DETERMINASI KUALITAS PEREKAT

Transkripsi

1 KARYA TULIS DETERMINASI KUALITAS PEREKAT Disusun Oleh: Tito Sucipto, S.Hut., M.Si. NIP DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2009

2 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT atas segala nikmat dan keajaiban-nya sehingga dapat menyelesaikan karya tulis mengenai Determinasi Kualitas Perekat. Karya tulis ini berisi tentang gambaran umum mengenai metode determinasi kualitas perekat sebagai dasar memahami perekat sebagai tulang punggung dalam penmbuatan kayu komposit. Penulis berharap semoga karya tulis ini dapat memperkaya khasanah wawasan dan pengetahuan di bidang ilmu dan teknologi kayu. Tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan saran dan masukan yang konstruktif demi menyempurnakan karya tulis. Medan, Desember 2009 Penulis

3 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR...i DAFTAR ISI...ii DAFTAR GAMBAR...iii Kualitas Perekat...1 Referensi...7

4 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Viskometer ostwald...2

5 DETERMINASI KUALITAS PEREKAT Kualitas Perekat Determinasi kualitas perekat mengacu pada SNI mengenai Phenol Formaldehida Cair untuk Perekat Kayu Lapis, antara lain: Kenampakan Prinsip uji kenampakan adalah pengamatan secara visual menganai warna dan adanya benda asing dalam perekat. Cara determinasi kenampakan perekat adalah: 1. Contoh perekat dituangkan di atas permukaan gelas datar, lalu dialirkan sampai membentuk lapisan film tipis. 2. Dilakukan pengamatan visual tentang warna, dan keberadaan benda asing berupa butiran padat, debu dan benda lain. Keasaman (ph) Pengukuran ph adalah pengukuran banyaknya konsentrasi ion H + pada suatu larutan. Cara determinasi ph perekat menggunakan ph-meter adalah: 1. Contoh perekat dituangkan secukupnya ke dalam gelas piala 200 ml dan diukur keasamannya pada suhu 25 o C menggunakan ph-meter. 2. Sebelum dilakukan pengujian ph perekat, terlebih dahulu dilakukan standardisasi ph-meter dengan larutan buffer ph 7 dan ph 10 pada suhu 25 o C. Kekentalan (viskositas) Prinsip pengukuran kekentalan adalah pengukuran gesekan internal yang disebabkan oleh kohesi molekul dalam suatu aliran. Cara determinasi kekentalan perekat menggunakan viscometer adalah: 1. Contoh perekat dituangkan secukupnya ke dalam gelas. 2. Jenis rotor yang sesuai dengan perekat dipasang pada viskometer dan bagian rotor dicelupkan ke dalam perekat sampai batas tera.

6 3. Rotor akan berputar dengan kecepatan putar yang sesuai sampai menunjukkan angka konstan yang menyatakan nilai kekentalan perekat. Determinasi kekentalan perekat juga dapat menggunakan viscometer ostwald, seperti disajikan pada Gambar 1. Gambar 1. Viscometer ostwald Cara determinasi kekentalan perekat menggunakan viscometer ostwald adalah: 1. Contoh perekat dituangkan secukupnya ke dalam viscometer ostwald melalui ujung tabung yang diameternya besar. 2. Sebelumnya viscometer ostwald diletakkan pada statif dan bagian bawah tabung direndam dalam air agar suhunya stabil (25 o C). 3. Selanjutnya perekat dihisap dengan ball-pipet melalui ujung tabung yang diameternya kecil sampai melewati batas tera atas. 4. Diukur waktu yang dibutuhkan oleh perekat untuk mengalir turun dari batas tera atas ke batas tera bawah. Kekentalan perekat ditentukan dengan rumus: ηp = {(dp x tp) / ( da x ta)} x ηa Keterangan: ηp = viscositas perekat ηa = viscositas air (0,890 cps) dp = densitas/kerapatan perekat

7 da = densitas/kerapatan air = 1 tp = waktu turunnya perekat dari batas tera atas ke batas tera bawah (detik). Berat jenis Berat jenis adalah perbandingan berat contoh terhadap berat air pada volume dan suhu yang sama. Cara determinasi berat jenis perekat adalah: 1. Piknometer kosong yang bersih dan kering ditimbang (W 1 ). 2. Kemudian piknometer diisi air dengan suhu 25 o C sampai penuh dan ditutup tanpa ada geperekatbung udara. 3. Bagian luar piknometer dibersihkan dan dikeringkan dengan tisu, lalu ditimbang (W 2 ). 4. Air dalam piknometer dibuang sampai bersih dan keringkan. 5. Selanjutnya piknometer diisi dengan contoh perekat sampai penuh dan ditutup tanpa ada geperekatbung udara. 6. Bagian luar piknometer dibersihkan dan dikeringkan dengan tisu, lalu ditimbang (W 3 ). Berat jenis perekat dihitung dengan rumus: Berat jenis = (W 3 W 1 ) / (W 2 W 1 ) Sisa penguapan/kadar padatan Sisa penguapan/kadar padatan adalah perbandingan antara berat contoh sebelum dipanaskan dengan berat contoh sesudah dipanaskan pada suhu tertentu sampai berat tetap. Cara determinasi kadar padatan perekat adalah: 1. Contoh perekat sebanyak 1,5 gram dimasukkan ke cawan (W 1 ). 2. Selanjutnya perekat dalam cawan dikeringkan dalam oven pada suhu 150±2 o C selama satu jam. 3. Dinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar, kemudian ditimbang. 4. Pengeringan dan penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat tetap (W 2 ). Kadar padatan ditentukan dengan rumus: Kadar padatan (%) = (W 2 / W 1 ) x 100

8 Waktu gelatinasi Waktu gelatinasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh contoh perekat untuk membentuk gelatin pada suhu tertentu. Cara determinasi waktu gelatinasi perekat adalah: 1. Contoh perekat sebanyak ±10 g dimasukkan ke dalam tabung reaksi. 2. Selanjutnya dipanaskan di atas penangas air pada suhu 100 o C dengan posisi permukaan perekat berada 2 cm di bawah permukaan air. 3. Amati waktu yang dibutuhkan perekat tersebut untuk berubah wujud menjadi gel (gelatinasi) dengan cara memiringkan tabung reaksi. 4. Perekat yang sudah tergelatinasi ditandai dengan tidak mengalirnya perekat ketika tabung reaksi dimiringkan. Kadar abu Pengujian kadar abu perekat menggunakan standar ASTM D Cara determinasi kadar abu perekat adalah: 1. Cawan porselen kosong dipanaskan dalam tanur pada suhu 600 o C selama satu jam, kemudian cawan tersebut dinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar dan ditimbang. 2. Sebanyak ±2 g contoh perekat masukkan ke dalam cawan tersebut dan ditimbang, kemudian dipanaskan dalam oven dengan suhu 103±2 o C selama satu jam. 3. Dinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar, kemudian ditimbang. 4. Pengeringan dan penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat tetap (W 1 ). 5. Selanjutnya contoh perekat dalam cawan dikeringkan dalam tanur dengan suhu 600 o C selama satu jam. 6. Dinginkan dalam desikator sampai mencapai suhu kamar, dan ditimbang. 7. Pengeringan dan penimbangan dilakukan sampai diperoleh berat tetap (W 2 ). Kadar abu ditentukan dengan rumus: Kadar abu (%) = (W 2 / W 1 ) x 100

9 Formaldehida bebas Pengujian formaldehida bebas mengacu pada SNI tentang Urea Formaldehda Cair untuk Perekat Papan Partikel atau SNI tentang Melamin Formaldehda Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Cara determinasi formaldehida bebas perekat adalah: 1. Contoh perekat sebanyak 20 g dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml, tambahkan air sebanyak 50 ml dan aduk sampai merata. 2. Indikator metil merah dan metilen biru diteteskan sebanyak 2~3 tetes, lalu campuran dinetralkan dengan HCl 0,1 N atau NaOH 1 N. 3. Setelah netral, campuran ditambahkan dengan NH 4 OH 10% sebanyak 10 ml dan NaOH 1 N sebanyak 10 ml. 4. Erlenmeyer tersebut ditutup, dikocok dan diletakkan di atas penangas air pada suhu 30 o C selama 30 menit. 5. Selanjutnya campuran dititrasi dengan HCl 1 N sehingga terjadi perubahan warna dari hijau menjadi biru kelabu dan kemudian merah ungu. 6. Dengan menggunakan prosedur yang sama dengan larutan contoh, dibuat juga larutan blanko tanpa penambahan perekat. Formaldehida bebas perekat dapat ditentukan dengan rumus: (V 1 V 2 ) x N x 30,03 FB (%) = x 100 W x 1000 Keterangan: FB = formaldehida bebas (%) V 1 = volume HCl yang digunakan untuk titrasi blanko (ml) V 2 = volume HCl yang digunakan untuk titrasi contoh (ml) N = normalitas HCl 30,03 = bobot molekul formaldehida W = berat contoh (g) Determinasi formaldehida bebas juga dapat dilakukan dengan metode asetil aseton (reagen Nash) pada panjang gelombang 412 nm (Nash 1953, Belmin 1963, Roffael 1993 diacu dalam Suradikusumah dan Santoso 2008). Prosedurnya adalah:

10 1. Sebanyak 10 ml larutan contoh perekat dicampur dengan 10 ml larutan amonium asetat 20% (200 g dalam 1000 ml). 2. Sebelumnya dilakukan pengenceran contoh perekat kali, agar warna larutan perekat menjadi netral atau bening. 3. Ke dalam campuran tersebut dimasukkan 10 ml larutan asetil aseton (4 ml dalam 1000 ml). 4. Larutan tersebut dipanaskan dengan penangas air selama 10 menit pada suhu 40 o C, kemudian didinginkan hingga mencapai suhu kamar 5. Larutan diukur secara fotometri pada 412 nm menggunakan Spectrophotometer. Derajat kristalinitas Derajat kristalinitas menunjukkan banyaknya bagian kristalin (non amorf) terhadap keseluruhan bagian contoh. Determinasi derajat kristalinitas perekat menggunakan XRD (x ray diffractometer). Contoh uji perekat harus dibuat dalam bentuk padatan (kering oven) berupa partikel halus. Cara determinasi derajat kristalinitas adalah: 1. Contoh partikel dimasukkan ke dalam tempat contoh (sample holder) dan diratakan dengan cara ditekan menggunakan kaca sampai rata dan padat. 2. Selanjutnya tempat contoh dimasukkan pada alat dan XRD akan menembakkan sinar x pada contoh perekat dengan sudut theta 2theta selama 40 menit. 3. Sinar x yang diserap dan dipantulkan oleh contoh perekat akan ditangkap oleh bagian penerima (receiver). 4. Hasilnya adalah berupa grafik yang dapat ditentukan derajat kristalinitasnya.

11 Referensi [BSN] Badan Standardisasi Nasional SNI tentang Urea Formaldehida Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Jakarta: BSN. [BSN] Badan Standardisasi Nasional SNI tentang Melamin Formaldehyda Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Jakarta: BSN. [BSN] Badan Standardisasi Nasional SNI tentang Fenol Formaldehida Cair untuk Perekat Kayu Lapis. Jakarta: BSN. Suradikusumah E dan A Santoso Penuntun Praktikum Kimia Industri. Bogor: Program Diploma III Analisis Kimia IPB.