Analisa Serat Secara Kuantitatif Dan Kualitatif.docx

ANALISA SERAT SECARA KUANTITATIF DAN KUALITATIF

ANALISA SERAT SECARA KUANTITATIF

I. MAKSUD DAN TUJUAN MAKSUD Mengetahui komposisi serat campuran pada bahan tekstil secara analisa kuantitatif. TUJUAN Mengetahui dan mengamati kelarutan serat yang telah diketahui jenisnya pada pelarut yang sesuai untuk mendapatkan perbandingan berat awal dan berat akhir untuk mengetahui konsentrasinya. II. TEORI DASAR Analisa kuantitatif serat tekstil berhubungan erat dengan identifikasi serat. Analisa kuantitatif baru dapat dilakukan setelah dilakukan identifikasi serat. Analisa kuantitatif dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu : 1. Cara Mekanika 2. Cara Kimia 3. Cara Mikroskop

A. ANALISA KUANTITATIF CARA MEKANIKA Analisa kuantitatif cara mekanika hanya dapat dilakukan apabila jenis benang berbeda maka jenis seratnya juga berbeda, misalnya jenis serat benang lusi berbeda dengan jenis serat benang pakan. Pada keadaan ini analisanya dilakukan dengan memisahkan benang-benang pada jenis serat yang berbeda, kemudian ditimbang. Analisa cara mekanika juga dapat dilakukan untuk membantu analisa cara lain pada bahan tekstil yang terdiri dari campuran serat walaupun jenis-jenis serat pada bahan tekstil tersebut jarang sekali terpisah satu dengan lainnya dengan nyata, misalnya benang lusi terdiri dari campuran serat yang berbeda jenis-jenisnya dengan campuran serat dari benang pakan. Apabila kuantitatifnya akan lebih mudah dikerjakan, jika muluamula dilakukan pemisahan benang lusi dengan benang pakan, kemudian dari masingmasing benang tersebut dilakukan analisa menurut cara lain.

1

B. ANALISA KUANTITATIF CARA KIMIA Prinsip analisa kuantitatif cara kimia yaitu dengan cara melarutkan setiap jenis serat satu per satu dengan pelarut yang sesuai. Kemudian setelah selesai pelarutan pada setiap jenis serat dilakukan penimbangan sisa seratnya. Pelarut yang digunakan pada cara ini harus betul-betul dipilih dan memenuhi syarat, karena jika seratnya tidak larut maka hasilnya akan salah. Kadang-kadang serat yang akan dilarutkan larut kurang sempurna, sedangkan serat yang seharusnya tidak larut, terlarutkan sedikit, sehingga dalam hal ini perlu diberi faktor koreksi. Untuk mendapatkan hasil analisa yang teliti, sebaiknya pengujian-pengujian dilakukan menurut standar. Analisa cara kimia kadang-kadang tidak bisa digunakan, misalnya jika campuran serat pada bahan tekstil terdiri sari serat tumbuhan semua, atau serat binatang semua, sehingga untuk ini terpaksa dilakukan analisa cara mikroskop. Untuk analisa kuantitatif cara kimia banyak sekali cara-cara yang dapat digunakan. Beberapa standar telah dikeluarkan dan digunakan oleh lembaga-lembaga misalnya : AATCC, Shirley Institute, dam ASTM. C. ANALISA KUANTITATIF CARA MIKROSKOP Analisa kuantitatif cara mikroskop didasarkan terutama pada perhitungan jumlah serat. Disamping itu perlu pula dilakukan pengukuran diameter serat dan berat jenis serat.Oleh karena itu cara ini memerlukan waktu yang lama, sukar dan sangat bergantung dari pengalaman pemeriksa dalam mengidentifikasi serat. Untuk analisa ini diperlukan mikroskop denga perbesaran 200-250 kali, dengan tempat kaca obyek yang dapat digeser dan okuler dengan garis silang. Contoh uji berupa kain diambil benang lusi dan benang pakannya sesuai dengan perbandingan tetal lusi dan pakan, kemudian dipotong kecil-kecil.

2

D. TABEL ANALISA KUANTITATIF Waktu No

1.

Pelarut

Serat yang larut

HCl 1:1

2.

Asam formiat H2SO4 70%

3.

H2SO4 60%

Suhu

(menit

(0 C)

)

Penetral

Alat Erlenmeyer

Nylon

30

30

NH4OH 5%

tutup asah

Kapas Rayon

30

30

Na2CO3 5%

Piala gelas

30

30

NaHCO3 5%

Piala gelas

viskosa

Erlenmeyer

4.

NaOCl 10%

Wool

30

30

Air

tutup asah

5.

NaOH 10%

Wool

10

CH3COOH 5%

Piala gelas

6.

KOH 10%

Wool

10

Mendidih mendidi

CH3COOH 5%

Piala gelas

H

III. PRAKTIKUM A. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN     



Oven



Eksikator



Penyaring



Pengaduk



Gelas arloji

B. BAHAN-BAHAN YANG DIGUNAKAN Kain contoh uji yang sudah diketahui jenis seratnya yaitu kain campuran Poliester Rayon dan Nylon Rayon. C. CARA KERJA 1. Kain contoh uji dipisahkan benang lusi dan benang pakannya (diurai) kemudian ditimbang. 2. Larutkan kedalam 50 ml pelarut yang sesuai. 3. Aduk-aduk dan diamkan selama waktu yang sesuai dengan pelarut yang digunakan. Untuk kain poliester rayon dimasukan ke waterbath dan kocok setiap 10 menit sekali. 4. Cuci dengan air bersih.

3

5. Netralkan dengan 50 ml penetral yang sesuai dengan pelarut yang digunakan selama 5-10 menit. 6. Keringkan dengan oven pada suhu antara 105-1100 C selama 1 jam. 7. Simpan dalam eksikator selama 10-20 menit. 8. Timbang berat kain sisa pelarutan = B gram

D. DATA PRAKTIKUM Percobaan 1 : Sampel kain contoh uji Pelarut yang digunakan

= Poliester Rayon = H2SO4 60%

Penetral yang digunakan

= NaHCO3 5%

Waktu pelarutan

= 60 menit

Waktu penetralan

= 5 menit

Waktu Oven

= 1 jam

Waktu dalam eksikator

= 10 menit

Suhu pelarutan

= 30 0 C

Suhu penetralan

= 30 0 C

Suhu Oven

= 110 0 C

Berat awal

=A

= 1,4248 gram

Berat akhir

=B

= 1,0155 gram

Kain yang tidak larut (serat I)

= Poliester

Kain yang larut (serat II)

= Rayon

Percobaan 2 : Sampel kain contoh uji Pelarut yang digunakan

= Nylon Rayon = HCL 1:1

Penetral yang digunakan

= NaHCO3 5%

Waktu pelarutan

= 30 menit

Waktu penetralan

= 5 menit

Waktu Oven

= 1 jam

Waktu dalam eksikator

= 10 menit

Suhu pelarutan

= 30 0 C

Suhu penetralan

= 30 0 C

Suhu Oven

= 110 0 C

Berat awal

=A

= 0,8143 gram

Berat akhir

=B

= 0,5089 gram

Kain yang tidak larut (serat I)

= Nylon

Kain yang larut (serat II)

= Rayon

F. DISKUSI Pada pengujian analisa serat secara kuantitatif, praktikan mendapatkan sample kain uji yaitu Poliester/Kapas. Tugas praktikan disini adalah untukmenentukan berapa perbandingan komposisi masing-masing serat dengan menggunakan cara pelarutan. Pelarut yang digunakan tentunya tidak boleh sembarang karena akan mempengaruhi hasil yang diperoleh. Karena sampel kainnya adalah Poliester/Kapas maka pelarut yang harus digunakan adalah pelarut yang dapat melarutkan salah satu jenis serat tetapi tidak bisa melarutkan serat yang lainnya. Pada analisa kuantitatif dengan sampel kain Poliester/Kapas praktikan menggunakan pelarut H2SO4 70 % yang dapat melarutkan kapas 100 % tetapi tidak bisa melarutkan serat Poliester. Awalnya sampel kain harus dipisahkan dan siurai benang lusi dan benang pakannya kemudian ditimbang sehingga diperoleh berat awal = A gram. Serat-serat.

tersebut kemudian dilarutkan dalam pelarut H2SO4 70 % selama 30 menit kemudian sisa serat yang tidak larut dinetralkan dengan 50 ml Na2CO3 selama 30 menit. Sisa serat tersebut kemudian dicuci dan dimasukkan kedalam oven pada suhu 110

0

C selama 1 jam kemudian dimasukkan

dalam eksikator selama 10 menit dan ditimbang lagi sisa seratnya sehingga diperoleh berat akhir = B gram. Perhitungan dilakukan dengan cara membandingkan berat awal serat dengan berat sisa serat hasil pelarutan. G. KESIMPULAN 

Serat yang larut adalah serat kapas sedangkan serat yang tidak larut adalah serat Poliester.





Berat awal serat adalah 0,5835 gram dan berat akhir serat sisa pelarutan adalah 0,3761 gram.





Dari perhitungan diperoleh komposisi serat kapas adalah 35,55 % dan komposisi serat Poliester adalah 64,45 %.

ANALISA SERAT SECARA KUALITATIF

I.

MAKSUD DAN TUJUAN MAKSUD Mengidentifikasi jenis-jenis serat baik serat

alam maupun serat buatan meliputi

karakteristik dan strukturnya dengan cara

pengujian serat menggunakan uji

pembakaran, uji pelarutan, dan uji mikroskop. TUJUAN 1. Memperkirakan golongan serat baik secara umum dengan uji pembakaran. 2. Mengamati kelarutan jenis serat pada beberapa jenis pelarut dengan menggunakan uji pelarutan. 3. Mengamati morfologi serat baik serat alam maupun serat buatan dengan melihat penampang melintang dan membujurnya dengan menggunakan uji mikroskop.

II.

TEORI DASAR A.

DASAR IDENTIFIKASI Identifikasi serat didasarkan terutama pada beberapa sifat khusus dari suatu serat

yaitu, morfologi, sifat kimia atau sifat fisikanya. Pada umumnya identifikasi serat dilakukan menurut gabungan beberapa cara, terutama pengamatan dengan mikroskop dan cara kimia mikro, untuk mendapatkan hasil yang dapat dipertanggungjawabkan, dan tidak boleh dilakukan menurut satu cara yang sederhana saja. Pada serat alam, morfologi seratnya menunjukkan suatu bentuk dengan perbedaan yang besar antara satu dan lainnya. Dalam batas tertentu morfologinya mempunyai bentuk yang tetap, oleh karena itu morfologi dari serat alam sangat menentukan dalam identifikasi seratnya. Sebaliknya , sifat kimia serat alam perbedaannya sangat kecil, karena serat tersebut selalu tersusun oleh selulosa atau protein, sehingga sifat kimia kurang penting untuk identifikasi serat alam. Pada serat buatan, morfologi serat kurang penting untuk identifikasi serat, karena morfologi serat ditentukan terutama oleh cara pembuatan dan penarikan seratnya, dan bukan oleh jenis seratnya. Serat yang dibuat dengan cara pemintalan leleh akan selalu menghasilkan serat dengan penampang lintang bergerigi, sedangkan pemintalan kering akan menghasilkan serat dengan penampang lintang berlekuk-lekuk. Sehingga pada serat buatan, jenis serat yang berbeda dapat mempunyai bentuk serat yang sama, sebaliknya satu jenis serat dapat mempunyai bentuk serat yang berbeda. Dengan demikian untuk identifikasi serat buatan sifat kimia dan sifat fisika memegang peranan lebih penting daripada morfologi seratnya. B.

UJI PEMBAKARAN Uji pembakaran adalah cara yang paling tua untuk identifikasi serat. Cara ini

adalah cara yang paling mudah dilakukan, tetapi hanya dapat memperkirakan golongan serat secara umum dan tidak dapat dipertanggungjawabkan untuk identifikasi serat campuran. Alat yang diperlukan hanyalah sumber nyala api. Sumber nyala api yang paling baik adalah nyala api dari pembakar Bunsen yang mempergunakan bahan bakar gas, atau dapat juga menggunakan nyala api dari bahan bakar alkohol. Sedangkan korek api merupakan sumber nyala api yang tidak baik karena korek api sendiri saat terbakar mengeluarkan bau yang keras sehingga akan mengganggu bahan yang akan diperiksa.

D.

UJI MIKROSKOP Pemeriksaan serat dengan mikroskop terutama dimaksudkan untuk mengetahui

bentuk-bentuk penampang lintang, pandangan membujur, dimensi, struktur bagian dalam serat dan permukaan serat. Pengamatan dengan mikroskop merupakan satusatunya cara yang dapat digunakan untuk identifikasi serat dimana terdapat campuran serat yang berbeda jenisnya. Oleh karena itu pengamatan dengan mikroskop adalah cara yang paling penting dan banyak digunakan untuk identifikasi serat. Pada pengamatan secara melintang, prinsipnya adalah serat dipotong secara melintang setipis mungkin sehingga dapat diamati dibawah mikroskop. Pembuatan irisan melintang dapat menggunakan cara gabus, mikroton tangan atau mikroton mekanis, sedangkan yang paling mudah dilakukan adalah cara gabus. III.

PRAKTIKUM A. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN 1. UJI PEMBAKARAN

   



Pembakar Bunsen



Pinset



Gunting



Korek api gas

2. UJI PELARUTAN    



Tabung reaksi



Pengaduk kaca



Rak tabung



Penjepit tabung



Pembakar Bunsen

9

 Korek api gas 3. UJI MIKROSKOP Mikroskop Kaca obyek  Cover glass  Jarum jahit  Benang  Gabus kecil  Silat tajam  Lak B. BAHAN-BAHAN YANG DIGUNAKAN Kain contoh uji yang belum diketahui jenis seratnya

D. CARA KERJA 1. UJI PEMBAKARAN a. Serat yang akan diperiksa dibuat kira-kira sebesar benang Ne1 10 dengan panjang 45 cm dan diberi puntiran. b. Contoh serat didekatkan pada api dari samping dengan perlahan-lahan. Waktu serat dekat dengan nyala api diamati apakah bahan meleleh, menggulung atau terbakar mendadak. c. Pada saat serat menyala, supaya diperhatikan dimana terjadinya nyala api, dan pada saat serat terbakar oleh nyala segera dipindahkan dari nyala api. d. Apabila nyala api dari serat segera padam (setelah lepas dari nyala api) maka segera dicatat bau dari gas yang dikeluarkan oleh serat yang terbakar itu. e. Tetapi jika serat tetap menyala, maka nyala diamati dengan jalan meniup dan dicatat bau yang dikeluarkan oleh serat yang terbakar itu. Setelah nyala api padam perlu dicatat apakah serat mengeluarkan asap atau tidak. f.

Akhirnya perlu dicatat pula bentuknya, warnanya dan kekerasan dari abu sisa pembakaran.

10

1. UJI PELARUTAN i. Tabung reaksi yang akan digunakan dibersihkan terlebih daulu. ii. Memasukkan 5 ml pereaksi kedalam masing-masing tabung reaksi dengan hati-hati. iii. Memasukkan beberapa helai serat yang akan diuji (jangan terlampau banyak) kedalam tabung reaksi yang telah berisi pereaksi. iv. Mengaduk-aduk serat yang berada didalam larutan pereaksi dan mengamati kelarutannya selama 5 menit. v. Jika setelah selesai 5 menit ternyata tidak larut pereaksi dapat dipanaskan dengan hati-hati. vi. Setelah 3 menit diamati kelarutan dari masing-masing serat pada masingmasing pelarutnya. 2. UJI MIKROSKOP A. Pengamatan Pandangan MembujurDari Serat i.

Serat diletakkan sejajar diatas kaca obyek dan dipisahkan satu dari yang lainnya dengan jarum supaya tidak menumpuk.

ii.

Kemudian ditututp dengan kaca penutup (cover glass), dan dari salah satu sisi kaca penutup ditetesi medium.

iii.

Jumlah air atau medium tidak boleh terlalau banyak, tetapi juga tidak boleh terlalu sedikit. Kelebihan medium dapat dikurangi dengan kertas saring.

iv.

Preparat yang telah siap kemudian diamati dibawah mikroskop. Perbesaran dilakukan mulai dari 5x, 10x, 40x, 45x dan 100x.

B. Pengamatan Pandangan Melintang Dari Serat i.

Jarum jahit yang bersisi benang ditusukkan ditengah-tengah gabus. Kemudian jarum ditaruk kembali dengan meninggalkan lengkungan benang pada gabus.

ii.

Sekelompok serat yang telah disejajarkan dan diberi lak merah diletakkan didalam lengkungan benang dan dengan hati-hati ditarik masuk kedalam gabus dengan cara menarik ujung benang sehingga serat masuk kedalam tengah-tengah gabus.

11

iii.

Setelah laknya kering gabus diiris setipis mungkin dengan silet yang tajam sehingga serat ditengah gabus ikut terpotong secara melintang.

iv.

Irisan gabus yang mengandung potongan serat ditempelkan pada kaca penutup dengan ditetesi medium.

v.

Kaca penutup dengan potongan gabus dibawahnya diletakkan pada kaca obyek kemudian diamati dibawah mikroskop .

vi. E.

Perbesaran dilakukan mulai dari 5x, 10x, 40x, 45x dan 100x.

DATA PERCOBAAN 1. UJI PEMBAKARAN

Benang

Lusi

Pakan

Karakteristik pembakaran Berbau kertas terbakar Meneruskan nyala api Abunya rapuh Tidak berasap Berbau kertas terbakar Meneruskan nyala api Abunya rapuh Tidak berasap

Sampel Awal

Sisa Pembakaran

dijurnal

dijurnal

Sampel Kain

dijurnal dijurnal

dijurnal

2.

UJI PELARUTAN

Pada saat melakukan uji pelarutan praktikan menggunakan tiga macam pelarut yang memberikan hasil : H2SO4 70 %

= larut

NaOCl 10 %

= tidak larut

NaOH 45 %

= larut

3. UJI MIKROSKOP Penampang Membujur

F.

Keterangan Membujur

Melintang

Melintang

Seperti silinder, terdapat

Bergerigi pada pinggiran

garis-garis sejajar pada

penampang

penampang membujurnya

melintangnya

DISKUSI Pada praktikum analisa kualitatif serat selulosa ini, praktikan diberi 1 sampel kain oleh dosen yang belum diketahui jenis serat yang menyusun kain tersebut. Tugas praktikan disini adalah melakukan pengujian serat secara kualitatif dengan uji pembakaran, uji pelarutan dan uji mikroskop. Untuk melakukan pengujian tersebut sampel kain harus diurai atau dipisahkan antara benang lusi dan benang pakannya. Hal ini dilakukan karena kita tidak tahu sampel kain tersebut tersusun atas serat tunggal atau serat campuran, oleh karena itu perlu dilakukan pemisahan antara benang lusi dan benang pakannya. Setelah benang lusi dan benang pakan diurai dan dipisahkan, kemudian masing-masing benang dipuntir sebanyak beberapa helai kemudian dibakar dengan pembakar gas dan diamati sifat pembakarannya. Dalam uji pembakaran ini ada beberapa indikator yang harus diamati oleh praktikan yaitu : o

Bau yang timbul setelah pembakaran.

o

Asap yang timbul pada saat pembakaran.

o

Sifat pembakaran.

13

o

Abu sisa pembakaran.

Pada uji pembakaran ini, praktikan hanya akan mengetahui apakah serat tersebut termasuk kedalam serat alam, serat protein , serat buatan, atau serat campuran karena uji pembakaran ini hanya dapat digunakan untuk membedakan serat secara umum saja dan tidak dapat digunakan untuk serat campuran. Jika ternyata serat yang diuji adalah serat campuran maka perlu dilakukan pengujian lanjutan yang akan memperjelas serat apakah yang dimaksud yaitu dengan uji mikroskop. Pembakaran pada serat-serat benang lusi dan benang pakan menunjukkan hasil yang sama. Hasil yang diperoleh yaitu pembakaran serat menghasilkan bau seperti kertas terbakar, sifat pembakarannya meneruskan nyala api, abunya rapuh, dan tidak berasap. Sehingga hasil sementara yang diperoleh adalah serat yang menysun sample kain adalah serat alam (selulosa). Pengujian selanjutnya yang dilakukan adalah uji pelarutan dengan bermacam-macam pelarut yang tersedia. Praktikan hanya menggunakan tiga macam pelarut dalam pengujian ini. Pelarut yang digunakan oleh praktikan adalah pelarut yang bersifat asam dan basa yaitu H2SO4 70 %, NaOCl 10 %, dan NaOH 45 %. Masing-masing benang lusi dan benang pakan dilakukan uji pelarutan pada beberapa tabung reaksi. Setiap tabung reaksi diisi pelarut dan diamati kelarutannya selama beberapa menit. Hasilnya menunjukkan bahwa benang lusi hanya larut pada pelarut H2SO4 70 % dan NaOH 45 % tetapi tidak larut dalam NaOCl 10 %. Hasil yang sama juga terlihat pada pengujian benang pakan. Benang pakan hanya larut dalam pelarut H2SO4 70 % dan NaOH 45 % tetapi tidak larut dalam pelarut NaOCl 10 % . Hasil ini menunjukkan bahwa sampel kain yang diuji berasal dari serat selulosa. Pengujian terakhir yang dilakukan untuk memperolah hasil yang spesifik adalah pengujian dengan mikroskop. Pada uji mikroskop ini benang lusi dan benang pakan diamati dibawah mikroskop pada penampang membujur dan penampang melintangnya. Pengamatan dibawah mikroskop memerlukan ketelitian agar struktur serat yang diamati dapat terlihat dengan jelas. Alat-alat yang digunakan harus dibersihkan agar pada saat diamati dibawah mikroskop yang terlihat adalah struktur seratnya bukan kotoran-kotoran atau gelembung udara yang timbul akibat kelebihan medium yang digunakan

14

Pada pengamatan membujur benang lusi terlihat serat yang berbentuk silinder, terdapat garis-garis disepanjang penampang membujurnya. Sedangkan pada pengamatan penampang melintang benang lusi terlihat bentuk serat yang bergerigi pada pinggiran penampang melintangnya. Hasil yang sama juga diperoleh pada pengamatan benang pakan baik pada penampang membujur dan penampang melintangnya, sehingga hasil terakhir yang diperoleh menunjukkan bahwa sample kain yang diuji terdiri dari serat yang sama baik benang lusi maupun benang pakannya. G.

KESIMPULAN Pada uji pembakaran baik benang lusi maupun benang pakan memperlihatkan hasil yaitu :

    



Berbau kertas terbakar



Meneruskan nyala api



Abunya rapuh



Tidak berasap

Pada uji pelarutan diperoleh hasil :  H2SO4 70 %

= larut

 NaOCl 10 % = tidak larut  NaOH 45 %

= larut

Pada uji mikroskop hasil pengamatan benang lusi dan benang pakan baik pengamatan penampang melintang dan penampang membujurnya adalah sama. Hasilnya adalah penampang membujurnya berbentuk silinder yang terdapat garis-garis disepanjang penampang membujurnya. Sedangkan pada penampang melintangnya hasilnya adalah bergerigi pada pinggiran penampang melintangnya. Dengan menganalisis hasil yang diperoleh dari uji pembakaran, uji pelarutan, dan uji mikroskop diperoleh hasil bahwa sampel kain yang diuji ternyata terdiri dari serat tunggal yang terbuat dari selulosa yaitu serat Rayon Viskosa.

15

DAFTAR PUSTAKA

Dede Karyana, S.Teks, M.Si. 2008. Pedoman Praktikum Laboratorium Evaluasi Kimia. Bandung : Sekolah Tinggi Teknologi Tekstil. P. Soepriyono, S.Teks, dkk. 1973. Serat-Serat Tekstil. Bandung : Institut Teknologi Tekstil. Wibowo Moerdoko, S.Teks, dkk. 1975. Evaluasi Tekstil bagian Kimia. Bandung : Institut Teknologi Tekstil.

16