By. : arifin

Industri tekstil dan produk tekstil merupakan salah satu bidang yang sangat berkembang di Indonesia. Perkembangan industri ini dapat dilihat dari nilai ekspor tekstil dan produk tekstil (TPT) yang terus meningkat. Tercatat pada tahun 1989 nilai ekspor TPT mencapai US$ 2,02 miliar, kemudian meningkat menjadi US$ 8,40 miliar pada tahun 1997. Dengan semakin meningkatnya nilai ekspor TPT dari tahun ke tahun seperti ditunjukkan pada tabel 1, menjadikan industri ini sebagai sumber devisa negara yang penting.

Tabel. 1 Jumlah Ekspor Tekstil dan Produk Tekstil Indonesia. [27]

Tahun

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1997

Nilai Ekspor (Milyar US $)

2.02

2.88

4.0

5.59

6.05

5.64

6.04

8.40

Sumber : Harian Kompas, 17 Desember 1997.

Semakin meningkatnya jumlah ekspor tekstil dan produk tekstil ini maka barang – barang pembantu juga akan mengalami sedemikian rupa. Kenaikan hal yang sama juga terjadi pada produksi zat warna. Kira – kira 800.000 ton pewarna diproduksi untuk kebutuhan dunia. Lebih dari separuhnya merupakan zat pewarna tekstil, dari jumlah ini 15 % untuk zat pewarna kulit dan kertas, 25 % dari jumlah produksi adalah pigmen organik, sedangkan zat optik kira – kira 6 %.[26]

Tabel. 2. Produksi Zat Warna Tekstil. [26]

Zat Warna

% Tahun 90-an

% Tahun 2004 (survey)

Asam

13 %

3,8 %

Kation

8 %

2,7 %

Direk

12 %

2,2 %

Dispersi

21 %

27, 2 %

Indigo

3 %

5,7 %

Nitro

1 %

Pre-metalized dan mordant

5 %

4,3 %

Reaktif

19 %

30,8 %

Belerang

12 %

12,8 %

Bejana Tanpa Indigo

6 %

2,3 %

Total ton

800.000

670.000

Pada tahun 1876 Witt menyatakan bahwa molekul zat warna merupakan gabungan dari zat organik yang tidak jenuh, kromofor sebagai pembawa warna dan auksokrom sebagai pengikat antara warna dengan serat.[22]

Molekul zat warna merupakan gabungan dari zat organik tidak jenuh dengan kromofor sebagai pembawa warna dan auksokrom sebagai pengikat warna dengan serat. [27]

Zat organik tak jenuh umumnya berasal dari senyawa aromatik dan derivatifnya (benzene, toluene, xilena, naftalena, antrasena, dsb.), Fenol dan derivatifnya (fenol, orto/meta/para kresol, dsb.), senyawa mengandung nitrogen (piridina, kinolina, korbazolum, dsb). [5]

Gugus kromofor adalah gugus yang menyebabkan molekul menjadi berwarna. Pada tabel 3. dapat dilihat beberapa nama gugus kromofor dan memberi daya ikat terhadap serat yang diwarnainya.

Tabel 3. Nama dan Struktur Kimia Kromofor.[27]

Nama Gugus

Struktur Kimia

Nitroso

Nitro

Grup Azo

Grup Etilen

Grup Karbonil

Grup Karbon – Nitrogen

Grup Karbon Sulfur

NO atau (-N-OH)

NO2 ata (NN-OOH)

-NN-

-C=C-

-C O-

-C=NH ; CH=N-

-C=S ; -C-S-SC-

Auksokrom merupakan gugus yang dapat meningkatkan daya kerja khromofor sehingga optimal dalam pengikatan. Auksokrom terdiri dari golongan kation yaitu –NH2, -NH Me, – N Me2 seperti -+NMe2Cl-, golongan anion yaitu SO3H-, -OH, -COOH. Auksokrom juga merupakan radikal yang memudahkan terjadinya pelarutan: -COOH atau –SO3H, dapat juga berupa kelompok pembentuk garam: – NH2 atau –OH. [6]

Zat warna dapat digolongkan menurut sumber diperolehnya yaitu zat warna alam dan zat warna sintetik. Van Croft menggolongkan zat warna berdasarkan pemakaiannya, misalnya zat warna yang langsung dapat mewarnai serat disebutnya sebagai zat warna substantif dan zat warna yang memerlukan zat-zat pembantu supaya dapat mewarnai serat disebut zat reaktif. Kemudian Henneck membagi zat warna menjadi dua bagian menurut warna yang ditimbulkannya, yakni zat warna monogenetik apabila memberikan hanya satu warna dan zat warna poligenatik apabila dapat memberikan beberapa warna. Penggolongan zat warna yang lebih umum dikenal adalah berdasarkan konstitusi (struktur molekul) dan berdasarkan aplikasi (cara pewarnaannya) pada bahan, misalnya didalam pencelupan dan pencapan bahan tekstil, kulit, kertas dan bahan-bahan lain. [27]

Penggolongan zat warna menurut “Colours Index” volume 3, yang terutama menggolongkan atas dasar sistem kromofor yang berbeda misalnya zat warna Azo, Antrakuinon, Ftalosia, Nitroso, Indigo, Benzodifuran, Okazin, Polimetil, Di- dan Tri-Aril Karbonium, Poliksilik, Aromatik Karbonil, Quionftalen, Sulfer, Nitro, Nitrosol dan lain-lain. [15]

Griffiths dan Daehne membagi pewarna berdasarkan tipe elektron – terangsang (exited) yang terjadi pada saat penyerapan cahaya. Luettke membaginya menjadi pewarna penyerap (absorption colorant), pewarna berfluorosensi (fluorescence colorant), dan pewarna pemindah daya (energy transfer colorant). [26]

Dalam daftar “Color Index” golongan zat warna yang terbesar jumlahnya adalah zat warna azo, dan dari zat warna yang berkromofor azo ini yang paling banyak adalah zat warna reaktif zat warna reaktif ini banyak digunakan dalam proses pencelupan bahan tekstil. [27]

<!–[if mso & !supportInlineShapes & supportFields]> SHAPE \* MERGEFORMAT <![endif]–>

Cl

SO3Na

SO3Na

NN

NH

N

C

C

C

N

N

Cl

S

K

P

R

X

<!–[if mso & !supportInlineShapes & supportFields]> <![endif]–>

Keterangan :

S : Gugus Pelarut, misalnya asam sulfon, karboksilat

K : Kromofor, misalnya sistim yang mengandung gugus azo, antrakuinon, dan ftalosianin.

P : Gugus penghubung antara kromofor dan sistim reaktif, misalnya gugus amina, sulfo amina, dan amida.

R : Sistim Reaktif, misalnya triazin, pirimidin, vinil, dan kuinoksalin.

X : Gugus reaktif, yang mudah terlepas dari sistim reaktif, misalnya gugus khlor dan sulfat.

Gambar. 1. Struktur zat warna reaktif [8]

Disamping terjadinya reaksi antara zat warna dengan serat membentuk ikatan primer kovalen yang merupakan ikatan pseudo ester atau eter, molekul air pun dapat juga mengadakan reaksi hidrolisa dengan molekul zat warna, dengan memberikan komponen zat warna yang tidak reaktif lagi. Reaksi hidrolisa tersebut akan bertambah cepat dengan kenaikan temperatur. [27]

Selulosa mempunyai gugus alkohol primer dan sekunder yang keduanya mampu mengadakan reaksi dengan zat warna reaktif. Tetapi kecepatan reaktif alkohol primer jauh lebih tinggi daripada alkohol sekunder. Mekanisme reaksi pada umumnya dapat digambarkan sebagai penyerapan unsur positif pada zat warna reaktif terhadap gugus hidroksil pada selulosa yang terionisasi. Agar dapat bereaksi zat warna memerlukan penambahan alkali yang berguna untuk mengatur suasana yang cocok untuk bereaksi, mendorong pembentukan ion selulosa dan menetralkan asam-asam hasil reaksi. [27]

Dalam daftar “Color Index” golongan zat warna yang terbesar jumlahnya adalah zat warna azo, dan dari zat warna yang berkromofor azo ini yang paling banyak adalah zat warna reaktif. Zat warna reaktif ini banyak digunakan dalam proses pencelupan bahan tekstil. Zat warna reaktif adalah zat warna yang paling mudah dalam pencelupan untuk serat selulosa seperti kapas. Zat warna reaktif terikat pada serat dengan ikatan kovalen yang sifatnya lebih kuat daripada ikatan – ikatan lainnya sehingga sukar dilunturkan. Adanya reaksi langsung antara serat dengan zat warna mengakibatkan asam khlorida akan menghalangi terjadinya reaksi antara selulosa dengan zat warna reaktif sehingga harus ditambahkan soda atau alkali untuk mempercepat reaksi dan menghilangkan asam khlorida yang terjadi.

  1. Zat warna reaktif Procion merupakan zat warna dari I.C.I yang mempunyai kereaktifan rendah dan termauk zat warna reaktif panas. Zat warna Procion merupakan suatu zat warna golongan diklorotriazina yang dapat mencelup serat selulosa. Zat warna Procion dibuat dari senyawa zat warna yang mengandung gugusan amina dalam suatu proses kondensasi dengan kloridasianurat. Reaksinya dengan air mengakibatkan gugus khlorida aktif dari kloridasianurat telah terhidrolisa sebelum dapat bereaksi dengan serat sehingga hasil celupan kurang sempurna.
  2. Kromofor zat warna reaktif biasanya merupakan sistem azo dan antrakuinon dengan berat molekul relatif kecil. Daya serap terhadap serat tidak besar. Sehingga zat warna yang tidak bereaksi dengan serat mudah dihilangkan. Gugus-gugus penghubung dapat mempengaruhi daya serap dan ketahanan zat warna terhadap asam atau basa. Gugus-gugus reaktif merupakan bagian-bagian dari zat warna yang mudah lepas. Dengan lepasnya gugus reaktif ini, zat warna menjadi mudah bereaksi dengan serat kain.
  3. Selulosa mempunyai gugus alkohol primer dan sekunder yang keduanya mampu mengadakan reaksi dengan zat warna reaktif. Tetapi kecepatan reaktif alkohol primer jauh lebih tinggi daripada alkohol sekunder. Mekanisme reaksi pada umumnya dapat digambarkan sebagai penyerapan unsur positif pada zat warna reaktif terhadap gugus hidroksil pada selulosa yang terionisasi. Agar dapat bereaksi zat warna memerlukan penambahan alkali yang berguna untuk mengatur suasana yang cocok untuk bereaksi, mendorong pembentukan ion selulosa dan menetralkan asam-asam hasil reaksi.
  4. Reaksi yang terjadi antara serat dengan zat warna yaitu :

Dye…Cl + Sell OH ―――> Dye – O Sell + HCl

Sisa HCl yang terbentuk ini akan menyebabkan kerusakan pada serat dimana selain kekuatan serat menurun akan menyebabkan zat warna tidak sempurna dalam mengadakan fiksasi sehingga daya cucinya akan menurun. Penambahan garam alkali yaitu Na2CO3 (Sodex) dan Na2SO4 (Glauber salt) akan mempercepat laju reaksi dan menetralisir kelebihan HCl sesuai reaksi berikut :

HCl + NaOH ―――> NaCl + H2O

  1. Disamping terjadinya reaksi antara zat warna dengan serat membentuk ikatan primer kovalen yang merupakan ikatan pseudo ester atau eter, molekul air pun dapat juga mengadakan reaksi hidrolisa dengan molekul zat warna, dengan memberikan komponen zat warna yang tidak reaktif lagi. Reaksi hidrolisa tersebut akan bertambah cepat dengan kenaikan temperatur.

Referensi :

1. Anonim. Color Measurement, in the Textile Industry. Jerman : Bayer.

2. Ahmad, Rukaesih. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Andi offset

3. Al. Slamet Ryadi. 1981. Ecologi. Ilmu Lingkungan, dasar – dasar dan pengertiannya 1. Surabaya : Apeka Press.

4. Alaerts, G. Santika Sumestri, Sri. 1987. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional

5. Arifin. 2007. Tinjauan dan Evaluasi Proses Kimia (Koagulasi, Netralisasi, Desinfeksi) di Instalasi Pengolahan Air Minum Cikokol, Tangerang. Tangerang : PT. Tirta Kencana Cahaya Mandiri

6. Arifin. 2008. Metode Pengolahan Warna Air; Tinjauan Literatur. Tangerang : PT. Tirta Kencana Cahaya Mandiri.

7. Cooper, Randall L, 1986. Color Removal Using Alum and Cationic Polymers. USA : Pennsylvania state university park dept of civil engineering.

8. Darmojo S, Hardjito. 2003. Teknologi Pencelupan II Terapan, Metode Teori dan Praktisi. Tangerang : FT – Teknik Kimia Tekstil Unis Tangerang

9. Droste, Ronald L. 1997. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment,. New York : John Wiley & Sons, Inc.

10. Darmasetiawan, Martin. 2001. Teori dan Perencanaan Instalasi Pengolahan Air. Bandung : Yayasan Suryono.

11. Eaton, Andrew. et al. 2005. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. 21st Edition. Marryland USA : American Public Health Association.

12. Eckenfelder, W.W. 1986. Industrial Water Pollution. New York : Mc Graw Hill.

13. Fessenden, Ralp J; Fessenden, Joan, S.1994. Kimia Organik. Jakarta : Erlangga

14. Hach. 2002. Water Analysis Handbook. 4th Edition. USA : Hach Company.

15. Heaton, Alan. 1994. The Chemical Industry, Second edition. London : Blackie Academic and Profesional, Chapman & Hal.

16. Jr. Day Clyde. dkk. 1987. Kimia Anorganik Teori. Jogjakarta : Gadjah Mada University press.

17. Kawamura, Susumu. 1991. Integrated Design of Water Treatment Facilities. New York : John Wiley & Sons, Inc.

18. Maria Christina P. dkk. Studi Pendahuluan Mengenai Degradasi Zat Warna Azo (Metil Orange) dalam Pelarut Air Menggunakan Mesin Berkas Elektron 350 keV/10 mA. Dalam Jurnal. JFN, Vol.1 No.1, Mei 2007. Jogjakarta; STTN – BATAN.

19. Mulyatna, Lili. dkk. 2003. Pemilihan Persamaan Isoterm pada Penentuan Kapasitas Adsorpsi Kulit Kacang Tanah Terhadap Zat Warna Remazol Golden Yellow. Bandung : FT-TL Universitas Pasundan. Dalam Infomatek, volume 5 nomor 3 September 2003.

20. Mary Saral. Dkk. 2006. Biodegradation of Textile Waste Water by an Advanced Activated Sludge Process. Tamil Nadu, India : Vellore Institute of Technology.

21. Mikebahorsky. 1998. Emerging Technologies for Color Removal. Charlotte, North Carolina : Environmental Resources Management

22. Nn. Isminingsih. dkk. 1978/1979. Pengantar Kimia Zat Warna. Bandung : Institut Teknologi Tekstil

23. N. Rajamohan; C. Karthikeyan. 2006. Kinetic Studies of Dye Effluent Degradation by Pseudomonas Stutzeri. Tamil – Nadu, India : Annamalai University

24. Peavy. Howard S. 1985. Environmental Engineering. Singapura McGraw Hill-Book Company.

25. PERPAMSI, FORKAMI. 2002. Peraturan Teknis Instalasi Pengolahan Air Minum. Jakarta : Tirta Dharma

26. Pratikto, Eko. Kimia Zat Warna. Tangerang : FT – Teknik Kimia Tekstil Unis Tangerang.

27. Renita Manurung; Rosdanelli Hasibuan; Irvan. 2004. Perombakan Zat Warna Azo Reaktif Secara Anaerob – Aerob. Medan : Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara

28. Reynolds, Tom D. 1982. Unit Operations and Processes in Environmental Engineering. California : Wadsworth, Inc.

29. Saepudin Suwarsa, 1998. Penyerapan Zat Warna Tekstil BR Red HE 7B Oleh Jerami Padi. Bandung : Institut Teknologi Bandung pada JMS Vol. 3 No. 1, hal. 32 – 40, April 1998 32

30. Sugiharto.1987. Dasar – dasar Pengelolaan Air Limbah. Jakarta: UI

31. Sukardjo. 1990. Kimia Anorganik. Jakarta : Rineka Cipta

32. Soedarsono; Benny Syahputra. Pengolahan Air Limbah Batik Dengan Proses Kombinasi Elektrokimia, Filtrasi, dan Adsorbsi. Semarang : FT-TL Universitas Islam Sultan Agung (UNISSULA)

33. Sastrawijaya, A. Tresna. 1991. Pencemaran Lingkungan. Jakarta : Rineka Cipta.

34. Wahyuni, Sri. dkk. 2003. Pengukuran Gas Pada Pengolahan Limbah Warna CIRB 5 Dengan Konsentrasi 60 mg/L Dalam Tahapan Reaksi Sequencing Batch Biofilm Reactor (SBBR). Bandung : FT-TLUniversitas Pasundan. Dalam Infomatek, volume 5 nomor 4 Desember 2003.

35. Wood, Kleinfelter. Keenan. dkk. Kimia Untuk Universitas. Jakarta : Erlangga

36. Watanabe, S. Dkk. 1986. Teknologi Tekstil. Jakarta: Pradnya Paramita.

37. Yunasfi. 2002. Pemanfaatan Limbah Cair Industri untuk Sektor Kehutanan. Medan : F. Pertanian, Universitas Sumatera Utara

38. http://www.gewater.com/handbook/wastewater_gas_cleaning_systems/ch_37_treatment.jsp

39. http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/tugas-kuliah-lainnya/ipal-limbah-tekstil

40. http://shantybio.transdigit.com/?Biology_Dasar_Pengolahan_Limbah:Pengolahan_Air_Limbahdengan_Teknologi_Bersih

41. http://forlink.dml.or.id/pterapb/textile/123.htm

42. http://aquat1.ifas.ufl.edu/guide/color.html

About these ads