PENGARUH LAMA PEMBAKARAN DALAM PEMBUATAN ABU DARI KULIT BUAH PISANG KEPOK (Musa paradisiaca Linn cv. Saba ) SEBAGAI SUMBER ALKALI SKRIPSI Oleh : JOKO MULYA PRATAMA 110405021 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2016
PENGARUH LAMA PEMBAKARAN DALAM PEMBUATAN ABU DARI KULIT BUAH PISANG KEPOK (Musa paradisiaca Linn cv. Saba ) SEBAGAI SUMBER ALKALI SKRIPSI Oleh : JOKO MULYA PRATAMA 110405021 SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2016
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: PENGARUH LAMA PEMBAKARAN DALAM PEMBUATAN ABU DARI KULIT BUAH PISANG KEPOK (Musa paradisiaca Linn cv. Saba ) SEBAGAI SUMBER ALKALI 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, Juni 2016 Joko Mulya Pratama NIM 110405021
PENGESAHAN
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 Pengaruh Lama Pembakaran Dalam Pembuatan Abu Dari Kulit Buah Pisang Kapok (Musa parasidiaca Linn Cv Saba ) Sebagai Sumber Alkali, berdasarkan hasil penelitian yang Penulis lakukan di Laboratorium Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik. Penelitian ini memberikan informasi bahwa kulit buah pisang mengandung alkali yang dapat dijadikan sumber alkali alternatif. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan ilmu pengetahuan mengenai manfaat kuling buah pisang sebagai sumber alkali. Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, Penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu Penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ir. Bambang Trisakti, M.Si selaku Pembimbing 2. Alm. Dr. Ir. Muhammad Yusuf Ritonga, M.T yang telah memberikan bimbingan 3. Dr. Eng. Rondang Tambun, ST. MT selaku Penguji 4. Dr. Ir. Iriany, M.Si selaku Penguji 5. Muh. Hendra S. Ginting, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik 6. Dr. Eng. Ir. Irvan, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia USU 7. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia
8. Laboratorium Departement Teknik Kimia yang telah memberikan sarana dan prasana dalam penelitian ini. 9. Dasa Haryuwibawa selaku partner dalam penelitian ini 10. Rekan-rekan di KAMMI Teknik dan Beastudi Etos Medan angkatan 2011 yang selalu memberi semangat dan motivasi 11. Sahabat-sahabat di Fakultas Teknik stambuk 2011, Asisten-asisten Laboratorium Kimia Analisa, Covalen Study Group (CSG), dan lain sebagainya yang telah membantu saya daam memberikan dukungan dalam membuat 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, Mei 2016 Penulis Joko Mulya Pratama
DEDIKASI Skripsi dipersembahkan untuk : Kedua orang tua tercinta Bapak Sujarto dan Ibu Sri Sedari Serta kepada adik-adikku Nicky dan Jecky. Terima kasih kepada Bapak dan Ibu yang telah membesarkan, mendidik, memberikan motivasi dan doa serta materil dengan usaha yang tidak kenal lelah.
RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Joko Mulya Pratama NIM : 110405021 Tempat/tgl : Batang Serangan/ 04 lahir November 1992 Nama orang : Sujarto tua Alamat orang : Dusun Sember Rejo, Desa Sei tua Bamban, Kab. Langkat, Sumatera Utara Asal sekolah : SDN 050693 Batang Serangan, Kab. Langkat tahun 1999-2005 SMPN 2 Padang Tualang, Kab. Langkat tahun 2005-2008 SMAN 1 Stabat, Kab. Langkat tahun 2008-2011 Beasiswa yang pernah diperoleh : 1. Pemerintah melalui program BIDIK MISI tahun 2011-2015 2. Beastudi Etos Indonesia tahun 2011-2014 Pengalaman organisasi/kerja 1. Covalent Study Group (CSG) periode 2013/2014 sebagai ketua umum 2. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2014/2015 sebagai anggota bidang Sosial Rohani (SOSROH) 3. Kesatuan Aksi Mahasiswa Muslim Indonesia (KAMMI) Teknik USU sebagai ketua umum 4. Asisten Lab. Kimia Analisa tahun 2014-2016 5. Kerja praktek PT PERTAMINA EP Asset 1 Rantau Sield Kuala Simpang Aceh Tamiang (2015) Artikel yang pernah dipublikasikan pada : 1. Jurnal Teknik Kimia Fakultas Teknik yang berjudul Pengaruh Lama Pembakaran Dalam Pembuatan Abu Dari Kulit Buah Pisang Kepok (Musa Paradisiaca Linn Cv. Saba ) Sebagai Sumber Alkali Prestasi akademik/non akademik yang pernah dicapai : 1. Peserta Kongres Nasional ILP2MI 4 tahun 2012, Medan
ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menentukan waktu optimum pembuatan abu dari kulit buah pisang. Penelitian ini diawali dengan pembakaran untuk diperoleh abu kulit buah pisang kapok (Musa paradisiaca Linn cv. Saba ). Pembakaran dilakukan dengan menggunakan furnace dengan kondisi variabel tetap yaitu suhu 600 o C dan variasi waktu yaitu waktu pembakaran (1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam dan 5 jam). Kandungan kalium pada abu diekstraksi dengan aquades dengan perbandingan 1 : 100 dan direndam selama 24 jam. Analisa yang dilakukan adalah normalitas, ph, konduktivitas dan kandungan K 2 O dengan metode AAS. Hasil abu terbaik yang diperoleh pada suhu 600 o C dengan berat sampel sebanyak 15 gr adalah pada waktu 3 jam. Dimana hasil analisa dengan metode AAS (Atomic Absorption Spectroscopy) diperoleh kandungan K 2 O sebesar 59,07%. Kata kunci : Abu, Kalium, Kalium Oksida, Kulit Buah Pisang
ABSTRACT The purpose of this research to be determined the optimum time of making the ashes of saba banana peels. This study begins with the burning to ashes obtained saba banana peel ashes (Musa paradisiaca Linn cv. 'Saba'). Combustion is done by using muffle furnace with variable conditions fixed at a temperature of 600 o C and variations which time furnace time (1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours and 5 hours). The content of potassium in the ash is extracted with distilled water in the ratio of 1: 100 and steeped for 24 hours. Analysis which do is normality, ph, conductivity and K 2 O content by AAS method. The best results of the ashes was obtained at a temperature of 600 o C, weighing 15 g sample is at 3 hours. Where the results of analysis with AAS method (Atomic Absorption Spectroscopy) was obtained at 59.07% K 2 O content. Keywords : Ash, Potassium, Potassium Oxide, Leather Bananas
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 xiv DAFTAR LAMPIRAN xv DAFTAR SINGKATAN xvi BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 LATAR BELAKANG 1 1.2 PERUMUSAN MASALAH 4 1.3 TUJUAN PENELITIAN 4 1.4 MANFAAT PENELITIAN 4 1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 PISANG 5 2.1.1 Pisang Kepok 6 2.1.2 Kulit Pisang 6 2.2 BIOMASSA 7 2.3 PEMBAKARAN BIOMASSA 8 2.4 PEMANFAATAN ABU 10 2.4.1 Penggunaan Sebagai Pupuk 10 2.4.2 Penggunaan Sebagai Bahan Bangunan 11 2.4.3 Penggunaan Sebagai Bahan Bakar 11 2.5 KARAKTERISTIK SENYAWA KIMIA 11 2.5.1 K 2 O (Kalium Oksida) 11 2.5.2 Na 2 O (Natrium Oksida) 12 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 13 3.1 LOKASI PENELITIAN 13 3.2 BAHAN DAN PERALATAN 13 3.2.1 Bahan Baku 13 3.2.2 Peralatan 13 3.3 PROSEDUR UTAMA PERCOBAAN 14 3.3.1 Prosedur Pembuatan Abu 14 3.4 PROSEDUR ANALISA PERCOBAAN 14
3.4.1 Prosedur Analisa Ph 14 3.4.2 Prosedur Analisa Normalitas 14 3.4.3 Prosedur Analisa Konduktivitas 14 3.5 FLOWCHART PERCOBAAN UTAMA 15 3.5.1 Flowchart Percobaan Periapan Abu 15 3.6 FLOWCHART PERCOBAAN ANALISA 16 3.6.1 Flowchart Percobaan Analisa Ph 16 3.6.2 Flowchart Percobaan Analisa Konsentrasi Basa 16 3.6.3 Flowchart Percobaan Analisa Konduktivitas 17 BAB IV HASIL PERCOBAAN 18 4.1 PEMBUATAN ABU KULIT BUAH PISANG KEPOK 18 4.2 ANALISA ABU 18 4.2.1 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Massa Abu 19 4.2.2 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap ph 20 4.2.3 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Normalitas 21 4.2.4 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Konduktivitas 22 4.2.5 Hubungan Kandungan K 2 O Terhadap Kandungan Abu 23 4.2.6 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Kandungan K 2 O dan K 2 CO 3 24 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 26 5.1 KESIMPULAN 26 5.2 SARAN 26 DAFTAR PUSTAKA 27 LAMPIRAN 1 32 LAMPIRAN 2 33 LAMPIRAN 3 36 LAMPIRAN 4 42
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 3.1 Flowchart Percobaan Persiapan Abu 15 Gambar 3.2 Flowchart Percobaan Analisa ph 16 Gambar 3.3 Flowchart Percobaan Analisa Kandungan Basa 16 Gambar 3.4 Flowchart Percobaan Analisa Konduktivitas 17 Gambar 4.1 (a) kulit buah pisang kapok kering dan (b) abu kulit buah pisang 18 Gambar 4.2. Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Massa Abu Pada Suhu 600 o C Dengan Jumlah Massa 15 g 19 Gambar 4.3 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap ph Pada Suhu 600 o C Dengan Jumlah Massa 15 g 20 Gambar 4.4 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Normalitas Pada Suhu 600 o C Dengan Jumlah massa 15 g 21 Gambar 4.5 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Konduktivitas Pada Suhu 600 o C Dengan Jumlah Massa 15 g 22 Gambar 4.6 Hubungan Kandungan K 2 O Dengan Kandungan Abu Pada Suhu 600 o C Dengan Jumlah Massa 15 g 23 Gambar 4.7 Pengaruh Waktu Pembakaran Terhadap Kandungan K 2 O Dan K 2 CO 3 Pada Suhu 600 o C Dengan Jumlah Massa 15 g 24 Gambar L3.1 Gambar Persiapan Bahan Baku Kulit Pisang Kepok 36 Gambar L3.2 Gambar Pengeringan Kulit Pisang Kepok 36 Gambar L3.3 Gambar Kulit Pisang Kepok Setelah Dikeringkan Pada Oven 37 Gambar L3.4 Gambar Kulit Pisang Kepok Kering 37 Gambar L3.5 Gambar Persiapan Kulit Pisang Yang Akan Dipirolisis 38 Gambar L3.6 Gambar Pembakaran Kulit Pisang Pada Suhu 600 o C 38 Gambar L3.7 Gambar Kulit Pisang Yang Telah Dipirolisis 39 Gambar L3.8 Gambar Kulit Pisang Yang Telah Dibakar Dalam Variasi Waktu Pembakaran 39 Gambar L3.9 Gambar Penentuan Konsentrasi Basa 40 Gambar L3.10 Gambar Penentuan ph Larutan 40 Gambar L3.11 Gambar Penentuan Konduktivitas Larutan 41 Gambar L4.1 Hasil Analisa K 2 O Dengan Metode AAS 42
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Beberapa Penelitian Yang Melakukan Analisa Pada Beberapa Jenis Biomassa 2 Tabel 2.1 Tabel Produksi Pisang (dalam ton) 5 Tabel 2.2 Komposisi Kandungan Beberapa Macam Kulit Pisang 7 Tabel L1.1 Data Hasil Titrasi Tiap Run Percobaan 32 Tabel L2.1 Data Hasil Perhitungan Normalitas 33 Tabel L2.2 Data Hasil Titrasi Tiap Run Percobaan 34
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Data Hasil Percobaan 32 L1.1 Perhitungan Kadar Air Kulit Pisang 32 L1.2 Data Perhitungan Normalitas Alkali 32 Lampiran 2 Contoh Perhitungan 33 L2.1 Perhitungan Normalitas 33 L2.2 Perhitungan Persentase K 2 CO 3 34 Lampiran 3 Dokumentasi Penelitian 36 Lampiran 4 Hasil Analisa K 2 O 42 L4.1 Hasil Analisa K 2 O 42
DAFTAR SINGKATAN AAS Atomic Absorption Spectroscopy K 2 O Kalium Oksida K 2 CO 3 Kalium Karbonat XRD X-Ray Diffraction