< Previous905.3.7.1 Zat yang Digunakan Zat yang digunakan adalah larutan pada saturator scouring, larutan HCl 0,1 N dan indicator PP. 5.3.7.2 Cara Titrasi Pertama mengambil 10 ml larutan saturator scouring dengan pipet ukur dan masukan ke dalam erlenmeyer, kemudian ke dalamnya tambahkan 3 tetes indikator PP sampai larutan menjadi merah muda, titrasi larutan tersebut dengan HCl 0,1 N menggunakan buret sedikit demi sedikit sambil erlenmeyer dikocok-kocok sampai larutan berubah warna menjadi jernih dan catat volume HCl 0,1 N yang digunakan untuk titrasi. Untuk memudahkan dalam perhitungan kadar larutan dapat dilihat dengan tabel 4 - 2. Pengecekan kadar larutan dilakukan secara rutin setiap 30 menit sekali agar kadarnya sesuai dengan ketentuan, jika dari hasil titrasi kadarnya lebih tinggi dari ketentuan maka feeding kertas ke saturator dikurangi demikian juga sebaliknya.5.3.8 Pemeriksaan Hasil Pemasakan Pemeriksaan hasil pemasakan dilakukan dengan melihat daya serap bahan hasil pemasakan dengan cara meneteskan air suling di atas bahan hasil pemasakan dalam keadaan kering dengan menghitung waktu serapnya, jika waktu yang diperlukan < 5 detik maka hasil pemasakan dikatakan baik, dan jika lebih dari waktu tersebut maka pemasakan kurang baik. Tabel 5 - 2 Hasil Titrasi Kadar Soda Kostik (NaOH) dalam Larutan Pemasak VolumeHCl 0,1 N 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1234567891011121314481216202428323640444852564,48,412,416,420,424,428,432,436,440,444,448,452,456,44,88,812,816,820,824,828,832,836,840,844,848,852,856,85,29,213,217,221,225,229,233,237,241,245,249,253,257,25,69,613,617,621,625,629,633,637,641,645,649,653,657,66101418222630343842465054586,410,414,418,422,426,430,434,438,442,446,450,454,458,46,810,814,818,822,826,830,834,838,842,846,850,854,858,87,211,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255,259,27,611,615,619,623,627,631,635,639,643,647,651,655,659,691BAB VII PENGELANTANGAN Pengelantangan dikerjakan terhadap bahan tekstil bertujuan menghilangkan warna alami yang disebabkan oleh adanya pigmen-pigmen alam atau zat-zat lain, sehingga diperoleh bahan yang putih. Pigmen-pigmen alam pada bahan tekstil umumnya terdapat pada bahan dari serat-serat alam baik serat tumbuh-tumbuhan maupun serat binatang yang tertentu selama masa pertumbuhan. Sedangkan bahan tekstil dari serat sintetik tidak perlu dikelantang, karena pada proses pembuatan seratnya sudah mengalami pemurnian dan pengelantangan, tetapi untuk bahan tekstil yang terbuat dari campuran serat sintetik dan serat alam diperlukan proses pengelantangan terutama prosesnya ditujukan terhadap serat alamnya. Untuk menghilangkan pigmen-pigmen alam tersebut hanya dapat dilakukan dalam proses pengelantangan dengan menggunakan zat pengelantang yang bersifat oksidator atau yang bersifat reduktor. Pengelantangan dapat dilakukan sampai memperoleh bahan yang putih sekali, misalnya untuk bahan-bahan yang akan dijual sebagai benang putih atau kain putih, tetapi dapat pula dilakukan hanya sampai setengah putih khususnya untuk bahan-bahan yang akan dicelup atau berdasarkan penggunaan akhirnya. 7.1. Zat Pengelantang Dalam pertekstilan dikenal dua jenis zat pengelantang yaitu zat pengelantang yang bersifat oksidator dan yang bersifat reduktor. Zat pengelantang yang bersifat oksidator pada umumnya digunakan untuk pengelantangan serat-serat selulosa dan beberapa di antaranya dapat pula dipakai untuk serat-serat binatang dan seat-serat sintetis. Sedangkan zat pengelantang yang bersifat reduktor hanya dapat digunakan untuk pengelantangan serat-serat binatang. 7.1.1 Zat Pengelantang yang Bersifat Oksidator Zat pengelantang yang bersifat oksidator ada dua golongan, yaitu yang mengandung khlor dan yang tidak mengandung khlor. Zat pengelantang oksidator yang mengandung khlor, di antaranya : Kaporit (CaOCl2) Natrium hipokhlorit (NaOCl) Natrium khlorit (NaOClO2) Zat pengelantang oksidator yang tidak mengandung khlor, di antaranya : Hidrogen peroksida (H2O2) Natrium peroksida (Na2O2)92 Natrium perborat (NaBO3) Kalium bikhromat (K2Cr2O7) Kalium permanganat (KMnO2)Zat Pengelantang yang bersifat reduktor, antara lain : Sulfur dioksida (SO2) Natrium sulfit (Na2SO3) Natrium bisulfit (NaHSO3) Natrium hidrosulfit (Na2S2O4) 7.2 Sifat-sifat Zat Pengelantang Oksidator 1. KaporitKaporit merupakan garam rangkap dari CaCl2 dan Ca(OCl)2, sehingga mempunyai rumus CaOCl2. Semula kaporit dalam air terurai menjadi garam asalnya, kemudian terhidrolisa menghasilkan asam hipokhlorit yang tidak stabil dan mudah terurai menjadi asam khlorida dan oksigen. 2CaOCl2 o CaCl2 + Ca(OCl)2 Ca(OCl)2 + 2H2O o Ca(OH)2+ 2HOCl HOCl o HCl + On Reaksi kimia di atas sangat penting artinya dalam pengelantangan dengan kaporit. Faktor-faktor yang mempengaruhi penguraian garam hipokhlorit 1) Pengaruh pH pH > 10, hipokhlorit berada seagai kalsium hipokhorit [Ca(OCl)2]. 5 < pH < 8,5, larutan lebih banyak mengandung asam hipokhlorit (HOCl) bebas. pH < 5, pembebasan gas khlor (Cl2) mulai mengambil bagian. pH < 3, seluruh asam hipokhorit terurai menjadi Cl2. 2) Pengaruh karbondioksida CO2 dari udara mempengaruhi penguraian garam kalsium hipokhlorit dalam pengelantangan dengan kaporit karena akan terbentuk garam kalsium karbonat, menurut reaksi kimia berikut : Ca (OCl)2 + 2H2O o Ca(OH)2 + 2HOCl CO2 + Ca (OH)2 o CaCO3 + H2O 3) Pengaruh logam dan oksidanya 93Logam-logam tertentu seperti besi (Fe), tembaga (Cu), nikel (N2), dan kobalt (Co) dalam larutan dingin membentuk oksida atau hidroksidanya dan membebaskan O2. Oleh karena itu logam-logam tersebut disebut sebagai pembawa oksigen (oxygen carrier) dengan contoh reaksi kimia yang terjadi seperti : CaO + CaOCl2 o Ca2O3 + CaCl3 2 CaCl3 o 4CaO + O2 Reaksi tersebut dikerjakan terus menerus dan menunjukkan bahan logam maupun bentuk oksida logmnya bersifat sebagai katalisator yang mempercepat penguraian garam hipokhlorit. 2. Natrium hipokhlorit Garam natrium hipokhlorit terurai oleh asam kuat menjadi asam hipokhlorit atau menghasilkan gas khlor tergantung dari banyaknya asam yang ekuivalen, seperti reaksi : NaOCl + HCl o NaCl + HOCl NaOCl + 2HCl o NaCl + Cl2 + H2O Asam lemah juga dapat menguraikan garam hipokhlorit menjadi asam hipokhlorit tetapi asam hipokhlorit yang terbentuk tidak dapat terurai menjadi gas khlor oleh adanya kelebihan asam lemah. Sifat penting yang sangat berarti dalam pengelantangan adalah dengan mudahnya garam natrium hipokhlorit terhidrolisa oleh air menghasilkan asam hipokhlorit yang salanjutnya terurai menghasilkan oksigen. NaOCl + H2O o NaOH + HOCl HOCl o HCl + On Faktor-faktor yang mempengaruhi penguraian garam natrium hipokhlorit1) Pengaruh pH - pH > 10, hipokhlorit berada sebagai natrium hipokhlorit - 5 < pH < 8,5, larutan lebih banyak mengandung asam hipokhlorit (HOCl) bebas. - pH < 5, pembebasan gas khlor (Cl2) mulai ambil bagian. - pH < 3, seluruh asam hipokhlorit terurai menjadi gas Cl2. Pada suasana alkali (pH > 7), asam hipokhlorit yang terbentuk dapat dinetralkan oleh alkali menjadi garam natrium hipokhlorit HOCl + NaOH o NaOCl + H2O 94Setelah penetralan, larutan bersifat alkalis dan terjadi reaksi kesetimbangan sehingga larutan menjadi lebih stabil. NaOCl + H2O NaOH + HOCl 2) Pengaruh logam dan oksidanya Seperti halnya pada pengelantangan dengan kaporit, maka logam-logam dan oksidanya seperti besi, tembaga, nikel dan kobalt bersifat sebagai katalisator yang mempercepat reaksi penguraian garam natrium hipokhlorit membentuk oksida atau hidroksidanya dan membebaskan oksigen. 2 CaO + NaOCl o Ca2O3 + NaCl 2Ca2O3 o 4CaO + O2 3. Natrium khlorit Natrium khlorit dikenal diperdagangkan dengan nama Textone. Sebagai zat oksidtor dalam suasana netral natrium khlorit bereaksi lambat, tetapi dalam kondisi asam reaksinya makin cepat. NaClO2 + H2O NaOH + HClO2 Narium Khlorit Asam Khlorit HClO2 o HCl + On Sifat natrium khlorit terhadap asam kuat akan terurai menjadi gas khor dioksida sebagai oksidator yang kuat 5NaClO2 + 4HCl o 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O Gas khlor dioksida Gas khlor dioksida (ClO2) larut dalam air sampai 8 gram/l stabil dalam keadaan gelap, tetapi bila kena sinar akan terbentuk asam khlorit dan asam khlorat. 2ClO2 + H2O o HClO2 + HClO3 asam asam khlorit khlorat Dalam keadaan asam, gas ClO2 mula-mula tereduksi menjadi asam khlorit selanjutnya terurai menjadi asam khlorida dan On jika tidak ada yang dioksidasi maka On mengoksidasi asam khlorit menjadi asam khlorat. ClO2 + H+ + e o HOCl2 HClO2 o HCl + On 95HClO2 + O2 + On o HClO3 Pengaruh pH dalam pengelantangan dengan natrium khlorit adalah bahwa pada keadaan netral (pH7) penguraiannya sangat lambat, maka untuk mengaktifkan penguraian NaClO2 dilakukan pada kondisi sedikit alkali (pH 8-9) dengan penambahan natrium hipokhlorit seperti reaksi berikut ini. NaOCl + H2O o NaOH + HOCl Natrium hipokhlorit asam hipokhlorit 3NaClO2 + 2HOCl ĺ 2ClO2 + NaClO3 + 2NaCl3 + H2O natrium khlorit khlordiosida ClO2 yang terbentuk akan bekerja mengoksidasi pigmen-pigmen alam yang terdapat dalam serat. 4. Peroksida Ada beberapa macam zat pengelantang jenis peroksida yaitu hidrogen peroksida (H2O2), natrium peroksida (Na2O2) dan barium peroksida (BaO2). Pada umumnya zat pengelantang peroksida yang sering digunakan di industri tekstil adalah hidrogen peroksida yang diperdagangkan juga dikenal perhidrol. Dalam perdagangan hidrogen peroksida berupa larutan yang kepekatannya berkisar 35 – 50% (130 – 200 volume) dan distabilkan dengan asam. Sifat hidrogen peroksida mudah larut dalam air pada berbagai perbandingan, jika dipanaskan mudah terurai melepaskan gas oksigen sehingga sangat efektif digunakan untuk pengelantangan. H2O2 ĺ H2O + On Faktor-faktor yang mempengaruhi penguraian H2O2 1) Pengaruh pH Dalam suasana asam (pH < 7) H2O2 stabil, sedangkan dalam suasana basa / alkali (pH > 7) H2O2 mudah terurai melepaskan oksigen. Makin besar pH, penguraiannya makin cepat, seperti pada tabel berikut : Tabel 7 – 1 Perbandingan pH dan Waktu Penguraian H2O2 pH Waktu 6,8 7,1 7,9 8,9 9,9 3 jam 10 menit 2 jam 50 menit 2 jam 10 menit 1 jam 10 menit 25 menit 962) Pengaruh suhu Suhu juga mempengaruhi penguraian H2O2. pada suhu rendah, pembebasan oksigen sangat kecil, makin tinggi suhu penguraiannya makin cepat. Penguraian H2O2 yang efektif untuk pengelantangan terjadi pada suhu 80 - 850C. Pada suhu di atas 850C penguraiannya sangat cepat sekali. 3) Pengaruh stabilisator Penguraian H2O2 dapat diperlambat dengan penambahan zat stabilisator meskipun pengelantangannya dilakukan pada pH dan suhu yang tinggi. Ada beberapa macam zat stabilisator yang dapat digunakan dalam pengelantangan dengan hidrogen peroksida di antaranya seperti Natrium Silikat (Na2SiO3), Magnesium Oksida (NgO) atau Magnesium Hidroksida (Mg(OH)3), Magnesium Silikat, Natrium Metafosfat, Natrium – Trifosfat dan lain-lain. Jenis zat stabilisator yang banyak digunakan dalam pengelantangan adalah Natrium Silikat. 4) Pengaruh logam atau oksida logam Seperti halnya pada garam-garam hipokhrolit, beberapa logam atau oksida loga tertentu dapat mempercepat penguraian hidrogen peroksida membebaskan oksigen seperti reaksi berikut : 2FeO + H2O2 ĺ Fe2O3 + H2O besi (II) oksida besi (III)oksida 2Fe2O3 ĺ 4FeO + O2 Reaksi tersebut berjalan terus menerus. 5. Natrium perborat Dalam air natrium perborat (NaBO3)terurai menurut reaksi berikut : 4NaBO3 + 5H2O ĺ 4H2O2 + Na2B4O7 + 2NaOH H2O2 ĺ H2O + On Dari reaksi penguraian terbentuk soda kostik (NaOH) yang menjadikan larutannya bersifat alkalis sehingga penguraiannya berjalan perlahan-lahan. Zat oksidator ini harganya mahal, sehingga jarang dipakai untuk pengelantangan, tetapi sering digunakan untuk proses oksidasi zat warna bejana. 6. Kalium bikhromat Zat oksidator jenis kalium bikhromat (K2Cr2O7) tidak dipakai dalam pengelantangan, tetapi dapat digunakan untuk oksidasi zat warna bejana dan zat warna belerang. 97Dalam suasana asam, yaitu dengan asam sulfat (H2SO4), zat oksidator ini dapat melepaskan oksigen menurut reaksi berikut : K2Cr2O7 +4H2SO4 ĺ K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O + 3On Sedangkan dengan asam khlorida (HCl), oksidator ini tidak melepaskan oksigen tetapi melepaskan gas Khlor seperti reaksi berikut : K2Cr2O7 + 14HCl ĺ 2KCl + 2 CCl3 + 7H2O + 3Cl2 7. Kalium permanganat Zat oksidator ini juga tidak dipakai untuk pengelantangan karena reaksinya baik dalam suasana netral maupun asam, dapat menimbulkan endapan yang berwarna kecoklatan. Reaksi dalam suasana asam : 2KMnO4 + 3H2SO4 ĺ K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5On Reaksi dalam suasana netral : 2KMnO4 + H2O ĺ 2MnO2 + 2KOH + 3On atau 2KMnO4 + H2O ĺ Mn2O3 + 2KOH + 4On Terhadap serat wol, KMnO4 dapat pula mengoksidasi gugusan amina dalam wol sehingga menimbulkan bintik-bintik yang permanen pada serat. 8. Sulfur dioksida (SO2)Gas ini terbentuk dari hasil pembakaran belerang : S + O2 o SO2 Sulfur dioksida dalam air dapat menghasilkan hidrogen yang bersifat sebagai reduktor sehingga dapat digunakan untuk mengelantang bahan tekstil. SO2 + 2H20 o H2SO4 + 2Hn Karena sulfur dioksida ini berupa gas dan mempunyai daya reduksi yang cukup kuat, maka sebagian terabsorbsi oleh bahan dan agak sukar dihilangkan, lama kelamaan jika teroksidasi oleh udara yang lembab dapat menimbulkan efek kekuningan. 9. Natrium sulfit (Na2SO3)Zat ini berbentuk kristal tak berwarna dan mengandung tujuh air kristal. Sifat natrium sulfit dalam larutan asam akan terurai menghasilkan sulfur dioksida menurut reaksi berikut ini : 98Na2SO3 + H2SO4 o Na2SO4 + H2O + SO2(g) Terbentuknya gas sulfur dioksida yang bersift reduktor, maka zat ini dapat dipakai sebagai zat pengelantang. 10. Natrium bisulfit (NaHSO3) Sifat natrium bisulfit dalam air akan menghasilkan asam sulfit yang kurang stabil sehingga mudah terurai menjadi air dan sulfur dioksida yang berfungsi sebagai reduktor. 2NaHSO3 + H2O o Na2SO3 + H2SO3 H2SO3 o H2O + SO2 Natrium bisulfit seiring digunakan sebagai zat anti khlor : NaHSO3 + Cl2 + H2O o NaHSO4 + 2HCl 11. Natrium hidrosulfit (Na2S2O4) Zat ini berbentuk bubuk putih yang stabil dan merupakan reduktor yang kuat. Dalam air akan teroksidasi menjadi natrium bisulfit dan melepaskan hidrogen seperti reaksi berikut : Na2S2O4 + 2NaOH + 2H2O o 2Na2SO4 + 6Hn Pemakaian natrium hidrosulfit lebih banyak dalam pencelupan dan pencapan. 7.3 Pengelantangan pada Bahan Tekstil Proses pengelantangan bahan tekstil dapat dilakukan tidak terhadap semua jenis bahan dari serat yang berbeda dengan zat pengelantang yang sama, tetapi harus dipilih kesesuaiannya agar dapat memperoleh hasil yang baik. Bahan tekstil dari serat selulosa seperti kapas dan rayon viskosa dapat dikelantang dengan kaporit, natrium hipokhlorit dan hidrogen peroksida. Pengelantangan rayon viskosa biasanya menggunakan natrium hipokhlorit akan lebih aman daripada dengan kaporit. Sedangkan pengelantangan dengan hidrogen peroksida juga lebih baik, karena tidak terjadi kerusakan serat, tetapi harganya lebih mahal dan memerlukan pemanasan. Untuk serat protein tidak dapat dikelantang dengan zat oksidator yang mengandung khlor, karena dapat terjadi kerusakan serat oleh khlor, sehingga lebih baik pengelantangan serat protein dapat digunakan dengan zat pengelantang yang tidak mengandung khlor seperti hidrogen peroksida dan zat pengelantang yang bersifat reduktor. 99Sedangkan bahan dari serat sintetik dan rayon asetat paling baik dikelantang dengan natrium khorit (Textone) dalam suasana asam. Rayon asetat dapat pula dikelantang dengan natrium hipokhlorit dalam suasana asam. Pengelantangan dengan zat oksidator yang mengandung khlor. 7.3.1. Pengelantangan dengan Kaporit Kaporit termasuk zat oksidator yang memiliki daya oksidasinya yang kuat sehingga jarang digunakan untuk pengelantangan serat rayon viskosa karena dapat menyebabkan terjadinya oksiselulosa yang merupakan jenis kerusakan serat. Biasanya kaporit digunakan untuk pengelantangan bahan tekstil dari serat kapas. Kaporit diperdagangakan dalam bentuk bubuk yang mengandung 30% sampai 60% khlor aktif. Reaksi kimia yang terjadi dalam pengelantangan dengan kaporit adalah sebagai berikut : - Pelarutan kaporit dalam air : 2CaOCl2 o Ca (OCl)2 + CaCl2 - Kalsium hipokhlorit terhidrolisa Ca (OCl)2 + H2O o Ca(OH)2 + 2HOCl - Pada waktu yang sama terjadi pula gas khlor CaCl2 + Ca (OCl)2 + H2O Ca(OH)2 + Cl2 - Asam hipokhlorit yang terbentuk bekerja memutihkan serat HOCl o HCl + On - Adanya CO2 dari udara mempercepat penguraian Ca(OH)2 + CO2 o CaCO3 + H2O Untuk mencegah kemungkinan terjadinya kerusakan serat karena oksidasi, pengelantangan dilakukan pada kondisi alkali dengan penambahan soda abu (natrium karbonat) atau zat lainnya yang bersifat basa, pengelantangan yang dilakukan dalam suasana alkali gritupol pH 10 – 11 akan berjalan perlahan-lahan dengan hasil yang baik. Selama proses pengelantangan karena pengaruh CO2 dari udara dapat menetralkan kalsium hidroksida membentuk kalsium karbonat yang mengendap, sehingga kemungkinan dapat menurunkan pH dan menyebabkan pegangan bahan terasa kasa. Untuk menghilangkan adanya endapan kalsium karbonat maupun sisa-sisa kalsium hidroksida serta sisir kaporit pada bahan perlu dilakukan proses pengasaman dengan asam khlorida (HCl). Next >