Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Pengujian kadar abu merupakan parameter wajib yang dijadika standar dalam uji kualitas kertas, karton dan pulp. Pengujian kadar abu dilakukan dengan mengacu pada Standar Nasional Indonesia, SNI Nomor 0442 Tahun 2009 yang diadaptasi dari Internasional Standard Organization, ISO 1762 Tahun 2019. Pengujian kadar abu meliputi beberapa step yaitu pembakaran, pengeringan, pendinginan, penimbangan dan kalkulasi hasil yang membutuhkan beberapa peralatan laboratorium seperti furnace, oven, desikator dan timbangan analitik. Adapun cara pengujian dan penggunaan peralatan yang dibutuhkan pada pengujian kadar abu berdasarkan SNI dan ISO akan dibahas pada artikel ini.  

Pengujian kadar abu pada kertas, karton dan pulp bertujuan untuk:

1. Menilai kualitas kertas: Kadar abu yang tinggi bisa menunjukkan adanya pasir, kotoran, atau bahan tambahan yang tidak diinginkan dalam kertas, karton dan pulp, yang bisa mempengaruhi kualitas cetak, kekuatan, dan kehalusannya. 
2. Menentukan jenis bahan: Kadar abu dapat memberikan informasi tentang jenis bahan mineral atau pengisi yang digunakan dalam pembuatan, seperti tanah liat, kaolin, atau bahan-bahan lain.
3. Memantau proses produksi: Kadar abu dapat digunakan untuk memantau efektivitas proses produksi, seperti proses pemutihan, pencampuran bahan, dan pengolahan serat.
4. Memenuhi standar kualitas: Seperti SNI (Standar Nasional Indonesia) yang menetapkan batas kadar abu maksimum yang diizinkan untuk kertas tertentu. 
5. Menentukan kandungan mineral: Kadar abu memberikan informasi tentang kandungan mineral yang dapat mempengaruhi sifat fisik dan kimiawi.

Secara teori, kadar abu adalah residu yang tertinggal setelah contoh pulp, kertas dan karton diabukan dalam furnace (tanur) pada suhu 525 ± 25°C dan prinsip pengujian adalah sampel uji ditimbang dalam cawan tahan panas, kemudian diabukan dalam furnace pada suhu 525 ± 25°C selama 3 jam yang kemudian ditentukan berdasarkan perbandingan berat abu terhadap berat kering contoh uji.

Dalam pengujian kadar abu, peralatan yang dibutuhkan berdasarkan SNI dan ISO adalah cawan tahan panas dengan tutup, furnace yang dilengkapi dengan pengatur suhu, timbangan analitik dengan ketelitian 0,1 mg, desikator, penjepit cawan, dan oven.

Sebelum dilakukan pengujian, persiapan sampel uji pulp dilakukan dengan mengacu pada SNI nomor 1030 tahun 2009. Sedangkan untuk sampel uji kertas dan karton, persiapan sampel dilakukan dengan mengacu pada SNI nomor 1764 tahun 2009. Dan kemudian sampel uji dicabik-cabik menjadi bagian-bagian kecil dengan ukuran maksimal 1 cm².

Adapun pengujian kadar abu dilakukan dengan beberapa step sebagai berikut:

Step 1 – Pembakaran

Cawan kosong dipanaskan di dalam furnace pada suhu 525 ± 25°C selama 30 menit sampai 60 menit. Selain itu, cawan yang telah berisi sampel uji dimasukkan ke dalam furnace dan diabukan pada suhu 525 ± 25°C selama 3 jam.

Step 2 – Pengeringan

Cawan kosong yang sebelumnya dikeluarkan dari dalam furnace dan dimasukkan ke dalam oven dan dipanaskan pada suhu 105 ± 3°C selama 1 jam. Dan cawan yang telah berisi abu dipindahkan ke dalam oven bersuhu 105 ± 3°C selama 1 jam.

Step 3 - Pendinginan

Cawan kosong yang telah dipanaskan di dalam oven dikeluarkan dan didinginkan di dalam desikator selama 15 menit sampai 30 menit sampai mencapai suhu ruang.

Step 4 – Penimbangan

Cawan kosong yang telah didinginkan ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik hingga diperoleh berat tetap dan dicatat sebagai nilai A. Disamping itu, sampel uji yang telah diketahui kadar airnya ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik dan dicatat sebagai nilai B. Dan cawan dan abu ditimbang sampai diperoleh berat tetap dan dicatat sebagai nilai C.

Step 5 – Kalkulasi hasil

Kadar abu dihitung menurut rumus sebagai berikut:

Dimana:

D adalah kadar abu, dinyatakan dalam persen (%)

C adalah berat cawan dan abu, dinyatakan dalam gran (g)

A adalah berat cawan kosong, dinyatakan dalam gram (g)

B adalah berat kering contoh, dinyatakan dalam gram (g)

Dan nilai kadar abu dilaporkan sebagai nilai rata-rata minimal dari 2 (dua) kali penentuan dengan ketelitian 0,1%, dinyatakan dalam persen (%).

Adapun ilustrasi pengujian kadar abu dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah:

Gambar 1. Ilustrasi pengujian kadar abu

Step pembakaran pada uji kadar abu, merupakan step yang krusial karena merupakan proses untuk mengabukan sampel yang nantinya akan menentukan persentase kadar abu suatu sampel. Oleh karena itu, penting untuk memerhatikan pemilihan dan penggunaan alat furnace yang digunakan. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan furnace yang disesuaikan dengan SNI dan ISO adalah:

1. Menggunakan muffle furnace yang dapat diatur dan dapat mempertahankan suhu pada 525 ± 25°C.
2. Furnace yang digunakan sebaiknya memiliki interior berbahan non-karsinogenik sehingga dapat mencegah kontaminasi sampel, dan bagian eksterior berbahan anti-karat dan tahan lama. 
3. Furnace yang digunakan diharapkan memiliki sirkulasi pemanasan yang seragam dan efisien. 
4. Furnace yang digunakan dapat mengatur estimasi waktu pembakaran yang dibutuhkan.
5. Furnace yang digunakan sebaiknya dapat menampung minimal 2 cawan atau lebih cawan dalam satu kali pengujian.

Contoh furnace yang dapat digunakan dalam pengujian kadar abu ditunjukkan pada Gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Muffle Furnace dan Display kontroller

Selain itu, furnace dengan desain display yang lebih modern dan berwarna dan display touch screen yang dapat menampilkan kurva suhu, juga menampilkan estimasi waktu pembakaran yang diatur dan dapat mendokumentasikan data kurva suhu selama proses pembakaran dilakukan akan lebih memadai untuk digunakan sehingga memudahkan analis atau user dalam melakukan kontrol selama melakukan pembakaran. Oleh karena itu, pemilihan furnace yang tepat sangat penting untuk mendapatkan hasil uji kadar abu yang akurat dan reliable.

Referensi:

ISO 1762 Paper, board, pulps and cellulose nanomaterials – Determination of residue (ash content) on ignition at 525°C.

SNI 0442 Tahun 2009 Kertas, Karton dan Pulp – Cara uji kadar abu pada 525°C

SNI 0496 Kayu, Pulp, Kertas dan Karton – Cara Uji Kadar Air

SNI 1030 Pulp – Cara Pengambilan Contoh

SNI 1764 Kertas dan Karton – Cara Pengambilan contoh

SNI 7070 Kayu dan Pulp – Cara uji kadar air dan dengan metode pemanasan dalam oven