PENGARUH MASSA ADSORBEN DAN WAKTU KONTAK TERHADAP PENURUNAN BILANGAN PEROKSIDA PADA MINYAK GORENG BEKAS OLEH ARANG AKTIF TEMPURUNG KEMIRI

1 PENGARUH MASSA ADSORBEN DAN WAKTU KONTAK TERHADAP PENURUNAN BILANGAN PEROKSIDA PADA MINYAK GORENG BEKAS OLEH ARANG AKTIF TEMPURUNG KEMIRI (Aleurites Moluccana) SKRIPSI M AIDIL ASYHAR 090802032 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 PENGARUH MASSA ADSORBEN DAN WAKTU KONTAK TERHADAP PENURUNAN BILANGAN PEROKSIDA PADA MINYAK GORENG BEKAS OLEH ARANG AKTIF TEMPURUNG KEMIRI (Aleurites Moluccana) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains M AIDIL ASYHAR 090802032 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

3 PERSETUJUAN Judul Kategori Nama : PENGARUH MASSA ADSORBEN DAN WAKTU KONTAK TERHADAP PENURUNAN BILANGAN PEROKSIDA PADA MINYAK GORENG BEKAS OLEH ARANG AKTIF TEMPURUNG KEMIRI (Aleurites Moluccana) : SKRIPSI : M AIDIL ASYHAR Nomor Induk Mahasiswa : 090802032 Program Studi : SARJANA( S1) KIMIA Departemen : KIMIA S-1 Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di : Medan, Mei 2014 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1 Dr. Yugia Muis, M.Si. Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D NIP.195310271980032003 NIP. 195204181980021001 Diketahui/Disetujui oleh: Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst., MS NIP.195408301985032001

4 PERNYATAAN PENGARUH MASSA ADSORBEN DAN WAKTU KONTAK TERHADAP PENURUNAN BILANGAN PEROKSIDA PADA MINYAK GORENG BEKAS OLEH ARANG AKTIF TEMPURUNG KEMIRI (Aleurites Moluccana) SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja pembimbing dan saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2014 M AIDIL ASYHAR 090802032

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Karunia-Nya kepada Penulis sehingga skripsi ini dapat Penulis selesaikan dengan tepat waktu sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains jurusan Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selajutnya Penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Ayahanda tersayang Asyhadi Syafi i dan Ibunda tercinta Herfisah atas segala do a, bimbingan, semangat, pengorbanan waktu dan materi serta kasih sayangnya yang telah diberikan kepada Penulis sehingga Penulis bisa menyelesaikan studi sampai sekarang ini. Serta kakak dan adik tercinta Aida Hasni Wulandari dan Ainal Azhmi serta Anes Octaviani yang selalu mendukung Penulis dalam suka dan duka. Dengan segala kerendahan hati, Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : Prof. Basuki Wirjosentono selaku dosen pembimbing 1 dan Dr. Yugia Muis, M.Si selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, masukan dan saran hingga terselesaikannya skripsi ini. Dr. Rumondang Bulan Nst., MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, seluruh staff pegawai Departemen Kimia. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi Penulis di FMIPA USU. Dan tak lupa Penulis menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Kepala Laboratorium Kimia Fisika, staff dan seluruh rekan-rekan Asisten Laboratorium Kimia Fisika USU, temanteman seperjuangan Supran, Deasy, Mira dan Neni, serta adik-adik Iis, Gita, Diana, Leni, Choliq, Habibi, Uci, Suci,Uli, Haikal, Habib, Agus, Nanda yang telah memberikan semangat dan kerjasama yang baik selama ini. Bang Edi yang telah membantu Penulis dalam mengoperasikan alat praktikum. Seluruh keluarga besar almarhum Hasan Asyhuri dan Harun Alrasyid, dan sepupu-sepupu Penulis tersayang yang telah memberikan saya semangat dan motivasi. Teman-teman stambuk 2009 dan adik-adik 2012 serta seluruh teman yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu yang selalu memberikan dukungan dan memotivasi Penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Medan, Mei 2014 M Aidil Asyhar

6 ABSTRAK Adsorpsi minyak goreng bekas terhadap arang aktif tempurung kemiri telah dilakukan. Tempurung kemiri yang telah dicuci bersih dan kering ditanur pada suhu 750 o C selama 90 menit selanjutnya arang diayak dengan ayakan 100 mesh. Kemudian arang yang lolos saringan 100 mesh direndam dalam larutan NaCl 30% selama 24 jam lalu dicuci dengan aquades dan dikeringkan dalam oven pada suhu 110 o C selama 3 jam. Karakterisasi arang aktif meliputi uji kadar air, kadar abu, uji ukuran partikel dan uji analisa permukaan dengan SEM. Proses adsorpsi minyak goreng bekas dengan variasi waktu kontak dengan adsorben selama 30, 60,dan 90 menit serta variasi massa adsorben 2, 4, dan 6 g. Parameter pengujian kualitas minyak goreng bekas berdasarkan penurunan bilangan peroksidanya. Hasil penelitian menunjukkan semakin lama waktu kontak dan semakin besar massa adsorben maka semakin tinggi kapasitas adsorpsi, proses adsorpsi maksimum terjadi pada variasi waktu 90 menit dengan massa adsorben 2 g yang dapat mereduksi bilangan peroksida minyak bekas dari 34 meq/kg menjadi 12 meq/kg dan persen reduksi mencapai 64,70%. Analisa penurunan bilangan peroksida mengikuti persamaan isotherm Langmuir dan Freundlich.

7 THE EFFECT OF ADSORBENT MASS AND CONTACT TIME TO REDUCE PEROXIDE VALUE USED COOKING OIL BY CANDLENUT SHELL ACTIVATED CHARCOAL (Aleurites Moluccana) ABSTRACT Adsorption of used cooking oil to the candlelnut shell activated charcoal has been done. Pecan shell that has been washed and dried in the furnace at a temperature of 750 o C for 90 minutes then the charcoal sieved with 100 mesh sieve. Then charcoal filter that passes 100 mesh soaked in 30 % NaCl solution for 24 hours and then washed with distilled water and dried in the oven at 110 o C for 3 hours. Characterization of activated charcoal include test moisture content, ash content, particle size and surface analysis with SEM test. Adsorption process used cooking oil with the variation of time in contact with the adsorbent for 30, 60, and 90 minutes and the variations mass of adsorbent 2, 4, and 6 g. Parameters of used cooking oil quality testing by a reduce its peroxide value ( PV ). The results showed the longer contact time and the greater mass of the adsorbent than increase the adsorption capacity, maximum adsorption process occurs on a time variation of 90 minutes with 2 g of adsorbent which can reduce peroxide value of used cooking oil of 34 meq / kg to 12 meq / kg and % reduction reached 64,70 %. Analysis of reduced peroxide value followed the Langmuir and Freundlich isothermic equation. Keywords : candlenut shell, activator NaCl 30%, activated charcoal, adsorption

8 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman iii iv v vi vii viii x xi xii Bab 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 3 1.3. Pembatasan Masalah 3 1.4. Tujuan Penelitian 4 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Metodologi Penelitian 4 1.7. Lokasi Penelitian 6 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Adsorpsi 7 2.1.1. Jenis-jenis adsorpsi 8 2.1.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi 9 2.1.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi adsorpsi 10 2.1.4. Adsorpsi zat terlarut oleh zat padat 11 2.1.5. Isoterm adsorpsi 11 2.2. Adsorben 13 2.2.1. Jenis-jenis adsorben 14 2.2.2. Kriteria adsorben untuk menjadi adsorben komersil 14 2.3. Karbon Aktif 16 2.3.1. Jenis-jenis karbon aktif 17 2.3.2. Kegunaan arang aktif 18 2.3.3. Proses pembuatan arang aktif 19 2.4. Kemiri 21 2.5. Minyak Goreng 22 2.5.1. Minyak goreng bekas 23 2.5.2. Penentuan angka peroksida 24 2.6. Scanning Elektron Microscopy 24 Bab 3. Metode Penelitian 3.1. Alat-alat dan Bahan Penelitian 26 3.1.1. Alat-alat penelitian 26 3.1.2. Bahan-bahan penelitian 26

9 3.2. Prosedur Kerja Pembuatan Arang Aktif 27 3.2.1. Penyiapan sampel 27 3.2.2. Pembuatan larutan KI 10% 27 3.2.3. Pembuatan larutan Na 2 S 2 O 3 10% 27 3.2.4. Pembuatan larutan amilum 1% 28 3.2.5. Pembuatan larutan NaCl 30% 28 3.2.6. Proses karbonisasi tempurung kemiri 28 3.2.7. Proses aktivasi tempurung kemiri dengan NaCl 30% 28 3.2.8. Uji kadar air arang aktif 29 3.2.9. Uji kadar abu arang aktif 29 3.2.10 Analisa minyak goreng bekas 29 3.2.11 Eksperimen adsorpsi minyak goreng bekas pada arang aktif tempurung kemiri 30 3.2.12. Analisa permukaan arang dengan SEM (Scaning lectron Microscopy) 30 3.2.13. Analisa bilangan peroksida 30 3.3. Skema Pengambilan Data 32 3.3.1. Bagan penyiapan tempurung kemiri 32 3.3.2. Bagan proses karbonisasi tempurung kemiri 32 3.3.3. Bagan proses aktivasi dan karakterisasi arang tempurung kemiri 33 3.3.4. Bagan eksperimen adsorpsi minyak goreng bekas pada arang aktif tempurung kemiri 34 3.3.5. Bagan analisa bilangan peroksida (PV) 35 Bab 4. Hasil dan Pembahasan 4.1. Pembuatan Arang Aktif Tempurung Kemiri 36 4.2. Uji Kadar Air Arang Aktif 37 4.3. Uji Kadar Abu Arang Aktif 37 4.4. Uji Ukuran Partikel Arang Arang Aktif 38 4.5. Analisa Permukaan arang Aktif 38 4.4. Analisa Sampel Minyak Goreng Sebelum Adsorpsi 39 4.5. Analisa Sampel Minyak Goreng Bekas Setelah Adsorpsi 41 Bab 5. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 48 5.2. Saran 48 Daftar Pustaka 49

10 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1 SNI Minyak Goreng 23 4.1 SNI Arang Aktif 37 4.2 Analisa Awal Minyak Goreng 39 4.3 Analisa Bilangan Peroksida Minyak Goreng Bekas 41

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Ilustrasi Proses Adsorpsi 7 2.2 Jenis-jenis Adsorben 15 2.3 Tempurung Kemiri 22 4.1 Tempurung Kemiri Sebelum dan Sesudah ditanur 36 4.2 SEM Arang Aktif Sebelum Aktifasi 38 4.3 SEM Arang Aktif Setelah Aktifasi 39 4.4 Minyak Goreng Sebelum dan Sesudah Adsorpsi 40 4.5 Persen Reduksi Bilangan Peroksida Pada t = 30 42 4.6 Persen Reduksi Bilangan Peroksida Pada t = 60 42 4.7 Persen Reduksi Bilangan Peroksida Pada t = 90 43 4.8 Kurva Linieritas Freundlich dengan variasi massa saat t = 30 43 4.9 Kurva Linieritas Freundlich dengan variasi massa saat t = 60 44 4.10 Kurva Linieritas Freundlich dengan variasi massa saat t = 90 44 4.11 Kurva Linieritas Langmuir dengan variasi massa saat t = 30 45 4.12 Kurva Linieritas Langmuir dengan variasi massa saat t = 60 46 4.13 Kurva Linieritas Langmuir dengan variasi massa saat t = 90 46

12 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1 Perhitungan dan Rumus 53 2 Fotografi Proses Adsorpsi Minyak Goreng Bekas 62 3 Distribusi ukuran partikel arang dengan PSA 63