TUGAS AKHIR DENHENLEN PARHUSIP

DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk

TUGAS AKHIR

DENHENLEN PARHUSIP 132401136

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2017

DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya.

DENHENLEN PARHUSIP 132401136

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2017

DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk

TUGAS AKHIR

DENHENLEN PARHUSIP 132401136

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2017

DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya.

DENHENLEN PARHUSIP 132401136

PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2017

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH KONSENTRASI TOTAL ALKALI TERHADAP PERSEN KAUSTISASI DAN

PERSEN SULPIDITAS DALAM WHITELIQUOR STORAGE PADA PROSES RECAUSTICIZING DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : DENHENLEN PARHUSIP

Nomor Induk Mahasiswa : 132401136

Program Studi : DIPLOMA (D3) KIMIA

Departement : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA (USU)

Disetujui di

Medan, April 2017

Diketahui Oleh

Ketua Program Studi D3 Kimia

Dr. Minto Supeno, M.S NIP : 1961105091987031002

Dosen Pembimbing

Dra.Nurhaida Pasaribu, M.Si NIP : 195711011987012001

Ketua Departemen Kimia FMIPA USU

Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si

NIP : 197404051999032001

PERNYATAAN

PENGARUH KONSENTRASI TOTAL ALKALI TERHADAPPERSEN KAUSTISASI DAN PERSEN SULPIDITAS DALAMWHITE LIQUOR

STORAGE PADA PROSES RECAUSTING

DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, April 2017

DENHENLEN PARHUSIP

132401136

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, atas rahmat dan cinta kasih-Nya yang telah dilimpahkan-Nya kepada kita semua, sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Pengaruh Konsentrasi Total Alkali Terhadap Persen Kaustisasi Dan Persen Sulpiditas Dalam White Liquor Storage Pada Proses RecaustingDi PT.

Toba Pulp Lestari, Tbk sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. Tugas Akhir ini merupakan salah - satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma - 3 Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Penulis juga menyadari bayak kekurangan dari Tugas Akhir ini, maka dengan kerendahan hati penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun dari berbagai pihak demi penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Penulis juga menyadari Tugas Akhir ini tersususn dan terselesaikan dengan baik karena ada campur tangan dari berbagai pihak yang mendukung penulis dalam meyelesaikan Tugas Akhir ini, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasi kepada :

1. Orang tua tercinta Bapak Pdt.G.Parhusip dan Ibu S. Samosir yang mendukung dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ibu Dra.Nurhaida Pasaribu, M.Si selaku dosen pembimbing, yang banyak mengarahkan dan membantu penulis dalam menyelesaikan Karya Tugas Akhir ini.

3. Bapak Arlodis Nainggolan selaku pembimbing lapangan dan keluarga besar laboratorium PT. Toba Pulp Lestari, Tbk yang telah banyak memberikan sumbangan, pikiran, tenaga, dan waktu kepada penulis sewaktu penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan.

4. Bapak I Putu Gede A Wijaya selaku Centre of Excelence Departemen Manager,danseluruh staff Centre of Excelence yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti Praktek Kerja Lapangan di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Parmaksian.

5. Kepada teman-teman PKL saya Oya Siringo-ringo,Rama Simbolon,Leonardo Parangin-angin,Trijulianti Sigalingginng,Sentiana Silaban yang telah memberikan dukungaan motivasi dan saran shingga penulis dapat meenyelesaaikan Tugas Akhir ini.

6. Kepada teman-teman seperjuangan saya D3 kimia stambuk 2013 yang

selalu memberi dukungan dan motivasi kepada penulis selama masa

perkuliahan.

PENGARUH KONSENTRASI TOTAL ALKALI TERHADAP PERSEN KAUSTISASI DAN PERSEN SULPIDITAS DALAMWHITE LIQUOR

STORAGE PADA PROSES RECAUSTING

DI PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.

ABSTRAK

White liquor adalah liquor yang diperoleh dari reaksi green liquor dengan kapur tohor (CaO), melalui proses recausticizing yang terjadi pada causticizer.

Kandungan utamanya adalah Natrium hidroksida(NaOH), Natrium Sulfit(Na

₂

S), dan Natrium karbonat(Na

2

CO

3

)

,

dimana total dari jumlah senyawa tersebut dinyatakan dengan Total Alkali. White liquor inilah yang akan digunakan sebagai bahan utama pemasak kayu pada unit digester. Sebelum white liquor, digunakan perlu untuk mengontrol kualitas dari white liquor tersebut. Parameter yang dianalisa dalam white liquor adalah Total Alkali (TA), persenkaustisasi, dan persen sulpiditas (%S). Dalam hal ini Target Total Alkali yang diinginkan adalah 93 g/L

^-1

– 113 g/L

^-1

, persen kaustisasi adalah 72 – 83 %, dan persen sulpiditas adalah 20 – 29 %, jika white liquor telah memenuhi target yang diharapkan, maka white liquor tersebut dapat digunakan sebagai bahan pemasak pada unit digester dalam proses produksi pulp. Sedangkan hasil analisa yang telah dilakukan terhadap kualitas White Liqour pada proses recausticizing diperoleh kosentrasi Total Alkali sebesar 101,5 g/L

^-1

– 132,5 g/L

^-1

,Sulfiditas sebesar 19,5% - 30,2%, dan persen kaustitasi sebesar 78,5% - 81,5%.

Kata kunci : White liquor, total alkali, persen kaustisasi, persen sulpiditas

TOTAL EFFECT OF CONCENTRATION TITRATABLE ALKALI TO PERCENTSULFIDITY AND PERCENT CAUSTICIZING EFFICIENCYIN

WHITE LIQUOR STORAGE OF RECAUSTICIZING PROCESS IN PT. TOBA PULP LESTARI, Tbk.

ABSTRACT

White liquor is a liquor obtained from the reaction of green liquor with calcium oxide ( CaO ), through a process that occurs in causticizer recausticizing. The content is primarily Sodium hydroxide ( NaOH ), Sodium sulphide ( Na

2

S ), and Sodium Carbonate ( Na

₂

CO

₃

) bit, where the total of the amount of the compound represented by the Total Alkali. White liquor is to be used as the main ingredient in the cooking wood in digester unit. Before the white liquor, should be used to control the quality of the white liquor. The parameters analyzed in the white liquor is Total Alkali , percent of Causticizing Efficiency ( % CE ), and percent of Sulfidity ( % S ). In this case the Total Alkali desired target is 93 g /L

^-1

- 113 g / L

^-1

, percent Causticizing Efficiency is 72 – 83 %, and percent Sulfidity is 20 - 29

%, if the white liquor has met the expected target, then the white liquor can be used as a cooking ingredient in the units in the production process of pulp digester. While the results of the analysis that has been done on the quality of the process recausticizing White Liqour obtained concentration of Total Alkali of 101,5 g / L

^-1

to 132.5 g / L

^-1

, Sulfiditas of 19,5 % - 30,2 %, and the percent kaustitasi 78,5 % - 81,5 %.

Keyword : White liquor, total alkali, percent of causticizing efficiency, percent of

sulfidity

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL viii

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang 1

1.2.Permasalahan 5

1.3.Tujuan 5

1.4.Manfaat 5

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Teori Umum Kayu 6

2.2. Sifat-Sifat Umum Kayu 8

2.2.1. Sifat Fisik Kayu 8

2.2.2. Sifat Mekanik Kayu 11

2.2.3. Sifat-Sifat Kimia Kayu 12

2.3. Metode-Metode Pembuatan Pulp (Pulping Method) 16 2.3.1. Metode Pembuatan Pulp Secara Mekanik

(Mechanical Pulping) 16

2.3.2. Metode Pembuatan Pulp Secara Semi Kimia

(Semi Chemical Pulping) 17

2.3.3. Metode Pembuatan Pulp Secara Kimia

(Chemical Pulping) 17

2.4. Uraian Proses Sulphate/Kraft (Sulphate/Kraft Process) 19 2.4.1. Tujuan Pembuatan Pulp Dengan Proses Kraft 20

2.4.2. Larutan Pemasak 20

2.5. Titrimetri 28

2.6. Larutan Baku/Standart 30

BAB 3. BAHAN DAN METODE

3.1. Alat dan Bahan 33

3.1.1. Alat 33

3.1.2. Bahan 33

3.2. Prosedur Percobaan 34

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data 35

4.2. Perhitungan 36

4.3. Pembahasan 38

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 40

5.2. Saran 40

DAFTAR PUSTAKA 41

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.1. Komposisi Typical Chemical antara hardwood dan softwood 12

Tabel 1.2. Typical Pulp Yields of Components 22

Tabel 4.1. Hasil Analisa Total Alkali, persen kaustisasi,

persen sulpiditas dari White Liquor 35

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Untuk meningkatkan laju perkembangan teknologi yang semakin pesat diperlukan sumber daya manusia yang tangguh dan handal, agar teknologi yang semakin berkembang ini dapat dimanfaatkan di negara kita Indonesia, yang mana sangat kaya dengan kekayaan alam, salah satunya adalah kekayaan hidrolis yaitu sumber energi. Banyak sungai-sungai di Indonesia yang sangat potensial untuk dijadikan sumber energi, salah-satu diantaranya sungai Asahan.

Berbagai kemajuan telah dapat dicapai antara lain peningkatan produktifitas dari suatu Industri Pulp yang dampak lingkungannya semakin tahun- ketahun dapat diperbaiki, dimana Pulp dan Kertas adalah sarana penunjang kehidupan sehari-hari, yang tentunya dapat dirasakan manfaatnya untuk buku tulis, media informasi dan lain-lain. Dan tentunya sangat erat kaitannya dengan kehidupan manusia dalam meningkatkan kesejahteraan manusia itu sendiri yang dapat juga dijadikan tolak ukur Dunia Modern suatu Masyarakyat.

Dengan semakin banyaknya industri pulp di Indonesia kita dapat

menggunakan salah-satu sumber daya alam yaitu kayu, yang begitu banyak

terdapat di Indonesia, kayu tersebut sebagai bahan baku kertas yang nantinya akan

digunakan bagi manusia di Dunia untuk dimamfaatkan sebagai buku tulis, majalah, koran dan lain sebagainya.

Oleh karena itu kayu sebagai bahan baku untuk membuat pulp harus ditata sedemikian rupa, agar hutan di Indonesia dapat digunakan secara berkesinambungan dan dijaga kelestariannya.

Proses pembuatan pulp di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk dengan cara memasak kayu yang telah dicipper atau di ubah menjadi chip di dalam digester.

Di dalam digester serpihan kayu dimasak dengan menggunakan sejumlah tertentu larutan kimia serta dengan panas dan tekanan tertentu untuk memisahkan bagian- bagian yang berupa serat kayu dari bagian-bagian yang bukan serat dengan cara melarutkan bagian yang terakhir itu. Prosesnya disebut dengan “Cooking”.

Proses pembuatan dilakukan dengan menggunakan proses“Kraft atau

Sulfat”, yaitu proses pemasakan serpihan kayu dengan menggunakan campuran

larutan Sodium Hydroksida (NaOH) dan Sodium Sulfit (Na

2

S). Pulp yang dihasilkan disebut “Kraft” berasal dari bahasa Jerman yang berarti

“Strong=Kuat”. Sodium sulfit (Na

2

S) dalam larutan pemasak diperoleh dengan

cara mereduksi Sodium sulfat yang dilakukan di dalam “tungku pembakaran daur

ulang”. Sodium sulfatnya sendiri tidak mampu untuk pembentukan pulp dari

kayu, ada juga suatu metode pemasakan yang menggunakannya, dan disebut

sebagai proses sulfat karena garam inilah yang dipakai sebagai bahan untuk

menggantikan bahan-bahan kimia yang hilang selama proses.

White Liquor merupakan larutan pemasak yang berupa cairan dari larutan

sodium hidroksida dan sodium sulfit dengan perbandingan molar kira-kira:

5NaOH + 2Na

₂

S dan dengan pH antara 13,5-14,0. White liquor dibuat dengan proses “Causticizing”dari ”green liquor” dengan menggunakan batu kapur (CaO). Dimana apabila green liquor direaksikan dengan kapur (CaO) akan menghasilkan white liquor.

Na

2

CO

3

+ CaO + H

2

O 2NaOH + CaCO

3

(reaksi eksoterm)

Reaksinya terjadi dengan begitu cepat, kira-kira 80% reaksi kaustisasi terjadi dalam waktu 10 menit. Dalam green liquor selain sodium karbonat juga terdapat sodium sulfida, yang banyak berpengaruh dan harus dipertimbangkan dalam sistem, dimana sodium sulfida ini akan terhidrolisa membentuk sodium hidroksida dan sodium hidrosulfida.

Na

2

S + H

2

O NaOH + NaSH

Kandungan utama white liquor adalah : Natrium Hidroksida (NaOH),

Natrium Sulfida (Na

2

S), dan Natrium Karbonat (Na

2

CO

3

). Untuk menjaga mutu

dari white liquor yang akan digunakan dalam pemasakan chip perlu dilakukan

analisa terhadap Total Alkali (yaitu jumlah total dari Natrium Hidroksida

(NaOH), Natrium Sulfida (Na

2

S), dan Natrium Karbonat (Na

2

CO

3

)).Persen

kaustisasi yaitu persentasi perbandingan konsentrasi antara Natrium Hidroksida

(NaOH) terhadap jumlah dari Natrium Hidroksida (NaOH) dan Natrium Karbonat

(Na

₂

CO

₃

). Dalam proses pembuatan pulp, apabila diperoleh persen kaustisasi

dalam jumlah yang besar, maka konsentrasi dari white liquor bagus, dimana

hanya terdapat dalam jumlah kecilkonsentrasi Na

2

CO

3

yang terdapat dalam white liquor, dimana Na

2

CO

3

tersebut merupakan bahan pengotor pada pulp, dan dalam jumlah besar dapat menimbulkan kerak pada unit digester sehingga mengurangi penampang basa dari digester. Komposisi white liquor dalam pembuatan pulp secara sulfat disebut dengan sulfiditas, yaitu nisbah Na

₂

S terhadap alkali aktif yang dinyatakan sebagai Na

2

O. Sulfiditas yang digunakan bervariasi menurut perubahan banyaknya alkali aktif, suhu, waktu pemasakan dan sejumlah faktor lain. Pengaruh sulfiditas dalam pembuatan pulp kraft atau sulfat dibandingkan dengan pembuatan pulp soda menunjukkan bahwa laju delignifikasi lebih cepat dalam pembuatan pulp kraft atau pulp sulfat yang mencapai delignifikasi 90%

dalam waktu setengah hari waktu yang dibutuhkan pembuatan pulp soda.

Oleh karena itu untuk mencapai kualitas dari pulp yang sesuai dengan yang diharapkan, maka besarnya konsentrasi total alkali yang terkandung dalam white liquor harus diperhatikan dan ditentukan berapa besar persen kaustisasidan

persen Sulfiditasnya. Berdasarkan latar belakang tersebut diatas maka penulis

tertarik untuk mengangkat masalah ini dalam pembahasan Tugas Akhir dengan

judul “ Pengaruh Konsentrasi Total Alkali terhadap Persen Kaustisasidan

Persen Sulpiditas Di Dalam White Liquor Storage Pada Proses Recausticizing

Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk ”.

1.2. Permasalahan

Bagaimana pengaruh konsentrasi total alkali, persen kaustisasi, persen sulpiditas dari white liquor terhadap kualitas pulp yang dihasilkan di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk ?

1.3. Tujuan

Untuk mengetahui analisa total alkali, persen kaustisasi efisiensi, dan persen sulpiditas dari white liquordengan menggunakan metode titrimetri, yang digunakan sebagai larutan pemasak di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

1.4. Manfaat

Adapun manfaat dari penulisan Tugas Akhir ini untuk memberikan informasi

tentang konsentrasi dari total alkali, persen kaustisasi efisiensi, persen sulpiditas

dari white liquor yang digunakan sebagai cairan pemasak pulp kayu di PT. Toba

Pulp Lestari, Tbk, sehingga dapat digunakan sebagai acuan untuk proses

selanjutnya.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Teori Umum Kayu

Kayu merupakan hasil hutan dari sumber kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pengertian kayu disini adalah sesuatu bahan yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon dihutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah diperhitungkan bagian-bagian mana yang lebih banyak dapat dimamfaatkan untuk suatu tujuan penggunaannya.

Berdasarkan ukuran daun kayu diklasifikasikan menjadi dua kelas yaitu : kayu daun lebar dan kayu daun jarum. Kayu daun lebar mempunyai struktur lebih lengkap daripada kayu daun jarum, memiliki pori-pori atau sel-sel pembuluh.

Sedangkan kayu daun jarum tidak memiliki pori-pori melainkan sel trakeida, yaitu sel yang berbentuk panjang dengan ujung-ujung yang kecil sampai meruncing.

Sel-sel ini merupakan jaringan dasar kayu daun jarum dan merupakan bagian

terbesar dari volume kayu. Kayu daun jarum mempunyai struktur yang lebih

sederhana dibandingkan kayu daun lebar. Pada kayu daun jarum, jumlah dan jenis

selnya lebih sedikit dan kombinasi bentuk-bentuk jaringannya juga lebih

sederhana. Yang termasuk kayu daun jarum adalah : Pinus atau Tusam, Agathis

(Damar), dan Jamuju serta yang termasuk kayu daun lebar adalah : Eucaliptus, Jati, Meranti, Mahoni, dan sebagainya.

Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda- beda. Bahkan kayu yang berasal dari satu jenis pohon saja memiliki sifat yang agak berbeda, jika dibandingkan bagian ujung dan pangkalnya. Sifat yang dimaksud antara lain yang bersangkutan dengan sifat-sifat anatomi kayu, sifat- sifat fisik, sifat-sifat mekanik, dan sifat-sifat kimianya. Disamping sekian banyak sifat-sifat kayu yang berbeda satu sama lain, ada beberapa sifat yang umum yang terdapat pada semua kayu yaitu :

a. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radial.

b. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta berupa lignin (non- karbohidrat).

c. Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (logitudinal, tangensial, dan radial).

d. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopis, yaitu dapat kehilangan atau bertambah kelembapannya akibat perubahan kelembapan dan suhu di udara sekitarnya.

e. Kayu dapat diserang mahluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar

terutama jika kayu keadaan kering.

2.2. Sifat-Sifat Umum Kayu 2.2.1. Sifat Fisik Kayu

Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu adalah : berat jenis, keawetan alami, warna, higroskopis, berat, kekerasan dan lain-lain.

A. Berat Jenis

Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu itu, umumnya makin kuat pula kayunya, semakin ringan suatu jenis kayu itu, semakin berkurang pula kekuatannya. Berat jenis kayu ditentukan antara lain oleh dinding sel, kecilnya dinding sel yang membentuk pori-pori. Berat jenis diperoleh dari perbandingan antara berat suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada suhu standart. Umumya berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tersebut.

B. Keawetan Alami Kayu

Keawetan alami kayu adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur

perusak kayu dari luar seperti : jamur, rayap, cacing laut, dan lainnya yang diukur

dalam jangka waktu tahunan. Keawetan kayu tersebut disebabkan oleh adanya

suatu zat didalam kayu (zat ekstraktif) yang merupakan sebagian unsur racun

bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampai tinggal di

dalamnya dan merusak kayu tersebut. Misalnya kayu jati memiliki tectoquinon,

kayu ulin memiliki silika dan lain-lain.

C. Warna Kayu

Ada beberapa macam warna kayu antara lain warna kuning, keputih-putihan, coklat mudah, coklat tua, kehitam-hitaman, kemerah-merahan dan lain-lain. Hal ini disebabkann oleh pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna sesuatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut : tempat di dalam batang, umur pohon, kelembaban udara. Kayu pohon yang lebih tua dapat lebih gelap dari kayu pohon yang lebih muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda pula warnanya dari kayu yang basah. Kayu yang lama berada di luar dapat lebih gelap, dapat juga lebih pucat daripada kayu yang segar dan kering udara.

D. Higroskopik

Kayu memiliki sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban. Kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dari suhu udara pada suatu saat. Makin tinggi udara disekitarnya maka makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya.

Kandungan air pada kayu serupa ini dinamakan dengan kandungan air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content). Dengan masuknya air kedalam kayu, maka berat kayu akan bertambah.

E. Tekstur

Tekstur ialah ukuran relatif sel-sel kayu. Yang dimaksud dengan sel kayu adalah

serat-serat kayu. Jadi dapat dikatakan bahwa tekstur adalah ukuran relatif serat-

serat kayu.

F. Serat

Bagian ini terutama menyangkut sifat kayu, yang menunjukkan arah umum sel-sel kayu di dalam kayu terdapat sumbu batang asal potongan itu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayu sejajar dengan sumbu batang. Jika arah sel- sel itu menyimpang atau membentuk sudut terhadap sumbu panjang batang, dikatakan kayu itu berserat mencong.

G. Berat Kayu

Berat sesuatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga- rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan jumlah ekstraktif di dalamnya. Berat suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan, dan dipakai sebagai patokan berat kayu.

H. Kekerasan

Pada umumnya terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan berat kayu. Kayu-kayu yang keras juga termasuk kayu-kayu yang berat. Sebaliknya kayu ringan adalah kayu yang lunak. Berdasarkan kekerasannya maka jenis kayu digolongkan sebagai berikut :

a. Kayu sangat keras, contoh : balau, giam dan lain-lain.

b. Kayu keras, contoh : Kulim, pilang dan lain-lain.

c. Kayu sedang kekerasannya, contoh : mahoni, meranti, dan lain-lain.

d. Kayu lunak, contoh : pinus, balsa, dan lain-lain

I.Kesan Raba

Kesan raba sesuatu jenis kayu adalah kesan yang diperoleh pada saat kita meraba permukaan kayu tersebut. Ada kayu bila diraba memberi kesan kasar, halus, licin, dingin, dan sebagainya. Kesan raba yang berbeda-beda itu untuk tiap jenis kayu tergantung dari : tekstur kayu, besar kecilnya air yang dikandung, dan zat-zat ekstraktif didalamnya.

J. Bau dan Rasa

Bau dan ras kayu itu mudah hilang bila kayu itu lama tersimpan di udara luar.

Untuk mengetahui bau dan rasa kayu perlu dilakukan pemotongan atau sayatan baru pada kayu atau dengan cara membasahi kayu tersebut. Sebab ada jenis-jenis kayu yang mempunyai bau yang cepat hilang, atau memiliki bau yang cukup merangsang. Sifat bau dari kayu dapat digambarkan dari sifat yang umum dikenal.

2.2.2. Sifat Mekanik Kayu

Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. Yang dimaksud dengan muatan dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu mempunyai peranan penting dalam penggunaan kayu untuk bangunan, perkakas dan lain penggunaanya. Hakekatnya hampir pada semua penggunaan kayu dibutuhkan syarat kekuatan. Dalam hubungan ini dibedakan beberapa macam kekuatan yaitu : kekuatan tarik, kekuatan tekan/

kompresi, keteguhan geser, keteguhan lengkung (lentur), kekakuan, keuletan,

kekerasan, dan keteguhan belah (Dumanauw, 1990).

2.2.3. Sifat-sifat Kimia Kayu

Secara kimia, kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat dibagi menjadi 5 bagian yaitu :

a. Sellulosa b. Hemisellulosa c. Lignin

d. Ekstraktives e. Abu

Komposisi dan sifat-sifat kimia dari komponen-komponen ini sangat berperan dalam proses pembuatan pulp. Pada setiap pemasakan, kita ingin mengambil sebanyak mungkin selulosa dan hemiselulosanya, disisi lain lignin dan ekstraktif tidak dibutuhkan/dipisahkan dari serat kayunya. Komposisi kimia kayu yang bervariasi untuk setiap spesies. Secara umum, hard wood mengandung lebih banyak selulosa, hemiselulosa dan extractive dibanding dengan soft wood, tetapi kandungan ligninnya lebih sedikit.

Tabel 1.1. Komposisi Typical Chemical Antara Hardwood dan Softwood.

Komponen

Softwoods Hardwoods

Selulosa 42 ± 2% 42 ± 2%

Hemiselulosa 27 ± 2% 30 ± 5%

Lignin 27 ± 2% 20 ± 4%

Ekstractif 3 ± 2% 5 ± 3%

a. Selulosa (Cellulose)

Selulosa merupakan bahan dasar pulp dan kertas dengan rumus molekul (C

₆

H

₁₀

O

₅

)n dengan berat molekul 250.000-1.000.000 atau lebih. Umumnya tiap molekul terdiri dari 1500 satuan glukosa, selulosa merupakan rantai panjang polisakarida yang tersusun dari unit β-D Glukopiranosa dengan ikatan molekul 1- 4 β Glukosidik dalam posisi 1-4 menyebabkan rantai selulosa sukar larut dalam air.

Selulosa merupakan komponen kimia terbesar di dalam dinding sel, biasanya 40-50% dari berat kering kayu dan lokasi selulosa terbesar terdapat pada lapisan sekunder dinding sel. Selulosa merupakan komponen struktural dinding serat bersama-sama dengan hemiselulosa dan lignin. Senyawa ini sangat diharapapkan dalam pembuatan pulp, disebabkan ketersediaan selulosa dalam jumlah banyak, terbentuk serat yang kuat, mudah menyerap air, berwarna putih, tidak larut dalam air dan pelarut organik netral serta relatif tahan terhadap bahan- bahan kimia.

Pembuatan pulp (kertas), degradasi selulosa harus terjadi seminimal mungkin supaya diperoleh rendemen pulp yang tinggi dan sifat fisik yang baik.

Degradasi selulosa dapat terjadi melalui hidrolisa oksida alkali, termal, mikrobiologi, dan mekanik.

Degradasi selulosa dapat terjadi selama proses pembuatan pulp oleh

larutan alkali dan asam. Reaksi selulosa utama merupakan reaksi feeling yaitu

pemutusan ujung pereduksi selulosa pada suhu 70

⁰

C dan pemutusan gugus asetil secara acak diatas suhu 150

⁰

C (Haygreen, 1987).

b. Hemiselulosa(Hemicellulose)

Hemiselulosa adalah polimer karbohidrat dengan rantai bercabang dan lebih pendek dibandingkan dengan selulosa. Hemiselulosa sebenarnya merupakan senyawa kimia yang identik dengan fraksi beta dan gama selulosa. Hemiselulosa merupakan polisakarida yang bukan selulosa yang tersusun dari senyawa karbon yang berjumlah 5 atau 6. Jika dihidrolisa hemiselulosa menghasilkan D-manosa, D-glukosa, D-galaktosa, D-xylosa, L-arabinosa, dan asam uronat.

Kandungan hemiselulosa dalam pulp akan mempermudah pelunakan dan pembentukan fibril serat (fibrilation) selama penggilingan. Hal ini disebabkan oleh struktur non kristal, BM yang rendah dan rantai yang bercabang. Struktur non kristal menyebabkan hemiselulosa lebih reaktif terhadap alkali dan hidroksi asam dibanding dengan sellulosa.

c. Lignin

Lignin adalah suatu polimer kompleks dengan BM tinggi (terdiri dari satuan fenil

propana). Sifat senyawa ini sangat stabil dan sulit untuk dipisahkan serta

mempunyai bentuk yang bermacam-macam. Lignin terdapat dalam lamela tengah

dan dinding sel yang berfungsi sebagai perekat antar sel. Pada pembuatan pulp,

lignin dapat dilarutkan oleh hidrolisa asam pada proses sulfide, alkali panas pada

proses soda dan sulfat, serta oleh klorida dalam proses pemutihan.

Pulp akan mempunyai sifat fisik yang baik apabila mengandung sedikit lignin. Hal ini disebabkan lignin bersifat hidrofobik dan kaku sehingga menyulitkan dalam proses pendinginan (refining). Banyaknya lignin akan mempengaruhi konsumsi bahan kimia pemasak dan pemutihan.

Rumus molekul lignin sangat kompleks dan belum diketahui secara pasti, dari hasil analisa, monomer dari kedua jenis kayu (wood) dan bukan kayu (non wood) berbeda-beda.

d. Ekstraktif

Ekstraktif adalah senyawa kimia dengan bahan molekul rendah yang dapat larut dalam air dan pelarut organik. Pada umumnya kadar ekstraktif yang terkandung dalam bahan baku non wood lebih tinggi daripada kayu daun dan kayu jarum. Zat ekstraktif terdiri dari bahan yang mudah menguap seperti terpentin, resin, asam

lemak, fenol karbohidrat dengan berat molekul rendah dan juga pektin. Zat ekstraktif yang larut dalam air meliputi gula, pektin, garam–garam organik dan zat

warna. Sedangkan ekstraktif yang larut dalam pelarut organik yaitu tannin, asam lemak, resin, dan terpen. Pelarut organik yang biasa digunakan yaitu : Petrolium eter, methanol, alkohol benzena, dan etanol benzene.

Ekstraktif dapat mengkonsumsi bahan kimia yang lebih banyak juga dapat

menghambat proses penetrasi larutan kemasan. Sehingga pada pembuatan kertas

akan timbul masalah yang disebut pitch trouble, hal ini disebabkan karena pitch

yang dilepaskan pada waktu penggilingan akan cenderung terkumpul sebagai

partikel suspensi koloidal sehingga akan menyumbat kawat kasa pada mesin kertas atau terkumpul pada felt serta melekat pada mesin sebagai gumpalan gelap.

Dengan adanya hal ini akan menyebabkan kertas berlubang transparan, bernoda dan kotor (PT. TPL,2003).

e. Abu

Disamping persenyawaan-persenyawaan organik, di dalam kayu masih ada zat-zat anorganik, yang disebut bagian-bagian abu (mineral pembentuk abu yang tinggal setelah lignin dan sellulosa habis terbakar). Kadar zat ini bervariasi antara 0,2-1%

dari berat kayu (Dumanauw, 1990).

2.3. Metode-Metode Pembuatan Pulp (Pulping Method)

Pemisahan serat selulosa dari bahan-bahan yang bukan serat didalam kayu dapat dilakukan dengan berbagai macam cara/proses yaitu:

2.3.1.Metode Pembuatan Pulp Secara Mekanik (Mechanical Process)

Dalam proses pembuatan pulp secara mekanik, pemisahan serat dilakukan dengan

cara menggunakan tenaga mekanik. Proses ini dilakukan dengan mengeringkan

kayunya menjadi serat pulp dan menghasilkan rendemen sebesar 90-95%, tetapi

menyebabkan kerusakan pada serat. Penggunaan pulp yang dihasilkan pada proses

mekanik ini nilainya kecil sekali, juga pulp itu masih mengandung banyak lignin,

dan serat-seratnya tidak murni sebagai serat.

2.3.2. Metode Pembuatan Pulp Secara Semikimia (Semi-Chemical Pulping) Proses semi kimia meliputi pengolahan cara kimia yang diikuti dengan perbaikan secara mekanik dan beroperasi pada rendemen yang tingginya dibawah proses mekanik. Biasanya bahan kimia yang digunakan pada proses ini adalah sodium sulfitt (Na

₂

S).

2.3.3. Metode Pembuatan Pulp Secara Kimia (Chemical Pulping)

Pada proses kimia bahan-bahan yang terdapat ditengah lapisan kayu akan dilarutkan agar serat dapat terlepas dari zat-zat yang mengikatnya. Hal yang merugikan pada proses ini adalah rendemen rendah yaitu 45-55%.

Proses kimia dibagi menjadi 3 kategori : 1. Proses Soda(Soda Process)

2. Proses Sulfit (Sulphite Process) 3. Proses Sulfat (Sulphate Process)

a. Proses Soda(Soda Prosess)

Dalam proses soda kayu dimasak dengan larutan sodium hidroksida. Larutan sisa pemasakan dipekatkan dan kemudian dibakar, yang akan menghasilkan sodium karbonat, dan apabila diolah dengan menambahkan batu kapur akan menghasilkan sodium hidroksida. Nama proses “soda” karena bahan kimia yang ditambahkan kedalam prosesnya berupa sodium karbonat. Proses ini sekarang sudah tidak dipakai lagi.

b. Proses Sulfit

Pada proses sulfit, larutan pemasak yang dipakai adalah asam-asam yang

mengandung sulfur dari logam alkali, atau alkali tanah berupa bisulfit.Campuran

asam sulfit dan ion bisulfit digunakan untuk menyerang dan melarutkan lignin.

Sulfit bersatu dengan lignin membentuk garam dari asam lignosulfonik yang dapat larut dalam larutan pemasak dan struktur kimia dari lignin masih utuh.

Bahan kimia dasar dari bisulfit dapat berupa ion kalsium, magnesium, natrium atau ammonium. Pulp sulfit rendemen tinggi dapat dihasilkan dengan proses sulfit bersifat asam, bisulfit atau sulfit yang bersifat basa. Biasanya dalam proses pembuatan pulp sulfit bersifat asam rendemen tinggi (dengan kalsium, magnesium atau natrium sebagai basa) laju reaksi turun dengan pemasakan pada suhu rendah (120-130

⁰

C) dan dengan keasaman lindi pemasak yang rendah, yaitu lebih sedikit belerang dioksida daripada pembuatan pulp sulfit penuh. Pulp sulfit bersifat asam rendemen tinggi sering diproduksi dalam pabrik sulfit kertas koran, yang menghemat kayu 30% dibandingkan dengan pulp kimia penuh ( Fengel. 1995)

c. Proses Sulfat/Kraft (Sulphate/Kraft Process)

Kraft berasal dari bahasa Jerman yang berarti “kuat”, dimana pada proses

sulfat/kraft menghasilkan kertas yang kuat tetapi pulp yang belum diputihkan

berwarna coklat.Proses sulfat melibatkan pemasakan chip dengan menggunakan

bahan pemasak yang disebut dengan white liquor. Dimana white liquor

merupakan larutan pemasak yang berupa cairan dari larutan sodium sulfit dengan

perbandingan molar kira-kira : 5NaOH + 2Na

2

S dengan pH antara 13,5 sampai

dengan 14,0. Garam-garam sodium yang juga terdapat dalam larutan pemasak

dengan jumlah yang tidak terlalu banyak seperti sodium sulfat, sodium thiosulfat,

sodium karbonat. White liquor dibuat dengan proses “causticizing” dari “green

liquor”dengan batu kapur [CaO]. (Sjostrom, 1995)

2.4. Uraian Proses Sulfat/Kraft(Sulphate or Kraft Process)

PT. Toba Pulp Lestari, Tbk memproduksi pulp dengan menggunakan proses kraft.

Proses kraft ini merupakan pembuatan pulp yang paling banyak dipakai saat ini adalah proses sulphate atau disebut juga proses kraft. Kraft berasal dari bahasa Jerman yang berarti ”Kuat”.

Kekuatan proses pulp ini dikarenakan adanya bahan kimia yang terkandung dalam larutan pemasak yang disebut dengan “sulfidity”. Dalam proses pembuatan pulp kraft digunakan istilah-istilah sebagai berikut :

1. Total alkali yaitu jumlah dari garam-garam Na yang terkandung dalam liquor.

2. Total Titratable Alkali yaitu jumlah dari NaOH, Na

2

S, dan Na

2

CO

3.

3. Active alkali yaitu jumlah dari NaOH dan Na

₂

S.

4. Causticizing Efficiency (Causticity) :

%CE

5. Sulfidity :

%S =

Keuntungan-keuntungan dari proses sulfat ini adalah sebagai berikut : a. Pulp yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang tinggi.

b. Dapat dipakai untuk proses pembuatan pulp dari bahan baku kayu dari spesies yang berbeda.

c. Tersedianya bahan kimia pengganti dengan berbagai alternatif dan harganya tidak mahal.

d. Tersedianya peralatan-peralatan operasi yang standart.

e. Banyak pilihan yang dapat dipakai untuk proses pemucatan.

f. Dampak pencemarannya terhadap lingkungan bisa dikatakan sangat rendah.

g. Pendaur ulangan bahan kimianya sangat efisien.

h. Pendaur ulangan panas yang begitu efisien.

i. Masalah getah (pitch) dari kayu yang mengandung resin-resin sangat berkurang.

j. Dapat dihasilkan berbagai jenis pulp.

2.4.1. Tujuan Pembuatan Pulp dengan Proses Kraft

Yang menjadi target pada proses ini adalah untuk memisahkan serat-serat yang terdapat dalam kayu secara kimia dan melarutkan sebanyak mungkin lignin yang terdapat pada dinding-dinding serat. Pemisahan serat terjadi karena larutan lignin yang ada diantara/ditengah-tengah “lamela” yang berfungsi sebagai pengikat serat. Bahan kimia yang terdapat pada larutan pemasak juga merembes/terserap ke dinding serat dan melarutkan lignin yang ada disitu.

2.4.2. Larutan Pemasak

Larutan pemasak atau white liquor, adalah larutan berair dari sodium hidroksida (NaOH) dan Sodium sulfida (Na

2

S). White liquor juga mengandung bahan kimia yang tidak aktif seperti sodium karbonat (Na

₂

CO

₃

).

Reaksi kimia yang terjadi selama pemasakan.

i. Terhadap lignin

Reaksi lignin selama pembuatan pulp merupakan reaksi yang sangat kompleks dan tidak/belum diketahui secara pasti. Sebagaimana diketahui bahwa keberadaan ion-ion hidrosulfida akan mempercepat terlarutnya lignin tanpa harus melarutkan serat selulosa.

ii. Terhadap karbohidrat

Kita mengharapkan hanya lignin saja yang terlarut selama proses pembuatan pulp, tetapi pada kenyataannya selulosa dan hemiselulosa pun bereaksi dengan ion-ion hidroksil pada larutan pemasak. Reaksi ini akan memutus rantai karbohidrat menjadi molekul yang lebih pendek dan dapat larut, yang akan mengakibatkan rendemen menjadi lebih rendah. Lebih dari 20% kayu akan hilang karena kehilangan selulosa dan hemiselulosa.

Kebanyakan kehilangan ini terjadi pada saat awal pemasakan.

Hemiselulosa lebih cepat terputus rantainya dibandingkan selulosa karena ia merupakan molekul bercabang dan lebih kecil.

iii. Terhadap ekstractif

Ekstraktif bereaksi dengan dan mengkonsumsi bahan-bahan kimia.

Kebanyakan dari ekstractif ini terlarut dalam larutan selama pemasakan.

Beberapa ekstractif yang terlarut dapat didaur ulang yang akan menghasilkan produk-produk samping.

Tabel 1.2. Menunjukkan seberapa banyak dari masing-masing komponen

yang akan dihasilkan pada pemasakan kayu dengan rendemen 50%.

Wood Components Wood 50% Pulp

1. Lignin 20kg 5kg

2. Sellulosa 45kg 40kg

3. Hemicellose 30kg 5kg

4. Extractive 5kg -kg

Total 100kg 50kg

Beberapa hal yang mempengaruhi didalam proses pemasakan dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :

a. Kualitas daripada chip

b. Sifat-sifat daripada White Liquor c. Pengawasan pada saat pemasakan

A. Kualitas Chip

Kualitas chip yang akan dipakai sebagai bahan baku dalam pemasakan merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan operasi keseluruhan pabrik pulp, dimana akanberpengaruh terhadap kualitas pulp yang akan dihasilkan. Hal-hal yang mempengaruhi kualitas chip dapat dibagi menjadi :

1.Hal-hal yang berhubungan dengan kayu

2. Hal-hal yang berhubungan dengan pemrosesan kayu

1. Hal-hal yang berhubungan dengan kayu menyangkut sifat-sifatnya seperti Species, Density, Decay.

a. Wood Species

Sebagai mana yang telah diketahui bahwa kayu dapat dibagi menjadi 2 jenis

yaitu : hardwoods dan Softwoods, kayu jenis softwoods menghasilkan pulp

yang lebih kuat dibandingkan dengan jenis hardwoods karena serat-seratnya

lebih panjang dan lebih lentur dibandingkan dengan serat yang terdapat pada kayu hardwoods.

Biasanya kayu jenis softwoods menghasilkan rendemen yang lebih rendah dibandingkan dengan jenis yang dihasilkan oleh hardwoods bila dimasak pada kondisi yang sama. Hal ini utamanya disebabkan hemiselulosanya softwoods lebih mudah terlarut dibanding dengan yang terdapat pada hardwoods dan juga didalam kayu softwoods lebih banyak kandungan lignin dibanding dengan kayu hardwoods.

b. Wood Density

Berat jenis kayu merupakan faktor ekonomis yang sangat penting dalam pembuatan pulp. Dengan kayu yang lebih padat kita dapat mengisi lebih berat pada digester dengan volume yang sama, dan keadaan ini akan menambah jumlah pulp yang diproduksi.

c. Wood Decay

Hal ini dimungkinkan oleh adanya jenis mikro organisme yang berbeda seperti misalnya fungi/jamur, bakteri, ragi dan lain-lain. Pembusukan bisa saja terjadi pada kayu yang lagi berdiri atau penumpukan kayu

2. Hal-hal yang berhubungan dengan pemrosesan kayu dapat dibagi menjadi beberapa hal sebagai berikut.

a. Ukuran Chip

b. Berat jenis Keseluruhan (Bulk density) dari chip c. Kandungan air dalam chip

d. Kulit kayu dan lain-lain yang mengotori kayu.

a. Ukuran Chip

Ketebalan chip merupakan hal yang sangat penting dalam proses pembuatan pulp sebagaimana diharapkan, larutan pemasak akan menyerap kedalam chip dari segala arah dengan kecepatan yang sama. Bila chip terlalu tebal, larutan pemasak tidak punya cukup waktu untuk meresap sempurna kebagian tengah chip, yang akan menyebabkan chip menjadi tidak masak. Ketebalan chip yang

ideal adalah = 3mm-5mm.

b. Bulk Density dari Chip

Adalah tolak ukur yang sangat penting selama pengisian digester. Ini akan membuktikan berapa banyak kayu yang dapat dimasukkan kedalam digester, yang dinyatakan dalam satuan kg/m

³

. Bulk density dari chip dikarenakan oleh berat jenis kau dan ukuran chip.

c. Kandungan air dalam chip

Kandungan air dalam chip akan berakibat pada rendemen pulp, kappa number, dan kualitas pulp. Bila kandungan air dalam chip sangat rendah akan sulit bagi larutan pemasak untuk meresap kedalam chip. Adalah penting untuk mmengetahui seberapa besar kandungan air dalam chip tersebut, dan memperhitungkan seberapa berat kayu yang sesungguhnya untuk memperhitungkan jumlah alkali yang dimasukkan dan konsentrasi larutan pada jumlah yang tetap. Kandungan air dalam chip diusahakan sebesar = 40-50%.

d. Kulit kayu dan bahan-bahan lain yang mengotori kayu.

1.Kulit kayu adalah bahan yang tidak diinginkan keberadaanya didalam chip dan

ia akan memberikan dampak yang negatif kepada pulp yang akan dihasilkan,

karena mengandung banyak lignin. Jadi keberadaan kulit kayu akan menambah pemakain larutan pemasak sehingga akan mengurangi kekuatan (stength)dari pulp.

2. Bahan pengotor lainnya, biasanya datang dari luar kayu seperti pasir, logam- logam, plastik dan lain-lain. Yang dapat menyebabkan kerusakan pada mesin- mesin.

B. Sifat-Sifat daripada White Liquor

White liquor adalah media pemasak, yang terdiri dari beberapa laruatn kimia

berair :

1. Sodium Hidroksida 2. Sodium Sulfit 3. Sodium Karbonat

Konsentrasi dari bahan-bahan tersebut akan memainkan peranan yang penting dalam reaksinya dengan kayu yaitu.

a. Pengurangan pada konsentrasi alkali aktifberarti menambah jumlah pengencer, berakibat pada beban penguapan yang lebih besar.

b. Pengurangan “sulfidity” akan berakibat pada kualitas pulp (lebih banyak pemutusan rantai yang terjadi) karena adanya penambahan konsentrasi ion hidroksil.

c. Penambahan jumlah karbonate, menunjukkan bahwa efisiensi “caustisizing”

yang rendah yang disebabkan oleh adanya penambahan beban pada areal bagian washing. Hal ini juga akan berpengaruh pada kualitas pulp, dimana akan terjadi pengumpalan karbonat.

C. Pengawasan Pada saat pemasakan

Hal-hal yang perlu diawasi pada saat pemasakan adalah : 1. Waktu dan temperatur.

2. Jumlah alkali yang dimasukkan.

3. Perbandingan liquor dan kayu

1. Waktu dan Temperatur

Reaksi penghilangan lignin sangat tergantung pada temperatur. Kenaikan temperatur sedikit saja sudah berakibat besar terhadap reaksi penghilangan lignin, contoh pada penambahan temperatur 10

⁰

C dari 160

⁰

C menjadi 170

⁰

C akan mengakibatkan kecepatan reaksinya menjadi dua kali lipat.

Sampai kira-kira 175

⁰

C, temperatur tidak lagi berpengaruh terhadap penghilangan lignin, tetapi diatas 175

⁰

C reaksinya menjadi kurang berpengaruh terhadap penghilangan lignin, namun lebih berpengaruh terhadap pemutusan rantai selulosa, yang mengakibatkan rendahnya rendemen, kekuatan dari pulp.

Waktu pemasakan sama pentingnya, ketika pada temperatur tinggi reaksi penghilangan lignin sangat cepat. Penambahan waktu beberapa menit saja pada proses perembesan liquor kedalam chip tidak berpengaruh banyak terhadap kualitas pulp, tetapi beberapa saat saja bertambah waktu pada pemasakan akan berdampak pada kualitas.

Suatu metode yang telah dibuat untuk menghitung hubungan antara waktu

dan temperatur dengan satu nilai numerik tunggal disebut dengan “H-Factor”.

Untuk setiap satu siklus pemasakan yang memberikan nilai H-factor yang sama akan menghasilkan pulp dengan rendemen dengan kandungan lignin juga yang sama bila kondisi-kondisi lainnya juga sama.

2.Jumlah alkali yang dimasukkan

Normalnya jumlah Effective Alkali yang dimasukkan dalam digester berkisar antara 10-18% (sebagai Na

2

O terhadap kayu kering) tergantung dari jenis kayunya, kondisi pemasakan dan berapa jauh jumlah penghilangan lignin yang akan dicapai.

Untuk menyelesaikan suatu proses pemasakan pada waktu yang relatif singkat, biasanya ditambahkan larutan pemasak atau alkali yang jumlahnya sedikit berlebih. Kelebihan alkali ini juga bermamfaat untuk menjaga pH dalam digester agar tidak turun dari ketentuan yang diinginkan, dimana lignin yang terlarut akan meresap menggumpal kembali masuk kedalam serat.

Kalau jumlah alkali yang dimasukkan lebih banyak maka akan mempercepat kecepatan reaksinya. Dengan menambahkan alkali maka kita dapat memasak dengan H-faktor yang lebih rendah untuk mencapai Kappa Number yang sama. Dengan penambahan jumlah alkali yang dimasukkan maka akan mengurangi rendemen pulp karena jumlah hemisellulosa yang terlarut semakin bertambah banyak.

3.Perbandingan Liquor dengan Kayu

Pada digester yang beroperasi secara “Batch”, dibutuhkan sejumlah volume effektive alkali yang dimasukkan sebanyak kurang dari jumlah volume yang

dibutuhkan untuk membasahi seluruh chip. Weak Black Liquor perlu ditambahkan sebagai penambah kekurangan liquor tersebut. Kalau WBL yang ditambahkan terlalu banyak maka akan memperbesar nilai perbandingan liquor dengan kayu.

Normalnya perbandingannya berkisar 1-5.

Dengan menggunakan metode pemadatan chip yang dimasukkan kedalam digester, chip dalam digester memerlukan sedikit penambahan liquor agar liquor

bisa meresap sempurna. Keuntungan dengan menggunakan metoda pemadatan chip dan perbandingan liquor dengan kayu yang lebih rendah akan menghasilkan

produksi yang lebih tinggi karena bertambahnya jumlah kayu yang dimasukkan kedalam digester (PT.TPL. 2002).

2.5. Titrimetri

Dalam analisis titrimetri atau analisis volumetri atau analisis kuantitatif dengan mengukur volume, sejumlah zat yang diselidiki direaksikan dengan larutan baku (standart) yang kadar (konsentrasinya) telah diketahui secara teliti dan reaksinya berlangsung secara kuantitatif.

Larutan baku tiap titernya berisi sejumlah berat ekivalen senyawa baku.

Berat atau kadar bahan yang diselidiki dihitung dari volume larutan serta

kesetaraan kimianya. Kesetaraan kimia ini dapat diketahui dari persamaan

reaksinya.

Larutan baku diteteskan dari buret kedalam larutan yang diselidiki dalam tempatnya, misalnya labu erlenmeyer atau gelas piala. Pada cara yang khusus dapat dilakukan sebaliknya. Pekerjaan ini disebut dengan titrasi atau menitrasi.

Larutan baku yang diteteskan dapat pula disebut sebagai titrant. Saat yang menyatakan reaksi telah selesai disebut dengan titik ekivalen teoritis (stoikiometris) yang berarti bahwa bahan yang diselidiki telah bereaksi dengan senyawa baku secara kuantitatif sebagaimana dinyatakan dalam persamaan reaksi.

Selesainya titrasi harus dapat diamati dengan suatu perubahan yang dapat dilihat jelas. Ini dapat dilihat dengan berubahnya warna atau dengan terbentuknya endapan (kekeruhan). Perubahan ini dapat diamati karena larutan bakunya sendiri atau dengan bantuan larutan (zat lain) yang disebut dengan indikator. Saat terjadinya perubahan yang terlihat dan menandakan titrasi harus diakhiri disebut titik akhir titrasi yang menyatakan volume larutan baku dari buret sekian mililiter.

Suatu titrasi yang ideal adalah jika titik akhir titrasi sama dengan titik ekivalen teoritis. Dalam kenyataannya selalu ada perbedaan kecil. Beda ini disebut dengan kesalahan titrasi yang disebut dengan mililiter larutan baku. Oleh karena itu pemilihan indikator harus dilakukan sedemikian rupa agar kesalahan ini sekecil mungkin.

Untuk dapat dilakukan analisa volumetri harus dipenuhi syarat-syarat

syarat sebagai berikut :

1. Reaksinya harus berlangsung sangat cepat. Kebanyakan reaksi ion memenuhi syarat ini.

2. Reaksinya harus sederhana serta dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi.

Bahan yang diselidiki bereaksi sempurna dengan senyawa baku dengan perbandingan kesetaraan stoikiometris.

3. Harus ada perubahan yang terlihat pada saat titik ekivalen tercapai baik, secara kimia atau fisika.

4. Harus ada indikator jika syarat 3 tidak dipenuhi. Indikator juga dapat diamati dengan pengukuran daya hantar listrik (titrasi potensiometri/konduktometri).

Sebagai contoh reaksi yang cocok untuk titrasi adalah penentuan konsentrasi laruitan asam klorida dengan larutan natrium hidroksida. Disini hanya ada satu reaksi (tidak ada reaksi samping), yakni :

HCl + NaOH NaCl + H

2

O ; K = 1 x 10

¹⁴

Reaksi ini berjalan secara cepat. Reaksi ini berlangsung sampai benar-benar selesai.

2.6. Larutan Baku (Standart)

Semua perhitungan dalam titrimetri didasarkan pada konsentrasi titrant sehingga konsentrasi titrant harus dibuat secara teliti. Titrant semacam ini disebut dengan larutan baku (standart). Konsentrai larutan dapat dinyatakan dengan normalitas, molaritas, bobot per volume.

Suatu larutan standart dapat dibuat dengan cara melarutkan sejumlah

senyawa baku tertentu yang sebelumnya senyawa tersebut ditimbang secara tepat

dalam volume larutan yang diukur dengan tepat. Larutan standart ada dua macam yaitu larutan baku primer dan larutan baku sekunder. Larutan baku primer mempunyai kemurnian yang tinggi. Larutan baku sekunder harus dibakukan dengan larutan baku primer. Suatu proses yang mana larutan baku sekunder dibakukan dengan larutan baku primer disebut dengan standardisasi.

Suatu senyawa yang dapat digunakan sebagai baku primer jika memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

1. Mudah didapat, murni, kering, dan disimpan dalam keadaan murni.

2. Mempunyai kemurnian yang sangat tinggi (100 ± 0,02) % atau dapat dimurnikan dengan penghabluran kembali.

3. Tidak berubah selama penimbangan (zat-zat yang higroskopis bukan merupakan baku primer).

4. Tidak teroksidasi oleh O

2

dari udara dan tidak berubah oleh CO

2

dari udara.

5. Susunan kimianya tetap sesuai jumlahnya.

6. Mempunyai berat ekivalen yang tinggi, sehingga kesalahan penimbangan akan menjadi lebih kecil.

7. Mudah larut.

8. Reaksi dengan zat yang ditetapkan harus stoikiometri, cepat, dan terukur.

Titrant-titrant (larutan baku) seperti asam klorida dan natrium hidroksida

tidak dapat dianggap sebagai baku primer. Karena kemurniannya cukup

bervariasi, oleh karena itu larutan baku natrium hidroksida harus dibakukan

dengan kalium biftalat karena kalium biftalat tersedia dalam kemurnian yang

tinngi. Larutan baku natrium hidroksida yang dibakukan dengan kalium biftalat

ini disebut dengan baku sekunder dan dapat digunakan untuk membakukan

larutan asam klorida. (Rohman, 2007)

BAB 3

BAHAN DAN METODE

3.1.Alat dan Bahan 3.1.1. Alat

- Buret digital Brand - Pipet volume Pyrex - Erlenmeyer 250 ml Pyrex

- Hot plate Cimarec

- Magnetic Stirrer Isolab - Gelas ukur 50ml Pyrex - Beaker glass 250 ml Pyrex

- Propipet Pyrex

3.1.2. Bahan - White liquors - BaCl

2

10%

- Formaldehyde 40%

- HCl 0,5 %

- Indikator Phenolptalein

- Indikator Metil Orange.

3.2.Prosedur Percobaan

- Dipipet dengan menggunakan pipet volume sebanyak 2 ml white liquor dan dimasukkan kedalam erlenmeyer 250ml

- Ditambahakan 150 ml air destilat

- Ditambahkan 25 ml Barium Klorida (BaCl

₂

)10%

- Ditambahkan 3 tetes indikator phenolftalein (PP)

- Dititrasi dengan asam klorida (HCl) 0,5 N sampai terjadi perubahan warna dari merah rose menjadi putih susu. Titrasi dihentikan dan dicatat volume HCl yang terpakai sebagai “A ml”.

- Ditambahkan 5 ml Formaldehyde 40 %

- Dititrasi kembali sampai terjadi perubahan warna dari merah rose menjadi putih susu.Titrasi dihentikan dan dicatat volume HCl yang terpakai sebagai“B ml”

- Ditambahkan 3 tetes indikator Metil Orange

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

kuning menjadi merah orange. Titrasi dihentikan dan dicatat volume HCl

yang terpakai sebagai “C ml”.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil penelitian yang dilakukan terhadap analisa white liquor pada proses recausticizing di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk diperoleh hasil sebagai berikut :

4.1.Data.

Tabel 4.1. Hasil Analisa Total Alkali, persen kaustisasi efisiensi, persen sulpiditas dari White Liquor.

N0

White Liquor

NaOH

(gL

^-1

)

Na

2

S (gL

^-1

)

Na

2

CO

3

(gL

^-1

)

TAA (gL

^-1

)

TTA (gL

^-1

)

S

%

CE

%

1 86.9 22.3 23.3 132.5 109.2 20.4 78.8

2 85.6 23.3 20.9 129.8 108.9 21.4 80.3

3 82.5 24.6 19.1 126.2 107.1 22.9 81.2

4 85.6 23.4 20.8 129.8 109.0 21.5 80.4

5 86.5 21.0 19.0 126.5 107.5 19.5 81.9

6 70.5 31.0 19.2 101.5 120.7 30.5 78.5

AVG 83.8 24.2 20.3 124.3 110.4 22.1 80.1

Sumber PT. Toba Pulp Lestari, Tbk.

4.2.Perhitungan

Contoh perhitungan berikut diambil dari data nomor 6 :

Diketahui : - Volume pertama titrasi larutan HCl 0,5 N (A) = 11.10 ml - Volume kedua titrasi larutan HCl 0,5 N (B) = 13.10 ml - Volume ketiga titrasi larutan HCl 0,5 N (C) = 15.58 ml

a. NaOH =

( )

=

( ( ) )

= 70.52l g/l

b. Na

₂

S =

( )

=

( )

= 31 g/l

c. Na

2

CO

3

=

( )

=

( )

= 19.22 g/l

d. TAA = NaOH + Na

2

S

= 70.525 g/l + 31 g/l

= 101.525

e. TTA = NaOH + Na

2

S + Na

2

CO

3

= 70.525 g/l + 31 g/l + 19.22 g/l

= 120.745 g/l

f. % S =

x 100%

=

= 30.534%

g. %CE =

( )

=

= 78.583%

Keterangan :

A = Volume titrasi I (ml) B = Volume titrasi II (ml) C = Volume titrasi III (ml) TAA = Total Alkali Aktif (gpl) TTA = Total Titratable Alkali (gpl)

% S = Sulfiditas

%CE = Kaustisasi Efisiensi

Semua Perhitungan dinyatakan sebagai gram per liter (gL

^-1

) dari Sodium Oksida.

4.2.Pembahasan

Dari hasil analisa yang telah dilakukan terhadap kualitas white liquor pada proses recausticizing diperoleh konsentrasi Total Alkali sebesar 101.5g/L

^-1

– 132.5g/L

^-1

,Sulfiditas sebesar 19.5% - 30.5%,persen kaustisasi sebesar 78.5% - 81.5%. Dimana standart yang ditentukan oleh PT. Toba Pulp Lestari,Tbk untuk konsentrasi Total Alkali sebesar 93g/L

^-1

-113 g/L

^-1

hal ini menunjukkan bahwa kualitas white liquor yang digunakan sebagai bahan pemasak cukup bagus, persen Kaustisasi effisiensi sebesar 72 % - 83 %, dimana dalam hal ini diperoleh persen kaustisasi sangat tinggi, yang menunjukkan bahwa konsentrasi Na

₂

CO

₃

dalam white liquor sangat rendah, dimana Na

₂

CO

₃

merupakan bahan pengotor pada proses pembuatan pulp, dan dalam jumlah yang besar akan membentuk kerak pada unit digester sehingga memperkecil ukuran penampang basa dari digester.Persen Sulfiditas sebesar 20% - 29%, hal ini menunjukkan bahwa kualitas white liquornya kurang bagus, persen sulfiditas yang tinggi akan mengakibatkan degradasi pulp yang terlalu besar, sementara untuk proses pembuatan pulp yang bagus itu degradasi yang besar digunakan dalam penghilangan lignin, dimana apabila kandungan lignin dari pulp tersebut besar maka kecerahannya akan rendah. Sementara kandungan

serat selulosa dan hemiselulosa dalam pulp harus dipertahankan sebesar

mungkin untuk mencapai kualitas dari pulp yang bagus dan layak untuk

dipasarkan. Dalam hal ini diperoleh persen sulfiditas yang melebihi ambang

batas yang ditentukan, ini akan berakibat terhadap rendahnya rendemen dari

pulp dimana semakin banyak serat dari pulp yaitu selulosa dan hemiselulosa

yang terdegradasi sehingga mengakibatkan kualitas pulpnya rendah. Untuk

memperoleh persen sulfiditas yang diinginkan maka perlu dinaikkan konsentrasi dari NaOH, sebaliknya konsentrasi dari Na

₂

S diperkecil.

Banyaknya total titratable alkali yang terkandung dalam white

liquormerupakan faktor penting yang harus dikontrol untuk mengetahui

kualitas dari white liquor apakah layak digunakan sebagai bahan pemasak

pulp.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilakukan terhadap White Liquor diperoleh hasil sebagai berikut konsentrasi total Alkali sebesar 101.5 g/L

^-1

– 132.5 g/L

^-1

, persen kaustisasi efisiensi sebesar 78,5% - 81,9%, dan persen sulpiditas sebesar 19.5% - 30.5%, sedangkan standart yang ditentukan oleh PT. Toba Pulp Lestari, Tbk untuk konsentrasi Total Alkali sebesar 93 g/l – 113 g/l, persen kaustisasi sebesar 72% - 83%, dan persen sulpiditas sebesar 20% - 29%.

5.2. Saran

Sebaiknya perlu diperhatikan faktor-faktor lain yang mempengaruhi kualitas white

liquor misalnya waktu dan temperatur selama didalam digester untuk mengetahui

apakah kualitas dari white liquor tersebut telah memenuhi standart sehingga

menghasilkan pulp dengan kualitas yang lebih baik.