Penggumpalan Lateks

PENGGUMPALAN LATEKS I.

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Karet merupakan polimer alam terpenting dan dipakai secara luas dilihat dari sudut industri. Ia dipakai selama berabad-abad oleh bangsa Maya di belahan bumi barat sebelum diperkenalkan di Eropa oleh Columbus. Orang-orang Maya memperoleh bahan tersebut dari suatu pohon yang mereka namakan Caoutchouc (’pohon menangis’), suatu istilah yang masih dipakai untuk menyatakan polimer tersebut dibanyak Negara. Akan tetapi, Joseph Priestley yang telah menciptakan istilah rubber ketika mencatat bahwa Caoutchouc bias dipakai untuk menghapus tulisan pensil. Sifat dari karet alam itu sendiri yaitu apabila dipanaskan akan menjadi lunak dan lekat

dan kemudian mengalir, larut sedikit demi sedikit dalam benzene, akan tetapi bila divulkanisasi yaitu dipanaskandengan belerang sekitar 2% maka lateks akan menjadi bersambung silangan dan terjadi perubahan yang sangat luar biasa pada sifatnya. Karet yang belum divulkanisasi bersifat regas ketika diregangkan, yakni makin melunak karena rantainya pecah-pecah dan kusut. Namun karet yang tervulkanisasi jauh lebis regas atau lebih renggang. Kelarutan berkurang dengan semakin banyaknya sambung silang dan bahan tervulkanisasi hanya menggembung sedikit jika disimpan dalam pelarut. Jika karet divulkanisasi dengan jumlah belerang yang lebih banyak maka kira-kira 30% dihasilkan bahan yang sangat keras dan tahan secara kimia, yang dikenal sebagai ebonite atau karet keras. Laju reaksi antara karet alam dengan belerang dapat ditingkatkan dengan penambahan pemercepat. 1.2

Tujuan Percobaan Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut : 1) Untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan lateks untuk menggumpal berdasarkan perbedaan suhu. 2) Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi penggumpalan lateks. 3) Untuk mengetahui proses terjadinya penggumpalan lateks. 4) Untuk mengetahui sifat karet yang telah digumpalkan

II.

TINJAUAN PUSTAKA

Karet adalah tanaman perkebunan tahunan berupa pohon batang lurus. Pohon karet pertama kali hanya tumbuh di Brasil, Amerika Selatan, namun setelah percobaan berkali-kali oleh Henry Wickham, pohon ini berhasil dikembangkan di Asia Tenggara, di mana sekarang ini tanaman ini banyak dikembangkan sehingga sampai sekarang Asia merupakan sumber karet alami. Di Indonesia, Malaysia dan Singapura tanaman karet mulai dicoba dibudidayakan pada tahun 1876. Tanaman karet pertama di Indonesia ditanam di Kebun Raya Bogor. Indonesia pernah menguasai produksi karet dunia, namun saat ini posisi Indonesia didesak oleh dua negara tetangga Malaysia dan Thailand. Lebih dari setengah karet yang digunakan sekarang ini adalah sintetik, tetapi beberapa juta ton karet alami masih diproduksi setiap tahun, dan masih merupakan bahan penting bagi beberapa industri termasuk otomotif dan militer. Klasifikasi botani tanaman karet adalah sebagai berikut: Divisi

: Spermatophyta

Sub divisi : Angiospermae Kelas

: Dicotyledonae

Keluarga : Euphorbiaceae Genus Spesies

: Hevea Hevea brasiliensis.

Karet merupakan politerpena yang disintesis secara alami melalui polimerisasi enzimatik isopentilpirofosfat. Sesungguhnya isoprena merupakan produk degradasi utama karet, yang diidentifikasi sebagaimana pada awal 1860-an. Rumus empiris karet adalah C10H16 dan ini adalah polimer yang tinggi. CH2

C=CH

CH2

CH3 Ternyata karet mempunyai isomer ruang yang berbentuk cis dan trans. CH2

CH2

H2C

H

H3C

C=C H3C

CH2 C=C H

Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari sekitar 32-35% karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol ester, dan garam. Karet

guayule merupakan kecualian, yang diperoleh melalui pulping dan parboiling tumbuhan sebelum dimurnikan. Residu panen selulosik merupakan sumber alcohol fermentasi yang potensial.Karet termasuk polimer dengan berat molekul yang sangat tinggi (rata-rata sekitar 1 juta) dan amorfus meskipun menjadi terkristalisasi secara acak pada suhu rendah. Karet alam dibuat dari sari getah pohon (lateks). Sari yang berupa susu dipanaskan untuk dibuat karet mentah. Kemudian diplastisasikan agar dapat diproses dengan lebih mudah dan dicampur pengisi kolom seperti karbon hitam, zat pewarna, belerang, dibuat campuran dibentuk dengan tekanan dan divulkanisasi dengan reaksi penyilangan sambil dipanaskan untuk mendapatkan bentuk cetakan. Disamping itu, pemlastik juga dapat meningkatkan elastisitas bahan. Membuat bahan lebih tahan beku, dan menurunkan suhu alir, sehingga pemlastis kadang-kadang juga merupakan elastikator. Bahan pemlastis yang berupa zat cair perlu mempunyai titik didih yang cukup tinggi sehingga tidak menguap selama pengolahan. Lateks pekat merupakan produk olahan lateks alam yang dibuat dengan proses tertentu. Pemekatan lateks alam dilakukan dengan menggunakan empat cara yaitu: sentrifugasi, pendadihan, penguapan, dan elektrodekantasi. Diantara keempat cara tersebut sentrifugasi dan pendadihan merupakan cara yang telah dikembangkan secara komersial sejak lama. Pemekatan lateks dengan cara sentrifugasi dilakukan menggunakan sentrifuge berkecepatan 6000-7000 rpm. Lateks yang dimasukkan kedalam alat sentrifugasi (separator) akan mengalami pemutaran yaitu gaya sentripetal dan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal tersebut jauh lebih besar daripada percepatan gaya berat dan gerak brown sehingga akan terjadi pemisahan partikel karet dengan serum. Bagian serum yang mempunyai rapat jenis besar akan terlempar ke bagian luar (lateks skim) dan partikel karet akan terkumpul pada bagian pusat alat sentrifugasi. Lateks pekat ini mengandung karet kering 60%, sedangkan lateks skimnya masih mengandung karet kering antara 3-8% dengan rapat jenis sekitar 1,02 g/cm3. Pemekatan lateks dengan cara pendadihan memerlukan bahan pendadih seperti Natrium atau amonium alginat, gum tragacant, methyl cellulosa, carboxy methylcellulosa dan tepung iles-iles. Adanya bahan pendadih menyebabkan partikel-partikel karet akan membentuk rantai-rantai menjadi butiran yang garis tengahnya lebih besar. Perbedaan rapat jenis antara butir karet dan serum menyebabkan partikel karet yang mempunyai rapat jenis lebih kecil dari serum akan bergerak keatas untuk membentuk lapisan, sedang yang dibawah adalah serum. Mutu lateks yang dihasilkan ditentukan berdasarkan spesifikasi menurut ASTM dan SNI.

Menurut ASTM lateks pekat dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan sistem pengawetan dan metode pembuatannya yaitu : ♣ Jenis I : Lateks pekat pusingan dengan amonia saja atau dengan pengawet formaldehida dilanjutkan dengan pengawet amonia. ♣ Jenis II : Lateks pekat pendadihan yang diawetkan dengan amonia saja atau dengan pengawet formaldehida dilanjutkan dengan amonia. ♣ Jenis III : Lateks pusingan yang diawetkan dengan kadar amonia rendah dan bahan pengawet sekunder. Lateks biasa dikonfersi kekaret busa dengan aerasi mekanik yang diikuti dengan vulkanisasi. Sarung tangan karet dan balon biasanya dibuat dengan mengkoting lateks di atas cetakannya sebelum vulkanisasi. Sebagian besar lateks dikoagulasi (misalnya dengan asam asetat) dan dipakai dalam bentuk padat. Sebagian besar karet Havea (sekitar 65%) digunakan dalam pembuatan ban, tetapi juga ditemukan dalam sekelompokproduk-produk komersial termasuk alas kaki, segel karet, weather striping, insulasi listrik, asesoris olah-raga dan lainlain.Salah satu diantara beberapa aplikasi karet yang tidak divilkanisir adalah dalam bentuk kerisut yang karena ketahanan abrasinya istimewa, dipakai untuk tapak sepatu. Prakoagulasi merupakan pembekuan pendahuluan yang menghasilkan lumps atau gumpalan-gumpalan pada cairan getah sadapan. Kejadian ini sering terjadi diareal perkebunan karet sebelum sampai kepabrik atau tempat pengolahan. Bila hal ini terjadi akan timbul kerugian yang tidak sedikit. Hasil sadapan yang mengalami prakoagulasi hanya dapat diolah menjadi karet yang bukan jenis baku dan kualitasnyapun rendah. Prakoagulasi terjadi karena kemampuan bagian koloidal yang terkandung dalam berkurang. Bagian-bagian koloidal ini kemudian menggumpal menjadi satu dan membentuk komponen yang berukuran besar. Komponen koloidal yang leih besar ini akan membeku. Inilah yang menyebabkan terjadinya pra koagulasi. Penyebab terjadinya prakoagulasi antara lain sebagai berikut : 1) Jenis karet yang ditanam Perbedaan antara jenis yang ditanam akan menghasilkan lateks yang berbeda-beda pula. Otomatis kestabilan dan kemantapan koloidalnya berbeda. 2) Enzim-enzim

Enzim dikenal sebagai biokatalis yang mampu mempercepat berlangsungnya suatu reaksi walaupun hanya terdapat dalam jumlah kecil. Cara kerjanya adlah dengan mengubah susunan protein yang melapisi bahan-bahan karet. Akibatnya kemantapan lateks berkurang dan terjadilah prakoagulan.

3) Mikroorganisme atau jasad-jasad renik Lateks yang berasal dari pohon karet yang sehat dan baru disadap dapat dikatakan steril atau bersih sama sekali dari mikroorganisme. Tetapi pohon yang baru disadap mudah sekali terinfeksi oleh jasad-jasad renik. 4) Faktor cuaca atau musim Penyadapan jarang dilakukan untuk mencegah terjadinya koagulasi. Akan tetapi bila tindak pencegahan prakoagulasi telah dilaksanakan maka penyadapan pada musim hujan dapat terus dilakukan. 5) Kondisi tanaman Tanaman karet yang sedang sakit, masih muda atau telah tua bias mempengaruhi koagulasi. Penyadapan pada tanaman yang belum siap akan menghasilkan lateks yang kurang mantap dan menggumpal. 6) Air sadah 7) Cara pengangkutan 8) Kotoran atau bahan lain yang tercampur Senyawa-senyawa kimia yang digunakan sebagai bahan anti koagulan adalah : a) Soda (Natrium karbonat, Na2CO3 dan Na2CO3. 10H2O) b) Amoniak (NH4OH) c) Natrium sulfit (Na2SO3)

Bahan-bahan penggumpalnya : a) Asam semut (disebut juga asam formiat CHOOH ) Berupa cairan jernih dan tidak berwarna, mudah larut dalam air, berbau merangsang dan masih bereaksi asam pada pengenceran. b) Asam cuka (disebut juga asam CH3COOH )

Berupa cairan yang tidak berwarna dan jernih, berbau merangsangdan mudah diencerkan dalam air.. Pemakaian bahan anti koagulan harus dibatasi karena pemakaiannya memakan biaya yang banyak.

III.

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1

Alat 1) Beaker glas

250ml

2) Erlemeyer

250ml

3) Gelas ukur

10ml

4) Statif dan klem 5) Stop watch 6) Hot plate 7) Botol aquadest 3.1

Bahan 1) Lateks alam 2) Aquadest 3) CH3COOH 0,01N 4) CH3COOH 0,02N 5) CH3COOH 0,03N 6) CH3COOH 0,04N 7) CH3COOH 0,05N

3.1

Prosedur Kerja 1) Dimasukkan 10ml lateks kedalam erlemeyer sebanyak 5 buah. Pada tiap-tiap erlemeyer ditambahkan larutan CH3COOH dengan konsentrasi yang bervariasi yaitu : 0,01N ; 0,02N ; 0,03N ; 0,04N ; 0,05N, dan catat waktu yang diperlukan untuk menggumpal dengan menggunakan stopwatch.

2) Dimasukkan 10ml lateks kedalam erlemeyer sebanyak 5 buah lalu dipanaskan dengan variasi suhu 35, 40, 45, 50,dan 550C. Kemudian catat waktu yang dibutuhkan untuk menggumpal dengan menggunakan stopwatch.

IV

HASIL DAN PEMBAHASAN.

4.1

Data Percobaan 1) Pengaruh konsentrasi No 1

Perlakuan 10 ml lateks alam + 10 ml CH3COOH 0,01N

Pengamatan 1090 detik

2

10 ml lateks alam + 10 ml CH3COOH 0,02N

803 detik

3

10 ml lateks alam + 10 ml CH3COOH 0,03N

926 detik

4

10 ml lateks alam + 10 ml CH3COOH 0,04N

185 detik

5

10 ml lateks alam + 10 ml CH3COOH 0,05N

79 detik

2) Pengaruh suhu

4.2

No 1

Perlakuan 10 ml lateks alam dipanaskan pada suhu 350C

Pengamatan 288 detik

2

10 ml lateks alam dipanaskan pada suhu 400C

56 detik

3

10 ml lateks alam dipanaskan pada suhu 450C

34 detik

4

10 ml lateks alam dipanaskan pada suhu 500C

9 detik

5

10 ml lateks alam dipanaskan pada suhu 550C

4 detik

Reaksi dan Perhitungan

NH OH NH3 OH

2

CH3 COOH

R-CH-C=O

CH3COOH (-)

R-CH-C=O

R-CH-C=O

4.3

Diskusi Pada percobaan ini tidak mendapatkan suhu 80 0C dan 90 0C dikarenakan suhu penggumpalan lateks alam adalah 70 0C.

V

PERTANYAAN 1) Sebutkan sifat-sifat dari karet atau elastomer ! Jawab : Karet atau elastomer merupakan polimer yang memperlihatkan resiliensi ( daya pegas ), atau kemampuan merenggang dan kembali ke keadaan semula dengan cepat. Sebagian besar mempunyai struktur jaringan. Sifat –sifat elastomer ditimbulkan oleh adanya gaya-gaya ikatan ion atau sekunder. 2) Karet sintetis muncul dalam berbagai bentuk dan produksinya hampir melampaui karet alam. Sebutkanlah beberapa jenis karet sintetis yang utama! Jawab : Beberapa jenis karet sintetis adalah : ➢ Stirena-butadiena → Kopolimer dari dua monomer dengan berbagai proporsi yang bergantung pada sifat-sifat yang diinginkan, disebut SBR ( styrenebutadiena rubber) ➢ Polibutadiena → Hampir seluruhnya terdiri dari cis-1,4-polibutadiena ➢ Etilena-propilena

→

Sering disingkat EPDM (ethylene-propylene-diene

monomer) dibuat terutama dari unit-unit etilena dan propilena dengan sejumlah kecil diena untuk memberikan efek ketidakjenuhan. ➢ Poliisoprena → Terutama polimer cis-1,4 ; kadang-kadang disebut “karet alam sintetis”. ➢ Nitril → Kopolimer dari akrilonitril dan butadiene, terutama butadiene. ➢ Silikon → Mengandung rangka anorganik dari atom oksigen dan silicon termetilasi yang berselang-seling, juga disebut polisiloksana. 1) Apa yang terjadi jika kontaminasi (zat pencemar) terjadi pada karet dan mengapa koagulan yang disarankan hingga saat ini adalah asam semut, asam cuka atau asam lemah lainnya?

Jawab : Kontaminan bisa menyebabkan karet mudah teroksidasi, memperlemah elastisitas, menurunkan kekuatan tarik, dan ketahanan sobek dari vulkanisatnya. Sebagai contoh kasus untuk karet, tawas sebagai koagulan bisa dianggap sebagai kontaminan, karena didalam tawas terkandung logam alkali yang bersifat sebagai prooksidan, serta berdampak menahan air yang memudahkan berkembangnya mikroorganisme pengurai protein dan hidrokarbon karet. Itulah sebabnya mengapa koagulan yang disarankan hingga kini adalah asam semut, asam cuka atau asam lemah lainnya. Koagulan-koagulan tersebut tidak berbahaya, bahkan meningkatkan mutu karena bersifat mendorong air/serum untuk segera keluar dari koagulum. Contoh lain yang sering terjadi di dalam bahan baku crumb rubber adalah sering masuknya pasir dan tatal ke dalam bokar secara sengaja maupun tidak disengaja. Untuk mengeluarkan kedua zat pengotor tersebut diperlukan serangkaian proses pengecilan dan pencucian yang banyak memerlukan air, listrik dan waktu proses. Dengan demikian, kontaminan tidak hanya berpengaruh langsung terhadap mutu produk, namun juga memerlukan biaya ekstra untuk membersihkannya. 2) Apa saja cara yang dilakukan untuk pemekatan lateks alam ? Jawab : Pemekatan lateks alam dilakukan dengan menggunakan empat cara yaitu: sentrifugasi, pendadihan, penguapan, dan elektrodekantasi. Diantara keempat cara tersebut sentrifugasi dan pendadihan merupakan cara yang telah dikembangkan secara komersial sejak lama. Pemekatan lateks dengan cara sentrifugasi dilakukan menggunakan sentrifuge berkecepatan 6000-7000 rpm. Lateks yang dimasukkan kedalam alat sentrifugasi (separator) akan mengalami pemutaran yaitu gaya sentripetal dan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal tersebut jauh lebih besar daripada percepatan gaya berat dan gerak brown sehingga akan terjadi pemisahan partikel karet dengan serum. Bagian serum yang mempunyai rapat jenis besar akan terlempar ke bagian luar (lateks skim) dan partikel karet akan terkumpul pada bagian pusat alat sentrifugasi. Lateks pekat ini mengandung karet kering 60%, sedangkan lateks skimnya masih mengandung karet kering antara 3-8% dengan rapat jenis sekitar 1,02 g/cm3. Pemekatan lateks dengan cara pendadihan memerlukan bahan pendadih seperti Natrium atau amonium alginat, gum tragacant, methyl cellulosa, carboxy methylcellulosa dan tepung iles-iles. Adanya bahan pendadih menyebabkan partikel-

partikel karet akan membentuk rantai-rantai menjadi butiran yang garis tengahnya lebih besar. Perbedaan rapat jenis antara butir karet dan serum menyebabkan partikel karet yang mempunyai rapat jenis lebih kecil dari serum akan bergerak keatas untuk membentuk lapisan, sedang yang dibawah adalah serum.

VI.

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1

Kesimpulan 1) Teknik penggumpalan karet dapat dilakukan dengan pemanasan dan penambahan bahan kimia. 2) Bahwa semakin tinggi suhu maka penggumpalan lateks akan semakin cepat. 3) Waktu yang dibutuhkan lateks untuk menggumpal pada masing-masing suhu 35, 40, 45, 50, dan 55 0C adalah 288, 56, 34, 9, 4 detik. 4) Semakin besar konsentrasi asam asetat maka penggumpalan lateks akan semakin cepat. 5) Waktu yang dibutuhkan lateks untuk menggumpal pada masing-masing konsentrasi 0,01 ; 0,02 ; 0,03 ; 0,04 ; dan 0,05 N adalah 1090, 803, 926, 185, dan 79detik. 6) Teknik penyadapan yang baik adalah pada waktu pagi hari dan tanaman yang disadap sehat agar diperoleh lateks yang bagus.

6.2

Saran Agar sample lateks yang digunakan untuk percobaan benar-benar lateks yang segar dan belum menggumpal agar praktikum dapat berjalan dengan lancar.

DAFTAR PUSTAKA Hartono, Aj. MEMAHAMI POLIMER DAN PEREKAT . Edisi I, cetakan pertama. Yokyakarta, 1992 Hal :4-6. Setyamidjaja, Djoehana. KARET BUDIDAYA DAN PENGOLAHAN. Cetakan kedua . Kanisius Yogyakarta, 1995. Hal : 156-157. Stevens. M. P. KIMIA POLIMER. Penerbit Pradnya Paramita : Jakarta, 1991. Hal : 588-589. Tim Penulis PS. KARET. Cetakan 6. Penerbit Swadaya : Jakarta , 1999. Hal 291-293. Wirjosentono, Basuki. KINETIKA DAN MEKANISME POLIMERISASI USU. Medan, 1994. Hal : 2.