LAPORAN AKHIR
PENGARUH WAKTU PERENDAMAN DAN KONSENTRASI H3PO4 TERHADAP PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI CANGKANG SAWIT UNTUK MENGOLAH POME (PALM OIL MILL EFFLUENT)
Diajukan Sebagai Persyaratan untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh : SYLVIZAH SINTA PRATIWI 0611 3040 0358
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2014
x
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
PENGARUH WAKTU PERENDAMAN DAN KONSENTRASI H3PO4 TERHADAP PROSES PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI CANGKANG SAWIT UNTUK MENGOLAH POME (PALM OIL MILL EFFLUENT)
OLEH :
SYLVIZAH SINTA PRATIWI 061130400358
Pembimbing I,
Palembang, Juni 2014 Pembimbing II,
Ir. A. Husaini, M.T. NIP. 195904091989031001
Ir. Irawan Rusnadi, M.T. NIP. 1967061989031004
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Ir. Robert Junaidi, M.T. NIP. 196607121993031003
xi
MOTTO
“Jangan menunggu datangnya kesuksesan,melainkan berupayalah meraihnya walau sesulit memungkin “ ( penulis) “Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil tapi berusahalah menjadi manusia yang berguna “ (Einstein) “Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai kesanggupannya” (Albaqarah [2]:286) “Pengetahuan tidaklah cukup; kita harus mengamalkankannya. Niat tidaklah cukup; kita harus melakukannya” ( Johhan Wolfgang von Goethe)
Kupersembahkan untuk : Kedua orang tuaku tercinta, Terima kasih atas dukungan secara moril maupun materil,serta nasehat dan doa yang diberikan kepadaku. Saudara – saudara ku tersayang Terima kasih atas doa,motivasi,dan nasihat yang sangat bermanfaat. Teman sekelasku “KC-11” dan teman-teman seperjuangan Terima kasih atas semangat,bantuan,dan saling mendoakan. Dosen –dosen ku di jurusan tekim yang kusayangi Terima kasih atas doa,nasihat,dan bimbingan selama ini. Almamater yang ku banggakan.
xii
ABSTRAK Pengaruh Waktu Perendaman dan konsentrasi aktivator H3PO4 terhadap proses pembuatan karbon aktif dari cangkang sawit untuk mengolah POME (Palm Oil Mill Effluent). (Sylvizah Sinta Pratiwi.2014.78 Halaman.26 Tabel.22 Gambar. 4 Lampiran) Cangkang kelapa sawit merupakan limbah yang dihasilkan dari pengolahan industri kelapa sawit yang pemanfaatannya belum maksimal. Pengolahan cangkang kelapa sawit sebagai arang aktif adalah salah satu cara mudah untuk menambah nilai ekonomis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi H3PO4 dan waktu perendaman terhadap mutu karbon aktif dari cangkang kelapa sawit. Proses pengarangan dilakukan pada temperatur 550 C dan konsentrasi H3PO4 10,15,20dan 25 %. Karakterisktik yang memenuhi standar mutu SNI-06-3730-1995 dihasilkan dengan konsentrasi H3PO4 25 % menghasilkan karbon aktif dengan kondisi kadar air 3,76 %,kadar abu 4,22 %, kadar zat terbang 10,88 %, bilangan iod 877,71 mg/g. Pada adsorpsi isoterm karbon aktif dengan konsentrasi H3PO4 25% dan waktu aktivasi 24 jam, jumlah adsorbat yang terserap sebesar 0,3289 mg/g, 0,1179 mg/g, dan 0,0360 mg/g. Karbon aktif ini kemudian diaplikasikan pada POME (Palm Oil Mill Effluent) dengan penurunan kadar COD dari 62,72 mg/l menjadi 25,088 mg/l, BOD dari 40,768 mg/l menjadi 35,245 mg/l, TSS 2 mg/l tidak mengalami penurunan dan pH nya dari 6,4 menjadi 6,5. Kata kunci : Cangkang sawit, Karbon aktif, H3PO4, Adsorpsi, POME
xiii
ABSTRACT The effect of activation time and conccentration of H3PO4 activator to process activated Carbon from palm shell for treatment POME (Palm Oil Mill Effluent). ( Sylvizah Sinta Pratiwi. 2014. 78 Pages. 26 Tables.22Pictures.4Attachments) Oil palm shell waste is generated from the processing of palm oil industry that utilization is not maximized. Processing of oil palm shell as activated carbon is one easy way to add economic value. This study aims to determine the effect of H3PO4 concentration and activation time on the quality of activated carbon from oil palm shell. Authoring process carried out at a temperature of 550 0C and the concentration of 10,15,20 and 25% H3PO4. Characteristics that meet quality standart SNI-06-3730-1995 produced a concentration of 25% H3PO4 produce activated carbon with the condition of the water content of 3.76%, 4.22% ash content, volatile matter content of 10.88%, iodine number 877.71 mg / gand by using isoterm Freundlich, adsorbate number that adsorbed 0,3289 mg/g; 0,1179 mg/g; and 0,0360 mg/g.The activated carbon is then applied to the POME (Palm Mill Effluent) with reduced levels of oil palm from COD 62.72 mg / l to 25.088 mg / l, BOD of 40.768 mg / l to 35.245 mg / l, TSS 2 mg / l does not decline and pH from 6.4 to 6.5.
Keywords: Shell Oil, Activated carbon, H3PO4, Adsorption, POME
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Karakteristik Cangkang Kelapa Sawit.......................................
5
Tabel 2. Standar Kualitas Karbon Aktif Menurut SII. 0258-79..............
9
Tabel 3. Standar Kualitas Karbon Aktif Menurut SNI. 06-3730-1995...
10
Tabel 4. Penggunaan Karbon Aktif dalam Industri.................................
14
Tabel 5. Analisa Karbon Aktif dari Cangkang Kelapa Sawit..................
39
Tabel 6. Data Hasil Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit...................
40
Tabel 7. Data Pengamatan Penentuan Rendemen....................................
55
Tabel 8. Data Pengamatan Penentuan Kadar Air.....................................
55
Tabel 9. Data Pengamatan Penentuan Kadar Abu...................................
56
Tabel 10. Data Pengamatan Penentuan Kadar Zat Terbang.......................
57
Tabel 11. Data Pengamatan Penentuan Daya Serap Iod............................
58
Tabel 12. Data Pengamatan Penentuan Adsorpsi Isoterm Freundlich.......
59
Tabel 13. Data Pengamatan Hasil Pengolahan Limbah Cair.....................
59
Tabel 14. Kadar Air pada setiap Karbon Aktif..........................................
61
Tabel 15. Kadar Abu pada setiap Karbon Aktif.........................................
62
Tabel 16. Kadar Zat Terbang pada setiap Karbon Aktif............................
63
Tabel 17. Kadar Karbon Terikat pada setiap Karbon Aktif.......................
64
Tabel 18. Bilangan Iodin pada setiap Karbon Aktif...................................
65
Tabel 19. Data Pengamatan Pengenceran CH3COOH 1 N........................
66
Tabel 20. Data Pengamatan Konsentrasi Akhir CH3COOH......................
67
Tabel 21. Data Pengamatan Penentuan Log C...........................................
67
Tabel 22. Data Pengamatan Penentuan Jumlah Massa yang Teradsorpsi..
68
Tabel 23. Data Pengamatan Penentuan Log x/m.......................................
69
Tabel 24. Data Pengamatan Penentuan Isoterm Freundlich......................
69
Tabel 25. Data Pengamatan Adsorbat yang Terserap pada setiap Konsentrasi.................................................................................
xv
71
Tabel 26. Data Hasil Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit....................
xvi
73
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.
Cangkang Kelapa Sawit...................................................................
5
Gambar 2.
Skema Pembuatan Karbon Aktif .....................................................
24
Gambar 3.
Grafik Hubungan Waktu Aktivasi dengan kadar air .......................
35
Gambar 4.
Grafik Hubungan Waktu Aktivasi dengan kadar abu ......................
36
Gambar 5.
Grafik Hubungan Waktu Aktivasi dengan kadar zat terbang ..........
38
Gambar 6.
Grafik Hubungan Waktu Aktivasi dengan Kadar Karbon Terikat ..
40
Gambar 7.
Grafik Hubungan Waktu Aktivasi dengan Bilangan Iod .................
41
Gambar 8.
Satu unit furnace ..............................................................................
39
Gambar 9.
Cangkang sawit sebelum dan sesudah dikaronisasi ........................
58
Gambar 10. Satu unit sieving shacker .................................................................
58
Gambar 11. Larutan H3PO4 10,15,20,dan 25% ..................................................
59
Gambar 12. Neraca analitik .................................................................................
59
Gambar 13. Aktivasi karbon aktif dengan larutan H3PO4..................................
59
Gambar 14. Penetralan karbon aktif setelah di aktivasi ......................................
59
Gambar 15. Pengeringan karbon aktif setelah dinetralkan ..................................
59
Gambar 16. Penentuan kadar air .........................................................................
60
Gambar 17. Penentuan kadar zat terbang ............................................................
60
Gambar 18. Penentuan kadar abu ........................................................................
60
Gambar 19. Desikator .........................................................................................
61
Gambar 20. Limbah cair pabrik kelapa sawit ......................................................
61
Gambar 21. Karbon aktif yang dihasilkan ...........................................................
61
Gambar 22. Aplikasi karbon aktif pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit .......
62
xvii
LAMPIRAN
Halaman Lampiran I
Data Pengamatan dan Data Hasil ....................................................
55
Lampiran II Perhitungan .....................................................................................
60
Lampiran III Gambar ............................................................................................
74
Lampiran IV Surat .................................................................................................
79
xviii
DAFTAR PUSTAKA
A Mun’im, dan Bardi M. 1999. Pembuatan Karbon Aktif dari Tanah Gambut. Jatim : Fakultas Teknologi Industri UPN Agusriyadin, dkk. 2012. Adsorpsi Rhodamin B Menggunakan Arang Aktif Cangkang Kelapa Sawit yang Diaktivasi secara Fisika dan Kimia. Kendari : Jurusan Kimia FMIPA Universitas Haluoleo. Ambarlina, Ika. 2012. Pengolahan Limbah Cair Industri Kelapa Sawit dengan Menggunakan Karbon Aktif dari Sekam Padi. Laporan Akhir Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Tidak Diterbitkan. Astuti. 1990. Efektivitas Arang Aktif Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Air Limbah. Medan : Universitas Sumatera Utara. Azwir . 2006. Arang Dari Limbah Tempurung Kelapa Sawit. Banjarbaru : Jurnal Penelitian Hasil Hutan. Bogor,BPPI. 1980. Pembuatan Karbon Aktif dari Tanah Gambut. Jatim : Fakultas Teknologi Industri UPN Chandra Kirana, Adi. 2011. Pembuatan karbon Aktif dari Campuran Serutan Kayu, Jerami Padi dan Cangkang Kelapa Sawit sebagai Media Pengolahan Limbah Cair Industri Kelapa sawit. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya Diao . 2002. Pembuatan dan Karakteristik Karbon Aktif dari Kulit Ubi Kayu . Solo : Teknik Kimia Universitas Setia Budi. Purwanto, Djoko. 2011. Arang Dari Limbah Tempurung Kelapa Sawit. Banjarbaru : Jurnal Penelitian Hasil Hutan. Faizah, dan Tutik. 2001 . Efektivitas Arang Aktif Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Air Limbah. Medan : Universitas Sumatera Utara. Hanum, Farida. 2009. Efektivitas Arang Aktif Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Air Limbah. Medan : Universitas Sumatera Utara. Irvan, Hulman. 2009. Pengelolaan Limbah Kelapa Sawit (Elaeis Guiennensis Jacq.) Di Sungai Pinang Estate, Pt Bina Sains Cemerlang, Minamas xix
Plantation, Sime Darby Group Kabupaten Musi Rawas, Provinsi Sumatera Selatan. Bogor : Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Jankowska. 1991. Efektivitas Arang Aktif Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Air Limbah. Medan : Universitas Sumatera Utara. Kasnawati. 2011. Penggunaan Limbah Sabut Kelapa Sawit Sebagai Bahan Untuk Mengolah Limbah Cair. Sekoloh Tinggi Teknik Darma Yadi (STITEK) : Ilmu Teknologi (ILTEK). Kurniati, Elly. 2008. Pemanfaatan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Arang Aktif . Jawa Timur : Teknik Kimia FTI UPN. Miranti. 2012. Efektivitas Arang Aktif Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Air Limbah. Medan : Universitas Sumatera Utara. Nurhasanah. 2009. Penentuan Kadar COD (Chemical Oxygen Demand) pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit, Pabrik Karet dan Domestik. Medan : Universitas Sumatera Utara.Padil, dkk. 2006. Pembuatan Arang Aktif dari Sisa Pembuatan Asap Cair. Pekanbaru : Universitas Riau. Purwanto, Djoko. 2011. Arang Dari Limbah Tempurung Kelapa Sawit. Banjarbaru : Jurnal Penelitian Hasil Hutan. Rumidatul, Alfi. 2006. Efektivitas Arang Aktif Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Air Limbah. Bogor : Institut Pertanian Bogor. Salamah, Siti. 2008. Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit Buah Mahoni dengan Perlakuan Perendaman dengan Larutah KOH .Yogyakarta : Teknik Kimia Universitas Ahmad Dahlan Salim, dan Sudrajat. 1994. Kelapa Sawit dan Aneka Pengolahannya. (http://lordbroken.wordpress.com/2011/01/08/kelapa-sawit-dan-anekapengolahannya/ , diakses 9 Februari 2013) Sani. 2011. Pembuatan Karbon Aktif dari Tanah Gambut. Jatim : Fakultas Teknologi Industri UPN Saputro ,Mugiyono. 2010. Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit Kacang Tanah (Arachis hypogeal) dengan Aktivator Asam Sulfat . Semarang : Teknik Kimia. Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
xx
Sembiring, Melita Tryana dan Tuti Sarma Sinaga. 2003. Arang Aktif ( Pengenalan dan Proses Pembuatannya). Sumatera Utara : Teknik Industri USU. Shreve. 1997. Pembuatan Karbon Aktif dari Tanah Gambut. Jatim : Fakultas Teknologi Industri UPN Syahputra, dan Soedarsono. 1980 . Efektivitas Arang Aktif Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Air Limbah. Medan : Universitas Sumatera Utara. Treybal. 1980. Kajian Eksperimental Efektifitas Arang Aktif Mesh 40 dari Limbah Serbuk Penggergajian Kayu Jati dalam Penyerapan Polutan Limbah Cair dari Industri Batik di Tamansari Yogyakarta. Yogyakarta : Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. V, Kardila. 2011. Penggunaan Limbah Sabut Kelapa Sawit Sebagai Bahan Untuk Mengolah Limbah Cair. Sekoloh Tinggi Teknik Darma Yadi (STITEK) : Ilmu Teknologi (ILTEK). _______. 2011. Kelapa Sawit dan Aneka Pengolahannya. (http://lordbroken.wordpress.com/2011/01/08/kelapa-sawit-dan-anekapengolahannya/ , diakses 9 Februari 2013)
xxi
LAMPIRAN I DATA-DATA
1.1 Penentuan Rendemen
Tabel 7. Data Pengamatan Rendemen Cangkang Kelapa Sawit Waktu (jam) 1
Suhu (oC) 550
Massa Cangkang Sawit (gr) 3000
Massa arang (gr) 901,2
1.2 Penentuan Kadar Air
Tabel 8. Data Pengamatan Penentuan Kadar Air Konsentrasi Waktu H3PO4 Aktivasi (%) (jam)
10
15
20
25
18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
Massa Krusibel Kosong (m1) (gr) 36,5754 36,5852 36,5618 36,5806 36,5704 36,5672 36,5667 36,5807 36,5696 36,5758 36,5764 36,5872 36,5753 36,5843 36,5692 36,5697
xxii
Massa Krusibel Massa Krusibel Kosong + Kosong + Sampel Awal Sampel Akhir (m2) (m3) (gr) (gr) 37,5754 37,4812 37,5852 37,4930 37,5618 37,4761 37,5806 37,5083 37,5704 37,4774 37,5672 37,4775 37,5667 37,4844 37,5807 37,5131 37,5696 37,4808 37,5758 37,4938 37,5764 37,4996 37,5872 37,5331 37,5753 37,5208 37,5843 37,5313 37,5692 37,5247 37,5697 37,5321
1.2 Penentuan Kadar Abu
Tabel 9. Data Pengamatan Penentuan Kadar Abu
Konsentrasi H3PO4 (%)
10
15
20
25
Waktu Aktivasi (jam)
Massa Krusibel Kosong (m1) (gr)
Massa Krusibel Kosong + Sampel Awal (m2) (gr)
18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
29,8300 27,3225 27,0180 27,2463 27,3323 29,8504 29,8300 22,4482 27,7677 26,4576 28,3767 27,1567 26,1628 25,2345 26,7384 27,6574
30,8300 28,3225 28,0180 28,2463 28,3323 30,8504 30,8300 23,4482 28,7677 27,4576 29,3767 28,1567 27,1628 26,2345 27,7384 28,6574
xxiii
Massa Krusibel Kosong + Sampel Akhir (m3) (gr) 29,8498 27,3448 27,0427 27,2718 27,3544 29,8737 29,8549 22,4794 27,7952 26,4873 28,4092 27,1954 26,1952 25,2721 26,7785 27,6996
1.3 Penentuan Kadar Zat Terbang
Tabel 10. Data Pengamatan Penentuan Kadar Zat Terbang Konsentrasi H3PO4 (%)
10
15
20
25
Waktu Aktivasi (jam)
Massa Krusibel Kosong (m1) (gr)
18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
13,2814 13,3826 14,7117 13,7966 13,5529 12,6925 13,8271 10,9454 12,1602 12,5125 11,2376 13,9276 15,2653 14,1634 12,3748 15,2337
xxiv
Massa Krusibel Massa Krusibel Kosong + Kosong + Sampel Awal Sampel Akhir (m2) (m3) (gr) (gr) 14,2814 14,1085 14,3826 14,2108 15,7117 15,5445 14,7966 14,6365 14,5529 14,3776 13,6925 13,5182 14,8271 14,6593 11,9454 11,7852 13,1602 12,9836 13,5125 13,3406 12,2376 12,0681 14,9276 14,7738 16,2653 16,1154 15,1634 15,0082 13,3748 13,2236 16,2337 16,0873
1.4 Penentuan Daya Serap Iod Massa sampel
= 0,125 gr
Normalitas natrium tiosulfat
= 0,133 N
Volume KI dan I2
= 25 mL
Volume filtrat
= 10 mL
Volume blanko
= 7,5 mL
Be I2
= 126,91 mg/mek
Tabel 11. Data Pengamatan Penentuan Daya Serap Iod Konsentrasi Aktivator H3PO4 (%)
10
15
20
25
Waktu Aktivasi (jam)
Volume Titran (mL)
18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
7 6,8 6,4 6,2 5,5 5,5 5,4 5,4 5,3 5,3 5,3 5,2 5,2 5,1 5,1 4,9s
xxv
Daya Serap terhadap Iod (%) 168,79 236,30 371,34 438,85 675,16 675,16 708,92 708,92 742,68 742,68 742,68 776,43 776,43 810,19 810,19 877,71
1.5 Penentuan Adsorpsi Isoterm Freundlich
Tabel 12. Data Pengamatan Penentuan Adsorpsi Isoterm Freundlich No 1 2 3
Massa adsorben (gr) 1 1 1
Konsentrasi Awal Adsorbat (N) 0,5 0,25 0,125
Volume Titran NaOH (mL) 49,0 26,0 12,5
Volume Filtrat (mL) 46,5 48 48
1.6 Hasil Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit
Tabel 13. Data Pengamatan Hasil Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit Parameter
POME Sebelum
POME Sesudah
Satuan
COD
62,72
25,088
mgO2/L
BOD
40,768
35,245
mg/L
pH
6,4
6,5
-
TSS
2
2
mg/L
LAMPIRAN II xxvi
PERHITUNGAN
2.1 Penentuan Rendemen Massa cangkang sawit awal
= 3000 gr
Massa arang
= 901,2 gr Massa arang
Rendemen = Massa cangkang sawit × 100% =
901,2 𝑔𝑟 3000 𝑔𝑟
× 100%
= 𝟑𝟎, 𝟎𝟒%
2.2 Penentuan Kadar Air a. Karbon Aktif dengan Konsentrasi 10% selama 18 Jam
IM =
m2 − m3 × 100% m2 − m1
(37,5754−37,4812) gr
= (37,5754−36,5754) gr × 100% = 𝟗, 𝟒𝟐%
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil perhitungan kadar air pada setiap sampel karbon aktif dapat dilihat pada tabel 14.
Tabel 14. Kadar Air pada setiap Karbon Aktif xxvii
Konsentrasi Aktivator H3PO4 (%) 10
15
20
25
Waktu Aktivasi (jam)
Kadar Air (%)
18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
9,42 9,22 8,57 7,23 9,30 8,97 8,23 6,76 8,88 8,20 7,68 5,41 5,45 5,30 4,45 3,76
2.3 Penentuan Kadar Abu a. Karbon Aktif dengan Konsentrasi 10% selama 18 Jam
AC =
m3 − m1 × 100% m2 − m1
(29,8498−29,8300) gr
= (30,8300−29,8300) gr × 100% = 𝟏, 𝟗𝟖%
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil perhitungan kadar abu pada setiap sampel karbon aktif dapat dilihat pada tabel 15.
xxviii
Tabel 15. Kadar Abu pada setiap Karbon Aktif Konsentrasi Aktivator H3PO4 (%) 10
15
20
25
Waktu Aktivasi (jam)
Kadar Abu (%)
18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
1,98 2,23 2,47 2,55 2,21 2,33 2,49 3,12 2,75 2,97 3,25 3,87 3,24 3,76 4,01 4,22
2.4 Penentuan Kadar Zat Terbang a. Karbon Aktif dengan Konsentrasi 10% selama 18 Jam
VM =
m2 − m3 × 100% − Mad m2 − m1
(14,2814−14,1085) gr
= (14,2814−13,2814) gr × 100% − 9,42% = 𝟕, 𝟖𝟕%
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil perhitungan kadar zat terbang pada setiap sampel karbon aktif dapat dilihat pada tabel 16.
xxix
Tabel 16. Kadar Zat Terbang pada setiap Karbon Aktif Konsentrasi Aktivator H3PO4 (%)
Waktu Aktivasi (jam)
Kadar Zat Terbang (%)
18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
7,87 7,96 8,15 8,78 8,23 8,46 8,55 9,26 8,78 8,99 9,27 9,97 9,54 10,22 10,67 10,88
10
15
20
25
2.5 Penentuan Kadar Karbon Terikat a. Karbon Aktif dengan Konsentrasi 10% selama 18 Jam FC = 100% − (IM + AC + VM) = 100% − (9,42% + 1,98% + 7,87%) = 𝟖𝟎, 𝟕𝟑%
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil perhitungan kadar karbon terikat pada setiap sampel karbon aktif dapat dilihat pada tabel 17.
xxx
Tabel 17. Kadar Karbon Terikat pada setiap Karbon Aktif Konsentrasi Aktivator H3PO4 (%) 10
15
20
25
Waktu Aktivasi (jam) 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
Kadar Karbon Terikat (%) 80,73 80,59 80,81 81,44 80,26 80,24 80,73 80,86 79,59 79,84 79,80 80,75 81,77 80,72 80,87 81,14
2.6 Penentuan Bilangan Iod a. Karbon Aktif dengan Konsentrasi 10% selama 18 Jam 25
Bilangan Iod = 10 × 25
= 10 × = 𝟏𝟔𝟖, 𝟕𝟗
(Vblanko −Vtitran )×BE I2 ×Nnatrium tiosulfat massa sampel mek⁄ (7,5−7) mL×126,91mg⁄ mL mek×0,133 0,125 gr
𝐦𝐠 ⁄𝒈
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil perhitungan biloangan iod pada setiap sampel karbon aktif dapat dilihat pada tabel 18.
xxxi
Tabel 18. Bilangan Iodin pada setiap Karbon Aktif Konsentrasi Aktivator H3PO4 (%)
Waktu Aktivasi (jam) 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24 18 20 22 24
10
15
20
25
Daya Serap terhadap Iod (%) 168,79 236,30 371,34 438,85 675,16 675,16 708,92 708,92 742,68 742,68 742,68 776,43 776,43 810,19 810,19 877,71
2.7 Penentuan Adsorpsi Isoterm Freundlich a. Pembuatan Larutan → NaOH 0,1 N gr = N × V × BE gr = 0,1 ek⁄L × 0,25 L × 40 ⁄ek = 𝟏𝐠𝐫 → CH3COOH 1 N 250 mL M1 = M1 =
%×ρ×1000 BM gr 0,997×1,05 ⁄L×1000 gr 60 ⁄mol
= 𝟏𝟕, 𝟒𝟑𝟐 𝒎𝒐𝒍⁄𝑳
xxxii
N1 = M1 × 2 = 17,432 × 2 = 𝟑𝟒, 𝟖𝟔𝟒 𝐞𝐤⁄𝐋 V1 × N1 = V2 × N2 V1 × 34,864 ek⁄L = 0,25 L × 1 ek⁄L V1 = 0,00717 L 𝐕𝟏 = 𝟕, 𝟏𝟕𝒎𝑳 b. Pengenceran CH3COOH 1 N → CH3COOH 0,5 N 50 mL V1 × N1 = V2 × N2 V1 × 1 ek⁄L = 50 mL × 0,5 ek⁄L 𝑽𝟏 = 𝟐𝟓𝒎𝐋 Dengan
cara
yang
sama
maka
diperoleh
hasil
perhitungan
pengenceranCH3COOH 1 N pada setiap konsentrasi lainnya dapat dilihat pada tabel 19.
Tabel 19. Data Pengamatan Pengenceran CH3COOH 1 N
Konsentrasi (N) 0,5 0,25 0,125
Volume yang Diambil pada Larutan Induk CH3COOH 1 N (mL) 25 12,5 6,25
c. Konsentrasi Akhir CH3COOH → CH3COOH 0,5 N V1
= 49 mL
N1
= 0,1 N xxxiii
V2
= 10 mL V1 × N1 = V2 × N2 49mL × 0,1 ek⁄L = 10 mL × N2 𝐍𝟐 = 𝟎, 𝟒𝟗𝑵
Dengan
cara
yang
sama
maka
diperoleh
hasil
konsentrasi
akhirCH3COOH pada setiap konsentrasi lainnya dapat dilihat pada tabel 20.
Tabel 20. Data Pengamatan Konsentrasi Akhir CH3COOH Konsentrasi (N) 0,5 0,25 0,125
V1 (mL) 49 26 12,5
V2 (mL) 10 10 10
N1 (N) 0,1 0,1 0,1
N2 (N) 0,49 0,26 0,125
d. Penentuan log C → 𝐍 = 𝟎, 𝟒𝟗𝐍 log C = log (0,49) = −𝟎, 𝟑𝟎𝟗𝟖
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil penentuan log Cpada setiap konsentrasi CH3COOH dapat dilihat pada tabel 21.
Tabel 21. Data Pengamatan Penentuan Log C Konsentrasi (N) 0,49 0,26 0,125
Log C -0,3098 -0,5850 -0,9030
e. Penentuan Jumlah Massa yang Teradsorpsi → Massa Awal CH3COOH 0,5 N N
= 0,5 N
BE
= 60,05 gr/ek
xxxiv
V
= 0,05 L xaw = N × V × BE = 0,5 N × 0,05 L × 60,05
gr ⁄ek
= 𝟏, 𝟓𝟎𝟏𝟐𝟓𝐠𝐫 → Massa Akhir CH3COOH 0,49 N N
= 0,49 N
BE
= 60,05 gr/ek
V
= 0,0405 L xak = N × V × BE = 0,49 N × 0,0465 L × 60,05
gr ⁄ek
= 𝟏, 𝟑𝟔𝟖𝟐 𝒈𝒓 x1 = xaw − xak = (1,50125 − 1,3682)gr = 𝟎, 𝟏𝟑𝟑𝟎𝟐 𝐠𝐫
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil penentuan jumlah massa yang teradsorpsi pada setiap konsentrasi CH3COOH dapat dilihat pada tabel 22.
Tabel 22. Data Pengamatan Penentuan Jumlah Massa yang Teradsorpsi Massa Awal Massa Akhir N V BE xaw N V BE xak x1 (N) (L) (gr/ek) (N) (L) (gr/ek) 0,5 0,05 60,05 1,50125 0,49 0,0465 60,05 1,3682 0,13302 0,25 0,05 60,05 0,750625 0,26 0,048 60,05 0,749424 0,015 0,125 0,05 60,05 0,3753 0,125 0,048 60,05 0,3603 0,00895
xxxv
f. Penentuan log x/m → Campuran 1 x
= 0,13302 gr
m
= 0,5 gr 0,13302 gr log x⁄m = log ⁄0,5 gr = −𝟎, 𝟓𝟕𝟓𝟏
Dengan cara yang sama maka diperoleh hasil penentuan log x/m pada setiap campuran dapat dilihat pada tabel 23.
Tabel 23. Data Pengamatan Penentuan Log x/m x (gr) 0,13302 0,0876 0,015
m (gr) 0,5 0,5 0,5
Log x/m -0,5751 -0,7564 -1,5228
g. Penentuan Tetapan Isoterm Freundlich
Tabel 24. Data Pengamatan Penentuan Isoterm Freundlich No 1 2 3
y (log x/m) -0,5751 -0,7564 -1,5228 Σy = -2,8543
Slope = =
x (log C) -0,3098 -0,5850 -0,9030 Σx = -1,7978
(n×Σxy)−(Σx×Σy) (n×Σx2 )−(Σx)2
(3×1,995735)−(−1,7978×(−2,8543)) (3×3,22179)−(−2,8543)2
= 𝟎, 𝟓𝟔𝟑
xxxvi
x.y 0,178165 0,44249 1,37508 Σxy = 1,995735
x2 0,09597 0,34222 2,31891 2 Σx = 3,22179
Log x/m = log k + 1/n log C 1 n 1 0,563 = n Slope =
n=
1 0,6088
= 𝟏, 𝟕𝟕𝟔
Intersep = =
(Σx2 ×Σy)−(Σxy×Σx) (n×Σx2 )−(Σx)2
(3,22179×(−1,7978))−(1,995735×(−2,8543)) (3×3,22179)−(−2,8543)2
= −𝟎, 𝟎𝟔𝟑
Intersep = log k -0,063 = log k k = 0,865
Sehingga diperoleh jumlah adsorbat yang terserap pada masing-masing kosentrasi adalah : → 0,49 N 1 x = kCn m 1
= 0,865 × 0,491,776 𝐦𝐠 = 𝟎, 𝟓𝟕𝟖𝟖𝟔 ⁄𝐠
Dengan cara yang sama maka diperoleh jumlah adsorbat yang terserap pada masing-masing kosentrasidapat dilihat pada tabel 25.
xxxvii
Tabel 25. Data Pengamatan Adsorbat yang Terserap pada setiap Konsentrasi Konsentrasi x/m 0,49 0,57886 0,25 0,39629 0,125 0,26823
2.8Perhitungan Analisis Limbah Cair Kelapa Sawit a.Perhitungan COD COD = -
(VBlanko−Vtitran)xNFASx BE (O2) x 1000 Vsampel
POME sebelum pengolahan
Diketahui : V titran V blanko
: 3,05 mL : 3,55 mL
N FAS V sampel
COD =
: 0,0392 mek/mL : 2,5 mL
(3,55 mL−3,05 mL)x 0,0392 gr/BE x 8 x 1000 2,5 mL
= 62,72 mg/L
-
POME sesudah pengolahan
Diketahui : V titran V blanko
: 2,7 mL : 2,9 mL
N FAS V sampel
COD =
: 0,0392 mek/mL : 2,5 mL
(2,9 mL−2,7 mL)x 0,0392 gr/BE x 8 x 1000 2,5 mL
= 25,088 mg/L
xxxviii
b. Perhitungan BOD BOD (mg/L) = (𝑋0 − 𝑋5 ) − (𝐵0 − 𝐵5 ) Dimana : X0
= Oksigen terlarut sampel, t = 0
X5
= Oksigen terlarut hari ke-5, t=0
B0
= Oksigen terlarut blanko, t=0
B5
= Oksigen terlarut blanko hari ke-5, t= 5
-
POME sebelum pengolahan X0 =
𝑉𝑡ℎ𝑖𝑜×𝑁𝑡ℎ𝑖𝑜×8000 𝑉𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙−4
Sehingga, X0= 47,14 mg/L X5 = 5,25 mg/L B0= 13,241 mg/L B5 = 12,119 mg/L BOD (mg/L) = (𝑋0 − 𝑋5 ) − (𝐵0 − 𝐵5 ) = (47,14-5,25) mg/L-(13,241-12,119) mg/L = 40,768 mg/L -
POME sesudah pengolahan
X0 =
𝑉𝑡ℎ𝑖𝑜×𝑁𝑡ℎ𝑖𝑜×8000 𝑉𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙−4
Sehingga, X0= 45,22 mg/L X5 = 7,54 mg/L B0= 13,241 mg/L B5 = 10,806 mg/L
xxxix
BOD (mg/L) = (𝑋0 − 𝑋5 ) − (𝐵0 − 𝐵5 ) = (45,22-7,54) mg/L-(13,241-10,806) mg/L = 35,245 mg/L
c . Perhitungan TSS C = 0,2093 A = 0,2092 V sampel = 50 ml
Dimana : C = massa kertas saring sampel (gr) B = massa kertas saring blanko (gr) V = volume sampel (mL) C−A
TSS =
=
V
x 1000000
0,2093−0,2092 50 mL
x 1000000
=2 mg/L
Tabel 26. Data Hasil Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit Parameter
POME Sebelum
POME Sesudah
Satuan
COD
62,72
25,088
mgO2/L
BOD
40,768
35,245
mg/L
pH
6,4
6,5
-
TSS
2
2
mg/L
xl
LAMPIRAN III GAMBAR 1. Pembuatan Karbon Aktif dari Cangkang Sawit .
Gambar 1. PT. Sawit Mas Sejahtera Tumpukan Cangkang sawit
Gambar 3. Proses Karbonisasi yang telah dikarbonisasi
xli
Gambar 2.
Gambar4. Cangkang
Gambar 13. Proses Grinding Pengayakan
Gambar 5. Proses
Gambar 15. Cangkang sawit hasil pengayakan H3PO4
xlii
Gambar 16. Larutan
Gambar 17. Proses Aktivasi Gambar
18. Proses Penetralan p
2.ANALISA KARBON AKTIF
Gambar 21. Analisa Kadar Air
Gambar 22. Analisa
VM
Gambar 23. Analisa Kadar abu
Gambar 24. Analisa Bilangan iod
xliii
3. Pengolahan dan Analisa Limbah Cair Kelapa Sawit
Gambar 25. Pengambilan Sampel Kelapa Sawit
xliv
Gambar 26. Limbah Cair Pabrik
Gambar 27 . Pengolahan Limbah Pabrik Kelapa Sawit Analisa COD
Gambar 29. Analisa TSS
Gambar 28 .
Gambar 30 . Analisa
BOD
xlv
Gambar 31. Pengecekan pH
xlvi
