Oleh : Ridwanti Batubara, S.Hut., M.P. NIP DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2009

(1)

KARYA TULIS

NILAI pH DAN ANALISIS KANDUNGAN KIMIA ZAT EKSTRAKTIF BEBERAPA KULIT KAYU YANG TUMBUH DI KAMPUS USU, MEDAN

Oleh :

Ridwanti Batubara, S.Hut., M.P.

NIP. 132 296 841

DEPARTEMEN KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2009

(2)

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis panjatkan Syukur Alhamdulillah ke Hadirat Alloh SWT. yang telah melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Tulis ini.

Tulisan ini merupakan hasil penelitian penulis secara mandiri dengan memanfaatkan bahan baku yang tersedia di Kampus USU Medan. Penelitian ini dilakukan untuk memperkaya bahan pengajaran mengingat selama ini sumber bahan ajar kuliah kimia adalah teks books yang isinya dominan data-data kayu sub tropis. Terimakasih penulis ucapkan kepada mahasiswa Program Studi Teknologi Hasil Hutan yang telah banyak membantu sampai selesainya tulisan ini.

Sangat disadari, bahwa dalam penyusunan tulisan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran-saran dan masukan-masukan positif sangat diharapkan demi penyempurnaan tulisan ini di masa-masa yang akan datang.

Akhir kata penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya jika dalam penulisan ini masih banyak kekurangan. Dan semoga paparan singkat dalam tulisan ini memberikan manfaat bagi kita semua. Amin…

Medan, Juni 2009

(3)

NILAI pH DAN ANALISIS KANDUNGAN KIMIA ZAT EKSTRAKTIF BEBERAPA KULIT KAYU YANG TUMBUH DI KAMPUS USU, MEDAN

Ridwanti Batubara

Staf Pengajar Departemen Kehutanan, Fak. Pertanian USU

Email: ridwantibb@yahoo.com

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Istilah zat ekstraktif meliputi sejumlah besar senyawa yang dapat diekstrak si dari kayu dengan menggunakan pelarut polar dan non polar. Dalam istilah sempit ekstraktif merupakan senyawa-senyawa yang larut dalam pelarut organik. Tetapi senyawa-senyawa karbohidrat dan anorganik yang larut dalam air termasuk dalam senyawa yang dapat diekstraksi.

Kandungan ekstraktif lebih tinggi pada kulit kayu daripada dalam kayu. Kandungan dan komposisi zat ekstraktif sangat bervariasi tergantung spesies dan tempat tumbuh. Keberadaan zat ekstraktif ini walaupun dari segi jumlah kecil tapi sangat mempengaruhi sifat-sifat kayu.

Selain keberadaan zat ekstraktif yang sangat berpengaruh terhadap pengolahan kayu adalah nilai pH. Berdasarkan berbagai literatur kayu cenderung bersifat asam, namun menjadi pertanyaan penulis adalah apakah kulit kayu juga sama seperti kayu yaitu bersifat asam atau sebaliknya (basa). Untuk menjawab hal tersebut maka penulis melakukan penelitian tentang pH kulit kayu.

Kandungan zat ekstraktif kulit kayu dan nilai pH yang akan dianalisis adalah dari beberapa jenis kulit kayu yang tumbuh di sekitar kampus USU Medan. Selain karena ketersediaan (mudah di dapat), penelitian ini juga diharapkan untuk memperkaya bahan ajar kuliah kimia kayu karena selama ini data-data tentang pH dan kandungan ekstraktif tersebut sangat terbatas, dan kalaupun ada dominan dari luar (data kayu sub tropis) bukan kayu-kayu tropis.

B. Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengetahui nilai pH kulit beberapa jenis kayu yang tumbuh di kampus USU Medan.

(4)

2. Mengetahui kandungan kimia zat ekstraktif kulit beberapa jenis kayu yang tumbuh di kampus USU Medan.

II. BAHAN DAN METODE

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan, Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian USU. Penelitian dilakukan pada bulan Februari-April 2009.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit beberapa kayu yang tumbuh di Kampus USU Medan (Mahoni, Asam Jawa, Jati Putih, Saga, Angsana dan Asam Jawa). Bahan kimia untuk analisis kandungan zat ekstraktif adalah Aquades dan Alkohol 70 %. Metode analisis untuk zat ekstraktif yang larut dalam air dingin dan air panas serta Alkohol adalah prosedur TAPPI 207 om-88. Pengukuran nilai pH menggunakan kertas pH indikator, nilai pH yang diukur adalah nilai pH serbuk kulit kayu dan larutan hasil ekstraksi serbuk kulit kayu .

III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Nilai pH

Harga pH merupakan ukuran konsentrasi ion-H (atau ion –OH) dalam larutan dan digunakan untuk menentukan sifat-sifat keasaman, basa atau netral. Harga pH kayu dan larutan hasil ekstraksi kayu adalah penting untuk berbagai penggunaan. Besarnya nilai pH tiap jenis kulit kayu baik serbuk maupun larutan hasil ekstraksinya dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel.1. Nilai pH Beberapa Kulit Kayu yang Tumbuh di Kampus USU Medan

Nilai pH

Jenis Kulit Kayu Serbuk Kayu Larutan Hasil Ekstraksi

Mahoni (Swietenia mahagoni) Asam Jawa (Tamarindus indica) Jati Putih (Gmelina arborea) Saga (Adenanthera pavoniana) Angsana (Pterocarpus indica) Jati Super (Tectona grandis)

4-6 8-9 6-7 3-5 4-5 5 8 6 6-7 5-6 5-6 5-6

Nilai pH serbuk kayu berkisar antara 3-9. hal ini menunjukkan bahwa kulit kayu bersifat cenderung asam. Namun pada kayu asam jawa pHnya 8-9 atau

(5)

bersifat basa. Nilai ini juga memberi informasi bahwa setiap kulit kayu nilai pH atau keasamannya berbeda-beda.

Nilai pH larutan hasil ekstraksi berkisar antara 5-8, menunjukkkan bahwa hasil ekstraksi kulit kayu juga bersifat asam-netral. Namun untuk jenis mahoni pHnya bersifat basa. Kecenderungan nilai pH hasil ekstraksi mendekati netral (pH 7), hal ini karena ketika dilarutkan menggunakan aquades maka kecenderungannya juga ke pH aquades (netral) yaitu sekitar 7.

Kepentingan nilai pH adalah dalam hal proses pengolahan dan penggunaan kayu. pH kayu akan berpengaruh pada proses pemasakan pulp, perekatan kayu terutama perekatan produk komposit karena bisa jadi bahan yang diproses masih mengandung kulit.

Kulit kayu lebih bersifat asam dari kayu karena kandungan kandungan senyawa yang bersifat asam juga lebih tinggi. Pelarut ekstrak juga mempengaruhi besarnya nilai pH (Fengel dan Wegwner, 1995). Kulit luar kayu lebih bersifat asam daripada kulit dalam . Penurunan pH kulit juga terjadi dengan bertambahnya umur pohon.

B. Kandungan Ekstraktif (Zat Ekstraktif Terlarut)

Sebelum melakukan proses ekstraksi maka serbuk diukur dulu kadar airnya. Hal ini karena kadar air sangat berpengaruh pada proses ekstraksi. Idealnya serbuk diekstraksi pada kondisi bebas air (kadar air 0%), namun hal ini sangat sulit karena serbuk kayu memiliki sifat higroskopis yaitu menyerap air dari lingkungan, sehingga ketika proses pengerjaan ekstraksi air dari lingkungan diserap oleh serbuk. Kadar air beberapa serbuk kulit kayu tertera pada Tabel. 2.

Tabel 2. Kadar Air Sebelum Proses Ekstraksi

No. Jenis Kulit Kayu Kadar Air (%)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

12,17 9,44 6,26 1,09 11,16 6,21

(6)

Hasil penelitian kandungan zat ekstraktif beberapa jenis kulit kayu pada tiga jenis pelarut yaitu air dingin, air panas, alkohol tercantum pada Tabel 3, 4 dan 5. Nilai kelarutannya untuk air dingin berkisar antara 12,50 – 32,50%. Nilai kelarutannya untuk air panas berkisar antara 2,50 – 25,00%. Nilai kelarutannya untuk alkohol 70% berkisar antara 5,00 – 60,00%. Nilai kelarutan atau yang terlarut pada pelarut tersebut merupakan kandungan ekstraktifnya.

Nilai yang didapat belum mencerminkan nilai kandungan yang sesungguhnya karena dalam proses melarutkannya hanya dilakukan 3 kali ulangan dan tidak sampai bening. Kandungan ekstraktif yang sesungguhnya didapat adalah bila proses pelarutan yang dilakukan berulang-ulang sampai hasil yang didapat bening.

1. Zat Ekstrakif yang Larut Dalam Air Dingin

Nilai kandungan zat ekstraktif kulit beberapa jenis kayu di kampus untuk air dingin yang terendah pada jati super (12,50%). Hal ini wajar karena jenis ini merupakan jenis yang cepat tumbuh dan diantara sample kulit kayu yang diujikan. Jenis ini juga merupakan jenis yang paling cepat tumbuhnya diantara yang lain, sehingga deposit pembentukan ekstraktifnya juga belum maksimal. Faktor yang mempengaruhi kandungan zat ekstraktif pada kayu adalah umur, jenis dan lingkungan tempat tumbuh.

Tabel 3. Kelarutan Zat Ekstraktif Dalam Air Dingin

Kelarutan Zat Ekstraktif (%)

No. Jenis Kulit Kayu

1 2 3 Rata-rata 1. 2. 3. 4. 5. 6.

25,00 32,50 17,50 25,00 10,00 12,50 22,50 22,50 17,50 27,50 20,00 12,50 25,00 27,50 17,50 20,00 15,00 12,50 24,16 27,51 17,51 24,16 15,00 12,50

(7)

Kandungan zat ekstraktif pada kulit kayu dibanding bagian kayu. Pada klasifikasi komponen kimia kayu untuk kayu tropis kisaran nilainya 2-4 %. Jika kandungan ekstraktifnya lebih dari 4% maka termasuk kategori tinggi.

Uji F yang dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari faktor jenis terhadap kandungan zat ekstraktif yang larut dalam air dingin memperlihatkan hasil yang signifikan. Nilai signifikan ini menunjukkan bahwa setiap jenis kulit kayu memiliki kandungan ekstraktif yang berbeda-beda. Adapun zat ekstraktif yang larut dalam air dingin diantaranya berupa: glukosa, fruktosa, karbohidrat, gula, pektin, zat warna dan asam-asam tertentu.

2. Zat Ekstrakif yang Larut Dalam Air Panas

Nilai kelarutan zat ekstraktif dalam air panas lebih rendah dibanding kelarutan zat ekstraktif dalam air dingin. Pengaruh suhu tidak meningkatkan hasil ekstraksi. Hal ini karena senyawa yang terlarut dalam air dingin berbeda dengan senyawa yang terlarut dalam air panas. Zak ekstraktif yang larut dalam air panas adalah: lemak, zat warna, tanin, damar, dan plobatanin.

Nilai kandungan zat ekstraktif yang larut dalam air panas tertinggi pada jenis Saga dan terendah pada Jati putih dan Jati super. Seperti kita ketahui jati putih dan jati super merupakan jenis yang cepat tumbuh, umumnya jenis yang cepat tumbuh memiliki kandungan zat ekstraktif yang lebih rendah.

Pengaruh faktor perlakuan (uji F) terhadap kandungan zat ekstraktif yang larut dalam air panas memperlihatkan hasil yang signifikan. Nilai signifikan ini menunjukkan bahwa setiap jenis kulit kayu memiliki kandungan ekstraktif yang berbeda-beda.

(8)

Tabel 4. Kelarutan Zat Ekstraktif Dalam Air Panas

1 2 3 Rata-rata 1. 2. 3. 4. 5. 6.

17,50 12,50 2,50 20,00 17,50 2,50 17,50 12,50 2,50 22,50 20,00 5,00 20,00 12,50 2,50 25,00 17,50 2,50 18,93 12,50 2,50 22,50 18,33 3,33

3. Zat Ekstrakif yang Larut Dalam Alkohol

Kandungan zat ekstraktif Alkohol sangat variatif mulai dari 5,00 – 56,67 %. Nilai tertinggi pada jenis Angsana dan nilai terendah pada jenis mahoni.

Alkohol merupakan pelarut yang dapat melarutkan senyawa seperti tanin, lemak, lilin, zat pektik dan senyawa lainnya. Alkohol merupakan pelarut yang umum digunakan untuk ekstraksi.

Hasil uji F kandungan zat ekstraktif yang larut dalam Alkohol memperlihatkan hasil yang signifikan. Nilai signifikan ini menunjukkan bahwa setiap jenis kulit kayu memiliki kandungan ekstraktif yang berbeda-beda.

Tabel 5. Kelarutan Zat Ekstraktif Dalam Alkohol

1 2 3 Rata-rata 1. 2. 3. 4. 5. 6.

5,00 5,00 15,00 50,00 50,00 5,00 5,00 5,00 15,00 10,00 60,00 10,00 5,00 10,00 25,00 20,00 60,00 20,00 5,00 6,66 18,37 26,66 56,67 11,67

(9)

IV. KESIMPULAN

1. Nilai pH serbuk dan larutan hasil ekstraksi kulit beberapa jenis kulit kayu yang tumbuh di kampus USU bervariasi antara 3-9

2. Kandungan zat ekstraktif pada penelitian ini yang merupakan komponen yang terlarut dalam pelarut untuk air dingin berkisar antara 12,50 – 32,50%, untuk air panas berkisar antara 2,50 – 25,00%, dan untuk alkohol 70% berkisar antara 5,00 – 60,00%.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1961. Technical Association of The Pulp and Paper Industry (TAPPI) s 60. Lexington Avenol, New York.

Browning, B. L. 1963. Method of Wood Chemistry. John Wiley and Son. New York. Fengel, D dan G. Wegener. 1995. Kimia Kayu: Ultra Struktur, Reaksi – reaksi