KARYA TULIS
DETERMINASI KUALITAS PEREKAT
Disusun Oleh: Tito Sucipto, S.Hut., M.Si. NIP. 19790221 200312 1 001
DEPARTEMEN KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT atas segala nikmat dan
keajaiban-Nya sehingga dapat menyelesaikan karya tulis mengenai “Determinasi
Kualitas Perekat“.
Karya tulis ini berisi tentang gambaran umum mengenai metode
determinasi kualitas perekat sebagai dasar memahami perekat sebagai tulang
punggung dalam penmbuatan kayu komposit. Penulis berharap semoga karya
tulis ini dapat memperkaya khasanah wawasan dan pengetahuan di bidang ilmu
dan teknologi kayu.
Tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan saran
dan masukan yang konstruktif demi menyempurnakan karya tulis.
Medan, Desember 2009
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI... ii
DAFTAR GAMBAR ... iii
Kualitas Perekat ... 1
DAFTAR GAMBAR
Halaman
DETERMINASI KUALITAS PEREKAT
Kualitas Perekat
Determinasi kualitas perekat mengacu pada SNI 06–4567–1998 mengenai
Phenol Formaldehida Cair untuk Perekat Kayu Lapis, antara lain:
Kenampakan
Prinsip uji kenampakan adalah pengamatan secara visual menganai warna
dan adanya benda asing dalam perekat. Cara determinasi kenampakan perekat
adalah:
1. Contoh perekat dituangkan di atas permukaan gelas datar, lalu dialirkan
sampai membentuk lapisan film tipis.
2. Dilakukan pengamatan visual tentang warna, dan keberadaan benda asing
berupa butiran padat, debu dan benda lain.
Keasaman (pH)
Pengukuran pH adalah pengukuran banyaknya konsentrasi ion H+ pada
suatu larutan. Cara determinasi pH perekat menggunakan pH-meter adalah:
1. Contoh perekat dituangkan secukupnya ke dalam gelas piala 200 ml dan
diukur keasamannya pada suhu 25 oC menggunakan pH-meter.
2. Sebelum dilakukan pengujian pH perekat, terlebih dahulu dilakukan
standardisasi pH-meter dengan larutan buffer pH 7 dan pH 10 pada suhu
25 oC.
Kekentalan (viskositas)
Prinsip pengukuran kekentalan adalah pengukuran gesekan internal yang
disebabkan oleh kohesi molekul dalam suatu aliran. Cara determinasi kekentalan
perekat menggunakan viscometer adalah:
1. Contoh perekat dituangkan secukupnya ke dalam gelas.
2. Jenis rotor yang sesuai dengan perekat dipasang pada viskometer dan
3. Rotor akan berputar dengan kecepatan putar yang sesuai sampai
menunjukkan angka konstan yang menyatakan nilai kekentalan perekat.
Determinasi kekentalan perekat juga dapat menggunakan viscometer
ostwald, seperti disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Viscometer ostwald
Cara determinasi kekentalan perekat menggunakan viscometer ostwald
adalah:
1. Contoh perekat dituangkan secukupnya ke dalam viscometer ostwald
melalui ujung tabung yang diameternya besar.
2. Sebelumnya viscometer ostwald diletakkan pada statif dan bagian bawah
tabung direndam dalam air agar suhunya stabil (25 oC).
3. Selanjutnya perekat dihisap dengan ball-pipet melalui ujung tabung yang diameternya kecil sampai melewati batas tera atas.
4. Diukur waktu yang dibutuhkan oleh perekat untuk mengalir turun dari
batas tera atas ke batas tera bawah. Kekentalan perekat ditentukan dengan
rumus:
p = {(dp x tp) / ( da x ta)} x a
Keterangan: p = viscositas perekat
a = viscositas air (0,890 cps)
da = densitas/kerapatan air = 1
tp = waktu turunnya perekat dari batas tera atas ke batas tera bawah (detik).
Berat jenis
Berat jenis adalah perbandingan berat contoh terhadap berat air pada
volume dan suhu yang sama. Cara determinasi berat jenis perekat adalah:
1. Piknometer kosong yang bersih dan kering ditimbang (W1).
2. Kemudian piknometer diisi air dengan suhu 25 oC sampai penuh dan
ditutup tanpa ada geperekatbung udara.
3. Bagian luar piknometer dibersihkan dan dikeringkan dengan tisu, lalu
ditimbang (W2).
4. Air dalam piknometer dibuang sampai bersih dan keringkan.
5. Selanjutnya piknometer diisi dengan contoh perekat sampai penuh dan
ditutup tanpa ada geperekatbung udara.
6. Bagian luar piknometer dibersihkan dan dikeringkan dengan tisu, lalu
ditimbang (W3). Berat jenis perekat dihitung dengan rumus:
Berat jenis = (W3 – W1) / (W2 – W1)
Sisa penguapan/kadar padatan
Sisa penguapan/kadar padatan adalah perbandingan antara berat contoh
sebelum dipanaskan dengan berat contoh sesudah dipanaskan pada suhu tertentu
sampai berat tetap. Cara determinasi kadar padatan perekat adalah:
1. Contoh perekat sebanyak 1,5 gram dimasukkan ke cawan (W1).
2. Selanjutnya perekat dalam cawan dikeringkan dalam oven pada suhu
150±2 oC selama satu jam.
3. Dinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar, kemudian
ditimbang.
4. Pengeringan dan penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat tetap
(W2). Kadar padatan ditentukan dengan rumus:
Waktu gelatinasi
Waktu gelatinasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh contoh perekat untuk
membentuk gelatin pada suhu tertentu. Cara determinasi waktu gelatinasi perekat
adalah:
1. Contoh perekat sebanyak ±10 g dimasukkan ke dalam tabung reaksi.
2. Selanjutnya dipanaskan di atas penangas air pada suhu 100 oC dengan
posisi permukaan perekat berada 2 cm di bawah permukaan air.
3. Amati waktu yang dibutuhkan perekat tersebut untuk berubah wujud
menjadi gel (gelatinasi) dengan cara memiringkan tabung reaksi.
4. Perekat yang sudah tergelatinasi ditandai dengan tidak mengalirnya
perekat ketika tabung reaksi dimiringkan.
Kadar abu
Pengujian kadar abu perekat menggunakan standar ASTM D 1102–84.
Cara determinasi kadar abu perekat adalah:
1. Cawan porselen kosong dipanaskan dalam tanur pada suhu 600 oC selama
satu jam, kemudian cawan tersebut dinginkan dalam desikator sampai
mencapai suhu kamar dan ditimbang.
2. Sebanyak ±2 g contoh perekat masukkan ke dalam cawan tersebut dan
ditimbang, kemudian dipanaskan dalam oven dengan suhu 103±2 oC
selama satu jam.
3. Dinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar, kemudian
ditimbang.
4. Pengeringan dan penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat tetap
(W1).
5. Selanjutnya contoh perekat dalam cawan dikeringkan dalam tanur dengan
suhu 600 oC selama satu jam.
6. Dinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar, dan ditimbang.
7. Pengeringan dan penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat tetap
(W2). Kadar abu ditentukan dengan rumus:
Formaldehida bebas
Pengujian formaldehida bebas mengacu pada SNI 06–4565–1998 tentang
Urea Formaldehda Cair untuk Perekat Papan Partikel atau SNI 06–0163–1998
tentang Melamin Formaldehda Cair untuk Perekat Kayu Lapis.
Cara determinasi formaldehida bebas perekat adalah:
1. Contoh perekat sebanyak 20 g dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml,
tambahkan air sebanyak 50 ml dan aduk sampai merata.
2. Indikator metil merah dan metilen biru diteteskan sebanyak 2~3 tetes, lalu
campuran dinetralkan dengan HCl 0,1 N atau NaOH 1 N.
3. Setelah netral, campuran ditambahkan dengan NH4OH 10% sebanyak 10
ml dan NaOH 1 N sebanyak 10 ml.
4. Erlenmeyer tersebut ditutup, dikocok dan diletakkan di atas penangas air
pada suhu 30 oC selama 30 menit.
5. Selanjutnya campuran dititrasi dengan HCl 1 N sehingga terjadi perubahan
warna dari hijau menjadi biru kelabu dan kemudian merah ungu.
6. Dengan menggunakan prosedur yang sama dengan larutan contoh, dibuat
juga larutan blanko tanpa penambahan perekat. Formaldehida bebas
perekat dapat ditentukan dengan rumus:
(V1 – V2) x N x 30,03
FB (%) = x 100 W x 1000
Keterangan:
FB = formaldehida bebas (%)
V1 = volume HCl yang digunakan untuk titrasi blanko (ml)
V2 = volume HCl yang digunakan untuk titrasi contoh (ml)
N = normalitas HCl
30,03 = bobot molekul formaldehida
W = berat contoh (g)
Determinasi formaldehida bebas juga dapat dilakukan dengan metode asetil
aseton (reagen Nash) pada panjang gelombang 412 nm (Nash 1953, Belmin 1963,
Roffael 1993 diacu dalam Suradikusumah dan Santoso 2008). Prosedurnya
1. Sebanyak 10 ml larutan contoh perekat dicampur dengan 10 ml larutan
amonium asetat 20% (200 g dalam 1000 ml).
2. Sebelumnya dilakukan pengenceran contoh perekat 10.000 kali, agar
warna larutan perekat menjadi netral atau bening.
3. Ke dalam campuran tersebut dimasukkan 10 ml larutan asetil aseton (4 ml
dalam 1000 ml).
4. Larutan tersebut dipanaskan dengan penangas air selama 10 menit pada
suhu 40 oC, kemudian didinginkan hingga mencapai suhu kamar
5. Larutan diukur secara fotometri pada 412 nm menggunakan
Spectrophotometer.
Derajat kristalinitas
Derajat kristalinitas menunjukkan banyaknya bagian kristalin (non amorf)
terhadap keseluruhan bagian contoh. Determinasi derajat kristalinitas perekat
menggunakan XRD (x–ray diffractometer). Contoh uji perekat harus dibuat dalam bentuk padatan (kering oven) berupa partikel halus. Cara determinasi
derajat kristalinitas adalah:
1. Contoh partikel dimasukkan ke dalam tempat contoh (sample holder) dan diratakan dengan cara ditekan menggunakan kaca sampai rata dan padat.
2. Selanjutnya tempat contoh dimasukkan pada alat dan XRD akan
menembakkan sinar x pada contoh perekat dengan sudut theta–2theta
selama 40 menit.
3. Sinar x yang diserap dan dipantulkan oleh contoh perekat akan ditangkap
oleh bagian penerima (receiver).
4. Hasilnya adalah berupa grafik yang dapat ditentukan derajat
Referensi
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 1998. SNI 06-0060-1998 tentang Urea Formaldehida Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Jakarta: BSN.
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 1998. SNI 06-0163-1998 tentang Melamin Formaldehyda Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Jakarta: BSN.
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 1998. SNI 06-4567-1998 tentang Fenol Formaldehida Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Jakarta: BSN.
