BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Limbah seperti tumpahan minyak merupakan salah satu bentuk polusi yang dapat merusak lingkungan. Dampak dari tumpahan minyak ini dapat merusak ekosistem lingkungan terutama ekosistem perairan. Tumpahan minyak di perairan dapat menghalangi masuknya oksigen terlarut dalam air. Beberapa teknik dapat digunakan untuk mengatasi tumpahan minyak diantaranya dengan menggunakan adsorben (Afif, 2010). Tumpahan minyak (oil spill) adalah meluapnya sebuah cairan minyak hidrokarbon kedalam lingkungan akibat kegiatan manusia, dan merupakan bentuk polusi. Pembersihan dan pemulihan dari tumpahan minyak sangat sulit dan tergantung pada banyak faktor, termasuk jenis minyak yang tumpah, suhu air, dan jenis garis pantai dan pantai yang terlibat. Beberapa teknik penanggulangan tumpahan minyak yang diantaranya adalah in-situ burning, penyisihan secara mekanis, bioremediasi, penggunaan penyerap, penggunaan bahan kimia dispersan, dan washing oil (Afif, 2010). Pencemaran minyak di lingkungan laut menjadi masalah yang lebih serius dengan pertumbuhan industri minyak dan kebutuhan transportasi minyak laut. Salah satu metode untuk memecahkan masalah ini adalah dengan menggunakan resin serap minyak yang dapat menghilangkan dan mengumpilkan tumpahan minyak diatas air, dan telah terbukti sangat efisien. Namun tingginya biaya bahan serap membatasi aplikasinya. Oleh karena itu, perlu untuk mencari cara yang efektif untuk menghasilkan bahan serap yang berfungsi untuk menyerap minyak (Atta, 2005).
Limbah ban bekas merupakan limbah yang dihasilkan dari pengolahan industri karet alam. Dampak dari limbah karet ban bekas ini dapat mengakibatkan pencemaran lingkungan karena tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang ada didalam tanah yang disebabkan lamanya waktu degradasi karet ban bekas di lingkungan. Kemudian partikel karet ban bekas memiliki kemampuan adsorpsi sebesar 0,84 g.g -1 untuk minyak pelumas dan 0,87 g.g -1 untuk minyak jelantah (Kania, 2010). Ismail, (2012) telah meneliti penambahan bubuk pelepah pisang dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi adsorben minyak dari limbah lateks dengan pengisi bubuk pelepah pisang. Pada penelitian ini diperoleh kemampuan daya adsorpsi adsorben dalam minyak pelumas dari limbah lateks dengan pengisi bubuk pelepah pisang sebesar 1,305 g.g -1 untuk adsorben dengan pengisi bubuk pelepah pisang 10% dan 1,43 g.g -1 untuk pengisi bubuk pelepah pisang 20%. Analisa karakteristik adsorpsi minyak pelumas oleh adsorben ini lebih menyerupai persamaan isotherm Langmuir karena bersifat unimolekuler. Sehingga limbah lateks dengan pengisi bubuk pelepah pisang dapat dimanfaatkan menjadi adsorben minyak dengan kemampuan adsorpsi minyak yang cukup besar. Aisien, (2003) mengatakan dalam penelitiannya ada batasan mempelajari potensi pada penggunaan ban bekas menjadi penyerap minyak. Pemanfaatan karet dari ban bekas harus ada kemampuan daya adsorpsi hidrokarbonnya. Namun, kapasitas penyerapan dari empat menjadi enam kali berat yang penting dibanding dengan penyerap yang lain yang telah digunakan. Oleh karena itu, dibutuhkan pekerjaan sintesis yang objektif pada material penyerap minyak yang di peroleh dengan metode graft copolymerization- blending (pencampuran kopolimer dengan mengikat silang) dengan ban bekas (WTR) dan 4-tertiery butylstirene (4-tBS).
Wu, (2009) telah mendapat hasil penelitian grafting antara tersier- butil stirena (tbs) dengan waste tire rubber (WTR). Modifikasi WTR dapat digunakan lagi menjadi penyerap minyak dengan metode pencampuran kopolimer terikat silang. Ini ditemukan reaksi yang sangat optimal pada penyerap minyak dengan perbandingan ban bekas-g-tbs adalah 60:40 dengan penambahan konsentrasi divinilbenzena 1%. Fraksi gel naik dengan naiknya konsentrasi divinilbenzena. Akhirnya, proses penyerap minyak ini dapat menyerap toluena dan minyak mentah yang ditunjukkan dengan kinetik adsorpsinya. Namun, penyerapan ini dapat meyerap minyak mentah dibandingkan dengan toluena. Meskipun oil adsorben ini merupakan produk komersil yang lemah, potensi dari ban bekas dijadikan penyerap minyak masih bisa di bahas. Grafting merupakan metode yang relatif sederhana dan mudah dilakukan. Secara luas teknik grafting telah banyak dilakukan karena efektif untuk meningkatkan kompatibilitas dalam campuran reaktif. Secara garis besar proses grafting diawali dengan inisiasi radikal, propagasi dan terminasi pertumbuhan polimer. Berbagai zat telah digunakan sebagai monomer cangkok pada berbagai jenis rantai polimer menggunakan metode grafting seperti sintesis PP-g-MA, NR-g-GMA dan NR-g-MA, MA tercangkok paraffin, HDPE-g-MA, LLDPE-g-AA, PB-g- MA,NR-g-MMA (Nakason, 2002). Dalam penelitian ini peneliti mengharapkan maleat anhidrida menempel (grafting) pada serbuk ban bekas dengan menggunakan inisiator benzoil peroksida sehingga akan dihasilkan suatu produk yang lebih baik dari produk sebelumnya. Pada proses grafting tersebut, monomer yang tercangkok secara kovalen dikaitkan pada rantai polimer. Kehadiran maleat anhidrida pada rantai polimer akan menyebabkan perubahan sifat dari struktur polimer tersebut sehingga polimer yang telah dicangkok tersebut dapat berinteraksi dengan zat polar maupun nonpolar (Kania, 2010).
1.2 Permasalahan 1. Apakah maleat anhidrida dapat tercangkok dengan serbuk ban bekas? 2. Berapa variasi grafting serbuk ban bekas dengan maleat anhidrida yang memiliki nilai maksimum? 3. Bagaimana uji morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), uji derajat grafting, dan uji swelling? 1.3 Pembatasan Masalah 1. Sampel yang digunakan dibuat dari serbuk ban bekas yang berasal dari PT Persahabatan Vulkanisir Ban Medan Star, Tanjung Morawa 2. Monomer yang digunakan adalah maleat anhidrida 3. Karakterisasi serbuk ban bekas-g-ma untuk analisa gugus fungsi dengan menggunakan Fourier Transform-Infra Red (FT-IR), analisa morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), uji derajat grafting, dan uji swelling 1.4 Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui apakah maleat anhidrida itu dapat tercangkok pada serbuk ban bekas 2. Untuk mengetahui persentase derajat grafting maksimum serbuk ban bekas-g- maleat anhidrida 3. Untuk mengetahui uji morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), uji derajat grafting, dan uji swelling
1.5 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan dalam penanggulangan limbah ban bekas yang dapat merusak ataupun mencemari lingkungan dan dimanfaatkan untuk penyerap minyak. 1.6 Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar FMIPA USU Medan, Laboratorium FMIPA UGM untuk analisa gugus fungsi dengan FT-IR dan Laboratorium Forensik Mabes Polri Jakarta untuk analisa morfologi dengan SEM. 1.7 Metodologi Penelitian Penelitian ini berupa eksperimen laboratorium. Ada beberapa tahapan penelitian : Pertama adalah penyiapan serbuk ban bekas. Kedua, grafting serbuk ban bekas-g- MA dengan menggunakan variasi pada penambahan maleat anhidrida, variasi penambahan benzoil peroksida dan variasi waktu. Ketiga adalah karakterisasi serbuk ban bekas-g-ma yang diperoleh dengan menggunakan FT-IR, SEM, analisa derajat grafting dan uji swelling. Variabel yang digunakan adalah : - Variabel tetap Suhu dalam pengeringan (190 o C) Ukuran partikel serbuk ban bekas (80 mesh) Suhu pemanasan (105-110 o C)
- Variabel terikat Analisa gugus fungsi dengan menggunakan Fourier Transform-Infra Red (FTIR), analisa morfologi permukaan dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), derajat grafting dan uji swelling. - Variabel bebas Perbandingan variasi maleat anhidrida (3, 6, 9, 12, 15 phr) Perbandingan variasi benzoil peroksida (0,06, 0,12, 0,19 g) Perbandingan variasi waktu (15, 30, 60, 90 menit) Perbandingan variasi waktu pada swelling (24, 48, 72, 96, 120 jam)