Proses Bleaching dan Chelating pada Pembuatan Kertas

Oleh Amar Ma’ruf

Teknik Kimia UMS

A.     Bleaching

Bleaching merupakan  suatu proses kimia yang dilakukan untuk menghilangkan sisa lignin dari proses pulping. Untuk menghilangkan sisa lignin dilakukan proses oksidasi yang diikuti dengan reaksi pemutihan (bleaching) (Sixta, 2006). Proses bleaching dapat meningkatan derajat putih, kemurnian selulosa dan kualitas kertas (Dance dan Reeve, 1996). Bahan pemutih yang banyak digunakan dalam industri pulp adalah klorin(Cl₂), klorin dioksida (ClO₂), oksigen (O₂), hidrogen peroksida (H₂O₂), natrium hipoklorit (NaOCl), asam hipokolit (HOCl), natrium hidroksida (NaOH), dan ozon (O₃) (Kirk dan Othmer, 1993).

Bahan kimia yang digunakan dalam bleaching menurut  (Batubara, 2006) terbagi menjadi 2 macam yaitu:

1.      Oksidator

Oksidator berfungsi untuk mendegradasi dan menghilangkan lignin dari gugus kromofor. Oksidator yang sering digunakan adalah Khlor (Cl), Oksigen (O2), Hipoklorit, Klordioksida, Hydrogen Peroksida, Ozon dan Nitrogen dioksida.

2.      Alkali

Alkali berfungsi untuk mendegradasikan lignin dengan cara hidrolisis dan melarutkan gugus gula sederhana yang masih bersatu dalam pulp. Biasanya digunakan NaOH sebagai basa kuat.

B.     Chelating

Dalam proses bleaching, agen pemutih bekerja kurang efektif karena kehadiran faktor impuritis yaitu logam-logam. Logam-logam ini menghambat agen pemutih untuk mengoksidasi lignin, sehingga selektifitas pulp yang diperoleh rendah. Oleh sebab itu diperlukan kehadiran chelating agent.

Chelating agent (chelant) adalah suatu senyawa yang terdiri dari dua atau lebih atom pendonor elektron yang dapat membentuk suatu ikatan koordinat dengan sebuah atom logam tunggal. Atom pendonor utama pada chelating agent adalah N, O, S dan P. Setelah membentuk ikatan koordinat, masing-masing atom pendonor berturut-turut membentuk sebuah cincin yang berisi atom tunggal. Struktur melingkar ini disebut sebagai kompleks chelation atau chelate. Secara etimologi, chelate berasal dari bahasa Yunani, yaitu chela, yang artinya cakar besar lobster (Kirk  dan Othmer, 1993).

Chelation merupakan sebuah sistem kesetimbangan yang terdiri dari chelant, logam, dan chelate.Chelating agent digunakan untuk mengontrol konsentrasi dari ion logam. Kompleks chelation biasanya memiliki sifat-sifat yang sangat berbeda dari ion logam bebas dan chelating agent tersebut sebelum membentuk kompleks chelation.

Dalam industri pulp, chelating agent berfungsi untuk menghilangkan ion-ion logam tertentu yang tekandung dalam pulp, misalnya mangan (Mn), tembaga (Cu), besi (Fe), yang dapat memberikan efek negatif dalam proses bleaching jika ion-ion logam tersebut terdapat dalam bubur pulp. Adapun ion-ion logam Mn, Cu dan Fe, dapat mempercepat kerusakan selulosa sehingga menurunkan selektifitas pada proses bleaching (Nakatama, 2004).

EDTA mempunyai 6 ikatan yang digunakan untuk mengikat metalion. Kombinasi antara EDTA dan H₂SO₄ pada proses chelating dapat meningatkan derajat putih kertas setelah proses bleaching (Fuadi dan Brelid, 2006). H₂SO₄ memiliki keefektifan yang tinggi dalam pertukaran ion logam sehingga pada proses pelepasan ion logam akan memperoleh hasil yang maksimal (Vitasari et al., 2009).

Daftar Pustaka

Fuadi, A and Brelid, H., (2006), “Benefits of A Chelating Stage Prior to Peroxide Bleaching”, Jurnal Teknik Gelagar Vol. 17, No. 02, PP : 91-97.

Klirk dan Othmer.,(1993), ”Encyclopedia Of Chemical Technology”,Edisi ke-4.

Nakatama, K., Motoe, Y., Ohi,H, (2004),“Evaluation of Cloroform Formed in Proses Of Kraft Pulp Bleaching Mil Using Chlorine Dioxide. J.”, Wood Sci.,50,242.

Sixta, H., (2006), “Handbook of Pulp”, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, pages 21-22, 609-611, 634, 850, 880, 1126, 1228.

Vitasari, D., K.L, Nguyen.,  Dang, V., (2009),“Mass Transfer and Thermodynamic Aspects of Sodium Eucalyptus Kraft Pulp by Acidification Using Carbon Dioxide”, Chemical Engineering Journal 151 (2009) 302-307.