Pengaruh Variasi Jenis Alkohol terhadap Karakteristik Rosin EsterGalih Satriyo1) , Cynthia Novelia2), dan Mirsa Primadiani3)1)Program Studi Teknik Kimia, Akademi Kimia Industri Santo Paulus Semarang

email: gideongalih2@gmail.com 2)Program Studi Teknik Kimia, Akademi Kimia Industri Santo Paulus Semarang

email: cynthia.novelia@yahoo.com 3) Program Studi Teknik Kimia, Akademi Kimia Industri Santo Paulus Semarangemail: 9bmirsa@gmail.com AbstractGondorukem non modifikasi mempunyai kelemahan, yaitu sifatnya yang cenderung mengkristal, mudah teroksidasi oleh oksigen pada udara terbuka dan mudah bereaksi dengan garam-garam logam berat dalam vernis. Maka dari itu, untuk mengurangi kelemahan tersebut perlu dilakukan penelitian tentang modifikasi gondorukem yaitu dengan memodifikasi ikatan rangkap dan gugus karboksil yang ada pada senyawa asam rosin tersebut untuk memperbaiki sifatnya kearah lebih baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi struktur alkohol terhadap karakteristik Rosin Ester secara fisiko kimia melalui proses modifikasi secara esterifikasi. Jenis pemilihan alkohol didasarkan pada jumlah functionalitas/valensi yaitu gliserol, ethilen glikol, dan butanol. Percobaan dilakukan dengan suhu 2200C-2400C selama 2 jam dengan katalis zncl2 (0,5%), kemudian dianalisa bilangan asam, uji kelarutan, drying time, serta viskositasnya. Hasil menunjukan bahwa rosin ester dengan valensi besar, memiliki bilangan asam yang lebih rendah, namun kelarutannya berbanding terbalik (makin besar bil.asam kelarutannya makin cepat). Nilai bilangan asam masing-masing rosin ester dengan jenis alkohol yang digunakan sebagai berikut : Gliserol (64,395 mg/KOH), Ethylen Glikol (79,4228 mg/KOH), dan butanol (83,3216 mg/KOH).Key Words : modifikasi rosin ester, gondorukem, uji bilangan asam.I. PENDAHULUAN

Pinnus Merkusii merupakan tanaman asli indonesia yang umumnya digunakan sebagai bahan industri perkayuan dan pulp. Luas hutan pinus di Indonesia sekitar 5.521.985 ha (Anonim, 2002;Anonimus 2009), tersebar di NAD, Jambi, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi. Pinus merkusii merupakan sumber getah pinus yang banyak digunakan untuk memproduksi gondorukem dan terpentine. Gondorukem selama ini banyak digunakan untuk industri kertas, sabun, batik, vernis, semir sepatu, alat isolasi listrik dan tinta cetak. Gondorukem digunakan pula sebagai bahan perekat yang berfungsi sebagai trakifier, pemacu kekentalan (adhesion promoter) untuk memperbaiki sifat produk akhir. Dalam industri tinta cetak gondorukem kayu dan getah memberikan pelekatan, kehalusan permukaan, kekerasan, antibloking, dan sifat lainnya. Gondorukem tall oil tidak dapat digunakan dalam tinta cetak karena memiliki kandungan sulfur yang sangat tinngi (Greenhalgh,1982; Wiyono B, 1989).

Penggunaan gondorukem memiliki kelemahan, antara lain sifatnya yang cenderung mengkristal, mudah teroksidasi dengan oksigen di udara karena ketidakjenuhannya dan mudah bereaksi dengan garam logam berat seperti pemanfaatannya dalam vernis (Kirk-Orthmer, 1972; Kirk-Orthmer, 2005). Kesulitan ini dapat ditanggulangi dengan cara memodifikasi ikatan rangkap dan gugus karboksil pada senyawa asam dalam gondorukem, dapat memperbaiki sifat-sifatnya ke arah yang lebih baik (Kirk-Orthmer, 2005). Proses modifikasi dapat dilakukan salah satunya melalui fortifikasi, dehidrogenasi, polimerisasi, esterifikasi, hidrogenasi, dll.

Gondorukem merupakan senyawa kompleks yang terdiri dari 80%90% asam-asam resin dan sekitar 10% bahan netral. Asam-asam resin ini terbagi dalam dua golongan, yaitu tipe abietat dan tipe pimarat. Tipe abietat terdiri dari asam abietat, levopimarat, neoabietat, palustrat, dehidroabietat, dan asam tetraabietat, sedangkan tipe pimarat terdiri dari asam pimarat, isopimarat dan asam isopimarat, di mana rumus empiris kedua tipe asam tersebut sama, yaitu C H O (Kirk-Orthmer, 2005). Tipe asam pimarat yang ada dalam gondorukem Indonesia meliputi asam sandaracopimarat dan isopimarat, sedangkan tipe asam abietat meliputi asam abietat, asam palustrat, asam dehidroabietat, asam neoabietat, dan asam merkusat yang merupakan ciri khas gondorukem dari jenis pinus merkusii (Wiyono,etat.2007).

Gondorukem ester merupakan salah satu dari turunan atau modifikasi gondorukem, di mana gondorukem direaksikan dengan sejumlah besar alkohol atau senyawa hidroksi membentuk formasi ester. Dalam membentuk ester ini ada beberapa cara yang dilakukan, yaitu dengan intereaksi langsung antara alkohol dengan gondorukem saling tukar posisi ester (ester interchange) dan cara lain seperti dengan mereaksikan gondorukem dengan phenol, monobuthyl ether, diethylene glicol, dsb. Produk ester yang dihasilkan sangat dipengaruhi kondisi pengolahannya, seperti suhu, tekanan, jumlah dan jenis katalis. Kualitasnya tergantung dari proses berikutnya seperti purifikasi. Berkaitan dengan kualitasnya, beberapa sifat digunakan sebagai cara untuk menentukan kualitas gondorukem ester, antara Iain sifat penampakan, warna, titik lunak, bilangan asam, dan sifat kelarutanya dalam benzena.II. METODE PENELITIAN

a. Alat dan BahanAlat yang digunakan dalam penelitian ini berupa motor pengaduk, tangki reaktor (kaleng), buret, bunsen, erlenmeyer, termometer raksa, kassa asbes, selang gas. Sedangkan bahan utama yang digunakan berupa gondorukem (sebagai sumber asam karboksilat), alkohol (gliserol, ethylen glikol, butanol) dan ZnCl2 (sebagai katalis).b. Variabel Penelitian 1) Variabel bebas : gliserol, ethilen glikol, butanol 2) Variabel tetap : suhu, pengadukan, lama pemanasan, jumlah katalis.

3) Variabel terikat: bilangan asam, kelarutan, viskositas, drying time.c. Prosedur

Menimbang kebutuhan bahan yang dibutuhkan. Basis gondorukem 75 gram, jenis alkohol masing masing gliserol 12,8ml; ethylen glikol 12,45 ml dan butanol 35,02 ml serta ZnCl2 0,5 % berat dari basis. Masukan gondorukem, jenis variabel alkohol, serta katalis dalam tangki reaktor berpengaduk. Kemudian panaskan dengan suhu berkisar 2200C-2400C selama 2 jam. Setelah proses pembuatan ini selesai, kemudian dilakukan uji analisa bilangan asam, uji kelarutan, viskositas, drying time.

III. HASIL DAN PEMBAHASANKarakteristik rosin ester

Berkaitan dengan karakteristik Rosin Ester yang dihasilkan, maka perlu dilakukan analisa :1) Bilangan asamProduk rosin ester yang telah dimodifikasi dilakukan analisa bilangan asam, untuk mengetahui komparasi nilai bilangan asam gondorukem non modifikasi dengan gondorukem modifikasi. Analisa bilangan asam dilakukan dengan cara menimbang 0,5 gram rosin ester dari masing masing jenis variabel alkohol, lalu dilarutakan dengan solvent (terpentine) 10 ml dalam gelas erlenmeyer dan ditetesi dengan indikator PP 3 tetes. Kemudian dititrasi dengan larutan standar KOH alkoholis 0,324 N. Catat volume titran.Rumus Bilangan Asam :

Dimana :

V = volume titran dalam ml

N = normalitas KOH

W= berat sampel yang diuji (gram)

56,1= merupakan berat molekul KOHTabel 1. Hasil Analisa Bilangan AsamBilangan Asam (BA)ROSIN ESTER DENGAN JENIS ALKOHOL

GLISEROL(mg/KOH)ETHYLEN GLIKOL(mg/KOH)BUTANOL(mg/KOH)

166,64867,428585,924

269,400887,2465

75,0137

357,1258

83,611489,0272

RERATA64,391579,428883,3216

. Dari tabel di atas menunjukan bahwa modifikasi ester dengan jenis alkohol gliserol memiliki nilai bilangan asam yang lebih kecil bila dibandingkan dengan ethylen glikol, dan buthanol.Hal ini disebabkan gliserol memiliki fungsionalitas (f=3) atau kemampuan mengikat lebih sempurna ketika bereaksi dengan gugus karboksil yang dimiliki oleh rosin gondorukem.

2) Kelarutan

Tabel 2. Analisa Kelarutan

ROSINWAKTU KELARUTAN SOLVENT (DETIK)

ALKOHOLACETONETOLUENTERPENTINE

REB-248.128.30

RET-41.7215.712.67

REG-51.840.245.5

GDR9.69---

keterangan :

REB : Rosin Ester butanol

RET : Rosin Ester Ethylen Glikol

REG : Rosin Ester Gliserol

GDR : Gondorukem

Dari tabel diatas, menunjukan bahwa rosin ester dengan bilangan asam yang tinggi (REB) memiliki daya kelarutan yang lebih cepat dibanding REG dan RET. Masing masing rosin ester memiliki daya larut paling cepat pada jenis solvent toluen, sebab rosin ester memiliki karakteristik larut dalam senyawa aromatik, alifatik, ester dan keton.(Ullman,vol.23). Namun semua produk hasil modifikasi ester tidak larut dalam pelarut alkohol, hanya gondorukem saja yang larut dalam alkohol.3) Drying Time Drying Time merupakan parameter untuk menentukan waktu kering sentuh dari produk rosin ester yang telah di aplikasikan pada papan tripleks (plywood). Rosin ester dengan jenis alkohol butanol memiliki drying time 72 menit dengan kenampakan warna pada plywood cokelat terang. Sedangkan rosin ester untuk jenis alkohol ethylen glikol dan gliserol memiliki drying time sebesar 103 menit dan 124 menit. Dimana lapisan film yang nampak pada gliserol berwarna coklat gelap bila di bandingkan dengan ethylen glikol.IV.KESIMPULAN1. Beda jenis alkohol yang digunakan mengakibatkan terjadinya perbedaan masing masing karakteristik fisiko kimia dari rosin ester yang dihasilkan.2. Jenis alkohol gliserol menghasilkan rosin ester dengan bilangan asam paling rendah yaitu sebesar 64,395 mg/KOH serta memberikan kenampakan warna coklat gelap saat diaplikasikan pada plywood.3. Alkohol jenis butanol menghasilkan rosin ester yang bilangan asamnya paling tinggi, kelarutannya terhadap solven lebih cepat serta lebih encer daripada etilen glikol dan gliserol V.REFERENSIKirk-Othmer. 1972. Radioactive Drugs and Tracers to Semiconductors. Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 17.Kirk-Othmer. 2005. Recycling to silicon and silicons alloy. Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 21. Fourth editon

Wiyono, B. 1989. Rosin and turpentine processes with pine stumps solvent extraction method and by products of sulfate pulping from pinewoods. Duta Rimba magazine, 103-1 04/XV/1989. Bog or-Indonesia. Boger-Indonesia.Wiyono, B., S. Tachibana, and D. Tinambunan, 2007. Characteristic and chemical composition of maleopimaric and fumaropimaric rosins made of indonesian Pinus merkusii rosin. Pak. J. Bioi. Sci., 10: 3057-3064.Ullmans Encyclopedia of Industrial Chemistry,Vol.A23-1993