PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG SKRIPSI

Transkripsi

1 PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG SKRIPSI Oleh ISMAIL FAHMI HSB DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014

2

3 PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG SKRIPSI Oleh ISMAIL FAHMI HSB SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014

4 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG 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, 16 Juli 2014 Ismail Fahmi Hsb NIM : i

5 PENGESAHAN Skripsi dengan judul : PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknki Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada (16 Juli 2014) dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Mengetahui, Medan, Juli 2014 Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing Ir. Renita Manurung, MT Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc NIP : NIP : Dosen Penguji I Dosen Penguji II Prof. Dr. Ir. Mhd. Turmuzi, MS Dr. Halimatuddahliana, ST. M.Sc NIP : NIP : ii

6 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul Pembuatan Adsorben Minyak dari Limbah Lateks dengan Pengisi Pelepah Pisang, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran kepada dunia industri tentang pemanfaatan limbah lateks dan pelepah pisang yang dapat diolah lebih lanjut untuk dijadikan adsorben minyak sehingga dapat menambah nilai ekonomisnya. Sedangkan karya ilmiah yang telah diterima untuk terbit pada Jurnal Teknik Kimia USU dengan judul Pemanfaatan Limbah Lateks Karet Alam Berpengisi Bubuk Pelepah Pisang Sebagai Adsorben Minyak. Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Mhd. Turmuzi, MS selaku Dosen Penguji I yang telah banyak memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 3. Ibu Dr. Ir. Halimatuddahliana, MSc selaku Dosen Penguji II yang telah banyak memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 4. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia USU. 5. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Koordinator Skripsi dan Dosen Pembimbing akademik. iii

7 6. Edward Tandy atas waktu, kerjasama, motivasi, dukungan dan segala pertolongan yang diberikan selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, Juli 2014 Penulis, Ismail Fahmi Hsb iv

8 DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada : 1. Orang tua penulis, Melawat Hsb dan Nismahwaty Smtp. 2. Saudara-saudara penulis, Yusuf Mawisya Hsb S.Ag, Ahmad Zabidi Hsb ST, Melda Nismayanti Hsb S.pd, dan adikku Nurul Ramadhani Hsb. 3. Seluruh sahabat, teman-teman, adik-adik, dan abang/kakak sesama mahasiwa Departemen Teknik Kimia terutama angkatan 2008, khususnya Syahrinal Anggi Daulay, Akhmad Nadji, Fachry Wirathama, Eka Roy Jayanto, Hendry Simanjuntak, Frendis Agustinus Pandjaitan, dan Rudi Anas Hutahahean, yang memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis selama berada di Teknik Kimia USU. 4. Seluruh Dosen/Staf Pengajar Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang sangat berharga kepada penulis. v

9 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Ismail Fahmi Hasibuan NIM : Tempat/tgl lahir : Medan, 6 Januari 1990 Nama orang tua : 1. Ayah : Melawat Saridin Hasibuan 2. Ibu : Nismahwaty Simatupang Alamat orang tua : Jl S.M.Raja Km 5,3 no 14 Medan Asal sekolah : 1. SD Negeri Medan tahun SMP Negeri 23 Medan tahun SMA Negeri 21 Medan tahun Pengalaman organisasi / kerja : 1. CSG periode sebagai Anggota Bidang Dakwah 2. HIMATEK periode sebagai Koordinator Bidang Sosial dan Kerohanian Artikel yang telah dipublikasi dalam Jurnal : 1. Jurnal Teknik Kimia USU, Article in Press (2011) dengan judul Pemanfaatan Limbah Lateks Karet Alam Berpengisi Bubuk Pelepah Pisang sebagai Adsorben Minyak vi

10 ABSTRAK Limbah lateks karet alam dan pelepah pisang yang biasanya dibuang menjadi bahan tidak berguna dapat menyebabkan masalah lingkungan. Salah satu cara mengurangi masalah lingkungan ini dengan memanfaatkan limbah lateks karet alam dan pelepah pisang sebagai adsorben minyak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bilangan Iodin adsorben, kemampuan adsorpsi minyak, membandingkan karakteristik adsorben dengan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich, dan mengetahui pengaruh jumlah pengisi pelepah pisang terhadap daya adsorpsi minyak. Metode penelitian ini meliputi pembuatan adsorben dari limbah lateks berpengisi pelepah pisang dengan variasi jumlah pengisi pelepah pisang (b/b) 0%, 10%, dan 20%, dengan analisa bilangan iodin serta analisa daya adsorpsi adsorben dengan variasi waktu kontak menit dan selang waktu 15 menit, sedangkan variasi waktu kontak 2, 5, 15, 30 dan 60 menit serta variasi konsentrasi minyak dalam air 2, 4, 6, 8 dan 10 g/100 ml air untuk analisa daya adsorpsi minyak dalam air. Hasil penelitian menunjukkan bilangan iodin untuk adsorben minyak dari limbah lateks berpengisi pelepah pisang (b/b) 0 %, 10% dan 20% berturut-turut adalah 130,9918 mg/g; 132,1087 mg/g; dan 136,5767 mg/g. Daya adsorpsi minyak maksimum pada menit ke-105 sebesar 1,205 g/g untuk adsorben berpengisi pelepah pisang 0%; 1,305 g/g untuk adsorben berpengisi pelepah pisang 10% dan 1,43 g/g adsorben berpengisi pelepah pisang 20%. Hasil analisa daya adsorpsi minyak dalam air didapat waktu kontak optimal sebesar 30 menit. Karakteristik adsorpsi minyak dalam air oleh adsorben minyak dari limbah lateks karet alam berpengisi pelepah pisang (b/b) 0%, 10% dan 20% lebih cocok dengan persamaan isoterm Langmuir. Hasil percobaan menunjukkan pertambahan jumlah pengisi pelepah pisang meningkatkan daya adsorpsi maksimum adsorben limbah lateks karet alam. Kata Kunci: Limbah lateks karet alam, pelepah pisang, adsorpsi, adsorben minyak, daya adsorpsi vii

11 ABSTRACT Waste of natural rubber latex and banana leaves are usually discarded into useless materials can cause environmental problems. One way to reduce these environmental problems by utilizing the waste of natural rubber latex and banana leaves as adsorbent of oil. This study aims to determine the iodine number of adsorbent, the adsorption ability of the oil, comparing the characteristics of the adsorbent with the Langmuir equation and Freundlich adsorption isotherms, and determine the effect of the amount of filler banana oil adsorption capacity. Research methods include making the adsorbent from waste latex banana stem with banana filling number variation (b / b) 0%, 10%, and 20%, the iodine value analysis as well as analysis of the variation of adsorption capacity of adsorbent contact time minutes and 15-minute intervals, while the variation of contact time 2, 5, 15, 30 and 60 minutes as well as variations in the concentration of oil in water 2, 4, 6, 8 and 10 g / 100 ml of water for analysis of oil in water adsorption capacity. The results showed for the iodine value of the oil adsorbent latex banana stem waste (b / b) 0%, 10% and 20% respectively mg / g; mg / g; and mg / g. The maximum oil adsorption capacity at minute 105 of g / g for the adsorbent banana stem 0%; g / g of adsorbent banana stem for 10% and 1.43 g / g adsorbent banana berpengisi 20%. Results of analysis of oil in water adsorption capacity obtained optimum contact time of 30 minutes. Adsorption characteristics of the adsorbent of oil in water by waste oil from natural rubber latex banana stem (b / b) 0%, 10% and 20% more in tune with Langmuir isotherm equation. The experimental results show the increase of filler banana increase the maximum adsorption capacity of adsorbent waste of natural rubber latex. Keywords: Waste of natural rubber latex, banana stem, adsorption, oil adsorbent, adsorption capacity viii

12 DAFTAR ISI PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii PRAKATA iii DEDIKASI v RIWAYAT HIDUP PENULIS vi ABSTRAK vii ABSTRACT viii DAFTAR ISI ix DAFTAR GAMBAR xi 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 LATEKS KARET ALAM BATANG/ PELEPAH PISANG ADSORPSI ADSORBEN Adsorben Zeolit Alam Adsorben Bahan Alami Pengolahan Adsorben ISOTERM ADSORPSI 11 BAB III METODOLOGI PENELITIAN LOKASI PENELITIAN BAHAN DAN PERALATAN Bahan 12 ix

13 3.2.2 Peralatan Prosedur Penelitian Prosedur Pembuatan Adsorben dari Limbah Lateks Berpengisi Pelepah Pisang Prosedur Analisa Bilangan Iodin Prosedur Analisa Daya Adsorpsi Adsorben FLOWCHART Flowchart Pembuatan Adsorben dari Limbah Lateks Berpengisi Pelepah Pisang Flowchart Analisa Bilangan Iodin Flowchart Analisa Daya Adsorpsi Adsorben 18 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ANALISA BILANGAN IODIN DAYA ADSORPSI MINYAK OLEH ADSORBEN WAKTU OPTIMAL YANG DIPERLUKAN UNTUK ADSORPSI MINYAK DALAM AIR OLEH ADSORBEN Karakteristik Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben Uji Linearitas Freundlich dan Langmuir Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A Uji Linearitas Freundlich dan Langmuir Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B Uji Linearitas Freundlich dan Langmuir Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C 27 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 29 DAFTAR PUSTAKA 30 x

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Monomer dari cis 1,4 poliisoprena 4 Gambar 2.2 Struktur Selulosa, Kitin dan Kitosan 10 Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Adsorben dari Limbah Lateks Berpengisi Pelepah Pisang 16 Gambar 3.2 Flowchart Analisa Bilangan Iodin 17 Gambar 3.3 Flowchart Analisa Daya Adsorpsi Minyak oleh Adsorben 18 Gambar 3.4 Penentuan Waktu Kontak Maksimum 19 Gambar 3.5 Penentuan Daya Adsorpsi Maksimum Minyak Dalam Air oleh Adsorben 20 Gambar 4.1 Bilangan Iodin terhadap Jenis Adsorben 21 Gambar 4.2 Kurva Hubungan Daya Adsorpsi Minyak oleh Adsorben terhadap Waktu Kontak (T = 30 o C; 2 gram adsorben; tanpa pengadukan) 22 Gambar 4.3 Kurva Hubungan Daya Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben terhadap Waktu Kontak (T = 30 o C; c o = 56,2343 g minyak/ L ; 4 g adsorben; 170 rpm) 23 Gambar 4.4 Kurva Linearitas Freundlich: Hubungan antara Log c terhadap Log q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm) 25 Gambar 4.5 Kurva Linearitas Langmuir: Hubungan Antara c terhadap c/q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm) 25 Gambar 4.6 Kurva Linearitas Freundlich: Hubungan antara Log c terhadap Log q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm). 26 Gambar 4.7 Kurva Linearitas Langmuir: Hubungan Antara c terhadap c/q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm) 26 xi

15 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Kurva Linearitas Freundlich: Hubungan antara Log c terhadap Log q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm) 27 Kurva Linearitas Langmuir: Hubungan Antara c terhadap c/q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C (T = 30 o C; 4 g adsorben; 170 rpm) 28 xii

16 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Komposisi Lateks Segar Dari Kebun dan Karet Kering 5 Tabel 2.2 Komposisi Limbah Lateks Karet Alam 5 Tabel 2.3 Rincian biaya Pembuatan Adsorben Limbah Lateks Karet Alam berpengisi Bubuk Pelepah Pisang 12 xiii

17 DAFTAR LAMPIRAN LA DATA PERCOBAAN 36 LA.1 Data Percobaan Analisa Bilangan Iodin 36 LA.2 Data Percobaan Adsorpsi Minyak oleh Adsorben 36 LA.3 Data Percobaan Waktu Optimal Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben 37 LB.4 Data Percobaan Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A pada Berbagai Konsentrasi 37 LB.5 Data Percobaan Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B pada Berbagai Konsentrasi 37 LB.6 Data Percobaan Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C pada Berbagai Konsentrasi 37 LB CONTOH PERHITUNGAN 38 LB.1 Perhitungan Bahan 38 LB.2 Perhitungan Bilangan Iodin 40 LB.3 Perhitungan Daya Adsorpsi Minyak 40 LB.4 Perhitungan Daya Adsorpsi Minyak dalam Air 40 xiv