Pengaruh Konsentrasi Total Alkali Aktif Terhadap % Sulfiditas Dalam White Liquor Pada Proses Recaustisizing Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea

(1)

Sebul Manullang : Pengaruh Konsentrasi Total Alkali Aktif Terhadap % Sulfiditas Dalam White Liquor Pada Proses Recaustisizing Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2009.

PENGARUH KONSENTRASI TOTAL ALKALI AKTIF TERHADAP

% SULFIDITAS DALAM WHITE LIQUOR PADA PROSES

RECAUSTISIZING DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk

PORSEA

KARYA ILMIAH

SEBUL MANULLANG

062401053

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA ANALIS

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH KONSENTRASI TOTAL ALKALI AKTIF TERHADAP % SULFIDITAS DALAM WHITE LIQUOR PADA PROSES RECAUSTISIZING DI PT. TOBA PULP

LESTARI, Tbk PORSEA

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya

SEBUL MANULLANG 062401053

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

JUDUL :PENGARUH KONSENTRASI TOTAL ALKALI AKTIF ( TTA) TERHADAP % SULFIDITAS(S) DALAM WHITE LIQUOR PADA PROSES

RECAUSTISIZING DI PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk PORSEA

Kategori :KARYA ILMIAH Nama :SEBUL MANULLANG

Nim :062401053

Program Studi :DIPLOMA 3 KIMIA ANALIS Depertemen :KIMIA

Fakultas :MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, Juni 2009

Diketahui oleh,

Depertemen Kimia FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

Dr. Rumondang Bulan, MS Drs. Firman Sebayang, MS

(4)

PERNYATAAN

PENGARUH KONSENTRASI TOTAL AKTIF ALKALI TERHADAP % SULFIDITAS

DALAM WHITE LIQUOR PADA PROSES RECAUSTISIZING

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, Juni 2009

Sebul Manullang

(5)

ABSTRAK

(6)

THE INFLUENCE OF CONCENTRATION TOTAL ACTIVE ALKALI TO SULFIDITY PERCENT IN WHITE LIQUOR OF THE RECAUSTISIZING

PROCESS IN PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk

ABSTRACT

(7)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih dan Penyayang, atas berkat dan penyertaan-Nya yang berlimpah, sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini dalam waktu yang ditetapkan.

Penulis menyadari bahwa penulisan Karya Ilmiah ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan banyak pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada Papa dan Mama saya,abang-abang dan kakak-kakak saya serta adik saya dan semua keluarga yang memberikan bantuan dan dorongan kepada saya. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Bapak Drs. Firman Sebayang, MS. Selaku dosen pembimbing pada penyelesaian karya ilmiah ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada Ketua Pengelola Program Studi D-3 Kimia Analis DR. Marpongahtun, Msc, Ketua Departemen Kimia Dr. Rumondang Bulan, MS. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Departemen Kimia FMIPA USU, Staff Pegawai FMIPA USU, dan rekan – rekan mahasiswa/i khususnya Kimia Analis Stambuk 2006. Penulis menyadari bahwa penulisan Karya Ilmiah ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang membangun, sehingga Karya Ilmiah ini dapat tersusun dengan baik. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah turut serta membantu

dalam menyelesaikan penulisan Karya Ilmiah ini.Semoga Tuhan Yang Maha Esa Memberkati.

Medan, Juni 2009

Penulis,

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan. ... iii

Pernyataan. ... iv

Abstrak. ... v

Abstract. ... vi

Kata Pengantar…… ... vii

Daftar Isi…….. ... viii

Daftar Tabel... x

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang. ... 1

1.2 Permasalahan. ... 3

1.3 Tujuan. ... 4

1.4 Manfaat. ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Komponen Bahan Baku. ... 5

(9)

2.1.2 Hemiselulosa. ... 7

2.1.3 Lignin. ... 7

2.1.4 Ekstraktif. ... 8

2.1.5 Komponen Anorganik. ... 9

2.2 Proses Pembuatan Pulp. ... 9

2.2.1 Pengolahan Kayu. ... 10

2.2.2 Pemasakan ( Digester). ... 10

2.2.3 Washing/Screening. ... 11

2.2.4 Operasi Pengelantangan/Bleaching. ... 11

2.2.5 Pengeringan (Pulp Dryer). ... 12

2.3 Proses Recaustizing. ... 13

2.4 Total Aktif Alkali dan Sulfiditas. ... 19

2.5 Analisis Titrimetri. ... 25

BAB 3 BAHAN DAN METODE 3.1 Alat-alat. ... 31

3.2 Bahan-bahan. ... 31

3.3 Prosedur. ... 32

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data. ... 33

4.2 Perhitungan. ... 34

4.3 Pembahasan... 35

(10)

5.2 Saran. ... 36

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

(11)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dewasa ini perkembangan ekspor hasil sektor industri di Indonesia memegang peranan

yang sangat penting dalam pengumpulan devisa negara. Hal ini terlihat dari

meningkatnya nilai ekspor non migas. Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya

akan sumber daya alam dan sumber daya manusia.Untuk memanfaatkan sumber daya

alam tersebut antara lain adalah dengan memanfaatkan hasil hutan (kayu dan non kayu)

dari hasil perkebunan.Dengan sumber memanfaatkan kekayaan alam tersebut, Indonesia

sebagai negara berkembang mempunyai potensi yang cukup besar untuk menjadi negara

pengekspor pulp.Pulp dan kertas adalah komoditi andalan yang diharapkan dapat

meningkatkan pengumpulan devisa negara.Dengan semakin meningkatnya kebutuhan

manusia akan kertas adalah satu faktor yang mendorong berdirinya PT.Toba Pulp Lestari

yang terletak di desa Sosor Ladang Porsea,Kabupaten Toba Samosir,Sumatera

(12)

bagian dalam program pemerintah untuk menuingkatkan sektornon migas,yang

memproduksi pulp secara kimia dengan proses sulfat ( kraft).Perusahaan ini berlokasi di

Porsea kira-kira ±220 km dari kota Medan.Sumber bahan baku yang digunakan adalah

Eucalyptus.

Dalam proses pembuatan pulp,chips(serpihan kayu) yang berasal dari kayu

batangan dimasak dalam digester dengan suhu 170oC dengan menggunakan cairan

pemasak yang disebut dengan white liquor(WL).White Liquor tersebut disediakan pada

bagian recaustisizing dari lime kiln.Dari hasil pemasakan chips dihasilkan black

liquor(BL) yang kemudian dipekatkan pada evaporator.Lelehan pada dasar tungku

diencerkan dengan air yang disebut dengan green liquor(GL) yang dijadikan sebagai

bahan baku pada bagian recaustisizing untuk menghasilkan white liquor.

Cairan pemasak ( white liquor) merupakan liquor yang diperoleh dari reaksi green

liquor dengan batu kapur ( CaO). Kandungan utama dari white liquor adalah Natrium

Hidroksida (NaOH), Natrium Sulfida( Na2S), dan Natrium Karbonat( Na2CO3).Untuk

bmenjaga mutu dari White Liquor yang akan digunakan dalam pemasakan chips(

serpihan kayu) maka perlu diperhatikan kandungan white liquor yaitu kadar sulfidity

yang sesuai dengan ketentuan yang ditetapkan. Konsentrasi alkali aktif merupakan

parameter utama dari pelarutan lignin dan polisakarida. Komposisi lindi pemasak dalam

pembuatan sulfat dinyatakan dengan yang disebut dengan sulfiditas,yang menyatakan

nisbah Na2S terhadap alkali aktif, keduanya dinyatakan sebagai Na2O. Sulfiditas yang

digunakan bervariasi menurut perubahan banyaknya alkali, suhu pemasakan dan sejumlah

(13)

untuk kayu lunak. Pengaruh sulfida dalam pembuatan pulp kraft yang dibandingkan

dengan pembutan pulp soda menunjukkan bahwa laju delignifikasi lebih cepat dalam

pembuatan pulp kraft yang mencapai delignifikasi 90% dalam waktu setengah dari waktu

yang dibutuhkan pembuatan pulp soda. Kelarutan polisakarida dalam kedua proses ini

adalah mirip. Setelahpembersihan lindi hijau dengan menghilangkan bahan yang tidak

larut (disebut ampas) ,reaksi kaustisasi dilakukan untuk mengubah natrium karbonat

menjadi natrium hidroksida dengan menambahkan kalsium hidroksida ( batu

kapur).Setelah dibersihkan ,lindi putih yang dihasilkan siap digunakan sebagai lindi

pemasak segar di dalam bejana pemasak.

1.2. Permasalahan

Pada PT.Toba Pulp Lestari cairan pemasak yang digunakan untuk memasak

chips(serpihan kayu) adalah white liquor , yang terdiri dari natrium hidroksida &

natrium sulfida ( TAA ) dan juga natrium karbonat.Dimana cairan pemasak

tersebut(white liquor) merupakan hasil dari kaustisasi green liquor dengan penambahan

batu kapur yang terjadi di caustisizer. Proses tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor

seperti temperatur kaustisasi,waktu tinggal cairan dalam tangki dan jumlah perbandingan

kapur tohor dengan green liquor. Ketiga faktor ini mempengaruhi pada kualitas white

liquor yang dihasilkan. White liquor yang dihasilkan tersebut belum dapat digunakan

apabila belum memenuhi standart yang ditentukan.White liquor yang dihasilkan pada

proses kaustisasi dapat menimbulkan masalah seperti perusakan serat-serat kayu (over

(14)

dihasilkan akan rendah apabila kadar Total Aktif Alkalinya (TAA) di bawah standart

yang diten tukan.Kualitas pemasakan dipengaruhi oleh nilai Total Aktif Alkali dan

Sulfiditas yang ada pada White Liquor.

1.3. Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan karya ilmiah ini adalah untuk mempelajari analisa total

aktif alkali dan sulfiditas pada white liquor dengan metode titrimetri sehingga memenuhi

kualitas white liquor yang digunakan tersebut apakah sudah memenuhi standart yang

ditetapkan.

1.4.Manfaat

Adapun manfaat dari penulisan karya ilmiah ini adalah untuk memberikan informasi

tentang kadar dari total aktif alkali dan sulfiditas dari white liquor yang digunakan

sebagai cairan pemasak kayu di PT.Toba Pulp Lestari,sehingga dapat digunakan sebagai

(15)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Komponen Bahan Baku

Kayu merupakan bahan mentah yang sangat tua.Beribu-ribu tahun yang lau,ketika hutan

lebat menutupi kawasan yang luas di permukaan bumi,orang-orang primitif menggunakan

kayu untuk bahan bakar dan perkakas.Karena kayu merupakan bahan alami,berfungsi

sebagai penguat batang,cabang dan akar dari pohon atau tanaman lainnya,ia akan

kembali pada daur ulang alami setelah menunaikan fungsinya,dan terdegradasi menjadi

unsur-unsur dasarnya.Selama periode prasejarah dan sesudahnya kayu tidak hanya

digunakan untuk bahan bangunan tetapi semakin penting sebagai bahan mentah kimia

untuk pembuatan arang,ter dan getah,serta kalium.

Produk paling penting dari pengolahan kayu secara kimia adalah pulp.Dalam

(16)

sama konsumsi total kertas dan karton adalah 170 ton dan dari jumlah tersebut lebih dari

25% dihasilkan dari kertas bekas,hal ini menunjukkan bahwa daur ulang merupakan

faktor yang sangan penting dalam penggunaan bahan mentah secara ekonomis.Persoalan

ekonomi dan lingkungan merupakan sebab adanya perubahan proses pembuatan pulp dan

pengelantangannya.Kimia kayu dan komponen-komponennya tidak dapat dipisahkan dari

strukturnya.Kayu tidak hanya merupakan senyawa kimia,jaringan anatominya atau bahan

tetapi merupakan gabungan ketiganya.Sepanjang menyangkut komponen kimia

kayu,maka perlu dibedakan antara komponen-komponen makromolekul utama dinding

sel selulosa,poliosa(hemiselolosa) dan lignin yang terdapat pada semua kayu,dan

komponen-komponen minor dengan berat molekul kecil (ekstraktif dan zat-zat mineral )

,yang biasanya berkaitan dengan jenis kayu tertentu dalam jenis dan jumlahnya.

Perbandingan dan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu

keras,sedangkan selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu.(

Fengel,1995)

2.1.1 Selulosa

Selulosa adalah karbohidrat kompleks dengan rumus empiris (C6H10O5)n.Selulosa tidak

larut dalam air dan biasanya merupakan pelarut seperti halnya alkohol dan eter.Selulosa

sangat bersifat resisten untuk bereaksi dengan basa tetapi dapat juga memiliki kelarutan

yang baik dalam asam kuat.Bentuk murni dari selulosa berasal dari biji pohon kapas,

Gossypium spp,lebih dari 90% dari beratnya adalah selulosa murni atau

(17)

hemiselulosa .Lagi pula,selulosa kayu tidak semuanya alpa-selulosa tetapi terdapat juga

selulosa lain seperti beta dan gamma selulosa.Perbedaan yang paling utama dari alpa

selulosa adalah kelarutannya dalam larutan-larutan basa.Apabila selulosa tidak murni

pada kayu ditambahkan dengan pereaksi seperti NaOH 17,5% akan terbentuk gelembung

dan sebagian akan larut.Selulosa yang terlarut tersebut merupakan beta dan gamma

selulosa.Selulosa kayu akan hilang sebesar 10-20% dari beratnya apabila direaksikan

dengan basa,sekaligus pembersihan fraksi dari beta dan gamma selulosa.

2.1.2 Hemiselulosa

Hemiselulosa adalah polimer karbohidrat bercabang dan lebih pendek dibandingkan

dengan selulosa.Secara teknis,hemiselulosa tidak larut dalam air,ikatannya dapat

diptutuskan dengan asam encer ,atau dihedolisis menjadi gula atau asam gula dengan

asam encer panas.Secara teori apabila hemiselulosa didelignifikasi ,hanya selulosa pada

rantai kiri belakang yang terputus(hilang).Walaupun beberapa dari hemiselulosa larut

dalam air,dan tidak semuanya diekstraksi dari rantai sel oleh basa.Pada proses pulp

kimia,hemiselulosa dihilangkan dari pulp.Jika terjadi pemasakan oleh liquor maka

hemiselulosa akan dikonversikan menjadi gula( seperti galaktosa,manose dan

lainnya).Kira-kira 60-75% dari gula-gula ini dapat difermentasikan menjadi

alkohol.Apabila basa digunakan pada proses pulp hemiselulosa akan dikonversikan

menjadi asam-asam.Fungsi dari selulosa di alam belum dapat dimengerti ,meskipun

sebuah teori ada yang menyatakan bahwa hemiselulosa merupakan substansi pembentuk

(18)

pembentukan fibril serat selama penggilingan.Hal ini disebabkan oleh non kristal,berat

molekul yang rendah dan rantai yang bercabang .Struktur non kristal menyebabkan

hemiselulosa lebih reaktif terhadap alkali dan hidroksi asam dibanding dengan selulosa.

2.1.3 Lignin

Lignin adalah bagian ketiga kandungan dinding sel kayu yang penting.Komposisinya

masih belum diketahui.Lignin dapat diperoleh dari kayu melalui reaksi antara semua

karbohirat dengan asam kuat dan sebagian karbohidrat akan larut dan lignin dapat

dipisahkan dari larutan.Masih ada metode lain untuk melarutkan kandungan kayu yaitu

dengan melarutkannya dalam formaldehid ataupun asam sulfat dan mengendapkan

ligninnya dengan larutan asam encer ditambah dengan air. Karena tidak ada dua lignin

yang memiliki sifat fisik yang sama ataupun reaksi kimia yang sama.Dengan kata

lain,meskipun kandungan senyawa lignin sama tetapi struktur kimianya berbeda.Pulp

akan mempunyai sifat fisik yang baik apabila mengandung sedikit lignin. Hal ini

disebabkan karena lignin bersifat hidrofobik dan kaku sehingga menyulitkan dalam

proses pendingninan.Banyaknya lignin akan mempengaruhi konsumsi bahan kimia

pemasak dan pemutihan.

2.1.4 Ekstraktif

Ekstraktif kayu adalah substansi yang dapat diekstraksi dari kayu,artinya pelarut yang

(19)

selnya.Ekstraktif kayu,walaupun tidak dianggap sebagai bagian dari dinding sel tetapi

ekstraktif sangat banyak terdapat pada rongga sel tumbuhan.Ekstraktif kayu yang paling

penting adalah minyak essensial,resin,tanin,dan lain-lain.Terdapat juga asam organik

dalam jumlah kecil atau garam-garam di beberapa jenis kayu.Pada pembuatan pulp

kayu,ekstrakstif akan dibuang pada saat pemasakan dengan liquor bersama-sama dengan

lignin dan hemiselulosa.

2.1.5 Komponen Anorganik

Sisa setelah pembakaran lengkap dari kayu adalah abu.Di Amerika Utara kayu dianalisa

oleh Laboratorium Hasil Hutan,kandungan abu pada kayu ditemukan dengan rata-rata

antara 0,2 sampai 0,9%.Kandungan abu yang paling banyak ditemukan pada pohon zaitun

di Eropa yang mana pada getah kayu terdapat sekitar 5%.Pada prinsipnya kandungan abu

kayu adalah garam-garam kalsium,kalium,dan magnesium;dan terdapat dalam jumlah

sedikit natrium,aluminium,besi,dan mangan sulfat,klor,dan silikat.Kemungkinan senyawa

yang paling banyak terdapat pada abu adalah kalium( K2CO3).Senyawa ini dapat

digunakan pada pembuatan sabun.Adanya abu pada pulp akan mengganggu pada hasil

ataupun kualitas kertasnya.( Panshin,1962).

(20)

Pulp adalah produk utama kayu,terutama digunakan untuk pembuatan kertas,tetapi ia juga

diproses menjadi berbagai turunan selulosa,seperti sutera rayon dan selofan.Tujuan utama

pembuatan pulp kayu adalah untuk melepaskan serat-serat yang dapat dikerjakan secara

kimia atau secara mekanik atau dengan kombinasi kedua perlakuan tersebut.Pulp-pulp

perdagangan yang umum dapat dikelompokkan menjadi tipe-tipe kimia,semi kimia,kimia

mekanik dan mekanik.

2.2.1 Pengolahan Kayu

Kayu dibawa ke lokasi pabrik dengan menggunakan truk-truk pengangkut

kayu,kayu-kayu tersebut berasal dari konsesi hutan yang dikelola oleh perusahaan kemudian kayu,kayu-kayu

tersebut dibongkar dengan menggunakan sebuah Goliath Crane yang besar di wood

yard,selanjutnya mengumpankan gelondongan-gelondongan kayu tersebut ke wood room

atas dasar pertama datang pertama digunakan.Gelondongan-gelondongan kayu tersebut

selanjutnya dikuliti,dipotong-potong,disaring dan disimpan pada tumpukan serpihan kayu

yang disebut dengan chip,dipisahkan antara kayu yang berserat pendek dengan kayu yang

berserat panjang.Sebuah alat pengolah kayu yang baru dengan kapasitas 250M3/jam telah

beroperasi sejak tahun 1993.

(21)

Serpihan kayu tersebut dikirim ke tungku pemasakan kayu yang lazimnya disebut dengan

Digester Batch menggunakan sebuah belt conveyor.Dirancang untuk 14 digester yang

digunakan untuk memproduksi BKP/DKP dan 1 digester dimanfaatkan untuk menyerap

panas yang dihasilkan selama proses pemasakan kayu berlangsung.Setelah siklus

pemasakan selesai pulp dihembuskan menuju tanki penampungan( blow tank).Dari blow

tank dipompakan melewati unit pemisahan mata kayu yang disebut dengan Pressure

Knotter .Proses pemasakan berlangsung selama 2 jam pada suhu 1700C dengan

menggunakan cairan pemasak yaitu sodium hidroksida dan sodium sulfida yang disebut

dengan white liquor.

2.2.3 Washing/ Screening

Proses selanjutnya setelah proses pemasakan adalah pencucian dan penyaringan.Setelah

selesai dari unit digester kemudian akan menuju unit pencucian tiga tahap,kemudian

dikirim ke unit penyaringan dan sesudah itu dikirim ke unit pencucian tahap

ke-empat.Bubur kertas coklat setelah melalui unit pencucian tahap yang keempat disimpan

dalam sebuah High Density Unbleached Storage Tower dengan konsistensi 12%. Adalah

perlu untuk membersihkan pulp setelah pembentukannya untuk menghilangkan cairan

pemask dan/atau kotoran-kotoran. Setelah pemasakan pulp secara kimia , campuran serat

kayu-cairan pemasak dikeluarkan dari tangki pemasak ke dalam apa yang disebut sebagai

ruang hembusan. Di sini serat dikumpulkan dan pertama kali dipisahkan dari cairan

pemasak yang telah digunakan dan gas-gas yang mungkin telah terjadi . Serat kemudian

dibersihkan pada proses pencucian bertingkat banyak untuk menghilangkan setiap cairan

(22)

2.2.4 Operasi Pengelantangan( Bleaching)

Terdiri dari 4 tahap,untuk 2 tahap yang pertama pada BKP dan DKP adalah sama,tahap

pertama adalah perlakuan pengolahan terhadap pulp dengan menggunakan Khlorine

Dioksida yang diikuti dengan ekstraksi oleh Kaustik/oksigen pada tahap yang

kedua.Pengelantangan pada tahap yang ketiga dan keempat pada BKP adalah perlakuan

dengan Khlorine Dioksida.Untuk DKP tahap yang ketiga adalah perlakuan pengelolahan

dengan Khlorine Dioksida yang diikuti dengan Sodium Hypo-Khlorite pada tahap yang

terakhir.Pulp pada bagian pengelantangan disimpan di dalam Bleach High Density Stored

Tower dengan konsentrasi 12%.Pulp tersebut kemudian dikirim ke unit penyaringan dan

Centri-Cleaner sebelum dijadikan ke dalam bentuk lembaran pada pulp machine.Tanpa

perlakuan ini, pulp kayu berwarna coklat kemerah-kemerahan terutama karena adanya

lignin atau ekstraktif-ekstraktif kayu teras. Jadi apabila membuat kertas tulis atau buku

atau produk-produk lain yang mementingkan keputihannya, serat harus diputihkan.Ini

biasanya dilakukan dengan mengenakannya pada senyawa klor yang kuat.Tehnik

pemutihan dengan oksigen juga telah dikembangkan .Pemutihan menyerang lignin sisa

dan dapat dilakukan sampai titik bahwa lignin secara total dihilangkan ( seperti pada

kertas tulis dan cetak kualitas tinggi) atau hanya dimudakan warnanya( seperti pada

pembuatan kertas koran atau katalog yang berkualitas). Tingkat perlakuan yang terkahir

ini adalah yang paling mahal,pengaruhnya sedikit pada hasil , tetapi hasilnya hanya

(23)

semua lignin benar-benar memberikan keputihan yang tetap, tetapi mahal. Dalam hal ini

penggunaan airnya tinggi dan hasil pulp secara nyata kurang.

2.2.5 Pengeringan( Pulp Dryer)

Proses terakhir adalah proses pengeringan.Setelah keluar dari pulp machine dalam bentuk

lembaran dan dikeringkan di dalam sebuah alat pengeringan dengan nama Air Borne

Flakt Drier,sesudah itu lembaran tersebut dipotong-potong, ditimbang, dibungkus, diikat

dengan kawat, dan diberi tanda serta disimpan di gudang.

2.3 Proses Recaustizing

Reaksi pokok yang terjadi dalam sistem recaustisizing adalah sangat sederhana,lime

bereaksi dengan air untuk membentuk calsium hidroksida( CaOH)2 dan secara

berkesinambungan bereaksi dengan sodium carbobate(Na2CO3) yang ada dalam green

liquor untuk membentuk sodium hidroksida(NaOH) dan calsium carbonate(CaCO3).

Reaksinya terjadi begitu cepat,kira-kira 80% reaksi caustisizing terjadi dalam waktu 10

menit.Dalam green liquor selain sodium carbonate juga terdapat sodium suldida,yang

banyak berpengaruh dan harus dipertimbangkan dalam sistem dimana sodium sulfida ini

akan terhidrolisa membentuk sodium hidroksida dan sodium hidrosulfida.

Ion-ion hidroksil yang terjadi akan menghambat reaksi recaustisizing .Untuk

mencapai CE 80% dibutuhkan waktu yang agak lama,waktu minimum yang diperlukan

(24)

buah tangki caustisizing yang dilengkapi dengan agiator untuk mempercepat reaksi.Dari

reaksi recaustisizing,untuk menghasilkan 80 kg sodium hidroksida dibutuhkan 50 kg

CaO(100%).Apabila jumlah kapurnya kurang maka white liquor yang dihasilkan akan

mempunyai aktif alkali ( NaOH + Na2S) yang rendah,sebaliknya apabila kapurnya terlalu

banyak maka akan mempersulit pengendapan dan penyaringan karena calsium hidroksida

banyak terdapat dalam lime mud.Selain reaksi kimia dan reactor untuk reaksinya,pada

sistem operasi recaustisizing juga meliputi sistem pemisahan liquor dengan solid,operasi

pemisahan liquor/solid meliputi:

1.Pemisahan padatan,dreg dari green liquor

2. Pengeringan dan mendaur ulang soda dari padatan dreg

3.Pemisahan white liquor dari padatan lime mud

4.Pengeringan dan mendaur ulang soda dari padatan mud

1.Proses Pemurnian Green Liquor( Green Liquor Clarification)

Proses pemurnian green liquor ini diperlukan untuk memisahkan partikel-partikel

dreg yang halus.Biasanya konsentrasi dreg dari pengenceran smelt 800-1200 ppm,dan

pada keadaan tertentu bisa mencapai 2000ppm.Dreg yang terikut ke slaker akan

memperlambat pengendapan lime mud dan berdampak negatif terhadap konsentrasi under

flow dan juga dapat memperlambat proses pemurnian white liquor.Kinerja mud filter juga

terpengaruh dengan adanya dreg yang terikut tersebut yang dapat dilihat dengan tingginya

pemakaian lime kiln.Agar diperoleh hasil dengan kualitas yang uniform dari green liquor

dan untuk mengurangi fluktuasi pada green liquor clarifier,dilakukan hal-hal sebagai

berikut:

(25)

Penambahan polimer pada green liquor clarifier akan membantu

menggumpalkan bahan-bahan dreg sehingga akan mempercepat proses

pengendapan.

- Stabilisasi Tangki

Pemasangan tangki untuk menstabilkan green liquor akan memperlama waktu

tinggal dalam green liquor clarifier menjadi 1-3 jam dan akan mengurangi

fluktuasi density dari raw green liquor dan temperatur yang akan diumpankan

ke green liquor clarifier.

- Density Control

Pengontrolan yang lebih baik pada raw green liquor melalui tangki smelt

untuk pengontrolan density,dan dikombinasikan dengan menyeimbangkan

pengontrolan density dari smelt tank,akan membantu mengurangi fluktuasi

density pada sistem.

Peralatan standart yang dipakain untuk memisahkan dreg adalah alat yang disebut dengan

clarifier,dengan sistem internal storage.Bagian storage ditempatkan diatas clarifier,green

liquor diumpankan melalui bagian tengahnya.Dreg akan mengendap ke bagian bawah

dari clarifier dan akan diarahkan ke bagian tengah dari sini akan dipompakan keluar

.Biasanya dreg yang mengendap ke bagian bawah clarifier berkisar 8%-!0%

padatan.Liquor yang jernih akan naik ke bagian atas storage dan akan dipompakan ke

slaker.

2.Dreg Washing

Aliran bawah/under flow dari clarifier kira-kira 90% green liquor dan hanya

(26)

precoat,dreg akan menempel pada precoat dan dipisahkan dengan cara mengkikis

permukaan lime mud precoat yang telah ditempeli dreg.Ketebalan precoat sekitar 75-100

mm yang biasanya cukup untuk operasi selama 8-24 jam,tergantung dari kecepatan

pengikisannya.Lime mud precoat yang baru ditambahkan dengan cara memompakan lime

ke dalam filter vat dan setelah diperoleh ketebalan yang sesuai,kemudian dreg

dimasukkan dan seterusnya dilakukan berulang-ulang.Sebelum memompakan lime mud

semua bahan-bahan dreg yang ada dalam vat filter harus dikeluarkan/filter vat harus

dibersihkan,jika dreg masih terdapat dalam vat maka dreg akan tercampur dengan mud

sebagai precoat dan akan menambah sulit proses penyaringan .Pisau pengkikis harus

benar-benar sesuai agar seluruh lapisan dreg dapat terkikis,kalau tidak maka dreg akan

cenderung untuk menutupi mud sebagai precoatnya.

3.Slaking Dan Caustisizing

Operasi slaking dan caustisizing adalah operasi yang paling penting dalam

mempersiapkan white liquor.Lime dengan jumlah yang terukur dan green liquor dengan

perbandingan yang terkontrol dimasukkan langsung ke slaker.Hidrasi yang kuat dari lime

selama slaking akan menguraikan gumpalan dan lime stone,sehingga diperoleh

permukaan area reaksi yang lebih besar dan membebaskan bahan-bahan inert,bahan yang

tidak bereaksi selanjutnya dipisahkan pada bagian classifier.Bagian slaking yang

dilengkapi dengan agiator biasanya memberi waktu tinggal reaksi kira-kira 10-15 menit

dan lebih 80% reaksi caustisizing terjadi disini.Campuran slurry kemudian mengalir ke

bagian classifier dimana padatan grit yang terdiri dari lime yang terlalu masak atau

kurang masak,pasir dan kotoran berupa kerak akan terendapkan dan terpisahkan.Liquor

(27)

menyempurnakan reaksi caustisizing.Caustisizer terdiri dari 4 buah tangki yang

dihubungkan secara seri dan dilengkapi dengan alat pengadukan dengan masing-masing

tangki mempunyai waktu tinggal reaksi 30 menit.

4.White Liquor Preparation

Perubahan sodium carbonat menjadi sodium hidroksida hanya setengah dari

proses caustisizing,sedang setengahnya lagi adalah proses pemisahan padatan(lime mud)

dan cairannya(white liquor).Proses pemisahan padatan dan cairan terdiri dari proses

sedimentasi dan proses flitrasi.

a. Sedimentasi

Hal yang berpengaruh pada proses ini adalah kecepatan pengendapan daripada

lime mud dan volume mud itu sendiri.Pada proses sedimentasi ini,juga dilakukan proses

clarifier.White liquor yang masih keruh diumpankan ke pipa pengumpan yang terletak di

bagian tengah dari alat clarifier.Mud akan mengendap ke bawah dengan kecepatan

putaran yang lambat akan mengarahkan mud ke tengan yang selanjutnya akan

dipompakan keluar untuk pengolahan selanjutnya.White liquor yang telah dijernihkan

dikeluarkan melalui pipa overflow yang ditempatkan di bagian atas.White liquor clarifier

dirancang untuk memproduksi mud dengan 35%-40% solid untuk meminimumkan

kandungan soda dalam mud,dimana soda dalam mud harus didaur ulang pada proses mud

washing.Kejernihan white liquor yang dihasilakan dari clarifier ini diukur dengan satuan

turbiditas kira-kira 80-90 ppm.

(28)

Filtrasi adalah proses untuk memisahkan padatan dari cairannya dengan

menggunakan medium penyaring yang mempunyai porositas tertentu dimana padatan

akan tertahan dan cairan akan melewati medium itu.White liquor dipompakan dari white

liquor clarifier ke dalam tangki bertekanan yang didalamnya terdapat peralatan

penyaring,yang berupa tabung berlubang yang dilapisa bahan penyaring yang disebut

stocking.White liquor akan melewati stocking sedangkan mud akan tertinggal dalam

stocking yang secara periodik akan dikeluarkan dengan cara di back flush dengan

memakai white liquor yang jernih.

5.Lime Mud Handling

Lime mud yang diperoleh dari white liquor clarifier dan pressure filter masih

mengandung sejumlah white liquor yang tentu saja berupa soda.Soda ini harus dipsahkan

dulu dari mudnya sebelum mud ini dibakar di lime kiln,karena adanya soda dalam mud

yang diumpankan ke lime kiln akan mengganggu operasi di dalam lime kiln itu.Lime mud

harus dicuci dan dikeringkan dulu sebelum diumpankan ke lime kiln.Bahan kimia sodium

yang dipisahkan dari lime mud berupa bahan yang masih bernilai dan dikembalikan ke

dalam sistem sebagai weak white liquor.Jumlah kandungan soda yang terdapat dalam

lime mud dari white liquor clarifier tergantung dari banyaknya kandungan padatan mud

yang dikeluarkan dari clarifier yang kira-kira 16%-20% berat sebagai Na2O.Setelah mud

dicuci diharapkan kandungan sodanya tinggal 0,5% berat saja.Prinsip dasar pencucian

mud itu adalah pengenceran dan pemekatan.Mud pertama kali diencerkan dengan air

(29)

yang dipakai untuk pencucian mud mirip dengan alat yang dipakai pada pemurnian white

liquor dengan cara pengendapan dan penyaringan bertekanan.

6.Lime Mud Dewatering

Tahap pengeringan akhir lime mud dilakukan pada rotari drum filter.Lime mud

diencerkan sampai kira-kira 25% sebelum diumpankan ke drum filter.Operasi

penyaringan ini menghasilkan mud dengan solid yang lebih tinggi dan pemisahan soda

yang lebih baik.Lapisan mud yang menempel pada precoat filter setebal 6-10 cm secara

periodik diambil dengan memakai alat yang disebut doctor blade yang bekerja secara

otomatis.Proses pengeringan pada drum filter itu dimungkinkan karena adanya tekanan

vacum dalam drum filter yang biasanya sebesar 500-650 mm Hg.Hal yang perlu dikontrol

adalah besarnya % solid dari mud yang dihasilkan dan adanya sisa sulfida yang akan

teroksidasi pada saat pembakaran di kiln menjadi thiosulfat yang mengakibatkan total

reduction sulfur dari lime kiln.Mud yang keluar dari filter diangkut dengan menggunakan

conveyor ke lim kiln.( Anonim,2002)

2.4 Total Aktif Alkali dan Sulfiditas

Pembuatan pulp dilakukan dengan larutan yang terdiri atas natrium hidroksida dan

natrium sulfida,yang dinamakan lindi putih.menurut terminologi digunakan

defenisi-defenisi berikut,dinama semua bahan kimia dihitung sebagai ekuivalen natrium dan

dinyatakan sebagai berat NaOH atau Na2O.Dalam kimia pembuatan pulp modern

(30)

liter larutan atau per kilogram kayu.Banyaknya alkali efektif( alkali aktif) yang digunakan

biasanya 4-5 mol atau 16-20% dari kayu.Proses pemasakan mulai dengan tahap

impregnasi setelah serpih-serpih direndam dalam lindi pemasak.Tahap ini meliputi

penetrasian cairan ke dalam rongga-rongga kayu dan difusi bahan-bahan kimia pemasak

yang terlarut.Laju penetrasi tergantung pada gradien tekanan dan berlangsung cukup

cepat,sedangkan difusi dikendalikan oleh konsentrasi bahan-bahan kimia yang terlarut

dan berlangsung lebih lambat.Penetrasi dipengaruhi baik oleh distribusi ukuran pori

maupun gaya-gaya kapiler sedangkan difusi hanya diatur oleh luas penampang lintang

total dari pori-pori yang dapat dicapai.

Secara umum,tujuan pembuatan pulp adalah menghilangkan lignin sesempurna

mungkin dan diutamakan dari lamela tengah. Namun dalam kenyataan polisakarida yang

terutama terdapat dalam bagian dinding sekunder diserang oleh bahan-bahan kimia

pemasak dan kehilangannya tidak dapat dicegah.Bersamaan dengan pelarutan

lignin,sedikit atau banyak karbohidrat dihilangkan dari kayu selama pembuatan

pulp.Selektivitas delignifikasi dapat dinyatakn sebagai nisbah berat lignin dan karbohidrat

yang dihilangkan dari kayu setelah waktu pemasakan tertentu atau pada derajat

delignifikasi yang ditentukan.Jadi selektifitas yang tinggi berarti hilangnya karbohidrat

yang rendah.Hilangnya karbohidrat yang tinggi pada permulaan pemasakan,yang berarti

mereka diserang bahkan pada suhu yang relatif rendah ketika delignifikasi masih

berlangsung lambat.Setelah periode pertengahan delignifikasi yang lebih baik,perubahan

yang agak tiba-tiba pada selektifitas terjadi mendekati akhir pemasakan.Ini adalah titik

ketika pemasakan harus diputuskan untuk mencegah kehilangan kehilangan rendemen

(31)

Kebutuhan alkali efektif dalam pemasakan kayu setara sekitar 150 kilogram

natrium hidroksida per ton kayu.Sebagai hasil degradasi alkali terhadap

polisakarida,maka sekitar 1,6 ekuivalen asam dibentuk untuk setiap unit monosakarida

yang lepas dari rantai.Dari banyaknya alkali yang dimasukkan,60-70% dibutuhkan untuk

menetralkan asam-asam hidroksi tersebut,sedangkan sisanya dibutuhkan untuk

menetralkan asam-asam uronat dan asetat(sekitar 10% alkali) dan produk-produk

degradasi( 25-30% alkali).Ion-ion hidrogen sulfida bereaksi dengan lignin,tetapi

kebanyakan produk lignin yang mengandung belerang terurai selama tahap-tahap akhir

pemasakan dengan pembentukan unsur-unsur belerang yang bergabung dengan ion-ion

hidrogen sulfida membentuk polisulfida.

Lindi pemasak yang digunakan adalah natrium hidroksida dan sistem pemasakan

alkali bertekanan pada suhu tinggi serta lindi bekas yang dihasilkan dipekatkan dengan

cairan penguapan dan dibakar.Leburan yang terdiri atas natrium karbonat diubah kembali

menjadi natrium hidroksida dengan kalsium hidroksida(kostisasi).Dalam proses

pemasakan ini,natrium sulfat ditambahkan untuk imbuhan.Ia direduksi di dalam tungku

pemulihan menjadi natirum sulfida ,yang merupakan bahan kimia kunci yang dibutuhkan

untuk delignifikasi.Kinetika delignifikasi penting terutama bila mengingat pengendalian

proses pembuatan pulp.Fasa pelarutan lignin dapat diatur dengan memvariasikan

banyaknya alkali dan suhu pemasakan.(Sjostrom,1995)

Sebuah paten dari Jerman mendapat penghargaan dalam tehnik pembuatan pulp

kimia pH tinggi( alkalis) yang baru.Proses tersebut berdasar atas penggunaan cairan

pemasak yang dibuat terutama dari natrium hidroksida dan natrium sulfida dan

(32)

dalam proses pemulihan cairan pemasak yang telah digunakan.Laporan sejarah

menceritakan bahwa dalam menjalankan sebuah pabrik Swedia sebuah tangki pemasak

yang penuh dengan pulp yang masaknya belum sempurna secara tidak sengaja dihembus(

atau dituang). Bahan tersebut hampir akan dibuang ketika pengelola pabrik memutuskan

untuk menggunakannya dalam pembuatan suatu kertas berkualitas rendah.Hasil yang

mengherankan ialah bahwa kertas yang dihasilkan jauh lebih kuat daripada segala kertas

yang dibuat sebelumnya.

Dapat dipulihkannya cairan pemasak (seperti halnya pula proses panas) berarti

bahwa proses tersebut secara perbandingan bebas dari masalah pembuangan residu.Proses

ini lebih lanjut efektif dalam pembuatan pulp segala spesies , termasuk spesies-spesies

dengan kandungan resin tinggi. Faktor-faktor ini apabila ditambahkan pada hasil pulpnya

yang berkekuatan tinggi , menerangkan popularisa kraft atau sulfat yang besar sekali.

Satu aspek negatif ialah suatu sifat bau kobis busuk yang khas yang disebabkan oleh

senyawa-senyawa belerang yang lebih sederhana yang mudah menguap.Biaya

menghilangkan bau ini tinggi. Karena sistem alat penciuman manusia dapat mengenali

konsentrasi yang kecil sekalipun, maka senyawa belerang benar-benar harus dihilangkan

100% dari gas-gas timbunan untuk memecahkan masalah bau tersebut dengan sempurna.

Karena tidak ada proses mekanis yang dibutuhkan untuk pemisahan sel, pulp yang

dihasilkan secara kimia tersusun atas serat-serat halus yang sebagian besar tidak

rusak.Lebih lanjut karena proporsi lignin yang tinggi dihilangkan dalam proses

tersebut,jadi menghilangkan kekakuan serat dan komponen penting penyebab warna

kuning yang disebabkan karena umur pada kertas jadi yang diputihkan, kualitas pulpnya

(33)

Dalam pembuatan pulp soda lindi pemasak terutama terdiri atas natrium

hidroksida( 80-85%) dan sejumlah kecil natrium karbonat yang berasal dari reaksi

kaustisasi tak sempurna untuk memperoleh natrium hidroksida.Lindi pemasak dalam

pembuatan pulp sulfat mempunyai lebih banyak komponen. Di samping natrium

hidroksida dan natrium karbonat , natrium sulfida adalah bahan kimia pokok pembuatan

pulp. Namun natrium sulfat, natrium tiosulfat dan natrium sulfit dapat juga ada dalam

jumlah sedikit.Banyaknya alkali yang digunakan dalam pembuatan pulp kraft, yang

merupakan faktor penting dalam pembuatan pulp ,yang dinyatakan sebagai alkali aktif (

NaOH + Na2S). Impregnasi serpih yang baik ,merupakan persyaratan poko yang penting

untuk delignifikadsi kayu secara homogen. Karena larutan alkali menembus ke dalam

kayu lebih baik daripada larutan asam, maka waktu pemanasan untuk mencapai suhu

maksimum dalam pembuatan pulp lebih pendek dari pada dalam pembuatan pulp dalam

suasana asam. Impregnasi serpih merupakan gabungan hasil dari penetrasi lindi

penembusan bahan pulp pemasak melalui sistem kapiler kayu,dan difusi melalui serpih

yang mengalami impregnasi secara keseluruhan.Delignifikasi berlangsung dalam tiga

tahap karena reaksi bersifat heterogen. Delignifikasi awal berlangsung di bawah 1400C,

sementara delignifikasi utama berjalan pada suhu di atas 1400C hingga sekitar 90% lignin

terlarut. Tahap akhir penghilangan lignin disebut delignifikasi sisa. Proses pembuatan

pulp yang dihasilkan dipengaruhi oleh beberapa parameter:

- bahan baku( spesies dan kualitas kayu)

- nisbah lindi pemasak terhadap kayu

- waktu dan suhu pemasakan

(34)

- komposisi bahan kimia pemasak

Nisbah lindi pemasak dengan kayu terutama ditentukan oleh ukuran bejana pemasak dan

kemampatan pengisian serpih dalam bejana,dan bervariasi menurut kondisi proses

pemasakan apakah tumpak atau sinambung.Pada umumnya, nisbah lindi pemasak

terhadap kayu lebih tinggi menghasilkan impregnasi yang baik.Waktu pemasakan sangat

erat hubungannya dengan suhu pemasakan. Pada dasarnya waktu pemasakan dapat

dikurangi beberapa saat dengan menaikkan suhu pemasakan.Biasanya pada suhu tinggi

rendemen dan kualitas pulp turun. Jumlah bahan kimia yang digunakan dalam pembuatan

pulp dinyatakan sebagai banyaknya alkali yang efektif dan tergantung pada faktor-faktor

seperti spesies kayu, kondisi pemasakan dan sisa lignin yang diperlukan dalam pulp.

Konsentrasi alkali merupakan parameter utama dari pelarutan lignin dan polisakarida.

Konsentarsi natrium hidroksida pada permulaan pemasakan dapat sangat bervariasi

hingga 20 hingga 80 g/L. Komposisi lindi pemasak dalam pembuatan pulp sulfat

dinyatakan dengan yang disebut sulfiditas, yang menyatakan nisbah Na2S terhadap alkali

aktif. Sulfiditas yang digunakan bervarisasi menurut perubahan banyaknya alkali, suhu

pemasakan dan sejumlah faktor lain.Biasanya banyaknya sulfida untuk kayu keras lebih

rendah dari pada untuk kayu lunak. (Fengel,1995).

Alkali yang dimasukkan dalam digester adalah untuk melarutkan komponen /

kotoran bukan selusa yang ada dalam kayu. Bertambahnya jumlah alkali yang

dimasukkan akan melarutkan lebih banyak lagi komponen-komponen itu sebaliknya

berkurangnya jumlah alkali yang dimasukkan akan menyebabkan kayunya tidak masak

yang berakibat banyaknya kayu yang bakal terbuang. Harus diingat bahwa untuk

(35)

maka dalam digester proses penghilangan lignin tidak henti-hentinya sehingga bahan

kimia pemasak tadi juga akan menyerang serat selulosa , hal ini akan berakibat lemah dan

rendahnya rendemen pemasakan.

Kekuatan/ konsentrasi dan sulfidity daripada white liquor juga merupakan hal

yang sangat penting . Konsentrasi dinyatakan sebagai gram per liter( gpl) dari aktif alkali

sebagai Na2O. Kalau konsentrasi white liquornya rendah maka proses penghilangan ligini

akan menjadi kurang baik sehingga menghasilkan banyak reject, sebaliknya kalau

konsentrasi white liquornya tinggi maka serat selulosa juga akan terserang dan rusak yang

berakibat pada rendahnya rendemen pada pulp. Besar kecilnya persentase sulfidity dalam

white liquor akan mempengaruhi kecepatan reaksi penghilangan lignin , namun sulfidity

diatas 30% tidak menguntungkan karena ia lebih banyak menyerang dan memutus rantai

selulosa kayu. Normal jumlah aktif alkali yang dimasukkan dalam digester berkisar antara

10-18%( sebagai Na2O), tergantung dari jenis kayunya,kondisi pemasakan dan seberapa

jauh tingkat penghilangan lignin yang akan dicapai. Untuk menyelesaikan suatu proses

pemasakan pada waktu relatif singkat, biasanya ditambahkan larutan pemasak/alkali yang

jumlahnya sedikit berlebih.Kelebihan alkali ini juga bermanfaat untuk menjaga pH dalam

digester tidak turun di bawah yang diizinkan dimana lignin yang terlarut akan

meresap/menngumpal masuk kembali ke dalam serat. Kalau jumlah alkali yang

dimasukkan lebih banyak maka akan mempercepat kecepatan reaksinya. Dengan

bertambahnya jumlah alkali yang dimasukkan maka akan mengurangi rendemen pulp

karena jumlah hemiselulosa yang terlarut bertambah.( Anonim,2002)

(36)

Salah satu cara pemeriksaan kimia disebut titrimetri, yakni pemeriksaan jumlah zat yang

didasarkan pada pengukuran volume larutan pereaksi yang dibutuhkan untuk bereaksi

secara stoikometri dengan zat yang ditentukan. Titrimetri atau analisis volumetri adalah

salah satu cara pemeriksaan jumlah zat kimia yang luas pemakaiannya. Hal ini

disebabkan karena beberapa alasan. Pada satu segi , cara ini menguntungkan karena

pelaksanaannya mudah dan cepat , ketelitian dan ketepatannya cukup tinggi. Pada segi

lain , cara ini menguntungkan karena dapat digunakan untuk menentukan kadar berbagai

zat yang mempunyai sifat yang berbeda-beda. Pada dasarnya cara titrimetri terdiri dari

pengukuran volume larutan pereaksi yang dibutuhkan untuk bereaksi secara stoikometri

dengan zat yang akan ditentukan.Larutan pereaksi ini biasanya dikteahui kepekatannya

dengan pasti, dan disebut pentiter atau larutan baku. Sedangkan proses penambahan

pentiter ke dalam larutan zat yang akan ditentukan diseb ut titrasi .Dalam proses itu

bagian demi bagian pentiter ditambahkan ke dalam larutan zat yang akan ditentukan

dengan bantuan alat yang disebut dengan buret sampai tercapai titik kesetaraan.Titik

kesataraan adalah titik pada saat pereaksi dan zat yang ditentukan bereaksi sempurna

secara stokiometri.Titrasi harus dihentikan pada atau dekat titik kesetaraan ini.Jumlah

volume pentiter yang terpakai untuk mencapai titik kesetaraan ini disebut volume

kesetaraan.Dengan mengetahui volume kesetaraan,kadar pentiter dan faktor stokiometri

dapat,maka jumlah zat yang ditentukan dapat dihitung dengan mudah.

Disekitar titik kesetaraan,sebagai akibat dari interaksi antara zat yang ditentukan

dengan pentiter,sifat-sifat sistem berubah dengan tajam.Sifat-sifat yang berubah itu bisa

(37)

digunakan untuk menetapkan letak titik kesetaraan tersebut.Dalam praktek,titik

kesetaraan itu ditentukan dengan berbagai cara,tergantung pada sifat

reaksinya.Biasanya,titik kesetaraan tidak disertai disertai oleh perubahan sifat yang dapat

dilihat.Karena itu diperlukan zat tambahan yang dapat menunjukkan perubahan yang

dapat dilihat pada atau dekat titik kesetaraan.Zat tambahan itu disebut indikator.Indikator

ini berubah warnanya di sekitar titik kesetaraan.Karena biasanya indikator adalah

senyawa yang sangat jelas warnanya,maka ia harus ditambahkan dalam bentuk larutan

yang sangat encer.Dengan demikian,kehadiran indikator dalam sistem tidak atau hanya

sedikit berpengaruh pada volume kesetaraan titrasi.

Saat terjadinya perubahan warna indikator dalam proses titrasi disebut titik akhir

titrasi.Pada saat titik akhir titrasi tercapai,titrasi harus dihentikan.Biasanya titik akhir

titrasi tidak tepat sama dengan titik kesetaraan.Makin kecil perbedaan antara titik akhir

titrasi dengan titik kesetaraan ,makin kecil kesalahan titrasi.Selain dengan indikator,titik

akhir titrasi dapat pula ditentukan dengan menggunakan peralatan yang sesuai,misalnya

potensiometer,spektrofotometer,dan konduktometer.Perubahan sifat-sifat kimia dan fisika

yang terjadi selama titrasi dapat diikuti dengan alat-alat itu.Perubahan gaya gerak listrik

diukur dengan potensiometer,perubahan serapan cahaya diukur dengan

spektrofotometer,dan perubahan daya hantar listrik diukur dengan konduktometer.

Perubahan sifat yang mencolok yang ditunjukkan oleh peralatan tersebut menunjukkan

titik akhir titrasi.

Titik akhir titrasi dapat ditentukan dengan secara lebih teliti dari data yang

dihasilkan peralatan tersebut dengan bantuan sajian grafik.Dengan demikian,proses titrasi

(38)

yang diukur selama proses titrasi dirajah pada kertas grafik sebagai fungsi volume

pentiter yang ditambahkan.Rajahan itu akan menghasilkan kurva titrasi yang dapat

digunakan untuk menentukan volume kesetaraan secara teliti.Agar proses titrasi dapat

berjalan dengan baik sehingga memberikan hasil pemeriksaan yang teliti dan tepat,maka

persyaratan berikut perlu diperhatikan dalam setiap titrasi:

1.Interaksi antara pentiter dan zat yang ditentukan harus berlangsung secara

stoikometri dengan faktor stokiometrinya berupa bilangan bulat.Faktor

stokiomteri ini harus diketahui atau ditetapkan secara pasti,karena faktor itu perlu

dalam perhitungan hasil titrasi.

2.Laju reaksi harus cukup tinggi agar titrasi berlangsung dengan capat.

3.Interaksi antara pentiter dan zat yang ditentukan harus berlangsung secara

terhitung.Artinya,sesuai dengan ketepatan yang dapat dicapai dengan peralatan

yang lazim digunakan dalam titrimetri,reaksi harus sempurna sekurang-kurangnya

99,9% pada titik kesetaraan.

Larutan Baku

Oleh karena semua perhitungan dalam titrimetri didasarkan pada kepekatan pentiter,maka

kepekatan pentiter itu harus diketahui secara teliti.Karena persyaratan yang sangat

penting itu harus dipenuhi maka pentiter disebut dengan larutan baku.kepekatan larutan

baku ini sering dinyatakan sebagai kenormalan,kemolaran atau titer(kepekatan

bobot/volume,b/v).Berapa larutan baku dapat dibuat secara langsung dengan melarutkan

(39)

digunkan langsung untuk membuat larutan baku seperti di atas disebut zat baku

utama.Zat-zat yang dapat digunakan sebagai zat baku utama harus memenuhi persyratan

berikut:

1. Zat itu harus sangat murni atau harus dapat dimurnikan dengan penghabluran

kembali.Zat-zat yang mempunyai kemurnian rendah sering digunakan sebagai

zat baku dan disebut juga sebagai zat baku utama,tapi ini sebenarnya istilah

yang salah.Zat-zat baku yang mempunyai kemurnian rendah seperti itu disebut

zat baku kerja.

2. Susunan kimia zat itu harus tepat sesuai dengan rumusnya.Zat itu harus

mantap pada suhu kamar,tidak boleh berubah susunan kimianya pada saat

pengeringan dengan suhu tinggi,dan tidak boleh menyerap air dan

karbondioksida dari udara.Zat-zat yang mengandung air hablur harus

dihindarkan jika mungkin.Beberapa zat yang mengandung air hablur yang

tidak terikat kuat,akan terlepas air hablurnya selama penyimpanan.Akan tetapi

borax,yang kira-kira mengandung 47% air dan digunakan sebagai zat baku

primer,tidak berubah susunan kimianya jika disimpan dalam udara yang

mempunyai kelembapan tertentu.

3. Zat itu harus bereaksi dengan zat yang ditentukan secara stokiometri ,cepat

dan terukur.

4. Zat itu harus mempunyai bobot tara yang tinggi,karena zat seperti ini akan

diperlukan dalam jumlah yang besar sehingga kesalahan penimbangan akan

menjadi lebih kecil.Misalnya ,borax( bobot tara = 190,7) lebih baik daripada

(40)

Zat-zat yang memenuhi syarat sebagai zat baku utama tidak banyak jumlahnya.Karena itu

larutan pentiter biasanya dibuat dari zat yang tidak memenuhi semua persyaratan

diatas,kemudian dibakukan dengan zat baku utama.( Rivai,1995)

Suatu indikator merupakan asam atau basa lemah yang berubah warna diantara

bentuk terionisasinya dan bentuk tidak terionisasinya. Kisaran penggunaan indikator

adalah 1 unit pH di sekitar nilai pKanya. Sebagai contoh fenolftalein(pp), mempunyai

pKa 9,4 ( peubahan warna antara pH 8,4-10,4). Struktur fenolftalein akan mengalami

penataan ulang pada kisaran pH ini karena proton dipindahkan dari struktur fenol dari pp

sehingga pHnya meningkat akibatnya akan terjadi perubahan warna. Metil orange( MO)

mempunyai pKa( perubahan warna antara pH 2,7 dan pH 4,7),mengalami hal serupa

terkait dengan perubahan warna yang tergantung pada pH. Kedua indikator ini berada

pada kisaran titik balik ( titik infeksi) pada titrasi asam kuat dan basa kuat. Fenolftalein

adalah indikator dari golongan ftalein yang banyak digunakan dalam pelaksanaan

pemeriksaan kimia. Fenolftalein merupakan senyawa hablur putih yang mempunyai

kerangka lakton. Indikator ini sukar larut dalam air,tapi dapat bereaksi dengan air hingga

(41)

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1.Alat-alat

- Buret digital

- Pipet volume

- Erlenmeyer 250 ml

- Hot Plate

- Magnetic Stirrer

- Gelas ukur 50ml

- Beaker glass 250 ml

(42)

3.2. Bahan-bahan

- White Liquor

- BaCl2 10%

- Formaldehyde 40%

- HCl 0,5 N

- Indikator Phenolptalein

- Indikator Metil Orange

3.3. Prosedur

- Dipipet sebanyak 2 ml white liquor dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer

- Ditambahkan 250 ml air destilat

- Ditambahkan 25ml BaCl210%

- Ditambahkan 3 tetes indikator PP

- Dititrasi dengan HCl 0,5 N sampai terjadi perubahan warna dari merah rose

menjadi putih susu

- Dicatat volume HCl 0,5N yang terpakai sebagai A ml

- Ditambahkan 5 ml Formaldehyde 40% dan dititrasi kembali sampai terjadi

perubahan warna dari merah rose menjadi putih susu

- Dicatat volume HCl 0,5N yang terpakai sebagai B ml

(43)

- Dititrasi dengan HCl 0,5N sampai terjadi perubahan warna dari kuning menjadi

merah Orange

- Dicatat volume HCl 0,5N yang terpakai sebagai C ml.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1Data

Time A B C NaOH

(gpl)

Na2S

(gpl)

Na2CO3

(gpl)

TAA

(gpl)

% S

08.00 11.62 13.25 17.63 77.42 25.26 33.94 102.68 24.60

12.00 11.42 13.04 17.46 75.95 25.11 34.25 101.06 24.84

16.00 11.55 13.13 17.55 77.26 24.49 34.25 101.75 24.06

20.00 11.90 13.55 17.57 79.43 25.57 31.15 105.00 24.35

(44)

04.00 11.56 13.20 17.25 76.88 25.42 31.38 102.30 24.84

AVG - - - 77.63 25.26 32.46 102.90 24.54

4.2 Perhitungan

NaOH =

ml B)x31xN (2A−

Na2S =

ml A)x31xN (B−

Na2CO3 =

ml B)x31xN (C−

TAA (gpl) = NaOH + Na2S

(45)

%S =

TAA = Total Aktif Alkali(gpl)

% S = Sulfiditas

Contoh : Data diambil pada tanggal 17 Februari 2009 pukul 12.00 WIB

(46)

=

Dari hasil analisa yang telah dilakukan selama praktek lapangan terhadap white liquor

pada proses recaustisasi diperoleh Total Aktif Alkali (TAA) sekitar 101 gpl – 105 gpl dan

Sulfiditas sekitar 23% - 25%, sedangkan target mimimum untuk Total Aktif Alkali adalah

98 gpl, dan target minimum untuk sulfiditas adalah 21%. Ini berarti kontrol kualitas dari

white liquor yang diperoleh cukup baik. Alkali aktif yang dimasukkan dalam digester

adalah untuk melarutkan kompnen/ kotoran bukan sellulosa yang ada dalam kayu.

Bertambahnya jumlah aktif alkali yang dimasukkan akan melarutkan lebih banyak lagi

komponen-komponen itu sebaliknya berkurangnya jumlah alkali yang dimasukkan akan

menyebabkan kayunya tidak masak( hard cook) yang berakibat banyaknya kayu yang

bakal terbuang berupa reject atau serpihan kayu yang hanya sebagian saja yang masak

yang disebut dengan knots.Banyaknya alkali yang digunakan dalam pembuatan pulp

merupakan faktor penting dalam pembuatan pulp. Karena larutan alkali menembus ke

dalam kayu lebih baik daripada larutan asam,maka waktu pemanasan untuk mencapai

suhu maksimum. Nisbah lindi pemasak dengan kayu terutama ditentukan oleh ukuran

bejana pemasak dan kemampatan pengisian serpih dalam bejana, dan bervariasi menurut

kondisi proses pemasakan apakah tumpak dan sinambung. Waktu dan suhu pemasakan

sangat erat hubungannya. Pada dasarnya waktu pemasakan dapat dikurangi beberapa saat

dengan menaiikan suhu pemasakan. Jumlah bahan kimia yang digunakan dalam

(47)

faktor-Sebul Manullang : Pengaruh Konsentrasi Total Alkali Aktif Terhadap % Sulfiditas Dalam White Liquor Pada Proses Recaustisizing Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea, 2009.

faktor seperti spesies kayu, kondisi pemasakan dan sisa lignin yang diperlukan dalam

pembuatan pulp. Banyaknya alkali aktif berkisar antara 11% untuk kualitas kayu kasar

tidak dikelantang dan 17 % untuk kualitas kertas yang tidak dikelantang., dan lebih tinggi

untuk kualitas pulp pelarutan.

Konsentrasi alkali merupakan parameter utama dari pelarutan lignin dan

plisakarida . Pada digester yang beroperasi secara batch dibutuhkan sejumlah volume

aktif alkali yang dimasukkan sebanyak kurang dari jumlah volume yang dibutuhkan

untuk membasahi seluruh chip. Weak Black Liquor perlu ditambahkan sebagai penambah

kekurangan liquornya . Kalau WBL yang ditambahkan terlalu banyak maka akan

memperbesar nilai perbandingan liquor dengan kayu, normalnya berkisar 1-5. Dengan

menggunakan metode dengan memadatkan chip yang dimasukkan ke dalam digester, chip

di dalam digester memerlukan sedikit penambahan liquor agar liquor bisa meresap

sempurna. Normalnya jumlah efektif alkali yang dimasukkan dalam digester berkisar

antara 10-18% sebagai Na2O tergantung dari jenis kayunya,kondisi pemasakan dan

seberapa jauh tingkat penghilangan lignin yang akan dicapai. Untuk menyelesaikn suatu

proses pemasakan pada waktu yang relatif singkat, biasanya ditambahkan larutan

pemasak/alkali yang jumlahnya sedikit berlebih. Kelebihan alkali ini juga bermanfaat

untuk menjaga pH dalam digester tidak turun di bawah yang diijinkan dimana lignin

yang terlarut akan mneresap/menggumpal kembali masuk ke dalam serat. Kalau jumlah

alkali yang dimasukkan lebih banyak akan mempercepat kecepatan reaksinya. Dengan

menambah alkali kita dapat memasak dengan H-factor yang lebih rendah untuk mencapai

kappa number yang sama. Dengan bertambahnya jumlah alkali yang dimasukkan akan

(48)

bertambah.Konsentrasi dan sulfidity daripada white liquor juga merupakan hal

penting.Kalau konsentrasi white liquornya rendah maka proses penghilangan lignin akan

menjadi kurang baik, sebaliknya jika konsentrasi white liquor tinggi maka serat selulosa

akan terserang dan rusak yang berakibat pada rendanya rendemen pada pulp.

Komposisi lindi pemasak dalam pembuatan pulp dinyatakan yang disebut dengan

sulfiditas, yang menyatakan nisbah Na2S terhadap alkali aktif, keduanya dinyatakan

sebagai Na2O. Sulfiditas yang digunakan bervariasi menurut perubahan banyaknya

alkali,suhu pemasakan dan sejumlah faktor lain. Biasanya sulfida untuk kayu keras lebih

rendah( 15-20%) daripada untuk kayu lunak( 25-35%).Natrium sulfat dan bahan-bahan

kimia dalam jumlah sedikit ditambahkan ke dalam lindi pekat untuk mengimbangi

kehilangan sulfiditas. Kadang-kadang unsur belerang juga ditambahkan bersama-sama

dengan lumpur dari pembersihan gas tungku.Besar kecilnya persentase sulfidity dalam

white liquor akan mempengaruhi kecepatan reaksi penghilangan lignin , namun sulfiditas

di atas 30% tidak menguntungkan karena ia akan lebih banyak menyerang dan memutus

(49)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Konsentrasi Total Aktif Alkali yang diharapkan dalam White Liquor adalah 98 – 108

gpl, sedangkan Persen sulfiditas yang diharapkan pada White Liquor adalah 21 – 29

% .

2. Hubungan Total Aktif Alkali dengan proses adalah jika kadar Total Aktif Alkali di

atas target maka akan dapat melarutkan selulosa kayu sehingga menurukan kualitas

(50)

menyebabkan kayunya tidak masak(hard cook) yang berakibat banyaknya kayu bakal

terbuang atau serpihan kayu hanya masak sebagian.

3. Hubungan Sulfiditas dengan proses adalah jika kadar Sulfiditas di bawah batasan

maka kualitas pulp akan turun dengan adanya pemutusan rantai, dan apabila diatas

batasan maka akan menyerang dan merusak selulosa.

4. Hubungan antara Total Aktif Alkali dengan Sulfiditas pada proses adalah untuk

mengetahui kualitas dari White Liquor yang digunakan pada proses pemaskan pada

unit digester.

5.2 Saran

Sebaiknya dilakukan pemeriksaan terhadap white liquor dengan menggunakan

parameter-parameter lain seperti: Total Solid, Total Titrable Alkali, Caustic Efisiensi, dan

sebagainya untuk mengetahui kualitas dari white liquor.

. DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2002. Digester Plant. PT. Toba Pulp Lestari. Porsea. Sumatera Utara.

Anonim. 2002. Pengantar Proses Recaustisizing. PT. Toba Pulp Lestari. Porsea

Sumatera Utara.

Fengel, D. 1995. Kayu: Kimia, Ultrastruktur, Reaksi – reaksi . Cetakan Pertama.

Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Haygreen, J.G. 1987.Hasil Hutan dan Ilmu Kayu : Suatu Pengantar. Yogyakarta:

(51)

Panshin, A.J. 1962. Forest Product: Their Sources, Production, And Utilization. New

York: McGraw-Hill Book Company, Inc.

Rivai, H. 1993. Asas Pemeriksaan Kimia. Jakarta: UI – Press .

Rohman, A. 2007. Kimia Farmasi: Analisis. Cetakan Pertama. Yogyakarta: Penerbit

Pustaka Pelajar.

Sjostrom, E. 1995. Kimia Kayu: Dasar – dasar dan Penggunaan. Yogyakarta: Gadjah