Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016
“PEMANFAATAN SUMBER DAYA ALAM DENGAN TEKNOLOGI TERBARUKAN DAN RAMAH LINGKUNGAN: TANTANGAN DAN PELUANG DI MASA DEPAN”
Banjarbaru, 27 Agustus 2016
diselenggarakan oleh: Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru
Prosiding Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN : 978-602-70195-1-5 Diterbitkan oleh : Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Alamat : Gedung Fakultas Teknik ULM Jl. A. Yani Km. 36 Banjarbaru 70714 Kalimantan Selatan Telepon : (0511) 6807214 Fax : (0511) 4773868 Email :
[email protected]
Hak Cipta @2016 ada pada penulis. Artikel pada prosiding ini dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersil, dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut penulis. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari penulis.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga Seminar Nasional “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” dapat terlaksana. Seminar ini merupakan seminar kedua yang diadakan Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Kalimantan Selatan. Seminar Nasional pada tahun 2016 ini mengangkat tema “Pemanfaatan Sumber Daya Alam dengan Teknologi Terbarukan dan Ramah Lingkungan: Tantangan dan Peluang di Masa Depan” yang dilaksanakan pada hari Sabtu tanggal 27 Agustus 2016 bertempat di Hotel Montana Syariah, Banjarbaru Kalimantan Selatan. Seminar Nasional ini diharapkan sebagai forum diskusi hasil-hasil penelitian di bidang energi, pemanfaatan sumber daya alam, pengolahan dan pengelolaan lingkungan serta teknologi proses dan bioteknologi. Seminar ini diikuti oleh 7 (tujuh) perguruan tinggi dari enam propinsi di Indonesia dengan 31 (tiga puluh satu) makalah. Pada seminar ini makalah disajikan dalam bentuk presentasi oral. Pada kesempatan ini, kami menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membantu terlaksananya acara ini, diantaranya: pimpinan Universitas Lambung Mangkurat beserta jajarannya, tim reviewer dari internal dan eksternal Universitas Lambung Mangkurat, para sponsor dari lembaga pemerintahan dan industri serta segenap panitia pelaksana yang telah berusaha maksimal dan bekerjasama dengan baik hingga terlaksananya seminar ini. Ucapan terima kasih kami sampaikan pula kepada para pembicara: Bapak Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS dosen Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat (Menristek RI periode 2011-2014) serta Bapak Dr. Eng Agus Haryono Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI yang telah meluangkan waktu untuk menjadi narasumber pada seminar ini. Panitia pelaksana mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan pelaksanaan seminar ini di waktu yang akan datang. Akhir kata, semoga seminar ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Banjarbaru,
Agustus 2016
Panitia Pelaksana
i
SUSUNAN PANITIA SEMINAR NASIONAL “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT 27 Agustus 2016 PANITIA PENGARAH 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Prof. Wahyudi Budi Sediawan, Ph.D (UGM) Prof. Renanto Handogo, Ph.D (ITS) Prof. Tjandra Setiadi, Ph.D (ITB) Prof. Dr. Misri Gozan (UI) Prof. Dr. Yudi Firmanul Arifin (ULM) Prof. Dr. Danang Wiyatmoko (ULM)
7. Dr. Siswo Sumardiono (UNDIP) 8. Dr. Sunu Herwi Pranolo (UNS) 9. Dr. Isna Syauqiah (ULM) 10. Dr. Abdullah (ULM) 11. Dr. Slamet (ULM)
PANITIA PELAKSANA Pelindung
: Dekan Fakultas Teknik Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, S.T., M.T.
Pembina
: Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Chairul Irawan, Ph. D
Penanggung Jawab
: - Pembantu Dekan I Chairul Irawan, Ph. D - Ketua Program Studi Teknik Kimia Meilana Dharma Putra, Ph. D
Ketua Pelaksana
: Muthia Elma, Ph.D
Sekretaris I
: Yuli Ristianingsih, M.Eng.
Sekretaris II
: Desi Nurandini, M.Eng.
Bendahara
: Iryanti Fatyasari Nata, Ph.D
Pendamping Pelaksana
: Dr. Isna Syauqiah Hesti Wijayanti, Ph.D Lailan Ni’mah, M.Eng. Rinny Jelita, M.Eng. Rinna Juwita, S.T. Noryati, A.Md. Yayan Kamelia, A.Md. Norhasanah Agustina, S.Sos. Agus Suryani, S.T.
Co-Host
: Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia ULM ii
SUSUNAN ACARA SEMINAR NASIONAL “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT 27 Agustus 2016
08.30-09.00 WITA
Registrasi Peserta
09.00-09.40 WITA
Penyambutan Tamu (Tari: Radap Rahayu) Lagu: Indonesia Raya, Ampar-Ampar Pisang
09.40-10.00 WITA
Sambutan: 1. Ketua Pelaksana: Muthia Elma, Ph.D 2. Rektor Universitas Lambung Mangkurat: Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc
10.00-10.10 WITA
Doa
10.10-10.40 WITA
Coffee Break
10.40-11.25 WITA
Pembicara 1: Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS. (Dosen Fakultas Kehutanan ULM, Menteri KLH RI Periode 2009-2011, MENRISTEK RI Periode 2011-2014)
11.25-12.10 WITA
Pembicara 2: Dr. Eng. Agus Haryono (Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI)
12.10-12.40 WITA
Sesi Tanya Jawab dan Penyerahan Kenangan
12.40-13.40 WITA
ISHOMA
13.40-16.10 WITA
Seminar Paralel I, II, dan III
16.10-16.30 WITA
Penutup Pembagian sertifikat
iii
DAFTAR ISI Kata Pengantar
i
Susunan Panitia
ii
Susunan Acara
iii
Daftar Isi
iv
SNIKSDA-2-0001
Produksi Hidrogen Dari Sumber Energi Terbarukan Untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan Sutarno, Agus Taufiq
1
SNIKSDA-2-0002
Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan Bunga Pertiwi, Gusti Indah Hayati, Yuli Ristianingsih
8
SNIKSDA-2-0003
Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Off-Grade Menggunakan Katalis CaO/ Serbuk Besi Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman
13
SNIKSDA-2-0004
Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat, Desi Kurniawan
19
SNIKSDA-2-0005
Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter Dalam Pengukuran Emisi Karbon Dioksida Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka, Alel, Maulida Hasanah
24
SNIKSDA-2-0006
Studi Kinetika Adsorbsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang Riduan Situmorang, Ma’rufa Nur, Anisa, Ari Susandy Sanjaya
30
SNIKSDA-2-0007
Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA Pada Pengolahan Lindi Dalam Bioreaktor Anaerobik Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Windarti, Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia
38
SNIKSDA-2-0008
Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus) Muhammad Hendra S. Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella Amelia
45
iv
SNIKSDA-2-0009
Substitusi Bahan Bakar Genset 5 kW Dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal Dan Kaliandra M.F Hardiansyah, J. Firdha, A.M Navitri, D. Alfianto, W.A. Wibowo, S.H Pranolo
50
SNIKSDA-2-0010
Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih Candramaya
59
SNIKSDA-2-0011
Pengaruh Kompisisi Minyak Kelapa Dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma
64
SNIKSDA-2-0012
Proses Pembuatan Biodiesel Dari Campuran Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin
70
SNIKSDA-2-0013
Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa Sawit Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah
79
SNIKSDA-2-0014
Adsorbsi Logam Berat Fe2+ Dalam Larutan Menggunakan Karbon Aktif Dari Enceng Gondok Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah
87
SNIKSDA-2-0015
Pektin Dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) Sebagai Edible Film And Coating Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma
93
SNIKSDA-2-0016
Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya Sazila Karina Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian Nugraha Putra, Murhia Elma
99
SNIKSDA-2-0017
Pemodelan Geostatistik Nilai pH Pada Danau Bekas Tambang Batubara Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti
105
SNIKSDA-2-0018
Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra
111
SNIKSDA-2-0019
Proses Degumming Dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil (CPO) Pada Pembuatan Biodiesel Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani
117
v
SNIKSDA-2-0020
Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak Kelapa Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa Pujianor, Meilana Dharma Putra
121
SNIKSDA-2-0021
Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit Dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Limbah Cair Sasirangan Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata
128
SNIKSDA-2-0022
Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata
134
SNIKSDA-2-0023
Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair Dengan Proses Enzimatis Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata
139
SNIKSDA-2-0024
Pengaruh Penambahan Kitosan Dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) Terhadap Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas) Dalam Pembuatan Plastik Biodegradable Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputra, Iryanti Fatyasari Nata
145
SNIKSDA-2-0025
Pengaruh Daya Serap Air Pada Beton Ringan Berbahan Kulit Kerang dan Cangkang Telur Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah
150
SNIKSDA-2-0026
Potensi Limbah Tanda Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda Hero Islami, Muhammad Sarwani
154
SNIKSDA-2-0027
Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspitasari, Norminawati Dewi, Muthia Elma
160
SNIKSDA-2-0028
Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang Fakhrizal, Rizqi Fauzi
166
vi
SNIKSDA-2-0029
Pembuatan Monoasilgliserol Dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel Erna Astuti, Zahrul Mufrodi
172
SNIKSDA-2-0030
Pembuatan Bioaditif Dengan Pengadukan dan Membrane Zahrul Mufrodi, Erna Astuti
Sistem
177
SNIKSDA-2-0031
Interrelationship Indeks Jenis, Indek Penerimaan Sosial Dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh Di Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan Hafizianor
182
vii
Menggunakan
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL I
Ruang: A Moderator: Meilana Dharma Putra, M.Sc., Ph.D Teknologi Proses dan Bioteknologi No
Waktu
Kode Makalah/ Asal Universitas SNIKSDA-20008/Universitas Sumatra Utara, Medan
1
13.40-13.55
2
13.55-14.10
SNIKSDA-20007/Universitas Mulawarman, Samarinda
3
14.10-14.25
4
14.25-14.40
5
14.40-14.55
6
14.55-15.10
7
15.10-15.25
SNIKSDA-20010/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20014/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20015/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20020/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20021/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Judul Makalah/Penulis Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus)/Muhammad Hendra S Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella Amelia Siagian Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA pada Pengolahan Lindi dalam Bioreaktor Anaerobik/Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Widarti, Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film/Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih Candramaya Adsorpsi Logam Berat Fe2+ dalam Larutan menggunakan Karbon Aktif dari Eceng Gondok/Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah Pektin dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) sebagai Edible Film and Coating/Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak Kelapa/Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa P, Meilana Dharma Putra Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel sebagai Adsorben pada Pengolahan Limbah Cair Sasirangan/Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
8
15.25-15.40
SNIKSDA-20024/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
9
15.40-15.55
10
15.55-16.10
11
16.10-16.25
SNIKSDA-20029/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta SNIKSDA-20030/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta SNIKSDA-20028/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Pengaruh Penambahan Kitosan dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) terhadap Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas) dalam Pembuatan Plastik Biodegradable/Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputro, Iryanti Fatyasari Nata Pembuatan Monoasilgliserol dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel/Erna Astuti, Zahrul Mufrodi Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan Sistem Pengadukan dan Membrane/ Zahrul Mufrodi, Erna Astuti Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang/Fakhrizal, Rizqi Fauzi
Catatan: Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL II
Ruang: B Moderator: Hesti Wijayanti, Ph.D/Desi Nurandini, M.Eng Energi No
Waktu
Kode Makalah/ Asal Universitas SNIKSDA-20009/Universitas Sebelas Maret, Solo
1
13.40-13.55
2
13.55-14.10
SNIKSDA-20003/Universitas Riau, Pekanbaru
3
14.10-14.25
4
14.25-14.40
5
14.40-14.55
6
14.55-15.10
7
15.10-15.25
8
15.25-15.40
SNIKSDA-20001/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20011/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20012/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20013/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20005/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20018/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Judul Makalah/Penulis Substitusi Bahan Bakar Genset 5 KW dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal dan Kaliandra/M.F. Hardiansyah, J. Firdha, A.M. Navitri, D. Alfianto, W.A. Wibowo1, S.H. Pranolo Pembuatan Biodiesel dari Minyak Sawit OffGrade Menggunakan Katalis CaO/Serbuk Besi/Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman Produksi Hidrogen dari Sumber Energi Terbarukan untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan/Sutarno, Agus Taufiq Pengaruh Komposisi Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel/Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma Proses Pembuatan Biodiesel dari Campuran Minyak Kelapa & Minyak Jelantah/Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin
Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa Sawit/Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter dalam Pengukuran Emisi Karbon Dioksida/Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka Alel, Maulida Hasanah Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape/Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
9
15.40-15.55
10
15.55-16.10
SNIKSDA-20019/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20023/ Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Proses Degumming dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil (CPO)/Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L.) sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair dengan Proses Enzimatis/Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata
Catatan: Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL III
Ruang: C Moderator: Dr. Isna Syauqiah, MT/Lailan Ni’mah, M.Eng Pengolahan dan Pengelolaan Lingkungan, Pemanfaatan SDA No
Waktu
1
13.40-13.55
2
13.55-14.10
3
14.10-14.25
4
14.25-14.40
5
14.40-14.55
6
14.55-15.10
7
15.10-15.25
8
15.25-15.40
Kode Makalah/ Asal Universitas SNIKSDA-20002/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20004/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20017/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20006/Universitas Mulawarman, Smarinda SNIKSDA-20016/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20022/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20026/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20027/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Judul Makalah/Penulis Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan/ Bunga Pertiwi, Gt Indah Hayati Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam/Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat, Desi Kurniawan dan Deasy R. Alwani Pemodelan Geostatistik nilai pH pada Danau Bekas Tambang Batubara/Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti
Studi Kinetika Adsorpsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang/Riduan Situmorang, Ma’rufa Nur Anisa, Ari Susandy Sanjaya Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya/Sazila K. Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian Nugraha Putra, Muthia Elma Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin/Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata Potensi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda/Hero Islami, Muhammad Sarwani Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air/Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspita Sari, Norminawati Dewi, Muthia Elma
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
9
15.40-15.55
10
15.55-16.10
SNIKSDA-20031/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20025/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Interrelationship Indeks Jenis, Indek Penerimaan Sosial dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh di Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan/Hafizianor Pengaruh Daya Serap Air pada Beton Ringan Berbahan Kulit Kerang dan Cangkang Telur/Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah
Catatan: Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
PERANCANGAN ALAT PENGUKURAN KONSTANTA DISOSIASI ASAM Sholeh Ma’mun1)*, Kamariah1), Eleonora Amelia1), Vitro Rahmat1) Desi Kurniawan1), Deasy R. Alwani1) 1) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia Jl. Kaliurang Km. 14,5 Sleman, Yogyakarta 55501 *
Email:
[email protected]
Abstrak - Fenomena pemanasan global telah memicu terjadinya perubahan iklim di dunia. Tingginya konsentrasi gas rumah kaca seperti gas karbon dioksida (CO2) di atmosfer menjadi penyebab utama terjadinya pemanasan global. Absorpsi CO2 menggunakan absorben alkanolamin merupakan salah satu proses yang dapat diterapkan untuk post-combustion capture. Teknologi ini merupakan teknologi yang sudah terbukti efektif dan masih kompetitif untuk dikembangkan di masa depan. Pemodelan matematis kesetimbangan uap-cair antara CO2 dengan larutan alkanolamin diperlukan dalam perancangan kolom absorber dan stripper. Dalam penyelesaian model matematis ini, salah satu parameter yang dibutuhkan adalah konstanta disosiasi asam (pKa). Sampai saat ini, data konstanta disosiasi asam untuk larutan alkanolamin yang tersedia di literatur masih sangat terbatas, sehingga diperlukan pengukuran konstanta disosiasi asam ini. Tujuan penelitian ini adalah merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam pada suhu tertentu. Selanjutnya alat percobaan tersebut divalidasi dengan pengukuran nilai pKa asam asetat. Dari hasil percobaan diperoleh nilai pKa asam asetat sebesar 4,698 pada suhu 27 °C. Hasil ini cukup sesuai dengan pKa asam asetat dari literatur yaitu 4,756 pada suhu 25 °C. Perbandingan antara pKa dari percobaan terhadap pKa dari literatur memberikan deviasi sebesar 1,21%. Kata kunci: konstanta disosiasi asam, absorpsi, karbon dioksida, alkanolamin, pemanasan global Abstract - The global warming phenomenon has led to world climate change caused by the high concentrations of greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. CO2 absorption using alkanolamine is one of the processes that can be applied to post-combustion capture. This technology has been effectively proven and seems to remain competitive in the future. The VLE modeling for the CO2-alkanolamine-H2O system is required in designing absorber and stripper columns. One of the parameters required to solve the model is the acid dissociation constant (pKa). Since the pKa values of alkanolamines are limited in the literature, the measurement of these values is therefore required. This study aims to design an experimental set-up to measure the pKa values at a given temperature. The set-up was validated by measuring the pKa value of acetic acid. It was found that the pKa value of acetic acid was 4.698 at 27 °C. The result is in a good agreement with the value obtained from the literature which is 4,756 at 25 °C. The comparison between those two values gives a deviation of 1.21%. Keywords: acid dissociation constant, absorption, carbon dioxide, alkanolamine, global warming
PENDAHULUAN Fenomena pemanasan global telah memicu terjadinya perubahan iklim di dunia dengan segala dampak negatifnya. Tingginya konsentrasi gas rumah kaca seperti gas karbon dioksida (CO2) di atmosfer menjadi penyebab utama terjadinya pemanasan global. Sumber emisi CO2 antara lain berasal dari gas hasil pembakaran di PLTU, industri pengolahan besi dan baja, industri semen, industri petrokimia, proses pemurnian gas alam, serta gas buang dari alat-alat transportasi. Emisi CO2 ini cenderung naik dari tahun ke tahun. Pada tahun 2005, emisi CO2 telah mencapai 26,3 Gt dan naik menjadi 32 Gt pada 2010 (van der Hoeven, 2012).
Menurut International Energy Agency (IEA) dalam World Energy Outlook 2012, beberapa skenario untuk menurunkan tingkat emisi CO2 telah diusulkan, misalnya the 450 Scenario. Target utama dari skenario ini adalah menjaga konsentrasi gas rumah kaca pada level 450 ppm CO2-eq dengan pemilihan sumber-sumber energi yang sesuai untuk mempertahankan kenaikan suhu global 2 °C dalam jangka panjang dibandingkan dengan suhu pada masa pra-industri. Dalam skenario ini, teknologi CO2 Capture and Storage (CCS) mendapat peran yang vital dalam usahanya untuk mencapai target dari the 450 Scenario ini. Dengan teknologi CCS, misalnya post-combustion
19
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
capture, gas CO2 akan diserap dari sumber utama emisi seperti PLTU untuk kemudian diinjeksikan ke dalam perut bumi (geological storage) atau dimanfaatkan untuk keperluan lainnya, misalnya untuk Enhanced Oil Recovery (EOR), pembuatan pupuk urea, soda abu, industri minuman, es kering, ekstraksi bahan-bahan alam, dan sebagainya. Absorpsi CO2 menggunakan absorben alkanolamin merupakan salah satu proses yang dapat diterapkan untuk post-combustion capture. Teknologi ini merupakan teknologi yang sudah terbukti efektif dan mature serta masih kompetitif untuk dikembangkan di masa depan (Desideri and Corbelli, 1998). Tujuan penelitian ini adalah merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam (pKa) pada suhu tertentu yang diperlukan untuk penyelesaian persamaan kesetimbangan uapcair. Selanjutnya alat tersebut divalidasi dengan pengukuran larutan asam yang sudah diketahui nilai pKa-nya. TINJAUAN PUSTAKA Absorpsi merupakan sebuah proses pemisahan dimana komponen-komponen dari campuran gas terlarut di dalam suatu larutan absorpsi (absorben). Ada dua jenis proses absorpsi yaitu absorpsi tanpa rekasi kimia (physical absorption) dan dengan reaksi kimia (chemical absorption). Absorpsi CO2 di dalam larutan alkanolamin tergolong ke dalam absorpsi dengan rekasi kimia. Pada proses absorpsi CO2 oleh larutan alkanolamin akan terjadi transfer massa dan reaksi kimia secara simultan dengan tahapan-tahapan sebagai berikut (Ma’mun dkk, 2006): 1. Pelarutan CO2 dari fasa gas ke fasa cair: (1) CO2 g CO2 l 2. Disosiasi air: 2H 2 O H 3 O + + OH 3. Disosiasi CO2: CO2 l + 2H 2 O HCO3 + H3 O +
(2) (3)
4. Disosiasi ion bikarbonat: HCO3 + H 2 O CO3= + H 3 O + (4) 5. Disosiasi amin (Am) terprotonasi: AmH + + H 2 O Am + H 3 O + (5) 6. Pembentukan karbamat: Am + CO2 l + H 2 O AmCOO + H3 O+ (6) 7. Disosiasi karbamat terprotonasi: + HAmCOO + H 2 O AmCOO + H3 O + (7) Dari persamaan (1) – (7), konstanta kesetimbangan kimia sebagai fungsi dari koefisien
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
aktivitas i dan fraksi mol xi dapat dirumuskan sebagai berikut: v v (8) Kj ai x j 1, 2,...,R i i ij
ij
i
i
Konstanta kesetimbangan untuk disosiasi amin terprotonasi pada persamaan (5) merupakan konstanta disosiasi asam (pKa) yang nilainya dapat diukur dari percobaan. Sedangkan untuk konstanta-konstanta kesetimbangan lainnya dapat diperoleh baik dari literatur maupun dari hasil optimasi. Konstanta disosiasi asam (pKa) dapat dihitung dari reaksi asam lemah dan basa kuat dimana nilai Ka sama dengan konsentrasi ion H + dalam larutan. Hal ini dapat terjadi pada saat volume titran yang ditambahkan sama dengan setengah dari volume ekuivalen yang dibutuhkan. Tinjau reaksi antara asam lemah HA dengan basa kuat BOH sebagai berikut: (9) HA + BOH BA + H2 O Sisa asam lemah HA dan garam BA akan terdisosiasi dalam larutan. Karena asam HA merupakan asam lemah dengan konstanta disosiasi asam (Ka) sangat kecil, maka di dalam larutan jumlahnya dianggap tetap dan jumlah ion A dari disosiasi asam lemah HA tersebut dapat diabaikan dibandingkan dengan ion A dari hasil disosiasi garam BA yang terdisosiasi sempurna. Pada kondisi ini, di dalam larutan, jumlah asam lemah HA akan sama dengan jumlah ion A, sehingga diperoleh konstanta disosiasi asam (Ka) dapat dinyatakan sebagai berikut: H + A- disosiasi garam Ka = = H+ (10) HA sisa Persamaan (10) menunjukkan bahwa nilai Ka dari asam HA akan sama dengan konsentrasi ion H+ atau pKa sama dengan pH larutan tersebut. METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Sebagaimana tujuan penelitian ini, sebuah alat percoban telah didesain untuk pengukuran konstanta disosiasi asam (pKa). Rancangan alat percobaan dapat dilihat pada Gambar 1. Validasi alat percobaan dilakukan dengan pengukuran larutan asam yang sudah diketahui nilai pKa-nya yaitu asam asetat. Pada percobaan pengukuran konstanta disosiasi asam (pKa) dibutuhkan bahan-bahan antara lain asam asetat (CH3COOH) glasial dengan kemurnian 100%, NaOH, dan aquadest. Asam asetat digunakan untuk memvalidasi alat percobaan yang telah dirancang dengan cara dititrasi menggunakan larutan 0,1 M NaOH.
20
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
6
4
pH 5
TI
Keterangan: 1. Gelas beaker 2. Pengaduk magnetik 3. Batang pengaduk 4. Termometer 5. pH meter 6. Syringe 7. Timbangan digital 7
1 3 2
Gambar 1. Skema rangkaian alat percobaan
Cara Percobaan Asam asetat glasial dengan berat tertentu ditambahkan ke dalam gelas beaker yang berisi 50 mL aquadest. Larutan kemudian diaduk sampai homogeny dan sejumlah tertentu larutan NaOH 0,1 M di dalam syringe ditambahkan ke dalam gelas beaker. Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis, sehingga suhu larutan akan sedikit lebih tinggi dari suhu mula-mula. Dibutuhkan waktu beberapa saat sampai suhu dan pH larutan konstan. Penambahan NaOH 0,1 M dari syringe dilakukan berulangulang sampai titik ekuivalen terlampaui. Pada saat titik ekivalen akan tercapai, penambahan titran dilakukan dengan jumlah yang sangat sedikit agar tidak terjadi perubahan nilai pH yang cukup besar sehingga titik ekivalen tidak terlewati. HASIL DAN PEMBAHASAN Studi ini bertujuan untuk merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam (pKa) pada suhu tertentu. Selanjutnya alat tersebut divalidasi dengan pengukuran pKa dari asam asetat (CH3COOH) pada suhu kamar. Datadata percobaan yang diperoleh antara lain berat larutan NaOH 0,1 M yang ditambahkan dan pH larutan, seperti terlihat pada Tabel 1. Kurva titrasi asam asetat (CH3COOH) dengan titran berupa larutan NaOH 0,1 M dapat dilihat pada Gambar 2 yang menunjukkan hubungan antara pH larutan dengan penambahan volume larutan NaOH 0,1 M. Pada titrasi ini akan terjadi reaksi antara asam asetat dengan NaOH menurut reaksi sebagai berikut: CH3COOH + NaOH CH3 COONa + H2 O (11) Indikator warna phenolphthalein tidak digunakan dalam titrasi ini. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan titik ekuivalen yang lebih akurat. Dalam titrasi ini dilakukan pengukuran terhadap perubahan nilai pH larutan. Bentuk kurva titrasi yang diperoleh berbentuk sigmoidal curve, sehingga titik ekuivalen ditentukan berdasarkan nilai slope [(pH)/(V)] positif yang terbesar
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
seperti telihat pada Gambar 3a. Namun demikian, dari Gambar 3a tersebut, penentuan titik ekuivalen yang tepat masih cukup sulit ditentukan karena beberapa nilai slope [(pH)/(V)] yang besar terdapat pada interval volume NaOH yang sangat kecil, sehingga diperlukan perbesaran skala interval volume NaOH seperti terlihat pada Gambar 3b. Dari Gambar 3b diperoleh titik ekuivalen pada penambahan NaOH 0,1 M sebanyak 70,87 mL. Tabel 1. Titrasi asam asetat dengan NaOH 0,1 M pada suhu 27 °C VNaOH-total, mL pHrerata pH/V 0,00 2,96 1,33 3,25 0,22 3,04 3,50 0,15 5,81 3,74 0,09 10,44 3,99 0,05 17.26 4,24 0,04 22,86 4,39 0,03 27,44 4,51 0,03 31,85 4,61 0,02 36,28 4,72 0,02 41,00 4,83 0,02 45,64 4,95 0,03 50,07 5,08 0,03 53,60 5,19 0,03 56,64 5,30 0,04 60,17 5,46 0,05 63,13 5,63 0,06 65,63 5,83 0,08 67,16 6,00 0,11 68,37 6,20 0,17 69,23 6,40 0,23 69,77 6,61 0,38 70,12 6,79 0,54 70,37 7,00 0,82 70,55 7,22 1,26 70,63 7,41 2,22 70,71 7,59 2,38 70,77 7,81 3,86 70,80 8,00 5,30 70,85 8,21 4,69 70,87 8,42 8,11 70,91 8,60 4,88 70,95 8,81 4,69 71,00 8,98 3,71 71,18 9,28 3,09 71,18 9,49 2,51 71,35 9,75 1,54 71,54 10,00 1,28 71,79 10,25 1,02 72,08 10,50 0,87 72,55 10,76 0,55 73,25 11,00 0,35 74,50 11,26 0,20 75,53 11,39 0,13 77,70 11,58 0,09 81,24 11,83 0,07 84,24 11,92 0,03 90,36 12,04 0,02
21
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
14 12 10
pH
8 6 4 2 0 0
10
20
30
40
50 60 VNaOH 0,1M, mL
70
80
90
100
Gambar 2. Hubungan antara pH larutan dengan volume NaOH 0,1 M 9
a )
8 7
(pH)/(V)
6 5 4 3 2 1 0 0
10
20
30
40
50 60 VNaOH 0,1M, mL
70
80
90
100
9 8
b )
7
(pH)/(V)
6 5 4 3 2 1 0 70.75
70.80
70.85
70.90 70.95 71.00 71.05 VNaOH 0,1M, mL Gambar 3. Hubungan antara slope [(pH)/(V)] dengan volume NaOH 0,1 M. a). Titrasi keseluruhan b). Volume NaOH 0,1 M di sekitar titik ekuivalen
22
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
14 12 10
pH
8
6 pKa 4 2
Ve
0,5 Ve
0 0
10
20
30
40
50 60 VNaOH 0,1M, mL
70
80
90
100
Gambar 4. Penentuan pKa secara grafis dari kurva titrasi (Ve = volume ekuivalen)
Berdasarkan persamaan (10) bahwa nilai pKa dari asam akan sama dengan pH larutan pada saat penambahan volume NaOH 0,1 M sebanyak setengah dari volume NaOH 0,1 M yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekuivalen. Penentuan nilai pKa secara grafis dapat dilihat pada Gambar 4. Dari Gambar 3b dan 4 diperoleh volume ekuivalen (Ve) sebesar 70,87 mL NaOH 0,1 M dan diperoleh setengah dari volume ekuivalen (0,5 Ve) sebesar 35,435 mL. Pada saat volume NaOH 0,1 M mencapai 0,5 Ve, maka diperoleh pH larutan yang nilainya sama dengan nilai pKa yaitu sebesar 4,70 pada suhu 27 °C. Nilai pKa yang diperoleh dari percobaan ini mendekati nilai pKa asam asetat (CH3COOH) yang terdapat di literatur yaitu sebesar 4,756 pada suhu 25 °C (Lide, 2003). Dengan selisih suhu percobaan yang relatif kecil (2 °C), maka perbandingan antara nilai pKa percobaan terhadap pKa literatur dapat dilakukan secara langsung, dimana deviasi yang dihasilkan cukup kecil yaitu sebesar 1,21%. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa metode dan alat percobaan yang digunakan untuk menentukan nilai pKa dari sebuah senyawa dapat digunakan dengan baik dan menghasilkan nilai yang cukup valid. KESIMPULAN Sesuai dengan tujuan penelitian ini yaitu merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam (pKa) pada suhu tertentu, maka dapat disimpulkan bahwa alat percobaan yang telah dirancang beserta metode percobaan yang digunakan dapat mengukur nilai pKa dari suatu senyawa dengan hasil yang cukup baik. Validasi alat dilakukan dengan mengukur nilai pKa asam asetat pada suhu kamar. Perbandingan antara nilai pKa asam asetat hasil percobaan terhadap data
literatur menghasilkan deviasi yang cukup kecil yaitu sebesar 1,21%. UCAPAN TERIMA KASIH Peneliti mengucapkan terima kasih kepada Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, atas pendanaan penelitian ini melalui skema Penelitian Dosen dan Mahasiswa TA 2015/2016. DAFTAR PUSTAKA Desideri, U., Corbelli R., 1998, “CO2 Capture in Small Size Cogeneration Plants: Technical and Economical Considerations”, Energy Convers. Mgmt., 39 (9), 857-867. Lide, D. R., 2003, “CRC Handbook of Chemistry and Physics”, 84th ed., CRC Press, Boca Raton, Florida, USA. Ma’mun, S.; Jakobsen, J. P.; Svendsen, H. F.; Juliussen, O., 2006, “Experimental and Modeling Study of the Solubility of Carbon Dioxide in Aqueous 30 Mass % 2-((2Aminoethyl)amino)ethanol Solution”, Ind. Eng. Chem. Res., 45 (8), 2505-2512. Ostojic, D. R., 2011, “CCS: Outlook for China and Indonesia”, the World Bank Group. van der Hoeven, 2012, “World Energy Outlook 2012”, International Energy Agency (IEA), Paris, France.
23