Teori Pembahasan
Lignin merupakan komponen kayu ketiga yang berikatan secara kovalen dengan selulosa dan hemiselulosa. Distribusi lignin di dalam dinding sel dan kandungan lignin bagian pohon yang berbeda tidak sama. Contohnya yaitu kandungan lignin yang tinggi adalah khas untuk bagian batang yang paling rendah, paling tinggi dan paling dalam untuk cabang kayu lunak, kulit, dan kayu tekan.[2] Umumnya pada penggunaan kayu, lignin digunakan sebagai bagian integral kayu. Dalam pembuatan pulp dan pengelantangan, lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegradasi dan berubah, serta merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta ton tiap tahun di seluruh dunia yang sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi.[2] Penggunaan lignin pada saat sekarang dan masa depan merupakan bidang yang luas dan semakin meningkat kepentingannya. Lignin dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan kimia karena lignin mempunyai gugus aktif yang dapat direaksikan dengan gugus lain sehingga menghasilkan senyawa baru dengan struktur dan manfaat berbeda dari struktur kimia senyawa asalnya. Senyawa baru (turunan lignin) diperoleh dengan melakukan modifikasi struktur lignin dengan proses lebih lanjut.[3]
Metodologi Penelitian
Proses pulping merupakan proses pelarutan lignin (delignifikasi). Menurut Bahar (1983), selama pemasakan terjadi reaksi cepat dimana terjadi pemutusan ikatan lignin karbohidrat sehingga lignin yang lepas larut dalam larutan pemasak, serta reaksi lambat dimana terjadi kondensasi dan polimerisasi kembali yang menyebabkan lignin tidak larut dalam larutan pemasak. Reaksi kondensasi lignin dapat terjadi dalam proses delignifikasi karena suasana asam akan secara langsung terjadi, yaitu dengan keluarnya gugus asetil dari serpih kayu selama pemasakan. Proses organosolv dapat digambarkan sebagai suatu proses delignifikasi pada suhu pemasakan pulp dengan menggunakan pelarut organik (metanol, etanol, asam asetat, kelompok amina dengan atom C yang rendah dan lain-lain) sebagai media reaksi. Menurut Bahar (1983), proses organosolv didasarkan pada perbedaan kelarutan komponen kimia bahan baku pulp, dimana lignin dan ekstrakstif larut dalam pelarut organik, karbohidrat dengan bobot molekul rendah dapat larut dalam air sedangkan selulosa tidak larut dalam kedua larutan tersebut. Delignifikasi pada proses organosolv disebabkan oleh terputusnya ikatan eter dalam molekul lignin.[5]
Hasil dan Pembahasan
Pada penelitian ini, dalam rangka pencirian gugus fungsi polimer isolat lignin dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dilakukan dengan cara sidik jari (fingerprinting) dengan piranti inframerah (IR), yaitu menggunakan Fourier Transform InfraRed Spectroscopy (FT-IR). Isolat lignin yang dihasilkan dari kondisi isolasi terbaik dan menghasilkan rendemen dan kemurnian terbesar, selanjutnya diidentifikasi lebih lanjut dengan spektrofotometer FT-IR.[4]
Menurut Nuryanto (2000), spektrofotometerskopi inframerah merupakan salah satu teknik identifikasi struktur baik untuk senyawa organik maupun senyawa anorganik. Analisa ini merupakan metode semi empirik dimana kombinasi pita serapan yang khas dapat diperoleh untuk menentukan struktur senyawa yang terdapat pada suatu bahan.[4] Isolat lignin yang diuji merupakan isolat lignin hasil penelitian dengan kombinasi perlakuan terbaik yang diperoleh yaitu kombinasi perlakuan pemasakan lindi hitam selama 2 jam, dengan penambahan katalis NaOH 20%, dan proses perbandingan pengenceran lindi hitam 1:1.[4]
Salah satu cara analisa untuk mengetahui keberhasilan isolasi lignin adalah dengan mengidentifikasi gugus fungsi yang ada. Analisa ini dilakukan dengan alat FT-IR yang mampu mengidentifikasi serapan-serapan khas untuk masing-masing gugus fungsi yang terkandung dalam sampel. Lignin merupakan polimer dari gugus hidroksil fenolik, hidroksil benzilik dan gugus karbonil. Polimer lignin mengandung gugus-gugus Secara umum lignin tersusun atas unit guaiasil, siringil, parahidroksil propana, -OH, dan beberapa gugus aldehida ujung dalam rantai samping.[6]
Gambar 1. FT-IR LIGNIN ISOLAT
Pada Gambar I, hasil identifikasi gugus fungsi dengan FT-IR lignin kraft menunjukkan pola serapan pada daerah bilangan gelombang yang menunjukkan kisaran standar pita serapan pada lignin dan yang diperoleh pada penelitian. Pita serapan pada bilangan gelombang 3414,00 cm-1 menunjukkan uluran O-H. Pada pita serapan pada bilangan 2939,52 cm-1 diperoleh pada penelitian ini, menunjukkan uluran C-H metil. Dua pita serapan pada bilangan gelombang 1633,71 cm-1 dan 1506,41 cm-1 pada lignin yang diperoleh merupakan karakteristik dari cincin aromatic. Selanjutnya untuk pita serapan pada bilangan 1468,18 cm-1 menunjukkan gugus C-H asimetris. Untuk pita serapan pada bilangan 1278,81 cm-1 menunjukan vibrasi cincin guasil, serapan pita pada bilangan 1060,85 cm-1 menunjukkan uluran eter dan serapan pada bilangan 862,18 cm-1.[6]
Berdasarkan gambar grafik FT-IR pada rentang bilangan gelombang antara 400-4000 cm-1 di atas dapat dilihat bahwa telah sesuai dengan standar kisaran pita serapan pada lignin dan relevan dengan gugus umum yang terdapat dalam lignin. Sehingga dapat disimpulkan bahwa senyawa tersebut memang benar-benar lignin.[6] Adapun beberapa peak atau puncak absorbansi yang terjadi selain gugus umum tersebut disebabkan beberapa hal seperti sumber lignin yang berbeda, kemurnian lignin yang tidak terlalu sempurna yang menyebabkan adanya beberapa gugus pengotor yang masih terkadung dalam isolat lignin, terdapat variasi yang besar dalam struktur dan komposisi lignin, dan teknik pengukuran lignin yang berbeda dalam pelarut yang sesuai.[6]
Kesimpulan
Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu alternatif sumber lignin yang layak digunakan karena telah dibuktikan/diuji dengan FT-IR dan menambah nilai ekonomis TKKS tersebut. Waktu pemasakan dan konsentrasi katalis NaOH berpengaruh terhadap proses isolasi lignin, sedangkan pengenceran lindi hitam pengaruhnya sangat kecil sekali. Adapun keadaan optimum untuk rendemen lignin tertinggi yaitu 16,42% pada perlakuan pemasakan 2 jam dengan penambahan katalis NaOH 20% dan proses pengenceran lindi hitam 1:2. Adapun keadaan optimum untuk kemurnian lignin tertinggi yaitu 87,63% dengan perlakuan pemasakan 2 jam dengan penambahan katalis NaOH 20% dan proses pengenceran lindi hitam 1:1. Berdasarkan uji FT-IR terdeteksinya gugus unit guaiasil, siringil, parahidroksil propana, -OH yaitu senyawa gugus penyusun lignin.
Daftar Pustaka
- [1] Dirattanhun, 2008, Pemanfaatan Limbah dan Hasil Samping Kelapa Sawit. Pada http:// ditjenbun.go.id/. 13 April 2009.
- [2] Fengel, D. dan G. Wegener,Kayu : Kimia, Ultrastruktur,Reaksi-Reaksi. Diterjemaahkan oleh Sastrohamidjojo, H. Terjemahan dari : Wood : Chemical, Ultrastructure, Reactions. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta,1995.
- [3] Naibaho, P.M. Diversifikasi Minyak Kelapa Sawit dan Inti Sawit dalam Upaya Meningkatkan daya Saing dengan Minyak Nabati lainnya dan Hewani. Buletin erkebunan, 21(2) : 107-124,1990.
- [4] Nuryanto, eka(2000), Isolasi dan Degradasi Lignin Dari Lindi Hitam Pulp Tandan Kosong Sawit secara kimia. tesis magister kimia, ITB Press, Bandung, 2000.
- [5] Rostika, I. M. Eddy, T. Bastian, E. Yuliani dan D. Elut, Upaya Peningkatan Kualitas Pulp Organosolv. Prosiding pada Simposium Selulosa dan Kertas XIV, 12-13 Januari, 1994.
- [6] Sarkanen, K. V. S. Assiz and V. Chiang, Organosolv Pulping. Semi mannual Report I and II, College of Forest Resources, Univ. of Washington, New York,1980.
0 komentar:
Posting Komentar