Laporan Praktikum Kimia Analisis, Kimia Organik, Analisis Bahan Kulit, Analisis Karet

Laman

Senin, 09 Mei 2011

BAHAN PENYAMAK KULIT KROM

1.Penyamakan Krom
Proses penyamakan kulit bertujuan untuk mengubah kulit mentah yang mudah rusak oleh aktifitas mikroorganisme,khemis, atau phisis, menjadi kulit tersamak yang lebih tahan terhadap pengaruh-pengaruh tersebut . Metode penyamakan kulit menggunakan bahan penyamak nabati dan bahan penyamak mineral.
Bahan penyamak mineral yang yang berasal dari logam kromium disebut krom. Penyamak mineral paling umum menggunakan krom mutunya ditentukan oleh kadar krom (yang biasa dinyatakan sebagai krom oksidasi). Metode penyamakan krom sangat berbeda dengan metode penyamakan nabati. Demikian pula hasilnya.
Penyamakan krom menghasilkan kulit yang lebih lembut/lemes, dan lebih tahan terhadap panas yang tinggi, kekuatan tariknya lebih tinggi dan hasilnya akan lebih baik bila dilakukan pengecatan. Karena sifat-sifat tersebut kulit samak krom lebih cocok untuk dijadikan kulit atasan. Garam besi menghasilkan kulit yang kurang baik warnanya dan mudah patah, sedangkan garam aluminium menghasilkan kulit berwarna putih.
Penyamakan krom (chrome) merupakan penyamakan yang di mulai dengan pH rendah atau keadaan asam yaitu antara pH 2 sampai pH 3. Oleh sebab itu kulit perlu pengasaman agar mendapatkan kondisi yang di inginkan. Lama proses penyamakan krom biasanya memerlukan waktu antara 4 sampai 8 jam. Hal ini bukan merupakan patokan atau standart,tetapi juga tergantung dari tebal tipisnya kulit.
Selesai proses penyamakan,kemasakan kulit diuji gengan air mendidih selama 2 menit. Jika terjadi pengkerutan tidak lebih dari 10%,berarti kondisi kulit sudah masak. Faktor yang penting dalam mempengaruhi sifat fisis kulit tersamak di antaranya adalah struktur kulit mentahnya. Kekuatan tarik merupakan salah satu faktor yang perlu di perhatikan dalam melakukan penilaian terhadap kulit jadinya.
Kekuatan tarik yang rendah menunjukkan kualitas serat kulit yang rendah. Dalam industri perkulitan,kulit krom menempati pasaran yang sangat baik terutama untuk kulit atasan sepatu,sarung tangan,pakaian dan lain-lain.
Kelebihan-kelebihan kulit samak krom yaitu:
1. Kulit tersamak yang dihasilkan warnanya lebih terang
2. Kekuatan tariknya lebih tinggi dibandingkan dengan samak lainnya.
3. Kestabilan yang baik terhadap bahan-bahan kimia kecuali alkali.
4. Mempunyai sifat fisik kemuluran dan kelunturan yang baik.
5. Pada proses pengecatan dasar,menghasilkan warna yang cemerlang.
6. Daya serap yang baik terhadap air dan udara.
7. Proses penyamakannya dengan waktu yang relatif pendek.
8. Mempunyai sifat kelunakan yang baik.
9. Tahan terhadap air atau pencucian.
2. Bahan Penyamak Krom
Bahan penyamak krom dibuat dengan jalan mereaksikan beberapa bahan tertentu seperti kalium bikhromat, gula pasir, dan asam sulfat. Bahan penyamak krom ini dapat berbentuk tepung (powder),padat atau cairan.
Yang paling banyak dipasaran adalah bahan penyamak yang berbentuk tepung. Biasanya yang berbentuk cair biasa disebut Reduced Chrome.
Warna bahan penyamak krom adalah hijau tua, yang merupakan warna dari krom kompleks bervalensi 3+. Garam kompleks dibuat dari natrium bikromat (Na2Cr2O7) atau kalium bikromat (K2Cr2O7) yang direduksi dengan glucose atau gula pasir dalam suasana asam.
Pereaksi yang digunakan reduced chrome adalah sebagai berikut :
 Natrium trio sulfat
 Perhidrol (H2O2 3%)
 Larutan NaOH 0,1 M
 Larutan NaOH 1 M
 Asam chlorida (HCl 4 M)
 Esther
 Kalium Iodida (KI 1M )
 PP indicator
 Amylum Indicato
 Batu didih

3. Ikatan Bahan Penyamak Krom dengan Kulit
Dalam penyamakan krom terdapat 4 tahapan reaksi yang terjadi bersamaan. Reaksi ini terjadi antara ligan-ligan koordinasi pada kromium komplek. Dengan pengaturan kondisi pH,suhu,dan konsentrasi kemungkinan dominasi dari masing-masing reaksi dapat dikontrol. Keempat reaksi-reaksi itu adalah:
1. Reaksi antara gugus OH dan krom
2. Reaksi antara kation dari komponen krom dan sulfat
3. Reaktivitas dari bahan masking,misalnya formiat
4. Reaktivitas dari protein kulit

Pada pH rendah konsentrasi OH⁺ dalam larutan juga rendah dan basisitas kromium juga rendah. Reaksi pertama dengan kenaikan pH akan mengarah ke kanan. Koordinasi dari ion-ion sulfat cenderung tidak dipengaruhi oleh pH dan ion sulfat akan masuk ke dalam kompleks pada pH rendah. Pembentukan ikatan koordinasi asam organik lemah atau bahan masking (masking agent) dengan kromium komplek,tergantung pada asam dan nilai pH yang tinggi akan menaikkan kereaktifan Protein kulit ,setelah terjadinya ionisasi tersebut nilai pH menjadi rendah dan kereaktifan terhadap kromium juga lebih kecil. Reaksi gugus karboksil pada protein sama dengan asam lemah tetapi cenderung lebih dipengaruhi oleh perubahan pH.
Kenaikkan pH akan menaikkan basisitas kromium komplek (lebih banyak OH yang masuk kedalam komplek). Dengan naiknya nilai pH maka reaktifitas protein juga meningkat dan tahap awal penyamakan tercapai. Pada akhir penaikan basisitas yang berarti basisitas tinggi dan ion sulfat sebagian sudah meninggalkan komplek. Penggabungan kromium komplek secara sempurna dengan protein kulit akan menghasilkan ikatan silang. Dengan naiknya basisitas,dua senyawa kromium saling bergabung antara satu dengan lainnya melalui gugus OH.
4. Mekanisme Penyamakan Krom
Garam khrom yang dapat digunakan untuk penyamakan adalah garam Cr yang bervalensi 3 dalam bentuk senyawa khrom sulfat basis. Selain sisa asam yang terdapat gugus OH yang terikat pada atom Cr. Perbandingan jumlah OH terikat dengan jumlah maksimum Cr dapat mengikat OH disebut Basisitas.
Selain dari basisitas mutu dari bahan penyamak khrom ditentukan oleh kadar khrom yang biasa dinyatakan sebagai Cr2O3.
Sifat dari larutan khrom adalah sebagai berikut :
 Dalam larutan pekat molekulnya kecil, sehingga penetrasinya mudah
 Dalam larutan encer molekulnya besar, sehingga penetrasinya sukar
 Pada basisitas rendah daya ikat (fiksasi) rendah
 Pada basisitas tinggi daya ikat (fiksasi) tinggi
 Pada basisitas rendah mudah larut
 Pada basisitas tinggi akan mengendap
Penyamakan dimulai dengan daya ikat kecil, prestasi besar kemudian setelah khrom masuk ke dalam kulit, daya ikat dinaikkan dengan cara menaikkan basisitas. Biasanya di mulai dari basisitas 20-33%, kemudian dinaikkan pada basisitas 50-55%. Garam khrom ini mampu bereaksi dan membentuk ikatan dengan asam amino bebas dalam struktur protein kolagen yang relative.
Ikatan yang terbentu antara khrom dengan protein kulit disebut ikatan saling yang terbentuk selama proses penyamak akan menyebabkan berubahnya sifat kulit mentah menjadi lebih tahan terhadap pengaruh fisis maupun khemis seperti yang telah disebut dimuka. Seperti halnya bahan penyamak nabati, bahan penyamak krom juga mempunyai sifat-sifat tertentu yang berhubungan dengan besar kecil molekul krom, yang erat kaitannya dengan basisitas antara lain menurut Schorlemmer, Procter, dan Sistem Amerika.

a) Schorlemmer
Basisitas adalah banyak valensi Cr yang mengikat gugus OH, dibagi banyak valensi dari jumlah Cr dikalikan 100%
x 100%

Jadi rumus basistas adalah =
b) Procter
Basisitas adalah jumlah gram SO4 yang terikat pada satu atom Cr (52 gram).
c) Sistem Amerika
Sistem ini tidak menyebut basisitas tapi aciditas.
Aciditas= 100% - x % basisitas schorlemmer.
Besar basisitas garam krom dimulai dari 0%-100%. Garam krom yang mempunyai basisitas nol sama sekali tidak mempunyai kemampuan untuk berikatan dengan protein kulit, sedangkan garam krom yang mempunyai basisitas 100% akan mengen dap sehingga tidak mungkin digunakan untuk menyamak kulit.
Pada tabel dibawah ini diberikan contoh basisitas menurut definisi masing-masing,
Schorlemmer Procter Amerika Rumus Kimia
0% 144 100% Cr ( SO4)3
33 1/3% 96 66 2/3% Cr2 (OH)2(SO4)2
66 2/3% 48 33 1/3% Cr2(OH)4(SO4)
100% 0 0% Cr(OH)3

Pada umumnya basistas disebut menurut schorlemmer.
Dalam penyamakan kulit dengan garam krom, basistas harus diatur sedemikian rupa supaya pada awal penyamakan molekul-molekul bahan penyamak krom mudah masuk ke dalam jaringan kulit dan pada akhir penyamakan daya ikat molekul dinaikkan, sehingga molekul-molekul krom yang ada dalam jaringan kulit berikatan secara sempurna dengan protein-protein kolagen kulit.
Biasanya pada awal penyamakan menggunakan bahan penyamak krom dengan basisitas krom sebesar 33%. Pada basisitas tersebut garam krom mempunyai daya penetrasi yang baik terhadap jaringan kulit walaupun daya ikat terhadap kulit lemah. Pada akhir penyamakan, basisitas dinaikkan dari 33% menjadi 66%, supaya garam krom mampu berikatan dengan protein kulit secara sempurna.
Garam krom yang biasa digunakan untuk menyamak kulit berwarna hijau, berupa tepung yang basisitasnya 33% dengan kandungan krom tertentu. Sebagai contoh : chromosal B, chrometan B, baychrom A,chromosal SF,dan sacro R.
untuk menaikkan basisitas garam khrom, digunakan natrium karbonat (Na2CO3). untuk menaikkan basisitas 100 g Cr2O3 setinggi 1% diperlukan soda abu sebanyak 2,14 g. bila yang dimiliki garam khrom yang valensi Cr nya 6 untuk dapat digunakan sebagai bahan penyamak harus disusutkan terlebih dahulu, dengan direaksikan dengan bahan-bahan penyusut dalam suasana asam. bahan penyusut yang digunakan biasanya gula, molase, asam yang digunakan asam sulfat.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
8Na2Cr2O7+2AH2SO4+C12H22O11 -------> 16Cr.OH.SO4+8Na2SO4+27H2O+12CO2
Salah satu resep pembuatan penyamak bahan penyamak khrom dari garam bikarbonat sebagai berikut :
100 bagian kalium bikarbonat dan 100 air dicampur dengan 100 bagian asam sulfat 96%. Kemudian di larutan gula dibuat 25 bagian gula dan 75 bagian air, di aduk.
Pekerjaan ini harus dilakukan dengan alat yang tidak mudah teroksidasi dan bereaksi dengan asam sulfat. Mengerjakan harus hati-hati sebab reaksinya sangat keras, reaksi di anggap selesai bila semua Cr6+ sudah Cr3+
Cara Uji : Sedikit larutan khrom ditambah air asam sulfat encer, perhidrol dan sedikit ether bila menjadi ungu, berarti masih ada Cr6+.
Untuk memeriksa basisitas dari cairan khrom :
1. Periksa jumlah Cr secara yodometri
2. Periksa asam yang terikat pada Cr secara netralisir
a = ml N tio untuk periksa Cr secara yodometri
b = ml N NaOH untuk periksa asam yang terikat pada Cr sebab a-b adalah OH yang terikat pada Cr yaitu :
6OH (=2Cr)-4 OH (= 2 SO2)= 2 OH


Bahan dasar yang digunakan adalah sebagai berikut :
- K2Cr2O7/Na2Cr2O7 90%
- Asam sulfat tehnis (98%)
- Aquadest
1.Metode Penyamakan Krom
Bahan penyamak krom yang ada dipasaran mempunyai (produk paten) mempunyai kadar Cr2O3 dan basisitas yang berbeda-beda, maka penggunaan bahan ini harus dipertimbangan lebih dahulu sebelum melakukan penyamak kulit.
Kemampuan bahan penyamak krom ditentukan oleh kadar Cr2O3nya. Misalnya, chromosal B (dari bayer) mempunyai basisitas 33% dan kadar kromnya (Cr2O3) hanya 25%. Untuk menyamak kulit reptil dipergunakan formula sebagai berikut :
R/ 80% air bekas pengasaman,
2,5% Cr2O3 atau 10% cromosal B, dan
1% soda abu (Na2CO3)
1)Tahap Pertama
Masukkan chromosal B kedalam air pengasaman bersama kulit reptile yang akan disamak, lalu diaduk-aduk dan diremas-remas dengan kuat agar zat penyamak krom dapat masuk ke dalam jaringan kulit. Tahap pertama ini memakan waktu selama kurang lebih 2 jam, dan selama itu kulit harus terus-menerus diaduk-aduk dan diremas-remas tanpa berhenti.
2)Tahap Kedua
Soda abu sebelum dimasukkan harus dilarutkkan dulu ke dalam air dengan perbandingan 1:3, lalu dibagi menjadi 3 bagian. Setelahg waktu 2 jam pertama, masukkan sepertiga bagian soda abu yang telah di encerkan, kemudian diaduk-aduk selama 15 menit. Selanjutnya sepertiga bagian kedua dimasukkan kedalam bak penyamak sambil diaduk-aduk 15 menit. Kemudian masukkan sepertiga bagian yang terakhir dan diaduk-aduk selama 4 jam tanpa berhenti.
Catatan :
1) yang dibuat sendiri. Jumlah pemakaian Cr2O3 sama yaitu 2,5%. Reduced chrom biasanya mempunyai kadar Cr2O3 lebih kecil dari pada chromosal B. Reduced chrom yang mempunyai kadar Cr2O3 sebesar 20%. Padahal untuk penyamakan kulit dibutuhkan kurang lebih 2,5%. Cr2O3 yang dihitung dari berat kulit (missal gk gram), maka keperluan Cr2O3

Dan kebutuhan reduced chrom adalah :

Demikian pula, apabila menggunakan produk lain sperti chrometan yang kandungan Cr2O3nya 26%, oerhitungan berdasarkan berat kulitnya.
2) Pada awal penyamakan krom yang basisitas awalnya 33 1/3%, zat penyamak akan mudah masuk kedalam kulit , karena basisitas tersebut ukuran partikmelnya relative kecil daripada zat penyamak yang mempunyai basisitas lebih tinggi. Pada basisitas ini partikel mempunyai daya ikat yang lebih rendah.
Tahap selanjutnya adalah penambahan Na2CO3 untuk menaikkan basisitas, supaya mencapai 55%-66%. Pada basisitas tersebut zat penyamak mempunyai daya ikat yang tinggi, tapi penetrasinya rendah. Besarnya kenaikkan basisitas tergantung pada jumlah Na2CO3 yang ditambahkan.
Jumlah Na2CO3 tidak terpenuhi dapat menyebabkan kulit tidak matang, sehingga kulit menjadi keras dan kaku serta sulit untuk proses selanjutnya.
Jumlah natrium karbonat yang dibutuhkan adalah 1,3%-1,4% dari berat kulit (bloten). Selain natrium formiat sebesar 0,5%-1,2%.
Untuk memahami dengan mudah sifat-sifat zat penyamak krom yang berhubungan dengan basisitas lihat dalam table dibawah ini.






Jenis Garam Krom Basisitas Schorlemmer Warna Kelarutan Kekuatan Ikatan
(Astringency)
Krom sulfat 0% Hijau sangat baik kurang
Krom sulfat basis sedang 33% Hijau sangat baik sedang
Krom sulfat basis tinggi 45% Hijau sangat baik baik
Krom sulfat basis sangat tinggi 66% Hijau kurang Baik sekali, tapi sulit masuk dalam kulit
Krom hidroksida 100% Hijau pucat Tidak ada


1. Uji kemasakan kulit
Kulit samak krom dikatakan masak atau matang bila kulit tersebut telah tersamak sempurna. Tanda-tanda kulit telah tersamak sempurna apabila kulit tersebut telah mengalami pengerutan bila dimasukkan ke air mendidih selama 3-5 menit. Uji kemasakan tersebut dinamakan “Boiling Test” ( Uji air mendidih).
Cara pengujian kemaskan kulit samak krom adalah sebagai berikut.
1. Potonglah bagian kulit yang tebal, letakkan diatas papan kayu atau kertas yang rata, kemudian garislah dengan pensil membentuk bujur sangkar dengan ukuran 10x10 cm.
2. Masukkan kulit tersebut kedalam air yang dipanaskan sampai mendidih selama 5 menit. Kemudian keluarkan dari dalam air dan dalam keadaan basah letakkan kembali diatas papan pengukuran tadi.
3. Garislah kembali dengan pensil. Apabila kulit mengalami pengerutan ukurannya tentu akan berubah atau berbeda dengan ukuran semula.
4. Kulit dianggap cukup matang apabila pengerutannya tidak lebih 10% dari luas kulit sebelum direbus.
Penyebab tidak masaknya kulit yang disamak krom antara lain : kurangnya waktu pengadukan, kurangnya jumlah natrium karbonat. Untuk kulit-kulit tipis seperti kulit ular, kadal, dan biawak waktu pengadukan sampai masak kurang lebih 9 jam. Sedangkan untuk kulit reptile yang tebal seperti ular yang panjangnya lebih dari 3 meter atau kulit buaya yang mempunyai rajah yang keras, waktu pengadukan lebuh dari 9 jam, bahkan sampai 14 jam.
Jika dalam waktu tersebut belum juga matang, kemungkinan jumlah natrium karbonatnya kurang. Oleh kar na itu harus tambah kurang lebih 0,5% lagi dan waktu pengadukan ditambah 2 jam. Uji kemasakn dilakukan kembali setelah selesai pengadukan.
5. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Penyamakan Krom
Faktor-faktor yang mempengaruhi penyamakan krom antara lain:
a.Basisitas
Bahan penyamak krom membuat keberadaan basisitas. Basisitas yang semakin tinggi akan memperbesar krom komplek dalam larutan. Penggabungan dua atau lebih atom krom lebih dulu secara bersama dengan group hidroksil mengakibatkan terjadinya olation. Basisitas berhubungan sekali dengan pH. Reaksi antara krom komplek dengan OH dalam larutan tidak akan segera terbentuk,sehingga perubahan pH tidak menghasilkan basisitas baru dengan segera.
Basisitas dalam krom kompleks di definisikan sebagai presentase jumlah molekul hidroksil (OH) yang terikat dalam total valensi krom. Jika atom krom mengikat satu gugus hidroksil berarti senyawa ini mempunyai basisitas 33%,sedangkan yang mengikat dua gugus hidroksil (OH) senyawa ini mempunyai basisitas 66%.
Di dalam penyamakan krom dimulai dengan larutan yang mempunyai daya samak rendah yang berarti basisitas rendah dan diakhiri dengan larutan yang mempunyai daya samak tinggi yang berarti basisitas tinggi yaitu maksimum pada basisitas 50%.
Basisitas merupakan hal yang penting karena ini berhubungan dengan larutan krom,sehingga dalam penambahan ke dalam larutan krom,sehingga dalam penambahan bahan-bahan seperti NaHCO₃, Na₂CO₃,dalam penambahan ke dalam larutan krom harus dengan perlahan-lahan dan dengan pengadukan. Jika konsentrasi alkali terlalu tinggi akan menyebabkan terjadi garam krom yang terlalu cepat,dan apabila terjadi hal tersebut sulit untuk dipisahkan kembali sehingga akan berakibat fatal.
b. pH
Nilai pH dari larutan penyamakan krom sangat penting dimana pH yang tinggi akan mempercepat reaksi pada protein. Jika pH terlalu cepat atau terlalu tinggi akan mempercepat pengendapan bahan penyamak krom dalam larutan.
c. Temperatur
Temperatur yang tinggi akan mempercepat pergeseran reaksi. Pada temperatur tinggi reaksi pengikatan bahan penyamak krom dengan protein kulit semakin cepat dan olasi dari bahan penyamak krom menjadi lebih besar. Perbedaan pengaruh kebengkakan, penyamakan yang tidak rata, dan rajah tergambar dapat disebabkan karena temperature yang tinggi pada awal tahap penyamakan. Hampir semua penyamakan krom dimulai pada temperatur yang rendah.
d. Waktu
Proses penyamakan krom dan terbentuknya komplek baru, basisitas baru, olasi dan komplek yang ter-masking bukan merupakan reaksi yang cepat. Kecepatan masing-masimg reaksi berubah dengan kondisi pH dan temperatur.
e. Konsentrasi
Pada konsentrasi tinggi lebih banyak ligan dalam larutan yang akan bergabung dengan snyawa krom. Basisitas dari krom komplek juga akan menjadi rendah. Konsentrasi dan keseimbangan larutan dalam proses penyamakan krom harus dijaga agar tetap.
6. Kulit Wet Blue
Kulit Wet Blue adalah kulit yang telah disamak dengan bahan penyamak krom,tetapi belum diproses lebih lanjut dan dijual dalam keadaan basah,atau kulit Wet Blue adalah kulit yang baru saja disamak krom,tidak dikeringkan dan lain-lain. Sangat penting untuk diingat bahwa semua kulit Wet Blue meningkat keasamannya waktu pemeraman sehingga sangat peka terhadap variasi pH, maka kulit Wet Blue perlu untuk dinetralkan agar nantinya mampu bereaksi dengan bahan kimia pada proses selanjutnya.
iklan banner
iklan banner