PENGARUH CAMPURAN SARI JERUK NIPIS DAN SARI BELIMBING WULUH DENGAN ASAM FORMAT SEBAGAI PENGGUMPAL LATEKS TERHADAP SIFAT MEKANIS KARET.

(1)

Oleh:

Yogi Saputra Lumban Raja NIM 062244610032 Program Studi Fisika

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

(2)

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala Kasih dan KaruniaNya yang telah memberikan kesehatan dan kekuatan sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana sains di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan. Adapun judul skripsi adalah “Pengaruh Campuran Sari Jeruk Nipis Dan sari Belimbing Wuluh Dengan Asam Formiat Sebagai Bahan Penggumpal Lateks Terhadap Sifat Mekanis Karet.”

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaa sampai dengan penyusunan skripsi, antara lain Bapak Drs. Makmur Sirait, M.Si selaku Dosen Pembimbing Skripsi, yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran-saran kepada penulis sejak awal penelitian sampai dengan selesainya penulisan skripsi ini. Bapak Drs. Abdul Hakim, M.Si selaku Dosen Penguji I, Bapak Drs. Henok Siagian, M.Si selaku Dosen Penguji II, Bapak Drs. Nurdin Siregar, M.Si selaku Dosen Penguji III, yang telah memberikan kritik dan masukan demi penyempurnaan skripsi ini. Bapak Drs. Juniar Hutahaean, M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik yang memberikan bimbingan dan nasehat selama masa perkuliahan dan yang telah banyak membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Ibu Dr. Derlina, M.Si sebagai Ketua Jurusan dan Bapak Drs. Abdul Hakim, M.Si sebagai Sekretaris Jurusan Fisika FMIPA UNIMED. Bapak Prof. Dr. Herbert Sipahutar, M.S., M. Sc selaku Pembantu Dekan FMIPA UNIMED. Bapak dan Ibu Dosen atas bimbingannya kepada penulis selama masa perkuliahan dan penulisan skripsi beserta Staff Pegawai Jurusan Fisika FMIPA UNIMED yang sudah membantu penulis.

Ucapan terima kasih yang teristimewa penulis sampaikan kepada kedua orang tua ayahanda J. Lumban Rajadan Ibu L. Br Samosir yang telah banyak memberikan dukungan dan kasih sayang serta semangat baik berupa materi maupun moril. Dan kepada kakak dan adik-adik saya Christina Paulina Ariesta Lumban Raja, Joko Adiputra Lumban Raja, Theresia Melita Emas Lumban Raja yang telah banyak memberikan dukungan dan doa.

(4)

dari segi isi maupun tata bahasa, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca demi sempurnanya skripsi ini

(gotardoantonio@gmail.com). Akhir kata penulis ucapkan banyak terima kasih,

semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan, September 2013

Penulis,

(5)

PENGARUH CAMPURAN SARI JERUK NIPIS DAN SARI BELIMBING WULUH DENGAN ASAM FORMAT SEBAGAI PENGGUMPAL

LATEKS TERHADAP SIFAT MEKANIS KARET

Yogi Saputra Lumban Raja (062244610032)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian penggumpalan lateks pada tanggal 12 Maret 2012 di daerah Balai Penelitian Sungai Putih Lubik Pakam dan pusat penelitian karet Batang Kuis Tanjung Morawa untuk pembuatan kompon ASTM 3A. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat pengaruh dari campuran (sari jeruk nipis dan sari belimbing wuluh) dengan asam format terhadap uji sifat vulkanisasi (waktu penundaan, kecepatan masak, waktu masak optimum), uji sifat mekanis (tegangan putus, perpanjangan putus, modulus 300%, ketahanan koyak dan kekerasan), dan uji sifat teknis (Po dan PRI) karet.

Pengambilan sampel yang telah dilakukan kemudian dilakukan proses penggumpalan lateks dimana merupakan peristiwa perubahan sol menjadi gel melalui penambahan sedikit demi sedikit bahan penggumpal kedalam ember yang berisi lateks sambil diaduk. Penggumpalan yang sempurna ditandai dengan warna serum jernih. Setiap perlakuan dibiarkan selama 24 jam sehingga berbentuk koagulum yang kokoh. Koagulum dari setiap perlakuan digiling dengan creper sebanyak 6 kali hingga terbentuk lembaran krep. Lembaran krep selanjutnya dikeringkan di oven pada suhu 900C selama 24 jam. Penelitian ini dilakukan dengan metode pengujian sifat fisika (pengujian tegangan putus, kuat tarik, modulus dan perpanjangan putus) umtuk mengetahui hubungan antara pengatuh campuran sari jeruk nipis dan sari belimbing wuluh terhadap sifat mekanis karet.

(6)

DAFTAR ISI

Halaman

Lembar Pengesahan i

Riwayat Hidup ii

Abstrak iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi vi

Daftar Gambar ix

Daftar Tabel xi

Daftar Lampiran xii

BAB I. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang Masalah 1

1.2. Batasan Masalah 4

1.3. Rumusan Masalah 4

1.4. Tujuan Penelitian 4

1.5. Manfaat Penelitian 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1 Lateks Kebun 6

2.2. Sifat Lateks 7

2.3. Penggumpalan Lateks 8

2.4. JerukNipisdanBelimbingWuluh 9

2.5. Standard Indonesia Rubber (SIR) 11

2.6. Bahan Kimia PenyusunKompon 13

2.7. VulkanisasiKompon 17

2.8. PengujianMutuLateks 17

2.8.1. Plastisitas 17

2.8.2. TeganganPutus(Tensile Strength) 18

(7)

2.8.4. Modulus 20

2.8.5. PerpanjanganPutus(Elongation at Break) 21

BAB III. METODE PENELITIAN 22

3.1. Tempat Penelitian 22

3.2. Alat dan Bahan Penelitian 22

3.3. Prosedur Penelitian 23

3.3.1. Pelaksanaan Penelitian 23

3.3.2. Pengujian Sifat Teknis (Penetapan Plastisitas Awal Po)

dan Plastisitas Retention Indeks (PRI) 23

3.3.3. Pembuatan Kompon 24

3.3.4. Pengujian Sifat Vulkanisasi 25

3.3.5. Pengujian Tegangan Putus (Tensile Strength),

Perpanjangan Putus (Elongation at Break) dan Modulus 26

3.3.6. Pengujian Ketahanan Koyak 27

3.3.7. Pengujian Kekerasan 27

3.4. Teknik Analisa Data 28

3.4.1. MenentukanKTPrdariTeganganPutus 30

3.4.2. MenentukanKTPrdariKuatTarik 31

3.4.3. MenentukanKTPrdari Modulus 32

3.4.4. MenentukanKTPrdariPerpanjanganPutus 34

3.5. Tahapan Penelitian (Diagram Alir) 36

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 37

4.1. Hasil Penelitian 37

4.1.1. Plastisitas Awal (Po) 42

4.1.2. Plastisitas Retention Indeks (PRI) 43

4.1.3 Waktu Penundaan / Scorch Time (ST) 44

4.1.4. Waktu Masak Optimum / Optimum Cure Time (OCT) 45

4.1.5. Kecepatan Masak / Cure Time (CT) 46

(8)

4.1.7. Perpanjangan Putus / Elongation Break (EB) 48

4.1.8. Modulus 300% 49

4.1.9. Ketahanan Koyak / Tear Strength (TR) 50

4.1.10. Kekerasan / Hardness (H) 51

4.1.11. Hubungan Pengaruh Campuran Sari Jeruk Nipis dan Sari belimbing

Wuluh Dengan Asam Format Terhadap Setiap Pengujian 52

4.2. Pembahasan 53

4.2.1. Pengusangan 54

4.2.2. Vulkanisasi 55

4.2.3. Sifat Mekanik Karet 55

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 57

5.1. Kesimpulan 57

5.2. Saran 58

(9)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Komposisi Lateks Segar 6

Tabel 2.2. Komposisi Bahan Lateks Menurut SIR 12

Tabel 2.3. Golongan Pencepat dan Respon Terhadap Vulkanisasi 14

Tabel 2.4. Standard Kompon Karet 16

Tabel 3.1. Alat dan Bahan Penelitian 22

Tabel 3.2. Analisa Data Hasil Penelitian 29

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Sifat Vulkanisasi (Waktu Penundaan,

Kecepatan Masak, Waktu Masak Optimum) 37

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Sifat Mekanis (Tegangan Putus,

Perpanjangan Putus, Modulus 300%, Ketahanan Koyak dan

Kekerasan) 39

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Sifat Teknis (Po dan PRI) 39

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Plastisitas Awal (Po) 42

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Plastisitas Retention Indeks (PRI) 43

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Waktu Penundaan (ST) 44

Tabel 4.7. Hasil Pengujian Waktu Masak Optimum (OCT) 45

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kecepatan Masak (CT) 46

Tabel 4.9. Hasil Pengujian Tegangan Putus (TS) 47

Tabel 4.10. Hasil Pengujian Perpanjangan Putus (EB) 46

Tabel 4.11. Hasil Pengujian Modulus 300% 49

Tabel 4.12. Hasil Pengujian Ketahanan Koyak (TR) 50

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. ReaksiKesetimbangan Protein 7

Gambar 2.2. KeadaanMuatanListrik Protein Lateks 9

Gambar 2.3. JerukNipis(Citrus aurantifolia, S) 10

Gambar 2.4. BelimbingWuluh(Averhoabilimbi, L) 11

Gambar 2.5. AlatUjiTarik 20

Gambar 2.6. AlatUjiKekerasan 20

Gambar 3.1. PotonganUjiPenetapan Po dan PRI 24

Gambar 3.2. AlatGilingan Terbuka (Open Mill) 25

Gambar 3.3. Rheometer Monsanto 100 danRecordernya 26

Gambar 3.4. Contoh Model ASTM D412Tipe D 27

Gambar 3.5. ContohUji Model Sudut 27

Gambar 3.6. Contoh Sample Uji Kekerasan 28

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Campuran Sari Jeruk Nipis dan

Sari Belimbing Wuluh dengan Asam Formiat terhadap

Plastisitas Awal (Po) 43

Plastisitas Retention Indeks (PRI) 44

Waktu 45

Waktu Masak Optimum 46

(11)

Tegangan Putus 48

Perpanjangan Putus 49

Modulus 300% 50

Ketahanan Koyak 51

Kekerasan / Hardness (H) 52

Gambar 4.11. Grafik Hubungan Pengaruh Campuran Sari Jeruk Nipis Dan Belimbing Wuluh Dengan Asam Formiat Terhadap

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Perhitungan Tegangan Putus 60

Lampiran 2. Perhitungan Kuat Tarik 62

Lampiran 3. Perhitungan Modulus 64

Lampiran 4. Perhitungan Perpanjangan Putus 66

Lampiran 5. Data Hasil Pengujian (Physical Properties of Compound) 68

(13)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan:

1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh dari pencampuran (sari jeruk

nipis dan sari belimbing wuluh) dengan asam formiat terhadap penggumpalan

lateks terjadi dengan cepat, di samping itu terhadap pengusangan

meningkatkan plastisitas awalnya sebelum dan setelah pengusangan, dimana

karet mentah membutuhkan panas/energi yang kecil dan karet semakin keras

yaitu pada pencampuran (5:45)% sebesar 44,0 Nm-2 dan plastisitas retention

indeks tertinggi pada pencampuran (20:30)% yaitu sebesar 77,5 Nm-2.

2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan melakukan pencampuran (sari

jeruk nipis dan sari belimbing wuluh) dengan asam formiat dapat

meningkatkan/ mempercepat laju dari vulkanisasi karet dan juga dapat

meningkatkan nilai dari sifat mekanis karet itu sendiri sehingga karet semakin

keras dan elastis.

3. Dengan melakukan penambahan campuran (sari jeruk nipis dan sari belimbing

wuluh) dengan asam formiat berbanding lurus dengan sifat vulkanisasinya

yaitu waktu penundaan, waktu masak, dan waktu masak optimum, dan

berbanding lurus terhadap sifat mekanisnya yaitu tegangan putus,

(14)

5.2. Saran

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka disarankan:

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk meneliti sifat-sifat fisika lainnya

seperti viskositas mooney.

2. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan campuran asam

selain dari campuran (sari jeruk nipis dan sari belimbing wuluh) dengan

kandungan asam yang lebih tinggi dan lebih kompleks.

3. Untuk peneliti selanjutnya, perlu diperhatikan alat yang digunakan untuk

mengukur pH selain kertas pH untuk proses penggumpalan yang lebih

sempurna.

4. Untuk peneliti selanjutnya, perlu dibandingkan campuran yang dipakai dari

cangkang ataupun campuran asam lainnya selain campuran sari jeruk nipis

(15)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim., (2007), BelimbingWuluh, http://www.google.co.id/search, Diakses Tanggal 15 april 2011

Anonim., (2007), KhasiatBelimbingWuluh, http://paperless-media.blogspot.com.html, DiaksesTanggal 15 April 2011

Anonim., (2009), SehatBersamaJerukNipis, http://www.jogjamedianet.com, DiaksesTanggal 15 April 2011

Anonim., (2009), SehatBersamaJerukNipis, http://www.solusisehat.com, DiaksesTanggal 15 April 2011

De Boer., (1952), KomposisiLateks Segar Pada Perkebunan KaretAlam, Penerbit: Kanisius, Yogyakarta

De Boer., (1952), PengetahuanPraktisTentangKaret, Bogor: BalaiPenyelidikan Karet Indonesia

Manalu, S., (2005), Pengaruh Campuran Sari Jeruk Nipis Dan Asam Format Sebagai Bahan Penggumpal Lateks Terhadap Sifat Mekanis Karet, Skripsi FMIPA, Universitas Negeri Medan

Ompusunggu, Met’al., (1995), InformasiCureratedalamBentukRheograph sebagaiStandar Non Mandatory, PusatPenelitianKaretTanjungMorawa, Medan

Ompusunggu. M dan R. Dalimunthe., (1995),TeknikPengolahanKaretAlami Indonesia, Prosiding Seminar Ilmiah Lustrum VI, FMIPA, USU, Medan

Safitri, K., (2005), PengaruhPenambahanFiltratBelimbingWuluh sebagaiPenggumpalLateksterhadapMutuKaret, Skripsi FMIPA, Universitas Sumatera Utara, Medan

Sirait, A., (2007), Pengaruh Campuran Sari Belimbing Wuluh Dan Asam Format Terhadap Kualitas Sifat Mekanis Karet, Skripsi FMIPA, Universitas Negeri Medan

Umbara, R., (2008), PenelitianSifatFisisdanMekanisKompositserbukTimah PerekatExpoxyUkuranSerbuk 100 Mesh denganFraksi Volume (20, 35, 50)%TugasAkhir, FT, UMS, Surakarta