DETERMINASI ZAT KAYU

Kayu adalah bahan yang terdiri dari sel-sel. Struktur yang terdiri atas sel tersebut memberikan kayu banyak sifat-sifat dan ciri-ciri yang unik. Kerapatan adalah perbandingan antara massa atau berat benda terhadap volumenya. Kerapatan kayu berhubungan langsung dengan porositasnya, yaitu proporsi volume rongga kosong. Sekeping kayu segar dari cemara dengan kerapatan 23,4 pon bahan kayu kering/kaki kubik berisi kira-kira 25 % bahan dinding sel dan 75% rongga (terutama rongga sel) menurut volumenya. Sebaliknya, white oak dengan kerapatan 46,8 pon kering/kaki kubik mempunyai volume rongga kira-kira 50%. Apabila membicarakan kayu, sangat membantu untuk membayangkan volume rongga yang ada hubungannya dengan itu. Orang dapat memahami mengapa suatu balok yang berisi 50% volume rongga akan bertahan terhadap pemampatan jauh lebih besar daripada suatu balok dari spesies yang berbeda dengan 75% rongga (Haygreen dan Bowyer, 1996).

Berat jenis kayu adalah salah satu sifat fisika kayu yang paling penting. Kebanyakan sifat mekanik kayu sangat berhubungan dengan berat jenis dan kerapatan. Di dalam bahasan-bahasan umum istilah berat jenis dan kerapatan sering digunakan secara campur aduk. Namun, seperti yanga akan dibahas kemudian istilah-istilah ini mempunyai arti yang tepat dan berbeda meskipun keduanya mengacu pada konsep yang sama. Kekuatan maupun kekakuan kayu naik dengan berat jenis. Ciri transmisi panas kayu naik dengan berat jenis seperti halnya panas per satuan volume yang dihasilkan dalam pembakaran. Kelakuan penyusutan dan pengembangan kayu juga terpengaruh, meskipun hubungannya tidak begitu langsung seperti halnya sifat-sifat kekuatan. Sifat-sifat fisik lainnya adalah kadar air, kembang susut dan kekuatan kayu (Dumanauw, 1993).

Kayu merupakan hasil hutan yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pemilihan dan penggunaan kayu untuk salah satu tujuan pemakaian, memerlukan pengetahuan tentang sifat-sifat kayu. Sifat-sifat ini penting sekali dalam industri pengolahan kayu sebab dari pengetahuan sifat tersebut tidak saja dapat dipilih jenis kayu yang tepat serta macam penggunaan yang memungkinkan, akan tetapi juga dapat dipilih kemungkinan penggantian oleh jenis kayu lainnya apabila jenis yang bersangkutan sulit didapat secara kontinyu atau terlalu mahal (Budianto, 2000).

Perlakuan pengembangan dan penyusutan kayu juga berpengaruh, meskipun hubungannya tidak begitu langsung seperti halnya sifat-sifat kekuatan. Sangat mungkin untuk dipelajari lebih lanjut banyak mengenai sifat alami contoh uji kayu dengan menentukan berat jenisnya dari setiap pengukuran tunggal yang lain. Barangkali karena alasan ilmiah inilah bahwa berat jenis adalah sifat pertama yang harus diteliti (Setyamidjaja, 1995).

Sifat-sifat fisikomekanik kayu ditentukan oleh tiga ciri: (1) porositasnya atau proporsi rongga volume rongga, yang dapat diperkirakan dengan mengukur kerapatannya; (2) organisasi struktur sel, yang meliputi struktur mikro dinding sel dan variasi serta proporsi tipe-tipe sel- organisasi struktur sel terutama merupakan fungsi spesies; dan kandungan air (Duljapar, 2001).

Adapun tujuan dari Determinasi Zat Kayu untuk mengetahui dan menentukan berat jenis zat kayu dari beberapa jenis serta mengevaluasi nilai berat jenis zat kayu yang dihasilkan.

Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara minimal 0,20 sampai berat jenis 1,28. berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Semakin berat kayu itu, umumnya semakin kuat pula kayunya. Berat jenis ditentukan antara lain oleh tebal dinding sel, kecilnya rongga sel membentuk pori-pori. Berat jenis diperoleh dari perbandingan antara berat suatu volume kayu tertentu dengan volume air yang sama pada suhu standar. Umumnya berat jenis kayu ditentukan berdasarkan berat kayu kering tanur atau kering udara dan volume kayu pada posisi kadar air tersebut Semua kayu mempunayi berat jenis zat kayu 1,50 ; 1,53 secara teoritis tidak sama dengan rongga selnya (Dumanauw, 1993).

Banyak faktor seperti tempat tumbuh, iklim, lokasi geografis, dan spesies mempengaruhi berat jenis suatu kayu. Karena banyak dari faktor-faktor ini terjadi dalam kombinasi, sukar untuk melepaskan pengaruh-pengaruh yang bebas. Terdapat banyak pustaka ilmiah yang membicarakan hubungan-hubungan ini, yang secara tidak konsisten menunjukkan kompleksnya interaksi diantara faktor-faktor ini. Faktor-faktor yang berhubungan dengan tempat seperti kelembaban, tersedianya matahari dan zat-zat makanan, angina dan suhu yang dapat mempengaruhi berat jenis. Hal ini sebagian besar ditentukan oleh tinggi tempat, aspek, kemiringan, garis lintang, tipe tanah, komposisi tegakan dan jarak tanam. Semua faktor ini dapat mempengaruhi ukuran dan ketebalan dinding sel serta kerapatan. Tetapi spesies sangat berbeda dalam kepekaan terhadap faktor-faktor ini (Budianto, 2000).

Perincian dari fisik kayu yaitu mengenai kerapatan dan berat jenis digunakan untuk menerangkan massa suatu bahan per satuan volume. Ciri-ciri ini umumnya digunakan dalam hubungannya dengan semua tipe bahan. Kerapatan didefinisikan sebagai massa per satuan volume. Hal ini biasanya dinyatakan dalam pon per kaki kubik atau kilogram per meter kubik. Berat jenis merupakan perbandingan berat jenis bahan dan berat jenis air (Setyamidjaja, 1995).

Banyaknya zat ekstraktif dalam kayu bervariasi kurang dari tiga sampai lebih dari 30% berat kering tanur. Jelaslah kehadiran bahan-bahan ini dapat mempunyai pengaruh besar pada kerapatan. Dalam sejumlah spesies termasuk spesies pinus, telah ditunjukkan bahwa adanya zat ekstraktif memberi pengaruh nyata pada variabilitas yang diteliti dalam berat jenis. Dalam perkataan lain berat jenis kayu dengan zat ekstraktif dimasukkan (Pandit dan Ramdan, 2002).

Perhitungan berat jenis banyak disederhanakan dalam sistem metrik karena 1 cm3 air beratnya tepat 1 gr. Jadi, berat jenis dapat dihitung secara langsung dengan membagi berat dalam gram dan volume dalam cm³ dan dengan angka, kerapatan (ρ) dan berat jenis (BJ) adalah sama. Namun, pada berat jenis tidak mempunyai satuan karena berat jenis adalah nilai relative. Pada jenis-jenis kayu dengan berat jenis rendah, kadar air 18% sudah mencapai kondisi kering udara. Di daerah iklim tropis kadar air seimbang dalam ruangan kurang dari 10%, sedang di luar ruangan lebih dari 20%. Dengan ruang ber-AC kadar air seimbang kurang dari 10% demikian juga ruangan yang dilengkapi dengan pemanas (Duljapar, 2001).

Setiap jenis kayu mempunyai berat jenis yang berbeda, berkisar antara minimum 0,2 (kayu balsa) hingga 1,28 (kayu nani). Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin besar jenis kayu, umumnya makin kuat pula kayunya dan semakin kecil berat jenis kayu, akan berkurang pula kekuatannya. Kemungkinan kondisi kayu yang dipakai untuk menyatakan berat jenis adalah:

Volume basah, yaitu volume dimana dinding sel sama sekali basah atau jenuh dengan air atau berada pada kondisi titik jenuh serat atau di atasnya.

Volume pada keadaan seimbang, yaitu kayu pada kondisi air dibawah titik jenuh serat.

Volume kering tanur, yaitu kondisi berst konstan setelah dikeringkan dalam tanur pada suhu (103 + 2)⁰C

(Haygreen dan Bowyer, 1982).

Berat jenis kayu adalah perbandingan berat kayu terhadap volume air yang sama dengan volume kayu tersebut dengan menggunakan berat kayu kering sebagai dasar. Faktor tempat tumbuh dan iklim, letak geografis dan spesies dapat berpengaruh terhadap berat jenis, demikian pula letak bagian kayunya berpengaruh terhadap berat jenis kayu (Kasmujo, 2001).