BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Biomassa yang digunakan pada percobaan fraksionasi biomassa ini adalah batang jagung.

Kadar air batang jagung yang digunakan pada percobaan ini adalah 15,22%. Pada percobaan

pertama, 25 gr batang jagung dimasak dengan 277,96 ml asam formiat 80%. Proses pemasakan

dilakukan selama satu setengah jam. Tujuan pemasakan dengan asam formiat adalah untuk

mendegradasi lignin pada batang kayu sehingga dihasilkan selulosa atau pulp.

Kemudian, setelah satu setengah jam, proses pemasakan dihentikan. Padatan yang

diperoleh dipisahkan dari cairannya (black liquor) dengan kain kasa. Padatan yang diperoleh

dicuci kembali dengan asam formiat. Kemudian padatan dibilas kembali dengan air untuk

menghilangkan sisa-sisa larutan pemasak atau sisa-sisa asam dari padatan. Setelah dicuci bersih,

padatan dihaluskan dengan menggunakan blender dengan menambahkan 600 ml air. Setelah

padatan halus, padatan disaring dan diperas kembali untuk memisahkan air dari padatan yang

diperoleh. Padatan dikeringkan selama 24 jam di udara terbuka. Kemudian padatan di oven

sampai beratnya konstan. Padatan yang kering tersebut ditimbang sebagai berat pulp. Berat pulp

yang diperoleh adalah 42,93 % berat biomassa.

Black liquor yang dihasilkan digunakan untuk recovery lignin. Black liquor dimasukkan ke

dalam kuvet sentrifugal dan ditambahkan air dengan perbandingan 1:8 dan 1:16. Campuran

cairan disentrifugasi dengan kecepatan 2000 rpm selama 10 menit. Cairan disentrifugasi untuk

memisahkan lignin dengan cara mengendapkannya. Kemudian lignin dipisahkan dari cairan

dengan kertas saring. Lignin yang diperoleh dioven sampai beratnya konstan. Pada perbandingan

1:8 berat lignin adalah 94,26% berat lignin bahan baku dan pada perbandingan 1:16 berat lignin

adalah 84,93% berat lignin bahan baku.

Percobaan kedua dilakukan kembali dengan cara yang sama pada percobaan pertama.

Tetapi cairan pemasak yang digunakan adalah asam asetat 80% sebanyak 323,79 ml. Pulp yang

diperoleh dari percobaan kedua adalah 60% berat biomassa dan berat lignin yang diperoleh

adalah 61,33% pada perbandingan 1:8 dan 25,55% pada perbandingan 1:16. Pulp yang

diperoleh pada percobaan dengan cairan pemasak asam asetat lebih besar dibandingkan dengan

pulp yang diperoleh pada percobaan dengan larutan pemasak asam formiat.

3.2 Pembahasan

3.2.1 Persiapan bahan baku

Komponen utama yang dipisahkan pada fraksionasi batang jagung adalah selulosa,

hemiselulosa dan lignin. Dari kedua percobaan yang dilakukan, variabel yang dibedakan pada

prosesnya adalah jenis pelarut organik yang digunakan sebagai cairan pemasak.

Asam Asetat Asam Formiat

60.00%

42.93%

Perolehan Pulp

Gambar 3.1 Diagram Perolehan Pulp dari Dua Pelarut yang Berbeda

Dari gambar 3.1, perolehan pulp dengan menggunakan pelarut asam asetat lebih besar

dibandingkan dengan perolehan pulp dengan asam formiat. Perbedaan sifat kimia dan sifat fisika

kedua larutan merupakan faktor yang menyebabkan perbedaan perolehan pulp. Asam formiat

tersusun atas rantai karbon lebih pendek memiliki kemampuan melarutkan yang lebih baik

dibanding dengan asam asetat, sehingga hemiselulosa dan lignin yang larut dalam asam formiat

lebih banyak. Hemiselulosa dan lignin yang larut dengan asam formiat mempengaruhi

banyaknya yield pulp. Larutan asam formiat yang lebih banyak melarutkan hemiselulosa dan

lignin menghasilkan yield pulp lebih sedikit dibanding dengan asam asetat. Tingkat kejenuhan

dari katalis (HCl) juga mempengaruhi hasil pulp pada tiap-tiap pelarut (asam asetat dan asam

formiat), dimana tingkat kejenuhan pelarut asam formiat setelah ditambah katalis besar terhadap

lignin dan karbohidrat selama proses pemanasan dibandingkan pelarut asam asetat (Villaverde et

al, 2010).

Berdasarkan penelitian sebelumnya, perolehan pulp fraksionasi batang jagung dengan

pelarut asam formiat 88% lebih lebih tinggi hasilnya. Zhang (2009) mendapat perolehan pulp

47,6% setelah proses berlangsung selama 8 jam. Berarti, konsentrasi pelarut dan waktu

mempengaruhi perolehan pulp.

3.2.2Recovery Lignin

asam asetat asam formiat

0.6133

94.36

Perolehan Lignin

Gambar 3.2 Perolehan Lignin dari black liquor dengan perbandingan air dan black liquor 8 : 1

asam asetat asam formiat

25.55%

84.93%

Perolehan Lignin

Gambar 3.3 Perolehan Lignin dari black liquor dengan perbandingan air dan black liquor 16 : 1

Dari Gambar 3.1 dan Gambar 3.2 perolehan lignin dengan pelarut asam formiat lebih

tinggi dibandingkan perolehan lignin dengan pelarut asam asetat.

Dibandingkan dengan penelitian sebelumnya, lignin yang terdegradasi dengan asam

asetat juga lebih tinggi. Fadillah et al (2008) mendapatkan lignin yang terdegradasi sekitar

84,1% pada biodelignifikasi batang jagung dengan jamur pelapuk putih Phanerochaete

chrysosporium. Berarti, degradasi lignin lebih efektif dengan asam asetat dibandingkan dengan

asam formiat atau jamur pelapuk putih. Dalam batang jagung, selulosa dikelilingi oleh lignin,

sehingga lignin yang terlebih dahulu terdegradasi ( Fadillah, 2008).