PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG SKRIPSI
Oleh
ISMAIL FAHMI HSB 080405064
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG SKRIPSI
Oleh
ISMAIL FAHMI HSB 080405064
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA JULI 2014
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 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, 16 Juli 2014
Ismail Fahmi Hsb NIM : 080405064
i Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN Skripsi dengan judul :
PEMBUATAN ADSORBEN MINYAK DARI LIMBAH LATEKS DENGAN PENGISI PELEPAH PISANG dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknki Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada (16 Juli 2014) dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara
Juli 2014
Mengetahui,
Medan,
Koordinator Skripsi
Dosen Pembimbing
Ir. Renita Manurung, MT
Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc
NIP : 19681214 199702 002
NIP : 19671029 199501 2 001
Dosen Penguji I
Dosen Penguji II
Prof. Dr. Ir. Mhd. Turmuzi, MS
Dr. Halimatuddahliana, ST. M.Sc
NIP : 19611225 198903 1 003
NIP : 19730408 199802 2 002
ii Universitas Sumatera Utara
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 “Pembuatan Adsorben Minyak dari Limbah Lateks dengan Pengisi Pelepah Pisang”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran kepada dunia industri tentang pemanfaatan limbah lateks dan pelepah pisang yang dapat diolah lebih lanjut untuk dijadikan adsorben minyak sehingga dapat menambah nilai ekonomisnya.
Sedangkan karya ilmiah yang telah diterima untuk terbit pada Jurnal Teknik Kimia USU dengan judul “Pemanfaatan Limbah Lateks Karet Alam Berpengisi Bubuk Pelepah Pisang Sebagai Adsorben Minyak”.
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Hamidah Harahap, M.Sc yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Mhd. Turmuzi, MS selaku Dosen Penguji I yang telah banyak memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 3. Ibu Dr. Ir. Halimatuddahliana, MSc selaku Dosen Penguji II yang telah banyak memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini. 4. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia USU. 5. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Koordinator Skripsi dan Dosen Pembimbing akademik.
iii Universitas Sumatera Utara
6. Edward Tandy atas waktu, kerjasama, motivasi, dukungan dan segala pertolongan yang diberikan selama melakukan penelitian dan penulisan 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,
Juli 2014
Penulis,
Ismail Fahmi Hsb
iv Universitas Sumatera Utara
DEDIKASI Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada : 1. Orang tua penulis, Melawat Hsb dan Nismahwaty Smtp. 2. Saudara-saudara penulis, Yusuf Mawisya Hsb S.Ag, Ahmad Zabidi Hsb ST, Melda Nismayanti Hsb S.pd, dan adikku Nurul Ramadhani Hsb. 3. Seluruh sahabat, teman-teman, adik-adik, dan abang/kakak sesama mahasiwa Departemen Teknik Kimia terutama angkatan 2008, khususnya Syahrinal Anggi Daulay, Akhmad Nadji, Fachry Wirathama, Eka Roy Jayanto, Hendry Simanjuntak, Frendis Agustinus Pandjaitan, dan Rudi Anas Hutahahean, yang memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis selama berada di Teknik Kimia USU. 4. Seluruh Dosen/Staf Pengajar Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang sangat berharga kepada penulis.
v Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Ismail Fahmi Hasibuan NIM : 080405064 Tempat/tgl lahir : Medan, 6 Januari 1990 Nama orang tua : 1. Ayah : Melawat Saridin Hasibuan 2. Ibu
: Nismahwaty Simatupang
Alamat orang tua : Jl S.M.Raja Km 5,3 no 14 Medan Asal sekolah : 1. SD Negeri 060827 Medan tahun 1996 – 2002 2. SMP Negeri 23 Medan tahun 2002 – 2005 3. SMA Negeri 21 Medan tahun 2005 – 2008 Pengalaman organisasi / kerja : 1. CSG periode 2010-2011 sebagai Anggota Bidang Dakwah 2. HIMATEK periode 2011-2012 sebagai Koordinator Bidang Sosial dan Kerohanian Artikel yang telah dipublikasi dalam Jurnal : 1. Jurnal Teknik Kimia USU, Article in Press (2011) dengan judul ”Pemanfaatan Limbah Lateks Karet Alam Berpengisi Bubuk Pelepah Pisang sebagai Adsorben Minyak”
vi Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Limbah lateks karet alam dan pelepah pisang yang biasanya dibuang menjadi bahan tidak berguna dapat menyebabkan masalah lingkungan. Salah satu cara mengurangi masalah lingkungan ini dengan memanfaatkan limbah lateks karet alam dan pelepah pisang sebagai adsorben minyak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bilangan Iodin adsorben, kemampuan adsorpsi minyak, membandingkan karakteristik adsorben dengan persamaan isoterm adsorpsi Langmuir dan Freundlich, dan mengetahui pengaruh jumlah pengisi pelepah pisang terhadap daya adsorpsi minyak. Metode penelitian ini meliputi pembuatan adsorben dari limbah lateks berpengisi pelepah pisang dengan variasi jumlah pengisi pelepah pisang (b/b) 0%, 10%, dan 20%, dengan analisa bilangan iodin serta analisa daya adsorpsi adsorben dengan variasi waktu kontak 15 – 120 menit dan selang waktu 15 menit, sedangkan variasi waktu kontak 2, 5, 15, 30 dan 60 menit serta variasi konsentrasi minyak dalam air 2, 4, 6, 8 dan 10 g/100 mL air untuk analisa daya adsorpsi minyak dalam air. Hasil penelitian menunjukkan bilangan iodin untuk adsorben minyak dari limbah lateks berpengisi pelepah pisang (b/b) 0 %, 10% dan 20% berturut-turut adalah 130,9918 mg/g; 132,1087 mg/g; dan 136,5767 mg/g. Daya adsorpsi minyak maksimum pada menit ke-105 sebesar 1,205 g/g untuk adsorben berpengisi pelepah pisang 0%; 1,305 g/g untuk adsorben berpengisi pelepah pisang 10% dan 1,43 g/g adsorben berpengisi pelepah pisang 20%. Hasil analisa daya adsorpsi minyak dalam air didapat waktu kontak optimal sebesar 30 menit. Karakteristik adsorpsi minyak dalam air oleh adsorben minyak dari limbah lateks karet alam berpengisi pelepah pisang (b/b) 0%, 10% dan 20% lebih cocok dengan persamaan isoterm Langmuir. Hasil percobaan menunjukkan pertambahan jumlah pengisi pelepah pisang meningkatkan daya adsorpsi maksimum adsorben limbah lateks karet alam.
Kata Kunci: Limbah lateks karet alam, pelepah pisang, adsorpsi, adsorben minyak, daya adsorpsi
vii Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Waste of natural rubber latex and banana leaves are usually discarded into useless materials can cause environmental problems. One way to reduce these environmental problems by utilizing the waste of natural rubber latex and banana leaves as adsorbent of oil. This study aims to determine the iodine number of adsorbent, the adsorption ability of the oil, comparing the characteristics of the adsorbent with the Langmuir equation and Freundlich adsorption isotherms, and determine the effect of the amount of filler banana oil adsorption capacity. Research methods include making the adsorbent from waste latex banana stem with banana filling number variation (b / b) 0%, 10%, and 20%, the iodine value analysis as well as analysis of the variation of adsorption capacity of adsorbent contact time 15-120 minutes and 15-minute intervals, while the variation of contact time 2, 5, 15, 30 and 60 minutes as well as variations in the concentration of oil in water 2, 4, 6, 8 and 10 g / 100 mL of water for analysis of oil in water adsorption capacity. The results showed for the iodine value of the oil adsorbent latex banana stem waste (b / b) 0%, 10% and 20% respectively 130.9918 mg / g; 132.1087 mg / g; and 136.5767 mg / g. The maximum oil adsorption capacity at minute 105 of 1.205 g / g for the adsorbent banana stem 0%; 1.305 g / g of adsorbent banana stem for 10% and 1.43 g / g adsorbent banana berpengisi 20%. Results of analysis of oil in water adsorption capacity obtained optimum contact time of 30 minutes. Adsorption characteristics of the adsorbent of oil in water by waste oil from natural rubber latex banana stem (b / b) 0%, 10% and 20% more in tune with Langmuir isotherm equation. The experimental results show the increase of filler banana increase the maximum adsorption capacity of adsorbent waste of natural rubber latex.
Keywords: Waste of natural rubber latex, banana stem, adsorption, oil adsorbent, adsorption capacity
viii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
i
PENGESAHAN
ii
PRAKATA
iii
DEDIKASI
v
RIWAYAT HIDUP PENULIS
vi
ABSTRAK
vii
ABSTRACT
viii
DAFTAR ISI
ix
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
xiv
BAB I
PENDAHULUAN
1
1.1 LATAR BELAKANG
1
1.2 PERUMUSAN MASALAH
2
1.3 TUJUAN PENELITIAN
2
1.4 MANFAAT PENELITIAN
3
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
3
TINJAUAN PUSTAKA
4
2.1 LATEKS KARET ALAM
5
2.3 BATANG/ PELEPAH PISANG
5
2.4 ADSORPSI
6
2.5 ADSORBEN
8
BAB II
2.5.1 Adsorben Zeolit Alam
9
2.5.2 Adsorben Bahan Alami
9
2.5.3 Pengolahan Adsorben
10
2.6 ISOTERM ADSORPSI
11
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
12
3.1 LOKASI PENELITIAN
12
3.2 BAHAN DAN PERALATAN
12
3.2.1 Bahan
12
ix Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Peralatan
12
3.3 Prosedur Penelitian
13
3.3.1 Prosedur Pembuatan Adsorben dari Limbah Lateks Berpengisi Pelepah Pisang
13
3.3.2 Prosedur Analisa Bilangan Iodin
13
3.3.3 Prosedur Analisa Daya Adsorpsi Adsorben
14
3.4 FLOWCHART
16
3.4.1 Flowchart Pembuatan Adsorben dari Limbah Lateks Berpengisi Pelepah Pisang
16
3.4.2 Flowchart Analisa Bilangan Iodin
17
3.4.3 Flowchart Analisa Daya Adsorpsi Adsorben
18
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
21
4.1 ANALISA BILANGAN IODIN
21
4.2 DAYA ADSORPSI MINYAK OLEH ADSORBEN
22
4.3 WAKTU OPTIMAL YANG DIPERLUKAN UNTUK ADSORPSI MINYAK DALAM AIR OLEH ADSORBEN 4.4 Karakteristik Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben
23 24
4.4.1 Uji Linearitas Freundlich dan Langmuir Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A
24
4.4.2 Uji Linearitas Freundlich dan Langmuir Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B
26
4.4.3 Uji Linearitas Freundlich dan Langmuir Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C BAB V
27
KESIMPULAN DAN SARAN
29
5.1 Kesimpulan
29
5.2 Saran
29
DAFTAR PUSTAKA
30
x Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Monomer dari cis–1,4–poliisoprena
4
Gambar 2.2
Struktur Selulosa, Kitin dan Kitosan
10
Gambar 3.1
Flowchart Pembuatan Adsorben dari Limbah Lateks Berpengisi Pelepah Pisang
16
Gambar 3.2
Flowchart Analisa Bilangan Iodin
17
Gambar 3.3
Flowchart Analisa Daya Adsorpsi Minyak oleh Adsorben
18
Gambar 3.4
Penentuan Waktu Kontak Maksimum
19
Gambar 3.5
Penentuan Daya Adsorpsi Maksimum Minyak Dalam Air oleh Adsorben
20
Gambar 4.1
Bilangan Iodin terhadap Jenis Adsorben
21
Gambar 4.2
Kurva Hubungan Daya Adsorpsi Minyak oleh Adsorben terhadap Waktu Kontak (T = 30oC; 2 gram adsorben; tanpa pengadukan)
Gambar 4.3
22
Kurva Hubungan Daya Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben terhadap Waktu Kontak (T = 30oC; co = 56,2343 g minyak/ L ; 4 g adsorben; 170 rpm)
Gambar 4.4
23
Kurva Linearitas Freundlich: Hubungan antara Log c terhadap Log q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A (T = 30 oC; 4 g adsorben; 170 rpm)
Gambar 4.5
25
Kurva Linearitas Langmuir: Hubungan Antara c terhadap c/q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A (T = 30 oC; 4 g adsorben; 170 rpm)
Gambar 4.6
25
Kurva Linearitas Freundlich: Hubungan antara Log c terhadap Log q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B (T = 30oC; 4 g adsorben; 170 rpm) .
Gambar 4.7
26
Kurva Linearitas Langmuir: Hubungan Antara c terhadap c/q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B (T = 30oC; 4 g adsorben; 170 rpm)
26
xi Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8
Kurva Linearitas Freundlich: Hubungan antara Log c terhadap Log q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C (T = 30oC; 4 g adsorben; 170 rpm)
Gambar 4.9
27
Kurva Linearitas Langmuir: Hubungan Antara c terhadap c/q pada Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C (T = 30oC; 4 g adsorben; 170 rpm)
28
xii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Komposisi Lateks Segar Dari Kebun dan Karet Kering
5
Tabel 2.2 Komposisi Limbah Lateks Karet Alam
5
Tabel 2.3 Rincian biaya Pembuatan Adsorben Limbah Lateks Karet Alam berpengisi Bubuk Pelepah Pisang
12
xiii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN LA
DATA PERCOBAAN
36
LA.1 Data Percobaan Analisa Bilangan Iodin
36
LA.2 Data Percobaan Adsorpsi Minyak oleh Adsorben
36
LA.3 Data Percobaan Waktu Optimal Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben
37
LB.4 Data Percobaan Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben A pada Berbagai Konsentrasi
37
LB.5 Data Percobaan Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben B pada Berbagai Konsentrasi
37
LB.6 Data Percobaan Adsorpsi Minyak dalam Air oleh Adsorben C pada Berbagai Konsentrasi LB
37
CONTOH PERHITUNGAN
38
LB.1 Perhitungan Bahan
38
LB.2 Perhitungan Bilangan Iodin
40
LB.3 Perhitungan Daya Adsorpsi Minyak
40
LB.4 Perhitungan Daya Adsorpsi Minyak dalam Air
40
xiv Universitas Sumatera Utara
