PENENTUAN BILANGAN KAPPA PULP HASIL PROSES PEMUTIHAN
DI PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk
PORSEA
KARYA ILMIAH
ROMASTA MALAU
142401006
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENENTUAN BILANGAN KAPPA PULP HASIL PROSES PEMUTIHAN
DI PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk
PORSEA
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar
Ahli Madya
ROMASTA MALAU
142401006
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Penentuan Bilangan Kappa Pulp Hasil Proses
Pemutihandi PT.Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea
Kategori : Karya Ilmiah
Nama : Romasta Malau
Nim : 142401006
Program Studi : Diploma 3 Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera
Utara
Disetujui Medan, Agustus 2017
Disetujui Oleh: Program Studi D3 Kimia Pembimbing Dr. Minto Supeno, MS Prof. Dr. Harlem Marpaung NIP. 196105091987031002 NIP : 194804141974031001 Disetujui Oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si. NIP. 197404051999032001
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
PENENTUAN BILANGAN KAPPA PULP HASIL PROSES PEMUTIHAN
DI PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk
PORSEA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2017 Romasta Malau 142401006
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang
senantiasa memberikanhikmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Penentuan Bilangan Kappa Pulp Hasil
Proses Pemutihan di PT.Toba Pulp Lestari, Tbk PORSEA” dengan tepat waktu.
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah salah satu syarat untuk menyelesaikan
program studi Diploma-III Kimia di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari akan keterbatasan yang dimiliki, begitu banyak bimbingan
bantuan, serta motivasi yang diberikan dalam proses penyusunan tugas akhir ini .
Oleh karena itu, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : Ibu Dr.Cut
Fatimah Zuhra,M.Si selaku Ketua Departemen Kimia, Bapak Dr. Minto Supeno,
MSselaku Ketua Prodi D3 Kimia, Dra.Nurhaida Pasaribu, M.Si selaku Sekretaris
Prodi D3 Kimia. Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung selaku Dosen Pembimbing
yang penuh kesabaran membimbing, mengarahkan dan memberikan motivasi
kepada penulis selama proses penyusunan skripsi ini, Bapak Dr. Kerista
Sebayang, Ms selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara, seluruh staf pengajar Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara khususnya jurusan kimia.
Selanjutnya pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih
yang sebesar- besarnya kepada Alm.Ayahanda Kristen Malau(+)dan Ibu
Maniur Nababan yang telah memberikan kasih sayang dan doa restunya dengan
ikhlas kepada penulis , serta dukungan baik secara materi maupun moril sehingga
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
dapat menghantarkan penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Bapak
Arlodis Nainggolan selaku pembimbing Praktek Kerja Lapangan dan seluruh
karyawan yang ada di laboratorium PT.Toba Pulp Lestari,Tbk Porsea yang telah
banyak memberikan bimbingan , ilmu dan motivasi terhadap penulis dalam
menyelesaikan Praktek kerja Lapangan dan kepada saudara dan saudari penulis,
Gokmauli, Lasma, Martua, Bernadette, Kaicha, dan Dominika dan juga kepada
sahabat – sahabat penulis, Rebecka Oktalia Purba, Ningsi Situmorang, Mawar
Siboro, Putri Manurung dan terkhusus kepada Ady Try Faris Nadeak yang selalu
memberi motivasi kepada penulis serta teman – teman mahasiswa D3 Kimia
stambuk 2014 yang telah memberikan bantuan ilmu , dorongan motivasi serta
sama – sama berjuang dari awal hingga akhir perkuliahan.
Penulis menyadari sepenuhnya atas kekurangan dan kesalahan karya ilmiah
ini karena keterbatasan kemampuan, sehingga penulis mengharapkan kritik dan
saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan karya
ilmiah ini.Akhir kata penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat
bagi pembaca.
Medan , Agustus 2017
Penulis
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENENTUAN BILANGAN KAPPA PULP HASIL PROSES PEMUTIHAN DI PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk
PORSEA
ABSTRAK
Untuk memaksimalkan hasil produksi pulp , harus ditentukan jumlah lignin yang terkandung dalam pulp yang ditentukan dengan penentuan bilangan kappa dengan metode titrasi reaksi reduksi oksidasi. Dari hasil analisa yang dilakukan diperoleh hasil bilangan kappa masing – masing sebesar 5,25 ; 5,48 ; 5,32 ; 5,54 ; 5,60 sudah memenuhi standar perusahaan sebesar ±5.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DETERMINATION OF KAPPA NUMBERS PULP ON STAGE BLEACHING IN PT.TOBA PULP LESTARI,Tbk
PORSEA
ABSTRACT
To maximize the production of pulp, should be determined the amount of lignin contained in the pulp is determined by the determination of kappa numbers by titration methods oxidation reduction reaction. From the analysis done shows kappa numbers respectively amounting to 5,25 ; 5,48 ; 5,32 ; 5,54 ; 5,60 already satisfy corporate standards of ± 5.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR ISI
Halaman PERSETUJUAN ............................................................................................ i PERNYATAAN ............................................................................................. ii PENGHARGAAN .......................................................................................... iii ABSTRAK ...................................................................................................... vi ABSTRACT .................................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................... vii DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix BAB 1 PENDAHULUAN .............................................................................. 1
1.1. Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2. Permasalahan ................................................................................ 3 1.3. Tujuan ........................................................................................... 3 1.4.Manfaat ......................................................................................... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 4
2.1. Kayu .............................................................................................. 4 2.1.1. Sifat Fisik Kayu .................................................................. 5 2.1.2. Sifat Mekanik Kayu ............................................................ 7 2.1.3. Sifat Kimia Kayu ................................................................ 7 2.1.4. Komponen Kayu ................................................................. 7
2.2. Proses Produksi ............................................................................. 9 2.2.1. Pesiapan Kayu (Wood Preparation) ................................... 9 2.2.2. Unit Pemasakan ( Digester) ............................................... 10 2.2.3. Unit Washing ....................................................................... 13 2.2.4. Unit Pemutihan (Bleaching) ............................................... 15 2.2.5. Tahap-Tahap Pemutihan (Bleaching) ................................ 18 2.2.6. Bahan Kimia Pemutih ......................................................... 20 2.2.7. Pemutihan dengan Klorin dioksida (ClO2) ......................... 21 2.2.8. Tahap Khlorinasi ................................................................. 22 2.2.9. Tahap Klorin Dioksida ........................................................ 23
2.3.Pengujian Dan Analisa Pada Bleaching ......................................... 23 2.4. Proses Pulp (Pulp Machine) ......................................................... 24
BAB 3 BAHAN DAN METODE .................................................................. 27
3.1. Alat dan Bahan .............................................................................. 27 3.2. Bahan ............................................................................................ 27 3.2. Prosedur Percobaan ....................................................................... 28
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 29
4.1. Data Dan Hasil Pengamatan ......................................................... 29 4.1.1. Perhitungan ......................................................................... 29
4.2. Pembahasan ................................................................................... 31
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 33 5.1.Kesimpulan .................................................................................... 33 5.2. Saran ............................................................................................. 34
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1.Komposisi jenis chemical antara hard wood dan soft woods ........ 9 Tabel 4.1 Data hasil pengamatan penentuan bilangan kappa ........................ 29 Tabel 4.1.1. Untuk melihat faktor koreksi dari table ..................................... 30
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam era globalisasi sekarang ini, kebutuhan manusia dalam berbagai bidang
meningkat dengan pesat, diantaranya adalah kebutuhan sandang dan kertas.
Sandang merupakan kebutuhan primer yang harus dipenuhi oleh setiapmanusia ,
sejalan dengan bertambahnya penduduk dan makin berkembangnya ilmu
pengtahuan maka meningkat pula kebutuhan akan sandang dan kertas.
Untuk meningkatkan laju perkembangabangan teknologi yang semakin pesat
di perlukan sumber daya manusia yang tangguh dan handal, agar teknologi yang
sekain berkembang ini dimanfaatkan di Negara kita Indonesia, yang mana sangat
kaya dengan kekayaan alam, salah satunya adalah kekayaan hidrolis yang sumber
energi.
Kayu yang dijadikan sebagai bahan baku yang mengandung serat utama untuk
pembuatan pulp dikarenakan rendemen seratnya yang tinggi. Kayu yang
digunakan oleh PT. Toba Pulp Lestari, Tbk saat ini adalah jenis kayu yang
merupakan hasil hutan tanaman industri yang membutuhkan waktu tumbuh
sekitar 4-5 tahun pada area yang cukup luas.Eucalyptus dapat dipanen pada umur
4-5 tahun dengan diameter antara 20-30 m dengan tinggi 45 m.
Kayu Eucalyptus adalah kayu yang ditanam dan dikembangkan oleh
perusahaan.Kayu Eucalyptus berserat pendek dan dikelompokkan dalam kayu
keras.Dalam pengolahan di pabrik dipisahkan karena tanaman secara homogen
sehingga mudah dikelompokkan.Pengelompokan secara homogen Eucalyptusyang
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ditanam oleh perusahaan terdiri dari 3 spesies yaitu Eucalyptus grandis,
Eucalyptus urophylla, Eucalyptus hibrid.
Eucalyptus grandis memiliki ciri-ciri kulit tipis dan sulit untuk dikupas
bahkan susah putus, Eucalyptus urophylla berkulit tebal, mudah lepas tetapi susah
dihancurkan seperti tali yang dijalin atau goni. Eucalyptus hibrid adalah
Eucalyptus yang dikembangkan oleh perusahaan dari hasil kloning grandis dan
urophylla yang memiliki ciri-ciri lebih menguntungkan, yaitu kulit tipis, mudah
lepas, dan lebih mudah hancur dibandingkan yang lain.
Ada beberapa keuntungan menggunakan Eucalyptus sebagai bahan bakupulp
yaitu tidak mudah terbakar, cocok untuk penghijauan, pertumbuhannya cepat, dan
merupakan salah satu bahan baku yang cocok dalam pembuatan pulp.
Bahan baku sejak dimulainya operasional tahun 2003, maka seluruh panen
area Hutan Tanaman Industri (HTI) akan ditanami kembali dengan bibit
Eucalyptus unggul, baik dengan benih terseleksi, hasil kebun benih sendiri,
maupun perbanyakan bibit dengan teknik Clone. Teknik Clone yang dimaksud
adalah dengan membiarkan 2-3 tunas pohon tumbuh kembali setelah penebangan.
Setelah sekitar 2 tahun, akan dipilih mana tunas pohon yang paling subur dan
yang lainnya akan ditebang.(Training and Development Center, PT. Toba Pulp
Lestari, 2002)
Mengingat begitu pentingnya penentuan bilangan kappa untuk mengetahui
seberapa banyak jumlah lignin yang tersisa dalam pulp yang ditentukan dengan
cara penentuan bilangan kappa dalam proses pemutihan pulp (bleaching) maka
penulis merasa tertarik untuk menjadikan masalah ini sebagai pembahasan dalam
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Karya Ilmiah dengan judul “Penentuan Bilangan Kappa Pulp Hasil Proses
Pemutihan Di Toba Pulp Lestari,Tbk –PORSEA”.
1.2 Permasalahan
Proses pemasakan chip (cooking chip )pada digester sangat menentukan
berjalannya proses produksi pulp, dan juga berpengaruh terhadap kualitas pulp.
Didalam unit digester harus diperhatikan kadar lignin yang tersisa dalam pulp
yang dihasilkan, yang diperoleh dari bilangan kappa. Maka dalam hal ini, akan
ditentukan seberapa banyak jumlah lignin yang tersisa dalam pulp yang
ditentukan dengan cara penentuan bilangan kappa dalam proses pemutihan pulp
(bleaching).
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui jumlah kadar lignin yang ada dalam pulp melalui pengujian
bilangan kappa
2. Untuk mengetahui pengaruh bilangan kappa dan kualitas pulp
1.4 Manfaat
Sebagai sumber informasi mengenai hubungan kualitas pulp dengan kadar
lignin dalam pulp yang diuji melalui pengujian bilangan kappa.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kayu
Kayu yang berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda
beda. Bahkan kayu yang berasal dari satu pohon pun dapat memiliki sifat yang
berbeda, jika dibandingkan bagian ujung dengan pangkalnya. Sifat-sifat kayu
yang berbeda tersebut antara lain yang bersangkutan dengan sifat-sifat anatomi
kayu, sifat-sifat fisik, sifat-sifat mekanik,dan sifat-sifat kimianya. Ada beberapa
sifat umum yang terdapat pada semua kayu, diantaranya :
1. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetriradial.
2. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki bermacam-macam tipe, dan susunan
dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan
hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta berupa lignin (non karbohidrat)
3. Semua kayu bersifat anisotropic, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang
berlainan jika diuji menuju tiga arah utamanya (longitudinal, tangensial, dan
radial). Hal ini disebabkan oleh struktur dan orientasi selulosa dalam dinding
sel, bentuk memanjang sel-sel kayu dan pengaturan sel terhadap sumbu
vertikal dan horizontal pada batang pohon.
4. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat
kehilangan atau bertambah kelembapannya akibat perubahan kelembapan dan
suhu udara disekitarnya.
Kayu dapat di serang makhluk hidup perusak kayu, dapat terbakar, terutama
jika kayu dalam keaadaan kering (Dumanauw, 2001).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.1.1. Sifat Fisik Kayu
1. Berat Jenis
Kayu memiliki berat jenis (BJ) yang berbeda-beda, berkisar antar minimum
0.20 (kayu balsa) hingga 1.28 (kayu nani). Makin berat BJ-nya, umumnya
makin kuat pula kayunya. Semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkuranng
pula kekuatannya. Umumnya berat jenis kayu ditentukan besar kayu kering
tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tertentu.
2. Keawetan Alami Kayu
Maksud keawetan alami ialah ketahanan kayu terhadap serangan unsur-unsur
perusak kayu dari luar misalnya jamur, rayap, bubuk, cacing laut, dan makhluk
lainnya, yang diukur dengan jangka waktu tahunan. Keawetan kayu tersebut
disebabkan oleh adanya suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif). Zat-zat tersebut
merupakan sebagian unsur racun bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak
tersebut tidak sampai masuk atau tinggal di dalamnya dan merusak kayu.
3. Warna Kayu
Ada beraneka macam warna kayu, antara lain warna kuning, keputih-putihan
coklat muda, coklat tua, kehitam-hitaman dan lain sebagainya. Hal ini
disebabkan oleh zat-zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda.
Warnasesuatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
tempat di dalam batang, umur pohon dan kelembapan udara.
4. Higroskopik
Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap dan melepaskan air
atau kelembaban. Suatu petunjuk, bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi
oleh kelembaban dan suhu udara pada suatu saat. Makin lembab udara
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
disekitarnya akan makin tinggi juga kelembaban kayu sampai tercapai
keseimbangan dengan lingkungannya.
5. Serat
Arah serat dapat ditentukan oleh arah alur-alur yang terdapat pada permukaan
kayu. Kayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayunya sejajar dengan
sumbu batang. Jika arah sel-sel itu menyimpang atau membentuk sudut
terhadap sumbu panjang batang dikatakan kayu itu berserat membelok.
6. Berat kayu
Berat kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel
atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan zat-zat ekstraktif di
dalamnya. Berat suatu jenis kayu ditunjukkan dengan besarnya berat jenis
kayu yang bersangkutan dan dipakai sebagai patokan berat kayu.
7. 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 juga kayu yang lunak. Berdasarkan kekerasannya, jenis-
jenis kayu digolongkan sebagai berikut :
a. Kayu sangat keras, contoh: balau, gram, 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 (Dumanauw, 2001).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.1.2. Sifat Mekanik Kayu
Sifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk muatan dari
luar. Maksud muatan dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai
kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda (Dumanauw, 2001).
2.1.3. Sifat Kimia Kayu
Pada umumnya komponen kimia kayu daun lebar dan kayu daun jarum terdiri
dari 3 macam unsur yaitu:
1. Unsur karbohidrat yang terdiri dari selulosa dan hemiselulosa
2. Unsur non-karbohidrat yang terdiri dari lignin
3. Unsur yang diendapkan di dalam kayu selama proses pertumbuhan yang
sering disebut zat ekstraktif.
Adapun komposisi unsur-unsur kimia dalam kayu adalah sebagai berikut Karbon
50 %, Nitrogen 0,04-0,10 %, Hidrogen 6%, Abu 0,20-0,50% (Dumanauw, 2001).
Kayu adalah bahan utama bahan serat selulosa yang dipakai untuk pembuatan
pulp dan kertas dikarenakan rendemen seratnya yang tinggi. Secara kimia,
kandungan bahan yang terdapat dalam kayu dapat dibagi menjadi 4 bagian yaitu :
1. Selulosa
Selulosa merupakan bagian utama yang membentuk dinding sel dari kayu.
Selulosa merupakan polimerisasi yang sangat kompleks dari gugus
karbohidrat yang mempunyai % komposisi yang mirip dengan pati yaitu
glukosa yang terhidrolisa oleh asam.
2. Hemiselulosa
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Hemiselulosa juga merupakan polimer – polimer gula. Berbeda dengan glukosa
yang terdiri hanya dari polimer glukosa, hemiselulosa merupakan polimer dari 5
bentuk gula yang berlainan yaitu: glukosa, maltosa, galaktosa, xylosa dan arabinosa.
Rantai hemiselulosa lebih pendek dibandingkan dengan rantai selulosa karena
hemiselulosa mempunyai derajat polimerisasi yang lebih rendah. Molekul
hemiselulosa berbentuk tidak lurus tapi merupakan polimer – polimer
bercabang, yang berarti hemiselulosa tidak akan dapat membentuk struktur
Kristaldan serat mikro seperti halnya selulosa. Pada proses pembuatan pulp
hemiselulosa bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan selulosa.
3. Lignin
Lignin merupakan zat yang tidak berbentuk yang bersama – sama dengan
selulosa membentuk dinding sel pohon kayu yang berfungsi sebagai bahan
perekat atau semen antara sel – sel selulosa yang membuat kayu menjadi kuat.
Pada dinding sel kayu, lignin bersama hemiselulosa membentuk semen
(matriks) dimana tersusunlah selulosa yang berupa “mikro fibrils”.
4. Ekstraktif
Kayu biasanya mengandung berbagai zat – zat dalam jumlah yang tidak banyak
yang disebut dengan istilah “ekstraktif”. Zat – zat ini dapat dipisahkan dari kayu
dengan memakai pelarut air ataupun pelarut organik seperti eter dan alkohol.
Asam – asam lemak, asam – asam resin, lilin, terpetin, dan gugus penol adalah
beberapa grup yang juga merupakan ekstraktif. Kebanyakan ekstraktifitu terpisahkan
dalam proses pembuatan pulp dengan caraKraft Pulping. Minyak mentah terpentin
dapat diperoleh dari digester pada waktu mengeluarkan gas. Lemak – lemak, asam –
asam lemak akan membentuk sabun pada proses kraft dan terlarut dalam proses
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
pemasak. Sabun ini selanjutnya akan dipisahkan dari black liquor dan daur ulang
sebagai “tall oi “. Sebagian kecil dari ekstraktif yang terlarutakan menyebabkan
timbulnya getah “pitch” dalam pembuatan pulp secara kraft. Bentuk ini merupakan
gumpalan yang mengotori peralatan seperti halnya screen dan wire.
Komposisi dan sifat – sifat kimia dari komponen – komponen ini sangat
berperan dalam proses pembuatan dissolving pulp. Pada setiap pemasakan, kita
ingin mengambil sebanyak mungkin selulosa dan disisi lain hemiselulosa, lignin
dan ekstraktiftidak dibutuhkan/ dipisahkan dari serat kayunya. Komposisi kimia
kayu bervariasi untuk setiap jenisnya. Secara umum, kayu dapat dibagi menjadi 2
yaitu hard wood dan soft wood. Hard wood mengandung lebih banyak selulosa,
hemiselulosa dan ekstraktif dibanding dengan soft wood, tetapi kandungan
ligninnya lebih sedikit.
Tabel 2.1.Komposisi jenis chemical antara hard wood dan soft woods :
Komponen Soft Wood Hard Wood
Selulosa 42 ± 2 % 45± 2%
Hemiselulosa 27 ± 2% 30± 2%
Lignin 27 ± 2% 20± 2%
Ekstraktif 3 ± 2% 5± 2%
(Tim Training and Development Centre PT.Toba Pulp Lestari, 2004)
2.2 Proses Produksi
2.2.1 Wood Preparation
Secara umum unit persiapan kayu meliputi penimbunan kayu, pemotongan kayu,
serta serpihan kayu yang terbentuk potongan-potongan kecil (chip). Kayu telah ditimbang
diangkut oleh logging truck masuk ke lokasi pabrik. Ukuran dari chip yang
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
dihasilkanmemiliki ketebalan 4,0 mm dengan panjang 24,0 mm namun ukuran ini
sudah menjadi ketentuan agar chip mudah masuk ke dalam digester. Untuk
ukuran chip yang tidak sesuai (over size) akan dipiisahkan dan dikembalikan ke
mesin chipper untuk dicincang kembali agar menghasilkan chip yang diinginkan.
(Tim Learning and Development Centre, ,2003)
2.2.2. Unit Pemasakan (Digester)
Proses pemasakan kayu yang telah diolah menjadi chip dilakukan di digester
plant. Digester adalah sebuah bejana bertekanan yang di dalamnya dilakukan
pemasakan chip dengan menggunakan sejumlah tertentu larutan kimia serta dengan
panas dan tekanan untuk memisahkan serat dengan cara melarutkan bagian-bagian
yang bukan serat. Proses tersebut dinamakan dengan “Cooking”. Chip dimasak di
dalam digester dengan menggunakan panas dan reaksi kimia. Bahan kimia yang
digunakan dalam pemasakan adalah Caustic soda (NaOH),Sodium Sulfide (𝑁𝑁𝑁𝑁2𝑆𝑆),
campuran ini dinamakan dengan white liquor.Adapun tujuan dilakukan pemasakan
tersebut guna melarutkan bagian-bagian kayu yang tidak diinginkan sehingga
diperoleh pulp dengan kadar selulosa tinggi. Untuk itu penanganan pada unit
pemasakan ini membutuhkan ketelitian yang cukup besar.Perbandingan antara
jumlah cairan pemasak dengan chip yang dibutuhkan antara 3,6:1 artinya tiap satu
ton boundry chip yang dimasak diperlukan cairan pemasak 3,6 ton.
(Tim Training and Development Centre, PT. Toba Pulp Lestari, Tbk,2004)
2.2.3. Unit Washing & Screening
Unit pencucian dan penyaringan merupakan lanjutan dari proses
pemasakan, yang bertujuan untuk mencuci bubur pulp dan memisahkan bubur
pulp dari bahan pemasaknya yang disebut black liqour.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Pada proses ini terdapat terdapat 4 unit pencucian (washing) dan 4 unit
penyaringan (screening) yang terdiri dari 3 tahapan. Tahap pertama disebut
primary screen yang terdiri dari 2 unit, yaitu delta screen dan screen periflow.
Tahap kedua disebut secondary screen dan tahap ketiga disebut thirtiary screen.
(Tim Learning and Development Center PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2003,)
2.2.4. Unit Pemutihan (Bleaching)
Tujuan utama proses pemutihan secara umum yaitu :
1. Memperbaiki brightness ( kecerahan ) pulp
2. Memperbaiki kemurnian
3. Degradasi selulosa seminimum mungkin
4. Pengurangan kandungan resin didalam pulp
Warna pada pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin
yang tersisa. Penghilangan lignin dapat lebih banyak pada proses pemasakan,
tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak serat, jadi
menghasilkan kualitas pulp yang rendah. Pada umumnya, proses penghilangan
lignin adalah melarutkan pulp ke bentuk yang larut dengan air. Penghilangan
bentuk – bentuk lignin merupakan kehilangan sebagian dari hasil pada proses
pemutihan, yang mana ini adalah antara 5% - 10 % (dihitung mulai dari pulp yang
telah selesai dimasak ), tergantung kepada metode pemasakan dalam sasaran
brightness dari pulp.
Lignin pada pulp dapat terlihat dalam berbagai bentuk tergantung kepada
kondisi-kondisi proses pulpyang berlangsung. Lignin sangat reaktif yang berarti
bahwa lignin mudah dipengaruhi oleh bahan kimia seperti Khlorin, hypo khlorit,
Hidrogen Peroksida, dll. Kemudian molekul lignin terurai menjadi partikel-
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
partikel yang lebih kecil, larut dalam air, dan dapat dihilangkan dari pulp.
Variabel-variabel dasar pada proses pemutihan adalah bahan kimia, kekuatan,
waktu, tempratur dan pH. Pemutihan yang sudah modern biasanya dilaksanakan
secara bertahap dengan memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi
yang berbeda-beda pada setiap tahap. Pada umumnya digunakan perlakuan kimia
dan secara singkat ditunjukkan dengan urutan sebagai berikut:
a. Khlorinasi (C) : Reaksi dengan elemen Khlorin dalam suatu media
asam.
b. Ekstraksi Alkali (E) : Pemisahan hasil reaksi dengan Caustic.
c. Ekstraksi Oksidasi (E/O) : Ekstraksi Oksidasi yang diperkuat dengan
Peroksida (E/OP)
d. Hypoklorit (H) : Reaksi dengan Hypoklorit dalam suasana alkali.
e. Khlorin Dioksida (D) : Reaksi dengan Khlorin Dioksida dalam suasana asam.
f. Oksigen : Reaksi dengan elemen 𝑂𝑂2 yang bertekanan dalam
suasana alkali.(Sirait, 2003)
Bleaching plant terdiri dari dua menara, High density stock untuk
penyimpanan pulp yang belum diputihkan dan untuk pulp yang telah diputihkan,
blending tank untuk pulp yang belum diputihkan, menara Khlorinasi-Khlorin
Dioksida (CD), menara Caustic Ekstraksi-Oksigen (EO), menara Hypoklorit-
Khlorin Dioksida.
1. Tangki Penyimpanan High Density
Pulp yang belum diputihkan berasal dari tahap pencuci akhir disimpan dengan
konsistensi sebesar 12% didalam menara penyimpanan unbleach high density
stock sebelum dipergunakan untuk proses pemutihan.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2. Unbleached Blending Tank
Pulp yang belum diputihkan yang berasal dari menara HD dipompakan
menuju sebuah unbleached blending tank yang bekerja sabagai suatu tangki
berdensity rendah untuk menyeragamkan konsistensi stock sebelum tahapa
awal proses pemutihan.
3. D0 Tower
Adalah tahap pertama dalam proses pemutihan. Fungsinya adalah untuk
mengeluarkan lignin dari pulp yang cenderung menimbulkan warna coklat pada
pulp.Tahap D0 Tower menggunakan Klorin Dioksida untuk memutihkan pulp
dengan cara menghancurkan lignin yang membentuk komponen khloro lignin.
4. EOP Tower
Caustik (NaOH), Oksigen (𝑂𝑂2) dan Hidrogen Peroksida (𝐻𝐻2𝑂𝑂2) yang di gunakan
untuk memutihkan pulp. Di dalam tahap EOP untuk melarutkan komponen
Khlorinat lignin. Setelah larut komponen tersebut akan mudah dicuci dari pulp.
5. D1 Tower
Pada tahap ini digunakan Klorin Dioksida yang di gunakan untuk memurnikan
pulp dan akan memberikan brightness yang tinggi tanpa memberikan pengaruh-
pengaruh dan sifat-sifat kekuatannya. Dosis 𝐶𝐶𝑙𝑙𝑂𝑂2 yang digunakan tergantung dari
kualitas pulp yang masuk dan brightness akhir yang di kehendaki.
2.2.5. Tahap-Tahap Pemutihan (Bleaching)
1. Substitusi Klorin Dioksida Pada Tahap Pertama (D0)
Awalnya klorin dioksida menggantikan hipoklorit pada tahap selanjutnya
dari proses pemutihan untuk mencapai brightness pulp yang tinggi tanpa
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
mengalami degradasi. Secara substansial substitusi dengan klorin dioksida
memiliki banyak keuntungan :
a. Pemakaian bahan kimia sedikit
b. Hasil tinggi
c. Biaya lebih rendah
d. Kekuatan pulp lebih tinggi
e. Zat penggotor dan shive sedikit
f. Brightness lebih stabil
g. Sedikit resin pada limbah
h. Warna lebih rendah
Selama proses pemutihan beberapa klorin dioksida membentuk ion – ion klorat
yang tidak akan bereaksi dengan lignin. Pemakaian klorin dioksida menghasilkan
lebih banyak lignin yang teroksidasi dan sedikit substitusi terhadap klorin, jadi
sedikit klorolignin dan asam klorida yang terbentuk. Hal ini dapat menyebabkan
sedikit sodium hidroksida yang dibutuhkan pada tahap EOP berikutnya.
a. Temperatur reaksi : 60-650C
b. Brightness : 55-60 % ISO
c. Waktu : ± 45 menit
d. pH reaksi : 2-4
2. Tahap Oksidasi Ekstraksi (EoP )
Tahap ini merupakan tahap pemurnian dari tahap klorinasi. Tujuan utama
dari alkali ekstraksi adalah melarutkan komponen–komponen penyebab warna
yang kemungkinan besar larut dalam alkali yang hangat berdasarkan kerja
bahan – bahan kimia yang digunakan terhadap sebagian proses pemutihan.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Sebagai suatu ketetapan 0,5 kali dari klorin yang diberikan merupakan
persentase NaOH yang di pakai pada tahap ini. Sebagai contoh, jika
penambahan klorin adalah 5% pulp, kemudian penambahan caustic yang di
berikan terhadap pulp menjadi berkurang. Apabila pada proses penambahan
oksigen naik maka delignifikasi E0 meningkat.
a. Temperatur reaksi : 70-750C
b. Brightness : 65-75 % ISO
c. Waktu : 45-60 menit
d. pH reaksi : 10,8-11
3. Tahap D1 ( Tahap pertama Klorin Dioksida)
Tahap ini merupakan tahap ketiga dari proses pemutihan. Klorin dioksida
adalah suatu bahan pemutihan yang unik memurnikan pulp dan memberikan
pengaruh terhadap sifat – sifat kekuatannya. Dosis klorin dioksida tergantung
kualitas pulp yang masuk dan brightness akhir yang di inginkan.
a. Temperatur reaksi : 78-800C
b. Brightness : 85-90 % ISO
c. Waktu : 240 menit
d. pH reaksi : 3.0-3.5
2.2.6. Bahan kimia pada proses pemutihan
1. Sodium Hidroksida (NaOH)
NaOH merupakan salah satu alkali kuat yang merupakan bahan kimia yang
dapat menyebabkan luka bakar pada kulit. Penanganannya harus
memperhatikan keseluruhan tindakan pencegahan. Pada proses pemutihan
umumnya digunakan alkali encer dengan konsentrasi kira – kira 120 gr/L.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2. Oksigen (O2)
Gas oksigen digunakan sebagai suatu zat pemutih bersama – sama dengan
alkali pada tahap ekstraksi. Gas oksigen memperkuat sifat – sifat pulp yang
diputihkan. Hal ini mungkin membuat berkurangnya emisi yang dapat
mengganggu terhadap lingkungan.
3. Sodium Hipoklorit (NaOCl)
Sodium hipoklorit dibuat dari klorin dan sodium hidroksida. Senyawa ini
merupakan larutan yang sangat tidak stabil dan cenderung terurai yang
meningkat dengan kenaikan konsentrasi dan temperatur serta berkurangnya
sifat alkali. Hipoklorit biasanya dibuat dengan konsentrasi alkali yang
berlebihan ( kira – kira 4gr/L) untuk menjaga kestabilan larutan. Kandungan
klorin pada hipoklorit diperkirakan sebesar 40–44 gr/L. Tujuan dengan
menggunakan hipoklorit adalah untuk meningkatkan brightness pada pulp. Ini
diakibatkan karena reaksi oksidasi yang terjadi dari hipoklorit pada lignin dan
bahan – bahan berwarna yang lainnya yang terdapat pada pulp dengan cara
mengubahnya menjadi tidak berwarna.
4. Klorin Dioksida (ClO2)
ClO2 adalah salah satu bahan kimia pengoksidasi kuat, kerja dari proses
pemutihan ini biasanya dengan cara oksidasi terhadap lignin dan bahan –
bahan berwarna lainnya. Ini digunakan untuk memutihkan pulp yang
berkualitas sehingga memiliki keunikan yang sanggup mengoksidasi bahan
yang bukan selulosa dengan kerusakan pada selulosa yang minimum.
Brightness tinggi yang dihasilkan dengan ClO2 adalah stabil.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.2.7.Pemutihan dengan Klorin dioksida (ClO2)
Warna dari pulp yang belum diputihkan umumnya disebabkan oleh lignin
yang tersisa di dalam pulp setelah proses pemasakan. Penghitungan lignin dapat
lebih banyak pada proses pemasakan, tetapi akan mengurangi hasil yang banyak
sekali dan merusak serat, sehingga menghasilkan kualitas pulp yang rendah.
Klorin dioksida adalah salah satu bahan kimia pengoksida yang kuat,
berwarna hijau kekuningan pada konsentrasi tinggi warnanya berubah menjadi
orange, dapat larut dengan air dingin, merupakan campuran yang terdiri dari air
dan ± 16 % Cl2 memiliki titik beku -59oC, dan titik didihnya +11 oC.
Kerja dari cara proses pemutihan ini umumnya dengan cara mengoksidasi
lignin dan bahan berwarna lain yang terdapat dalam pulp. Di gunakan untuk
memutihkan pulp yang berkualitas sebab dapat mengoksidasi bahan yang bukan
merupakan selulosa dengan kerusakan pada selulosa yang minimum, dan
brightness yang tinggi yang di hasilkan dengan klorin dioksida adalah stabil.
Klorin dioksida (ClO2) memiliki sifat-sifat kimia dominan,yaitu:
a. Klorin dioksida merupakan oksidator yang kuat
b. Memiliki reaktivitas yang tinggi dalam fase gas
c. Reaksinya sangat lambat terhadap karbohidrat
d. Dalam bentuk murni cenderung terurai dan mudah meledak
e. Dalam pulp, klorin dioksida hanya bereaksi dengan lignin (Sirait, 2003).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.2.8. Tahap Khlorinasi
Reaksi-reaksi klorin-Lignin
Klorin bereaksi dengan lignin secara oksidasi dan substitusi. Reaksi reaksi ini
mengeluarkan lignin dan oleh karena itu, beberapa akan terlarut dalam tahap
klorinasi.
Substitusi:
Cl2 + (Lignin) → (Lignin- Cl) + HCl
Oksidasi
Cl2 + (Lignin) → (Lignin teroksidasi) + 2HCl
(Sirait, 2003).
2.2.9. Tahap Klorin Dioksida
Pada saat pulp diberikan perlakuan dengan klorin dioksida, ini bereaksi
dengan air dan komponen-komponen pulp, umumnya lignin dan resin melengkapi
reaksi. Klorin dioksida bereaksi dengan air sesuai dengan persamaan reaksi
berikut ini:
2ClO2 + H2O → HClO2
Kecepatan reaksi antara klorin dioksia dan komponen-komponen pulp adalah
lebih cepat. Langkah pertama adalah elektron memindahkan klorin dioksida yang
tereduksi menjadi sebuah ion klorin dan mengoksidasi lignin pada pulp.
ClO2 + e- → ClO2-
Selama pH turun di bawah 7.0, ion klorit bereaksi dengan sebuah ion
hidrogen membentuk asam khlorus pada kesetimbangan reaksi berikut.
ClO2 + H- → HClO2 (Sirait, 2003)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
1.3 Pengujian Dan Analisa Pada Bleaching
Beberapa pengujian yang dilakukan dalam laboratotium untuk mencapai
spesifikasi terhadap kualitas pulp yaitu :
1. Bilangan Kappa
Pengujian ini mengindikasikan kandungan lignin dan kemampuan pulp
tersebut untuk diputihkan. Pengujian ini didadasarkan kepada reaksi Potasium
Permanganat (KMnO4). Normalnya pulp coklat dan pulp setelah melewati
tahap proses alkali ekstraksi diperiksa bilangan kappanya di laboratorium.
2. Viskositas
Pengujian terhadap viskositas dilakukan untuk menentukan kekekentalan yang
dimiliki oleh pulp. Pengujian mengevaluasi derajat polimerisasi dari pada
selulosa atau degradasi dari pada serat selulosa. Pada proses pemutihan dissolving
pulp, kondisi – kondisi proses dan bahan kimia yang diberikan adalah dirancang
untuk mengendalikan derajat polimerisasi menuju tingkat yang dikehendaki dan
pengujian viskositas sangatlah penting. Pemeriksaan meliputi penentuan
viskositas larutan pulp di dalam kupraetilen diamin atau Kuppramonium.
3. Brightness
Brightness pulp diukur pada tahap yang berbeda – beda di dalam proses
pemutihan. Tujuannya adalah untuk mencapai brightness yang spesifik
terhadap pulp yang dihasilkan. Sebuah alat pengukur tingkat refleksi atau
pengukur brightness digunakan di laboratorium untuk mengukur
brightnesscontoh pulp dibuat dalam lembaran. Ini memantulkan cahaya yang
diukur dan dinyatakan sebagai persen dari pada magnesium oksida. Jadi nilai
brigthness 90 ISO artinya pada kondisi yang standar dari cahaya dan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
pengamatan, dimana panjang gelombang sebesar 457 mm, 90 % dari batangan
Magnesium Oksida. Pengukuran ini bertujuan untuk mengendalikan dosis
bahan kimia pada tahap ini.
1.4 Proses Pulp (Pulp Machine)
Proses pengolahan bubur pulp yang diterima dari bagian bleaching menjadi
lembaran pulp yang sudah kering, dimana lembaran pulp tersebut diproses
menjadi buntalan / bale yang akan dijual ke pelanggan.
Fungsi utama dari proses pulp machine ini adalah untuk mengambil air yang
terkandung dalam bubur pulp sebanyak mungkin tanpa merusak lembaran pulp.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat
1. Buret digital 50 mL
2. Neraca analitis
3. Oven
4. Desikator
5. Termometer 100°C
6. Magnetik stirrer
7. Stopwatch
8. Hotplate
9. Gelas ukur 1000 mL pyrex
10. Beakerglass 1000 mL pyrex
11. Alat sheet
12. pH Meter
3.2 Bahan
1. Aquadest(l)
2. Pulp
3. H2SO4 4N
4. KMnO4 0,1 N
5. KI 1N
6. Na2S2O3 0,1 N
7. Indikator amilum 1%
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3.3 Prosedur Percobaan
- Diambil sampel pulp dai proses bleachingtahap I (D0), lalu dicuci
- Dibuat menjadi lembaran tipis dengan menggunakan hand sheet former
- Dikeringkan dalam oven pada suhu 150°C ± 1°C selama ±10 menit
- Didinginkan dalam desikator selama ±10 menit
- Ditimbang sampel sebanyak 3,5 gram dengan neraca analitis
- Dimasukkan sampel kedalam 400mL aquadest dan dimasukkan magnetik stirrer
- Dijalankan hotplate stirrer
- Dibiarkan hingga menjadi larutan
- Ditambahkan KMnO4 0,1 N sebanyak 50mL dan H2SO4 4N sebanyak 50mL
secara bersamaan
- Dilakukan pengadukan10 menit
- Ditambahkan KI 1 N sebanyak 10mL
- Dititrasi kembali dengan larutan standar Na2S2O3 0,1 N sampai larutan berwarna
kuning
- Ditambahkan indikator amilum 1%
- Dititrasi kembali dengan larutan standart Na2S2O3 0,1 N sampai larutan
berwarna bening
- Dicatat volume larutan standart Na2S2O3 0,1 N yang terpakai
- Diukur suhunya
- Dilakukan perlakuan yang sama terhadap larutan blanko
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel 4.1 Data hasil pengamatan penentuan bilangan kappa pada pulp pada tanggal 17 Februari 2017
Waktu Volume Blank (ml)
Volume Titrasi (ml)
Berat Sampel (gr)
Suhu (oC)
Nilai Tabel
Bilangan Kappa
09.00 11.00 13.00 15.00 17.00
49,19 49,19 49,19 49,19 49,19
29,75 28,92 29,81 28,86 28,94
3,61 3,62 3,55 3,59 3,54
25 25 25 25 25
0,975 0,979 0,975 0,979 0,979
5,25 5,48 5,32 5,54 5,60
4.1.1 Perhitungan
Untuk menghitung bilangan kappa dalam pulp dihitung dengan rumus :
P = (b-a) N
0,1
K = P × f [ 1+ 0,013 (25-t)]
W
Dimana :
K = Bilangan Kappa
F = Faktor koreksi terhadap pemakaian permanganate,tergantung pada nilai P
T = Temperatur larutan,oC
N = Normalitas Natrium Thiosulfat [Na2S2O3]
A = Volume (ml) dari 0,1 N Natrium Thiosulfat [Na2S2O3] digunakan untuk sampel
B = Voulme (ml) digunakan untuk blank
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Tabel 4.1.1. Untuk melihat faktor koreksi dari tabel
f+ 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 30 0.958 0.960 0.962 0.964 0.966 0.968 0.970 0.973 0.975 0.977 40 0.979 0.981 0.983 0.985 0.987 0.989 0.991 0.994 0.996 0.998 50 1.000 1.002 1.004 1.006 1.009 1.011 1.013 1.015 1.017 1.019 60 1.022 1.024 1.026 1.028 1.030 1.033 1.035 1.037 1.039 1.042 70 1.044 …. …. …. …. …. …. …. …. ….
Contoh perhitungan
Diketahui :
Berat sampel (w) = 3,61 gr
Volume titrant (a) = 29,75 mL
Volume blank (b) = 49,19 mL
Suhu (t) = 25 °C
Ditanya : Berapa bilangan kappa pada pulp ?
P = (b-a) N
0,1
𝐾𝐾 = b−a W
[1 - (t – 25 ) 0,013] x f
𝑃𝑃 = (49,19−29,75)0,1
× 0,1
= 19,44
f = 0,975
𝐾𝐾 = 49,19−29,753,61
[1 - (25– 25 ) 0,013] x 0,975
= 5,385 x 0,975
= 5,25
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4.2 Pembahasan
Proses pemutihan (bleaching) merupakan suatu tahapan proses kimia pada
pembuatan pulp untuk menghasilkan pulp yang bebas dari zat pengotor / zat
pewarna sehingga pulp tersebut memiliki kecerahan (brightness) yang lebih
tinggi. Fungsi utama pemutihan (bleaching) adalah memutihkan pulp dan
menghilangkan sisa – sisa lignin yang masih terkandung didalam pulp. Proses
pemutihan (bleaching) berlangsung selama ±1 jam pada suhu 65°C ± 1°C dan
dilakukan dalam 3 tahap yaitu : D0, EOP, D1. Namun pada percobaan ini dibatasi
hanya pada tahap D0.Pada tahap D0 bahan kimia yang ditambahkan adalah klorin
dioksida (ClO2) 7,7g/L yang berguna untuk memutihkan pulp sehingga diperoleh
tingkat kecerahan 65 – 75 % ISO (Standart Internasional).
Bilangan kappa merupakan pengujian kimia diperlakukan terhadap pulp
untuk menentukan tingkat delignifikasi, kekuatan relatif dari pulp dan
kesanggupannya untuk diputihkan.Bilangan kappa dari pulp didefinisikan sebagai
volume (mL) dari 0,1N larutan kalium permanganat yang digunakan oleh 1gr
moisture free pulp yang berada dalam persyaratan spesifik untuk prosedur
ini.Pada analisis bilangan kappa, reaksinya berlangsung secara oksidasi – reduksi.
KMnO4 0,1 N berperan sebagai oksidator yang akan mengoksidasi lignin tersisa
yang berlangsung dalam suasana asam sulfat (H2SO4)4N. Kalium Iodin (KI) 0,1 N
berperan sebagai reduktor yang akan mereduksi KMnO4 0,1 N. Kelebihan KI 0,1
N akan bereaksi dengan larutan standart Na2S2O3 0,1 N. Titik akhir titrasi dapat
diketahui dengan penambahan indikator amilum 1% menjelang titik akhir titrasi.
Suhu selama titrasi dijaga konstan pada suhu 25°C.Hal ini bertujuan untuk
menghindari faktor koreksi kesalahan selama titrasi. Proses pengadukan juga
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
harus memenuhi waktu yang ditentukan yaitu 10 menit karena pada waktu yang
ditentukan ligninnya sudah teroksidasi seluruhnya. Dan apabila melewati waktu
yang ditentukan maka alpha selulosa dari pulp tersebut ikut terdegradasi, dan
sementara yang dibutuhkan dalam pengujian ini adalah alpha selulosa.
Pada analisis bilangan kappa terjadi reaksi sebagai berikut :
Oksidasi : MnO4- + 8 H+ + 5 e → Mn2+ + H2O
Reduksi : 2I- → I2 + 2 e
2 MnO4- + 16H+ + 10 e → 2Mn2+ + 8H2O
10 I- → 5 I2+ 10 e
2 MnO4- + 16 H+ + 10I- → 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 I2
Dari hasil analisis bilangan kappa pulp dari proses unbleach blending ke
proses bleaching telah sesuai dengan persyaratan perusahaan dan sesuai dengan
ISO (International Standart Organization). Sehingga dapat disimpulkan hasil
analisa bilangan kappa pada tahap I proses pemutihan (bleaching) dapat
dilanjutkan ke tahap selanjutnya untuk ekstraksi-oksidasi-peroksidasi (EOP) yaitu
tahap pemutihan kedua dalam proses bleaching.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
- Dari hasil analisa yang dilakukan terhadap sampel pulp, maka diperoleh
jumlah kadar lignin pada pulp yang ditentukan dengan penentuan bilangan
kappa sebagai berikut :
Waktu Volume Blank (ml)
Volume Titrasi (ml)
Berat Sampel (gr)
Suhu (oC)
Nilai Tabel
Bilangan Kappa
09.00 11.00 13.00 15.00 17.00
49,19 49,19 49,19 49,19 49,19
29,75 28,92 29,81 28,86 28,94
3,61 3,62 3,55 3,59 3,54
25 25 25 25 25
0,975 0,979 0,975 0,979 0,979
5,25 5,48 5,32 5,54 5,60
- Pengaruh jumlah bilangan kappa terhadap kualitas pulp
Kadar lignin dari pulp menunjukkan sisa lignin yang tertinggal dari hidrolisis yang
tidak sempurna.Kadar lignin dapat ditentukan dengan mengoksidasi lignin
menggunakan kalium permanganate dalam suasana asam. Bilangan kappa adalah
volume (mL) dari larutan KmNO4 0,1 N yang dikonsumsi oleh 1 gr pulp kering.
Semakin tinggi bilangan kappa berarti sisa lignin dalam pulp juga semakin tinggi.
Tetapi semakin tinggi bilangan kappa maka kualitas pulp semakin menurun dan
sebaliknya semakin rendah bilangan kappa maka semakin tinggi kualitas pulp nya
dan harus sesuai dengan standar yang dibutuhkan. Jumlah bilangan kappa yang
ditentukan pada pulp yaitu berkisar ±5.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
5.2 Saran
- Sebaiknya pada saat proses pengadukan harus lebih teliti dengan waktu yang
sudah ditentukan agar hasil yang diperoleh lebih akurat
- Sebaiknya perusahaan lebih memperhatikan jumlah bilangan kappa yang
diperoleh agar dapat mengetahui kualitas pulp yang diproduksi
- Sebaiknya pada saat melakukan titrasi harus lebih memperhatikan perubahan
warna yang terjadi agar volume larutan titrant yang dipakai tidak terlalu
banyak karena sangat mempengaruhi jumlah bilangan kappa
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR PUSTAKA
Dumanauw, J.F. 2001. Mengenal Kayu. Yogyakarta: Kanisius Sirait Suhunan. 2003. Bleaching. Training and Development Centre PT.Toba Pulp
Lestari . Porsea Tim Training and Development Centre . 2004. Dissolving Pulp. PT.Toba Pulp
Lestari. Porsea Tim Learning and Development Centre. 2003. Wood Preparation .PT. Toba Pulp
Lestari, Tbk. Tim Training and Development Centre.Digester Plant. PT. Toba Pulp Lestari,
Tbk. Porsea Tim Training and Development Center. 2002. Wood Preparation. PT. Toba Pulp
Lestari, Porsea Tim Learning and Development Centre. 2003. Washing and Screening. PT. Toba
Pulp Lestari,Tbk. Porsea Tim Training and Development Centre .Pulp Machine Training. PT. Toba Pulp
Lestari, Tbk. Porsea
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LAMPIRAN ALAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Top Related