Tag Archives: KIMIA KAYU

Hemiselulosa

Hemiselolosa adalah polisakarida non selulosa yang memilikikandungan yang bervariasi dengan komposisi dan struktur molekul yang berbeda. Hemiselulosa tergolong ke dalam heteropolimer karena disusun oleh monomer gula yang beragam yang dibedakan berdasarkan penyusun gula utamanya. Jenis gula dominan hemiselulosa dalam dinding sel kayu adalah xilan dan glukomanan.  Jenis gula lain memiliki kandungan yang rendah atau kandungannya khas seperti arabinoglaktan pada kayu larch.

Hemiselulosa berbeda dengan selulosa dalam beberapa hal seperti :

1. Heteropolimer yang disusun oleh 2-3 monomer.

2. Molekulnya bercabang yang terdiri dari rantai linear dengan 2 atau tiga cabang.

3. Gugus OH pada unit gula dapat tersubtitusi oleh asetil group.

4. Memiliki derajat polimerisasi yang lebih rendah sekitar 200.

5. Bukan merupakan struktur kristalin.

6. Hmiselulosa tidak memiliki bentuk yang sama baik dari segi komposisi maupun tipe monomer penyusun, derajat polmerisasi dan subtitusi cabang. Bervariasi menurut jenis dan tipe kayunya.

Glukomanan banyak terdapat dalam tanaman Konjak (Iles-iles / Amorphophallus muelleri Blume) sekitar 64 %. Konjak glukomanan merupakan serat alam kental yang paling mudah larut dan membentuk larutan yang sangat kental. Memiliki berat melekul tertinggi dibanding serat bergizi yang dikenal dalam ilmu pengetahuan – berat molekul antara 200.000 – 2.000.000 Dalton. Memiliki kapasitas tampung air terbesar sampai 100 kali beratnya dalam air.

Xilan merupakan salah satu komponen penyusun sel pada tanaman berkayu. Degradasi senyawa ini dilakukan oleh berbagai jenis mikroorganisme. Enzim-enzim hidrolisis yang dihasilkan oleh mikroorganisme inilah yang memegang peranan kunci dalam degradasi biomasa tanaman dan siklus karbon di alam. Di dalam dinding sel tanaman, xilan akan berinteraksi dengan lignin dan selulosa melalui ikatan nonkovalen membentuk struktur sel yang kuat.

Xilan termasuk dalam golongan kompleks polisakarida dengan ikatan beta-1,4 xilopiranosil sebagai tulang punggungnya. Selain xilopiranosil, terdapat senyawa lain yang dapat dipakai, yaitu arabinosil, glukuronosil, metilglukuronosil, asetil, dan feruloil.  Pada beberapa tanaman lain, seperti rumput laut, xilan dapat terbentuk dengan ikatan beta-1,3.Di samping itu, residu ramnosa dan galaktosa kadang dijumpai terikat pada molekul xilan.

HOLOSELULOSA

Nama                   : Sari Dewi Widi Lestari

NIM                      : E24090053

Holoselulosa adalah bagian dari serat yang bebas sari dan lignin. Holoselulosa ini  merupakan fraksi karbohidrat total dalam kayu sebagai komponen struktural penyusun dinding sel yang terdiri atas selulosa dan hemiselulosa, biasanya warna holoselulosa tergantung pada jenis kayunya dari berwarna putih hingga kekuning-kuningan. Kadar holoselulosa dalam kayu merupakan jumlah dari senyawa polisakarida dalam kayu (selulosa dan hemiselulosa). Polisakarida merupakan polimer dari molekul monosakarida yang mempunyai unsur karbon, hidrogen dan oksigen, dengan rantai lurus dan bercabang. Dalam kayu senyawa polisakarida banyak terdapat pada bagian dinding sel sekunder yang berfungsi untuk memperkuat struktur yang di dalamnya mengandung senyawaa glukomanan, arabinosa, galaktosa, glukoronoxylan, glukosa, asam uronat, dan xylosa.

Selulosa merupakan bagian penyusun utama jaringan tanaman berkayu. Bahan tersebut utamanya terdapat pada tanaman kertas, namun demikian pada dasamya selulosa terdapat pada setiap jenis tanaman, termasuk tanaman semusim, tanaman perdu dan tanaman rambat bahkan tumbuhan paling sederhana sekalipun, seperti: jamur, ganggang dan lumut. Selulosa adalah polisakarida linier, terdiri dari satuan anhidroglukosa dengan ikatan 7-49 glukosidik yang pada hidrolisa dalam suasana asam menghasilkan D-glukosa. Sedangkan hemiselulosa adalah polisakarida yang bukan selulosa, yang pada hidrolisa menghasilkan D-manosa, D-galaktosa, D-glukosa, D-xylosa, L-arabinosa, dan asam- asam uronat.

Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dapat dibedakan atas tiga jenis yaitu:

  • Selulosa α adalah selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan DP (derajat polimerisasi) 600-1500. Selulosa α dipakai sebagai penduga atau penentuan kemurnian selulosa.
  • Selulosa βadalah selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan DP (derajat polimerisasi) 15-90, dapat mengendap bila dinetralkan.
  • Selulosa µ memiliki sifat yang sama dengan selulosa β tetapi memiliki Dp (derajat polimerisasi) kurang dari 15.

Selulosa α merupakan kualitas selulosa yang paling tinggi (mumi).  Selulosa α > 92% memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan propelan dan atau bahan peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri sandang/kain (serat rayon).

Selulosa dapat disenyawakan (esterifikasi) dengan asam anorganik seperti asam nitrat (NC), asam sulfat (SC) dan asam fosfat (FC). Dari ketiga unsur tersebut, NC memiliki nilai ekonomis yang strategis dari pada asam sulfat (SC) dan fosfat (FC) karena dapat digunakan sebagai sumber bahan baku propelan atau bahan peledak pada industri pembuatan munisi dan Abahan peledak.

Analisis Jurnal Penelitian Hasil Hutan menegenai “ Analisis Kimia Kayu Nangka “

Oleh Nadhrah Emil (E24090050)

Mahasiswa Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

                Setelah memebaca jurnal penelitian tersebut, saya mengetahui bahwa kandungan senyawa kimia kayu nangka memiliki banyak manfaat yang menguntungkan. Hasil-hasil senyawa kimia yang ditemukan diantaranya :

  1. Kadar Selulosa dalam kayu nangka berkisar 56,47% , dimana kadar selulosa tersebut dapat digunakan untuk menaksir besarnya rendemen pulp dan kertas yang diperoleh, sehingga kadar selulosa yang tinggi dapat menghasilkan rendemen pulp yang tinggi juga dan abik digunakan sebagai bahan campuran dalam pembuatan pulp dan kertas serta rayon
  2. Kadar lignin dalam kayu nangka berkisar 28,76%, sehingga diketahui bahwa kayu nangka baik digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas karena kadar lignin kayu nangka tergolong rendah, karena jika kadar lignin suatu kayu tinggi akan menghambat  proses penggilingan dan kertas yang dihasilkan bersifat kaku.
  3. Kadar pentose dalam kayu nangka berkidar 18,64%. Nilai pentose yang rendah in akan memudahkan serat untuk dibetuk secara mekanis serta sifat elastic dan mengembanganya terlihat lebih sempurna karena jika kandungan pentose terlalu tinggi mengakibatkan kerapuhan benang rayon atau turunan selulosa yang dihasilkan.
  4. Kandungan kelarutan kayu dengan metode ethanol-benzene sebesar 10,78% , kelarutan dalam air dingin sebesar 12,29% dan kelarutan dalam air panas sebesar  14,41% , nilai kelarutan air panas selalu lebih tinggi dari air dingin, karena selain melarutkan bahan inorganic, tannin, gum, gula dan zar warna juga dapat mlarutkan pati. Penghitungan  kelarutan kayu itu digunakan untuk menetukan zat ekstraktif yang ada di dalam kayu. Kadar ekstraktif dalam kayu nangka yang diperoleh lebih dari 4% hal ini mungkin disebabka karena kandungan zat warna kuning dalam kayu nangka yang disebut mourine (Heyne, 1987)
  5. Kandungan kelarutan NaOH 1% sebesar 24,70& yang termasuk dalam kelas tinggi. Besarnya kelarutan dalam NaOH 1% dapat memberikan petunjuk  mengenai tingkat kerusakan kayu yang diakibatkan serangan organism perusak kayu.
  6. Kadar abu dalam kayu nangka berkisar 0,78%, bila kandungan abu dengan nilai yang sedang dicampurkan dengan nitrogen akan menghasilkan pupuk mineral yang baik.

ARTKEL THE WHOLE TREE UTILIZATION

Oleh :

Adi Winata

Departemen Hasil Hutan

Fakultas Kehutanan

Institut Pertanian Bogor

Kapasitas fotosintesis jarum beku-hardy dan es-sensitif pohon pinus Skotlandia 3 tahun dan alokasi dan pemanfaatan karbon berasimilasi diperiksa selama musim dingin dan awal musim semi. Para fotosintat dari seluruh pohon yang diberi label oleh 14 CO 2 fiksasi dan setelah periode kejaran dari 7 hari sampai 4 bulan dalam kondisi iklim alam, distribusi radiokarbon dalam berbagai jaringan pohon ditentukan. Selama musim dingin fotosintesis tingkat maksimal jarum 1 tahun yang jauh lebih rendah daripada di musim panas ketika dihitung berdasarkan luas daun. Namun, jika dikaitkan dengan kandungan klorofil perbedaan ini menghilang. Penurunan kapasitas fotosintesis pada beku-pengerasan dapat dikaitkan dengan pengurangan dua sampai tiga kali lipat dalam kandungan klorofil dari jarum. Percobaan pulsa-mengejar fotosintesis menunjukkan bahwa selama musim dingin secara istimewa menyediakan substrat untuk respirasi. Setengah dari 14 C berasimilasi adalah respired selama minggu pertama, dan setelah periode mengejar dari 3 – 4 bulan pohon berisi tidak lebih dari 10 – 20% dari radiokarbon tersebut. Karbon, yang diekspor oleh jarum, itu translokasi basipetally melalui ranting-ranting dan batang ke akar. Sedangkan pada sistem penggabungan aksial radiokarbon menjadi senyawa penyimpanan, seperti pati, dan ke dalam sel bahan dinding hampir diabaikan selama musim dingin, dalam satu akar sepertiga dari radiokarbon itu pulih dari pati 2 bulan setelah pulsa C-14. Berbeda dengan bagian-tanah di atas pohon, di mana kadar pati sangat rendah selama musim dingin, dalam jumlah yang cukup akar pati, sampai dengan 450 unit heksosa ìmol · g – 1 DW, ditemukan bahkan selama pertengahan musim dingin. Pada musim semi awal radiokarbon di dinding sel-, lipid, dan pati-fraksi menyumbang lebih dari 80% dari 14 C pulih pada waktu itu dari sistem aksial. Pendirian dalam jumlah kecil ke dalam fraksi dinding sel akar selama musim dingin dan awal musim semi menunjukkan pertumbuhan akar terus menerus selama periode dingin maupun di awal musim semi. Sedangkan selama musim dingin tunas tidak menarik karbon baru berasimilasi, di musim semi kuncup tepat sebelum istirahat sejumlah besar karbon translokasi dari jarum ke dalam tunas. Sebaliknya, remobilization karbon, yang telah diasimilasikan selama musim gugur tahun sebelumnya, dan impor ke dalam tunas tumbuh tidak dapat dibuktikan.

Kata kunci Fotosintesis – 14C-label – Karbon alokasi – Starch – Pinus sylvestris

Diterima: 3 November 1995 / Diterima: 1 Maret 1996

Fulltext Pratinjau

Serat Rami Sebagai Sumber Apha Selulosa

oleh : Jamilyadhatus Sholihah (Mahasiswa Departemen Hasil Hutan Fahutan IPB)

Selulosa merupakan bagian penyusun utama jaringan tanaman berkayu. Bahan tersebut utamanya terdapat pada tanaman kertas, namun demikian pada dasarya selulosa terdapat pada setiap jenis tanaman, termasuk tanaman semusim, tanaman perdu dan tanaman rambat bahkan tumbuhan paling sederhana sekalipun. Seperti: jamur, ganggang dan lumut.

Berdasarkan derajat polimerisasi (DP) dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dapat dibedakan atas tiga jenis yaitu :

1.      Alpha Cellulose adalah selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan DP (derajat polimerisasi) 600 – 1500. Selulosa a dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat kemumian selulosa.

2.      Betha Cellulose adalah selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan DP 15 – 90, dapat mengendap bila dinetralkan

3.      Gamma cellulose  adalah sama dengan selulosa β, tetapi DP nya kurang dari 15.

Alpha selulosa merupakan selulosa  yang mempunyai kualitas paling tinggi (mumi). Material yang mengandung alpha selulosa α > 92% memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan propelan dan atau bahan peledak. Sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri sandang/kain (serat rayon).

Topik ini akan dibahas tentang pemanfaatan alpha selulosa dari tanaman rami.Rami merupakan tanaman berserat (bast fiber), rami mempunyai banyak kegunaan, karena  serat rami ini merupakan bahan yang dapat diolah untuk kain fashion berkualitas tinggi dan bahan pembuatan selulosa berkualitas tinggi (selulose α) dan kadar ligninnya rendah.Ditinjau dari sifat kimia tersebut, rami mempunyai prospek ydng baik untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pulp kertas maupun pulp larut (dissolving pulp) yang lebih dikenal sebagai pulp rayon.

Sebagai sumber serat panjang, rami sangat potensial untuk dikembangkan menjadi pulp putih serat panjang yang selama ini masih diimpor. Pulp ini dapat digunakan sebagai substitusi serat panjang untuk membuat kertas tulis, kertas fotocopi, dll. Dengan sifat seratnya yang panjang dan langsing, serat rami juga dapat dikembangkan untuk kertas khusus seperti kertas saring teh celup, kertas dasar stensil, kertas rokok, dan kertas yang memerlukan ketahanan (security papers), daya simpan yang lama seperti kertas uang, kertas surat berharga, kertas dokumen, dan kertas peta. Selain itu, serat rami dengan kandungan alpha selulosa yang tinggi dapat digunakan sebagai bahan baku rayon dan atau nitroselulosa/NC.

Tabel 1. Komposisi Kimia Serat Alam

NAMA  SELULOSA  HEMI SELULOSA LIGNIN  KET 
Abaka 60-65 6-8 5-10 Pisang
Coir 43 1 45 Sabut Kelapa
Kapas 90 6 Bungkus, Biji
Flax 70-72 14 4-5
Jute 61-63 13 3-13
Mesta 60 15 10
Palmirah 40-50 15 42-45
Nenas 80 12 Daunnya
Rami 80-85 3-4 0,5-1 Kulit Batang
Sisal 60-67 10-15 8-12 Daun
Straw 40 28 18

Sumber: Natural Organic Fiber by Hans Lilhot

Pada tabel diatas dapat kita ketahui bahwa rami paling potensial sebagai bahan baku selulosa diantara tanaman penghasil serat alam yang lain (kecuali kapas), namun kelebihan rami dibanding kapas yaitu tanaman ini mudah dibudidaya dan memiliki masa panen yang pendek. Masa panen terbaik pada tanaman ini sekitar 55 hari pada daerah daratan rendah sampai dengan ± 3 bulan di daerah dataran tinggi/penggunungan (Heyne, 1987).