KARAKTERISASI ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA HASIL PEMURNIAN DENGAN METODE ADSORPSI-DESORPSI

Transkripsi

1 KARAKTERISASI ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA HASIL PEMURNIAN DENGAN METODE ADSORPSI-DESORPSI SKRIPSI Oleh Iman Tri Cahyadi DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA APRIL2017

2 KARAKTERISASI ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA HASIL PEMURNIAN DENGAN METODE ADSORPSI-DESORPSI SKRIPSI Oleh Iman Tri Cahyadi SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA APRIL2017

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: KARAKTERISASI ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA HASIL PEMURNIAN DENGAN METODE ADSORPSI-DESORPSI Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik.Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku. Medan, April 2017 NIM: Iman Tri Cahyadi

4 PENGESAHAN Skripsi dengan judul: KARAKTERISASI ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA HASIL PEMURNIAN DENGAN METODE ADSORPSI-DESORPSI dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 20 April 2017 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Mengetahui, Medan, April 2017 Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing Ir. Renita Manurung, M.T. Erni Misran, S.T., M.T., Ph.D NIP NIP Dosen Penguji I Dosen Penguji II Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MT Ir. Seri Maulina, MSChE, Ph.D NIP NIP :

5 PRAKATA Puji dan syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul Karakterisasi Asap Cair Dari Tempurung Kelapa Hasil Pemurnian Dengan Metode Adsorbsi-Desorpsi. Selama penulisanskripsiini, penulis dibantuolehbanyakpihak,sehinggadalamkesempataninipenulis mengucapkanterimakasihkepada: 1. Ibu Dr. Erni Misran S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikanilmudanarahandalam pembuatan skripsi ini. 2. Bapak Ir. Bambang Trisakti S.T., M.T. selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 3. Ibu Ir. Maya Sarah, S.T, M.T, Ph.D, IPM, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 4. Ibu Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan, MT selaku Dosen Penguji I yang telah memberikan sarandan masukan yang membangun dalam penulisan skripsi ini. 5. Ibu Ir. Seri Maulina MSChE, Ph.D selaku Dosen Penguji II yang telah memberikankritik dan saran yang membangun dalam penulisan skripsi ini. 6. Ibu Prof. Dr. Ir. Hamidah Harahap M.Sc, selaku dosen pembimbing akademik yang membimbing peneliti selama kuliah di Teknik Kimia 7. Seluruh staf Dosen Teknik Kimia USU, yang telah mendidik danmembagikan ilmu kepada penulis selama perkuliahan. 8. Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah bantuan kepada penulis selama menjalankan perkuliahan. 9. Rekan penelitian Rory Paham dan rekan-rekan Lab. Kimia Organik, Lab Penelitian Farmasi yaitu Indah Siregar, Aji, dan Devi. 10. Teman sejawat, Samsul Bahri Damanik, Fahmi Maulana Yanuar, Fery Panjaitan, Noventa Pramana, Josua Parlindungan, Frisillia dan Feni yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat, doa, pembelajaran hidup dan kenangan tak terlupakan kepada penulis 11. Adik adik Teknik Kimia angkatan 2013, 2014,dan 2015 yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat.

6 Penulis menyadaribahwa penyusunan skripsi inimasihjauhdarisempurna, olehkarenaitu sangat diharapkan adanyakritik dan saran yang membangun untuk membantu dalam penyempurnaan skripsi ini. Medan, Maret 2017 Penulis Iman Tri Cahyadi

7 DEDIKASI Skripsi ini saya persembahkan untuk : Ayahanda Suwito dan Ibunda Maimunah Br. Lubis yang selalu memberikan dukungan dan doa, kakandawahyudi dan Deni Agil Kurniawan serta adindadwi Khairani dan Dinda Rizkiana Terimakasih untuk doa dan semua dukungan yang telah diberikan sehingga penulis mampu mendapatkan gelar sarjana

8 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Iman Tri Cahyadi NIM : Tempat, tgl lahir : Rantau Prapat, 14 Juli 1994 Nama Orang Tua : Suwito dan Maimunah br. Lubis Alamat Orang Tua : Jalan Perladangan, Simpang Pujud, Bagan Batu, Rokan Hilir, Riau Asal Sekolah : SD Irsyadul Islamiyah tahun SMPN 1 Bagan Sinembah tahun SMAN 1 Bagan Sinembah Pengalaman organisasi/kerja: 1. Anggota HIMATEK FT USU Sejak Pengurus Covalen Study Grup (CSG) Teknik Kimia USU 2014/ Kerja Praktek di PT. PLN (Persero) Pulau Sicanang pada tahun 2016

9 ABSTRAK Asap cair merupakan suatu hasil kondensasi pembakaran bahan-bahan yang banyak mengandung lignin, selulosa, hemiselulosa. Asap cair dibedakan berdasarkan tingkat kemurnian serta karakterisasi dari bahan aktif didalamnya seperti asam asetat dan fenol. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi asap cair hasil pemurnian secara adsorpsi dan desorpsi meliputi kadar total asam, kadar total fenol, ph, dan densitas. Variasi massa dan jenis zeolit memberikan karakterisasi sifat yang berbeda pada asap cair. Zeolit alam sebanyak 10 gram pada fraksi adsorpsi menunjukkan kadar asam dan total fenol tertinggi yaitu masing-masing sebesar 9 % dan 13,7 %. Fraksi desorpsi yang memiliki kadar asam dan total fenol tertinggi diperoleh pada penggunaan zeolit alam aktivasi sebanyak 90 gram yakni masing-masing sebesar 6,3 % dan 9,4 %. Zeolit aktivasi sebanyak 90 gram memilki daya jerap yang tertinggi yaitu 19,3 gram massa asap cair. Variasi jenis dan massa adsorben tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap nilai densitas dan ph asap cair dimana nilainya masing-masing berkisar 1,001-1,107 dan 2,5-3.Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakteristik fraksi adsorpsi dan fraksi desorpsi telah lulus mutu standar asap cair Jepang. Kata kunci: asap cair, zeolit alam, zeolit aktivasi, adsorpsi, desorpsi.

10 ABSTRAK Liquid smoke result from condensation of combustible materials that contain lignin, cellulose, and hemicelluloses. Liquid smoke is categorized by its level of purity and the active compound such as acetic acid and phenol. The purpose of this study was to characterize the liquid smoke by adsorption and desorption method including total acid content, total phenol content, ph, and density. Different properties compound in liquid smoke obtained with variation of mass and type of zeolite. As much as 10 gram natural zeolite on adsorption fraction showed the highest acid and total phenol content, which were 9% and 13,7% respectively. The other hand of desorption fraction method with the highest acid and total phenol content was obtained by using activated natural zeolite 90 grams were 6,3% and 9,4% respectively. Activation zeolite as much as 90 grams showed the highest adsorption mass of liquid smoke thats 19,3 gram. Variation of type and mass of adsorbent did not give a significant influence to the value of density and ph of liquid smoke where the value of each ranged from 1,001-1,107 and 2,5-3 respectively. The results showed that the characteristic of adsorption fraction and desorption fraction have passed the standard quality of Japanese liquid smoke. Keywords: liquid smoke, natural zeolite, activation zeolite, adsorption, desorption.

11 DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii PRAKATA iii DEDIKASI v RIWAYAT HIDUP PENULIS vi ABSTRAK vii ABSTRACT viii DAFTAR ISI ix DAFTAR GAMBAR xii DAFTAR TABEL xiii DAFTAR LAMPIRAN xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Ruang Lingkup Penelitian 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Asap Cair Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Mutu Asap Cair Zeolit Manfaat Asap Cair Tempurung Kelapa Proses Pemurnian Asap Cair Redistilasi Adsorpsi Ekstraksi 11

12 BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bahan Lokasi dan Waktu Penelitian Bahan Peralatan Prosedur Penelitian Proses Aktivasi Zeolit Secara Termal Pemurnian Asap Cair Tempurung Kelapa Secara Adsorpsi Pemurnian Asap Cair Tempurung Kelapa Secara Desorpsi Analisis ph Analisis Total Asam Tertitrasi Analisis Densitas Analisis Fenol Sketsa Alat Penelitian Sketsa Proses Adsorpsi Sketsa Proses Desorpsi Flowchart Penelitian Flowchart Aktivasi Zeolit Secara Termal Flowchart Pemurnian Asap Cair Tempurung Kelapa Secara Adsorpsi Flowchart Pemurnian Asap Cair Tempurung Kelapa Secara Desorpsi Flowchart Analisis ph Flowchart Analisis Total Asam Tertitrasi Flowchart Analisis Densitas Flowchart Analisis Fenol 20 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Bahan Baku Asap Cair Karakteristik Asap Cair Hasil Pemurnian Kadar Asam Kadar Fenol Nilai ph Densitas 27

13 4.3 Daya Jerap Zeolit Alam dan Zeolit Aktivasi Warna Dan Bau Produk Asap Cair 29 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 31 DAFTAR PUSTAKA 32

14 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 3.1 Sketsa Proses Adsorpsi 15 Gambar 3.2 Proses Desorpsi Zeolit 15 Gambar 3.3 FlowchartAktivasi Termal Zeolit 16 Gambar 3.4 FlowchartAdsorpsi Asap Cair 17 Gambar 3.5 FlowchartDesorpsi Asap Cair 18 Gambar 3.6 Flowchart Analisis ph 18 Gambar 3.7 Flowchart Analisis Total Asam Tertitrasi 19 Gambar 3.8 Flowchart Analisis Densitas 19 Gambar 3.9 FlowchartAnalisis Fenol 20 Gambar 4.1 Kadar Total Asam Pada Asap Cair Hasil Adsorpsi dan Desorpsi 22 Gambar 4.2 Kadar Total Fenol Pada Asap Cair Hasil Adsorpsi dan Desorpsi 24 Gambar 4.3 Grafik Nilai ph Asap Cair Hasil Adsorpsi dan Desorpsi 26 Gambar 4.4 Grafik Densitas Asap Cair Hasil Adsorpsi dan Desorpsi 27 Gambar 4.5 WarnaHasil Adsorpsi Zeolit Alam dan Zeolit Aktivasi 30 Gambar 4.5 WarnaHasil Desorpsi Zeolit Alam dan Zeolit Aktivasi 30 Gambar LB.1 Kurva Larutan Strandar Asam Galat 38 Gambar LC.1 Foto Proses Adsorpsi Sistem Kolom Batch 40 Gambar LC.2 Foto Proses Desorpsi 40 Gambar LC.3 Foto Proses Titrasi 41 Gambar LC.4aHasil Titrasi Fraksi Adsorpsi 41 Gambar LC.4bHasil Titrasi Fraksi Desorpsi 41 Gambar LC.5 Foto Analisis Ph 42 Gambar LC.6 Foto Bahan Baku Asap Cair 42 Gambar LC.7aZeolit Alam 43 Gambar LC.7bZeolit Aktivasi 43 Gambar LC.7cZeolit Hasil Desorpsi 43 Gambar LC.7dZeolit Hasil Adsorpsi 43

15 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Komposisi Asap Cair Setelah Distilasi Berdasarkan Hasil Analisa MSGC 6 Tabel 2.2 Komposisi Asap Cair Hasil Distilasi 7 Tabel 2.3Asap Cair Standar Jepang 7 Tabel 2.4 Komposisi Kimia Tempurung Kelapa 10 Tabel 4.1Karakterisasi Bahan Baku Asap Cair Tempurung Kelapa 21 Tabel 4.2DayaJerap Zeolit Alam 28 Tabel 4.3DayaJerap Zeolit Aktivasi 29 Tabel LA.1 Hasil Analisis Kadar Asam Asap Cair 36 Tabel LA.2 Hasil Analisis Kadar Total Fenol Asap Cair 36 Tabel LA.3 Hasil Analisis Densitas 36 Tabel LA.4 Hasil Analisis ph Asap Cair 37 Tabel LA.5 Hasil Analisis Asap Cair Yang Lolos Dan Terjerap Pada Adsorben Zeolit 37

16 DAFTAR LAMPIRAN Halaman LAMPIRAN ADATA HASIL PERCOBAAN 36 LA.1 DATA KADAR ASAM ASAP CAIR 36 LA.2DATA KADAR TOTAL FENOL 36 LA.3DATA DENSITAS ASAP CAIR 36 LA.4DATA ph ASAP CAIR 37 LA.5DATA ASAP CAIR YANG LOLOS DAN TERJERAP PADA ADSORBEN ZEOLIT 37 LAMPIRAN BCONTOH PERHITUNGAN 38 LB.1 PERHITUNGAN KADAR TOTAL ASAM 38 LB.2 PERHITUNGAN KADAR TOTAL FENOL 38 LB.3 PERHITUNGAN DENSITAS ASAP CAIR 39 LAMPIRAN CDOKUMENTASI PENELITIAN 40 LC.1 FOTO PROSES ADSORBSI SISTEM KOLOM BATCH 40 LC.2 FOTO PROSES DESORPSI 40 LC.3 FOTO PROSES TITRASI TOTAL ASAM 41 LC.4 FOTO HASIL TITRASI 41 LC.5 FOTOANALISIS ph 42 LC.6 FOTO BAHAN BAKU ASAP CAIR 42 LC.7 FOTO BAHAN BAKU ZEOLIT 43