27

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

A.Sejarah KaretSejak berabad-abad yang lalu, karet telah dikenal dan digunakan secara tradisional oleh penduduk asli di daerah asalnya, yakni Brasil-Amerika Selatan. Akan tetapi, meskipun telah diketahui penggunaannya oleh Columbus pada akhir abad ke-15 dan bahkan oleh penjelajah-penjelajah berikutnya pada awal abad ke-16, sampai saat itu karet masih belum menarik perhatian orang-orang Eropa. Perhatian terhadap karet bertambah meningkat setelah Pries-Tly, seorang ahli fisika/kimia inggris, pada tahun 1770 menemukan bahwa karet dapat digunakan untuk menghapus tulisan dari grafit, sehingga orang Inggris menyebut karet dengan sebutan rubber. Percobaan penggunaan karet dikembangkan secara terus menerus.Pohon karet diperkenalkan di Indonesia pada tahun 1876. Lateks yang didapat dengan menyadap bagian antara kambium dan kulit pohon karet, adalah suatu cairan yang berwarna putih atau putih kekuning-kuningan. Lateks terdiri atas partikel karet dan bukan karet yang terdispersi dalam air. Bahan bukan karet jumlahnya relatif kecil, sebagian besar terlarut dalam air, dan yang lainnya terdispersi pada permukaan partikel karet. Selain bahan tersebut, lateks berisi beberapa enzim seperti peroksidase dan tirosinase dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar1.Pohon Karet

Gambar 2. Anatomi kulit pohon karetSumber: http://id.wikipedia.com-karet/Karet merupakan polimer alam dengan rumus (C5H8)n yaitu gabungan dari unit unit isoprena (C5H8) yang membentuk rantai panjang dan jumlahnya sangat banyak. Berat molekul karet tergantung dari jumlah n, dimana n rata rata berjumlah antara 200 400. Semakin tinggi jumlah n maka viskositas karet semakin tinggi dan rantai molekul semakin panjang. Molekul molekul karet berbentuk lingkaran seperti spiral dengan ikatan C=C- di dalam rantai berputar pada sumbunya sehingga memberikan sifat karet yang fleksibel yaitu dapat ditekan, ditarik, dan lentur. Karet tidak dapat larut di dalam air tetapi larut di dalam larutan organik karena karet merupakan senyawa organik. Kegunaanya mulai dikenal manusia ketika Goodyear dan Hanock menemukan proses vulkanisasi dalam pada tahun 1840. Sifat karet yang fleksibel dan elastis tersebut menyebabkannya dapat digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti ban kendaraan.Pada suhu kamar, karet alam tidak berbentuk kristal padat ataupun cairan. Ciri khusus yang membedakan karet alam dengan bahan lain adalah kelembutan, fleksibilitas dan elastisitasnya. Namun demikian, sifat sifat mekaniknya menyerupai kulit binatang sehingga harus dilakukan pemutusan rantai molekulnya menjadi lebih pendek, yang akan mengurangi viskositasnya sehingga memudahkan dalam memprosesnya.Lateks yang keluar dari pembuluh lateks adalah dalam keadaan steril, tetapi karena lateks merupakan media tumbuh yang baik bagi mikroorganisme, maka dengan cepat akan tercemar oleh mikroba dan kotoran dari lingkungan (udara dan peralatan). Mikroba akan merombak karbohidrat dan protein menjadi asam lemak eteris (misalnya asam formiat, asetat, dan propionat). Terbentuknya asam asam ini di dalam lateks akan menurunkan pH, sehingga kemantapan lateks menjadi terganggu. Jumlah asam asam lemak eteris dalam lateks menggambarkan tingkat kebusukan pada lateks, semakin tinggi asam lemak eteris, semakin buruk kualitas lateksnya.B. Karet alamKaret alam adalah suatu polimer dari hidrokarbon isoprene dengan nama kimia cis 1,4 polyisoprena. Rumus umum karet adalah (C5H8)n polyisoprena tersebut terdiri dari unit unit isoprene yang membentuk rantai panjang dan jumlahnya sangat banyak. Rumus kimia isoprene dan polyisoprena adalah sebagai berikut :

CH3CH2 CCHCH2Gambar 3. Rumus kimia isoprene

CH3 CH2 CCHCH2 nGambar 4. Rumus Kimia Polyisoprena(Sumber: Fessenden Kimia Organik 1982)

Berat molekul karet tidak tetap karena harga n tidak tentu, dimana n adalah derajat polimerisasi yaitu bilangan yang menunjukkan jumlah monomer di dalam rantai polimer. Nilai n dalam karet berkisar antara 3000 15.000. dengan menggunakan mikroskopis elektron besar dan bentuk karet dapat dilihat, yaitu berbentuk bulat telur dan mempunyai diameter 0,1 3 mikron dalam keadaan bergerak gerak dapat dilihat pada gambar berikut ini:

Gambar 5. Partikel karet dalam lateks (Tanaka 1998)Sebenarnya molekul molekul polimer karet alam tidak lurus, tetapi melingkar seperti spiral dan ikatan ikatan C C di dalam rantai berputar pada sumbunya sehingga memberikan sifat sifat karet yang fleksibel yaitu dapat ditarik, ditekan dan lentur. Adanya ikatan rangkap karbon ( - C = C -) pada molekul karet memungkinkan dapat terjadi reaksi oksidasi. Oksidasi karet oleh udara terjadi pada ikatan rangkap yang berakhir pada pemutusan ikatan rangkap molekul karbon tersebut, sehingga panjang rantai polimer mengakibatkan sifat elastisitas karet jadi rendah. Oksidasi karet oleh udara akan semakin lambat bila kadar anti oksidan (protein dan lipida) tinggi serta kadar ion-ion logam dalam karet (Ca, Mg, Na, Rb, Mn) rendah. Untuk itu, dalam penanganan bahan olah berupa lateks atau koagulum harus dilakukan sebaik mungkin agar sifat-sifat hakiki karet dapat tetap terjaga baik mulai dari kebun, pengolahan di pabrik, hingga pada proses pemasaran.

C. Komposisi Lateks Lateks berasal dari pohon karet (Havea Brasiliensis) yang diperkenalkan di Indonesia pada tahun 1876 yang berasal dari lembah Amazone, Brazil. Lateks diperoleh dengan cara menyadap antara kambium dan kulit pohon yang merupakan cairan berwarna putih kekuning - kuningan. Komposisi kimia lateks segar dapat dilihat dari tabel dibawah ini :Tabel 1. Komposisi Kimia Lateks SegarKandungan Lateks PekatPersentase

Karet (cis Polyisoprena)25,0 40 %

Air55,0 75,0 %

Protein1,0 1,50 %

Karbohidrat1,0 1,50 %

Damar1,5 2 %

Senyawa anorganik0,5 1,0 %

Sumber : M. Ompusunggu 1987.Bentuk partikelnya pada umumnya bulat, tetapi ada yang lonjong bahkan ada yang hampir berekor seperti yang terdapat di karet tua. Umumnya kadar dalam lateks berkisar 35% dengan berat jenis (BJ) 0.945 Kg/l. Untuk membuat bahan jadi karet, diperlukan lateks yang bersih dan baik, sehingga perlu penanganan terhadap lateks tersebut, lateks yang baru keluar dari pohon masih steril, tetapi karena faktor lingkungan dan faktor kesalahan manusia, maka kebersihan lateks dapat berkurang.Selain itu di dalam lateks terdapat zat zat bukan karet, misalnya protein, lipida, dan karbohidrat. Senyawa senyawa bukan karet ini dapat digunakan oleh mikroba sebagai sumber energi untuk tumbuh dan berkembangbiak, yang dapat menghasilkan asam lemak eteris yang dapat menurunkan kualitas dari lateks tersebut.Oleh karena penanganan berkaitan erat dengan mutu lateks, maka diperlukan hal hal sebagai berikut :1. Menjaga kebersihan lingkungan kebun dan peralatan.Lingkungan kebun haruslah diperhatikan, karena dikebunlah untuk pertama kalinya lateks bersinggungan dengan lingkungan luar, lingkungan kebun tidak boleh ditumbuhi semak belukar, karena dapat mempertahankan kelembaban,lingkungan yang lembab sangat sesuai dengan pertumbuhan bakteri, sehingga pencemaran meningkat. Selain itu, peralatan yang digunakan harus bersih, tidak boleh ada zat zat pengotor yang menempel. Kulit bekas sadapan juga tidak boleh ada dalam lateks segar.

2. Pembubuhan bahan pengawet sedini mungkin.Setelah lateks keluar dari pohon, maka oksigen dan mikroorganisme akan segera menyerang lateks segar, untuk itulah diperlukan bahan pengawet. Pemberian bahan pengawet harus sedini mungkin, ini bertujuan untuk mengurangi tingkat kerusakan, bahan pengawet yang digunakan biasanya adalah amoniak.3. Secepat mungkin mengangkut lateks dari TPH ke Pabrik.Setelah lateks kebun terkumpul semua di TPH, maka pengangkutan lateks harus disegerakan secepat mungkin, ini bertujuan agar jangan sampai mikroba menyesuaikan diri dalam lateks yang telah megandung amoniak. Selain itu pengangkutan ini bertujuan agar jangan sampai lateks kebun yang akan diolah menjadi lateks menggumpal.Apabila lateks Hevea segar dipusingkan pada kecepatan 32.000 rpm (putaran per menit) selama 1 jam, akan terbentuk 4 fraksi yaitu :a. Fraksi Karetb. Fraksi Kuning (Frey Wessling)c. Fraksi Serumd. Fraksi Bawah

a. Fraksi KaretTerdiri dari partikel partikel karet yang berbentuk bulat dengan diameter 0,05 3 mikron. Partikel karet diselubungi oleh lapisan pelindung yang terdiri dari protein dan lipida yang berfungsi sebagai pemantap. Terdapat juga dalam jumlah kecil partikel ion logam Magnesium (Mg), kalium (K) yang tergabung dalam partikel partikel karet dengan jumlah 0,05 %.b. Fraksi Kuning (Frey Wessling)Yang terdiri dari partikel partikel kuning yang ditemukan oleh Frey Wessling. Fraksi kuning berbentuk bulat dengan ukuran diameter 3 8 mikron. Fraksi ini berwarna kuning karena mengandung karotinoida. Jumlah partikel Frey Wessling ada 1-3% dari volume lateks.c. Fraksi SerumJuga disebut fraksi C (Centrifuge Cerum) yang mengandung sebagian besar komponen non karet yaitu air, karbohidrat, protein dan ion ion logam seperti Calsium (Ca), Magnesium (Mg), Kalium (K), Tembaga (Cu), Besi (Fe), dan Mangan (Mn).

d. Fraksi BawahFraksi ini berkisar 10-20 % dari volume lateks. Fraksi ini pada umumnya terdiri dari partikel partikel lutoid yang bersifat glatin, mengandung senyawa senyawa nitrogen dan ion ion kalsium dan magnesium yang terdispersi dalam cairan yang disebut serum B (Bottom Serum). Lutoid mempunyai peran penting dalam proses penyumbatan pembuluh lateks pada penyadapan dan penggumpalan alami.Komposisi ini bervariasi tergantung dari jenis tanaman, umur tanaman, musim, sistem deres dan penggunaan stimulant.Untuk lebih jelasnya secara menyeluruh komposisi lateks dapat digambarkan seperti skema dibawah ini : Fraksi Kareta. karetb. lipidc. proteind. ion logam

Fraksi Freyy Wesslinga. karetoneidab. lipidLateks Fraksi Seruma. airb. karbohidratc. proteind. senyawa nitrogen Fraksi Bawaha. airb. proteinc. lipid dan ion logamd. karet dan karetoneida

Gambar 6. Skema Komposisi Lateks

D. Penggumpalan Lateks (Koagulasi Lateks)

Proses koagulasi pada lateks terjadi karena penetralan muatan partikel karet, sehingga daya interaksi karet dengan pelindungnya menjadi hilang. Partikel karet yang sudah bebas akan bergabung dengan sesamanya membentuk gumpalan. Penggumpalan karet pada lateks kebun (pH 6.8) dapat dilakukan dengan penambahan asam untuk menurunkan pH hingga tercapai titik isoelektrik yaitu pH dimana muatan positif protein seimbang dengan muatan negatif. Kerasnya bekuan dapat dipengaruhi oleh 3 macam cara, yaitu:a. Semakin besar jumlah asam yang dibubuhkan.b. Kepekatan lateks yang lebih tinggi memberikan bekuan yang lebih keras.c. Bekuan menjadi lebih keras jika lateks yang telah dibubuhi asam lebih lama dibiarkan.

1. Kadar Karet Kering (KKK)/Dry Rubber Content (DRC)Kadar Karet Kering (KKK) atau sering disebut juga Dry Rubber Content (DRC) adalah jumlah yang menunjukkan banyaknya kadar karet yang terkandung dalam larutan lateks yang diperoleh dengan cara menggumpalkan larutan lateks tersebut dengan menggunakan asam lemah, kemudian digiling tipis dan dicuci, lalu dikeringkan dalam oven pada temperatur 60 70oC. (Brahmana Revondy, 2003)

Kadar karet kering yang terkandung di dalam lateks sangat bervariasi. Hal ini tergantung pada jenis clone, umur, geografis, iklim, pemupukan, sistem deres, cara produksi, dan sebagainya.

Terdapat beberapa metode dalam penentuan KKK, salah satu di antaranya adalah metode laboratorium. Prinsip dalam metode laboratorium adalah pemisahan karet dari lateks yang dilakukan dengan cara pembekuan, pencucian dan pengeringan. Dengan mengetahui Kadar Karet Kering maka dapat ditaksir jumlah karet kering dari lateks yang diterima. Kadar Karet Kering (KKK) dihitung sebagai persen berat berdasarkan persamaan sebagai berikut:

Dimana: mi = berat dalam gram krep kering (berat kering) mo = berat dalam gram lateks basah (berat basah)

2. Asam AsetatAsam 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 C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Senyawa ini mempunyai bau yang sangat menyengat. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7C, sedangkan titik didihnya 118,1oC.

Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. 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.

Gambar 7. Kristal asam asetat yang dibekukanSifat kimia Asam Asetata. KeasamanAtom hidrogen (H) pada gugus karboksil (COOH) dalam asam karboksilat seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton), sehingga memberikan sifat asam. Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai pKa=4.8. Basa konjugasinya adalah asetat (CH3COO). Sebuah larutan 1.0M asam asetat (kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memiliki pH sekitar 2.4.

b. Sebagai PelarutAsam asetat cair adalah pelarut protik hidrofilik (polar), mirip seperti air dan etanol. Asam asetat memiliki konstanta dielektrik yang sedang yaitu 6.2, sehingga ia bisa melarutkan baik senyawa polar seperi garam anorganik dan gula maupun senyawa non-polar seperti minyak dan unsur-unsur seperti sulfur dan iodin. Asam asetat bercambur dengan mudah dengan pelarut polar atau nonpolar lainnya seperti air, kloroform dan heksana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur dari asam asetat ini membuatnya digunakan secara luas dalam industri kimia.

c. Penggunaan Asam AsetatAsam asetat digunakan sebagai pereaksi kimia untuk menghasilkan berbagai senyawa kimia. Sebagian besar (40-45%) dari asam asetat dunia digunakan sebagai bahan untuk memproduksi monomer vinil asetat (vinyl acetate monomer, VAM). Selain itu asam asetat juga digunakan dalam produksi anhidrida asetat dan juga ester. Penggunaan asam asetat lainnya, termasuk penggunaan dalam cuka relatif kecil. (http://id.wikipedia.com-asam-asetat/)

E. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi di Acid Bath1. Sifat-sifat keterolahan bahanSifat-sifat keterolahan diketahui dengan menentukan viskositas terhadap deformasi atau ketahanan terhadap aliran yang disebabkan suatu tegangan geser dan plastis (kepekaan terhadap deformasi). Nilai viskositas mempengaruhi ketebalan benang karet yang terbentuk, sehingga berpengaruh juga terhadap konsentrasi asan dan lamanya waktu penggumpalan.

2. Kebersihan atau kemurnian bahanKaret alam mentah tidak seluruhnya terdiri dari cis 1,4 polyisoprena tetapi juga mengandung suatu kadar rendah bahan-bahan bukan karet yang besarnya tidak tetap, karena tergantung pada musim, iklim, keadaan tanah, faktor-faktor biologis tertentu, dsb. Bahan-bahan bukan karet tersebut antara lain terdiri dari prtein dan abu.

3. Konsentrasi asam asetatAsam asetat merupakan suatu bahan yang digunakan untuk menggumpalkan lateks. Konsentrasi asam asetat yang terlalu tinggi ataupun terlalu rendah akan merusak mutu karet yang diakibatkan oleh penggumpalan yang tidak sempurna.

F. Standart Mutu Karet KonvensionalKaret konvensional (RSS) yang telah selesai diolah, sebelum dikirim ke pengolah lain harus dianalisa terlebih dahulu mutunya. Analisa lateks konvensional diantaranya meliputi :1. Kadar Karet Kering (Dry Rubber Contents/ DRC)Kadar karet kering di dalam lateks konvensional yang diendapkan dengan asam asetat dan dikeringkan pada suhu 1250C. 2. Kadar Jumlah Zat Padat (Total Solid Contents / TSC)Kadar jumlah zat padat adalah persentase berat lateks yang tidak mudah menguap atau tertinggal pada suhu 70oC. Perbedaan antara zat padat dan kadar karet kering menunjukkan kadar zat bukan karet.

3. Kadar Amonia (NH3).Kadar amonia perlu diperhatikan, karena amonia adalah satu bahan pengawet lateks konvensional supaya tidak cepat terjadi penggumpalan. Semakin banyak kadar amonia maka mutu lateks semakin bagus.Kandungan amonia dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu :a. Medium ammonia 4,0 5,0 gr/literb. High ammonia 7,0 7,5 gr/liter4. Plasticity Retention Indeks (PRI)Plasticity Retention Indeks adalah merupakan salah satu ukuran ketahanan terhadap pengusangan atau oksidasi pada suhu tinggi sedangkan sebaliknya karet dengan nilai PRI rendah peka terhadap oksidasi dan pada suhu tinggi cepat menjadi lemah. Nilai PRI adalah perbandingan keliatan karet setelah dipanaskan selama 30 menit dengan suhu 140oC terhadap keliatan sebelum dipanaskan dengan alat plastimeter Wallace di dapat persamaan:

Dimana:

Suatu bahan yang plastisitasnya tinggi mudah sekali berubah bentuk atau dengan kata lain mudah sekali mengalir, sehingga telah didefinisikan, bahwa plastisitas adalah kepekaan terhadap deformasi, pengertian ini merupakan kebalikan dari pada pengertian viskositas-efektif. Metode pengujian viskositas umumnya bersifat mengukur konsistensi (ketahan terhadap deformasi). Plastisitas retensi indeks adalah cara pengujian untuk mengukur ketahanan karet terhadap degradasi oleh oksidasi pada suhu tinggi. Karet yang mempunyai plastisitas retensi indeks tinggi mempunyai rantai molekul yang tahan terhadap oksidasi, sedangkan yang mempunyai plastisitas retensi yang rendah mudah teroksidasi menjadi karet lunak. Plastisitas retensi indeks ini sangat penting karena plastisitas retansi index menunjukkan keadaan dari molekul itu sendiri, menunjukkan sejauh mana akan terjadi pemecahan karet jika dipanaskan. Pengujian PRI dilakukan untuk mengukur degradasi atau penurunan ketahanan karet terhadap oksidasi pada suhu tinggi. Nilai PRI yang paling tinggi (lebih dari 80%) menunjukkan bahwa ketahanan karet yang terdapat pada suhu tinggi adalah besar sedangkan karet dengan nilai PRI yang rendah menunjukkan bahwa karet tersebut sudah.

Tabel 2. Hubungan Konsentrasi Asam Asetat terhadap PRI No.Perlakuan Asam Asetat (%)Bobot Sampel (g)Nilai PRIJenis RSS

P0P30PRI (%)

1.210443273RSS 1

2.310423276RSS 1

3.410413175RSS 1

4.510423174RSS 1

5.610433172RSS 1

6.710402870RSS 1

Sumber: PT. Perkebunan Nusantara III Gunung ParaDari data yang ada dapat dilihat bahwa penambahan asam asetat ke dalam lateks sebagai penggumpal dengan konsentrasi yang berbeda menghasilkan nilai plastisasi retensi indeks yang variatif pula. Pada tabel dapat dilihat bahwa nilai PRI tertinggi diperoleh pada penambahan asam asetat sebesar 3%, hal ini berarti dengan penambahan penggumpal sebanyak 3% pemecahan molekul lateks lebih sempurna dibandingkan dengan penambahan dengan konsentrasi 2, 4, 5, 6, dan 7% yang mengakibatkan lateks lebih tahan terhadap oksidasi pada saat pemanasan dan karet yang dihasilkan tidak mudah rusak (sobek). (Ompusunggu, M. 1997)

G. Ribbed Smoke SheetRibbed Smoke Sheet atau biasa disingkat RSS adalah jenis karet berupa lembaran yang mendapat proses pengasapan dengan baik. Ribbed Smoke Sheet terdiri dari beberapa kelas sebagai berikut:

a. X RSSMutu nomor satu dari semua jenis RSS adalah X RSS. Karet yang dihasilkan betul-betul kering, bersih, kuat, bagus, dan pengasapannya merata. Contoh resmi internasional untuk X RSS belum ada.

b. RSS 1Lembaran sheet harus diperiksa dan dipastikan bebas dari cendawan (jamur) tetapi adanya sedikit cendawan kering pada pembalutnya atau permukaan bandela yang melekat pada pembalutnya masih di izinkan,asal cendawan tidak menembus kedalam bandela.Adapun syarat yang harus dipenuhi pada lembaran sheet adalah:1. Harus bersih,keadaanya baik dan tidak meliki cacat.2. Tidak diperbolehkan adanya noda (serpihan bambu dari lori) dan bebas dari gelembung udara .3. Tidak dibenarkan adanya sheet yang berbintik bintik, bergaris garis karena oksidasi, lembek, mengalami pemanasan tinggi, kurang matang, terlampau lama diasap.1. 2. 3. 3.8 3.8.2 c. RSS 2Persyaratan mutu RSS II pada bandela masih diizinkan adanya sedikit bahan yang berwarna seperti karat ( coklat kemerah merahan) dan sedikit cendawan kering.Adapun syarat yang harus dipenuhi pada lembaran sheet adalah:1. Tidak dibenarkan adanya sheet yang berbintik bintik, bergaris garis karena oksidasi, lembek, mengalami pemanasan yang tingggi, kurang matang, terlalu lama diasap, buram, hangus, pembungkus yang kotor dan benda lainnya yang tidak diperbolehkan melekat.1. Mutu harus kering,bersih,kekar,keadaannya baik dan tidak mengandung cacat atau lepuh.2. Adanya gelembung kecil dan noda kecil yang berasal dari kayu sampai batas tertentu diperbolehkan.

d. Cutting (Potongan)Adanya guntingan-guntingan yang cukup baik yang berasal dari RSS I, RSS II dan RSS III tidak mengandung karet mentah atau kurang matang (undercured) dan tidak lebih dari 15 cm.Kemudian lembaran yang telah disortir dilipat dengan cara melipat bagian dari lebar sheet menjadi dua bagian. Bagian dari panjang sheet juga dilipat sehingga diperoleh lipatan dengan panjang 48 cm. (Tim Penulis, 1999)

6