LAPORAN AKHIR PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA. SERAT KAPUK (Ceiba pentandra) SEBAGAI ABSORBAN UNTUK PENGENDALIAN PENCEMARAN LIMBAH MINYAK

LAPORAN AKHIR PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

SERAT KAPUK (Ceiba pentandra) SEBAGAI ABSORBAN UNTUK PENGENDALIAN PENCEMARAN LIMBAH MINYAK

BIDANG KEGIATAN: PKM PENELITIAN

Disusun Oleh: Ketua Kelompok Anggota

: M. Arif Rohmatullah : Pradila Maulia Pradita Maulia Sakinah Ulfiyanti Faizal Amir

E24100098/2010 H14100003/2010 G84100006/2010 I14100041 /2010 H14110063/2011

Dibiayai oleh: Direktorat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan sesuai dengan Surat Perjanjian Penugasan Program Kreativitas Mahasiswa Nomor : 050/SP2H/KPM/Dit.Litabmas/V/2013, tanggal 13 Mei 2013

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

LEMBAR PENGESAHAN 1. Judul Kegiatan

:Serat Serat kapuk (Ceiba pentandra) Sebagai Absorban Untuk Pengendalian Pencemaran Limbah 2. Bidang Kegiatan : (√ )PKM-P 3. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap : Moh. Arif Rohmatullah b. NIM : E24100098 c. Jurusan : Teknologi Hasil Hutan d. Universitas/Institut/Politeknik : Institut Pertanian Bogor e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jalan Asta Rabah, Pademawu Pamekasan, Jawa Timur/ 087873042647 f. Alamat email : [email protected] 4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis 5. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar b. NIDN c. Alamat Rumah dan No Tel./HP

6. Biaya Kegiatan Total a. Dikti b. Sumber Lain 7. Jangka Waktu Pelaksanaan

: 4 orang : Ir Deded Sarip Nawawi, M.Sc : 0013016606 : KPP IPB Alam Sinarsari, Jalan Semangka D-95 dramaga, Bogor/081315537404 : Rp 7.900.00 :: 4 (empat) bulan

Bogor, 29 Juli 2013 Menyetujui Ketua Departemen Hasil Hutan,

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Ir. I Wayan Darmawan, M.Sc) NIP 19660212 199103 1 002

(Moh. Arif Rohmatullah) NIM. E24100098

Wakil Rektor Bidang Akademik dan Kemahasiswaan

Dosen Pembimbing

(Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono,MS) NIP.19581228 198503 1 003

(Ir Deded Sarip Nawawi, M.Sc) NIDN. 0013016606

ii

SERAT KAPUK (Ceiba pentandra) SEBAGAI ABSORBAN UNTUK PENGENDALIAN PENCEMARAN LIMBAH MINYAK M. Arif Rohmatullah1), Pradila Maulia2), Faizal Amir2), Pradita Maulia3), Sakinah Ulfiyanti4) 1 Teknologi Hasil Hutan, Institut Pertanian Bogor, email: [email protected] 2 Ekonomi dan Studi Pembangunan, Institut Pertanian Bogor, email: [email protected] 3 Biokimia, Institut Pertanian Bogor, email: [email protected] 4 Gizi Masyarakat, Institut Pertanian Bogor, email: [email protected]

Abstrak Serat kapuk merupakan bahan alam yang dapat diperbarui, ramah lingkungan dan memiliki sifat khas yaitu hidrofobik dan oliofilik sehingga berpotensi dalam pengendalian pencemaran minyak di laut dan pesisir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperbandingkan kapuk Indonesia dalam penelitian ini, dengan kapuk dari berbagai negara berdasarkan kandungan kimia kapuk, mengetahui potensi kapuk sebagai absorban berdasarkan karakteristik serapannya serta aplikasi di lapangan. Berdasarkan kandungan kimia serat kapuk, didapatkan kandungan ekstraktif yang dinyatakan dalam kelarutan air dingin 2.95% dan kelarutan air panas 4.05%, holoselulosa 95.93%, α-selulosa 34.94%, hemiselulosa 57.38%, dan lignin klason 13.18%. Potensi kapuk sebagai absorban diperoleh dari pengujian kapasitas absorpsi, waktu absorpsi, dan desorpsi kapuk terhadap beberapa sampel minyak atau oli. Hasil menunjukkan bahwa kapuk memiliki kapasitas absorpsi 40-52 g/g, waktu absorpsi 1-8 menit Kapasitas absorpsi mengalami pengurangan sebesar 15-30% yang selanjutnya absorpsi konstan. Perbedaan kapasitas dan waktu absorpsi dipengaruhi oleh faktor viskositas masing-masing sampel minyak atau oli dan faktor pengempresan kapuk. Berdasarkan sifat absorpsi tersebut, kapuk dedicated menjadi absorban yang efektif dan efisien dalam oil removal. Oleh karena itu kapuk dapat diaplikasikan menjadi bahan material dalam booms, skimmer dan teknik penyerapan lainnya. Kata kunci: serat kapuk, absorban, penyerapan, limbah tumpahan minyak Abstract Kapok fiber is natural material that renewable resource and has hydrophobicoleophilic characteristic, thus potentially in the control of oil spill pollution from coastal and marine. The purpose of this study is to compare the Indonesian kapok with another kapok from different countries based on the chemical content, knowing the potential of kapok as absorbent and applications based on absorption characteristics in the field. Based on the chemical content in kapok fibers, obtained extractive content expressed in cold water solubility 2.95% and hot water solubility 4:05%, holocellulose 95.93%, αcellulose 34.94%, hemicellulose 57.38%, and lignin klason 13.18%. Potential as an absorbent obtained from testing the absorption capacity, absorption time, and desorption kapok with oil samples. Results showed that the absorption capacity of kapok 40-52 g /g in 1-8 minutes, absorption capacity experienced a reduction of 15-30% from first absorption, which further absorption constantly. Absorption capacity and the time difference are influenced by the factors of each sample of oil viscosity and squeezing or pressuring factor. Based on the absorption properties, kapok dedicated to the effective and efficient absorbent in oil removal. Therefore, it can be applied to kapok materials in booms, skimmers and other absorption techniques. Keywords: kapok fibers, absorbent, absorption, oil spill pollution

iii

KATA PENGANTAR Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, Alhamdulillahirobilalamin karena atas limpahan rahmat-Nya sehingga laporan akhir PKM Penelitian yang berjudul “Serat Kapuk (Ceiba Pentandra) sebagai Absorban untuk Pengendalian Pencemaran Limbah Minyak” dapat terwujud sesuai dengan waktu yang direncanakan. Laporan akhir ini dibuat dalam rangka memenuhi laporan pelaksanaan hibah penelitian PKM (Pekan Kreativitas Mahasiswa) yang didanai oleh DIKTI (Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi) tahun 2013. Pada penulisan ini, penulis tidak bekerja sendirian. Tanpa bantuan dari semua pihak tidak mungkin penelitian ini dapat terwujud. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir Deded Sarip Nawawi, M.Sc selaku dosen pembimbing utama yang telah memberikan banyak masukan baik yang bersifat teori maupun praktek. 2. Bapak Dr. Ir. Tri Prartono, M. Sc selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan masukan dalam teknik dan teori mengenai pencemaran minyak di laut dan pesisir 3. Bapak Dr. Ir. Radite Praeko A.S, M. Agr selaku dosen pembimbing III yang telah memberikan bimbingan dan arahan mengenai teknik mekanis absorpsi kapuk, sehingga dapat membuat prototype AK-13 (Absorp with Kapok 2013) 4. Tanoto foundation yang telah memberikan dana bantuan hibah penelitian 5. Teman-teman yang telah memberikan motivasi dan semangat sehingga penelitian ini dapat terselesaikan sesuai dengan waktu yang diharapkan. Atas segala bantuannya baik secara moral, material , maupun spiritual penulis mengucapkan terima kasih. Dalam penelitian ini, penulis menyadari kesalahan, kelemahan, bahkan kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan agar dapat dijadikan acuan dalam penelitian periode berikutnya. Demikian yang dapat penulis sampaikan. Atas bantuan dari semua pihak penulis mengucapkan terima kasih. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Bogor, 1 Agustus 2013 Penulis

iv

1

I.

PENDAHULUAN

Latar Belakang Sumber utama pencemaran laut rata-rata berasal dari tumpahan minyak baik dari proses di kapal maupun pengeboran lepas pantai (Lim & Huang 2007). Pencemaran bentuk ini lebih berbahaya jika dibandingkan dengan pencemaran laut yang bersumber dari darat (Juajir 1996; Srijaroonrat et al. 1999). Saat minyak terpapar ke lingkungan laut, mengakibatkan sifat fisik, kimia, dan biologis minyak akan segera berubah (Mangkoedihardjo 2005). Padahal kelarutan minyak dalam air dapat dikatakan rendah, yaitu sekitar 30 mg/L, tergantung kepada komposisi kimia dan temperatur. Oleh karena itu, jika minyak dibuang ke laut maka akan mengapung dan menutupi permukaan air yang berakibat pada pencemaran laut. Usaha-usaha yang dilakukan untuk mengurangi kadar pencemar pada perairan biasanya dilakukan melalui beberapa teknik seperti: pembakaran in-situ, metode mekanis, dan metode kimia (Majed et al 2011). Namun dia menyatakan bahwa dalam setiap metode tersebut terdapat beberapa keterbatasan. Sehingga diperlukan suatu teknologi dan inovasi dalam mengendalikan pencemaran limbah minyak di laut. Selanjutnya dia menyebutkan bahwa seharusnya dalam pengendalian limbah minyak memiliki beberapa karakteristik, yaitu: ramah lingkungan, memiliki sifat hidrofobik dan oliofilik, memiliki kapasitas serapan yang tinggi, mempunyai daya retensi yang tinggi, dapat digunakan berkali-kali, memiliki ketersedian yang tinggi, dapat diperbarui, dapat disimpan dalam waktu panjang atau tidak mudah rusak, serta aplikasi mudah dan murah. Beberapa studi pengembangan teknik penyerapan limbah minyak telah banyak berkembang dari tahun ke tahun. Beberapa studi telah dikembangkan seperti: serat jerami yang dapat menyerap minyak dengan kapasitas absorpsi 16.824 g/g (Adebajo et al 2003; Majed et al 2011); serat kapas dapat menyerap lebih banyak minyak daripada polypropylene. Kobayashi et al (1977) telah melakukan penelitian kapuk (Ceiba pentandra) yang memiliki sifat hidrofobik-oliofilik. Dalam penelitian ini menjelaskan tentang analisis kimia, potensi pemanfaatan, efisiensi dan aplikasi pemanfaatan serat kapuk di lapangan. Serat kapuk diujikan dengan beberapa sampel minyak, yang merupakan minyak baru dan minyak yang sudah dipakai. Perumusan Masalah Berdasarkan uraian dalam latar belakang tersebut, permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimanakah komponen kimia kapuk Indonesia? 2. Berapakah kapasitas absorpsi maksimum kapuk terhadap minyak? 3. Berapakah siklus daya serap (desorpsi) kapuk terhadap minyak? Tujuan Program Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperbandingkan kapuk Indonesia dalam penelitian ini, dengan kapuk dari berbagai negara berdasarkan kandungan kimia kapuk, mengetahui potensi kapuk sebagai absorban berdasarkan karakteristik serapannya, siklus daya serap (desorpsi) kapuk terhadap minyak, serta aplikasi di lapangan. Luaran yang Diharapkan Diperoleh produk absorban yang memiliki daya serap yang tinggi terhadap limbah tumpahan minyak dengan harga yang murah, mudah didapat, dan berpotensi dalam penggunaan kembali absorban tersebut.

2

Kegunaan Program Penelitian ini diharapkan mampu memberikan solusi yang tepat untuk menanggulangi permasalahan lingkungan, khususnya pencemaran limbah tumpahan minyak serta memberikan kontribusi positif terhadap masyarakat, pemerintah, dan perusahaan yang bergerak di bidang lingkungan. II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik dan Kimia Kapuk Kapuk (Ceiba pentandra (L.) Gaertn) adalah pohon yang dapat tumbuh di atas berbagai macam tanah, dari tanah berpasir sampai tanah liat berdrainase baik. Kapuk dapat hidup pada daerah kering dan temperatur di bawah nol dalam jangka pendek; peka terhadap kebakaran. Kapuk menghasilkan serat yang banyak gunanya, daun untuk makanan ternak, minyak bijinya untuk industri. Serat terbungkus, tekstur kasar, tidak mengkilap, pori tersebar dan berukuran besar. Berdasarkan Cook (1984) dalam Liu et al (2011), serat kapok adalah sel tunggal natural yang terdiri dari 64% selulosa, 13% lignin, 2,3-2,5% xylan dan 0,8% lilin. Absorpsi Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar dari air limbah adalah absorpsi (Rios et al. 2007). Absorpsi merupakan terserapnya suatu zat (molekul atau ion) pada permukaan absorben. Mekanisme penyerapan tersebut dapat dibedakan menjadi dua yaitu, serapan secara fisika (fisisorpsi) dan serapan secara kimia (kemisorpsi). III. METODOLOGI PENELITIAN Kadar Air Serat Kapuk Penentuan kadar air serat kapuk ditentukan dengan menimbang sekitar 2 gram kapuk (A). Dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada suhu 103±2 0C, didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Ulangi cara tersebut hingga dicapai bobot konstan (B). Hitung kadar air berdasarkan rumus: Kadar Air (%) = ((A-B)/B) x 100 % Penentuan Kandungan Kimia Serat Kapuk (Ceiba pentandra) Komposisi kimia kapuk ditentukan berdasarkan beberapa metode: Hololoselulosa (Browning (1967)), Lignin Klason (Berdasarkan Yoshihara et al (1984)), alphaselulosa dengan cara melarutkan holoselulosa dalam NaOH dan penetapan kadar hemiselulosa berdasarkan pengurangan dari holoselulosa dengan alpha selulosa (Young 1972), kelarutan dalam air dingin dan air panas (standar TAPPI T 207 om-88). Waktu absorpsi kapuk (menit) Siapkan dan timbang 0.3 gram serat kapuk. Siapkan sampel pada gelas piala 50 ml sebanyak 40 ml. Masukkan serat kapuk dalam gelas piala, diamkan tergenang diatas sampel minyak tanpa diaduk. Hitung laju (t menit) waktu serapan serat kapuk, hingga kapuk jenuh. Kapasitas absorpsi serat kapuk Siapkan dan timbang 0.3 gram serat kapuk. Siapkan sampel minyak pada gelas piala 50 ml sebanyak 40 ml. Masukkan serat kapuk dalam gelas piala, aduk hingga jenuh terhadap serapan minyak, tiriskan dan kemudian timbang. Kapasitas absorpsi(%) = x 100%

3

Viskositas minyak Pengukuran viskositas minyak dilakukan dengan menggunakan alat viskotester 7 plus. Siapkan sampel minyak pada gelas piala 50 ml. Letakkan sampel uji di bawah lempeng yang bisa berputar. Posisikan lempeng tegak lurus sampel dan turunkan hingga lempeng tenggelam dalam sampel. Tekan tombol start untuk memulai pengukuran. Desorpsi Serat Kapuk (Berdasarkan Wang et al 2012) Siapkan dan timbang 0.3 gram serat kapuk. Siapkan sampel minyak dan dalam gelas uji. Masukkan serat kapuk dalam gelas uji, biarkan hingga jenuh, tiriskan, dan kemudian timbang. Kemudian kapuk diperas (squeezing) hingga dan minyak keluar dari kapuk. Lakukan hingga 7 kali perasan. IV. PELAKSANAAN PROGRAM Waktu dan Pelaksanaan Program Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan IPB, selama 4 bulan dari bulan Maret sampai Juni 2013. Tahapan Pelaksanaan Tahapan-tahapan penelitian ini adalah meliputi dua tahapan, yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan penelitian. Tahap persiapan meliputi penyiapan alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian. Sedangkan tahap pelaksanaan penelitian menyangkut analisis terhadap serat kapuk yang meliputi penentuan kandungan kimia serat kapuk, penentuan sifat absorbsi dan desorpsi serat kapuk. Instrumen Pelaksanaan Bahan utama yang dipakai adalah serat kapok (Ceiba pentandra), minyak diesel, Minyak mesin baru, minyak mesin yang sudah dipakai. Adapun alat yang digunakan adalah gelas piala, pengocok, oven dan viscotester. Rekapitulasi Rancangan dan Realisasi Biaya Tabel 1 Rincian dana yang digunakan selama penelitian Tanggal 26 Maret 2013 01 April 2013 04 April 2013 10 April 2013 15 April 2013 23 April 2013 26 April 2013 23 Mei 2013 23 Mei 2013 24 Mei 2013 25 Mei 2013 15 Juni 2013 16 Juni 2013 17 Juni 2013 20 Juni 2013 21 Juni 2013 24 Juni 2013 28 Juni 2013 20 Juli 2013 21 Juli 2013

Keterangan Pembelian bahan penunjang penelitian Pembelian bahan penunjang penelitian Tranportasi pencarian bahan penunjang penelitian pembelian bahan penunjang penelitian Pembelian bahan penunjang penelitian Pembayaran lab dan bahan kimia, pembelian bahan penunjang penelitian pembelian bahan penunjang laboratorium Rapat dan Diskusi Pembelian bahan penunjang penelitian Transportasi Kumpul rutin PKMP Pembelian bahan penunjang penelitian Honorarium peneliti: Rapat dan Diskusi Transportasi mencari bengkel (prototype) Honorarium peneliti: Makan bersama Transportasi dan pembelian bahan penunjang penelitian Pembuatan prototype penelitian Pembuatan laporan dan persiapan monev Pembuatan maket prototype PKM, X banner Honorarium Peneliti: Rapat dan Diskusi

Dana (Rp) 94.700 204.800 221.000 304.900 71.100 1.639.800 265.200 56.000 25.000 113.000 73.500 505.000 75.000 61.000 174.000 135.000 1.306.400 1.140.500 569.000 496.000

4

Lanjutan Tabel 1 Rincian dana yang digunakan selama penelitian Tanggal 23 Juli 2013

Katerangan Honorarium Peneliti: Kumpul bersama untuk persiapan monev Dikti Total

Dana (Rp) 294.100 7.825.000

Berdasarkan rekapitulasi dana dari tabel 1, yang merupakan realisasi kegiatan penelitian ini, diketahui bahwa dana terserap dengan baik 100%. V. HASIL DAN PEMBAHASAN Kandungan kimia serat kapuk Kapuk (Ceiba pentandra) adalah pohon dengan famili Bombacaceae. Pohon ini tumbuh secara luas di Asia Tenggara, Asia Timur dan Afrika. Serat kapuk adalah produk pertanian yang diperoleh dari buah pohon kapuk (Chaiarrekij et al 2011). Berdasarkan penelitian, kandungan kadar air serat kapuk (Ceiba pentandra) Indonesia adalah 11.93%, sedangkan hasil analisa kandungan kimia serat kapuk (Ceiba pentandra) Indonesia dalam penelitian ini adalah: kandungan holoselulosa 95.94%, α-selulosa 34.94%, lignin klason 13.18%, kelarutan air panas 4.05%, dan kelarutan air dingin 2.95%. Hasil kandungan kimia serat kapuk Indonesia dalam penelitian ini memiliki hasil yang tidak jauh berbeda apabila dibandingkan dengan serat kapuk Malaysia (Tye et al 2013), kapuk Phillippines (Hori et al. 2000), dan kapuk cina (Kobayashi 1977). Perbedaan yang terdapat dalam kandungan kimia kapuk dimungkinkan karena perbedaan sumber kapuk dan teknik proses dalam analisis kimia kapuk (Chaiarrekij et al 2011). Berdasarkan kandungan kimia kapuk Malaysia (Tye et al 2013), kapuk Filipina (Hori and Kuga 2000), kapuk Cina (Kobayashi 1977), dan kapuk Indonesia dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa kapuk dari masingmasing negara adalah sama, sehingga perlakuan kapuk dalam pemanfaatannya dapat digeneralisasi. Berdasarkan kandungan kimia kapuk yang dijelaskan diatas, kapuk telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai hal, seperti: kapuk sebagai kertas (Chaiarrekij et al 2011) maupun kapuk sebagai bahan bioetanol (Tye et al 2012). Hidrofobik dan Oliofilik Kapuk Kapuk terdiri atas zat lilin yang terdapat pada permukaan serat kapuk (Kobayashi et al. 1977), sehingga memiliki kemampuan menolak air (hidrofobik) dan menyerap minyak yang tinggi (oleofilik). Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1 Karakter hidrofobik kapuk (kiri), oleofilik (kanan)

Kapasitas Absorpsi Kapuk Kapasitas absorpsi kapuk merupakan ukuran seberapa besar kapuk mampu menyerap suatu zat hingga ke bagian dalam di bawah permukaan kapuk itu sendiri. Berdasarkan penelitian daya absorbsi kapuk Indonesia yang dilakukan

5

terhadap 9 jenis sampel yang terdiri dari minyak baru dan terpakai serta air sebagai pembanding dalam parameter ini, didapatkan data pada gambar 2.

Gambar 2 Diagram kapasitas absorpsi kapuk Indonesia pada berbagai jenis sampel minyak, SMB= sampel minyak baru, SML= sampel minyak lama (terpakai)

Berdasarkan data, dapat dinyatakan bahwa kapuk dapat menyerap minyak dengan kapasitas absorpsi 40-52 g/g. Sedangkan penelitian lain menyebutkan bahwa serat kapuk dapat menyerap 20-51 g/g (Wang et al 2012), 36-45 g/g (Lim dan Huang 2007), 36.7-50.8 g/g (Abdulloh et al 2010). Perbedaan tersebut dimungkinkan karena perbedaan bahan minyak yang berbeda dalam perlakuan daya absorpsi kapuk. Berdasarkan hasil tersebut dapat dinyatakan bahwa 1 gram kapuk dapat menyerap 40-52 gram minyak. Oleh karena itu, kapuk memiliki potensi dalam pengendalian tumpahan limbah minyak. Waktu Absorbsi Kapuk (t menit) Pengukuran waktu absorpsi kapuk bertujuan untuk mengetahui efektifitas waktu laju serapan kapuk terhadap minyak. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, didapatkan data pada gambar 3.

Gambar 3 Diagram waktu absorbsi serat kapuk Indoneisa pada berbagai jenis sampel minyak, SMB= sampel minyak baru, SML= sampe minyak lama

Perbedaan waktu tersebut dikarenakan perbedaan nilai viskositas minyak yang digunakan dalam penelitian. Semakin tinggi derajat viskositas minyak yang diserap kapuk, maka semakin lama kapuk menyerap minyak yang dapat dilihat pada gambar 4.

6

Gambar 4 Grafik hubungan viskositas dengan waktu absorpsi kapuk

Kapasitas Desorpsi Kapuk (Cycle of Sorption) Serat Kapuk Pengukuran laju desorpsi kapuk bertujuan untuk mengetahui kapasitas kejenuhan absorpsi kapuk dan efisiensi pemakaian kapuk sebagai absorban. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, laju desorpsi atau cycle of sorption kapuk setelah delapan kali serapan dapat dilihat pada gambar 5. 45

40.8

40

39.5 36.1

35.3 Absorpsi ke-1

35 32.6

30.7 Absorpsi ke-2

27.6

30 23.1

25

24.8

22.8

Absorpsi ke-3 Absorpsi ke-4

20

Absorpsi ke-5 15 Absorpsi ke-6 10

Absorpsii ke-7

5

Absorpsi ke-8

0 SMB 1

SMB 2

SMB 3

SMB 4

SMB 5

SMB 6

SML 1

SML 1

SML 3

SML 4

Gambar 5 Diagram laju desorpsi kapuk Indonesia pada berbagai jenis sampel minyak, SMB= sampel minyak baru, SML= sampe minyak lama

Sebuah absorban yang baik adalah memiliki sifat reusability yang baik, kapasitas serapan yang tinggi, dan kemudahan aplikasi di lapangan. Berdasarkan dari hasil penelitian ini, kapuk memiliki kemampuan absorpsi yang baik yaitu 4052 g/g. Berdasarkan gambar 5, yaitu desorpsi cycles, didapatkan bahwa tidak terjadi pengurangan laju serapan kapuk yang signifikan. Dari perhitungan, didapatkan bahwa pengurangan daya absorpsi kapuk dari serapan pertama hingga selanjutnya yaitu 15-30%, selanjutnya daya absorpsi menjadi konstan. Pengurangan daya serap absorpsi dimungkinkan karena perbedaan perlakuan pada faktor squezzing dan pressuring saat mengeluarkan minyak dari kapuk. Sehingga dapat diperoleh hasil efisiensi desorpsi dari kapuk adalah berkisar 70-85%. Dalam hal ini kapuk dapat menjadi sebagai absorban yang efektif dan efisien dalam mengatasi dan mencegah pencemaran polusi tumpahan minyak. Efektivitas dan Efisiensi kapuk sebagai Absorban Berdasarkan hasil penelitian ini didapatkan bahwa serat kapuk memiliki kemampuan absorpsi 40-52% terhadap minyak. Apabila dibandingkan dengan daya serapan bahan sorbents lainnya seperti polipropylene (10 g/g), serat jerami

7

(24 g/g), sekam (6.7 g/g), serat selulosa (22 g/g), kapas (40 g/g) (Majed et al. 2011), dan sorbents komersial lainnya yang memiliki kapasitas absorpsi 7.5 g/g (Hussein et al. 2011). Aplikasi serat kapuk sebagai absorban dapat digunakan dalam berbagai macam teknik. Pada teknik booms, kapuk dibuat menjadi gumpalan seperti bentuk umum booms yang kemudian disatukan, sehingga dapat mengisolasi dan menyerap secara perlahan minyak yang tergenang diatas permukaan air. Sedangkan pada teknik skimmer atau teknik mekanik lainnya, serat kapuk perlu dibantu dengan alat yang bergerak memutar, selanjutnya minyak terserap dengan baik oleh kapuk. Apabila kapuk hanya didiamkan dan tidak dibantu dengan alat penggerak (pemutar), maka kapuk akan sulit untuk menyerap minyak, dikarenakan adanya gaya adhesi yang terjadi antara air dan minyak pada saat proses penyerapan oleh kapuk. VI.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan Kapuk (Ceiba pentandra) Indonesia memiliki potensi untuk dijadikan sebagai bahan absorban pengendalian pencemaran limbah minyak. Hasil analisis perbandingan kandungan kimia kapuk Indonesia dengan kapuk dari beberapa negara menunjukkan bahwa kandungan kimia kapuk dari dari masing-masing negara adalah sama, atau perlakuan kapuk dapat digeneralisasi. Kapuk Indonesia memiliki daya absorbsi yang tinggi terhadap minyak yaitu sebesar 40-52 g/g. Pada desorpsi kapuk, terjadi pengurangan daya absorpsi kapuk dari serapan pertama hingga selanjutnya yaitu 15-30%, yang selanjutnya daya absorpsi menjadi konstan. Berdasarkan hal tersebut, kapuk memilki potensi yang besar untuk dijadikan sebagai bahan absorban pengendalian pencemaran limbah minyak karena memiliki kapasitas serapan yang tinggi, mempunyai daya retensi yang tinggi, dapat digunakan berkali-kali, memiliki ketersediaan yang tinggi, dapat diperbarui, dapat disimpan dalam waktu panjang atau tidak mudah rusak, serta aplikasi mudah dan murah. Saran Indonesia memiliki potensi besar dalam pengembangan kapuk sebagai absorban, dikarenakan kapuk dapat tumbuh dengan baik di Indonesia. Sebagai lanjutan dari penelitian ini, peneliti memberikan saran dalam pengembangan teknologi terapan kapuk sebagai absorban yang secara langsung dapat diaplikasikan di lapangan. VII. DAFTAR PUSTAKA Abdullah, M.A., Rahmah, A.U., Man, Z., 2010. Physicochemical and sorption characteristics of Malaysian Ceiba pentandra (L) Gaern. As a natural oil sorbent. J. Hazard. Mater. 177 (1e3), 683-691 Adebajo, M.O., Frost, R.L., Kloprogge, J.T., Carmody, O., 2003. Porous materials for oil spill cleanup: a review of synthesis and absorbing properties. J. Porous Mater. 10 (3), 159-170. Browning B L.1967. Methods of wood chemistry vol1. New York: interscience publisher Chaiarrekij S, Apirakchaiskul A, Suvarnakich K, Kiatkamjornwong S. 2011. Kapuk I: Chateristics of kapuk fiber as a potential pulp source for papermaking. Journal of Bioresource 7 (1), 475-488

8

Hori, K., Flavier, M.E., Kuga, S., Lam, T.B.T., Liyama, K., 2000. Excellent oil absorbent kapuk [Ceiba pentandra (L.) Gaertn.] fiber: fiber structure, chemical characteristics, and application. J. Wood Science. 46, 401–404 Hussein M, Amer AA, Sawsan I. 2011. Heavy oil spill cleanup using law grade raw cotton fibers: Trial for practical application. Journal of Petroleum Technology and Alternative Fuels Vol. 2(8), pp. 132-140 Juajir, S. 1996. Hukum pencemaran laut transnasional. Bandung: Citra Aditya Bakti. Kobayashi, Y., Matuo, R., Nishiyama, M., 1977. Method for adsorption of oils. Japanese Patent, 52,138,081 Lim TT, Huang X. 2007. Evaluation of hydrophobicity/oleophilicity of kapuk and itsperformance in oily water filtration: Comparison of rawand solventtreated fibers. Journal of Industrial Crops and Products 26, 125–134 Liu Z, Ni Y, Fatehi P, Saeed A. 2011. Isolation and cationization of hemicelluloses from pre-hydrolysis liquor of kraft-based dissolving pulp production process. Elsevier: Journal of biomass and bioenergy 35 ( 2011) 1789-1796 Majed AA, Adebayo AR, Hossain M. 2011. A sustainable approach to controlling oil spills. Elsevier: Journal of Environmental Management 113, 213-227 Mangkoedihardjo S. 2005. Seleksi Teknologi Pemulihan untuk Ekosistem Laut Tercemar Minyak. ITS: Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan ITS Rios LM, Moore C, Jones P. 2007. Persistent organic pollutants carried by synthetic polymers in the ocean environment. Journal of Marine Pollution Bulletin of ScienceDirect: 54 1230-1237 Srijaroonrat, P., Julien, E., Aurelle, Y., 1999. Unstable secondaryoil/water emulsion treatment using ultrafiltration: fouling controlby backflushing. J. Membr. Sci. 159, 11–20 Tye YY, Lee KT, Abdullah WN, Leh CP. 2012. Potential of Ceiba pentandra (L.) Gaertn. (Kapuk fiber) as a resource for second generation bioethanol: Effect of various simple pretreatment methodson sugar production. Journal of Bioresource Technology 116 (2012) 536–539 Wang J, Zheng Y, Wang A. 2011. Effect of kapuk fiber treated with various solvents on oil absorbency. Elsevier: Journal of Industrial Crops and Products 40, 178–184 Yoshihara, Kobayashi, Akamatsu. 1984. A model modification of klason lignin in quantitative method. Kami Gikyoushi 38: 86-95 Young, R. A. 1972. Wood chemistry laboratory procedure. University of Washington Seattle, Washington.Mojika ER, Merca FE, Micor JS. 2004. Fiber of kapuk (Ceiba pentandra) as component of ametal sensor for lead in water samples. Philippine Journal of Crop Science, 27(2): 37-42

9

LAMPIRAN Dokumentasi kegiatan selama penelitian

Gambar 6 Kelompok peneliti

(a)

(b)

Gambar 7 Konsultasi dan diskusi dengan dosen pembimbing

(c)

(d)

Gambar 8 Penelitian yang dilakukan, a) Analisis kimia kapuk, b) Pengukuran viskositas sampel minyak, c) Pengukuran daya absorbsi kapuk, d) Pengukuran desopri kapuk

Scan Dana Penngeluaran

Gambar 9 Scan nota pengeluaran dana kebutuhan PKM P