Kadar Air dan Berat Jenis Kayu Sengon (Laporan Fisika Dasar)

Postingan ini diperbarui 28 September 2021

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sifat kayu dapat berubah-ubah karena pengaruh lingkungannya, kayu mudah menyerap air karena kayu terdiri dari molekul-molekul selulosa yang tersusun dari ikatan OH (hidroksida) yang mampu mengikat air, dalam kayu molekul selulosa membentuk makromolekul yang disebut mikrofibril.

Pengenalan sifat kayu dapat dilakukan dengan memperhatikan sifat fisika dan anatominya. Pengenalan atas sifat-sifat fisik dan anatomi akan sangat membantu dalam menentukan jenis-jenis kayu untuk tujuan penggunaan tertentu.

Kebanyakan sifat mekanika kayu sangat berhubungan dengan berat jenis, kerapatan, dan kadar air. Perhitungan berat jenis bahan banyak disederhanakan dalam sistem metrik karena 1 cm kubik air beratnya tepat 1 gram. Jadi berat jenis dapat dihitung secara langsung dengan membagi berat dalam gram dengan volume dalam sentimeter kubik. Berat jenis tidak mempunyai satuan karena berat jenis adalah nilai relatif. Berat jenis kayu dapat ditentukan pada berbagai kondisi kadar air kayu berupa basah, segar, kering air, dan kering tanur.

1.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari pelaksanaan praktikum tentang berat jenis dan kadar air ini adalah sebagai berikut:

1. Memahami cara pengukuran dan menentukan besarnya berat jenis dan kerapatan contoh uji pada volume basah/maksimum, volume kering udara, dan volume kering tanur.
2. Mampu menjelaskan perbedaan berat jenis dan kerapatan.

Baca juga: Alat-alat Pengukuran Praktikum Fisika Dasar

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Deskripsi Pohon Sengon

Bagian sengon yang terpenting adalah kayu mempunyai nilai ekonomi tinggi. Pohon sengon dapat mencapai ketinggian sekitar 30-45 meter dengan diameter batang sekitar 70-80 cm. Berat jenis kayu rata-rata 0,33 dan termasuk kelas awet IV-V. Bentuk batang bulat dan tidak berbanir. Kulit luarnya berwarna putih atau kelabu, tidak beralur, dan tidak mengelupas.

Kayu sengon digunakan untuk tiang bangunan rumah, papan peti kemas, peti kas, perabotan rumah tangga, pangar, tangkai, dan kotak korek api, pulp, kertas, dan lain-lainnya. Sengon memiliki akar tungang yang cukup kuat menembus kedalam tanah, akar rambutnya tidak terlalu besar, tidak rimbun, dan tidak menonjol kepermukaan tanah. Akar rambutnya berfungsi untuk menyimpan zat nitrogen, oleh karena itu tanah disekitar pohon sengon menjadi subur (Forester UNTAD, 2014).

2.2 Klasifikasi Pohon Sengon

Pohon sengon (Albizia falcataria) merupakan pohon yang termasuk dalam famili Fabaceae. Berikut dibawah ini klasifikasi pohon sengon.

Kingdom: Plantea
Subkingdom: Tracheobionta
Super Divisi: Spermatophyta
Divisi : Magnoliophyta
Kelas: Magnoliopsida
Sub Kelas: Rosidea
Ordo: Fabales
Famili: Fabaceae
Genus: Albizia
Spesies: Albizia falcataria (L.) Fosberg

2.3 Berat Jenis

Berat jenis kayu adalah sifat fisika kayu yang paling penting. Kebanyakan sifat mekanika kayu sangat berhubungan dengan berat jenis dan kerapatan sering digunakan secara campur aduk. Berat jenis merupakan perbandingan berat jenis bahan dengan berat jenis air. Besarnya berat jenis kayu tergantung pada besarnya sel, tebal dinding sel, dan hubungan antara jumlah sel (Jemi, dkk. 2018). Berdasarkan berat jenisnya, jenis-jenis kayu dikelompokkan ke dalam kelas kuat sebagai berikut :

1. Kayu yang sangat ringan, bila BJ lebih kecil dari 0,30
2. Kayu yang ringan, bila BJ 0,30-0,40
3. Kayu yang sedang, bila BJ 0,40-0,60
4. Kayu yang berat, bila BJ 0,60-0,90
5. Kayu yang sangat berat, bila BJ lebih besar dari 0,90

Berat jenis kayu dihitung menggunakan rumus berikut,

BJvb = Bkt/Bvb

Keterangan:
BJvb = Berat jenis volume basah
Bkt = Berat kering tanur
Bvb = Berat volume basah

2.4 Kadar Air

Kadar air kayu merupakan banyaknya air yang terdapat dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanurnya. Air dalam kayu terdapat dalam dua bentuk yaitu air bebas yang terdapat pada rongga sel dan air terikat yang terdapat pada dinding sel. 

Kondisi dimana dinding sel jenuh dengan air sedangkan rongga sel kosong, dinamakan kondisi kadar air pada titik jenuh serat (Iswanto et al, 2014). Kadar air titik jenuh serat besarnya tidak sama untuk setiap jenis kayu. hal ini disebabkan oleh perbedaan struktur dan komponen kimia. Pada umumnya kadar air titik jenuh serat besarnya berkisar antara 25-30% (Darmawan et al., 2015). Untuk menghitung kadar air digunakan rumus dibawah ini sebagai berikut:

Ka = (Berat awal - Bkt/ Bkt) x 100%

Keterangan:
Ka = Kadar air (%)
Bkt = Berat kering tanur (gram)

III. METODE PRAKTIKUM

3.1 Tempat dan Waktu

Adapun praktikum ini dilaksanakan di laboratorium THH (Teknologi Hasil Hutan) Jurusan kehutanan fakultas pertanian universitas Palangka Raya tanggal 30 April 2018 pukul 13.00-15.00 WIB.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah tiga buah kayu sengon, desikator, air, oven, lilin, penjepit, gelas ukur, timbangan analitik, statif.

3.3 Cara Kerja

Adapun cara kerja yang dilakukan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Menimbang berat awal sampel dalam tiga kali pengulangan.
2. Mengisi gelas ukur dengan air lalu menimbangnya, berat air dalam gelas ukur ditentukan sebagai nilai a.
3. Sampel yang sudah ditimbang, memasukkan ke gelas ukur yang berisi air dengan menggunakan statif. Berat air + berat sampel dirtentukan sebagai nilai b.
4. Untuk mendapatkan nilai c = b-a
5. Sampel yang telah ditimbang, kemudian mengoven dengan suhu 102 ±3 derjata Celsius.
6. Sampel yang sudah dioven, kemudian memasukkan ke dalam desikator selama 10 menit.
7. Sampel yang telah dimasukkan desikator, kemudian mengeluarkan dan menimbang (Bkt).
8. Sampel yang sudah ditimbang, selanjutnya memberi parafin.
9. Memasukkan air ke dalam gelas secukupnya lau menimbang.
10. Sampel yang sudah diparifin, memasukkan ke dalam gelas ukur yang berisi air lalu menimbangnya.
11. Menghitung kadar air, berat jenis kering tanur, dan berat jenis kering udara.

Baca juga: Briket Arang dan Pelet Kayu

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kadar Air Kayu Sengon

Pada pengukuran menentukan kadar air kayu sengon yang pertama dicari adalah berat awal kayu sengon kemudian berat kering tanur kayu sengon. Hasil pengukuran menentukan kadar air kayu sengon dicantumkan dalam tabel dibawah ini adalah sebagai berikut.

Dari tabel diatas nilai rata-rata kadar air kayu sengon adalah 8,45%. Artinya kadar air di kayu sengon masih memiliki air sebanyak 8,45%, hal ini disebabkan karena kayu sengon tidak mengalami kompregnasi. Menurut Darmawan  et al. (2015) pada kayu sengon yang telah mengalami kompregnasi kadar air rata-rata kayu sengon adalah 9,12%.

Peningkatan kadar air kesetimbangan kayu sengon setelah mengalami kompregenasi tersebut sangat berpotensi memperbaiki berbagai sifat fisis dan mekanis kayu tersebut termasuk stabilitas dimensi, kekerasan, dan kekuatannya. Semakin rendah kadar air dibawah titik jenuh serat yang nilainya 21% sampai dengan 32 %, makin baik sifat fisis dan mekanis kayu tersebut (Hadi et al, 2015). Hal tersebut disebabkan pada kondisi kadar air dibawah titik jenuh serat, seluruh air bebas telah keluar dari rongga sel kayu. Akibatnya kayu akan mengalami penyusutan sehingga kerapatan kayu meningkat. Peningkatan kerapatan kayu tersebut akan berimplikasi terhadap peningkatan sifat mekanis kayu.

4.2 Berat Jenis Kering Udara Kayu Sengon

Pada pengukuran menentukan berat jenis kering udara kayu sengon yang pertama dicari adalah berat awal kayu sengon kemudian berat kering udara kayu sengon. Hasil pengukuran menentukan berat jenis kering udara kayu sengon dicantumkan dalam tabel dibawah ini adalah sebagai berikut.

Dari tabel diatas menunjukkan bawah berat awal (A, B, dan C) memiliki nilai yang berbeda-beda pada setiap pengulangan yang dilakukan. Hal Ini disebabkan karena sruktur tiap kayu sengon saling berbeda dan air diserap kayu setiap pengulangan yang dilakukan (tidak ada pengantian air). Menurut Darmawan et al. (2015) bawah kayu sengon yang ditimbang mengalami adanya degradasi komponen kimia kayu, terutama hemiselulosa yang mengakibatkan terjadinya perbedaan berat awal kayu. Sehingga rata-rata BJku kayu sengon adalah 0,37.

4.3 Berat Jenis Kering Tanur Kayu Sengon

Pada pengukuran menentukan berat jenis kering tanur kayu sengon yang pertama dicari adalah berat awal kayu sengon (penambahan parafin) kemudian berat kering tanur kayu sengon. Hasil pengukuran menentukan berat jenis kering udara kayu sengon dicantumkan dalam tabel dibawah ini adalah sebagai berikut.

Pada tabel diatas berat awal kayu sengon dilakukan perlakuan (penambahan parafin) sehingga memiliki nilai yang berbeda pada tiap masing-masing pengulangan. Hal ini desebabkan karena kayu yang dicelupkan kedalam kaleng yang berisi parafin (cairan lilin) memiliki struktur tebal cairan lilin pada kayu sengon yang berbeda-beda. Menurut Iswanto et al. (2014) bahwa tingkat pemulihan tebal kayu yang mengalami perlakuan pengukusan akan berkurang dengan bertambahnya suhu pengempaan dan lama pengempaan. Setiap kayu sengon yang dilapisi dengan cairan lilin akan meningkatkan berat jenis kayu sengon. Sehingga rata-rata BJkt kayu sengon adalah 0,34.

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari pelaksanaan praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Kadar air pada kayu sengon bersifat mengalami penyusutan sehingga kerapatan kayu meningkat dan sifat mekanis kayu meningkat dengan kadar air rata-ratanya 8,45%.
2. Berat jenis kayu sengon digolongkan pada kayu ringan dengan berat jenis 0,30-0,40.

5.2 Saran

Adapun saran yang dalam praktikum ini adalah pada perlakuan pelapisan kayu sengon dengan parafin (lilin) pada praktikum ini, ada baiknya pada praktikum kedepannya menggunakan parafin cair (minyak mineral).

Baca juga: Makalah Briket Arang

DAFTAR PUSTAKA

Darmawan, W., Nandika, D., Massijaya, Y., Kabe, A., Rahayu, I., Denaud, L., & Ozarska, B. 2015. Lathe check characteristics of fast growing sengon veneers and their effect on LVL glue-bond and bending strength. Journal of Materials Processing Technology, 215, 181-188.

Hadi, Y. S., Massijaya, M. Y., Hermawan, D., & Arinana, A. 2015. Feeding rate of termites in wood treated with borax, acetylation, polystyrene, and smoke. Journal of the Indian Academy of Wood Science, 12(1), 74-80.

Iswanto, A. H., Azhar, I., Supriyanto, I., & Susilowati, A. 2014. Effect of resin type, pressing temperature and time on particleboard properties made from sorghum bagasse. Agriculture, Forestry and Fisheries, 3(2), 62.

Silahkan download laporannya dibawah ini.

Download full-text PDF

Salam Lestari,
Lamboris Pane

Share this post