PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH) DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT SKRIPSI

PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH) DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT

SKRIPSI

FADIL RAHMAD SIREGAR 110822027

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

Universitas Sumatera Utara


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelas Sarjana Sains


DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013


PERSETUJUAN

Judul

: PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH) DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT Kategori : SKRIPSI Nama : FADIL RAHMAD SIREGAR Nomor Induk Mahasiswa : 110822027 Program Studi : EKSTENSI (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Juli 2013 Komisi Pembimbing

:

Pembimbing II,

Pembimbing I,

Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D NIP. 19520418 198002 1 001

Prof. Dr. Thamrin, M.Sc NIP. 19600704 198903 1 003

Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 19540830 198503 2 001


PERNYATAAN


SKRIPSI

Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Juli 2013



PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Adapun skripsi ini disusun merupakan salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tiada terhingga dan kasih sayang yang tulus kepada Ayahanda Amran Siregar dan Ibunda tercinta Hj. Hamidah Lubis serta Abang-abang saya yang selama ini selalu sabar dan mendo’akan, memberi perhatian serta dukungan dan bantuan moril juga material yang telah diberikan kepada penulis. Selanjutnya keberhasilan dari penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah memberikan dukungan baik secara moril maupun materil. Dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1.

Bapak Prof.Dr.Thamrin,M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini. 2. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekertaris Departemen Kimia FMIPA USU. 3. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan Kimia yang telah membantu penulis selama mengikuti perkuliahan. 4. Seluruh rekan-rekan Asisten dan pegawai Laboratorium Kimia Fisika dan Polimer FMIPA USU serta Laboratorium Bengkel Mekanik POLMED USU 5. Sahabatku yang sangat baik Sri Sepadany yang selalu mengerti, membantu, dan berbagi dalam suka dan duka dalam penyusunan skripsi ini. 6. Teman-teman stambuk 2011, rika silvany, silvi yuliani, fairuz fauza, rizka meliala, yang telah berbagi banyak ilmu yang bermanfaat. 7. Semua saudara dan teman-teman yang selalu mendoakan yang terbaik kepada penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah dengan sabar mendengarkan segala keluh kesah dan memberikan masukannya kepada penulis. Hanya Allah yang dapat membalas segala kebaikan yang telah kalian berikan kepada penulis. Penulis berharap Allah memberikan Berkah-Nya berlipat ganda kepada kalian, amin ya Rabbalalamin.



ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pengaruh suhu pirolisis asap cair cangkang kelapa sawit pada suhu 600 0C - 950 0C dengan interval suhu 50 0C menggunakan Kromatografi Gas Spektrometri Massa (GC-MS) dan Infra Merah Transformasi Fourier (FTIR) terhadap senyawa polycyclic aromatic hydrokarbon (PAH) dan asam organik. Hasil analisis dengan menggunakan Kromatografi Gas Spektrometri Massa (GC-MS) dan Infra Merah Transformasi Fourier (FTIR) menunjukkan tidak ada ditemukan senyawa polycyclic aromatic hydrokarbon (PAH). Akan tetapi hasil analisis tersebut menunjukkan adanya senyawa-senyawa asam organik seperti asam asetat dan asam propanoat. Dimana dengan semakin meningkatnya suhu pirolisis maka kadar senyawa-senyawa asam organik tersebut semakin meningkat. Kata Kunci: asap cair, FT-IR, GC-MS, PAH, asam organik


THE INFLUENCE OF PYROLYSIS TEMPERATURE ON POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON COMPOUNDS AND ORGANIC ACIDS FROM PALM OIL SHELL LIQUID SMOKE

ABSTRACT

Has done research into the effect of pyrolysis temperature liquid smoke palm oil shells at a temperature of 600 0C - 950 0C with temperature interval 50 0C, using Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) and Fourier Transform Infrared (FTIR) for polycyclic aromatic hydrocarbon compounds (PAH) and organic acids. Results of analysis using Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) and Fourier Transform Infrared (FTIR) showed no found polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) compounds. However, the results of this analysis indicate the presence of organic acid compounds such as acetic acid and propanoic acid. Where the pyrolysis temperature increasing the content of organic acid compounds is increasing. Key Words: FT-IR, GC-MS, liquid smoke, organic acid, PAH


DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SINGKATAN

ii iii iv v vi vii ix x xi xii

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Permasalahan 1.3. Pembatasan Masalah 1.4. Tujuan Penelitian 1.5. Manfaat Penelitian 1.6. Metodologi Penelitian 1.7. Lokasi Penelitian

1 4 4 4 4 5 5

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Cangkang Sawit 2.2. Pengawetan 2.3. Asap cair Sebagai Pengawet Makanan 2.4. Pembuatan Asap Cair 2.5. Kandungan Asap Cair 2.5.1 Senyawa Fenol 2.5.2 Senyawa Karbonil 2.5.3 Senyawa Asam 2.5.4 Senyawa Hidrokarbon Polisiklik Aromatis 2.5.5 Senyawa Benzo(a)piren 2.6. Proses Pirolisis 2.6.1 Pirolisis Selulosa 2.6.2 Pirolisis Hemiselulosa 2.6.3 Pirolisis Lignin 2.7. Manfaat Kegunaan Asap Cair 2.7.1 Asap Cair Grade 3 2.7.2 Asap Cair Grade 2 2.7.3 Asap Cair Grade 1

6 7 7 8 10 11 11 11 11 12 12 12 13 13 13 14 14 14


2.8. Polisiklik Aromatis Hidrokarbon 2.9. Asam Organik 2.10. Gas Chromatografy Mass Spectrofotometry

15 17 18

BAB 3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1. Alat-alat 3.2. Bahan-bahan 3.3. Metode Penelitian 3.3.1. Penyediaan Bahan Baku 3.3.2. Proses Pembuatan Asap Cair dari Cangkang Sawit 3.4. Skema Pengambilan Data 3.4.1. Penyediaan Bahan Baku 3.4.2. Proses Pembuatan Asap Cair dari Cangkang Sawit BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil 4.1.1. Identifikasi Kandungan Senyawa Asap Cair Menggunakan Gas Chromatografi Mass Spectra (GCMS) 4.1.2. Identifikasi Kandungan Senyawa Asap Cair Menggunakan Inframerah Transformasi Fourier (FTIR) 4.2. Pembahasan 4.2.1. Hubungan Kenaikan Suhu dengan Volume Asap Cair 4.2.2. Hubungan Kenaikan Suhu dengan Pembentukan Asam-Asam Organik 4.2.3. Hubungan Kenaikan Suhu dengan Pembentukan Fenol 4.2.4. Senyawa PAH maupun turunannya dalam Asap Cair BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

20 20 20 20 21 21 21 22

23 24 29 33 34 35 36

38 38 39


DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Senyawa Polisiklik Aromatik Hidrokarbon yang Bersifat Karsinogenik dan Faktor Potensi Relatif Karsinogenitasnya Tabel 4.1. Volume Asap Cair Pada Berbagai Suhu Pirolisi Cangkang Sawit Tabel 4.2. Data Senyawa Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±600 oC menggunakan GCMS Tabel 4.3. Data Senyawa Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±750 oC menggunakan GCMS Tabel 4.4. Data Senyawa Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±900 oC menggunakan GCMS

16 23 25 27 29


DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Alat Untuk membuat Asap Cair Gambar 2.2. Struktur dan Pirolisis Selulosa Gambar 4.1. Kromatogram Hasil Analisa GCMS Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±600 oC Gambar 4.2. Kromatogram Hasil Analisa GCMS Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±750 oC Gambar 4.3. Kromatogram Hasil Analisa GCMS Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±900 oC Gambar 4.4. Spectrum Hasil analisa FTIR Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±600 oC Gambar 4.5. Spectrum Hasil analisa FTIR Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±750 oC Gambar 4.6. Spectrum Hasil analisa FTIR Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±900 oC Gambar 4.7. Grafik Hubungan kenaikan Suhu dengan Volume Asap Cair Gambar 4.8. Grafik Hubungan kenaikan Suhu dengan Luas Area Asam Organik Gambar 4.9. Grafik Hubungan kenaikan Suhu dengan Luas Area Fenol

9 12 24 26 28 30 31 32 33 34 36


DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Gambar Alat Reaktor Pirolisa Lampiran 2. Spektra Puncak 6 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±600oC Lampiran 3. Spektra Puncak 9 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±600oC Lampiran 4. Spektra Puncak 10 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±600oC Lampiran 5. Spektra Puncak 3 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±750oC Lampiran 6. Spektra Puncak 5 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±750oC Lampiran 7. Spektra Puncak 3 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±900oC Lampiran 8. Spektra Puncak 5 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±900oC

42 43 44 45 46 47 48 49


DAFTAR SINGKATAN

GCMS

= Gas Chromatografi Mass Spectra

FTIR

= Fourier Transformasi Infra Red

PAH

= Polycyclic Aromatic Hydrocarbon

DNA

= Deoxyribo Nucleic Acid


PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH) DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT SKRIPSI

Recommend Documents