BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Fraksi Lempung Tanah

Fraksi anorganik tanah terdiri atas fragmen-fragmen batuan dan mineral dalam berbagai ukuran dan komposisi. Meskipun komposisinya beraneka ragam, fraksifraksi anorganik umumnya berupa silikat dan oksida. Mereka kadang-kadang dibedakan ke dalam mineral-mineral primer dan sekunder. Berdasarkan ukurannya dikenal tiga fraksi utama yaitu : 1. fraksi kasar (2-0,05 mm) yang disebut pasir 2. fraksi sangat halus (0,05-0,002 mm) yang disebut debu 3. fraksi sangat halus (‹ 0,002 mm) yang disebut lempung Dalam ilmu tanah kita bisa menganggap lempung sebagai suatu koloid, meskipun secara tepatnya hanyalah fraksi tanah liat › 0,2 μm yang merupakan lempung koloidal. Biasanya dikenal enam tipe silikat tanah berdasarkan susunan tetrahedra SiO 4 dalam strukturnya : 1. siklosilikat : lingkar tertutup atau lingkar ganda dari tetrahedra (SiO 3 , Si 2 O 5 ) 2. inosilikat : rantai tunggal atau ganda dari tetrahedra (SiO 3 , Si 4 O 11 ) 3. nesosilikat : tetrahedra SiO 4 terpisah 4. filosilikat : lembar tetrahedra (Si 2 O 5 ) 5. sorosilikat : dua atau lebih tetrahedra berangkai (Si 2 O 7 , Si 5 O 16 ) 6. tektosilikat : jaringan tetrahedra (SiO 2 ) (Tan, Kim. H, 1982) 2.1.1 Tanah Diatomea 1. Persamaan Tanah Diatomea Diatomik silika, tanah diatomik, diatomik, silika gel (di Eropa), tepung fosil. 2. Pengenalan Tanah Diatomea Nama Kimia

: Diatomik Silika

Formulasi Kimia

: SiO 2 .nH 2 O

3. Pemaparan Tanah Diatomea Secara Umum a. awalnya bahan tambang diperoleh dari sisa-sisa fosil mikroskopis yang terbentuk dan berubah menjadi bahan diatomik. Bahan ini mengalami adsorpsi yang cukup tinggi, massa jenis dan pencerahan yang tinggi. b. endapan dari sisa fosil tersebut yang telah menjadi barang tambang selama berabadabad dan telah digunakan ratusan industri dan pertanian. Ada dua jenis endapan tanah diatomea yaitu air laut dan air tawar.

Universitas Sumatera Utara

c. air laut tanah diatomea umumnya diproses di Amerika Serikat yang biasanya digunakan sebagai penyaring bir, wine, jus buah dan minyak sayur, yang memiliki pori-pori serta penyaring mikroorganisme. Penyaring kolam renang dan juga tangki ikan memakai bahan ini, dan juga dipakai sebagai bahan aditif makanan hewan. d. air tawar tanah diatomea merupakan bahan tambang yang berasal dari danau kuno yang umumnya berada di Nevada dan Arizona dan idealnya digunakan untuk pertanian karena bentuknya amorf yaitu kristal silika dan adsorpsi yang tinggi. (http://www.Eureka’s SySopmailto:[email protected])

Penggabungan, penyerapan, massa jenis (densitas), sedimen merupakan pembuatan yang sama sekali merupakan bahan silika dari diatomea. Hubungan antara tanah diatomik, silika gel, diatomit serta lumpur diatomik merupakan persamaan kata, yang membedakannya hanyalah dari bentuk saja.(Encyclopedia of Science & Technology, 1987)

Di dalam Bahasa Indonesia belum ada istilah yang tepat “tanah diatomea”. Namunkesepakatan tak tertulis sebutan tanah merupakan terjemahan dari bahasa asing “diatomaceous earth”. Nama lain untuk tanah ini adalah : diatomaceous silica, fossil flour, white peat, molera, desmind earth, randanite, tellurine, kieselgur, diatomite bergmehl, radiolaria earth. Sedang dalam perdagangan sering dipakai nama-nama berlainan separti : celite, filtercal, calatom dan pakatome.

Diatomea adalah salah satu jenis mineral opal (SiO 2 . nH 2 O), dimana n berarti mengandung jumlah air yang berubah-ubah. Opal merupakan suatu mineral biasa dan memiliki bermacam-macam jenis. Jenis-jenis daripada opal ini adalah opal mulia, opal api, opal susu, opal biasa atau semi opal, batu opal, kayu opal, hialite, geyseritw, diatomea, dan lain-lain. (Manurung, M.S, 1994)

2.1.2 Asal Mula Tanah Diatomea Tanah diatomea terbentuk karena sedimentasi kerangka silika dari suatu jenis tanaman air yang termasuk ganggang (algae), kelas Bacillariaophyceae dari ordo Bacillariaes.


Sedimentasi kerangka ini menumpuk selama berabad-abad sehingga terkadang mencapai ketebalan beratus-ratus meter. (Manurung, M.S, 1994)

Tanah diatomea juga merupakan gabungan sedimentasi yang berasal dari fosil air tanah dan fosil bahan-bahan tambang dimana memiliki kelenturan yang sama. Lumpur diatomea biasanya sama dengan diatomea yang kaya sedimentasi dan ditemukan pada penggalian bahan tambang dan fosil air tawar.

Di Amerika Serikat, timbunan dari tanah diatomea dalam air tawar ditemukan di Nevada, Oregon, Washington, dan Kalifornia Timur. Walaupun diatomea diperoleh dalam lingkungan yang basah, diatomea itu tebal, timbunan aslinya memiliki bahan nutrisi yang lengkap serta kurangnya sedimen non biogenik. Biasanya terjadi ketika nutrisi secara konstan diulangi kembali kemata air dalam tanah. Tanah diatomea dan kelenturannya memiliki karakteristik yang sangat beragam dalam pemakainnya dalam penyaringan menjadi bahanbahan aditif. (Encyclopedia of Science & Technology, 1987)

Tanah diatomea dapat dijumpai di daerah Kecamatan Simanindo yang meliputi beberapa desa sampai di Kecamatan Pangururan. Tanah diatomea di daerah ini merupakan akumulasi tanah diatomea pada daerah perbukitan dengan kemiringan antara 5o–10o arah barat, umumnya berselingan dengan tufa dan aluvial.

Berdasarkan pengamatan di lapangan, tanah diatomea berwarna putih cerah, bersifat lunak, pada beberapa lokasi tidak menunjukkan suatu perlapisan, tersingkap jelas pada tebing perbukitan sehingga dapat teramati dengan jelas. Lokasi tanah diatomea ini sebagian besar merupakan lokasi pemukiman dan perladangan dengan perbukitan bergelombang lemah.

Menurut J.J.G.Kay,(1987), didasarkan atas analisa paleontologi mengatakan bahwa tanah diatomea terdiri atas species cyclotella meneghiana, species synnedra rumpens dan denticulata. Tanah diatomea di daerah ini cukup luas dan tersingkap secara jelas, diperkirakan antara 100.000 – 300.000 m2 dengan ketebalan bervariasi


antara 1–4 meter. Lapisan penutup tanah diatomea ini antara lain soil berwarna hitam dan lapisan tufa pasiran pada beberapa tempat terdapat langsung muncul dipermukaan.

Luas penyebaran tanah diatomea yang dapat diamati di lapangan sekitar 4 Ha, dengan variasi ketebalan 1-3,6 m dan berat jenis 0,39. Perhitungan perkiraan cadangan geologi tanah diatomea dilakukan secara sederhana sebagai berikut: Luas 12 Ha = 120.000 m2 x 3,6 m (tebal rata-rata ) = 432.000 m3 Berat jenis = 0,39 = 432.000 m3 x 0,39 = 168.480 ton

Warna tanah diatomea biasanya putih, terkadang juga abu-abu kekuningkuningan. Hal ini karena adanya impuritis yang terbawa mengendap. Tanah diatomea ditemukan di beberapa negara/kota antara lain di Lompoc, Santa Barbara, Amerika, Aljajair, Rusia dan juga Indonesia. Cadangan tanah diatomea di Indonesia cukup potensial terdapat di Samosir, Pahae dan Porsea, Sumatera Utara, diperkirakan sampai 125 juta m3. Sedangkan Pulau Jawa terdapat di Cicurug, Darma, Kendeng, Sangiran dan daerah lainnya yang jumlahnya belum diketahui pasti. (Nasril,Ir., 2001)

2.1.3 Sifat-Sifat Tanah Diatomea a. Sifat Fisika Beberapa sifat-sifat fisika yang dimiliki tanah diatomea sebagai berikut : 1. Kekerasan : 1 – 5 skala mohs 2. Berat jenis 3. Titik Cair 4. Indeks Bias 5. Warna

: 2,1 – 2,2 ( kecuali yang murni berkisar 0,13-0,45) : 1610 oC – 1750 oC : 1,44 – 1,46 : Putih, abu-abu, kadang-kadang dapat berwarna lain seperti jingga, kemerah-merahan, kekuning-kuningan. 6. Daya Serap : Tinggi 7. Sangat berpori 8. Mudah pecah 9. Mempunyai daya penahan panas


b. Sifat Kimia Senyawa dominan yang terkandung dalam tanah diatomea adalah silika (SiO 2 ). Dalam keadaan murni tanah diatomea mengandung 97% SiO 2 dan selebihnya air. Akan tetapi keadaan ini tidak ditemukan sewaktu masih berupa bahan mentah di alam, karena adanya pengotor yang sering dijumpai seperti besi, aluminium, kalsium, magnesium dan unsur-unsur mikro lainnya. Jenis dan jumlah unsur –unsur yang terkandung dalam tanah diatomea ini akan bergantung dari tempat asalnya. Pengotor yang terkandung dalam tanah diatomea tergantung pada lokasi. Tabel 2.1 Contoh Komposisi Kimia Tanah Diatomea Pada Beberapa Negara/Kota No

1 2

Senyawa(%)

Silika(SiO 2 ) Aluminium

Lompoc Calif

Mariland Calveet Formatio

Nevada

Idaho

Kenya Soysambu

Jepang Nilcate Earth

89,70 3,72

79,55 8,18

86,00 5,27

89,82 1,82

84,50 3,06

86,00 5,80

Rusia Kamysh Lov Ural 79,92 0,58

Spanyol Albasite

1,09 0,10

2,26 0,70

2,12 0,21

0,44 0,07

1,86 0,17

1,60 0,22

3,56 0,48

0,20 0,05

0,10 0,3 0,31

0,25 1,31

0,06 0,34 0,24

0,13 1,26 1,03

0,04 1,80 1,19

0,03 0,70 0,48

1,43 0,65

3,00 0,50

0,41 3,70 0,55

5,80 1,30

0,29 4,90 0,39

0,22 4,02 0,54

0,91 6,08 0,39

0,53 4,40 0,29

0,72 4,91 0,98

0,39 5,20 0,81

99,98

99,71

99,82

99,35

100

100,05

99,23

99,37

88,60 0,62

Oksida(Al 2 O 3 ) 3 4 5 6 7 8 9 10

Besi Oksida(Fe 2 O 3 ) Titanium Oksida(TiO 2 ) Posfat(P 2 O 5 ) Kalsium Oksida(CaO) Natrium Oksida(Na 2 O) Kalium Oksida(K 2 O) Hilang Pijar Magnesium Oksida(MgO) Total

No

Mexico Jalisco

Algeria (Prima Grade)

Indonesia

1

91,20

58,40

64,8

2

3,20

1,66

12,48

3

0,70

1,55

1,09

4

0,16

0,10

0,49

5

0,05

0,20

-

6

0,19

13,80

1,18

7

1,18

0,96

0,98

8

0,24

0,50

1,12

9

3,60

17,48

14,60

10

0,42

4,57

0,76

99,89

99,22

100,22

( Manurung, M.S., 1994 )

2.1.4. Penggunaan Tanah Diatomea 1. Sebagai Bahan Penyaring atau Sebagai Bahan Pemutih Hampir semua zat cair dapat disaring atau dijernihkan dengan tanah diatomea. Banyak dipakai di kilang-kilang minyak bumi, pabrik gula, bir dan lain-lain. Tanah diatomea berfungsi sebagai penyaring atau bahan pemutih harus mempunyai sifatsifat berikut: a. Tanah diatomea tidak larut dalam zat yang akan disaring.


b. Kemurniannya harus tinggi, kalau masih ada kotoran di dalamnya harus tidak larut di dalam zat yang akan disaring. c. Kalau ada unsur besi dan aluminium di dalamnya masing-masing maksimum 1,5% dan 6%. 2. Bahan Isolasi Panas dan Bunyi Dapat dipakai sebagai bahan isolasi terhadap suhu tinggi dan rendah serta peredam suara. Digunakan dalam lemari es, ruang-ruang pendingin, ketel-ketel uap, gedung pemancar radio dan telepon. Dalam hal ini tidak terlalu banyak diperhatikan sifat kimianya dan kemurniannya akan tetapi yang lebih pentingadalah tanah diatomea sebaiknya sedikit mengandung bahan-bahan yang mudah mengalirkan panas atau getaran suara. Biasanya dipakai dalam bentuk blok alam atau buatan yang dicetak dari serbuk diatomea. 3. Bahan Pengisi Tanah diatomea sebagai bahan pengisi harus dalam keadaan murni, kotoran yang terdapat di dalamnya mungkin merusak dan merubah warna bahan yang diisi. Dipakai untuk bahan pengisi dalam industri cat, karet, plastik, kertas dan lain-lain. 4. Bahan Penyerap dan Pembawa Tanah diatomea mempunyai daya serap yang tinggi, oleh sebab itu digunakan untuk menyerap dan membawa cairan menurut keperluannya.Juga digunakan un tuk membawa gas dalam keadaan tertentu. Banyak pemakaiannya sebagai bahan pembawa nitrogliserin pada dinamit dan sebagai pembawa larutan sulfida untuk pupuk buatan. 5. Bahan Gosok Tanah diatomea sangat baik dipakai sebagai bahan gosok untuk logam. Pada waktu digosokkan cangkang-cangkangnya pecah berbentuk persegi yang memberikan pengaruh yang baik pada gosokan dan juga tidak merusak logam yang digosok walaupun logam itu lunak. Digunakan juga untuk menggosok barang-barang dari perak, alat-alat bedah dan instrumen lainnya serta campuran obat gosok gigi. 6. Laboratorium Kimia Sebagai bahan pendukung dan pembawa katalis di dalam proses-proses kimia, seperti hidrogenasi dan proses Fischer-Tropsah. 7. Bahan bangunan ringan Dipakai dalam pembuatan bahan bangunan yang sifatnya ringan, batu, genteng, campuran beton, mengurangi kandungan air yang berlebih, memperbaiki homogenitas dan meningkatkan daya kekedapan. 8. Sumber Silika Sering digunakan untuk industri keramik, sebagai sumber silika untuk pembuatan barang pecah belah dan kaca. ( Manurung, M,S., 1994 )


2.2. Komposisi Minyak Kelapa Sawit Seperti jenis minyak yang lain, minyak kelapa sawit tersusun dari unsur– unsur C, H, dan O. Minyak sawit ini tediri dari fraksi padat dan fraksi cair dengan perbandingan yang seimbang. Penyusun fraksi padat terdiri dari asam lemak jenuh, antara lain asam miristat, asam palmitat, dan asam stearat. Sedangkan fraksi cair tersusun dari asam lemak tidak jenuh yang tediri dari asam oleat dan asam linoleat. Komposisi tersebut ternyata agak berbeda jika dibandingkan dengan minyak inti sawit dan minyak kelapa. Secara lebih terperinci komposisi asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh yang terdapat pada ketiga jenis minyak nabati tersebut dapat dilihat pada tabel 2.2 di bawah ini : Tabel 2.2. Komposisi Asam Lemak Jenuh Dan Tidak Jenuh Asam lemak Minyak sawit (%) Minyak inti sawit (%) Minyak kelapa( %) Oktanoat 2-4 8 Dekanoat 3-7 7 Laurat 41-55 48 Miristat 1-2 14-19 17 Palmitat 32-47 6-10 9 Stearat 4-10 1-4 2 Oleat 38-50 10-20 6 Linolaet 5-14 1-5 3 Linolenat 1 1-5 ( Tim Penulis PS, 1992) Perbedaan jenis asam lemak penyusunnya dan jumlah dari rantai asam lemak yang membentuk trigliserida dalam minyak sawit dan minyak inti sawit menyebabkan kedua jenis minyak tersebut mempunyai sifat yang berbeda dalam kepadatan. Minyak sawit dalam suhu kamar bersifat setengah padat sedangkan pada suhu yang sama minyak inti sawit berbentuk cair. (Weiss, Theodore J., 1983) Selain kandungan senyawa–senyawa asam lemak tersebut di atas minyak sawit juga mengandung senyawa- senyawa seperti karoten, tokoferol, sterol, alkohol, triterpen, fosfolipida, tetapi dalam jumlah yang kecil. Biasanya senyawa ini dihilangkan atau dikurangi di dalam proses pemurnian agar minyak sawit tersebut memenuhi standart mutu di pasaran. (Hartley,C.W.S., 1967) 2.3. Zat Warna Minyak Zat warna dalam minyak terdiri dari 2 golongan yaitu, zat warna alamiah dan zat warna hasil degradasi zat warna alamiah. 1. Zat warna alamiah Zat warna yang termasuk golongan ini terdapat secara alamiah di dalam bahan yang mengandung minyak dan ikut terekstrak bersama minyak pada proses ekstraksi. Zat warna tersebut antara lain terdiri dari α dan β karoten, xanthofil, klorofil, dan anthosyanin. Zat warna ini menyebabkan minyak berwarna kuning, kuning kecoklatan kehijau-hijauan dan kemerah-merahan.


Pigmen berwarna merah jingga atau kuning disebabkan oleh karotenoid yang bersifat larut dalam minyak. Karoten merupakan persenyawaan hidrokarbon tidak jenuh dan jika minyak dihidrogenasi maka karoten akan terhidrogenasi sehingga warna kuning akan berkurang. 2. Warna akibat degradasi komponen kimia yang terdapat dalam minyak. Warna gelap disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol. Jika minyak bersumber dari tanaman hijau maka zat klorofil akan turut terekstrak bersama minyak dan klorofil tersebut akan sulit dipisahkan dari minyak. (Ketaren, S., 1985)

2.4. Beta Karoten Beta karoten adalah salah satu zat antioksidan yang terdapat pada berbagai buahbuahan seperti wortel, kentang dan juga peach. Inherent β-karoten adalah kandungan β-karoten awal pada CPO yang diproses tanpa pemanasan berlebihan. Varietas, tingkat kematangan dan interaksi keduanya sangat nyata mempengaruhi kandungan inherent β-karoten pada CPO yang dihasilkannya. Berdasarkan kandungan inherent β-karoten pada CPOnya, varietas kelapa sawit PPKS dapat digolongkan menjadi 3 kelompok : 1. varietas Karoten Rendah, yaitu varietas yang CPOnya mengandung inherent βkaroten lebih rendah dari 500 ppm meliputi varietas DxP Simalungun. 2. varietas karoten sedang, yaitu varietas yang CPOnya mengandung inherent βkaroten 500-1000 ppm pada buah fraksi matang 3. varietas karoten tinggi yaitu varietas mempunyai inherent β-karoten lebih dari 1000 ppm. (http://www.iopri.org/index.php) Minyak sawit kasar (CPO) mengandung sekitar 500-700 ppm karoten dan merupakan bahan pangan sumber karoten alami terbesar. Oleh karena itu CPO berwarna merah jingga. Warna kuning sampai merah minyak sawit mentah disebabkan oleh kandungan pigmen karotenoid. Karotenoid terdiri atas 5 % xantofil dan 95 % karoten yang menurut Maclellan, 62 % merupakan beta karoten, 29 % alfakaroten dan 4 % gamma karoten. Alfa dan beta karoten dalam bahan pangan berperanan sebagai pemberi warna dan prekusor vitamin A. (http://tumoutou.net/3_sem1_012/asriani_htm) 2.5. Proses Bleaching Proses bleaching (pemucatan) dimaksudkan untuk menghilangkan zat-zat warna dalam minyak mentah, misalnya karotenoid yang berwarna merah atau kuning. Warna minyak mentah dapat berasal dari warna bawaan minyak atau warna yang timbul pada proses pengolahan CPO menjadi minyak goreng. Proses bleaching yang digunakan adalah proses bleaching adsorpsi. Proses ini menggunakan zat penyerap (adsorben) yang memiliki aktivitas permukaan yang tinggi untuk menyerap zat warna. Adsorben juga dapat menyerap zat yang memiliki sifat


koloidal. Adsorben yang paling sering digunakan adalah tanah pemucat (bleaching earth) dan arang. Arang sangat efektif dalam menghilangkan pigmen warna merah, hijau dan biru, tetapi karena harganya mahal maka dalam pemakaiannya biasanya dicampur dengan tanah pemucat dengan jumlah yang disesuaikan terhadap jenis minyak mentah yang dipucatkan. (http://www.situshijau.co.id) Pemucatan minyak menggunakan adsorben umumnya dilakukan dalam ketel yang dilengkapi dengan pipa uap. Minyak yang akan dipucatkan dipanaskan pada suhu sekitar 105 oC selama 1 jam. Penambahan adsorben dilakukan pada minyak mencapai suhu 70-80oC, dan jumlah adsorben kurang lebih sekitar 1-1,5 % dari berat minyak. Selanjutnya minyak dipisahkan dari adsorben dengan cara penyaringan menggunakan kain tebal atau pengepresan dengan filter press. Minyak yang hilang karena proses ini kurang lebih 0,2-0,5 % dari minyak yang dihasilkan setelah dibleaching (pemucatan).

Bleaching clay merupakan sejenis tanah liat dengan komposisi utama terdiri dari SiO 2 , Al 2 O 3 , air terikat serta ion kalsium, magnesium oksida dan besi oksida. Daya pemucat bleaching clay disebabkan karena ion Al3+ pada permukaan partikel adsorben dapat mengadsorpsi partikel zat warna. Daya pemucat tersebut tergantung dari perbandingan komponen SiO 2 dan Al 2 O 3 dalam bleaching clay. Adsorben yang terlalu kering menyebabkan daya kombinasinya dengan air telah hilang sehingga mengurangi daya penyerapan terhadap zat warna.

Aktivasi adsorben dengan asam mineral (misalnya HCl atau H 2 SO 4 ) akan mempertinggi daya pemucatan karena asam mineral tersebut larut atau bereaksi dengan komponen berupa tar, garam Ca dan Mg yang menutupi pori-pori adsorben. Disamping itu asam mineral melarutkan Al 2 O 3 sehinggga dapat menaikkan perbandingan jumlah SiO 2 dan Al 2 O 3 dari (2 – 3) : 1 menjadi (5 – 6) : 1.

Aktivasi menggunakan asam mineral akan menimbulkan 3 macam reaksi yaitu sebagai berikut: a. Mula-mula asam akan melarutkan komponen Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , CaO dan MgO yang mengisi pori – pori adsorben. Ini akan mengakibatkan


terbentuknya pori-pori yang tertutup sehingga menambah luas permukaan adsorben. b. Ion-ion Ca2+ dan Mg2+ yang berada pada permukaan kristal adsorben secara berangsur-angsur akan diganti oleh ion H+ dari asam mineral c. Ion H+ yang telah menggantikan ion Ca2+ dan Mg2+ akan ditukar oleh ion Al3+ yang telah larut dalam larutan asam

Daya penyerapan terhadap warna akan lebih efektif jika adsorben tersebut mempunyai bobot jenis yang rendah, kadar air tinggi, ukuran partikel halus dan pH adsorben mendekati netral. Pemakaian asam mineral untuk mengaktifkan adsorben bleaching clay menimbulkan bau lapuk pada minyak, tetapi bau lapuk tersebut akan hilang pada proses deodorisasi. Disamping itu activated clay yang bersifat asam akan menaikkan kadar asam lemak bebas dalam minyak dan mengurangi daya tahan kain saring yang digunakan untuk memisahkan minyak dari adsorben. (Ketaren, S., 1985)

2.6. Adsorpsi

Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorben sedangkan pada adsorpsi zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya.

Jadi adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan atom, ion atau molekul pada lapisan permukaan atau antar fase dimana atom atau molekul tersebut terkumpul pada bahan pengadsorpsi atau adsorben. Menurut jenisnya adsorpsi ada dua macam yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia. Gaya yang menyebabkan adsorpsi fisika adalah sama seperti yang menyebabkan kondensasi gas untuk membentuk cairan dan umumnya dikenal sebagai gaya Van der Wall’s. Adsorpsi fisika biasanya berlangsung dalam suhu yang rendah dan dapat terjadi pada semua zat. Adsorpsi kimia mencakup pembentukan


ikatan kimia. Oleh karena itu sifatnya lebih spesifik daripada adsorpsi fisika. Tetapi terkadang tidak terdapat perbedaan yang tajam antara kedua jenis adsorpsi ini. (Sukardjo, 1985)

Dalam adsorpsi kimia ikatannya dapat sedemikian ketatnya sehinggga spesis aslinya tak dapat ditemukan dan biasanya adsorpsi kimia terjadi pada suhu yang tinggi. Pada proses adsorpsi ada beberapa gaya yang terlibat yaitu antara lain : a. Gaya tarik Vander Wall’s yang non polar b. Pembentukan ikatan hidrogen c. Gaya penukaran ion d. Pembentukan ikatan kovalen

Gaya Van der Wall’s terutama terjadi antara rantai hidrokarbon pada peristiwa adsorpsi molekul besar. Juga pada penyerapan zat warna aromatis, gaya Van der Wall’s ini cukup berfungsi. Gaya tarik penukaran ion terutama terjadi pada adsorpsi ion-ion organik oleh zat padat yang mempunyai gugus anorganik. (Daniel,F., Alberty .A., 1987)

Menurut Freundlich, jumlah zat diserap per satuan luas atau berat adsorben dinyatakan sebagai berikut: 1

X = k. P n M dimana : X M

= berat dari zat yang diadsorpsi = berat adsorben

k, n = konstanta Freundlich P

= tekanan keseimbangan

Rumus ini dapat juga ditulis dengan :

log

X 1 = log k + log P M n


Pada peristiwa adsorpsi ada beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu jenis adsorben, jenis zat yang diadsorpsi, luas permukaan adsorben, temperatur dan tekanan. (Sukardjo, 1985) 2.7. Pengukuran Warna

2.7.1. Lovibond - Tintometer

Warna minyak adalah merupakan salah satu faktor yang penting dalam menentukan mutu minyak dimana warna minyak ini berbeda untuk tiap jenis minyak. Biasanya untuk keperluan industri dan pemakaiaan secara umum, pengukuran warna dilakukan dengan alat Lovibond – Tintometer. Ini dilakukan dengan menyesuaikan warna minyak dengan gelas – gelas berwarna yang ada pada Lovibond –Tintometer. Gelas – gelas berwarna ini terdii dari 3 bagian warna yaitu merah, kuning, dan biru. Tatapi umumnya untuk minyak sawit yang sering digunakan adalah warna merah dan kuning.

Lovibond –Tintometer terdiri dari sebuah sumber cahaya sel standart dimana sampel ditempatkan (biasanya digunakan 1 inci atau 5,25 inci), sekumpulan gelas –gelas berwarna standart dan cermin atau kaca untuk memantulkan warna yang disinari ke mata.

Pembacaan warna sebaiknya dilakukan dalam waktu yang singkat sebab jika mata terlalu lama melihat warna–warna pada alat, maka mata akan letih sehingga akan dapat menggangu hasil pengukuran. Bila warna yang sesuai sulit diperoleh maka pengukuran sebaiknya dilakukan kembali setelah beberapa menit.

Faktor–faktor lain yang dapat mengurangi ketepatan atau ketelitian pengukuran adalah kotoran–kotoran atau lapisan minyak pada dinding sel atau gelas–gelas warna, kekuatan dari lampu listrik sebagai sumber cahaya, perbedaan pandangan dari orang yang menganalisa serta pengaruh dari cahaya yang dipantulkan oleh alat atau sel tempat sampel. (Hamilton R.J., Rossel J.B, 1986)


2.7.2. Analisa Spektrofotometri

Intensitas warna adalah salah satu faktor utama dalam penentuan suatu analit secara spektrofotometri. Pada analisa spektrokimia, sektrum radiasi elektromagnetik digunakan untuk menganalisis spesis kimia dengan menelaah interaksinya dengan radiasi elektromagnetik. Radiasi berinteraksi dengan spesies kimia dan kita dapat memperoleh informasi mengenai spesies tersebut. Cara interaksinya dapat berupa adsorpsi, penghamburan atau pemendaran tergantung dari sifat materi.

Untuk menentukan konsentrasi suatu larutan secara kuantitatif dengan mengukur jumlah cahaya yang ditransmisikan, perlu ada suatu hubungan antara konsentrasi, larutan dan transmisi cahayanya. Hubungan ini dinyatakan oleh Lambert-Beer.

2.7.2.1. Hukum Lambert

Hukum ini menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melewati medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Artinya intensitas cahaya yang dipancarkan akan brkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium penyerap. Hal ini dinyatakan dengan persamaan : T = a− b Dimana : T = transmitansi a = konstanta karakteristik dari larutan b = jarak yang ditempuh oleh sianar matahari

2.7.2.2. Hukum Beer

Hukum ini menyatakan bahwa intensitas cahaya akan berkurang secara eksponensial bila konsentrasi zat penyerap dinaikkan secara linier, jadi kecepatan berkurangnya intensitas cahaya adalah berbanding lurus dengan pertambahan konsentrasi. Hal ini dinyatakan dengan persamaan :


T = a− c Dimana : T = transmitansi a = konstanta karakteristik dari larutan c = konsentrasi

2.7.2.3. Hukum Lambert – Beer

Gabungan hukum Lambert – Beer dapat dituliskan sebagai berikut :

I t = I o × 10 − ε . b . c atau log

It =A Io

Sehingga : A = ε .b.c Atau

A = a.b.c

Dimana : A = absorbansi I o = intensitas radiasi yang datang I t = intensiatas radiasi yang diteruskan

ε = koefisien ekstingsi / absorptivitas molar (L.mol-1.cm-1) b = tebal larutan yang dilalui sinar (cm) c = konsentrasi (mol L-1)

Jika konsentrasi dinyatakan di dalam sampel maka koefisien ekstingsi dinyatakan sebagai absorbtivitas. ( Day, R.A., 1994 )

2.7.3. Pengukuran Warna Secara Spektrofotometri

Metode ini digunakan untuk menghitung warna dari minyak atau lemak yang tidak mudah dihilangkan dan hal ini tidak tetap. Penentuan yang lebih akurat dan lebih mudah sudah ditetapkan, penentuan transmisinya yaitu pada panjang gelombang antara 400 – 700 nm, atau pengukuran transmisinya pada panjang gelombang tertentu.


Minyak mentah dan lemak mempunyai kurva transmisi yang karakteristik terhadap beberapa jenis minyak. Semua minyak dan lemak bertentangan dengan kurva transmisi yang ditunjukkan yang sama dan tanpa puncak yang spesifik.

Menggunakan spektrofotometer mencatat pengukuran transmitansi pada panjang gelombang anatara 400 – 700 nm, dengan interval umum sebesar 10 nm setiap panjang gelombang seperti faktor transmitansi relatif terhadap senyawa pembanding yaitu antara 20-80 %, namun penggunaan jarak panjang gelombang kurang dari 0,5 atau lebih dari 5 cm diterima untuk penentuan senyawa tertentu. Penentuan posisi dan perubahan kurva dilakukandengan pengukuran pada interval 1 nm. ( Paquot,C., 1987 )


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents