PENGARUH PENAMBAHAN RESORSINOL PADA
PEMBUATAN PEREKAT LIKUIDA SABUT KELAPA
SKRIPSI
Oleh
MUTIARA ISTIQOMAH
090405010
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH PENAMBAHAN RESORSINOL PADA
PEMBUATAN PEREKAT LIKUIDA SABUT KELAPA
SKRIPSI
Oleh
MUTIARA ISTIQOMAH
090405010
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGARUH PENAMBAHAN RESORSINOL PADA PEMBUATAN
PEREKAT LIKUIDA SABUT KELAPA
yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.
Medan, November 2014
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul :
PENGARUH PENAMBAHAN RESORSINOL PADA PEMBUATAN
PEREKAT LIKUIDA SABUT KELAPA
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang sarjana pada 26 November 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui, Koordinator Skripsi
Ir. Renita Manurung, MT NIP. 19681214 199702 2 002
Medan, November 2014 Dosen Pembimbing
Ir. Netti Herlina, MT
NIP. 19680425 199703 2 004
Dosen Penguji I
Ir. Renita Manurung, MT NIP. 19681214 199702 2 002
Dosen Penguji II
PRAKATA
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas rahmat-Nya sehingga skripsi ini
dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Pengaruh
Penambahan Resorsinol Pada Pembuatan Perekat Likuida Sabut Kelapa”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia dan Laboratorium Proses Industri Kimia Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Melalui penelitian ini diperoleh penambahan resorsinol yang terbaik pada penambahan 30 % berat resorsinol menghasilkan karakteristik berbentuk cair, warna cokelat kemerahan dan bebas kotoran, pH 10,6, viskositas 131,712 cps, spesifik gravity 1,258, kadar padatan 80%, kadar formaldehida 1,051% dan masa gelatinasi ≥ 30 menit. Dengan ini dapat diketahui dan ditentukan keadaan yang terbaik yang dapat dimanfaatkan sebagai proses pembuatan perekat likuida berbahan dasar sabut kelapa.
Selama melakukan penelitian hingga penulisan skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
Ir. Netti Herlina, MT
selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu untuk memberi pengarahan, diskusi dan bimbingan serta persetujuan sehingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, November 2014 Penulis,
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada :
1. Kedua orang tua penulis, Wagimun dan Elly Rusani yang senantiasa memberikan dukungan moril dan semangat kepada penulis.
2. Ibu Ir. Netti Herlina, MT, selaku dosen pembimbing penelitian yang telah memberikan saran kepada penulis dalam pembuatan laporan hasil penelitian ini.
3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, selaku Penguji I dan Koordinator penelitian yang telah memberikan banyak kritik, saran dan bimbingan dalam pengerjaan laporan hasil penelitian ini.
4. Bapak M. Hendra S. Ginting, ST,MT sebagai dosen penguji II yang telah memberikan banyak kritik, saran dan bimbingan dalam pengerjaan laporan hasil penelitian ini.
5. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia USU. 6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara.
7. Kepada BRI yang telah memberikan bantuan dana berupa beasiswa yang digunakan dalam keperluan penyusunan laporan ini.
8. Abang (Wellyam Munandar) dan Adik-adik (Nurul Nia Aqsari dan Yulia Siti Maisaroh) yang selalu memberikan dukungan dan doanya.
9. Kakek (Sakimin. JS) dan bibi tercinta (Indah Maulina) yang selalu mendukung dan memberikan doa buat penulis.
10.Keponakan tercinta (Satrio Pratama) buat keceriannya dan semua keluarga besar penulis, penulis mengucapkan beribu-ribu terima kasih atas dukungan dan doa yang telah kalian panjatkan buat penulis.
11.Sahabat terdekat dan terbaik (Mitha Alviyulita) yang telah banyak memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.
12.Sahabat-sahabat terbaik di Teknik Kimia, khususnya semua stambuk 2009 yang memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Mutiara Istiqomah NIM : 090405010
Tempat, tanggal lahir : Medan, 31 Desember 1991 Nama orang tua : Wagimun dan
Elly Rusani Alamat orang tua :
Jl. Mesjid Taufik Gang Dame No 12, Kelurahan Tegal Rejo, Kecamatan Medan Perjuangan, Provinsi Sumatera
Utara Asal Sekolah:
TK Surya tahun 1996-1997
SD N 060875 tahun 1997-2003
SMP Swasta Pahlawan Nasional tahun 2003 – 2006
SMA Swasta Medan Putri tahun 2006 – 2009 Beasiswa yang pernah diperoleh:
1. Bantuan Belajar mahasiswa tahun 2009
2. Beasiswa BRI Peduli Pendidikan tahun 2011-2013 Pengalaman Organisasi/ kerja :
1. HMI periode 2009- sampai sekarang sebagai Anggota.
2. Covalen Study Group (CSG) FT USU periode 2011/2012 sebagai Anggota.
3. Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2012/2013.
4. Asisten Lab. Proses Industri Kimia tahun 2012-1014 modul Pembuatan Biodiesel dengan Proses Transesterifikasi.
Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal:
Mutiara Istiqomah dan Netti Herlina “Pengaruh Penambahan Resorsinol Pada Pembuatan Perekat Likuida Sabut Kelapa,” Jurnal Teknik
ABSTRAK
Perekat likuida sabut kelapa adalah hasil reaksi antara lignin pada serbuk bahan yang digunakan dengan senyawa aromatik pada suhu tinggi sehingga diperoleh suatu larutan yang dapat digunakan sebagai perekat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kualitas perekat likuida sabut kelapa (LSK) dan mengetahui pengaruh penambahan resorsinol pada pembuatan perekat LSK. Bahan yang digunakan antara lain serat dari sabut kelapa berwarna cokelat, fenol, formaldehid 37%, asam sulfat, natrium hidroksida, resorsinol. Penelitian dilakukan dalam 3 tahap yaitu tahap I pembuatan partikel sabut kelapa, dimana pada tahap ini sabut kelapa dibuat kedalam partikel 100 mesh, tahap II pembuatan perekat LSK dimana pada tahap ini terdapat dua tahapan reaksi yaitu likuifikasi sabut kelapa dan polimerisasi, dan tahap III penambahan resorsinol kedalam perekat LSK. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah variabel penambahan kadar resorsinol sebesar 10, 20, 30 persen berat . Variabel - variabel yang diamati yaitu analisa kenampakan, pH, viskositas, densitas, kadar padatan, kadar formaldehida bebas, masa gelatinasi dan analisa senyawa dengan menggunakan FT-IR perekat LSK untuk kondisi tanpa penambahan resorsinol dan dengan penambahan 30% resorsinol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan resorsinol memberikan pengaruh pada perekat LSK yang dihasilkan, yaitu memiliki bentuk cair, warna cokelat kemerahan dan bebas kotoran, pH berkisar 12,6-10,6, viskositas 43,867- 131,712 cps, spesifik gravity 1,252-1,258, kadar padatan 46,67-80%, kadar formaldehida 1,952-1,051% dan masa gelatinasi ≥ 30 menit. Hasil FT-IR perekat LSK menunjukkan adanya kemiripan gugus dengan resin fenol formaldehid, yaitu adanya gugus OH, C=H dari cincin aromatic, C-H dari metilen, C-O dari eter dan senyawa fenolik.
ABSTRACT
Liquid adhesive coconut coir is the result of a reaction between lignin powder material used with aromatic compounds at high temperatures in order to obtain a solution that can be used as an adhesive. This study aims to investigate the characteristics of liquid adhesive of coconut coir (LACC) qualities and determine the effect of resorcinol in the manufacture of adhesives LACC. Materials used include coconut coir fiber of brown, phenol, formaldehyde 37%, sulfuric acid, sodium hydroxide, resorcinol. The study was conducted in three phases: I coir manufacturing particles, which at this stage coir made into particles of 100 mesh, adhesive manufacturing stage II LACC which at this stage there are two stages of the liquefaction reaction coir and polymerization, and stage III addition of resorcinol LACC into the adhesive. The variables used in this study is the addition of variable rate resorcinol at 10, 20, 30% by weight. Variables - variables that were analyzed appearance, pH, viscosity, density, solid content, formaldehyde-free rate, time gelatinasi and compound analysis using FT-IR adhesive LACC to conditions without the addition of resorcinol and with the addition of 30% resorcinol. The results showed that the addition of resorcinol LACC influence on the resulting adhesive, which has a liquid form, reddish brown color and free of dirt, the pH ranged from 12.6 to 10.6, 43,867- 131.712 cps viscosity, specific gravity of 1.252 to 1.258, solid content 46.67 to 80%, from 1.952 to 1.051% formaldehyde content and gelatinization time ≥ 30 minutes. FT-IR results showed similarity LACC adhesive force phenol formaldehyde resin, namely the presence of the OH group, C = H of the aromatic ring, of methylene CH, CO from ether and fenolic compound.
DAFTAR ISI
Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii
PENGESAHAN iii
PRAKATA iv
DEDIKASI v
RIWAYAT HIDUP PENULIS vii
ABSTRAK viii 1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 SERAT KELAPA (COCONUT FIBER) 5 2.2 KOMPOSISI KIMIA SERAT KELAPA 5
2.3 PEREKAT LIKUIDA 7
2.4 MEKANISME REAKSI LIKUIFIKASI LIGNOSELULOSA 8 2.4.1 Reaksi Likuifikasi Karbohidrat 8 2.4.2 Reaksi Likuifikasi Lignin 9 2.4.3 Reaksi Likuifikasi Kayu 10
2.5 RESORSINOL 10
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 13 3.1 LOKASI PENELITIAN 13 3.2 BAHAN DAN PERALATAN 13 3.2.1 Bahan Penelitian dan Analisa 13 3.2.2 Peralatan Penelitian dan Analisa 14 3.3 PROSEDUR PENELITIAN 15 3.3.1 Tahap Pembuatan Partikel Sabut Kelapa 15 3.3.2 Tahap Pembuatan Perekat LSK 15
3.3.2.1 Tahap I (Likuifikasi Sabut Kelapa) 15
3.3.2.2 Tahap II (Polimerisasi) 15
3.3.3 Tahap Penambahan Resorsinol kedalam Perekat LSK 16 3.4 ANALISIS PENELITIAN 16 3.4.1 Analisis Kenampakan 16 3.4. 2 Analisis pH/ derajat Keasaman 16 3.4. 3 Analisis Viskositas 17 3.4.4 Analisis Specific Gravity 17 3.4.5 Analisis Solid Content (Kadar padatan) 18 3.4.6 Analisis Formaldehida Bebas 18 3.4.7 Analisis Waktu Gelatinasi 19 3.4.8 Analisis Senyawa dengan FT-IR 20 3.5 FLOWCHART PENELITIAN 20 3.5.1 Flowchart Tahap Pembuatan Partikel Sabut Kelapa 20 3.5.2 Flowchart Tahap Pembuatan Perekat LSK 21 3.5.3 Flowchart Tahap Penambahan Resorsinol kedalam Perekat
LSK 22
3.5.11 Flowchart Analisis Senyawa dengan FT-IR 26 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 27 4.1 AnalisaKenampakan 27
4.2 Analisa pH 28
4.3 Analisa Viskositas 30 4.4 Analisa Specific gravity 31 4.5 Analisa Kadar padatan 33 4.6 Analisa Kadar Formaldehida Bebas 34 4.7 Analisa Waktu Gelatinasi 36 4.8 Karakteristik Senyawa Penyusun Perekat LSK Berdasarkan FT-IR 38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 41
5.1 KESIMPULAN 41
5.2 SARAN 41
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Struktur Tunggal Molekul Selulosa 6 Gambar 2.2 Struktur dari Tiga Dimensi Polimer Lignin 6 Gambar 2.3 Mekanisme Likuifikasi Selulosa dengan Berbagai
Larutan Likuifikasi dan Katalis dengan Perpanjangan Waktu
Reaksi 8
Gambar 2.4 Mekanisme Reaksi Likuifikasi Lignin Dengan Fenol dengan Katalis Asam dan Tanpa Katalis Asam 9 Gambar 2.5 Struktur Resorsinol 10 Gambar 2.6 Reaksi Antara Resorsinol dan Formaldehida 10 Gambar 3.1 Flowchart Tahap Pembuatan Partikel Sabut Kelapa 20 Gambar 3.2 Flowchart Tahap Pembuatan Perekat LSK 21 Gambar 3.3 Flowchart Tahap Penambahan Resorsinol kedalam Perekat
LSK 22
Gambar 3.4 Flowchart Analisis Kenampakan 22 Gambar 3.5 Flowchart Analisis pH 23 Gambar 3.6 Flowchart Analisis Viskositas 23 Gambar 3.7 Flowchart Analisis Spesific Gravity 24 Gambar 3.8 Flowchart Analisis Kadar Padatan 24 Gambar 3.9 Flowchart Analisis Kadar Formaldehid Bebas 25 Gambar 3.10 Flowchart Analisis Masa Gelatinasi 25 Gambar 3.11 Flowchart Analisis Senyawa dengan FTIR 26 Gambar 4.1 Analisis Kenampakan Perekat LSK 27 Gambar 4.2 Pengaruh Kadar Penambahan Resorsinol terhadap pH
Perekat LSK 29
Gambar 4.3 Pengaruh Kadar Penambahan Resorsinol terhadap Viskositas
Perekat LSK 30
Gambar 4.4 Pengaruh Kadar Penambahan Resorsinol terhadap
Specific Gravity Perekat LSK 32
Kadar Padatan Perekat LSK 33 Gambar 4.6 Pengaruh Penambahan Resorsinol terhadap Kadar
Formaldehid Bebas Perekat LSK 35 Gambar 4.7 Reaksi Resorsinol dan Formaldehid 36 Gambar 4.8 Pengaruh Penambahan Resorsinol terhadap Masa Gelatinasi
Perekat LSK 37
Gambar 4.9 Grafik FT-IR Perekat LSK Tanpa Penambahan Resorsinol 38 Gambar 4.10 Grafik FT-IR Perekat LSK dengan Penambahan 30%
Resorsinol 39
Gambar C.1 Foto Proses Pembuatan Perekat LSK 50 Gambar C.2 Foto Proses Penambahan Resorsinol 50 Gambar C.3 Foto Analisa Kenampakan 51 Gambar C.4 Foto Analisa pH 51 Gambar C.5 Foto Analisa Viskositas 52 Gambar C.6 Foto Analisa Berat jenis 52 Gambar C.7 Foto Analisa Kadar Padatan 53 Gambar C.8 Foto Analisa Kadar Formaldehid Bebas 53 Gambar C.9 Foto Analisa Masa Gelatinasi 54 Gambar C.10 Foto Hasil Perekat LSK 54 Gambar D.1 (a) Sertifikat Analisis, (b) Grafik FT-IR Perekat LSK
Tanpa Penambahan Resorsinol 56 Gambar D.2 (a) Sertifikat Analisis, (b) Grafik FT-IR Perekat LSK
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran A Data Penelitian 45 A.1 Data pH Perekat LSK 45 A.2 Data Viskositas Perekat LSK 45 A.3 Data Specific Gravity Perekat LSK 45 A.4 Data Kadar Padatan Perekat Perekat LSK 45 A.5 Data Kadar Formaldehid Bebas Perekat LSK 46 A.6 Data Masa Gelatinasi Perekat LSK 46 Lampiran B Contoh Perhitungan 47 B.1 Perhitungan Kebutuhan Bahan Baku Yang Digunakan 47 B.2 Perhitungan Viskositas Perekat LSK 47 B.3 Perhitungan Specific Gravity Perekat LSK 48 B.4 Perhitungan Kadar Padatan Perekat Perekat LSK 49 Lampiran C Dokumentasi Penelitian 50 C.1 Foto Pembuatan Perekat LSK 50 C.2 Foto Proses penambahan Resorsinol 50 C.3 Foto Analisa kenampakan 51 Lampiran D Hasil Analisis Gugugs Fungsi Perekat LSK dengan
Spektrofotometri FTIR 55 D.1 (a) Sertifikat Analisis, (b) Grafik FT-IR Perekat LSK
Tanpa Penambahan Resorsinol 56 C.2 (a) Sertifikat Analisis, (b) Grafik FT-IR Perekat LSK
DAFTAR SINGKATAN
DMF Dimethylformamide
FTIR Transform Infrared Spectoscopy
GG Guaiacylglycerol-β-guaiacyl ether
LSK Likuida Sabut Kelapa MF Melamin Formaldehid PF Fenol Formaldehid
SC Solid Content
SNI Standar Nasional Indonesia
UCAP United Coconut Association of The Philippines
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Dimensi
pH Derajat Keasaman
M Molaritas mol/cm3
n Mol mol
v Volume ml
Densitas g/ml
