Post on 25-Jun-2015
Penyusunan Data Penelitian ini
Didukung oleh:
Abstrak
Alpukat (Persea gratisima gaertin) merupakan tumbuhan yang dapat dimanfaatkan
sebagai zat warna alam karena daunnya mengandung zat-zat kimia seperti saponin,
alkaloida dan flavonoida serta polifenol, quersetin dan gula alkohot persiit.
Flavonoida merupakan kelompok flavonol turunan senyawa benzena yang dapat
digunakan sebagai senyawa dasar zat warna alam. Pada percobaan ini ekstraksi dari
daun alpukat digunakan untuk mencelup kapas, rayon, nilon, poliester dan akrilat.
Proses pencelupan dilakukan cara exhaust sesuai dengan pengerjaan masing masing
bahan. Dan sebagai pembanding selain kain non iring beberapa dilakukan proses iring
menggunakan FeSO4, garam diazonium, tawas, dan kalium bikromat selama 30
menit pada suhu 800C. Hasilnya pewarnaan secara umum baik pada hampir seluruh
jenis bahan kecuali pada kain poliester yang hanya terwarnai muda. Pengujian
terhadap hasil celup memperlihatkan ketahanan luntur yang baik terhadap pencucian
dan gosokan. Identifikasi zat warna menunjukkan hasil ekstrak dari daun alpukat
tergolong ke dalam zat warna asam.
1. Pendahuluan
Zat warna alam adalah suatu bahan pewarna yang dapat dihasilkan dari alam.
Dapat berupa hasil pengolahaan dari tumbuh-tumbuhan atau binatang. Tetapi
kebanyakan dalam dunia zat warna lebih dipilih zat warna dari tumbuh-tumbuhan
karena memiliki getah dan pigmen alam yang mudah mewarnai bahan tekstil.
Pewarna Alam ini diperoleh dengan ekstraksi/perebusan, secara tradisional,
tanaman yang ada disekitarnya. Bagian-bagian tanaman yang dapat dipergunakan
untuk zat pewarna alam adalah kulit, ranting, daun, akar, bunga, biji atau getah.
Zat pewarna alam ini mempunyai efek warna yang indah dan khas yang sulit
ditiru zat pewarna sintetis, sehingga masih banyak orang yang menyukainya dan
merupakan pendukung produk-produk esklusif dan bernilai seni tinggi, namun
pewarnaan ini melalui proses yang lama, sehingga produksinya tidak banyak dalam
kurun waktu tertentu. Keuntungan lain dari zat warna alam adalah bahan pewarna
diekstrak dari alam dan hanya memerlukan air sebagai pelarutnya sedangkan sisa
limbah padat digunakan sebagai kompos.
Beberapa contoh tumbuh-tumbuhan yang dapat dijadikan zat warna adalah :
kasumba (biji,kulit,daun); secang (kayu); kederang (kayu); jambal (kulit kayu);
alpukat (daun); dll.
Alpukat (Persea gratisima gaertin) merupakan tumbuhan yang dapat
dimanfaatkan sebagai zat warna alam karena daunnya mengandung zat-zat kimia
seperti saponin, alkaloida dan flavonoida serta polifenol, quersetin dan gula alkohot
persiit. Flavonoida merupakan kelompok flavonol turunan senyawa benzena yang
dapat digunakan sebagai senyawa dasar zat warna alam.
Pada percobaan ini kami akan menganalisa daun alpukat sebagi zat warna
alam atau hanya sebagai pigmen warna saja. Maksud dan tujuan percobaan ini adalah
memanfaatkan dan mengembangkan daun alpukat yang tadinya merupakan tanaman
yang tidak berdaya guna menjadi berdaya guna karena mempunyai kemampuan untuk
mewarnai bahan sebagai zat warna asam, sehingga dapat menambah dan memperkaya
jenis-jenis zat warna alam yang ada.
2. Teori Pendekatan
Polyfenol
Senyawa dalam tumbuhan termasuk didalamnya adalah senyawa fenol yang
mempunyai ciri cincin aromatik yang mengandung satu atau dua penyulih hidroksi.
Bersifat mudah larut dalam air karena berikatan dengan gula sebagai glikosida.
Flavonoid
Struktur dasar flavonoid dapat diubah sedemikian rupa sehingga terdapat lebih
banyak ikatan rangkap yang menyebabkan senyawa tersebut menyerap cahaya
tampak dan ini membuatnya berwarna.
Ada tiga kelompok flavonoid yang amat menarik perhatian dalam fisiologi
tumbuhan yaitu antosianin, flavonol, dan flavon. Antosianin adalah pigmen berwarna
merah, ungu, dan biru. Warna antosianin pertama-tama bergantung pada gugus
pengganti yang terdapat dicincin B. Kedua, antosianin sering berhubungan dengan
flavon atau flavonol yang menyebabkan warnanya mejadi lebih biru. Ketiga,
antosianin berhubungan satu sama lain, khususnya pada konsentrasi tinggi dan ini
dapat menyebabkan efek kemerahan atau kebiruan, bergantung pada antosianin dan
pH vakuola tempat mereka terhimpun.
Dapat pula terglikosilasi oleh glukosa, galaktosa, ramnosa, xilosa-glukosa,
ramnosa-glukosa atau glukosa-glukosa. Atau kadang terglikosilasi oleh glukosa.
Flavonol dan flavon berhubungan dekat dengan antosianin, tapi berbeda dalam hal
struktur cincin tengah yang mengandung oksigen. Sebagian besar flavon atau
flavonol merupakan pigmen berwarna kekuningan atau gading . Molekul flavon dan
flavonol juga tersebar luas didaun. Cahaya, khususnya pada panjang gelombang biru
dapat meningkatkan pembentukan flavonoid yang juga dapat meningkatkan resistensi
tanaman terhadap radiasi UV.
3. Percobaan.
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas piala 3 liter, gelas
piala 1 liter, gelas piala 600 ml, reaktor, pemanas, oven, spectrofotometer, alat uji
tahan gosok standart Jepang, mesin HT/HP, neraca analitik.
Bahan yang diperlukan daun alpukat (170 g), kain kapas (14,5 g), kain rayon
(42,5 g), kain akrilat (28,5 g), kain poliester (16 g), kain nylon (27,5 g).
Prosedur Percobaan
Dalam menentukan kadar air dalam bahan untuk mengetahui kadar air (%)
pada daun alpukat yang akan dijadikan zat warna. Pertama-tama dilakukan
penimbangan daun alpukat dengan berat 10 g, lalu bahan yang telah ditimbang
dimasukan kedalam oven sushu 100oC selama 2 jam hingga kandungan air dalam
daun sudah hilang. Setelah itu ditimbang bahan ditimbang kembali sehingga
diperoleh kadar air dalam bahan sebesar 42,8%.
Proses ekstraksi dilakukan dengan cara memanaskan daun alpukat seberat
170 g dalam medium air sebanyak 9350 mL, sehingga pada akhir ekstraksi diperoleh
larutan ekstraksi sebanyak 3950 mL. Untuk pencelupan kapas dan rayon = 30 x (14,5
+ 42,5)g = 1710 mL. Untuk pencelupan poliester dan nylon = 10 x (16,0 + 27,5)g =
435 mL. Dan untuk akrilat 20 x 28,5 g = 570 mL.
Setelah didapat hasil ekstraksi maka dilakukan pencelupan untuk masing-
masing kain. Pada pencelupan pertama dilakukan untuk kain kapas dan rayon pada
suhu 80oC selama 45 menit dengan penambahan elektrolit sebagai zat pembantu,
liquor ratio 1:30. Sedangkan pada kain nilon dan poliester pencelupan dilakukan pada
suhu 100oC menggunakan mesin HT/HP selama 30 menit, liquor ratio 1:10. Pada
pencelupan akrilat dilakukan pada suhu 70oC selama 45 menit, liquor ratio 1:20.
Pada akhir proses pencucian, semua bahan dipotong menjadi lima bagian
untuk dilakukan proses iring dengan FeSO4, garam diazonium, tawas, dan kalium
bikromat pada suhu 80oC selama 30 menit. Dan satu bagian bahan disisakan tanpa
pengerjaan iring agar dapat dijadikan perbandingan. Kain hasil pencelupan
selanjutnya dibilas, dicuci panas dan dicuci dingin, lalu disabun sebelum akhirnya
dibilas dan dikeringkan. Untuk mengetahui daya celup ekstrak daun alpukat maka
tahap akhir dilakukan penghitungan % Absorbansi dan Transmitasi menggunakan
scpectofotometer terhadap larutan sisa-sisa pencelupan dan dilakukan pencarian K/S
terhadap hasil kain-kain yang telah tercelup.
Dalam pembuatan zat warna bubuk ekstrak daun alpukat ditakar sebanyak
1000 mL, dididihkan sampai tersisa bubuk zat warna. Untuk mendapatkan bubuk
yang kering pada akhir proses pendidihan dilakuan pengovenan dengan suhu 100oC.
Dan setelah terbentuk zat warna bubuk tersebut dilakukan evaluasi golongan zat
warna tersebut.
Setelah proses pencelupan dilakukan evaluasi ketahanan cuci dengan prosedur
sesuai SNI no.0802851998 dan tahan gosok kering / basah dengan prosedur sesuai
SNI no.0802881989.
4. Data Hasil dan Diskusi
Penentuan kadar air (%) pada daun alpukat yang akan dijadikan zat warna :
MR = (10 g – 5,72) / 10 = 42,8%.
Proses ekstraksi :
170 g dalam medium air sebanyak 9350 mL dan pada akhir ekstraksi / pemanasan
diperoleh larutan ekstraksi sebanyak 3950 mL. Hasil ekstraksi yang didapat tersebut
digunakan untuk pencelupan bahan baik kapas, rayon, poliester, nylon dan akrilat.
Hasil pembuatan zat warna bubuk adalah dalam 1000 mL ekstrak zat warna dari daun
alpukat dihasilkan 4,7 gram/liter zat warna bubuk.
Absorbansi larutan standar pada max = 570
Larutan sebelum celup (1:1), absorbansi 1,9586
Laruran (1:2), absorbansi 0,6377
Larutan (1:3), absorbansi 0,0000
Larutan (1:4), absorbansi 0,0000
Larutan (1:5), absorbansi 0,0000
Didapat hasil konsentrasi larutan dari rumus : gram zw bubuk x faktor pengenceran
Konsentrasi laruran sebelum celup : 0,0047 x 55 = 0,2585
Konsentrasi laruran (1:2) = (0,0047 x 55/ 2 = 0,1293
Konsentrasi laruran (1:3) = (0,0047 x 55/ 3 = 0,0862
Konsentrasi laruran (1:4) = (0,0047 x 55/4 = 0,0646
Konsentrasi laruran (1:5) = (0,0047 x 55/5 = 0,0517
Pengenceran Konsentrasi (x) A (y) xy x2
1 : 1 0,2585 1,9586 0,5063 0,0668
1 : 2 0,1293 0,6377 0,0824 0,0167
1 : 3 0,0862 0,0000 0 0,0074
1 : 4 0,0646 0,0000 0 0,0042
1 : 5 0,0517 0,0000 0 0,0027
0,5903 2,5963 0,5887 0,0978
Hasil perhitungan absorbansi dan transmitasi untuk larutan celup :
Proses pencelupan kain menghasilkan perhitungan K/S pada 440 nm.
Kapas
Pengerjaan K / S kain K / S putih K / S Keterangan
Non Iring 0,9545 0,0003 0,9542
FeSO4 1,1205 0,0003 1,1202
Garam diazonium 2,2088 0,0003 2,2085
Tawas 0,7371 0,0003 0,7368
Kalium bikromat 1,4741 0,0003 1,4738
Rayon
Pengerjaan K / S kain K / S putih K / S Keterangan
FeSO4 2,3846 0,0018 2,3828
Garam diazonium 1,3847 0,0018 1,3829
Tawas 1,4687 0,0018 1,4869
Kalium bikromat 2,3697 0,0018 2,3679
Non Iring 1,3235 0,0018 1,3217
Poliester
Pengerjaan K / S kain K / S putih K / S Keterangan
FeSO4 2,3846 0,0018 2,3828
Garam diazonium 1,3847 0,0018 1,3829
Tawas 1,4687 0,0018 1,4869
Kalium bikromat 2,3697 0,0018 2,3679
Non Iring 1,3235 0,0018 1,3217
Nylon
Pengerjaan K / S kain K / S putih K / S Keterangan
FeSO4 4,6813 0,0052 4,6761
Garam diazonium 3,2822 0,0052 3,2770
Tawas 1,5045 0,0052 1,4993
Kalium bikromat 3,1265 0,0052 3,1213
Non Iring 1,6566 0,0052 1,6514
Akrilat
Pengerjaan K / S kain K / S putih K / S Keterangan
FeSO4 1,0677 0,0059 1,0618
Garam diazonium 1,9654 0,0059 1,9595
Tawas 0,7674 0,0059 0,7615
Kalium bikromat 1,2452 0,0059 1,2393
Non Iring 0,8472 0,0059 0,8413
Ketahanan Gosok Kering
Non Iring Iring Garam
Diazo
Iring Tawas Iring
Kalium
Bikromat
Iring Fe
Kapas 4 ¾ ¾ ¾ 3
Royon 3 ¾ 4 4 ¾
Akrilat ¾ 2 4 4 4
Polyester 3 3 ¾ ¾ ¾
Nylon 3 2 4 3 3
Keterangan Staining Scale 1 – 5 (poliester dan kapas)
1 = penodaan sangat tinggi
2 = penodaan tinggi
3 = penodaan sedang
4 = penodaan sedikit
5 = tidak ada penodaan
Ketahanan Gosok Basah
Non Iring Iring Garam
Diazo
Iring Tawas Iring
Kalium
Bikromat
Iring Fe
Kapas 2 1 2 1 ½
Royon 2/3 3 3 2/3 2
Akrilat 2 2 2 2 2/3
Polyester 2/3 ½ 2/3 3 3
Nylon ¾ ¾ 4/5 4/5 4/5
Keterangan Staining Scale 1 – 5 (poliester dan kapas)
1 = penodaan sangat tinggi
2 = penodaan tinggi
3 = penodaan sedang
4 = penodaan sedikit
5 = tidak ada penodaan
Evaluasi tahan cuci (SNI 08-0285-1998) :
Ketahanan Cuci
Non Iring Iring Garam
Diazo
Iring Tawas Iring Kalium
Bikromat
Iring Fe
Pe Cu Kp Pe Cu Kp Pe Cu Kp Pe Cu Kp Pe Cu Kp
Kapas 4/5 1 4 4 2 4 4/5 4 4 4 3 4/5 4/5 5 4/5
Rayon 4/5 2 4/5 4 2 4 4/5 3 4/5 4 2 4/5 4/5 4 4/5
Akrilat 4/5 1 4 4 2 4 4/5 3 4/5 4 3 4/5 4/5 4 4/5
Polyester 4/5 2 4/5 4 2 4 4/5 4 4 4/5 2 4/5 4/5 5 4
Nylon 4/5 3 4 3/4 3 4/5 4 4 4/5 4/5 5 4/5 4/5 4 4/5
Keterangan Staining Scale 1 – 5 (poliester dan kapas)
1 = penodaan sangat tinggi
2 = penodaan tinggi
3 = penodaan sedang
4 = penodaan sedikit
5 = tidak ada penodaan
Keterangan Grey Scale 1 – 5 (kain contoh uji)
1 = sangat luntur
2 = luntur
3 = cukup tahan luntur
4 = tahan luntur
5 = sangat tahan luntur
Diskusi
Identifikasi zat warna yang dilakukan terhadap bubuk yang diperoleh dari
ekstrak daun alpukat memperlihatkan kemungkinan zat warna tergolong sebagai zat
warna asam, karena pada pengujian didapat hasil pencelupan wol tua dalam larutan
asam asetat. Pencelupan dengan ekstraksi daun alpukat pada kain nilon dan akrilat
setelah iring dan tanpa iring mewarnai kain dan warnanya merah kearah coklat,
sedangkan untuk kain poliester dan kapas dengan kerja iring dan tanpa iring hanya
menodai kain dan warnanya krem kearah coklat.
Mekanisme utama dalam pencelupan serat nilon adalah pembentukan ikatan
garam dengan gugusan amino dalam serat. Ikatan yang mungkin terjadi antara zat
warna dengan serat adalah ikatan elektrovalen (ionik). Di dalam larutan, gugus amina
dan karboksilat pada nilon akan terionisasi. Bila kedalamnya ditambahkan suatu
asam, maka ion hidrogen asam langsung berikatan dengan ion karboksilat pada nilon
sehingga terjadi gugusan ion ammonium bebas yang memungkinkan terbentuk ikatan
ionik dengan zat warna.
Hasil Uji Tahan Luntur Zat Warna terhadap Gosokan
Ketahanan luntur zat warna terhadap gosokan basah mempunyai nilai yang
lebih rendah dibandingkan dengan gosokan kering. Hal ini disebabkan karena dengan
adanya medium air maka molekul zat warna akan ikut terbawa oleh air, atau dapat
dikatakan di sini terjadi proses imbibisi. Selain itu air juga menyebabkan
penggembungan pada serat sehingga molekul zat warna akan lebih mudah keluar saat
penggosokan.
Tabel 1. Ketahanan gosok hasil celupan daun alpukat dengan berbagai pengerjaan iring.
Bahan Nilon Nilai penodaan
Kering Basah
Tanpa iring 4-5 3-4
Iring FeSO4 4 3-4
Iring garam diazonium 4-5 4
Iring tawas 4 4
Iring K2Cr 2O4 4-5 3-4
Nilai penodaan yang diperoleh baik unuk gosokan kering maupun basah dengan
berbagai macam iring menunjukkan hasil yang baik.
Hasil Uji Tahan Luntur Zat Warna terhadap Pencucian
Nilai ketahanan luntur zat warna terhadap pencucian dengan sabun netral
untuk kain nilon mempunyai nilai rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan dengan
kain kapas. Hal ini disebabkan karena adanya ikatan elektrovalen yang terjadi antara
zat warna dengan serat nilon, dimana ikatan tersebut jauh lebih kuat bila
dibandingkan dengan ikatan hidrogen atau gaya-gaya Van der Waals pada serat
kapas.
Tabel 2. Ketahanan luntur terhadap pencucian hasil celupan ekstrak daun alpukat dengan berbagai pengerjaan iring
Bahan Nilon Nilai penodaan
Kapas Nilon
Tanpa iring 4-5 3-4
Iring FeSO4 4-5 4
Iring garam diazonium 4-5 3
Iring tawas 4 3-4
Iring K2Cr 2O4 4 4
Analisa Spektrofotometri
Hasil uji spektrofotometri pada panjang gelombang maksimum 440 nm
menunjukkan harga K/S kain nilon yang tercelup dengan iring FeSO4 yaitu 4,6761 .
Ini berarti zat warna yng terserap kedalam kain nilon pada pencelupan dengan iring
FeSO4 lebih banyak, hal itu mungkin terjadi karena molekul zat warna yang berikatan
dengan logam Al dari tawas di dalam serat lebih besar sehingga zat warna tidak
keluar lagi pada saat proses pencucian.
Tabel 3. Pengaruh pengerjaan iring terhadap nilai ketuaan warna hasil celupan daun kembang
pukul empat
Bahan Nilon Nilai K/S
Tanpa Iring 2,9204
Iring FeSO4 2,9644
Iring garam diazonium 3,4504
Iring tawas 5,2724
Iring kalium bikromat 3,0084
5. Kesimpulan dan Penutup
Dari hasil percobaan dan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai
berikut :
1. Identifikasi zw bubuk menunjukkan zw yang terkandung pada daun alpukat
adalah zat warna asam dengan konsentrasi 4,7 g/l.
2. Zat warna dari daun alpukat dapat digunakan untuk mencelup kapas, akrilat,
rayon, poliester dan nilon, tetapi pada nilon hasilnya paling tua dan paling
bagus. Hal ini dapat terlihat dari nilon memiliki K/S zat warna yang lebih
tinggi daripada semua serat yang ada. Warna yang dihasilkan merah kearah
coklat.
3. Nilai penodaan pada uji tahan gosok kain nilon yang tercelup pada keadaan
kering lebih besar daripada saat basahnya dan penodaan pada uji tahan
cucinya memiliki nilai rata-rata yang lebih besar dari kain kapas.
5. Daftar Pustaka
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/morton/avocado_ars.html
http://www.ristek.go.id/cd_rom/alpukat.htm
http://www.iptek.net.id/ind/warintek/Budidaya_pertanian_idx.php
http://www.pemda-diy.go.id/berita/article.php
http://www.deptan.go.id/psa/sni_tph.htm