantasi larutan
Dikeringkan dalam oven (T = 105oC)
3.4.3 Bagan Penentuan Kadar Kemurnian Lignin (Metoda Klason)
3.4.4 Bagan Preparasi Bahan Aditif
Catatan:
Diulangi prosedur yang sama untuk bahan aditif Batu Kapur, Arang, dan Tawas Didiamkan selama 120 menit
Diaduk selama 3-5 menit
Endapan Lignin
Lignin Murni 0,5 gram Lignin Isolat
Dilarutkan dengan 15 mL H2SO4 60 %
Hasil Reaksi
Diencerkan dengan 400 mL aquades Direfluks selama 4 jam
Diencerkan dengan 400 mL aquades
Disaring
Dicuci dengan aquades hingga bebas asam Dikeringkan dalam oven ( T =105oC ; t= 4 jam)
Pasir
Pasir Halus
Dihaluskan dengan alu dan lumpang
3.4.5 Bagan Pembuatan Busa Poliuretan
Keterangan:
Diulangi prosedur yang sama untuk perbandingan PU/Bahan Aditif seperti yang tertera pada tabel 3.1
Tabel 3.1 PerbandinganBerat PU/Pasir PU
Dimasukkan ke dalam cetakan Dibiarkan selama 2 hari Dikarakterisasi
Poliuretan
Dimasukkan ke dalam beaker glass 100 mL Ditaburkan campuran bahan aditif 6 gram Ditambahkan 1,25 pphp air
Ditambahkan 12,50 gram PPG 1000 Ditambahkan 8,15 gram TDI
Diaduk sambil dipanaskan pada suhu 550C selama 10 menit
3.4.6 Bagan Penyaringan Air Gambut 50 mL Air Gambut
pH TSS
Dianalisa parameter Air Filtrat
TDS
Dialirkan melalui kolom
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Isolasi Lignin dari Kayu Jati
Setelah dilakukan ekstraksi dan hidrolisis maka diperoleh lignin yang berwarna coklat. Dari 12 gram serbuk kayu jati yang digunakan diperoleh sebanyak 2,98 gram lignin isolat, yaitu sebanyak 24,84% dari massa awal serbuk kayu jati. Setelah dilakukan pemurnian diperoleh sebanyak 0,43 gram lignin isolat murni dari massa awal 0,5 gram dengan kadar kemurnian sebesar 86% (Lampiran 8).
Sebelum dilakukan proses isolasi lignin, serbuk kayu jati dihaluskan dengan blender dan diayak dengan menggunakan ayakan 177 mikron. Tahap selanjutnya adalah proses isolasi lignin dari serbuk kayu jati. Tahap pertama adalah proses ekstraksi menggunakan etanol dan benzena. Proses ini dilakukan untuk melarutkan lemak, resin, ekstraktif,bahan-bahan larut pelarut organik tidak polar atau sedikit polar. Pada tahap ini menghasilkan serbuk hasil ekstraksi yang memiliki bau menyengat dari benzena, sehingga perlu dihilangkan dengan etanol dan air panas.
Selanjutnya proses hidrolisis menggunakan H2SO4 60% selama 45 menit.
Tahap ini untuk memisahkan lignin dengan depolimerisasi selulosa dan hemiselulosa.Lalu dihidrolisis kembali dengan H2SO4 3% untuk menyempurnakan
pengendapan lignin meningkat yang menyebabkan lignin mengalami perubahan struktur menjadi senyawa lain yang larut dalam asam, adanya lignin yang tidak terendapkan saat pengasaman, selain itu juga karena tingkat pengasaman yang tidak merata akibat konsentrasi asam yang tinggi (Ibrahim, 2003). Menurut (Achmadi, 1990) bahwa pada suasana asam lignin cenderung melakukan kondensasi sehingga lignin yang tak terkondensasi akan mengendap dan rendemen semakin besar.
4.2. HasilAnalisaGugusFungsi Lignin MenggunakanSpektroskopi FTIR Hasilanalisagugusfungsi lignin dapatdilihatpadaTabel 4.1 dan Gambar 4.1 sebagai berikut:
Tabel 4.1 Pita Serapan FT-IR Lignin Isolat Kayu Jati BilanganGelombang (cm-1) Gugus
3448,72 Rentangan OH
2959,52 Rentangan OH pada gugus metil dan metilen 1620,81 Rentangan C=O terkonjugasi dengan cincin
aromatic
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Bilangan Gelombang (cm-1)
Analisa gugus fungsi dari lignin isolat yang dihasilkan diamati melalui interpretasi puncak-puncak serapan inframerah yang dihasilkan. Lignin isolat yang diperoleh memiliki vibrasi khas pada daerah serapan 1319,21 cm-1 untuk unit siringil dan serapan pada daerah 1219,21 cm-1 untuk unit guaiasil yang merupakan ciri khas kayu keras. Kayu lunak mengandung unit guaiasil yang diturunkan dari koniferil alkohol dan sedikit turunan sinapil alcohol, sementara untuk kayu keras mengandung siringil-guaiasil yang diturunkan koniferil alkohol-sinapil alkohol dengan perbandingan tertentu (Dence, 1992).
Hasil identifikasi menunjukkan adanya serapan bilangan gelombang pada daerah 3448,72 cm-1 (rentangan O-H), serapan 2959,52 cm-1 (rentangan OH pada gugus metil dan metilen), daerah 1620,81cm-1 (rentangan C=O terkonjugasi
dengan cincin aromatik), 1488,18 cm-1 (vibrasi cincin aromatik). Unit-unit penyusun lignin ditemui pada daerah 1319,21cm-1 (rentangan C-O dalam siringil) dan 1219,21cm-1 (rentang C-O pada guaiasil) (Hergert, 1971). Spektrum standar
yang diperoleh oleh Heradewi (2007) dari lignin dengan merek dagang Indulin AT menunjukkan serapan pada bilangan gelombang 3411,36 cm-1 (rentangan OH), daerah 2936,36 cm-1 (rentangan OH pada gugus metil dan metilen), daerah
1602,27cm-1 dan 1426,14cm-1 (vibrasi cincin aromatik), 1327,27 cm-1 (vibrasi cincin siringil), daerah 1272,73 cm-1 (vibrasi cincin guaiasil). Pergeseran bilangan
gelombang mungkin saja terjadi akibat adanya pengaruh struktur batas pada inti aromatik yang terkandung dalam bahan yang dianalisis (Fengel, 1995).
4.3. Hasil Pembuatan Poliuretan-Zat Aditif
Poliuretan disintesis dalam 4 variasi dengan perbandingan tertentu. Hasil cetakan dapat dilihat pada gambar 4.2 berikut:
PU:Zat Aditif (8:2) PU:Zat Aditif (4:6)
Zat Aditif dihaluskan hingga berukuran <75 mikron. Tahapan pertama adalah mencampurkan lignin dan zat aditif, PPG 1000, air dan TDI ke dalam reaktor, sambil diaduk dengan kecepatan 1200 rpm dan disertai pemanasan pada suhu 55°C selama 5 menit. Hal ini dilakukan agar semua bahan bercampur homogen dan tidak ada gumpalan. Tahapan selanjutnya adalah proses pencetakan, kemudian dibiarkan proses curing selama 2 hari, lalu ditekan panas selama 10 menit. Poliuretan yang dihasilkan dibuat dengan variasi antara poliuretan dan Zat Aditif dengan perbandingan 8:2, 6:4, 4:6, 2:8.Variasi zat aditif yang ditambahkan sebagai bahan pengisi bertujuan untuk mendapatkan poliuretan dengan daya saring yang baik sehingga dihasilkan nilai maksimum.
Modifikasi sifat poliuretan yang disintesis dapat dilakukan dengan penambahan bahan aditif dan penggunaan pereaksi yang bervariasi.Hatakeyama (1995) mengungkapkan bahwa polimer alam memiliki kereaktifan karena adanya gugus fungsi pada molekulnya, misalnya hidroksi.Dengan adanya gugus hidroksi, lignin dapat dijadikan sebagai sumber poliol untuk sintesis poliuretan.Poliol yang diperoleh dari lignin dapat dijadikan sebagai koreagen yang kompetitif secara ekonomis.
Ada dua reaksi penting yang terjadi penelitian ini.Reaksi pertama adalah antara isosianat dengan gugus hidroksil baik dari lignin maupun polipropilen glikol yang membentuk poliuretan. Reaksi kedua adalah reaksi antara air dan isosianat yang menghasilkan amin dan gas CO2 yang berperan sebagai bahan
4.4 Hasil Analisa Waktu Alir Poliuretan
Hasil analisa waktu alir air payau terhadap PU-Zat Aditif dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut:
Tabel 4.2 Data perolehan fluks setiap busa poliuretan Variasi Zat
Analisa waktu alir dilakukan untuk mengetahui kemampuan material yang disintesis dalam mengadsorpsi partikel yang dihubungkan terhadap ukuran pori-pori yang dihasilkan dengan waktu kontak yang diperoleh.Variasi penambahan pasir terhadap poliuretan dapat mengubah besarnya ukuran pori-pori material yang dihasilkan, sehingga dapat mempengaruhi laju alir air yang dilewatkan melalui material. Semakin besar ukuran pori-pori material akan mempercepat laju alirnya dan waktu kontak, sebaliknya semakin kecil ukuran pori-pori material akan memperlambat laju alir dan memiliki waktu kontak lebih optimum.
sehingga proses adsorpsi berlangsung dengan baik yang ditunjukkan oleh lebih lamanya waktu kontak dan waktu alir yang lebih besar. Menurunnya waktu alir air gambut pada komposisi PU:Zat Aditif dengan perbandingan 4:6 dan 2:8 disebabkan oleh ketidakseimbangan komposisi antara bahan pengikat dan bahan pengisi, dimana poliuretan dengan berat yang makin berkurang tidak mampu mengikat zat aditif yang meningkat dengan sempurna. Hal ini menunjukkan fungsi utama poliuretan sebagai bahan pengikat tidak efisien lagi dalam menutupi pori-pori zat aditif untuk membentuk material dengan pori yang lebih kecil, sehingga proses adsorpsi berlangsung lebih cepat dan waktu alir semakin kecil.
4.5 Hasil Analisa Gugus Fungsi Poliuretan Menggunakan Spektroskopi FTIR
Berdasarkan data uji permeabilitas yang telah dilakukan, diperoleh bahwa perbandingan tawas yang paling baik adalah busa poliuretan dengan perbandingan busa poliuretan : zat aditif (60% : 40%). Selanjutnya busa poliuretan dengan perbandingan busa poliuretan : zat aditif (60%:40%) tersebut diuji dengan FT-IR.Hasil analisa FT-IR yang diperoleh dibandingkan dengan busa poliuretan tanpa penambahan zat aditif dan menghasilkan spektrum seperti pada gambar 4.3 berikut.
Hasil identifikasi sampel busa poliuretan tanpa zat aditif yang diuji dengan FT-IR dapat ditunjukkan pada tabel 4.3 berikut :
Tabel 4.3 Pita serapan FT-IR busa poliuretan tanpa zat aditif No Sampel Busa Poliuretan
Tanpa Zat Aditif
Kedudukan (cm-1) Pita Serapan Asal
1 3425,58 3500-3400 Serapan gugus N-H terikat
2 3008,95 3100-3000 Serapan gugus C-H
3 2326,15 250
0-2000
Serapan C=O dari NCO
4 1647,21 1650-1580 Serapan vibrasi N-H
5 1315,45 1350-1000 Serapan vibrasi C-N
6 1126,43 1300-1100 Serapan C-O
Sedangkan hasil identifikasi FT-IR untuk sampel busa poliuretan dengan zat aditif ditunjukkan pada tabel 4.4 berikut :
Tabel 4.4 Pita serapan FT-IR busa poliuretan+zat aditif
No Sampel Busa
Poliuretan+Zat Aditif
Kedudukan (cm-1) Pita Serapan Asal
1 3414,00 3500-3400 Serapan gugus N-H terikat
2 3005,10 3100-3000 Serapan gugus C-H
3 2353,16 2500-2000 Serapan C=O dari NCO
4 1647,21 1650-1580 Serapan vibrasi N-H
5 1319,31 1350-1000 Serapan vibrasi C-N
6 1126,43 1300-1100 Serapan C-O
Hasil identifikasi kedua variasi poliuretan menunjukkan adanya serapan gugus N-H terikat pada daerah 3425,58 cm-1 dan 3414,00cm-1, serapan pada
3808,95cm-1 dan 3005,10cm-1 merupakan serapan gugus C-H, daerah 1315,45 cm
-1 dan 1319,31cm-1 adalah vibrasi C-N, 1126,43cm-1adalah daerah serapan untuk
C-O, serta serapan pada daerah 2326,43 cm-1 untuk serapan C=O dari NCO (Silverstein, 2005).
Tidak terdapatnya serapan di daerah bilangan gelombang 2270 cm-1 (gugus NCO) menunjukkan bahwa seluruh isosianat yang digunakan telah habis bereaksi. Hasil yang tidak jauh berbeda diperoleh oleh Pradhan (2012), dimana hasil analisa FT-IR terhadap nanokomposit poliuretan yang disintesis dari minyak jarak dan heksametilen diamin menunjukkan adanya serapan pada daerah 3306 cm-1 (uluran N-H), 1731 cm-1 (uluran karbonil uretan), 1223 cm-1 (pasangan uluran C-N dan C-O), dan 1079 cm-1 (uluran C-O).
4.6 Hasil Analisa Morfologi Poliuretan Menggunakan SEM
Analisa morfologi SEM dilakukan untuk mengamati permukaan dan mengetahui ukuran pori dari poliuretan yang telah berhasil dibuat. Berikut hasil analisa SEM poliuretan pada gambar 4.4 :
a. PU:Zat Aditif (10:0) b. PU:Zat Aditif (6:4)
Ukuran pori-pori maupun kehomogenan permukaan suatu bahan polimer dapat diketahui melalui analisa menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM), dimana dalam penelitian ini besarnya ukuran pori akan menentukan kemampuan poliuretan yang dihasilkan untuk dimanfaatkan sebagai media penyaring air. Pada penelitian ini, PU:zat aditif yang dianalisa adalah dengan perbandingan 10:0 dan 6:4. Hal ini dilakukan untuk melihat penyebaran bahan pengisi yaitu pasir di dalam poliuretan yang dijadikan sebagai bahan pengikat .
Permukaan PU:Zat Aditif (10:0 dan 6:4) menunjukkan penyebaran yang merata. Kehomogenan penyebaran bahan pengisi di dalam bahan polimer menentukan kekuatan interaksi antara keduanya. Partikel yang tidak homogen akan menghasilkan anglomerat yang dapat memperkecil luas permukaan dan melemahkan interaksi antara pengisi dan bahan polimer sehingga menurunkan sifat fisik bahan polimer itu sendiri (Lemos, 2006).
Berdasarkan hasil analisa SEM pada PU:Zat Aditif (10:0) diperoleh bahwa poliuretan yang dihasilkan masih memiliki rata-rata ukuran pori yang besar sehingga kurang memungkinkan untuk dijadikan sebagai media penyaring air. Besarnya ukuran pori disebabkan oleh terproteksinya air oleh surfaktan , dimana air sebagai bahan pengembang masih mampu mengimbangi kuat tarik yang terjadi karena adanya ikatan hidrogen (Rahmawati, 2012). Penambahan bahan pengisi seperti arang, batu kapur, pasir dan tawas dengan pori-pori yang besar dapat saling menutupi pori-pori dengan poliuretan sehingga menjadi lebih kecil dan rapat. Hasil analisa SEM terhadap PU:Zat Aditif (6:4) menunjukkan adanya perubahan ukuran pori-pori yang menjadi lebih kecil. Hal ini menunjukkan bahwa kehadiran zat aditif dapat merapatkan pori-pori poliuretan menjadi lebih baik sehingga memungkinkan dijadikan sebagai media penyaring air.
pada reaksi polimerisasi sehingga memicu perkembangan gelembung menjadi sel. Poliuretan dengan tipe sel terbuka termasuk dalam jenis busa fleksibel.Busa dengan struktur sel terbuka memiliki pori-pori yang membentuk jatingan interkoneksi (Cheremisinoff, 1989).
4.7 Hasil Analisa Parameter Air Gambut
Analisa parameter air gambut dilakukan untuk mengetahui kemampuan poliuretan yang dihasilkan agar dapat dimanfaatkan sebagai penyaring air.Analisa yang dilakukan adalah pH, Total Suspended Solid (TSS) Total Dissolved Solid (TDS), dan Kekeruhan. Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4.5 Analisa Air Gambut PU: Bahan Aditif (6:4)
Parameter Sebelum Penyaringan Sesudah Penyaringan
pH 5 6
TDS 960 mg/L 400 mg/L
TSS 88 mg/L 38 mg/L
Kekeruhan 9,4 NTU 4,8 NTU
Analisis air gambut yang dilakukan adalah pengaruh derajat keasaman, jumlah padatan terlarut, jumlah padatan tersuspensi dan kekeruhan. Berdasarkan analisa pH dan kekeruhan yang dilakukan, diperoleh perubahan pH dari 5 menjadi 6 dan kekeruhan dari 9,4 NTU menjadi 4,8 NTU telah sesuai dengan permenkes 2010.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Waktualir optimum dari air gambutdiperoleh dari PU:Zat Aditif pada perbandingan 6:4 sebesar 607 detik.
2. Analisagugusfungsi terhadap PU:Zat Aditif pada perbandingan 10:0 dan 6:4dengan FTIR menunjukkanpuncakserapan khas gugus N-H pada bilangan gelombang 3425,58cm-1dan 3414,00cm-1. Analisamenggunakan
SEM menunjukkan PU:Zat Aditif perbandingan 6:4 memilikipermukaan yang homogen danpori-pori yang lebihkecil.
3. Analisaair terhadap PU:Zat Aditifdengan perbandingan 6:4menunjukkan perubahan pH dan kekeruhan yang cukup baik, %TDS sebesar56,07% dan %TSS sebesar 58,33% yang menunjukkan bahwa air gambut setelah penyaringan memenuhi parameter air bersih.
5.2 Saran
1. Sebaiknya peneliti selanjutnya menggunakan zat aditif yang lain dan poliol dari bahan lignin kayu lainnya.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kayu Jati
Jati (Tectona Grandis Linn. F) adalah sejenis pohon penghasil kayu bermutu tinggi dan sampai sekarang masih menjadi komoditas mewah yang banyak diminati masyarakat walaupun harga jualnya mahal. Berikut ini taksonomi dan tatanama dari kayu jati :
Divisi : Spermatophyta Kelas : Angiospermae Sub kelas : Dicotyledoneae Ordo : Verbenales Famili : Verbenaceae Genus : Tectona
Spesies : Tectona grandis
Jati memiliki tekstur kayu agak kasar dengan serat lurus.Kulit jati berwarna abu-abu kecoklatan.Sementara itu, batang bagian tengah (teras) berwarna coklat muda dan bagian dalam (galih) berwarna coklat kemerahan.Permukaan kayu jati relatif licin dan memiliki corak yang estetis (Mawardi, 2012).
Kayu jati memiliki kadar selulosa 46,5%, lignin 29,95%, pentosan 14,4%, abu 1,4% dan silika 0,4% serta nilai kalor 5,081 kal/gr (Suryana, 2001). Daya resistansi kayu jati yang tinggi terhadap serangan jamur dan rayap disebabkan karena adanya zat ekstraktif tectoquinon atau 2-metil antraqinon. Selain itu juga megandung komponen lain, seperti tripoliprena, phenil naphthalene, antraquinon, dan komponen lain yang belum terdeteksi (Sipon dkk, 2001).
2.2 Lignin
Lignin adalah suatu produk alami yang dihasilkan oleh semua tumbuhan berkayu yang merupakan komponen kimia dan morfologi ciri dari jaringan tumbuhan tingkat tinggi.(Dumanauw, 1992).Lignin merupakan komponen utama penyusun kimia kayu selain selulosa dan hemiselulosa. Lignin merupakan polimer alami yang terdiri dari molekul-molekul polifenol yang berfungsi sebagai pengikat kayu antara satu sama lain sehingga bersifat keras dan kaku. Dengan adanya lignin, kayu dapat meredam kekuatan mekanis yang dikenakan terhadapnya (Rudatin, 1989).
Lignin merupakan makromolekul fenolik alami yang berasal dari dinding sel tanaman yang mengandung tiga penyusun utama unit fenilpropana (monolignols), yaitu coniferyl alcohol (G), sinapyl alcohol (S), dan p-coumaryl alcohol (H).Struktur lignin sangat kompleks dan terhubung dengan hemiselulosa secara acak dalam bentuk tiga dimensinya.Fungsi lignin di dalam tanaman adalah sebagai pembawa sifat biologis dan perekat diantara selulosa dan hemiselulosa di dalam dinding sel (Dence, 1992). Lignin secara universal terdistribusi pada semua jaringan kayu, dimana lignin menambah kekuatan dan stabilitas dinding sel. Lignin mempunyai struktur yang sangat kompleks, polimer, dan merupakan suatu jaringan aromatik yang tidak larut dalam air (Sastrohamidjojo, 1996).
berikatan dengan ikatan eter atau ikatan karbon dan mempunyai berat molekul tinggi (Sjostrom, 1995). Kandungan metoksil lignin juga bervariasi,dimana semakin tinggi tanaman berdiri dan berkembang maka kandungan metoksil lignin akan semakin tinggi (Harkin, 1969).
Unit dasar senyawa lignin berasal dari fenilpropana yakni terdiri dari sebuah cincin benzena dengan enam atom karbon yang pada salah satu sisinya melekat tiga atom karbon berantai lurus.Dan ada pula yang dikenal dengan gugus metoksil (H3CO-) yang banyak melekat pada cincin aromatik lignin.Namun
beberapa dari gugus tersebut terpisah selam proses pulping kraft (Harkin, 1969). Adapun struktur lignin dapat dilihat pada gambar 2.1 sebagai berikut:
Gambar 2.1 Struktur lignin (Harkin, 1969)
berfungsi sebagai semen atau lem bagi kayu yang dapat mengikat serat dan memberikan kekerasan struktur serat.Bagian tengah lamela pada sel kayu, sebagian besar terdiri dari lignin, berikatan dengan sel-sel lain dan menambah kekuatan struktur kayu.Selain itu, dinding sel kayu juga mengandung lignin (Muzzie, 2006).
Didalam struktur lignin yang sebenarnya terdapat perbedaan jenis monomer penyusunnya.Lignin pada kayu lunak adalah jenis lignin guaiasil yang diturunkan dari coniferyl alcohol (G) dan sejumlah kecil sinapyl alcohol (S).Adapun beberapa struktur lignin pada kayu diperlihatkan pada gambar 2.2 sebagai berikut:
Gambar 2.2. Struktur lignin pada kayu (Lewis, 1990)
daun lebar (hardwood) sebanyak 20-28%.Menurut Fengel dan Wegener (1995), lignin dapat diisolasi dengan berbagai cara yaitu:
1. Lignin sebagai sisa. Lignin dihasilkan sebagai sisa hidrolisis asam polisakarida seperti lignin sulfat (klason) dan lignin asam klorida (lignin Halse) serta lignin hasil oksidasi atau pelarutan polisakarida seperti pada penentuan lignin kuoksam yang menggunakan asam sulfat dan kupramonium hidroksida.
2. Lignin dengan pelarutan. Terjadi reaksi yang cukup besar antara lignin dengan pelarut. Contohnya terjadi pada reaksi dengan getaran atau diekstraksi dioksan-air yang sering disebut lignin kayu yang digiling (MWL) atau lignin Bjorkman. Disamping itu juga ada yang menggunakan perlakuan enzimatik yang disebut lignin enzim selulolitik (CEL).
3. Lignin terlarut dalam senyawa organik. Pada proses ini lignin direaksikan dengan pelarut organik. Sebagai contoh adalah lignin alkohol yaitu lignin yang diperoleh dari reaksi dengan alkohol/HCl dan lignin phenol (phenol/ HCl).
4. Turunan dengan pereaksi organik. Secara umum, jenis lignin ini menghasilkan lignin teknis yaitu lignin yang dihasilkan dari proses pembuatan pulp seperti lignin alkali (proses soda/NaOH), lignin kraft atau lignin sulfat (NaOH/Na2S).
2.3 Poliuretan
Poliuretan merupakan bahan polimer yang mempunyai ciri khas adanya gugus fungsi uretan (-NHCOO-) dalam rantai utama polimer. Gugus fungsi uretan dihasilkan dari reaksi antara senyawa yang mengandung gugus hidroksil (-OH) dengan senyawa yang mengandung gugus isosianat (-NCO). Berdasarkan jenisnya, poliuretan dapat berupa termoplastik atau termoset yang merupakan produk reaksi isosianat polifungsi dan alkohol polihidroksi atau poliester tertentu (Hartomo, 1992).Polimer termoset mempunyai kekuatan yang tinggi, ketahanan terhadap kelembaban, cukup kaku, dan memiliki kemampuan jangka pembebanan yang lama tanpa mengalami perubahan bentuk.Jenis perekat yang tergolong kategori polimer ini adalah fenol, resorsinol, melamin, isosianat, urea, dan epoksi (Vick, 1999).
2.3.1 Komponen Pembentuk Busa Poliuretan
2.3.1.1 Isosianat
Isosianat merupakan komponen dasar utama dari polimer poliuretan. Isosianat merupakan sumber gugus N=C=O (NCO) yang bisa bereaksi dengan gugus hidroksil dari poliol, air, dan pengcrosslink dalam pembentukan busa (Li, 2012). Isosianat aromatik komersil yang paling penting adalah toluenediisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), dan naphtalene diisocyanate (NDI). TDI dibagi menjadi dua jenis berdasarkan letak gugus isosianatnya yang ditunjukkan pada gambar 2.3 sebagai berikut:
CH3
2.3.1.2 Poliol
Komponen dasar kedua dari polimer poliuretan adalah poliol.Poliol polieter (polipropilen glikol dan triol) mempunyai berat molekul antara 400 dan 10000 yang mendominasi teknologi busa.Busa biasanya dibuat dengan triol, yang membentuk produk crosslink dengan diisosianat, sedangkan diol mendominasi dalam teknologi elastomer. Poliol polipropilen oksida (PPO), yang juga disebut polipropilen glikol (PPG) lebih murah dibandingkan poliol lain. Struktur PPG dilihat pada gambar 2.4 sebagai berikut :
H-[O-HC-H2C]n-O-R-O-[CH2-CH-O]n-H
CH3 CH3
Gambar 2.4 Struktur PPG(Kricheldorf, H. R. 2005).
Poliol sintetis dibagi menjadi dua jenis yaitu poliol poliester dan poliol polieter. (Sparrow, 1990). Poliol yang digunakan dalam pembentukan rigid PU foam mempunyai bilangan hidroksil yang tinggi (berat KOH dalam miligram yang akan menetralkan asam dari 1 gram poliol) antara 300 dan 800 mg KOH/g. (Ionescu, 2005). Poliol untuk busa uretan adalah senyawa polimer dengan sedikitnya dua gugus hidroksil (Ashida, 2007).
2.3.1.3 Bahan Pengembang (blowing agent)
Bahan pengembang (blowing agent) untuk pembuatan busa poliuretan terbagi dua yaitu blowing agent fisika, misalnya gas-gas (udara, nitrogen atau karbondioksida) yang oleh tekanan larut dalam polimernya; dan blowing agent kimia yang terurai oleh pemanasan untuk melepaskan gas, misalnya cairan bertitik didih rendah seperti metil klorida, aseton, dan CFCl3 (Stevens, M. P. 2001).
2.3.2 Kegunaan Poliuretan
Poliuretan memiliki banyak kegunaan, diantaranya sekitar 70% digunakan sebagai busa, selebihnya sebagai bahan elastomer, lem, dan pelapis. Busa poliuretan yang elastis digunakan sebagai isolator, termasuk laminat-laminat tekstil untuk pakaian musim dingin, panel pelindung pada mobil, kain pelapis, tempat tidur, dan karpet dasar dan spon sintetis, sedangkan busa yang keras digunakan dalam panel-panel konstruksi terisolasi, pengemasan barang-barang lunak dan untuk furnitur ringan (Stevens, 2001).
2.4 Busa Poliuretan (foam polyurethane)
Busa (foam) didefinisikan sebagai substansi yang dibentuk dengan menjebak gelembung gas di dalam cairan atau padatan.Busa poliuretan diklasifikasikan ke dalam tiga tipe, yaitu flexible foam, rigid foam, dan semi rigid foam.Perbedaan sifat fisik dari tiga tipe foam poliurethane tersebut berdasarkan pada perbedaan berat molekul fungsionalitas poliol dan fungsionalitas isosianat. Berdasarkan struktur selnya, foam dibedakan menjadi dua, yaitu closed cell (sel tertutup) dan opened cell (sel terbuka). Foam dengan struktur closed cell merupakan jenis rigid foam sedangkan foam dengan struktur opened cell adalah flexible foam (Cheremisinoff, 1989). Klasifikasi dari busa poliuretan menurut Ashida(2007) dapat dilihat dalam tabel 2.1 sebagai berikut:
Tabel 2.1 Klasifikasi busa poliuretan
Polyol Rigid foam Semirigid foam Flexible foam
OH No. 350-560 100-200 5.6-70
OH equivalent No. 160-100 560-280 10,000-800
Functionality 3.0-8.0 3.0-3.5 2.0-3.1
Elastic Modulus at 23°C
Mpa >700 700-70 <70
2.5 Bahan Aditif
2.5.1 Pasir
Pasir kuarsa (quartz sands) juga dikenal dengan nama pasir putih atau pasir silika (silica sand) merupakan hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral utama, seperti kuarsa dan feldspar. Hasil pelapukan kemudian tercuci dan terbawa oleh air atau angin yang terendapkan di tepi-tepi sungai, danau, atau laut. Pasir kuarsa adalah bahan galian yang terdiri atas kristal-kristal silika (SiO2) dan mengandun
senyawa pengotor yang terbawa selama proses pengendapan. Pasir kuarsa mempunyai komposisi gabungan dari SiO2, Fe2O3, Al2O3, TiO2, CaO, MgO, dan
K2O, berwarna putih bening atau warna lain tergantung pada senyawa
pengotornya (Selintung, 2012).
Sifat fisik tanah bergantung pada ukuran partikel-partikelnya. Partikel diatas 2,0 mm dikelompokkan sebagai kerikil, pasir antara 0,05 mm dan 2,0 mm, geluh atau silt antara 0,002 sampai 0,05 mm dan lempeng atau clay kurang dari 0,002 mm. Berdasarkan ukuran bahan padatan terebut, tanah digolongkan menjadi 3 partikel yaitu pasir, debu, dan liat. Ketiga partikel tersebut dinyatakan dalam % bersama-sama menyusun tanah dan disebut tekstur tanah. Kapasitas lapang adalah kemampuan tanah untuk menyerap air (Sinulingga, 2003). Filtrasi adalah proses pengolahan air secara fisik untuk menghilangkan partikel padat dalam air dengan melewatkan air tersebut melalui material berpori dengan diameter butiran dan ketebalan tertentu (Rahmawati, 2009). Kapasitas serap air pada tanah pasir sangat rendah, ini disebabkan karena tanah pasir tersusun atas 70% partikel tanah berukuran besar (0,02-2mm). Tanah pasir bertekstur kasar, dicirikan adanya ruang pori besar diantara butir-butirnya (Sinulingga, 2003).
2.5.2 Tawas
Persenyawaan aluminium sulfat (Al2(SO4)3) atau sering disebut tawas adalah
bahan koagulan yang paling banyak digunakan, karena bahan ini paling ekonomis (murah), mudah didapatkan di pasaran, serta mudah penyimpanannya (Budi, 2006).Tawas atau alum berada dalam bentuk batuan, serbuk, atau cairan. Massa jenis alum adalah 480 kg/m3 dengan kadar air 11-17%. Alum dilarutkan dalam air dengan kadar 3-7% (5% rata-rata) untuk pembubuhan. Kadar maksimum aplikasi 12-15%. Aluminium sulfat memerlukan alkalinitas (seperti kalsium bikarbonat) dalam air agar terbentuk flok :
Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(HCO3)2→ 2Al(OH)3 + CaSO4 + 18H2O + 6CO2
CaSO4 + Na2CO3→ CaCO3 + Na2SO4
Bila alkalinitas alamnya kurang, perlu dilakukan penambahan Ca(OH)2 :
Al2(SO4)3.18H2O + 3Ca(OH)2→ 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 18H2O
Alternatif lain adalah penambahan NaCO3 yang relatif lebih mahal (Al-layla, AM.
1998).
Diketahui bahwa zat terlarut yang terkandung di dalam air akan mengalami proses pengendapan secara sempurna apabila koagulan (tawas/Al2(SO4)3) yang ditambahkan dalam dosis/jumlah yang tepat. Telah
dilakukan uji jar test yang menghasilkan grafik Hubungan Dosis (mg/L) dengan Kekeruhan (NTU) dan diperoleh 65 mg/L koagulan (tawas/Al2(SO4)3) yang
diperlukan dalam tiap 1 liter air baku (Haslindah, A. 2012).
2.5.3 Arang
2.5.4 Batu Kapur
Pengapuran adalah pemberian kapur ke dalam air karena air terlalu masam bukan karena kekurangan Ca. Fungsi pengapuran antara lain :
1. Meningkatkan pH tanah dan air
2. Mengikat dan mengendapkan butiran lumpur halus
3. Kapur yang berlebihan dapat mngikat fosfat yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan plankton.
4. Mendukung kegiatan bakteri pengurai sehingga garam dan zat hara akan terbebas
5. Mengendapkan koloid yang melayang layang dalam air
2.6 Air Gambut
Air gambut adalah air permukaan yang banyak terdapat di daerah berawa maupun dataran rendah terutama di Sumatera dan Kalimantan, yang mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
1. Intensitas warna yang tinggi (berwarna merah kecoklatan) 2. pH yang rendah
3. Kandungan zat organik yang tinggi
4. Kekeruhan dan kandungan partikel tersuspensi yang rendah 5. Kandungan kation yang rendah
Kondisi yang kurang menguntungkan dari segi kesehatan adalah sebagai berikut : 1. Kadar keasaman pH yang rendah dapat menyebabkan kerusakan gigi dan
sakit perut,
2. Kandungan organik yang tinggi dapat menjadi sumber makanan bagi mikroorganisme dalam air, sehingga dapat menimbulkan bau apabila bahan organik tersebut terurai secara biologi,
3. Apabila dalam pengolahan air gambut tersebut digunakan klor sebagai desinfektan, akan terbentuk trihalometan (THM’S) seperti senyawa argonoklor yang dapat bersifat karsinogenik (kelarutan logam dalam air semakin tinggi bila pH semakin rendah),
4. Ikatannya yang kuat dengan logam (Besi dan Mangan) menyebabkan kandungan logam dalam air tinggi dan dapat menimbulkan kematian jika dikonsumsi secara terus menerus.
2.7 Air Bersih
Pengertian air bersih berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem Penyediaaan Air Minum, pada BAB 1, Pasal 1, Ayat 1 : Air baku untuk air minum rumah tangga, yang selanjutnya disebut air baku adalah air yang dapat berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah, dan atau air hujan yang memenuhi baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum. Menurut Hadisubroto, (1989), ada beberapa petunjuk yang digunakan untuk menjelaskan adanya pencemaran dan parameter kualitas air adalah :
a. Temperatur
Perubahan temperatur berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Temperatur sangat berperan dalam mengendalikan ekosistem perairan. Berdasarkan peranan tersebut, temperatur air dapat mempengaruhi kehidupan biota air yaitu melalui pengaruhnya terhadap kelarutan oksigen dalam air. Pada lapisan atas (epilimnion), kelarutan O2 lebih tinggi
dibandingkan kelarutan O2 pada lapisan bawah (hipolimnion) yang
Pada temperatur kamar, jumlah oksigen terlarut dalam air adalah sekitar 8 mg/L. Pada air yang terkena pencemaran, produksi oksigen melalui fotosintesis dan oksigen terlarut dari udara dapat menjenuhkan air dengan oksigen (Hadisubroto, 1989).
c. Kekeruhan dan Warna
Kekeruhan dan warna adalah bentuk cemaran yang paling mudah dikenali dalam air. Pengaruh utama dari kekeruhan adalah terjadinya penurunan penetrasi cahaya matahari secara tajam. Penurunan ini akan mengakibatkan aktivitas fotosintesis dari fitoplankton menurun. (Koessoebiono, 1979). Kekeruhan disebabkan oleh partikel terlarut di dalam air yang ukurannya berkisar antara 0.01 – 10 mm. Suatu badan air jika kekeruhannya tinggi maka menunjukkan banyaknya zat organik dan anorganik yang ada pada air tersebut. Adapun sifat fisik yang penting adalah kandungan zat padat yang berefek estetika, kejernihan, warna, bau, dan temperatur (Risdianto, 2007). d. Derajat Keasaman (pH)
Nilai pH berkisar antara 0 hingga 14. Suatu larutan dikatakan memiliki pH netral apabila memiliki nilai pH = 7, sedangkan nilai pH > 7 menunjukkan larutan memiliki sifat basa, dan nilai pH < 7 menunjukkan sifat asam. Penambahan senyawa ion H+ terlarut dari suatu asam akan mendesak kesetimbangan ke kiri (ion OH- akan diikat oleh H+ membentuk air),
akibatnya terjadi kelebihan ion hidrogen dan meningkatkan konsentrasi asam (Effendi, 2003).
e. Konduktivitas
f. Kontaminasi Mikrobiologi
Ada batas-batas kandungan mikrobiologi pada air yang kita minum sehingga masih dapat diterima sistem kekebalan tubuh manusia yang akan melatih tubuh dalam membentengi diri dari penyakit. Tapi jika melebihi batas tersebut, dan bahkan mungkin pada jenis mikrobiologi tertentu dimana sistem kekebalan tubuh rentan dan tak mampu untuk mengakomodasinya, cemaran ini bisa sangat membahayakan bagi manusia.
2.8 Karakterisasi Polimer
2.8.1 Fourier Transform Infrared (FT-IR)
Tabel 2.2 Penggolongan daerah radiasi inframerah
Disamping untuk maksud tujuan analisis kuantitatif, spektrofotometri inframerah ditujukan untuk maksud penentuan gugus-gugus fungsi molekul pada analisa kualitatif (Mulja, 1995). Kelebihan-kelebihan dari FT-IR mencakup ukuran sampel yang kecil, perkembangan spektrum yang cepat, dan dilengkapi komputer yang terdedikasi sehingga memiliki kemampuan untuk menyimpan dan memanipulasi spektrum. FT-IR telah membawa tingkat keserbagunaan yang lebih besar dalam penelitian-penelitian struktur polimer karena spektrum-spektrum bisa di-scan, disimpan dan ditransformasikan dalam hitungan detik, teknik ini akan memudahkan penelitian reaksi-reaksi polimer seperti degradasi dan ikat silang (Stevens, 2001).
2.8.2 Scanning Electron Microscopy (SEM)
SEM merupakan teknik yang digunakan untuk mempelajari permukaan sampel dan material yang tebal. Berkas elektron berenergi tinggi digunakan sehingga memberikan keuntungan resolusi yang lebih baik karena radiasi elektronnya memiliki panjang gelombang yang sangat pendek (Gupta, 2010).Dalam penelitian morfologi permukaan SEM terbatas pemakaiannya, tetapi memberikan informasi yang bermanfaat mengenai topologi permukaan dengan resolusi sekitar 100 Å. Suatu berkas insiden elektron sangat halus di-scan menyilangi permukaan sampel dalam sinkronisasi dengan berkas tersebut dalam tabung sinar katoda. Elektron-elektron yang terhambur digunakan untuk memproduksi sinyal yang memodulasi berkas dalam sinar tabung katoda, yang memproduksi suatu citra dengan kedalaman medan yang besar dan penampakan yang hampir tiga dimensi (Stevens, 2001).
Alat SEM terdiri atas bagian-bagian, yaitu sumber elektron (electrongun) berupa filamen kawat wolfram, alat untuk mencacah (scanner) titik-titik sepanjang spesimen berupa sistem lensa elektromagnetik dan foil pencacah elektromagnetik, seperangkat lensa elektromagnetik untuk memfokuskan elektron dari sumber menjadi titik kecil di atas spesimen, sistem detektor, serta sistem layar (Rohaeti, 2009)
2.8.3 Analisa Permeabilitas Busa Poliuretan
Permeabilitas merupakan ukuran kecepatan dari suatu spesi untuk melewati membran. Sifat ini dipengaruhi oleh jumlah dan ukuran pori, tekanan yang diberikan, serta ketebalan membran. Permeabilitas dinyatakan sebagai suatu besaran fluks dan dilambangkan dengan J, yang didefinisikan sebagai jumlah volume permeat yang melewati satu satuan luas membran dalam satuan waktu tertentu dengan adanya gaya penggerak berupa tekanan.
Fluks =
jumlah volume permeatluas membran x waktu x tekanan (2.1)
2.9 Uji kualitas air
Air yang berkualitas baik untuk air bersih maupun untuk air minum memiliki parameter fisika seperti kondisi air yang jernih atau tidak keruh, tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, tidak mengandung zat padat tersuspensi (TSS) dan zat padat terlarut(TDS).
2.9.1. Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan melalui konsentrasi ion hidrogen (H+). Air dapat bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH air atau besarnya konsentrasi ion hidrogen di dalam air. Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH berkisar antara 6,5-7,5. Air yang mempunyai pH lebih kecil dari pH normal akan bersifat asam, sedangkan aitr yang memiliki pH lebih besar dari pH normal akan bersifat basa. Mengingat nilai pH ditentukan oleh interaksi berbagai zat dalam air, termasuk zat-zat yang secara kimia dan biokimia tidak stabil, maka penentuan pH harus seketika setelah contoh diambil dan tidak diawetkan.
2.9.2. Zat padat tersuspensi (Total Suspended Solid=TSS)
dapat langsung mengendap. Bahan tersebut dapat berupa partikel suspensi dari tanah liat, lumpur, bahan organik terurai, bakteri, plakton, dan organisme lainnya. Adanya zat padat di air menyebabkan kualutas air tidak baik, dapat menimbulkan berbagai reaksi dan menggangu estetika. TSS umumnya dapat dihilangkan dengan flokulasi dan penyaringan.
2.9.3. Zat padat terlarut (Total Dissolved=TDS)
Zat padat terlarut menyatakan jumlah bahan yang terlarut dalam suatu larutan yang dinyatakan dalam mg/L. Interksi antara pelarut air dengan zat padat, zat cair dan gas sehingga menghasilkan bahan terlarut dalam bentuk zat organik ataupun zat anorganik. Mineral logam dan gas merupakan zat anorganik yang mungkin terlarut dalam air. Zat tersebut dapat berhubungan dengan air di atmosfer, permukaan ataupun di dalam tanah. Zat organik bisa berasal dari pembusukan tumbuh-tumbuhan, zat organik dan gas organik.
Penentuan jumlah zat padat terlarut dapat dilakukan dengan menguapkan sampel yang telah disaring untuk menghilangkan padatan tersuspensi. Residu yang tersisa ditimbang dan merupakan jumlah zat padat terlarut dalam air. Kadar zat terlarut yang tinggi menunjukkan adanya kandungan K+, Na+, dan Cl-. Ion-ion ini hanya menimbulkan bahaya dalam waktu singkat. Selain itu, jumlah zat padat terlarut yang tinggi juga dapat disebabkan adanya logam berat dalam air yang berbahaya bagi kesehatan.
2.9.4. Kekeruhan
BAB1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air bersih merupakan salah satu masalah utama yang sedang dihadapi oleh masyarakat indonesia pada saat ini. Air merupakan kebutuhan utama dalam kehidupan manusia dan terbatas kesediaannya. Air bersih akan menjadi bahan yang sukar diperoleh ketika manusia tidak mampu mengelolanya dengan bijaksana.
Air gambut adalah air permukaan yang banyak terdapat di daerah berawa maupun dataran rendah terutama di Sumatera dan Kalimantan. Karakteristik air gambut bersifat spesifik, bergantung pada lokasi, jenis vegetasi dan jenis tanah tempat air gambut tersebut berada, ketebalan gambut, usia gambut, dan cuaca. Karakteristik air gambut menunjukkan bahwa air gambut kurang menguntungkan untuk dijadikan air minum bagi masyarakat Indonesiadi daerah berawa. Namun karena jumlah air gambut tersebut sangat banyak dan dominan berada di daerah tersebut maka harus menjadi alternatif sumber air minum masyarakat dengan pengelolaan yang benar.
Poliuretan merupakan bahan polimer yang mempunyai ciri khas adanya gugus uretan (-NHCOO-) dalam rantai utama polimer. Gugus fungsi uretan dihasilkan dari reaksi antara senyawa yang mengandung gugus hidroksil (-OH) dengan senyawa yang mengandung gugus isosianat (-NCO-). Poliuretan memiliki banyak kegunaan, diantaranya sekitar 70% digunakan sebagai busa, selebihnya sebagai bahan elastromer, lem dan pelapis. Busa poliuretan yang elastis digunakan sebagai isolator, tekstil, panel pelindung pada mobil, kain pelapis, tempat tidur, dan karpet dasar spon sintetis, sedangkan busa yang keras digunakan dalam panel konstruksi, pengemasan barang-barang lunak dan untuk furnitur ringan. Busa poliuretan juga dapat digunakan sebagai perekat (binder), penyaring, dan pemisah fasa. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa mikropartikel poliuretan memiliki efek luar biasa pada kinerja penyerapan bahan komposit karena mikrostruktur dan bentuk mikropartikel polimer jenis ini mampu berinteraksi secara tepat dengan filler yang berinteraksi dengannya (Sari, 2015).
Sari (2015) telah melakukan penelitian tentang Pembuatan Poliuretan Sebagai Media Penyaring Air Payau Dari Lignin Isolat Kayu Jati Dengan Bahan Aditif Pasir. Hasil penelitian menunjukkan bahwa analisa TDS setelah penyaringan sebesar 47,28% dan analisa TSS sebesar 85,71%.
Saryati, dkk (2002) telah meneliti tentang komposit tawas, arang aktif, dan zeolit untuk memperbaiki kualitas air.Dari hasil penelitian tersebut diperoleh kesimpulan bahwa komposit tawas, arang aktif, dan zeolit mempunyai kemampuan menurunkan kekeruhan air.Selain itu komposit ini menurunkan bilangan permanganat dan jumlah bakteri Coli dalam air.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian dengan memanfaatkan lignin isolat serbuk kayu jati sebagai poliol, yang kemudian akan ditambahkan dengan polipropilena glikol (PPG) 1000 dan toluena diisosianat (TDI) sehingga dapat menghasilkan pengikat poliuretan yang diharapkan dapat bertindak sebagai pengikat (binder) adifif arang, batu kapur, pasir dan tawas yang selanjutnya perpaduan ini menghasilkan material yang dapat dimanfaatkan sebagai alternatif dalam penyaringan air, khususnya air gambut.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Berapakah perbandingan optimum dari berat PU: Zat Aditif yang diperoleh? 2. Bagaimana karakteristik dari busa poliuretan-zat aditif?
3. Bagaimana hasil uji analisa air gambut setelah dilakukan penyaringan dengan busa poliuretan-zat aditif?
1.3 Pembatasan Masalah
Penelitian ini mengambil batasan-batasan sebagai berikut :
1. Lignin yang digunakan diisolasi dari serbuk kayu jati yang berasal dari daerah Medan Denai.
2. Pereaksi yang digunakan Toluena Diisosianat (TDI) dan Polipropilena Glikol (PPG) 1000.
3. Bahan aditif yang digunakan arang, batu kapur, pasir ,tawas. 4. Suhu dalam pembuataan poliuretan alam 550C.
5. Air gambut yang digunakan berasal dari Desa Lintong Nihuta Kab. Humbahas Provinsi Sumatera Utara.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui perbandingan optimum dari berat PU: Zat Aditif yang diperoleh?
2. Untuk mengetahui karakteristik dari busa poliuretan-zat aditif?
3. Untuk mengetahui hasil uji analisa air gambut setelah dilakukan penyaringan dengan busa poliuretan-zat aditif?
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar USU, Laboratorium Kimia Organik UGM, Laboratorium Kimia Fisika FMIPA USU, Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU, dan Laboratorium Penelitian PTKI.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini berupa eksperimen laboratorium. Ada beberapa tahap penelitian yaitu :
1. Tahap pertama adalah penyiapan serbuk kayu jati yang kemudian diisolasi untuk mendapatkan lignin.
2. Tahap kedua adalah pembuatan busa poliuretan dari lignin isolat- polipropilena glikol (PPG) dengan menggunakan pereaksi isosianat dan diiringi dengan penambahan beberapa bahan aditif.
3. Tahap ketiga adalah karakterisasi busa poliuretan untuk analisa gugus fungsi dengan menggunakan Fourier Transform Infrared (FT-IR), analisa sifat morfologi dengan menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM), dan analisa permeabilitas.
Variabel yang digunakan adalah : 1. Variabel tetap
- Gugus fungsi dengan menggunakan Fourier Transform Infrared (FT-IR)
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAI PENJERNIH AIR GAMBUT
ABSTRAK
Pemanfaatan busa poliuretan-lignin isolat kayu jati dan beberapa bahan aditif sebagai bahan penjernih air gambut telah dilakukan. Pembuatan busa poliuretan sebagai media penyaring air gambut dari lignin isolat kayu jati dengan beberapa bahan aditif arang, batu kapur, pasir dan tawas dilakukan melalui dua tahap. Tahap pertama adalah proses isolasi lignin dari serbuk kayu jati dengan menggunakan H2SO4 60% yang dianalisis menggunakan analisis FTIR dan
menunjukkan serapan O-H pada bilangan gelombang 3448,72cm-1yang merupakan serapan khas lignin kayu keras. Tahap kedua adalah proses pembuatan busa poliuretan dengan mereaksikan lignin isolat, PPG 1000, air, TDI, dan bahan aditif arang, batu kapur, pasir dan tawas yang kemudian dikarakterisasi dengan uji penyaringan dengan air gambut,FTIR, dan SEM. Berdasarkan uji penyaringan, busa poliuretan-bahan aditif dengan perbandingan 6:4 menunjukkan hasil paling optimum dengan waktu alir sebesar 607 detik. Analisa FTIR menunjukkan adanya serapan N-H pada bilangan gelombang 3414,00cm-1 yang merupakan gugus penting poliuretan. Analisa SEM menunjukkan ukuran pori-pori yang lebih kecil dan permukaan yang homogen.Analisa pH, TSS, TDS dan kekeruhan dilakukan terhadap air gambut hasil penyaringan yang menunjukkan hasil pH air adalah 6, nilai TSS sebesar38 mg/L,nilai TDS sebesar 400 mg/L dan nilai kekeruhan air 4,8 NTU. Dapat disimpulkan bahwa air gambut setelah penyaringan memenuhi parameter air bersih.
USAGE OF FOAM POLYURETHANE-ISOLATED LIGNIN FROM TEAK AND SOME ADDITIVEMATERIALSAS
PEAT WATER PURIFIER
ABSTRACT
Usage of foam polyurethane-isolated lignin from teak and some additivematerialsaspeat water purifier has been done. Preparation of foam polyurethane as a media of peat water filter from isolated lignin of teak with as additive materials (Sand,Charcoal, Alum, Limestone) is done with two main steps. The first step is isolation lignin processing with teak powder use H2SO4 60% and
analyzed with FTIR instrument and showed wavenumber of O-H vibration at 3448,72cm-1as characteristic absorptions of lignin in hardwoods. The second steps is preparation of foam polyurethane which use isolate lignin, PPG 1000, water, TDI, and additive materials (Sand,Charcoal, Alum, Limestone) and then characterized with filtering test, FTIR, SEM. Based on filtering test, foam polyurethane-additive materals with ratio 6:4 showed the optimum result which the flow time is 607 seconds. FTIR analysis show N-H vibration at wavenumber 3414,00 cm-1 that important groups of polyurethane. SEM analysis show the small size of pore and homogeneous surface. Analysis of pH, TDS,TSS, and turbidity is done towards peat water after filtering test and the result showed that pH is become 6, TSS value is 38 mg/L, TDS value is 400 mg/L and turbidity value is 4,8 NTU. It can be concluded that peat water after filtering by foam polyurethane-isolated lignin from teak is comply with pure water parameters.
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAIPENJERNIH
AIR GAMBUT
SKRIPSI
CHOLIQ DOLOKSARIBU
110802032
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT
KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN
ADITIF SEBAGAIPENJERNIH
AIR GAMBUT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
CHOLIQ DOLOKSARIBU 110802032
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Pemanfaatan Busa Poliuretan-Lignin Isolat Kayu Jati Dan Beberapa Bahan Aditif Sebagai Penjernih Air Gambut
Kategori : Skripsi
Nama : Choliq Doloksaribu
Nomor Induk Mahasiswa : 110802032
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Januari 2016
KomisiPembimbing:
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Prof. Dr. Thamrin, M.Sc NIP. 195204181980021001 NIP. 196007041989031003
Disetujuioleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PEMANFAATAN BUSA POLIURETAN-LIGNIN ISOLAT KAYU JATI DAN BEBERAPA BAHAN ADITIF SEBAGAI
PENJERNIH AIR GAMBUT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2016
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahiim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat beriring salam penulis haturkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, semoga kita mendapat syafaatnya kelak di hari akhir nanti.
Penghargaan yang tinggi kepada orang tua tercinta, Ayahanda Ramahdin Doloksaribu dan Ibunda Juliana Siagian, terima kasih atas segala kasih sayang, pengorbanan, cinta, dukungan, dan kepercayaan yang tiada terkira kepada penulis. Untuk keluarga penulis Khairani Doloksaribu,A.Md, Ilham Doloksaribu, Srikandi Doloksaribu, Sriwahyuni Doloksaribu, dan susi Susanti Doloksaribu. Kepada seluruh keluarga, terima kasih atas segala doa dan dukungannya.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Thamrin, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah membantu dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS dan kepada Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Bapak Lamek Marpaung, M.Phill, Ph.D selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan saran dan motivasi selama masa perkuliahan. Terima kasih juga kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya kepada penulis selama pendidikan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada keluarga besar laboratorium kimia fisika dan kimia polimer, rekan-rekan stambuk 2010-2014. Kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2011, terima kasih atas segala doa dan kekompakannya
Semoga Allah senantiasa mengabulkan doa kita dan membalas segala kebaikan yang telah diberikan kepada penulis. Aamiin Ya Rabbal ‘Alamiin.
