UNILA

Gambar 7 Kurva Orde Reaksi

Untuk penentuan orde reaski urea- formaldehid dilakukan dengan membuar grafik orde reaksi mulai dari orde 0. ½, 1 dan 2.

Konstanta laju reakasi menunjukkan mudah tidaknya reaksi berlangsung. Setisp laju reaksi memiliki nilai k tertentu bergantung pada sifat pereaksi. Semakin besar nilai k maka reaksi akan semakin cepat berlangsung, dan semakin kecil nilai k maka reaksi akan semakin lama berangsugn.

Laju reaksi hanya akan bergantung pada konsentrasi formaldehid. Oleh karena iitu dalam percobaan ini dilakukan analisa terhadap kadar formldehid bebas. Kadar formaldehid bebas tidak dapat direaksikan secara langsung, oleh sebab itu digunakan Na

2

SO

3

yang direaksikan dengan formaldehid dan membentuk NaOH. Karena jumlah NaOH yang terbentuk sebanding drngan jumlah formaldehid bebas, maka kadar formaldehid bebas dapat ditentukan dengan menitrasi NaOH oleh H

2

SO

4

0.25 N.

Dari data yang diperolehpada percobaan ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu reaksi, maka kadar formaldehid bebas semakin sedikit.

Hal tersebut terjadi karena dengan bertambhanya waktu pengadukan maka akan semakin banyak formsldehid yang bereaksi dengan urea dan membentuk urea-formaldehid.

Katalis yang ditambahkan pada percobaan ini adalah NH

4

OH yang merupakan basa lemah.

Katalis meyebabkan reaksi akan berlangsung cepat karena katalis akan menurunkan energy aktivasi yaitu energy minimum yang dibutuhkan oleh suatu reaksi untuk memperoleh produk sehingga waktu reaksi lenih cepat dan dengan penambhaan katalis ini dapat meningkatkan kerja tumbukan partikel sehingga mempercepat laju reaksi.

Pada gambar diatas Menunjukkan bahwa nilai regresi yang paling mendekati 1 adalah pada orde 1/2 dengan menggunakan katalis 3%, sehingga orde reaksi pembentukkan urea- formaldehid merupakan orde 1/2. Dari grafik tersebut menunnjukkan persamaan y=0.0108x + 0.4048, dan diperoleh nilai k sebesar 0.0108.

Persamaan kinetika reaksi orde 1/2 adalah

−

^𝑑𝐶𝑓

𝑑𝑡

= 𝑘 𝐶𝑓

^0.5

………. (1) Jadi, 𝐶𝑓

^−0.5

= −

¹

2

x 0.0108 + 𝐶𝑂

^−0.5

= − 1

2 x 0.0108 + 𝐶𝑂

^−0.5

6. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan polimer ini dapat disimpulkan bahwa densitas urea- formaldehid dengan katalis 3%, 5% dan 7%

adalah 1.08 g/ml, 1.07 g/ml, dan 1.06 g/ml, sedangkan viskositas urea-formaldehid dengan katalis 3%, 5%, dan 7% adalah 22.93 m

²

/s, 18.26 m

²

/s, dan 14.01 m

²

/s. Hasil optimum pembuatan urea-formaldehid ditunjukkan pada penggunaan katalis 3% karena memiliki densitas dan viskositas yang terbaik, dan orde reaksi optimum adalah orde reaksi 1/2 dengan nilai regresi sebesar 0.8411 dan nilai k sebesar 0.0108, sehingga persamaan orde reaksinya adalah −

^𝑑𝐶𝑓_𝑑𝑡

= 0.0108 𝐶𝑓

²

.

7. Daftar Pustaka

[1] Clayden, J., Greeves, N. and Warren, S. 2012. Organic Chemistry, Oxford.

[2] Harold Hart, Leslie E. Craine, David J.

Hart. 2003. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat. Jakarta: Erlangga.

[3] Fessenden, R . J dan Fessenden, J. S , 1990. Kimia Organik Edisi Ketiga.

Jakarta: Erlangga.

[4] Stevens, M.P. 2001. Kimia Polimer.

Terjemahan Lis Sopyan. Jakarta : Pradnya Paramita.

[5] Indah, R.J. 2012. Pengaruh

Penambahan Urea Pada Media Bagas

terhadap Produksi dan Karakterisasi

Enzim Selulase Isolat Aspergillus spp.

[6] Hastuti, Sri. 2010. Analsis Kualitatif dan Kuantitatif Formaldehid pada Ikan Asin di Madura. Universitas Trunojoyo.

[7] Wirjosentono, B. 1995. Analisis dan Karakterisasi Polimer. USU Press.

[8] Amanda, Bernadeta Ariane. 2010.

Pembuatan mikrokapsul dari urea-

formaldehid, Jurusan Teknik Kimia,

Fakultas Teknik UGM. Yogyakarta.

Eksergi, Vol 13, No. 1. 2016 ISSN: 1410-394X

* Corresponding Author: +6282310809665 Email: iqbalsyaichurrozi@gmail.com

21

Pengaruh Rasio Molar Formaldehid/Urea (F/U) menggunakan Katalis NaOH dan NH4OH terhadap Pembuatan Resin Urea Formaldehid Skala Laboratorium

The Effect of Formaldehyde/Urea (F/U) Molar Ratio using NaOH and NH4OH Catalyst on Production of Urea- Formaldehyde Resin in Laboratory-Scale

Iqbal Syaichurrozi

^a*

, Della Tri Winarni

^a

, Mita Napitasari

^a

, Yulius Sandy

^a

, Yahya Almundzir

^a

, Heri Heriyanto

^a

aJurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Jl Jend.Sudirman Km.3 Cilegon, 42435, Indonesia

Artikel histori :

Diterima 29 April 2016 Diterimadalam revisi 15 Mei 2016

Diterima 20 Mei 2016 Online 1 Juni 2016

ABSTRAK:

Studi ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh rasio molar formaldehid/urea (F/U) dan jeni katalis terhadap pembuatan resin urea-formaldehid. F/U divariasikan 1,5; 2; 2,5;

3. Katalis yang digunakan adalah NaOH dan NH

4

OH. Berdasarkan hasil percobaan diperoleh densitas resin urea-formaldehid pada F/U 1,5; 2; 2,5; 3adalah 1360, 1370, 1360, 1330 kg/m

³

menggunakan katalis NaOH dan 1370, 1370, 1350, 1350 kg/m

³

menggunakan katalis NH

4

OH.

Sedangkan viskositas absolut pada F/U 1,5; 2; 2,5; 3 adalah 0,007347672; 0,007723512;

0,007347672; 0,006873174kg/m.s, menggunakan katalis NaOH dan 0,00879; 0,00827;

0,00813; 0,00643 kg/m.s menggunakan NH

4

OH. Kadar resin (%) yang diperoleh padaF/U 1,5;

2; 2,5; 3adalah 25,92; 30,19; 28,85; 25 % menggunakan katalis NH

4

OH dan 10,71; 11,6; 9,45;

14,28 % menggunakan katalis NaOH.

Kata Kunci: F/U, Katalis, Resin, Urea-Formaldehid

ABSTRACT: This study was conducted to investigate the molar ratio of formaldehyde/urea

(F/U) and catalysts against the formation of urea-formaldehyde resin. The F/U ratiowas varied in 1.5, 2, 2.5, 3. NaOH and NH

4

OH were used as catalysts. The results showed that density of urea-formaldehyde resin at F/U of 1.5, 2, 2.5, 3 was 1360, 1370, 1360, 1330 kg/m

³

by using catalyst of NaOH and1370, 1370, 1350, 1350 kg/m

³

by using catalyst of NH

4

OH. Meanwhile, the absolute viscosity of urea-formaldehyde resin at F/U of 1.5, 2, 2.5, 3 was 0.007347672;

0.007723512; 0.007347672; 0.006873174kg/m.s by using catalyst of NaOH and 0.00879;

0.00827; 0.00813; 0.00643 kg/m.s in using catalyst of menggunakan NH

4

OH.Resin formed (%)at F/U of 1.5, 2, 2.5, 3 was 25.92; 30.19; 28.85; 25 % in using catayst of NH

4

OH and 10.71; 11.6; 9.45; 14.28 % by using catalyst of NaOH.

Keywords:F/U, Catalyst, Resin, Urea-Formaldehyde

1. Pendahuluan

Resin urea formaldehida merupakan material universal yang banyak digunakan pada bidang teknik seperti industri pelapisan dan untuk memperbaiki sifat kerapuhan dan ketahanan air. (Barminas dan Osemeahon, 2006). Urea- formaldehida (UF) resin adalah resin pengikat utama interior papan komposit kayu, seperti; papan serat dengan kepadatan menengah, dan kayu lapis keras. Hasil reaksi antara urea dan formaldehid mempunyai sifat tahan terhadap asam, basa, tidak dapat melarut dan tidak dapat meleleh yang termasuk kedalam golongan

thermosetting.Polimer thermosetting

dibuat dengan menggabungkan komponen-komponen yang bersifat saling menguatkan sehingga dihasilkan polimer dengan derajat

cross link yang sangat tinggi. Resin urea

formaldehid biasanya menghasilkan produk unggulan seperti plastik, tetapi hanya dapat digunakan dalam interior non- struktural. (Obichukwu, 2006)

Pada pembuatan urea formaldehid dengan kondisi basa terdiri dari reaksi substitusi dimana formaldehida bereaksi dengan urea untuk membentuk urea metilol dengan derajat

methylolation yang berbeda (derajat substitusi oleh kelompok

metilol).

Parameter reaksi dapat diubah untuk mengontrol molekul yang terbentuk, misalnya derajat percabangan molekul UF.

Parameter yang dapat mengubah hasil produk UF meliputi:

pH, waktu reaksi, suhu reaksi dan rasio molar urea

formaldehid pada tahapan yang berbeda dari reaksi.Laju

reaksi urea dengan formaldehidadipelajari secara ekstensif

oleh de Jong dan de Jonge (l952).Meskipun kondisi reaksi

mereka hanya sebagian identikdalam pH rendah dan rentang

suhu yang tidak jauh, namun hasil yang diperoleh berbeda

dari yang diperoleh Cedwall dan Lynchuntuk

mekanismereaksi yang sedikit berbeda. Juga nilai untuk

konstanta laju yang diperoleh Donally tampaknya sekitar

Eksergi, Vol 13, No. 1. 2016 ISSN: 1410-394X

22