PEMANFAATAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG
KELAPA SEBAGAI KOAGULAN KOMERSIAL
KARET ALAM NIAS UTARA
TESIS
Oleh
ZULMAKMUR TELAUMBANUA 117006008 / KIM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2013
PEMANFAATAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG
KELAPA SEBAGAI KOAGULAN KOMERSIAL
KARET ALAM NIAS UTARA
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister sains Dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Oleh
ZULMAKMUR TELAUMBANUA 117006008/KIM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2013
Judul Tesis : PEMANFAATAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI KOAGULAN KOMERSIAL KARET ALAM NIAS UTARA.
Nama mahasiswa : ZULMAKMUR TELAUMBANUA Nomor Pokok : 117006008
Program studi : Magister Ilmu Kimia
Menyetujui Komisi Pembimbing
Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Eddyanto, Ph.D
Ketua Anggota
Ketua Program Studi Dekan
Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Dr. Sutarman, M.S
Tanggal lulus 26 April 2013
Telah diuji pada
Tanggal : 26 April2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D
Anggota : 1. Eddyanto, Ph.D
2. Prof. Dr. Harlem Marpaung
3. Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S
4. Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc
5. Prof. Dr. Yunazar Manjang
PERNYATAAN ORISINALITAS
PEMANFAATAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG
KELAPA SEBAGAI KOAGULAN KOMERSIAL
KARET ALAM NIAS UTARA
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Perguruan Tinggi lain, dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebut sumbernya dalam daftar pustaka.
Medan, 26 April 2013
Zulmakmur Telaumbanua
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama lengkap : ZULMAKMUR TELAUMBANUA
Tempat dan Tanggal lahir : Iraonogeba, 20 Juni 1966
Alamat Rumah : Jl. Kartini No. 6, Kelurahan Pasar Lahewa, Nias Utara
Telepon/HP : 0813 9753 5553
Email : zul.mtel@yahoo.co.id
Istansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 1 Lotu
Alamat Kantor : Desa Lolofaoso, Kecamatan Lotu, Nias Utara Telepon/Faks/HP :
DATA PENDIDIKAN
SD : SD Negeri No. 070978 Gunungsitoli Tamat : 1979
SMP : SMP Negeri 3 Gunungsitoli Tamat : 1982
SMA : SMA Swasta BNKP Gunungsitoli Tamat : 1985
D-3 : D-3 Kimia FMIPA USU Tamat : 1988
Strata-1 : Pendidikan Kimia UNIMED Tamat : 2001
i
PEMANFAATAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI KOAGULAN KOMERSIAL
KARET ALAM NIAS UTARA
ABSTRAK
Penggunanaan asap cair, residu, dan destilatnya asap cair sebagai penggumpal karet alam dari Kabupaten Nias Utara telah diteliti. Seluruh karet yang terkoagulasi yang diperoleh dengan memanfaatkan koagulan di atas telah dianalisa sesuai dengan uji baku karet Indonesia. Hasil penelitian ini telah dibandingkan dengan gumpalan karet yang menggunakan asam formiat. Kadar kotoran, kadar abu, dan kadar nitrogen, juga kandungan bahan mudah menguap, viskositas Mooney, dan plastisasi retensi indeks (PRI) telah diuji. Kecepatan koagulasi, dan kualitas terbaik diperoleh saat menggunakan destilat asap cair sebagai koagulan dan hasil akhir produkini adalah setar dengan SIR-20.
Kata Kunci : Asap cair, Residu asap cair, Destilat asap cair, Asam formiat, SIR 20.
ii THE USE OF LIQUID SMOKE OBTAINED FROM COCONUT SHELL AS
COMMERCIAL COAGULANT OF NATURAL RUBBER ORIGINALLY FROM NORTH NIAS
ABSTRACT
The use of liquid smoke, the residu, and its destilate as coagulant for natural rubber originally from North Nias District have been researched. All coagulated rubber obtained by using the above coagulants have been analysed follow the Standar Indonesia Rubber (SIR). Those results were compared to formic acid as a refrence. The impurity, ash, and nitrogen content, and volatile, Mooney viscosity, and plasticity retention index (PRI) have been tested. The highest coagulation rate as well as the best quality of the rubber occurs by using destilate smoke liquid and the final product is nearly equal to the quality of SIR-20.
Keywords: liquid smoke, the residu, destilate of liquid smoke, formic acid, and standar Indonesia rubber (SIR).
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur hanya bagi Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan rahmat dan karunia yang dianugerahkan , sehingga penulis dapat menyusun penelitian Tesis ini, dengan judul "Pemanfaatan Asap Cair Dari Tempurung Kelapa Sebagai Koagulan Komersial Karet Alam Nias Utara". Pada kesempatan ini ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya saya sampaikan kepada Bapak Komisi Pembimbing, yaitu Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D selaku Promotor, dan Bapak Eddyanto, Ph.D sebagai Co-Promotor atas segala bantuan, arahan dan bimbingan selama perencanaan penelitian, pelaksanaan penelitian sampai penyelesaian tesis ini. Ucapan terimakasih yang setinggi-tingginya juga penulis sampaikan kepada:
1. Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, D.T.M. & H, M.Sc. (C.T.M), Sp.A. (K) yang telah memberikan kesempatan pada saya untuk mengikuti program pendidikan Magister dalam bidang Ilmu Kimia pada FMIPA USU.
2. Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas bantuan dan izin belajar untuk mengikuti Program S-2 Ilmu Kimia.
3. Ketua Program Studi S-2 dan S-3 Ilmu Kimia FMIPA USU, Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D dan Bapak Sekretaris Program S-2 dan S-3 Ilmu Kimia, Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc atas segala fasilitas dan bantuan yang diberikan kepada penulis.
4. Tim penguji, Prof. Dr. Harlem Marpaung, Dr. Darwin Yunus Nasution, MS, Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc dan Prof. Dr. Yunazar Manjang yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan penilaian maupun saran-saran untuk perbaikan tesis ini.
5. Bapak/Ibu Dosen Pascasarjana Ilmu Kimia yang telah membimbing dan memotivasi saya sampai selesainya Tesis ini.
iv
6. Kepala Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU dan Kepala serta seluruh staf Laboratorium Pusat Penelitian Karet Sungei Putih yang telah memberikan bantuan dan fasilitas dalam melakukan penelitian teisis ini.
7. Bupati Nias Utara dan Kepala Dinas Pendidikan Kabupaten Nias Utara atas kesempatan serta dukungan luar biasa yang diberikan kepada saya selama mengikuti pendidikan di Pascasarjana USU Medan.
8. Secara khusus kepada Bapak Saharman Gea, Ph.D yang telah banyak memberikan bantuan kepada penulis selama perkuliahan di FMIPA USU.
9. Rekan-rekan mahasiswa Pacasarjana Jurusan Ilmu kimia FMIPA USU yang telah banyak membantu dalam penyelesaian Tesis ini.
10. Tak lupa buat adik-adik, Elman Lase, ST, serta ponakan Destarius Zebua, S.Pd dan Sonazaro Telaumbanua yang telah membantu penulis dalam merampungkan tesis ini.
11. Teristimewa kepada istri tercinta Nelly Niasta Sembiring, M.PdK yang sangat mendukung dan memotivasi saya dalam penulisan Tesis ini dan ketiga buah hati tercinta, Sally Geba Latami Telaumbanua, Patricia Pikarola Telaumbanua dan Berhan No Fanolo Telaumbanua sebagai sumber inspirasi saya.
Penulis menyadari bahwa Tesis ini masih kurang sempurna oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pihak pembaca demi kesempurnaan Tesis ini.
Penulis
Zulmakmur Telaumbanua
v
1.3. Pembatasan Masalah 4
1.4. Tujuan Penelitian 4
1.5. Hipotesis Penelitian 4
1.6. Manfaat Penelitian 5
1.7. Ruang Lingkup Kegiatan 5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Karet Alam 6
2.1.1. Peranan Karet Alam Dalam Perekonomian Nasional 9
2.1.2. Prospek Perdagangan Karet Alam 10
2.1.3. Jenis-Jenis Karet Alam 11
2.1.4. Kontaminan Pada Bahan Olah Karet 12
2.2 Stabilitas Koloid Lateks 13
2.3. Penggumpalan Lateks 14
2.4. Standar Karet Indonesia 15
2.4.1. Syarat Mutu Karet Indonesia 15
2.4.2. Penetapan Kadar Kotoran [ISO 249 - 1987 ( E )] 17 2.4.3. Penetapan Kadar Abu [ISO 247 - 1990 (E)] 18 2.4.4. Penentuan Kadar Nitrogen [ISO 1656 - 1988 (E)] 19
vi
2.4.5. Penetapan Kadar Zat Menguap [ISO 248 – 1991 (E)] 20 2.4.6. Pengujian Viskositas Mooney [ISO 289 - 1985 (E)] 21 2.4.7.Penetapan Plasticity Retention Index [ISO 2930 - 1991 (E)] 21
2.5. Asap Cair 24
2.5.1. Proses Pembentukan Asap Cair 25
2.5.2. Komposisi Kimia Asap Cair 25
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Tempat Penelitian 28
3.2. Alat dan Bahan 28
3.2.1. Alat 28
3.2.2. Bahan 28
3.3. Prosedur Kerja 29
3.3.1. Pembuatan Asap Cair 29
3.3.2. Penentuan pH Koagulan 30
3.3.3. Penggumpalan Lateks 30
3.3.4. Penetapan Kadar Kotoran [ISO 249 - 1987 ( E )] 30 3.3.5. Penetapan Kadar Abu [ISO 247 - 1990 (E)] 33 3.3.6. Penentuan Kadar Nitrogen [ISO 1656 - 1988 (E)] 33 3.3.7. Penetapan Kadar Zat Menguap [ISO 248 – 1991 (E)] 34 3.3.8. Pengujian Viskositas Mooney [ISO 289 - 1985 (E)] 35 3.3.9.Penetapan Plasticity Retention Index [ISO 2930 - 1991 (E)] 36
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pembuatan Asap Cair Secara Pirolisis 43
4.2. Penggumpalan Lateks 45
4.3. Karakterisasi 48
4.3.1. Penetapan Kadar Kotoran [ISO 249 - 1987 ( E )] 49 4.3.2. Penetapan Kadar Abu [ISO 247 - 1990 (E)] 51 4.3.3. Penentuan Kadar Nitrogen [ISO 1656 - 1988 (E)] 54 4.3.4. Penetapan Kadar Zat Menguap [ISO 248 – 1991 (E)] 56
vii
4.3.5. Pengujian Viskositas Mooney [ISO 289 - 1985 (E)] 59 4.3.6. Penetapan Plasticity Retention Index [ISO 2930 - 1991 (E)] 61
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
A Kesimpulan 65
B Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel 2.1. Komposisi Karet Alam (Surya 2006) 8
Tabel 2.2. Skema Persyaratan Mutu 16
Tabel 2.3. Komposisi Kimia Asap Cair 26
Tabel 2.4. Analisis Kimia Yang Dilakukan Terhadap Asap Cair 26 Tabel 4.1. pH Asap Cair, Residu Asap Cair dan Destilat Asap Cair 45 Tabel 4.2. Lama Penggumpalan Beberapa Jenis Koagulan 46 Tabel 4.3. Penetapan Kadar Kotoran [ISO 249 - 1987 ( E )] 49 Tabel 4.4. Penetapan Kadar Abu [ISO 247 - 1990 (E)] 52 Tabel 4.5.Penentuan Kadar Nitrogen [ISO 1656 - 1988 (E)] 54 Tabel 4.6.Penetapan Kadar Zat Menguap [ISO 248 – 1991 (E)] 57 Tabel 4.7. Pengujian Viskositas Mooney [ISO 289 - 1985 (E)] 59 Tabel 4.8.Penetapan Plasticity Retention Index [ISO 2930 - 1991 (E)] 61 Tabel 4.9. Karakterisasi dari Koagulum dengan Koagulan Asam Formiat,
Asap Cair, Residu Asap Cair dan Destilat Asap Cair
Dibandingkan SIR 20 64
ix
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar 1.1. Gambar Karet Nias Utara dan Kolom Penyimpanannya 5
Gambar 2.1. Rumus Struktur Kimia Karet Alam 6
Gambar 2.2. Karet Alam Nias Utara 8
Gambar 2.3. Hidrolisa Protein 19
Gambar 3.1. Alat Pembuat Asap Cair, (a) Reaktor Asap Cair, (b) Kondensor, dan (c) Penampung Asap Cair.
Gambar 3.2. Contoh Potongan Uji Untuk Plastisitas 37 Gambar 3.3. Flowchart Penelitian Penambahan Asam Formiat 39 Gambar 3.4. Flowchart Penelitian Penambahan Asap Cair 40 Gambar 3.5. Flowchart Penelitian Penambahan Residu Asap Cair 41 Gambar 3.6. Flowchart Penelitian Penambahan Destilat Asap Cair 42 Gambar 4.1. (a)Tempurung Kelapa, (b) Tempurung Kelapa yang
Sudah Bersih 43
Gambar 4.2. Asap Cair dari Tempurung Kelapa 44
Gambar 4.3. (a) Asap Cair, (b) Residu Asap Cair dan (c) Destilat Asap Cair 44 Gambar 4.4. Grafik Lama Penggumpalan Koagulan Asam Formiat,
Asap Cair, Residu Asap Cair dan Destilat Asap Cair 47 Gambar 4.5. Penggumpalan Dengan Koagulan (a) Asam Formiat,
(b) Asap Cair, (c) Residu Asap Cair dan (d) Destilat Asap Cair 47 Gambar 4.6. Koagulum dengan Koagulan (a) Asam Formiat, (b) Asap Cair,
(c) Residu Asap Cair dan (d) Destilat Asap Cair 48 Gambar 4.7. Grafik Kadar Kotoran Koagulum Dibandingkan
dengan SIR 20 50
Gambar 4.8. Grafik Kadar Abu Koagulum Dibandingkan dengan SIR 20 52 Gambar 4.9. Grafik Kadar Nitrogen Koagulum
Dibandingkan dengan SIR 20 55
x
Gambar 4.10. Gambar Kadar Zat Menguap Koagulum
Dibandingkan dengan SIR 20 58
Gambar 4.11. Grafik Viskositas Mooney 60
Gambar 4.12. Grafik Nilai PRI Koagulum Dibandingkan dengan SIR 20 62
