Chapter II.pdf - USU Institutional Repository - Universitas Sumatera ...

7
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Lateks
Lateks merupakan suatu sistem koloid dimana terdapat partikel karet yang dilapisi
oleh protein dan fosfolipid yang terdispersi di dalam serum. Lateks terdiri dari 25-
45% hidrokarbon karet selebihnya merupakan bahan-bahan bukan karet. Komposisi
karet bervariasi tergantung dari jenis klon, umur tanaman, iklim, sistem deres, dan
kondisi tanah (Southron, 1968).
Karet merupakan bahan polimer yang elastis dan sangat berguna dalam
menghasilkan berbagai macam produk seperti kasur karet, bahan-bahan otomotif,
bahan-bahan rumah tangga dan sebagainya. Sebelum produk ini dapat dihasilkan,
karet mentah yang digunakan perlu diproses mengikuti prosedur tertentu agar karet
mempunyai bentuk fisik dan sifat-sifat yang diperlukan dalam menghasilkan produk
yang diinginkan ( Spilane, 1989).
Lateks sebagai bahan baku barang jadi karet, harus memiliki kualitas yang
baik. Adapun beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas lateks, diantaranya adalah:
1. Faktor kebun (jenis klon, sistem sadap, kebersihan pohon, dan lain-lain)
2. Iklim (musim dingin mendorong terjadinya prakoagulasi, musim kemarau keadaan
lateks tidak stabil).
3. Alat-alat yang digunakan dalam penggumpalan dan pengangkutan (yang baik
terbuat dari aluminium dan baja tahan karat).
4. Pengangkutan (goncangan, keadaan tangki, jarak dan jangka waktu)
5. Kualitas air dalam pengolahan
6. Bahan-bahan kimia yang digunakan dan komposisi lateks
Universitas Sumatera Utara

8
Bila kadar air tinggi yang disebabkan oleh pengeringan yang kurang sempurna
atau penyimpanan dalam ruangan yang lembab, maka pertumbuhan bakteri dan jamur
akan terjadi dan lazim disertai dengan timbulnya bintik-bintik warna dipermukaan
lembaran. Bintik-bintik ini akan merusak kualitas dan menyebabkan produk tersebut
tidak disukai dalam perdagangan (Setyamidjaja, 1993).
Selain faktor diatas lateks yang baik harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :
1. Disaring dengan saringan berukuran 40 mesh
2. Tidak terdapat kotoran atau benda lain seperti daun atau kayu
3. Tidak bercampur dengan bubur lateks, air ataupun serum lateks
4. Warna putih dan berbau lateks segar
5. Lateks kebun bermutu 1 mempunyai kadar karet kering 28% dan lateks kebun
bermutu 2 mempunyai kadar karet kering 20%
(Penebar swadaya, 1992).
Komposisi lateks segar secara garis besar dipaparkan pada tabel 2.1.
Tabel 2.1. Komposisi Lateks Segar
Komponen Persentase (%)
Kandungan karet 35.62
Resin 1.65
Protein 2.03
Kadar abu 0.70
Zat gula 0.34
Air 59.62
(Sumber Setyamidjaja, 1993).
2.2. Perbedaan Karet Alam dengan Karet Sintetis
Walaupun karet alam sekarang ini jumlah produksi dan konsumsinya jauh dibawah
lateks sintetis, tetapi sesungguhya karet alam belum dapat digantikan oleh karet
sintetis. Bagaimanapun, keunggulan yang dimiliki karet alam sulit ditandingi oleh
Universitas Sumatera Utara

9
karet sintetis. Karet alam mempunyai kelebihan dibandingkan dengan karet sintetis
diantaranya adalah :
1. Memiliki daya elastis dan daya lenting yang sempurna
2. Memiliki plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah
3. Mempunyai daya aus yang tinggi
4. Tidak mudah panas (low heat built up)
5. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan (goove cracking
resistance)
Walaupun demikian, karet sintetis memiliki kelebihan seperti tahan terhadap
berbagai zat kimia dan harganya cenderung bisa dipertahankan tetap stabil.
Pengiriman atau suplai karet sintetis dalam jumlah lebih jarang mengalami kesulitan.
Hal seperti ini sulit diharapkan dari karet alam. Harga dan pasokan karet alam selalu
mengalami perubahan, bahkan kadang-kadang bergejolak. Harga bisa turun drastis
sehingga bisa merusak harga pasaran dan merisaukan para produsennya. Kadangkadang
karena suatu sebab seperti keluarnya peraturan pemerintah di negara produsen
yang menginginkan kondisi tertentu terhadap industri karet dalam negerinya, maka
akan mempengaruhi pasaran internasional. Suatu kebijaksanaan politik misalnya dari
pihak pengusaha maupun pemerintah memiliki pengaruh yang besar terhadap usaha
perkaretan alam secara luas.
Walaupun memiliki beberapa kelemahan dipandang dari sudut kimia maupun
bisnisnya, akan tetapi menurut beberapa ahli, karet alam tetap mempunyai pangsa
pasar yang baik. Beberapa industri tertentu tetap memiliki ketergantungan yang besar
terhadap pasokan karet alam, misalnya industri ban yang merupakan pemakai terbesar
karet alam (Penebar Swadaya, 1999).
2.3. Jenis-Jenis Karet Alam
Karet merupakan polimer yang bersifat elastis, sehingga dinamakan pula
sebagai elastomer. Saat ini karet tergolong atas karet sintetik dan karet alam. Karet
sintetik dibuat secara polimerisasi fraksi-fraksi minyak bumi. Contoh karet sintetik
Universitas Sumatera Utara

10
yang kini banyak beredar adalah SBR (Strirene Butadiene Rubber), NBR (Nitrile
Butadiene Rubber), EPDM (Ethil Propil Di Monomer), karet silikon, dan Urethane.
Karet alam diperoleh dengan cara penyadapan pohon Hevea Braziliensis.
Karet alam memiliki berbagai keunggulan dibanding karet sintetik, terutama dalam
hal elastisitas, daya redam getaran, sifat lekuk lentur (flex-cracking) dan umur
kelelahan (fatigue). Berdasarkan keunggulan tersebut, maka saat ini karet alam sangat
dibutuhkan terutama oleh industri ban. Dewasa ini karet alam diproduksi dalam
berbagai jenis, yakni lateks pekat, karet sit asap, crumb rubber, karet siap atau tyre
rubber, dan karet reklim (Reclimed Rubber).
a) Lateks pekat diolah langsung dari lateks kebun melalui proses pemekatan yang
umumnya secara sentrifugasi sehingga kadar airnya turun dari sekitar 70% menjadi
40-45%. Lateks pekat banyak dikonsumsi untuk bahan baku sarung tangan,
kondom, benang karet, balon, kateter, dan barang jadi lateks lainnya. Mutu lateks
pekat dibedakan berdasarkan analisis kimia antara lain kadar karet kering, kadar
NaOH, Nitrogen, MST dan analisis kimia lainnya.
b) Karet sit asap atau dikenal dengan nama RSS (Ribbed Smoked Sheet) dan karet krep
(crepe) digolongkan sebagai karet konvensional, juga dibuat langsung dari lateks
kebun, dengan terlebih dulu menggumpalkannya kemudian digiling menjadi
lembaran-lembaran tipis, dan dikeringkan dengan cara pengasapan untuk karet sit
asap, dan dengan cara pengeringan menggunakan udara panas untuk karet krep.
Mutu karet konvensional dinilai berdasarkan analisis visual permukaan lembaran
karet. Mutu karet akan makin tinggi bila permukaannya makin seragam, tidak ada
gelembung, tidak mulur, dan tidak ada kotoran serta teksturnya makin
kekar/kokoh.
c) Crumb rubber (karet remah) digolongkan sebagai karet spesifikasi teknis
(TSR=Technical Spesified Rubber), karena penilaian mutunya tidak dilakukan
secara visual, namun dengan cara menganalisis sifat-sifat fisika-kimianya seperti
kadar abu, kadar kotoran, kadar N, plastisitas Wallace dan viskositas Mooney.
Crumb rubber produksi Indonesia dikenal dengan nama SIR (Standard Indonesian
Rubber). Saat ini umumnya (SIR 10 dan 20) dibuat dari lump atau sleb dari
perkebunan rakyat. Dikarenakan bahan bakunya kotor, maka proses pengolahan
Universitas Sumatera Utara

11
dipabrik crumb rubber melibatkan berbagai peralatan pengecilan ukuran (size
reduction) dan pencucian.
d) Karet siap atau Tyre Rubber
Tyre rubber merupakan barang setengah jadi dari karet alam sehingga dapat
langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan ban atau barang yang
menggunakan bahan baku karet alam lainnya. Tyre rubber memiliki beberapa
kelebihan dibandingkan karet konvensional. Ban atau produk-produk karet lain
jika menggunakan tyre rubber sebagai bahan bakunya memiliki mutu yang lebih
baik dibandingkan jika menggunakan bahan baku karet konvensional. Selain itu
jenis karet ini memiliki daya campur yang baik sehingga mudah digabung dengan
karet sintetis.
e) Karet Reklim (Reclimed Rubber)
Karet reklim merupakan karet yang diolah kembali dari barang-barang karet
bekas, terutama ban-ban mobil bekas. Karet reklim biasanya digunakan sebagai
bahan campuran, karena mudah mengambil bentuk dalam acuan serta daya lekat
yang dimilikinya juga baik. Pemakaian karet reklim memungkinkan pengunyahan
(mastication) dan pencampuran yang lebih cepat. Produk yang dihasilkan juga
lebih kukuh dan lebih tahan lama dipakai. Kelemahan dari karet reklim adalah
kurang kenyal dan kurang tahan gesekan sesuai dengan sifatnya sebagai karet daur
ulang. Oleh karena itu karet reklim kurang baik digunakan untuk membuat ban
(Tim Penulis, 1999).
2.4. Struktur Kimia Karet
Karet alam umumnya diperoleh dari lateks yang berasal dari pohon Havea
Braziliensis. Karet alam terdapat sebagai suspensi koloid dari berbagai partikel karet
yang sangat kecil dalam cairan putih seperti susu disebut lateks. Masing-masing butir
karet diselubungi oleh protein dan lipid. Karet alam yang umum dikenal adalah policis-1,4-isopren
(Suharto, 1993).
Universitas Sumatera Utara

12
Poliisopren yang dikenal ada 2 jenis yakni:
1. Cis-1,4 poliisopren (karet alam)
2. Trans-1,4 poliisopren (gutta perca) (Fessenden, 1990).
Struktur kedua isomer ini digambarkan sebagai berikut:
H 3 C H H 3 C CH 2 n
C=C
C=C
H 2 C CH 2 n H 2 C H
Cis-1,4 poliisopren (karet alam)
Gambar 2.1. Struktur isomer karet
trans-1,4 poliisopren (gutta perca)
2.5. Sifat-Sifat Karet Alam
Warnanya agak kecoklatan, tembus cahaya atau setengah tembus cahaya dengan berat
jenis 0,91-0,93 kg/l. Sifat mekaniknya tergantung pada derajat vulkanisasi, sehingga
dapat dihasilkan banyak jenis sampai jenis yang kaku seperti ebonit. Temperatur
penggunaan yang paling tinggi 99 0 C, melunak pada suhu 130 0 C dan terurai suhu
200 0 C. Sifat isolasi listriknya berbeda karena perbandingan pencampuran aditif.
Namun demikian, karakteristik listrik pada frekwensi tinggi adalah jelek. Sifat
kimianya jelek terhadap ketahanan minyak dan ketahanan pelarut. Zat tersebut dapat
larut dalam hidrokarbon, ester asam asetat, dan sebagainya. Karet yang kenyal agak
mudah didegradasi oleh sinar UV dan ozon. Karet alam digunakan secara luas untuk
ban mobil, pengemas karet, penutup isolasi listrik, sol sepatu dan sebagainya
(Kartowardoyo, 1980).
Sifat-sifat karet yang terpenting untuk menjamin mutunya adalah:
1. Viskositasnya harus rendah
2. Ketahanan oksidasi harus cukup tinggi
3. Sifat-sifat pematangan harus cepat matang tanpa penyaluran terlalu cepat
4. Kadar zat tambahan dan kotoran harus serendah mungkin
Universitas Sumatera Utara

13
Pada pertemuan karet internasional di London tahun 1949, delegasi Perancis
untuk pertama kalinya mengemukakan suatu cara baru bagi penggolongan mutu karet
alam. Menurut cara ini karet alam dibedakan jenis mutunya atas dasar sifat
keterolahan dan sifat pematangan (vulkanisasi) nya diketahui dengan menentukan
viskositas Mooney karet alam mentah dengan ”Mooney-viscosimeter” (Kartowardoyo,
1980).
2.6. Komponen-Komponen yang Mempengaruhi Sifat Lateks
Komponen-komponen bukan karet didalam lateks sangat mempengaruhi sifat lateks,
diantaranya ada yang berakibat bagus tetapi ada juga yang berakibat buruk terhadap
lateks. Adapun komponen-komponen tersebut yaitu protein, karbohidrat dan ion-ion
logam.
Protein
Kandungan protein yang terdapat dalam lateks segar berkisar antara 1,0-1,5% (b/v)
dan sekitar 20% dari protein tersebut teradsorbsi pada partikel karet, dan sebagian
larut dalam serum. Protein yang teradsorbsi pada permukaan partikel karet berfungsi
sebagai lapisan pelindung, dimana protein akan memberikan muatan negatif yang
mengelilingi partikel karet sehingga mencegah terjadinya interaksi antara sesama
partikel karet, dengan demikian sistem koloid lateks akan tetap stabil. Namun dengan
adanya mikroorganisme maka protein tersebut akan terurai sehingga lapisan pelindung
partikel karet akan rusak dan terjadilah interaksi antara partikel karet membentuk
flokulasi atau gumpalan.
Karbohidrat
Karbohidrat yang terdapat dalam lateks adalah sukrosa, glukosa, galaktosa dan
fruktosa. Ini merupakan sumber energi dan media yang baik bagi pertumbuhan
mikroorganisme, sebagai akibatnya akan terbentuk asam lemak. Asam lemak ini
menurunkan kemantapan mekanik dan pH lateks. Jika pH berada pada titik isoeletrik
maka lateks menggumpal. Untuk menghindarkan aktivitas mikroba biasanya
ditambahkan bahan pengawet seperti amonia, natrium sulfit dan formaldehid.
Universitas Sumatera Utara

14
Ion-ion Logam
Ion-ion logan seperti Ca 2+ dan Mg 2+ yang terdapat di dalam lateks dapat menetralkan
muatan negatif dari partikel dan menyebabkan terganggunya kemantapan lateks serta
rusaknya kestabilan sistem koloid lateks. Pecahnya partikel koloid lateks akan
menyebabkan terbentuknya flokulasi dan lateks menggumpal. Oleh karena itu
kandungan ion logam dari lateks sebaiknya rendah karena selain dapat mengganggu
kemantapan, juga mengganggu kestabilan sistem koloid lateks tersebut (Zahara,
2005).
2.7. Sistem Koloid Lateks
Sistem koloid lateks terbentuk karena adanya lapisan lipida yang teradsorpsi pada
permukaan partikel karet (lapisan primer) dan lapisan protein pada lapisan luar
(lapisan sekunder) memberikan muatan pada permukaan partikel koloid. Lapisan
pelindung lipida, protein, dan lapisan sabun asam lemak tersebut bertindak sebagai
pelindung partikel karet dengan molekul air menghasilkan sistem dispersi koloid yang
mantap. Jika terjadi pembentukan gel, flokulasi, koagulasi maka hal ini menunjukkan
bahwa stabilitas koloid lateks terganggu atau rusak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan lateks adalah sebagai berikut :
1. Adanya kecenderungan setiap partikel karet berinteraksi dengan fase air
(serum) misalnya asosiasi komponen-komponen bukan karet pada permukaan
partikel karet
2. Adanya interaksi antara partikel-partikel karet itu sendiri
(Ompusunggu, 1989).
2.8. Penggumpalan Lateks
Untuk memperoleh hasil karet yang bermutu tinggi, penggumpalan lateks hasil
penyadapan di kebun dan kebersihan harus diperhatikan. Hal ini pertama-tama
berlaku untuk alat-alat yang dalam pekerjaan penggumpalan lateks bersentuhan
Universitas Sumatera Utara

15
dengannya. Selain dari kemungkinan terjadinya pengotoran lateks oleh kotorankotoran
yang kelak sukar dihilangkan, kotoran tersebut dapat pula menyebabkan
terjadinya prakoagulasi dan terbentuknya lump sebelum lateks sampai di pabrik untuk
diolah.
Penggumpalan lateks dilaksanakan 3-4 jam setelah penyadapan dilakukan.
Dalam keadaan tertentu, pada saat penggumpalan lateks biasa juga menggunakan obat
anti koagulasi (anti koagulan) untuk mencegah terjadinya prakoagulasi. Tetapi
pemakaian anti koagulan ini harus dibatasi sampai batas sekecil-kecilnya, karena
biayanya cukup besar dan kadang-kadang lateks yang dibubuhi anti koagulan
memerlukan obat koagulan (misalnya asam semut) yang terpaksa kadarnya harus
dinaikkan. Penambahan asam yang berlebihan dapat juga menghambat proses
pengeringan (Setyamidjaja, 1993).
Penggumpalan dengan cara penetralan muatan dalam lateks dapat juga terjadi
dengan sendirinya akibat kontaminasi dengan mikroba yang terdapat disekelilingnya.
Mikroba ini merombak senyawa-senyawa bukan karet seperti karbohidrat, protein atau
lipida menghasilkan lemak eteris (asam asetat dan asam propionat). Penggumpalan
dapat juga terjadi dengan cara dehidrasi yaitu dengan menambahkan alkohol yang
bersifat menarik air. Penggumpalan dapat juga dilakukan dengan penambahan larutan
elektrolit bermuatan positif yang dapat menetralkan muatan negatif dari sistem koloid
seperti kalsium dan magnesium (Roberts, 1988).
Adapun bahan-bahan pengumpal lateks yang sering digunakan adalah asam
asetat (CH 3 COOH) dan asam formiat ( HCOOH). Pada waktu penggumpalan lateks,
harus diperhatikan hal-hal berikut :
1. Jumlah asam yang harus sesuai dengan yang dianjurkan yaitu 20 ml CH 3 COOH
2,5 % atau 20 ml HCOOH 2% tiap 1 liter lateks.
2. Pengadukan harus hati-hati dan sempurna karena dapat menyebabkan gelembung
udara, ketebalan dan kekerasan koagulum yang tidak merata.
Universitas Sumatera Utara

16
2.8.1. Asam Asetat
Asam asetat (CH 3 COOH) berbentuk cairan yang tidak berwarna dengan bau
yang menusuk. Zat ini korosif terhadap kulit manusia. CH 3 COOH dapat dibuat
dengan cara sintetis dan dengan cara fermentasi. Secara fermentasi asam asetat dapat
dibuat melalui proses pengubahan karbohidrat atau bahan-bahan yang mengandung
gula dengan bantuan mikroba (Zahara, 2005).
Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik
yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka
memiliki rumus empiris C 2 H 4 O 2 . Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk
CH 3 COOH atau CH 3 CO 2 H. Asam asetat murni (asam asetat glasial) adalah cairan
higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C. Asam asetat adalah
senyawa kimia dengan rumus molekul CH 3 COOH, berupa cairan jernih tidak
berwarna, berbau tajam, dan berasa asam. Bahan kimia ini memiliki titik didih sekitar
117,9 C pada tekanan 1 atm, dan pada konsentrasi tinggi akan menimbulkan korosif
pada berbagai jenis logam.
Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah
asam formiat. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya
hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H + dan CH 3 COO - . Asam asetat merupakan
pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam
produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat,
maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat
digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering
digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat
mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang,
sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati (Wagner,1978).
2.9. Bahan Pengisi (Filler)
Pengisi adalah bahan yang banyak digunakan untuk ditambahkan pada bahan polimer
yang dapat meningkatkan sifat-sifatnya dan kemampuan pemrosesan atau untuk
Universitas Sumatera Utara

17
mengurangi biaya. Bahan pengisi dapat digunakan sebagai penguat, perbaikan
temperatur deformasi termal, pelindung, ketahanan cuaca dan perbaikan sifat
pencetakan (Surdia, 1992).
Ada dua macam bahan pengisi dalam proses pengolahan karet.
1. Bahan pengisi yang tidak aktif, hanya menambah kekerasan dan kekakuan pada
karet yang dihasilkan, tetapi kekuatan dan sifat lainnya menurun. Biasanya lebih
banyak digunakan untuk menekan harga karet yang dibuat karena harga ini
berharga murah. Contohnya kaolin, tanah liat, kalsium karbonat, magnesium
karbonat, barium sulfat dan barit.
2. Bahan pengisi aktif atau penguat, untuk menambah kekerasan, ketahanan sobek,
ketahanan kikisan serta tegangan putus yang tinggi pada karet yang dihasilkan.
Contohnya karbon hitam, silika, aluminium silikat dan magnesium silikat.
(Tim penulis, 1992).
Tanah liat adalah salah satu bahan pengisi non arang yang sering dipakai
sebagai bahan pengisi pada industri karet. Tanah liat adalah mineral murah dan telah
menjadi bagian penting dalam industri karet dimana penggunaannya sebagai bahan
pengisi ekonomis untuk memodifikasi penciptaan dan performa karet alami maupun
karet sintetis. Ada banyak jenis tanah liat, tapi montmorillonite mempuyai catatan
panjang sebagai bahan anorganik paling penting yang ditambahkan sebagai bahan
pengisi ke dalam lateks alami (Frounchi et al, 2006; Dong et al, 2006).
Arang merupakan suatu padatan berpori yang terdiri dari karbon yang
berbentuk amorf. Karbon amorf meliputi sejumlah besar senyawa yang bagian
terbesarnya adalah karbon, termasuk didalamnya arang, arang aktif dan karbon black.
Arang diperoleh dari hasil pembakaran bahan-bahan yang mengandung karbon dengan
udara terbatas pada suhu tinggi. Arang bukan merupakan karbon murni tapi masih
mengandung hidrokarbon dari abu yang terabsorpsi pada permukaannya. Besarnya
kandungan karbon yang terdapat dalam arang tergantung pada bahan baku dan cara
pembuatannya. Arang yang bermutu baik biasanya mengandung 75 % atau lebih
karbon dengan kandungan hidrokarbon tidak lebih dari 28 % (Ganda Tua, 2004).
Universitas Sumatera Utara

18
Arang adalah residu hitam berisi karbon tidak murni yang dihasilkan dengan
menghilangkan kandungan air dan komponen volatil dari hewan atau tumbuhan.
Arang umumnya didapatkan dengan memanaskan kayu, gula, tulang, dan benda lain.
Arang yang hitam, ringan, mudah hancur, dan menyerupai batu bara ini terdiri dari
85% sampai 98% karbon, sisanya adalah abu atau benda kimia lainnya. Arang gas
adalah suatu bentuk dari karbon yang tidak berbentuk dan mempunyai area permukaan
yang tinggi dibandingkan dengan volumenya. Arang digunakan sebagai suatu pigmen
dan penguat dalam karet dan produk plastik.
Arang juga dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Arang
atau kayu dibakar di dalam generator gas kayu untuk menggerakan mobil dan bus. Di
Perancis pada saat Perang Dunia II, produksi kayu dan arang untuk kendaraan
bermotor meningkat dari 50.000 ton sebelum perang menjadi 500.000 ton pada tahun
1943 (Chris Pearson, 1944).
Adapun proses pembuatan arang aktif terdiri dari tiga tahap yaitu:
1. Dehidrasi : proses penghilangan air dimana bahan baku dipanaskan sampai
temperatur 170 °C.
2. Karbonisasi : pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Suhu diatas
170°C akan menghasilkan CO, CO 2 dan asam asetat. Pada suhu 275°C,
dekomposisi menghasilkan “ter”, metanol dan hasil samping lainnya.
pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400 – 600 0 C.
3. Aktifasi : dekomposisi ter dan perluasan pori-pori. Dapat dilakukan dengan
uap atau CO 2 sebagai aktifator.
Proses aktifasi merupakan hal yang penting diperhatikan disamping bahan
baku yang digunakan. Yang dimaksud dengan aktifasi adalah suatu perlakuan
terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara
memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul – molekul permukaan
sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas
permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Menurut SII
No.0258 -79, arang aktif yang baik mempunyai persyaratan seperti yang tercantum
pada tabel 2.2.
Universitas Sumatera Utara

19
Tabel 2.2. Spesifikasi karbon aktif
Jenis
Persyaratan
Bagian yang hilang pada pemanasan 950 o C Maksimum 15%
Air Maksimum 10%
Abu Maksimum 2,5%
Bagian yang tidak diperarang
Tidak nyata
Daya serap terhadap larutan I Minimum 20%
Ada dua macam tipe karbon aktif yaitu :
1. Arang aktif sebagai pemucat
Biasanya berbentuk serbuk yang sangat halus dengan diameter pori mencapai
1000 A 0 yang digunakan dalam fase cair. Umumnya berfungsi untuk
memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan bau yang tidak
diharapkan dan membebaskan pelarut dari zat – zat penganggu dan kegunaan
yang lainnya pada industri kimia dan industri baru. Arang aktif ini diperoleh
dari serbuk – serbuk gergaji, ampas pembuatan kertas atau dari bahan baku
yang mempunyai densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah.
2. Arang aktif sebagai bahan penyerap uap
Biasanya berbentuk granula atau pellet yang sangat keras dengan diameter pori
berkisar antara 10-200 A 0 . Tipe porinya lebih halus dan digunakan dalam fase
gas yang berfungsi untuk memperoleh kembali pelarut atau katalis pada
pemisahan dan pemurnian gas. Umumnya arang ini dapat diperoleh dari
tempurung kelapa, tulang, batu bata atau bahan baku yang mempunyai struktur
keras.
Sehubungan dengan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan arang aktif untuk
masing- masing tipe, pernyataan diatas bukan merupakan suatu keharusan.
2.9.1 Kemiri (Aleurites moluccana)
Kemiri (Aleurites moluccana), adalah tumbuhan yang bijinya dimanfaatkan sebagai
sumber minyak dan rempah-rempah. Dalam perdagangan antar negara dikenal sebagai
Universitas Sumatera Utara

20
candleberry, Indian walnut, serta candlenut. Pohonnya disebut sebagai varnish tree
atau kukui nut tree. Minyak yang diekstrak dari bijinya berguna dalam industri untuk
digunakan sebagai bahan campuran cat dan dikenal sebagai tung oil.
Tanaman ini sekarang sudah tersebar luas di daerah-daerah tropis. Tinggi
tanaman ini mencapai sekitar 15-25 meter. Daunnya berwarna hijau pucat. Biji yang
terdapat di dalamnya memiliki lapisan pelindung yang sangat keras dan mengandung
minyak yang cukup banyak, yang memungkinkan untuk digunakan sebagai lilin.
Kemiri adalah tumbuhan resmi negara bagian Hawaii (http://www.sallysplace.com/food/cuisines/indonesia.htm).
Kemiri dalam bahasa Inggris disebut Candlenut banyak tumbuh di daerah
Nusa Tenggara Timur, Sulawesi dan Sumatera. Berdasarkan data dari Departemen
Pertanian produksi kemiri Nasional terus meningkat dari 74317 ton pada tahun 2000
menjadi 89155 ton pada tahun 2003. Kemiri mempunyai dua lapis kulit yaitu kulit
buah dan cangkang, dari setiap kilogam biji kemiri akan dihasilkan 30% inti dan 70%
cangkang (Amstrong, 2006).
Jenis-jenis kemiri yang tersebar di dunia dapat diklasifikasikan sebagai
berikut:
1. Aleurites Moluccana Willd
Jenis kemiri ini tersebar luas di berbagai daerah tropis dan sub tropis. Kabarnya,
tanaman ini merupakan tanaman asli Indonesia yang berasal dari Maluku. Itulah
sebabnyan memakai spesies moluccana. Meskipun begitu, banyak ahli yang tidak
sependapat. Menurut mereka, Aleurites moluccana berasal dari Semenanjung
Malaka. Tanaman Aleurites moluccana dapat mencapai tinggi 39 m dengan
diameter batang 110 cm. Tanaman ini tumbuh liar di pinggir hutan atau telah
dibudidayakan. Di Jawa, tanaman kemiri ini pernah ditanam sebagai tanaman
reboisasi untuk menutupi bukit-bukit berpasir. Buah kemiri ini banyak
dimanfaatkan sebagai bumbu masak. Minyak berkualitas cukup baik dan
mempunyai nilai ekonomi tinggi di pasaran. Di Philipina minyak tersebut dikenal
sebagai lumbang oil.
Universitas Sumatera Utara

21
2. Aleurites trisperma Blanco
Tanaman ini tumbuh pada tanah yang agak bergelombang di dataran menengah
dapat tumbuh di daerah yang kurang subur tanahnya. Kemiri Aleurites trisperma
yang berasal dari Philipina dan dikenal dengan nama lumbang banucalag dulu
pernah ditanam di daerah Karawaci dan Cilongol (Tanggerang), tetapi tidak
berkembang. Sekarang kemiri ini, yang di Jawa Barat dinamakan kemiri cina atau
muncang cina, tumbuh tersebar di Karawang, Tanggerang, Cianjur, Jasinga, dan di
daerah sekitarnya. Tanaman Aleurites trisperma mencapai tinggi sekitar 15 m,
bertajuk penuh dan berdaun hijau tua. Kemiri ini dapat berbuah mulai umur 8
tahun, walaupun dalam jumlah sedikit. Buahnya apabila dikeringkan begitu saja,
akan menjadi keriput. Tempurungnya mudah dipisahkan dari daging bijinya bila
dipecah. Apabila dagingnya dimakan mulut terasa terbakar, diikuti tenggorokan
dan perut, sehingga menyebabkan muntah-muntah. Dari daging bijinya yang
beracun dapat dihasilkan sekitar 56% minyak pakal. Karena kulit bijinya tipis maka
biji tersebut harus cepat diolah agar rendemen minyaknya tidak berkurang. Kualitas
minyak ini kurang begitu baik karena tidak tahan disimpan. Jika disimpan lama,
warna minyaknya menjadi merah gelap dan akan berbau busuk, serta terasa perih
dan menyebabkan luka bila kena kulit. Oleh karena itu, meski berkhasiat sebagai
racun serangga, minyak kemiri jenis ini kurang diminati.
3. Aleurites Fordii Hemsley
Kemiri ini berasal dari Cina Tengah dan tersebar paling luas di perbukitan dekat
sungai Yangtze di Propinsi Hupeh. Di daerah asalnya kemiri ditanam di
pekarangan, daerah perbukitan, serta lereng-lereng gunung yang tidak
menguntungkan untuk tanaman lain. Jenis ini juga merupakan jenis yang paling
banyak ditanam di Cina (90% dari seluruh tanaman kemiri Cina) karena minyaknya
yang bermutu tinggi. Selain di Cina, jenis ini banyak pula ditanam di Florida, USA.
Namun, sayangnya tanaman ini tidak dapat dibudidayakan di dataran rendah.
Tinggi tanaman kemiri jenis ini lebih dari 10 m. Habitatnya seperti semak dengan
daun duduk, berbentuk hati, dan berwarna kemerahan. Pada ujung tangkai daun
terdapat kelenjar. Buah kemiri ini berbentuk bulat, mengkilap. Minyak kemiri dari
jenis ini merupakan minyak kemiri yang berkualitas paling baik dibandingkan
dengan minyak kemiri lainnya. Oleh karena itu, minyak ini laku keras di pasaran.
Universitas Sumatera Utara

22
Sebutannya minyak tung (tung oil), chinese houtolie, atau minyak kayu cina.
Minyak tung ini tahan terhadap cuaca dan air dengan kualitas sangat tinggi serta
mengandung asam elaeostearik yang tinggi (76-82 %)
4. Aleurites Montana Wilson
Kemiri Aleurites Montana tumbuh di daerah subtropis dan diduga berasal dari Cina
Selatan dan Inducina. Tanaman ini bisa mencapai tinggi 18 m, berbatang kurus
dengan percabangan teratur, daunnya berkeluk, tajuk daun putih dengan tulang
daun yang kelihatan jelas dan memmpunyai 3-5 tangkai daun yang mengandung
kelenjar. Dari hasil pengamatan Balittro di Kebun Percobaan Cibinong diketahui
bahwa kemiri jenis ini telah mulai berbuah pada umur 2 tahun. Pada umur 4 tahun
produksinya sudah mencapai lebih dari 10 kg perpohon. Minyak dari tanaman ini
juga berkualitas baik karena mengandung asam elaeostearik sebesar 70-78 %
(mirip minyak tung). Oleh karena itu, dalam perdagangannya, kedua minyak ini
tidak dibedakan. Minyak ini juga disebut chinese houtolie karena banyak dipakai
sebagai pernis (pengilapan kayu). Minyak kayu cina pada suhu 250 0 C akan
berubah menjadi suatu gumpalan padat yang tidak larut sehingga sulit dipalsukan.
5. Aleurites Cordata Robert.
Tanaman ini berasal dari Jepang, banyak tumbuh di pulau-pulau dekat Tokyo.
Tanaman yang di Jepang disebut abura-giri ini tidak mempermasalahkan iklim
tumbuhnya, tetapi hanya menghendaki tanah yang baik dan kaya unsur hara. Di
Indonesia, tanaman ini dapat ditemui di Kebun Raya Bogor dan Cipanas. Di
Kualalumpur jenis ini pernah dicoba ditanam, tetapi gagal. Minyaknya dikenal
dengan tung oil. Minyak ini digunakan sebagai bahan bakar lampu dan digunakan
dalam industri mesin. Selain itu, juga digunakan untuk mengawetkan kayu
meskipun kualitasnya rendah karena hanya mengandung sedikit asam elaeostearik.
Minyak ini kurang memiliki arti penting dalam perdagangan dunia karena cepat
sekali mengental (Paimin, 1997).
Universitas Sumatera Utara

23
2.9.2. Kegunaan kemiri
Kemiri memiliki kesamaan dalam rasa dan tekstur dengan macadamia yang juga
memiliki kandungan minyak yang hampir sama. Kemiri sedikit beracun ketika
mentah. Kemiri sering digunakan dalam masakan Indonesia dan masakan Malaysia.
Di Pulau Jawa, kemiri juga dijadikan sebagai saus kental yang dimakan dengan
sayuran dan nasi. Beberapa bagian dari tanaman ini sudah digunakan dalam obatobatan
tradisional di daerah-daerah pedalaman. Minyaknya digunakan sebagai bahan
tambahan dalam perawatan rambut (untuk menyuburkan rambut). Bijinya dapat
digunakan sebagai pencahar. Di Jepang, kulit kayunya telah digunakan untuk tumor.
Di Sumatera, bijinya dibakar dengan arang, lalu diolesi di sekitar pusar untuk
menyembuhkan diare. Di Jawa, kulit batangnya digunakan untuk diare atau disentri.
Di Hawai, pada masa kuno, kemiri yang dinamai kukui dibakar untuk menghasilkan
cahaya. Kemiri disusun berbaris memanjang pada sebuah daun palem, dan dinyalakan
salah satu ujungnya, dan akan terbakar satu demi satu setiap 15 menit atau lebih. Ini
juga berguna sebagai alat pengukur waktu. Misalnya, seseorang bisa meminta orang
lain untuk kembali ke rumah sebelum kemiri kedua habis terbakar.
Di Tonga, sampai sekarang, kemiri yang sudah matang (tuitui) dijadikan pasta
(tukilamulamu), digunakan sebagai sabun dan shampoo. Kemiri juga dibakar dan
dicampur dengan pasta dan garam untuk membuat bumbu masak khas Hawai yang
disebut inamona. Inamona adalah bumbu masak utama untuk membuat poke
tradisional Hawai (http://www.sallys-place.com/food/cuisines/indonesia.htm).
2.10. Pengujian Mutu Lateks
2.10.1.Plastisitas
Suatu bahan yang plastisitasnya tinggi mudah sekali berubah bentuk atau dengan kata
lain mudah sekali mengalir, sehingga telah didefenisikan, bahwa plastisasi adalah
kepekaan terhadap deformasi, pengertian ini merupakan kebalikan dari pada
Universitas Sumatera Utara

24
ketahanan terhadap deformasi. Metode pengujian viskositas umumnya bersifat
mengukur konsistensi (ketahanan terhadap deformasi) (Kartowardoyo, 1980).
Plastisitas awal adalah plastisitas karet mentah yang langsung di uji tanpa
perlakukan khusus sebelumnya. Akibat jika Po Rendah adalah :
Plastisitas awal (Po) menggambarkan kekuatan karet. Kegagalan pemenuhan
syarat Po dapat disebabkan oleh beberapa faktor. Bahan baku yang telah
mengalami degradasi akibat perlakuan yang tidak tepat seperti perendaman
dalam air, penggunaan formalin sebagai pengawet lateks kebun dan umur
bahan olah yang terlalu lama dapat menyebabkan penurunan nilai Po.
Nilai Po rendah juga bisa disebabkan oleh pengeringan pada suhu terlalu tinggi
(lebih dari 130 0 C) dalam waktu yang lama dan pengeringan ulang karet yang
kurang matang. Pemeraman dapat menyebabkan karet menjadi keras dengan
disertai peningkatan nilai viskositas atau Po, serta penurunan PRI.
Nilai Po crumb rubber juga dipengaruhi oleh karakter bahan baku, yaitu lateks
kebun. Lateks kebun dari klon yang berbeda memiliki nilai Po atau viskositas
yang mungkin berbeda. Jenis bahan penggumpal berpengaruh baik terhadap
nilai Po maupun ketahan karet terhadap pengusangan (PRI)
Plastisitas retensi indeks adalah cara pengujian untuk mengukur ketahanan
karet terhadap degradasi oleh oksida pada suhu tinggi. Plastisitas retensi indeks dapat
ditentukan dengan Wallace Plastimer. Dengan alat ini ditentukan (plastisitas dari karet
sebelum dipanaskan pada suhu 140 0 C selama 30 menit). Akibat jika PRI rendah
adalah :
PRI menggambarkan ketahanan karet terhadap proses pengusangan. Proses
penggumpalan yang tidak tepat, seperti menggunakan bahan penggumpal
tawas, pupuk atau asam sulfat dapat mengakibatkan karet tidak tahan proses
pengusangan karena panas dan cahaya.
Koagulum yang diperoleh dari lateks encer (KKK rendah) cenderung
menghasilkan crum rubber dengan PRI rendah, karena lateks encer
menyebabkan semakin banyak bahan antioksidan alami tercuci dan terbuang.
Pencemaran karet skim yang biasanya banyak mengandung bahan proksidan
Universitas Sumatera Utara

25
(Cu, Mn, Fe, Ca) ke dalam bahan olah untuk produksi crumb rubber bisa
mengakibatkan penurunan PRI.
Hasil percobaan lain menunjukkan perlakuan penjemuran (sinar matahari),
KKK, dosis amonia, lama predrying, jenis koagulan, garam oksida logam dan
jumlah penggilingan dengan kreper berpengaruh nyata terhadap sifat
pengusangan (PRI).
Penjemuran di bawah sinar matahari selama 6 jam bagi lum yang masih basah
tidak terlalu berpengaruh terhadap nilai PRI crumb rubber yang dihasilkan.
Tapi untuk lum yang telah kering, penjemuran dapat mengakibatkan nilai PRI
menurun hingga hampir separuhnya.
Semakin encer lateks kebun sebagai bahan olah maka semakin rendah Po
maupun PRI crumb rubber yang diperoleh. Pada pengolahan crumb rubber
dengan bahan olah koagulum, biasanya lateks kebun digumpalkan atau
dibiarkan menggumpal secara alami tanpa pengenceran
Penggunaan amonia sebagai pengawet lateks kebun dengan dosis semakin
tinggi mengakibatkan nilai Po semakin tinggi, namun PRI crumb rubber yang
diperoleh semakin rendah. Pada pengolahan crumb rubber berbahan olah lum
lapangan, penggunaan amonia hampir tidak pernah dilakukan. Oksida logam
seperti Cu, Fe dan Mn bersifat proksidan terhadap rantai molekul karet .
Perbaikan PRI dapat dilakukan dengan penambahan bahan kimia yang bersifat
dapat mencegah oksidasi selama proses pengeringan. Selain itu upaya
perbaikan PRI dapat dilakukan melalui pencampuran dengan bahan olah
bermutu baik. Beberapa jenis bahan olah memiliki nilai PRI yang cukup tinggi
sehingga bisa dicampurkan dengan bahan olah lain agar mendapatkan crumb
rubber dengan PRI yang memadai.
Nilai plastisitas dari karet dapat menurun oleh karena faktor-faktor :
1. Karet dijemur dibawah sinar matahari
2. Karet dipanaskan terlalu tinggi
3. Karet terlalu banyak di giling atau direndam terlalu lama
4. Karet mengandung banyak kotoran
Universitas Sumatera Utara

26
Karet-karet yang sudah teroksidasi terlalu banyak memang mempunyai plastisitas
retensi indeks rendah dan karet demikian tidak dapat diperbaiki plastisitas retensi
indeksnya (Walujono, 1970).
2.10.2.Viskositas Mooney (VM)
Viskositas Mooney karet alam (Heave Brasiliensi) menunjukkan panjangnya rantai
molekul karet atau berat molekul serta derajat pengikatan silang rantai molekulnya.
Karet alam dihasilkan dari tanaman karet Hevea brasiliensis. Tanaman karet termasuk
tanaman tahunan yang tergolong dalam famili Euphorbiaceae, tumbuh baik di dataran
rendah hingga menengah (0-400 dpl) dengan curah hujan 1500-2500 mm/tahun dan
mampu hidup di lahan dengan keasaman tinggi (pH 4.0-4.5), pada tanah miskin hara.
Derajat pengikatan silang rantai molekul yang tinggi menyatakan semakin
banyak reaksi ikatan silang yang terjadi sehingga akan meningkatkan nilai viskositas
mooney karet alam. Viskositas karet alam mentah mudah mengalami perubahan yang
disebabkan oleh kenaikan suhu, lama penyimpanan, lama pengangkutan, dan
sebagainya. Viskositas Mooney karet mentah dapat ditentukan dengan “Mooney
Viscosimeter”. Menurut Baker dan Geensmith pada kompon murni karet alam laju
matang, viskositas Wallace awal ( vicositas mooney) dan plastisitas retensi indeks dari
karet mentahnya mempengaruhi sifat-sifat tegangan vulkanisasi dari kompon murni
tersebut, seperti misalnya modulus, tegangan putus dan perpanjangan putus
(Kartowardoyo, 1980).
2.10.3. Kadar Abu
Penentuan maksimal dari kadar abu dimaksudkan agar karet yang dijual tidak
kemasukan bahan-bahan kimia dalam jumlah banyak. Dalam pengolahan karet
memang beberapa bahan kimia dipakai misalnya natrium bisulfit atau natrium
karbonat. Banyaknya abu lebih dari 1,5% menunjukkan bahwa pengujian kurang
bersih (Walujono, 1970).
Universitas Sumatera Utara

27
Tingginya kadar abu dapat disebabkan beberapa faktor seperti tanah yang
mengandung kalsium tinggi, musim gugur (dimana daun akan membusuk). Kadar abu
ini dapat tinggi akibat perlakuan yang tidak dianjurkan misalnya penggumpalan lateks
dengan menggunakan amonium sulfat mengakibatkan kadar abu karet kering tinggi.
Faktor pengolahan dapat mempengaruhi kadar abu, dimana makin besar
tingkat pengolahan maka kadar abu semakin rendah, misalnya lateks yang
digumpalkan tanpa pengenceran mempunyai kadar abu yang lebih tinggi dari pada
dengan pengenceran. Dengan kata lain semakin encer lateks yang digumpalkan maka
semakin rendah kadar abu karet yang diperoleh karena sebagian besar akan tercuci
bersama serum (Kartowardoyo, 1980).
Penentuan kadar abu dimaksudkan untuk melindungi konsumen terhadap
penambahan bahan-bahan pengisi ke dalam karet pada waktu pengolahan. Penyebab
kadar abu tinggi disebabkan karet banyak mengandung garam-garam oksida logam
seperti kalsium, posfat, sulfat yang berasal dari kontaminan karet seperti kontaminasi
oleh tanah, kaolin, penggunaan penggumpal tawas atau pupuk. Bahan olah mutu
rendah yang biasa diperoleh dari penggumpalan lateks dengan penggumpal tawas atau
pupuk dan bahan penggumpal lain seperti air aki dan dibarengi dengan penyimpanan
ditempat yang kotor, berair atau perendaman biasanya mengandung kadar abu tinggi.
Crumb rubber yang dihasilkan dari bahan olah mutu rendah biasanya menunjukkan
nilai Po dan PRI yang rendah (Setyamidjaja, 1993).
Universitas Sumatera Utara