BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 13 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara agraris, negara yang sangat subur tanahnya. Pohon sawit dan kelapa tumbuh subur di tanah Indonesia. Indonesia merupakan negara penghasil sawit terbesar didunia. Minyak hasil kelapa sawit berupa minyak goreng, memiliki manfaat besar terhadap kehidupan (Winarni, 2010). Minyak goreng merupakan kebutuhan masyarakat yang saat ini harganya masih cukup mahal, akibatnya minyak goreng digunakan berkali-kali untuk menggoreng, baik untuk penjual makanan gorengan maupun rumah tangga. Secara ilmiah minyak goreng banyak digunakan berkali-kali terutama dengan pemanasan tinggi, sangat tidak sehat dikarenakan minyak tersebut asam lemaknya lepas dari trigliserida sehingga ikatan rangkapnya akan mudah teroksidasi menjadi Keton dan Aldehid sebagai penyebab bau tengik pada minyak (Ketaren, 1986). Biasanya penggunaan minyak goreng dengan suhu tinggi akan mengalami kerusakan yaitu makanan menjadi gosong, sehingga rasanya pahit dan minyak berwarna hitam, akibatnya makanan tersebut ditenggorokan terasa gatal. Minyak goreng bekas agar tetap bisa dimanfaatkan, maka perlu dilakukan pengolahan secara sekunder. Salah satu metode pengolahan yang dapat dilakukan adalah dengan proses adsorpsi. Zat warna dalam minyak goreng bekas akan diserap oleh permukaan aktif adsorben. Adsorben yang dapat digunakan adalah karbon aktif. Tempurung kemiri merupakan limbah yang tidak dipergunakan secara baik serta sifatnya keras seperti kayu sehingga dapat dibuat arang aktif. Masyarakat mengetahui bahwa tempurung kemiri hanya dapat digunakan sebagai

2 14 pengeras jalan dan untuk obat bakar nyamuk. Terdapat perbedaan antara arang dan arang aktif, dimana bagian permukaan arang masih ditutupi oleh deposit hidrokarbon yang menghalangi keaktifannya sementara bagian permukaan arang aktif relatif bebas dari deposit dan permukaannya lebih luas serta pori-porinya lebih terbuka sehingga dapat melakukan penyerapan. Arang aktif dikatakan baik jika memiliki kemampuan adsorpsi dengan luas permukaan besar sehingga mudah untuk mengadsorpsi senyawa volatil (Wibowo, S, 2011). Tan, I. (2007) meneliti tentang Preparation Of Activated Carbon From Cocconut husk : Optimization Study on Removal Of 2, 4, 6- trichloro Phenol Using response Surface Methology, aktivasi dilakukan dengan larutan KOH dan gas CO 2, dimana karakterisasi dilakukan dengan variasi suhu dan waktu aktivasi. Hasil menunjukkan bahwa kondisi optimum terjadi pada suhu 750 o C, selama 2 jam 29 menit. Suhendra, D. (2010), meneliti tentang Pembuatan Arang Aktif dari Batang Jagung Menggunakan Aktivator Asam Sulfat dan Penggunaannya Pada Penyerapan Ion Tembaga (II) dimana menggunakan aktivator asam sulfat dengan perbandingan suhu karbonisasi o C selama 1-4 jam hasil menunjukkan bahwa kondisi optimum aktivasi yang diperoleh adalah pada rasio aktivator : prekursor yaitu 1 : 25, suhu 300 o C dan waktu 1 jam, kapasitas serapan untuk menyerap ion logam tembaga (II) sebesar 25,1 mg/g. Lempang, M. (2011), meneliti tentang Struktur dan komponen arang serta arang aktif tempurung kemiri dimana tempurung kemiri dikarbonisasi dengan tungku drum yang dimodifikasi, kemudian diaktivasi dalam retort listrik dengan menggunakan aktivator panas selama 120 menit pada suhu 550 o C, 650 o C dan 750 o C dan aktivator uap air selama 90 dan 120 menit pada suhu 750 o C. Hasil menunjukkan bahwa proses aktivasi menyebabkan terjadinya perubahan pola gugus fungsi, peningkatan kristalinitas, pembukaan pori dan reduksi senyawa kimia. Semakin tinggi suhu aktivasi maka terjadi peningkatan kristalinitas, diameter pori dan reduksi senyawa kimia arang aktif. Mardina, P. (2012), meneliti tentang Penurunan Angka Asam Pada Minyak Jelantah dengan variasi adsorben arang aktif 5, 7,5, 10 g dengan variasi waktu 30, 60, 90 menit didapat bahwa, efisiensi adsorpsi kandungan asam lemak bebas meningkat dengan semakin besarnya dosis adsorben yang digunakan. Winarni,

3 15 (2010), juga meneliti tentang Penetralan dan Adsorpsi Minyak Goreng Bekas menjadi Minyak goreng Layak Konsumsi dimana penelitian dilakukan dengan bahan penetral larutan soda kue dan adsorben tanah diatome yang telah dinetralkan dengan asam sulfat 2 M, didapat perbedaan antara minyak goreng baru dengan minyak goreng bekas dimana minyak goreng bekas diatas sedikit dari standar SNI minyak goreng (0,3%), begitu juga dengan angka asamnya (0,3%), angka peroksidanya juga tinggi dari minyak goreng baru serta angka iodnya rendah. Murdiono, A. (2011), meneliti tentang Penjernihan Minyak Goreng Bekas dengan Proses Adsorpsi Menggunakan Arang Biji Salak dimana penelitian dilakukan untuk meningkatkan kualitas minyak goreng dengan adsorben biji salak dimana proses adsorpsi dengan variasi suhu 40 o C, 50 o C, 60 o C, dan 70 o C dengan variasi berat adsorben 10 g, 20 g, 50 g dan variasi waktu pengadukan yaitu 20, 40, 60, 80, 100, dan 120 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum adsorpsi tidak dapat ditentukan karena sampai pada suhu yang paling tinggi yaitu 70 o C dengan berbagai variasi berat adsorben dan waktu pengadukan tetap terjadi penurunan nilai absorbansi dan nilai penyerapan warnanya semakin meningkat. Dari uraian diatas peneliti mencoba untuk menjernihkan minyak goreng bekas dengan menggunakan adsorben arang aktif tempurung kemiri yang dikarbonisasi pada suhu 750 o C dengan aktivator H 2 SO 4 10% dimana tujuannya untuk mengetahui mutu minyak goreng bekas dengan parameter uji kadar asam lemak bebas (ALB), kadar air, densitas dan indeks bias dengan variasi suhu adsorpsi serta karakterisasi arang aktif seperti kadar air, kadar abu, ukuran pori dengan Particle Size Analyzer (PSA), serta morfologi permukaan arang ktif dengan menggunakan Scaning electron microscopy (SEM). 1.2 Permasalahan Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah : 1. Berapakah rendemen, kadar air, kadar abu, karakterisasi ukuran pori arang aktif dengan Particle Size Analyzer (PSA) serta karakterisasi morfologi

4 16 permukaan dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) pada arang aktif tempurung kemiri dengan aktivator H 2 SO 4 10%. 2. Berapakah kadar asam lemak bebas (ALB), kadar air, densitas dan indeks bias minyak goreng bekas sebelum dan setelah adsorpsi dengan perbandingan variasi suhu adsorpsi. 1.3 Pembatasan Masalah 1. Tempurung kemiri berasal dari tempat penampungan kemiri di daerah Binjai. 2. Karbonisasi dilakukan pada suhu 750 o C selama 90 menit. 3. Aktivator yang digunakan adalah H 2 SO 4 10%. 4. Minyak goreng bekas untuk proses adsorpsi terdiri dari minyak curah dan minyak kemasan. 1.4 Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui hasil dari rendemen, kadar air, kadar abu, karakterisasi ukuran pori arang aktif dengan Particle Size Analyzer (PSA) dan morfologi permukaan arang aktif tempurung kemiri dengan Scanning Electron Microscopy (SEM). 2. Untuk mengetahui hasil kadar asam lemak bebas (ALB), kadar air, densitas, indeks bias sebelum dan setelah adsorpsi dengan variasi suhu adsorpsi. 1.5 Manfaat Penelitian Melalui hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah bahwa limbah tempurung kemiri dapat dibuat arang aktif dan berguna sebagai adsorben minyak goreng bekas agar minyak dapat dimanfaatkan kembali.

5 Metodologi Penelitian Penelitian ini adalah sebuah eksperimen laboratorium, dimana dilakukan melalui 2 tahap, yaitu: 1. Pembuatan Arang aktif Pada tahap ini merupakan proses pembuatan arang aktif tempurung kemiri. Kemudian dikarakterisasi rendemen, kadar air, kadar abu, karakterisasi ukuran pori arang aktif dengan Particle Size Analyzer (PSA) dan analisa morfologi permukaan arang aktif tempurung kemiri dengan Scanning Electron Microscopy (SEM). 2. Adsorpsi minyak goreng bekas dengan arang aktif Pada tahap ini merupakan proses pemurnian minyak goreng bekas dengan menggunakan adsorben arang aktif tempurung kemiri yang diaktivasi dengan H 2 SO 4 10% dengan variasi suhu adsorpsi 30, 50, 70, 90, 110 o C dan dihitung kadar asam lemak bebas (ALB), kadar air, densitas dan indeks bias. Variabel- variabel yang digunakan adalah sebagai berikut: Tahap I (Pembuatan Arang aktif ) Variabel tetap : 1. Suhu karbonisasi C 2. Waktu karbonisasi 90 menit 3. Ayakan yang digunakan 100 mesh 4. Aktivator yang digunakan H 2 SO 4 10% 5. Suhu pengeringan 110 o C Variabel terikat: rendemen, kadar air, kadar abu, karakterisasi ukuran pori dengan Particle Size Analyzer (PSA), morfologi

6 18 permukaan dengan Scanning Electron Microscopy (SEM). Tahap II (Adsorpsi minyak goreng bekas dengan arang aktif ) Variabel tetap: 1. Volume minyak goreng bekas 40 ml 2. Kecepatan pengadukan 800 rpm 3. Waktu pengadukan 45 menit Variabel terikat: kadar asam lemak bebas ( ALB), kadar air, densitas dan indeks bias Variabel bebas : suhu adsorpsi 30 o C, 50 o C, 70 o C, 90 o C, 110 o C. 1.7 Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Fisika, Laboratorium kimia Polimer dan Laboratorium Ilmu dasar (LIDA), Uji Morfologi Permukaan Arang Aktif dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) di Laboratorium Rekayasa Material Banda Aceh.