BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 PenelitianSebelumnyarepository.ub.ac.id/3011/3/BAB II.pdf · tanaman...
Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 PenelitianSebelumnyarepository.ub.ac.id/3011/3/BAB II.pdf · tanaman...
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 PenelitianSebelumnya
Raka (2014) pada penelitianya tar yang dihasikan dari limbah kayu hardwood
mahoni. Dengan variasi temperatur 250°C, 350°C, 450°C, 500°C, 600°C, 700°C, dan
800°C dengan semakin meningkatnya temperature pirolisis maka massa dan volume tar
akan menigkat sampai titik puncak pada suhu 500°C dan kemudian turun hingga suhu
800°C. Massa jenis dari tar setiap variasi temperature hamper sama sehingga
pertambahan massa tidak jauh berbeda dari pertambahan volume.
Pada temperatur 800°C terjadi reaksi sekunder pirolisis, dimana reaksi sekunder
menyebabkan gas yang dapat terkondensasi mengalami pemecahan molekul-molekul
atau terdekomposisi menjadi molekul yang lebih kecil dan sederhana berupa gas yang
tidak dapat terkondensasi seperti (CO, CO2, H2, CH4), sehingga hal ini menyebabkan
volume tar hasil pirolisis serbuk kayu mahoni mengalami penurunan(Jahirul et al.,2012).
Kemudian Azis, (2016) meneliti komposisi senyawatar hasil pirolisis kayu
mahoni tanpa tambahan katalisator zeolit dan diidentifikasi melalui pengujian GC-MS.
Menghasilkan komposisi senyawa tar dari pirolisis serbuk kayu mahoni mayoritas
banyak mengandung senyawa asam salah satunya ialah asam asetat dan senyawa
minoritas seperti senyawa oksigenat, golongan furfural dan golongan aromatik salah
satunya phenol beserta turunannya.
Pirolisis adalah proses dekomposisi termokimia biomassa menjadi produk yang
bermanfaat. Metode yang bisa digunakan adalah pirolyzer rotary kiln yang terdiri dari
silinder pemanas yang berputar dengan kecepatan putaran tertentu. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui efisiensi suhu karena jumlah produk char dari switenia
macrophylla rotary kiln pirolysis. Penelitian dilakukan dengan percobaan pirolisis dengan
200 gram switenia macrophylla dalam bentuk debu. Pemanasan suhu bervariasi 250°C,
350°C, 450°C, 500°C, dan 600°C. Suhu pemanasan disediakan oleh pemanas eletrik
dengan sistem kontrol. Temperatur diukur dengan termokopel tipe K. Proses pemanasan
dilakukan selama 180 menit dengan menggunakan stopwatch. Pengukuran dilakukan
untuk biomassa dan volume char dengan menggunakan gelas ukur. Massa diukur dengan
skala. Nilai pemanasan rendah diukur dengan menggunakan kalorimeter bom. Hasilnya
menunjukkan bahwa temperatur berpengaruh karena produk karbin piramid hidroksi
4
silika switenia. Kerugian massa Char cenderung meningkat karena suhu meningkat. Nilai
pemanasan rendah dan porositas char cenderung meningkat karena persentase kehilangan
massa meningkat. Faktor penyusutan dan persentase energi yield cenderung menurun
karena persentase kehilangan massa meningkat. (Qiram et al., 2015)
(Kumara et al.,2015) melakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh
penggunaan katalis (zeolit) terhadap hasil laju kinetik pirolisis tar dari kayu mahoni
serbuk gergaji. Proses penelitian dilakukan secara eksperimental dengan suhu 523K dan
873K pada laju pemanasan 673 K / jam. Pirolisis dilakukan selama 3 jam dengan ukuran
partikel serbuk kayu 0,5 - 1 mm. Sebelum menggunakan zeolit teraktif terlebih dahulu
dengan cara dipanaskan pada suhu 400 ° C selama 1 jam. Hasilnya menunjukkan nilai tar
kinetik dengan zeolit lebih besar dari pada tanpa zeolit, di mana nilai dari persamaan laju
kinetik diperoleh pada 𝑘 = 185,49. 𝑒 -2779 / 𝑇 (laju pemanasan 673 K / jam tanpa zeolit)
dan 𝑘 = 93.037. 𝑒 (laju pemanasan 673 K / jam dengan zeolit). Hasil validasi
menunjukkan penambahan nilai pada perhitungan volume yang sudah mendekati nilai
sebenarnya.
2.2 Biomassa
Biomassa merupakan istilah yang diberikan kepada material yang tersisa dari
tanaman atau hewan seperti serbuk kayu yang digambarkan pada gambar 2.1, material
sisa pertanian serta limbah organik manusia dan hewan.Energi yang terkandung pada
biomassa berasal dari matahari. Melalui proses fotosintesis, karbondioksida di udara
ditransformasi menjadi molekul karbon lain (misalnya gula dan selulosa) dalam
tumbuhan. Energi kimia yang tersimpan dalam dalam tanaman dan hewan (akibat
memakan tumbuhan atau hewan lain) atau dalam kotorannya dikenal dengan nama bio-
energi (Fitria, 2009).
Ketika biomassa dibakar, energi akan terlepas, umumnya dalam bentuk kalor atau
panas. Karbon dalam biomassa bereaksi dengan oksigen di udara sehingga membentuk
karbondioksida. Apabila dibakar sempurna, maka jumlah karbondioksida yang
dihasilkan akan sama dengan jumlah yang diserap dari udara ketika tanaman tersebut
tumbuh.
5
Gambar 2.1 Contoh biomassa (serbuk kayu)
Sumber : manfaat.co.id
2.3 Kayu Mahoni
Mahoni merupakan salah satu jenis kayu yang banyak digunakan dalam industri
pengolahan kayu di Indonesia, pada saat ini terdapat 19 buah industri pembuatan papan
partikel di Indonesia. Industri ini memanfaatkan limbah kayu dari industri pengolahan
kayu sebagai bahan bakunya. Produksi total kayu gergajian Indonesia mencapai 2.6 juta
m3 per tahun. Dengan asumsi bahwa jumlah limbah yang terbentuk 54.24 % dari produksi
total maka dihasilkan limbah penggergajian sebanyak 1.4 juta m3 per tahun . Hal ini turut
mendorong untuk meningkatkan nilai tambah dari produksi kayu olahan dari sisi limbah
serbuk gergaji yang dihasilkan menjadi sumber energi. Berikut adalah klasifikasi dari
kayu mahoni:
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Divisi : Magnoliopyta (Tumbuhanberbunga)
Kelas : Magnoliopsida (Berkepingdua/dikotil)
Ordo : Sapindales
Famili : Meliaceae
Jenis : Swietenia
Spesies : Swietenia Macrophylla king
Diketahui bahwa hemiselulosa, selulosa dan lignin merupakan komponen utama
dari biomassa dari kayu, dimana besarnya adalah untuk hemiselulosa sebesar 20-40 %,
selulosa 40-60 % dan lignin 10-25 % (Gospodinova).
6
2.4 Komponen UtamaKayu
2.4.1. Selulosa
Selulosa merupakan komponen dinding sel. Molekul selulosa dibentuk oleh
kurang lebih 10.000 monomer glukosa yang diikat dengan ikatan 1,4–β glukosida. Setiap
monomer glukosa memiliki tiga gugus hidroksil (-OH). Sebanyak 36 molekul selulosa
terikat bersama sama oleh ikatan hidrogen membentuk seberkas fibril elementer. Fibril
elementer bergabung membentuk mikrofibril, kemudian mikrofibril bergabung
membentuk fibril dan akhirnya membentuk serat serat selulosa (Sjostorm, 1993).
2.4.2. Hemiselulosa
Hemiselulosa adalah heteropolimer dengan berbagai monomer gula, dan rantai
molekul yang lebih pendek dari selulosa. Hemiselulosa merupakan senyawa amorf,
karena banyak percabangan pada rantai molekulnya. Selain ketiga komponen tersebut
terdapat zat zat dalam kayu yang bukan penyusun struktur kayu yang dikelompokkan
sebagai zat ekstraktif (Walker, 1993).
2.4.3. Lignin
Lignin atau zat kayu adalah salah satu zat komponen penyusun tumbuhan.
Komposisi bahan penyusun ini berbeda-beda bergantung jenisnya. Lignin terutama
terakumulasi pada batang tumbuhan berbentuk pohon dan semak. Pada batang, lignin
berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon
bisa berdiri tegak.
Berbeda dengan selulosa yang terbentuk dari gugus karbohidrat, struktur kimia
lignin sangat kompleks dan tidak berpola sama. Gugus aromatik ditemukan pada lignin,
yang saling dihubungkan dengan rantai alifatik, yang terdiri dari 2-3 karbon. Proses
pirolisis lignin menghasilkan senyawa kimia aromatis berupa fenol, terutama kresol.
Lignin mulai terdekomposisi pada temperatur 280-500°C, dan merupakan
penyusun biomassa yang paling sulit dipecah, karena lignin bertugas memberi kekuatan
mekanis dan perlindungan pada kayu.
2.5 Pirolisis
Pirolisis dapat didefinisikan sebagai dekomposisi thermal material organik pada
suasana inert (tanpakehadiran oksigen) yang akan menyebabkan terbentuknya senyawa
volatil. Pirolisis pada umumnya diawali pada suhu 200°C dan bertahan pada suhu sekitar
7
450 – 500°C (Sheth and Babu, 2006). Pirolisis suatu biomassa akan menghasilkan tiga
macam produk, yaitu produk gas, cair, dan padat (char). Jumlah produk gas, cair dan char
tergantung pada jenis prosesnya (suhu dan waktu pirolisis), seperti terlihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1
Kandungan Produk Cair, Padat dan Gas pada Berbagai Jenis Pirolisis
Jenis Pirolisis
Komposisi
Gas Cair Padat
Fast Pyrolysis
- suhu moderat
( ~ 500°C)
- waktu pirolisis
singkat ( < 2 dtk)
13 % 75 %
(senyawa
organik)
12 %
Carbonization
- suhu relatif rendah
- waktu pirolisis lama
35 % 30%
(air)
35%
Gasification
- suhu tinggi
( > 800°C)
- waktu pirolisis lama
85% 5%
(tar)
10%
Sumber : Brigwater, 2015
Pirolisis adalah proses dekomposisi termal bahan organik dengan sedikit atau
tanpa oksigen di mana material mentah/biomassa akan mengalami pemecahan struktur
kimia menjadi fase gas. Proses dekomposisi termal merupakan rangkaian kompleks yang
dipengaruhi banyak faktor seperti heating rate, temperatur, tekanan, waktu
tinggal,kelembaban, komposisi bahan dan ukuran partikel.
8
Gambar 2.2 Reaksi Kimia Sederhana Pirolisis
Sumber : Basu(2010)
Berdasarkan waktu tinggal (residence time), temperatur, dan laju pemanasan
(heating rate) pirolisis dibedakan menjadi tiga macam yaitu :
• Flash Pyrolysis
Karakteristik dari flash pyrolysis yaitu laju pemanasan yang sangat cepat yaitu
lebih besar dari 105°C/s. Jika dibandingkan dengan slow pyrolysis, char dan gas yang
dihasilkan lebih sedikit. Pada pirolisis tipe ini dihasilkan jumlah tar yang lebih banyak.
• Fast Pyrolysis
Laju pemanasan yang digunakan antara 500 hingga 105°C/s. Ukuran spesimen
yang digunakan adalah 2 mm agar panas lebih cepat merata dan waktu pemanasan
yang digunakan relative cepat yaitu 0,5-5 detik
Agar menghasilkan produk cair yang maksimal, temperatur yang diperlukan kira-
kira 500°C, ukuran partikel biomassa (<2mm), kelembaban (<10%) dan uap harus
segera dipisahkan dari char untuk mencegah reaksi sekunder yang menyebabkan
terbentuknya produk gas (Bridgwater, 2004;.Kersten et al, 2005). Hasil dari proses
pirolisis cepat adalah 60-75% bio-oil, 15-25% char, dan 10-20% non-condensable gas,
tergantung pada bahan baku yang digunakan (Mohan et al, 2006).
• Slow Pyrolysis
Slow pyrolysis dicirikan dengan laju pemanasan lambat, temperature kecil, dan
waktu pemanasan yang lama. Laju pemanasan yang digunakan adalah kurang dari
1C/s. Produk utama dari slow pyrolisis adalah char. Produk-produk Non-combustible,
seperti karbondioksida, senyawa organik, dan uap air, dihilangkan pada temperature
antara 100 °C dan 200°C. Di atas temperatur 200°C, terjadi pemecahan stuktur
komponen bahan organic menjadi gas dengan massa molekul yang rendah (volatile)
dan char karbon. Pada temperatur 500°C semua volatile hilang, yang tersisa adalah
char (Beall&Eickner, 1970).
2.6 Tar
Tar adalah hasil dari produk pirolisis serbuk kayu yang berwujud cairan yang
memiliki warna hitam kecoklatan. Tar banyak mengandung campuran senyawa yang
9
diperoleh dari proses dekomposisi thermal biomassa yang menghasilkan uap (volatile)
yang selanjutnya dikondensasi, sehingga terjadi perubahan fase dari uap menjadi cair.
Adanya senyawa hidrokarbon pada tar menyebabkan tar menjadi mampu
terbakar, secara umum komposisi kimia tar adalah sebagai berikut :
1. Asam Asetat
Asam asetat yang lebih dikenal sebagai asam cuka (CH3COOH) seperti pada
gambar 2.3 adalah suatu senyawa berbentuk cairan, tidak berwarna, berbau
menyengat, memiliki rasa asam yang tajam dan larut dalam air, alkohol, gliserol, eter
(Hardoyo, et al 2007).
Gambar 2.3 Senyawa asam asetat
Sumber : Wikiwand.com
2. Fenol
Fenol (C6H6O) seperti pada gambar 2.4 adalah senyawa yang mempunyai cincin
aromatic dengan satu atau lebih gugus hidroksil yang terikat. Senyawa-senyawa
fenol ini juga dapat mengikat gugus-susus lain seperti aldehid, keton, asam dan ester
(Huda, 2014).
Gambar 2.4 Senyawa fenol
Sumber : Wikiwand.com
3. Furfural
Furfural (C5H4O2) seperti pada gambar 2.5 adalah senyawa yang berbentuk zat
cair tak berwarna yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan senyawa-senyawa
furan, tetrahidrofuran, pural, pembuatan plastik (Hidajati, 2006). Secara kimiawi,
10
furfural tergolong aldehida heterosilik, pada suhu kamar berwujud cairan bening
agak licin dengan aroma seperti almond, dan jika terpapar udara bebas warnanya
berubah kekuningan. Furfural memiliki titik nyala 62°C.
Gambar 2.5 Senyawa furfural
Sumber : merkmillipore.com
4. Karbonil
Senyawa-senyawa karbonil (yang digambarkan pada gambar 2.6) dalam asap
memiliki peranan pada pewarnaan dan citarasa produk asapan. Golongan senyawa
ini mepunyai aroma seperti aroma karamel yang unik.Jenis senyawa karbonil yang
terdapat dalam asap cair antara lain adalah vanillin dan siringaldehida
Gambar 2.6 Senyawa karbonil
Sumber : Wikiwand.com
5. Etana
Etana adalah gas hidrokarbon yang terbuat dari minyak bumi. Etana adalah yang
kedua (pertama adalah metana) dalam serangkaian senyawa hidrokarbon petrokimia
sederhana dalam keluarga senyawa terkait bernama 'Alkana', yang semuanya
memiliki fitur yang hanya berisi ikatan tunggal antara atom karbon seperti pada
gambar 2.7 .Alkana (juga dikenal sebagai parafin atau hidrokarbon jenuh) adalah
senyawa kimia yang terdiri hanya dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Empat
Pertama alkanautama adalah metana, etana, propana, dan butana. Setelah metana,
etana merupakan komponen terbesar kedua gas alam.
11
Gambar 2.7 Senyawa etana
Sumber : wikiwand.com
6. Propana
Propana adalah gas yang kaya energi, (C3H8) seperti pada gambar 2.8. Propana
adalah salah satu gas minyak bumi cair (LP-gas atau LPG) yang ditemukan
bercampur di gas alam dan minyak bumi. Propana dan gas cair lainnya, termasuk
etana dan butana, dipisahkan dari gas alam di pusat pengolahan gas alam, atau dari
kilang minyak mentah. Jumlah propana yang dihasilkan dari gas alam dan dari
minyak bumi kurang lebih sama.Propana alami berbentuk sebagai gas.Namun, pada
tekanan tinggi atau suhu yang lebih rendah, gas ini menjadi cairan. Karena propana
270 kali lebih kompak sebagai cairan daripada gas, propana diangkut dan disimpan
dalam bentuk cair. Propana menjadi gas lagi ketika katup dibuka untuk
melepaskannyadari wadah bertekanan-nya. Ketika kembali ke tekanan normal,
propana menjadi gas sehingga kita dapat menggunakannya.
Gambar 2.8 Senyawa Propana
Sumber : Wikiwand.com
7. Butana
Butana juga dikenal sebagai n-butana yang digambarkan pada gambar 2.9, adalah
alkana bercabang yang terdiri dari empat atom karbon. Butana adalah gas yang mudah
terbakar yang dapat dicairkan. Gas ini tidak berwarna dan tidak berbau. Biasanya gas ini
terkandung dalam LPG, atau gas yang biasa digunakan dalam pemantik rokok.
12
Gambar 2.9 Senyawa butana
Sumber : Wikiwand.com
8. Heptana
n-heptana yang digambarkan pada gambar 2.10 adalah senyawa hidrokarbon
alkana rantai lurus dengan rumus kimia H3C(CH2)5CH3 atau C7H16. Ketika
digunakan sebagai campuran bahan bakar pada mesin tes anti-ketukan, bahan bakar
yang mengandung 100% heptana mempunyai angka oktan sebesar nol (angka oktan
100 adalah bensin yang mengandung 100% iso-oktana). Angka oktan ini
menunjukkan bagaimana kualitas bensin yang digunakan dengan melihat
perbandingan heptana dan isooktana.
Gambar 2.10 Senyawa heptana
Sumber : Wikiwand.com
9. Benzena
Benzena (gambar 2.11) adalah senyawa kimia organik cair yang dikenal pula
sebagai bensol. Benzena memiliki bau manis, tidak berwarna, dan mudah terbakar.
Senyawa ini adalah pelarut industri utama dan digunakan dalam proses produksi
plastik, minyak, karet sintetis, dan pewarna. Michael Faraday menemukan benzena
pada tahun 1825 dengan memisahkannya dari gas minyak dan menyebutnya sebagai
bicarburet hidrogen. Benzena diproduksi secara alami dalam kebakaran hutan dan
gunung berapi, serta merupakan karsinogen dan komponen utama dalam asap rokok.
Sampai Perang Dunia II, bahan kimia ini diproduksi sebagai produk sampingan
penggunaan batubara, terutama dalam industri baja. Pada tahun 1950, terjadi
lonjakan permintaan untuk benzena, terutama dari industri plastik. Untuk memenuhi
13
kebutuhan ini, produsen mulai memproduksi benzena dari minyak bumi. Sebagian
besar pasokan benzena saat ini berasal dari industri petrokimia, dengan hanya
sejumlah kecil yang diperoleh dari batubara. Benzene adalah bahan kimia dengan
banyak kegunaan. Karena bau manis, senyawa ini digunakan sebagai aftershave di
abad 19.
Gambar 2.11 Senyawa Benzena
Sumber : Wikiwand.com
10. Asam format
Asam format atau asam formiat (yang digambarkan pada gambar 2.12)
adalah asam karboksilat yang paling sederhana. Asam format secara alami antara lain
terdapat pada sengat lebah dan semut, sehingga dikenal pula sebagai asam semut.
Asam format merupakan senyawa antara yang penting dalam banyak sintesis bahan
kimia. Rumus kimia asam format dapat dituliskan sebagai HCOOH atau CH2O2. Di
alam, asam format dihasilkan banyak serangga dari bangsa Hymenoptera, misalnya
lebah dan semut sebagai alat serang atau alat bertahan. Asam format juga merupakan
hasil pembakaran yang signifikan dari bahan bakar alternatif, yaitu
pembakaran metanol (dan etanol yang tercampur air), jika dicampurkan
dengan bensin.
14
Gambar 2.12 Senyawa Asam format
Sumber : Wikiwand.com
2.7 Hidrokarbon
Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan
atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen
yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian
dari hidrokarbon alifatik.
Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan
empat atom hidrogen: CH4. Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana)
yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing
mengikat tiga atom karbon: C2H6. Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya
(CnH2·n+2)
Berikut adalah klasifikasi hidrokarbon :
1. Hidrokarbon jenuh
Hidrokarbon jenuh/tersaturasi (alkana) adalah hidrokarbon yang paling
sederhana. Hidrokarbon ini seluruhnya terdiri dari ikatan tunggal dan terikat dengan
hidrogen. Rumus umum untuk hidrokarbon tersaturasi adalah CnH2n+2.Hidrokarbon
jenuh merupakan komposisi utama pada bahan bakar fosil dan ditemukan dalam
bentuk rantai lurus maupun bercabang. Hidrokarbon dengan rumus molekul sama
tapi rumus strukturnya berbeda dinamakan isomer struktur.
2. Hidrokarbon tak jenuh
Hidrokarbon tak jenuh/tak tersaturasi adalah hidrokarbon yang memiliki satu
atau lebih ikatan rangkap, baik rangkap dua maupun rangkap tiga. Hidrokarbon yang
mempunyai ikatan rangkap dua disebut dengan alkena, dengan rumus umum
CnH2n.Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga disebut alkuna, dengan
rumus umum CnH2n-2.
15
3. Sikloalkana
Sikloalkana adalah hidrokarbon yang mengandung satu atau lebih cincin karbon.
Rumus umum untuk hidrokarbon jenuh dengan 1 cincin adalah CnH2n.
4. Hidrokarbon aromatik
Hidrokarbon aromatik memiliki senyawa dasar benzene (C6H6), hidrokarbon ini
memiliki setidaknya satu cincin aromatik.
2.8 Zeolit
Zeolit berasal dari bahasa yunani yaitu Zeinlithos. Zeolit merupakan senyawa zat
kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium. Zeolit biasa
digunakan sebagai adsorben dan katalis. Zeolit memiliki kandungan SiO2, Al2O3, Fe2O3,
CaO, MgO, Cr2O3, Na2O, K2O, dan TiO2. Contoh zeolit digambarkan pada gambar 2.12
dibawah
Gambar 2.13 Zeolit
Sumber : http://buildlifehealthy.com
Zeolit pada proses pirolisis ini akan menjadi katalisator, yaitu zat yang dapat
mempercepat laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi yang dibutuhkan pada
proses kimia. Pengaruh zeolit pada pirolisis terletak pada perbedaan kecepata
dekomposisi thermal biomassanya, zeolit akan memberikan perambatan suhu yang lebih
cepat dan stabil pada biomassa dikarenakan adanya kandungan alumina pada zeolit,
sehingga dengan adanya proses tersebut maka akan lebih cepat memutus rangkaian
struktur kimia pada biomassa (Wijayanti. et al,2014).
Penambahan katalisator zeolit pada proses pirolisisini juga menjadikan gas hasil
pirolisis menjadi semakin aktif dan rantainya mudah pecah, karena zeolit berperan
sebagai penukar kation. Proses penukaran kation ini terjadi pada permukaan dan pori-pori
zeolit. Zeolit akan menarik proton dari gas produk pirolisis karena adanya beda potensial
16
yaitu gas hasil pirolisis bersifat lebih positif sedangkan zeolit lebih negatif karena
kandungan aluminium. Hal ini menjadikan gas produk pirolisis kekurangan proton atau
kelebihan elektron (Wijayantiet al, 2014).
Selain itu penambahan katalis zeolit pada pirolisis akan menjadikan tar memiliki
komposisi hidrokarbon dengan rentang karbon lebih pendek dan berat molekul
hidrokarbon yang lebih ringan dibandingkan dengan pirolisis tanpa katalis zeolit. (W.
Zhao et al., 1996)
2.9 Parameter bahan bakar
1. Berat jenis
Berat jenis adalah perbandingan berat bahan bakar minyak dengan berat dari air
pada jumlah dan temperatur yang sama (umumnya 60°F ). Bahan bakar minyak
umumnya mempunyai berat jenis antara 0,82 dan 0,96 atau dengan kata lain, bahan
bakar minyak adalah lebih ringan dari pada air. Di Amerika untuk berat minyak ini
umumnya menggunakan satuan lain.
2. Nilai kalor
Umumnya bahan bakar minyak mempunyai nilai kalor antara 18. 300– 19.800
BTU/1b atau 10.160 – 11.000 Kcal / kg. Nilai kalor ini adalah besarnya panas yang
diperoleh dari pembakaran suatu jumlah tertentu minyak di dalam zat asam.
Makin tinggi berat jenis suatu minyak solar mempunyai nilai kalor lebih besar
daripada minyak diesel.
Untuk alasan–alasan praktis, sering juga digunakan satuan lebih rendah dari
pada nilai kalor dan rata–rata besarnya perbedaan antara nilai kalor dengan nilai kalor
bersih adalah sebagai berikut :
• Untuk minyak solar 1.200 B.T.U. / 1b atau 667Kcal / kg
• Untuk minyak diesel 1.100 B.T.U. / 1b atau 612 Kcal / kg
• Untuk minyak bakar 1.000 B.T.U. / 1b atau 556 Kcal / kg
3. Viskositas
Viskositas adalah suatu ukuran dari besarnya perlawanan suatu bahan cair
untuk mengalir atau ukuran dari besarnya tahapan geser dalam dari suatu ba
han cair.Makin tinggi viskositas makin besar tahan geser dalamnya.
Viskositas ini diukur dengan mengukur waktu dari mengalirnya suatu minyak
yang banyaknya telah ditentukan melalui lubang suatu viscometer.
Sebagai standard viskositas digunakan :
17
• Redwood I diukur dalam detik
• Saybolt universal diukur dalam detik
• Engler diukur dalam °E
• Kinematic diukur dalam centistoke
4. Titik nyala
Titik nyala suatu bahan bakar minyak adalah suhu terendah dari minyak
apabila pada permukaan minyak tersebut didekatkan suatu api.
Titik nyala ini diperlukan, sehubungan dengan keamanan penyimpanan dan p
engangkutan bahan bakar minyak terhadap bahaya kebakaran
5. Cetan number
Jumlah cetan didalam bahan bakar minyak diperlukan untuk mencegah adanya
”diesel knock” atau pukulan didalam ruang pembakaran mesin diesel. Untuk mesin
diesel yang berputar cepat diperlukan bahan bakar minyak dengan jumlah cetan yang
tinggi dan untuk mesin diesel yang berputar lambat diperlukan bahan bakar minyak
dengan jumlah cetan yang rendah.
6. Alkanity (Total Base Number, ASTN 2996)
Angka netralisasi, jumlah alkaline yang digunakan untuk menetralisir
asam terlarut dalam bahan bakar. Alkalinity/angka netralisasi/angka asam ini
diperlukan, karena penunjukan adanya angka asam adalah penyebab korosi.
2.10 Hipotesa
Dengan penambahan zeolit pada proses pirolisis maka senyawa karbon yang
terbentuk mayoritas berkarbon lebih pendek, karena terjadi pemecahan rantai karbon
yang semakin cepat.
18