## PENGARUH KATALIS NaOH PADA PROSES ISOLASI LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT
Masdayani Rambe, Andi Nata, Netti Herlina Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater Kampus USU Medan 20155, Indonesia
Email: masdayani.rambe@yahoo.co.id

## Abstrak
Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu limbah padat yang dihasikan oleh industri  perkebunan kelapa  sawit  yang  banyak  mengandung  serat.  Ditinjau  dari  komposisi  kimianya, TKKS  mempunyai  potensi untuk digunakan sebagai sebagai sumber bahan kimia yaitu lignin. Lignin dapat dimanfaatkan secara komersial sebagai bahan pengikat, perekat, pengisi, surfaktan, produk polimer, dispersan dan sumber bahan kimia lainnya. Penelitian ini  menggunakan  serbuk  serat  TKKS  yang  telah  dibersihkan  dari  zat  ekstraktif  dengan  mengekstraknya menggunakan  benzene  :  etanol  96%  (2:1,  v/v)  selama  6  jam.  Serbuk  serat  ini  kemudian  dimasak  dengan  variasi pemasakan 1,2,3 jam dengan variasi penambahan NaOH 10%,15%,dan 20% sehingga diperoleh lindi hitam, dan variasi pengenceran lindi hitam pada saat isolasi lignin. Hasil penelitian menunjukkan rendemen lignin optimum yang  diperoleh  yaitu  16,42%  dengan  kemurnian  lignin  84,21%  pada  perlakuan  pemasakan  2  jam  dengan penambahan NaOH 20% dan proses pengenceran lindi hitam 1:2. Hasil uji FT-IR menunjukkan lignin mempunyai panjang gelombang gugus fungsi penyusun yang sesuai dengan lignin standar.
Kata kunci : tandan kosong kelapa sawit,TKKS, lignin, isolasi lignin

## Abstract
Oil palm empty fruit bunches (TKKS) is one of the solid waste generated by the palm oil industry that contain lot of fibers. Based from its chemical composition, TKKS has the potential to be used as a source of chemicals that lignin. Lignin can be used commercially as binders, adhesives, fillers, surfactants, polymer products, dispersants and other chemicals. This study used fiber powder TKKS cleared of extractive substances to extract them using benzene: 96% ethanol (2:1, v / v) for 6 hours. Fiber powder is then cooked with a variety of cooking 1,2,3 hours with the addition of NaOH variation of 10%, 15%, and 20% to obtain the black liquor, black liquor and dilution variations during lignin isolation. The results showed that the optimum yield of lignin obtained is 16.42% with 84.21% purity lignin in  cooking  2  hour  treatment  with  the  addition  of  20%  NaOH  and  diluting  the  black  liquor  1:2.  The  test  results showed FT-IR has wavelengths lignin constituent functional groups in according with the standard lignin.
Keywords: oil palm empty fruit bunches,TKKS, lignin, lignin isolated

## Pendahuluan
Komoditas  kelapa  sawit  memiliki  berbagai macam  kegunaan  baik  untuk  industri  pangan maupun  non  pangan/ oleochemical serta  produk samping/limbah.  Luas  area  pertanaman  kelapa sawit  di  Indonesia  terus  mengalami  peningkatan sejak tahun 1999 hingga tahun 2006. Peningkatan tertinggi terjadi dalam  kurun  waktu 2000  –  2001  yaitu  seluas  555,358  Ha  (13.36%) dan  kurun  waktu  2005  –  2006  yaitu  seluas 621,109 Ha (11.39%).[1]
Saat  ini  luas  area  pertanaman  kelapa  sawit mencapai  7  juta  Ha  dan  produksi  18  juta  ton CPO.  Seiring  dengan  meningkatnya  luas  area perkebunan  kelapa  sawit  maka  limbah  tandan kosong  kelapa  sawit  juga  semakin  meningkat. Maka  dari  itu  perlu  dibuat  proses  isolasi  lignin dari tandan kosong kelapa sawit.[1]

## Teori
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]
S u h u o C
Panjang Gelombang  (cm)
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.