Pembuatan Surfaktan Sodium Lignosulfonat dari Alang-Alang (Imperata Cylindrica) Menggunakan NaHSO3

Abstract

Imperata cylindrical as a raw material for the manufacture of sodium lignosulphonate which is determined first by taking the lignin content found in these reeds. Lignin through the sulfonation process turns into lignosulfonate salt. As a sulfonating agent, sulfuric acid, oleum, sodium bisulfite and sodium thiosulfate can be used. Sulfonation is intended to change the hydrophilicity of a less polar (water insoluble) lignin to a lignosulfonate salt which has a more polar hydrophilicity (water soluble), by inserting a sulfonate group (SO3-) and its salt into the lignin hydroxyl (OH-) group. . This principle describes sodium lignosulfonate as a surface active agent or surfactant. In the preparation of sodium lignosulfonate, the first step taken was to determine the effect of temperature and reaction time on the delignification process using the organosolv method to produce the best lignin conversion from reeds. The best time and temperature at 30 minutes and 90 oC obtained 24.74 g of lignin or 30.93%, and a methoxyl content of 13.826%. The next step is to react the lignin obtained with NaHSO3 which is used for the sulfonation process as a sulfonating agent. The ratios of adding NaHSO3 to lignin were 0.4: 1, 0.5: 1, 0.6: 1, and 0.7: 1 (w / w) with the addition of aquadest to lignin of 30: 1 (v / w) . In the sulfonation process 10% NaOH is added as a catalyst, then the temperature is set at 90 oC, by varying the sulfonation process time at (60, 120, 180, 240, 300) minutes. The results obtained are then filtered to take the filtrate (the precipitate formed is the residual lignin). The sodium lignosulfonate solution formed is then heated again using a water bath at a temperature of 100 oC to evaporate the remaining water in the solution. The next step, filter again and take the filtrate, the filtrate obtained is then dried again at a temperature of 150 oC until the weight is constant. The product is then analyzed using Fourier Transform Infra Red (FTIR). The best sodium lignosulfonate was in the ratio of NaHSO3 to lignin addition of 0.7: 1 (w / w), with a reaction time of 180 minutes to obtain sodium lignosulfonate of 0.84 g or 16.80%.

Alang-alang sebagai bahan baku pembuatan sodium lignosulphonate diproses terlebih dahulu dengan mengambil kandungan lignin yang terdapat pada alang-alang tersebut. Lignin melalui proses sulfonasi berubah menjadi garam lignosulfonat. Sebagai agen penyulfonasi dapat digunakan asam sulfat, oleum, natrium bisulfit maupun natrium thiosulfat. Sulfonasi dimaksudkan untuk mengubah sifat hidrofilisitas lignin yang kurang polar (tidak larut air) menjadi garam lignosulfonat yang memiliki sifat hidrofilisitas yang lebih polar (larut air), dengan cara memasukkan gugus sulfonat (SO3 -) dan garamnya ke dalam gugus hidroksil (OH-) lignin. Prinsip inilah yang menggambarkan sodium lignosulfonat berperan sebagai surface active agent atau surfaktan. Dalam pembuatan sodium lignosulfonat langkah awal yang dilakukan adalah menentukan pengaruh suhu dan waktu reaksi pada proses delignifikasi menggunakan metode organosolv untuk menghasilkan konversi lignin terbaik yang berasal dari alang-alang. Waktu dan suhu terbaik yaitu pada 30 menit dan 90 oC memperoleh lignin sebanyak 24,74 gr atau sebesar 30,93%, serta kadar metoksil sebesar 13,826%. Langkah selanjutnya yaitu mereaksikan lignin yang didapat dengan NaHSO3 yang digunakan untuk proses sulfonasi sebagai agen penyulfonasi. Adapun rasio penambahan NaHSO3 terhadap lignin yaitu 0,4:1, 0,5:1, 0,6:1, dan 0,7:1 (b/b) dengan penambahan aquadest terhadap lignin sebesar 30:1 (v/b). Pada proses sulfonasi NaOH 10% ditambahkan sebagai katalis, lalu temperatur di atur pada 90 oC, dengan memvariasikan waktu proses sulfonasi pada (60, 120, 180, 240, 300) menit. Hasil yang didapat kemudian disaring untuk mengambil filtratnya (endapan yang terbentuk merupakan lignin sisa). Larutan sodium lignosulfonat yang terbentuk kemudian dipanaskan kembali menggunakan water bath pada temperatur 100 oC untuk menguapkan sisa air yang terdapat pada larutan. Langkah berikutnya, saring kembali dan ambil filtratnya, filtrat yang didapat lalu dikeringkan kembali pada temperatur 150 oC sampai berat konstan. Produk kemudian di analisa menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Perolehan sodium lignosulfonat yang terbaik berada pada rasio penambahan NaHSO3 terhadap lignin sebesar 0,7:1 (b/b), dengan waktu reaksi selama 180 menit memperoleh sodium lignosulfonat sebesar 0,84 gr atau sebesar 16,80%.