Laporan Penelitian Marlene
-
Upload
ayrton-widiutomo -
Category
Documents
-
view
5.796 -
download
0
Transcript of Laporan Penelitian Marlene
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 1/75
ADSORPSI REPETITIF KOMPONEN TETES
TEBU DENGAN KALIUM ZEOLIT
Laporan Penelitian
Disusun untuk memenuhi tugas akhir guna mencapai gelar
sarjana di bidang Ilmu Teknik Kimia
oleh :
Marlene Setiono (2007620011)
Pembimbing :
Dr. A. Koesdarminta
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN
BANDUNG
2011
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 2/75
ii
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL : ADSORPSI REPETITIF KOMPONEN TETES TEBU DENGAN
KALIUM ZEOLIT
Telah diperiksa dan disetujui,
Bandung, Januari 2011Pembimbing,
Dr. A. Koesdarminta
CATATAN :
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 3/75
iii
Jurusan Teknik KimiaFakultas Teknologi Industri
Universitas Katolik Parahyangan Bandung
SURAT PERNYATAAN
Saya, yang bertanda tangan di bawah ini :Nama : Marlene SetionoNRP : 6207011
dengan ini menyatakan bahwa laporan pengantar penelitian dan seminar dengan judul :
ADSORPSI REPETITIF KOMPONEN TETES TEBUDENGAN KALIUM ZEOLIT
adalah hasil pekerjaan saya dan seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumberlain telah dikutip dengan cara penulisan referensi yang sesuai.
Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan jika pernyataan ini tidak
sesuai dengan kenyataan, maka saya bersedia menanggung sanksi dari peraturanyang berlaku.
Bandung, Januari 2011
Marlene Setiono(6207011)
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 4/75
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal penelitian dengan
judul “Adsorpsi Repetitif Komponen Tetes Tebu Dengan Kalium Zeolit” yang
merupakan persyaratan kelulusan di jurusan Teknik Kimia Universitas Katolik
Parahyangan tepat pada waktunya.
Dalam pelaksanaannya, penyusunan laporan penelitian ini tidak terlepas
dari bantuan dan dukungan berbagai pihak yang telah membantu, baik secaralangsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan proposal penelitian ini,
yaitu kepada:
1. Bapak Dr. A. Koesdarminta, selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan, nasehat, saran, dan pengarahan dalam penulisan
proposal penelitian,
2. Orang tua dan keluarga atas doa dan dukungannya baik moril maupun materiil
sampai saat ini,
3. Wenata Aryakusuma atas bantuan, dukungan dan perhatiannya selama ini,
4. Alvina, Cath, Chyntia, Upey dan Michelle buat dukungan dan bantuannya.
5. Teman-teman Tekim angkatan 2007 tidak dapat disebutkan satu persatu atas
dukungan serta masukkan kepada penulis,
6. Semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian proposal
penelitian ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi
kesempurnaan penelitian yang akan dilaksanakan. Akhir kata penulis berharap
proposal penelitian ini dapat berguna bagi kemajuan dan perkembangan ilmu
pengetahuan di kemudian hari.
Bandung, Januari 2011
Penulis
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 5/75
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................................. ii
SURAT PERNYATAAN..................................................................................................... iii
KATA PENGANTAR ......................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... ixDAFTAR TABEL ................................................................................................................ xi
INTISARI ............................................................................................................................. xii
ABSTRACT ......................................................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................................... 1
1.2 Tema Sentral Masalah ......................................................................................... 1
1.3 Identifikasi Masalah ............................................................................................. 1
1.4 Premis .................................................................................................................. 2
1.5 Hipotesis .............................................................................................................. 2
1.6 Tujuan Penelitian ................................................................................................. 2
1.7 Manfaat Penelitian ............................................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................................... 3
2.1 Tebu dan Tetes Tebu............................................................................................ 3
2.1.1 Tebu ........................................................................................................... 3
2.1.2 Proses Pembuatan Gula Dari Nira Tebu [9]................................................ 4
2.1.3 Tetes Tebu .................................................................................................. 5
2.2 Komposisi dan Komponen Tetes Tebu ................................................................ 6
2.2.1 Air .............................................................................................................. 6
2.2.2 Sukrosa ....................................................................................................... 6
2.2.3 Gula Reduksi .............................................................................................. 7
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 6/75
vi
2.2.4 Abu ............................................................................................................. 9
2.2.5 Zat Warna ................................................................................................. 10
2.2.6 Persenyawaan Lain................................................................................... 11
2.3 Koloid ................................................................................................................ 12
2.3.1 Koagulasi dan Flokulasi ........................................................................... 12
2.4 Zeolit .................................................................................................................. 14
2.4.1 Kegunaan Zeolit ....................................................................................... 15
2.4.2 Zeolit Bayah ............................................................................................. 16
2.4.3 Pengolahan Zeolit Bayah ......................................................................... 17
2.4.4 Pembuatan Kalium Zeolit ........................................................................ 18
2.5 Adsorpsi ............................................................................................................. 20
2.5.1 Isoterm Adsorpsi Freundlich .................................................................... 22
2.6 Adsorpsi Repetitif .............................................................................................. 22
2.7 Desorpsi ............................................................................................................. 23
2.8 Analisis Kuantitatif ............................................................................................ 23
2.8.1 Sukrosa ..................................................................................................... 23
2.8.2 Gula Reduksi ............................................................................................ 23
2.8.3 Zat Warna ................................................................................................. 24
2.8.4 Abu ........................................................................................................... 25
2.8.5 Total Dissolved Solid ............................................................................... 25
BAB III BAHAN DAN METODE .................................................................................... 26
3.1 Bahan ................................................................................................................. 26
3.2 Alat..................................................................................................................... 26
3.3 Tahap Persiapan ................................................................................................. 27
3.3.1 Aktivasi Zeolit .......................................................................................... 27
3.3.2 Pembuatan Kalium Zeolit ........................................................................ 27
3.3.3 Penentuan Kapasitas Tukar Kation (KTK) Kalium-Zeolit ...................... 28
3.3.4 Proses Persiapan ....................................................................................... 28
3.4 Percobaan Utama ............................................................................................... 29
3.4.1 Adsorpsi Repetitif Tahap 1 ...................................................................... 29
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 7/75
vii
3.4.2 Adsorpsi Repetitif Tahap 2 ...................................................................... 30
3.4.3 Adsorpsi Repetitif Tahap 3 ...................................................................... 30
3.5 Proses Extractive................................................................................................ 31
3.6 Metode Analisis ................................................................................................. 31
3.6.1 Kadar padatan / total solid ....................................................................... 31
3.6.2 Kadar sukrosa ........................................................................................... 32
3.6.3 Kadar gula reduksi ................................................................................... 32
3.6.4 Kadar zat warna........................................................................................ 32
3.6.5 Kadar abu ................................................................................................. 32
3.7 Lokasi dan Jadwal Penelitian ............................................................................. 32
3.7.1 Jadwal Penelitian ...................................................................................... 33
BAB IV PEMBAHASAN ................................................................................................... 34
4.1 Analisis Molase Awal ........................................................................................ 34
4.2 Pembuatan Kalium Zeolit .................................................................................. 34
4.3 Percobaan Pendahuluan ..................................................................................... 36
4.4 Percobaan Utama ............................................................................................... 36
4.4.1 Analisis Kadar Gula Reduksi ................................................................... 37
4.4.2 Analisis Kadar Sukrosa ............................................................................ 38
4.4.3 Perbandingan Adsorpsi Kalium Zeolit dan Bentonite ............................. 38
4.4.4 Analisis Kadar Abu dan Total Solids ....................................................... 39
4.4.5 Analisis Kadar Zat Warna ........................................................................ 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 43
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 44
LAMPIRAN A PROSEDUR ANALISIS ......................................................................... 47
A.1 Analisis Sukrosa, Glukosa dan Fruktosa ........................................................... 47
A.2 Analisis Abu ...................................................................................................... 49
A.3 Analisis Zat Warna ............................................................................................ 49
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 8/75
viii
A.4 Analisis Total Solids .......................................................................................... 50
A.5 Analisis Kadar Kalium....................................................................................... 51
A.5.1 Tahap Persiapan ...................................................................................... 51
A.5.2 Pembuatan Kurva Standar ....................................................................... 52
A.5.3 Proses Analisis ........................................................................................ 52
LAMPIRAN B LEMBAR DATA KESELAMATAN BAHAN ..................................... 53
B.1 Larutan KOH ..................................................................................................... 53
B.2 Larutan Etanol.................................................................................................... 54
B.3 Larutan HCl ....................................................................................................... 55
LAMPIRAN C TABEL EYNON – LANE ....................................................................... 57
LAMPIRAN D DATA PERCOBAAN DAN HASIL ANTARA .................................... 58
D.1 Analisis Kadar Gula Reduksi ............................................................................. 58
D.2 Analisis Kadar Gula Total dan Kadar Sukrosa .................................................. 58
D.3 Analisis Kadar Abu ............................................................................................ 59
D.4 Analisis Kadar Total Solids ............................................................................... 59
D.5 Analisis Kadar Zat Warna .................................................................................. 59
D.6 Analisis Brix ...................................................................................................... 60
LAMPIRAN E CONTOH PERHITUNGAN .................................................................. 61
E.1 Analisis Kadar Gula ........................................................................................... 61
E.1.1 Analisis Kadar Gula Reduksi................................................................... 61
E.1.2 Analisis Kadar Gula Total ....................................................................... 61
E.1.3 Analisis Kadar Sukrosa ........................................................................... 61
E.2 Analisis Kadar Abu ............................................................................................ 62
E.3 Analisis Kadar Total Solids ............................................................................... 62
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 9/75
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Saccharum officinarum .............................................................................. 5
Gambar 2.2 Molase ....................................................................................................... 5
Gambar 2.3 Struktur molekul sukrosa ........................................................................... 6
Gambar 2.4 Struktur molekul glukosa ........................................................................... 8
Gambar 2.5 Struktur molekul fruktosa .......................................................................... 9
Gambar 2.6 Zeolit .......................................................................................................... 14
Gambar 2.7 Struktur kristal zeolit ................................................................................. 15
Gambar 2.8 Sistem kanal pada mordenit ....................................................................... 16
Gambar 2.9 Bagan alir pengolahan zeolit ..................................................................... 18
Gambar 2.10 Perbandingan jenis ion terhadap besar pori zeolit ................................... 19
Gambar 2.11 Electric Double Layer ............................................................................. 21
Gambar 3.1 Proses aktivasi zeolit.................................................................................. 27
Gambar 3.2 Diagram alir proses pembuatan kalium-zeolit ........................................... 27
Gambar 3.3 Diagram alir proses penentuan KTK kalium-zeolit ................................... 28
Gambar 3.4 Diagram alir proses persiapan tahap 1 ....................................................... 28
Gambar 3.5 Diagram alir proses persiapan tahap 2 ....................................................... 29
Gambar 3.6 Diagram alir proses persiapan tahap 3 ....................................................... 29
Gambar 3.7 Diagram alir proses adsorpsi repetitif tahap 1 ........................................... 29
Gambar 3.8 Diagram alir proses adsorpsi repetitif tahap 2 ........................................... 30
Gambar 3.9 Diagram alir proses adsorpsi repetitif tahap 3 ........................................... 30
Gambar 3.10 Proses ekstractive..................................................................................... 31
Gambar 4.1 Rangkaian alat pertukaran ion ................................................................... 35
Gambar 4.2 Kurva kadar gula reduksi ........................................................................... 37
Gambar 4.3 Kurva kadar sukrosa .................................................................................. 38
Gambar 4.4 Kurva perbandingan adsorpsi gula reduksi dan sukrosa............................ 39
Gambar 4.5 Hasil analisis abu ....................................................................................... 40
Gambar 4.6 Kurva kadar abu ......................................................................................... 40
Gambar 4.7 Kurva kadar total solids............................................................................. 41
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 10/75
x
Gambar 4.8 Kurva zat warna ......................................................................................... 42
Gambar A.1 Diagram alir penentuan gula reduksi dengan metode Eynon-Lane .......... 47
Gambar A.2 Diagram alir penentuan gula total dengan metode Eynon-Lane ............... 48
Gambar A.3 Diagram alir proses analisis abu ............................................................... 49
Gambar A.4 Diagram alir proses analisis zat warna ..................................................... 50
Gambar A.5 Diagram alir proses analisis total solids ................................................... 50
Gambar A.6 Tahap persiapan analisis ........................................................................... 51
Gambar A.7 Proses pembuatan kurva standar ............................................................... 52
Gambar A.8 Proses analisis kadar kalium ..................................................................... 52
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 11/75
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi tebu yang digunakan sebagai penghasil gula ............................... 3
Tabel 2.2 Komposisi tetes tebu ...................................................................................... 6
Tabel 2.3 Kelarutan glukosa dalam air ........................................................................... 8
Tabel 2.4 Kelarutan fruktosa dalam air .......................................................................... 9
Tabel 2.5 Komposisi abu murni dalam tetes tebu .......................................................... 9
Tabel 2.6 Komposisi mineral zeolit Bayah .................................................................... 17
Tabel 2.7 Komposisi kimia zeolit Bayah ....................................................................... 17
Tabel 2.8 Urutan selektifitas pertukaran kation pada berbagai zeolit ............................ 20
Tabel 3.1 Jadwal kerja penelitian ................................................................................... 31
Tabel 4.1 Hasil analisa molase awal............................................................................... 34
Tabel 4.2 Kadar kalium dalam zeolit ............................................................................. 35
Tabel 4.3 Hasil analisis percobaan pendahuluan ............................................................ 36
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 12/75
xii
INTISARI
Molase sebagai salah satu produk samping dari pengolahan gula seringkalitidak dimanfaatkan secara maksimal. Padahal di dalam molase masih terdapatkandungan gula yang cukup besar, baik gula reduksi maupun sukrosa. Untuk itudiupayakan suatu alternatif untuk memanfaatkan molase secara lebih lanjut. Padapenelitian ini, komponen gula di dalam molase yang berupa sukrosa, glukosa, danfruktosa dicoba untuk diadsorpsi dengan menggunakan kalium zeolit.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari kemampuan kaliumzeolit dalam mengadsorpsi komponen gula maupun non-gula yang terdapat di
dalam molase.Manfaat penelitian ini bagi industri, sebagai salah satu alternatif untukpengolahan molase agar dapat dimanfaatkan dengan lebih optimal. Sedangkanbagi masyarakat dapat menambah penghasilan, karena molase yang terbentuk daripengolahan tebu menjadi gula dapat lebih dimanfaatkan dan meningkatkan nilai
jual molase.Percobaan ini didahului dengan membuat kalium zeolit dari zeolit Bayah denganmenggunakan metode pertukaran ion. Selanjutnya dilakukan analisis kadarsukrosa, gula reduksi, kadar abu, zat warna, dan total solids yang terdapat didalam molase kemudian molase diencerkan 3x. Percobaan utama dilakukandengan menambahkan kalium zeolit sebanyak 2 gr/100 mL, 4 gr/100 mL, dan 6
gr/100 mL kedalam molase. Percobaan dilanjutkan dengan memisahkan molasedan kalium zeolit dengan menggunakan centrifuge kemudian ditambahkanbentonite sebanyak ((0,6 x [sukrosa])/100 mL) dan 6 gr/100 mL kedalam larutanmolase. Analisis hasil adsorpsi meliputi analisis gula reduksi, sukrosa, abu, zatwarna, dan total solids.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kalium zeolit sama baiknyadalam mengadsorpsi gula reduksi maupun sukrosa. Kalium zeolit jugamengadsorpsi zat warna yang terdapat didalam molase.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 13/75
xiii
ABSTRACT
Molasses as a byproduct of sugar processing are often not maximally
utilized. Whereas there are still large enough sugar content in molasses, both
reducing sugar and sucrose. For that reason, an alternative way is attempted to
further utilize the molasses. In this study, the sugar components within the
molasses in the form of sucrose, glucose, and fructose tried to be adsorbed by
using potassium zeolite.
The purpose of this research is to study the ability of potassium zeolite to
adsorb sugar and non-sugar components in molasses. The benefits of this
research for the industry is as one alternative for the processing of molasses to be
used more optimal. As for the public is to raise their income, because molasses
made from processing sugar cane into sugar can be further utilized to increase
the selling value of molasses.
The experiment was preceded by making a potassium zeolite from zeolite
Bayah using ion exchange method. Further analysis of sucrose content, reducing
sugar, ash, and the total solids contained in molasses and molasses was diluted 3
times. The main experiment was carried out by adding potassium zeolite 2
gram/100 mL, 4 mL gr/100 mL, and 6 mL gr/100 mL into molasses. The
experiment was continued by separating the molasses and potassium zeolite using
a centrifuge and then added bentonite as much ((0,6 x [sucrose])/100 mL) and 6
gr/100 mL to the molasses solution. Analysis of adsorption results include
analysis of reducing sugar, sucrose, ash, pigment, and total solids.
The results of this study indicate that potassium zeolite adsorb equally well in
reducing sugar or sucrose. Potassium zeolite also adsorb pigment contained in
the molasses.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 14/75
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gula merupakan salah satu bahan aditif yang tidak dapat dipisahkan dari
kehidupan sehari-hari. Gula diproduksi dari tanaman tebu. Kebutuhan gula terus
meningkat setiap tahunnya.
Salah satu produk samping dari produksi gula adalah molase. Molase
merupakan sisa sirup terakhir dari nira tebu yang telah mengalami proses
kristalisasi berulang kali dan sudah tidak mungkin lagi dihasilkan gula kristal. Di
dalam molase masih terdapat kandungan gula reduksi sebesar ±32% dan sukrosa
sebesar ±30%. Jumlah yang cukup besar apabila tidak dimanfaatkan. Oleh sebab
itu diupayakan suatu cara untuk memperoleh gula yang masih terdapat di dalam.
Salah satu cara yang akan dilakukan yaitu dengan mengadsorpsi komponen gula
yang terdapat didalam molase. Adsorben yang digunakan adalah kalium zeolit.Zeolit dipilih sebagai adsorben karena zeolit mudah ditemukan serta memiliki
sifat adsorben yang cukup baik.
1.2 Tema Sentral Masalah
Ketidakpastian pemisahan komponen gula maupun non-gula dari
tetes tebu dengan cara adsorpsi repetitif menggunakan kalium zeolit.
1.3 Identifikasi Masalah
1.3.1 Berapa banyak kadar sukrosa dalam molase yang dapat diadsorp oleh
kalium zeolit?
1.3.2 Bagaimana efek pertukaran ion dalam zeolit terhadap kemampuan
menyaring?
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 15/75
2
1.4 Premis
1.4.1 Molase mengandung 62% sugars, 20% air, dan 8% abu [1], [2]
1.4.2 Sukrosa dapat dihirolisis menjadi glukosa dan fruktosa [3], [4]
1.4.3 Kadar sukrosa dapat dianalisis menggunakan metode Eynon-Lane [2]
1.4.4 Kadar abu dapat dianalisis dengan menggunakan metode gravimetri [2]
1.4.5 Zeolit Bayah terdiri dari mordenite dan klipnotilolit [5], [6], [7]
1.4.6 Zeolit dapat diaktifkan dengan cara pamanasan, penambahan asam, dan
penambahan basa[5],[6],[7]
1.4.7 Zeolit dapat digunakan sebagai penyaring,[7] penyerap[5],[7], dan penukar
ion.[7]
1.5 Hipotesis
1.5.1 Kalium zeolit dapat mengadsorpi komponen gula dalam tetes tebu.
1.5.2 Kalium zeolit dapat mengadsorpi komponen non-gula dalam tetes tebu.
1.6 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan kalium zeolit
dalam memisahkan komponen gula dan non-gula didalam molase.
1.7 Manfaat Penelitian
1.7.1 Bagi mahasiswa
Memperluas pengetahuan tentang pemanfaatan zeolit.
1.7.2 Bagi masyarakat
Memberikan tambahan penghasilan bagi masyarakat yang mengolah gula
secara tradisional karena molase masih dapat diambil gulanya.
1.7.3 Bagi dunia industri
Mengembangkan ide baru tentang pemanfaatan zeolit dalam mengolah
produk samping industri gula.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 16/75
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tebu dan Tetes Tebu
2.1.1 Tebu[8]
Tebu merupakan anggota dari keluarga rerumputan, mempunyai bentuk
seperti bambu, dapat tumbuh hingga 3-5 meter, dan mengandung 11-15% sukrosa.
Tebu biasanya tumbuh di tanah yang bersifat kering-kering basah dengan curah
hujan kurang dari 2000 mm per tahun, tanah tidak terlalu asam (pH diatas 6,4)
serta ketinggian kurang dari 500m dpl. Tebu umumnya ditanam dengan cara
memotong bagian yang sudah matang yang kemudian akan tumbuh dan
menghasilkan tunas-tunas yang baru. Pertumbuhan tebu sekitar 5-6 bulan. Proses
pemanenan dapat dilakukan dengan tangan (manual) atau dengan menggunakan
mesin pemotong otomatis yang kemudian dilanjutkan dengan pembakaran untuk
menghilangkan daun. Potongan tebu kemudian diangkut dengan menggunakantruk pengangkut dan dibawa ke tempat pengolahan. Gambar tebu dapat dilihat
pada gambar 2.1.
Tabel 2.1 Klasifikasi tebu yang digunakan sebagai penghasil gula [22]
Kingdom Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)Kelas Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas Commelinidae
Ordo Poales
Famili Poaceae (suku rumput-rumputan)
Genus Saccharum
Spesies Saccharum officinarum L.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 17/75
4
2.1.2 Proses Pembuatan Gula Dari Nira Tebu[9]
Mula-mula tebu dibersihkan untuk menghilangkan lumpur dan kotoran
yang menempel. Kemudian tebu dipotong dan diiris dengan crusher sebagai
perlakuan awal untuk pengambilan juice.
Juice kemudian diekstraksi dengan cara melewatkan tebu yang sudah
hancur melalui sejumlah penggiling yang masing-masing terdapat 3 roll yang
memberikan tekanan yang besar. Air dapat ditambahkan untuk membantu proses
ekstraksi. Juice yang dapat diekstrak dari tebu sebanyak kurang lebih 93%.
Ampas tebu (bagase) umumnya dibakar sebagai bahan bakar atau digunakan
untuk pembuatan kertas atau material insulasi.
Juice kemudian disaring untuk menghilangkan kotoran yang mengapung
dan diberi lime untuk mengkoagulasi bagian koloidal, mempresipitasi sebagian
kotoran dan mengubah pH. Campuran ini kemudian dipanaskan dengan
menggunakan kukus tekanan tinggi kemudian ditempatkan di sebuah tangki
clarifier . Untuk mendapatkan gula dari lumpur yang diendapkan biasanya
menggunakan penyaring rotary filter drum.
Filtrat yang mengandung 85% air dievaporasi menggunakan evaporator
selama beberapa kali hingga kadar air 40%. Hasil akhir berupa juice kental yang
berwarna kuning pucat. Juice ini kemudian masuk ke bagian pertama dari 3 panci
vakum lalu dievaporasi hingga derajat supersaturasi yang sudah ditentukan. Inti
gula kristal ditambahkan sebagai pemancing proses kristalisasi. Pada titik
optimum, sebagian besar panci dipenuhi oleh kristal gula dengan kadar air 10%.
Campuran kristal dan sirup (massecuite) ditempatkan ke dalam kristalisator yang
dilengkapi dengan koil pendingin. Didalam kristalisator, sukrosa tambahan yang
terdapat dalam kristal sudah terbentuk dan proses kristalisasi selesai.
Massecuite kemudian disentrifugasi untuk memisahkan sirup. Kristal yang
terbentuk merupakan gula kualitas tinggi, sedangkan sirup diolah kembali
sebanyak 1-2 kali untuk mendapatkan kristal yang ada. Cairan terakhir hasil
pengolahan ulang disebut blackstrap molase.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 18/75
5
Gambar 2.1 Saccharum officinarum
2.1.3 Tetes Tebu
Tetes tebu atau molase didefinisikan sebagai produk samping dari
produksi gula dan merupakan sisa sirup terakhir dari nira yang telah mengalami
pengolahan di pabrik gula dan telah dipisahkan gulanya melalui kristalisasi secara
berulang kali sehingga sudah tidak mungkin lagi dihasilkan gula kristal dengan
cara biasa.[1]
Molase masih mengandung 30-35%[9]
sukrosa dan 10-15%[9]
gula reduksiserta komponen-komponen lain seperti air, karbohidrat dan protein. Namun pada
molase komponen non-gulanya berjumlah cukup besar sehingga sudah tidak
ekonomis lagi untuk produksi gula. Komposisi yang terkandung dalam molase
bergantung pada varietas, tanah, iklim dan proses yang dilakukan. Tetes tebu
memiliki specific gravity 1,39-1,49, dengan rata-rata 1,43 dan nilai pH berkisar
5,5-6,5.
Gambar 2.2 Molase [10]
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 19/75
6
2.2 Komposisi dan Komponen Tetes Tebu
Secara umum, tetes tebu memiliki komposisi sebagai berikut :
Tabel 2.2 Komposisi tetes tebu [1]
Komponen JumlahWater 20%Sugars 62%
Nonsugars 10%Abu 8%
2.2.1 AirAir yang terkandung di dalam molase umumnya tidak terikat, tetapi
merupakan air hidrat. Molase komersial memiliki kandungan air rata-rata sebesar
20%. Biasanya produk akhir industri mempunyai kandungan air sebesar 12-
17%.[1]
2.2.2 Sukrosa
Sukrosa merupakan gula disakarida yang berasal dari glukosa danfruktosa. Di dalam molase terdapat 32% sukrosa.[1] Sifat fisik dan kimia dari
sukrosa : [12]
1. Rumus kimia : C12H22O11
2. Massa molekul : 342,3 gr/mol
3. Warna : putih
4. Densitas : 1,587 gr/cm3, padat
5. Titik leleh : 186oC
6. Kelarutan : 1 gram sukrosa dapat larut dalam 0,5 mL air (20oC) atau dalam
0,2 mL air mendidih, dalam 170 mL alkohol atau 100 mL metanol, serta
sedikit larut dalam gliserol dan piridin.
Gambar 2.3 Struktur molekul sukrosa [13]
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 20/75
7
2.2.3 Gula Reduksi
Gula reduksi adalah gula yang dalam bentuk larutan alkali membentuk
aldehida atau keton. [14] Gula reduksi dapat mereduksi ion logam karena
mempunyai gugus aldehida atau keton yang dapat menarik kembali O2 dari logam
basa, sehingga logam basa akan tereduksi dan mengendap sebagai Cu2O. Gula
invert termasuk golongan gula reduksi karena dapat mereduksi ion tembaga dalam
larutan alkali.
Salah satu yang termasuk gula reduksi adalah gula invert. Gula invert
dihasilkan dari hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa. Sukrosa
bereaksi bersama asam dalam campuran air dengan bantuan enzim invertase.
Reaksi hidrolisis sukrosa adalah sebagai berikut : [15]
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
(sukrosa, (air (glukosa (fruktosa
rotasi = +66.5°), tidak ada rotasi) rotasi = +52.7°) rotasi = -92°)
a. Glukosa
Glukosa merupakan salah satu monosakarida yang terpenting,kadang-kadang disebut gula darah (karena dijumpai di dalam darah), gula
anggur (karena dijumpai dalam buah anggur), atau dekstrosa (karena
memutar bidang polarisasi ke kanan).[3] Di dalam molase terdapat glukosa
sekitar 14%.[1]
Sifat fisik dan kimia dari glukosa : [12]
1. Nama senyawa : Glukosa (d-)(α-)
2. Rumus molekul : C5H11O5.CHO3. Massa molekul : 180.16
4. Bentuk dan warna : rhombik
5. Densitas : 1.54 gr/cm3
6. Titik leleh : 146°C
7. Kelarutan glukosa dalam air dapat dilihat dalam tabel 2.3
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 21/75
8
Gambar 2.4 Struktur molekul glukosa[16]
Tabel 2.3 Kelarutan glukosa dalam air [1]
Temperatur (oC) Glukosa (gr) / 100 gr air
20,5 54,32
22,98 97,5128,07 112,7230 120,4635 138,21
40,4 164,0641,45 168,96
45 191,6350 230
55,22 261,7
64,75 323,070,2 359,380,5 440,290,8 562,3
b. Fruktosa
Fruktosa merupakan monosakarida sederhana yang banyak terdapat di
dalam makanan dan merupakan isomer dari glukosa. [17] Fruktosa
berwarna putih dan mudah larut dalam air. Fruktosa juga sulit dikristalisasi
dalam bentuk larutan. Didalam molase terdapat fruktosa sekitar 16%.[1]
Sifat fisik dan kimia dari fruktosa : [12]
1. Rumus molekul : C6H12O6
2. Massa molekul : 180.16
3. Titik leleh : 103oC
4. Warna : putih
5. Kelarutan fruktosa dalam air dapat dilihat dalam tabel 2.4.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 22/75
9
Tabel 2.4 Kelarutan fruktosa dalam air [1]
Temperatur (
o
C) Fruktosa (gr) / 100 gr air20 374,825 404,4930 441,7035 486,4140 538,6345 598,6350 665,5855 740,32
Gambar 2.5 Struktur molekul fruktosa [16]
Reaksi antara fruktosa dengan Fehling : [18]
RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → RCOONa + Cu2O (s) ↓ + 3H2O
2.2.4 Abu
Kandungan abu dalam tetes tebu dipengaruhi oleh jenis varietas tebu,
kondisi tebu tersebut tumbuh dan oleh metode yang digunakan dalam pabrik gula.
Komposisi abu dalam tetes tebu dapat dilihat pada tabel 2.5.
Tabel 2.5 Komposisi abu murni dalam tetes tebu [1]
Senyawa Tetes tebu yang mengandung 5.4% abu (%)
K2O 35.6KCl 14.4NaCl 5CaO 16.8MgO 3P2O5 2.6SO3 8.7SiO2 13.9Total 100
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 23/75
10
2.2.5 Zat Warna
Zat warna yang terkandung dalam tetes tebu berasal dari tiga sumber : [1]
1. Tanaman tebu, yaitu klorofil, karoten, antosianin, dan xantofil. Klorofil
merupakan pigmen yang memberikan warna hijau, karoten memberikan
warna kuning, antosianin memberika warna merah, biru dan jingga,
sedangkan xantofil memberikan warna kuning.
2. Zat-zat warna hasil reaksi antara gula pereduksi dengan zat-zat atau
komponen lain di dalam molase, seperti polifenol dan gugus amino
melalui berbaga macam reaksi dekomposisi dan kondensasi sehingga
menghasilkan berbagai macam produk zat warna yang sulit diidentifikasi.
3. Caramel dan zat-zat hasil dekomposisi termal dari gula, yang berwarna
coklat.
Sebagian besar zat warna dalam molase bersifat koloid. Terdapat dua jenis koloid:[1]
a. Koloid irreversibel
Koloid jenis ini tidak larut dalam air, memiliki karakteristik berwarna
coklat tua serta mengandung kadar nitrogen tinggi (sekitar 7,5-8,7%).[1][honig, p. 544]
b. Koloid reversibel
Koloid jenis ini bersifat larut dalam air. Karakteristiknya berwarna coklat
muda, bersifat netral, dan kandungan nitrogen rendah (sekitar 4%).[1]
Zat warna yang terdapat dalam industri gula : [1]
1. Caramel materials
Substansi yang merupakan hasil dekomposisi termal sukrosa dan tidak
mengandung nitrogen. Pembentukan caramel bergantung langsung pada
temperature efektif pada pH konstan.
2. Polyphenol-iron complexes
Kompleks ini memiliki warna hijau kekuningan dan tidak dapat
dihilangkan sepenuhnya pada proses defekasi juice. Senyawa ini tergolong
ke dalam koloid irreversible.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 24/75
11
3. Melanoidines
Senyawa ini merupakan produk kondensasi gula reduksi dan asam amino.
Senyawa ini tergolong ke dalam koloid irreversible.
4. Melanins
Pembentukan melanin hanya membutuhkan oksidasi enzimatik sebagai
tahap inisisasinya dan selanjutnya mengalami reaksi rantai sampai
diperoleh komponen sejenis orthoquinone. Melanin jarang ditemukan
dalam tetes tebu karena dapat dihilangkan sempurna melalui proses
pradefekasi. Senyawa ini tergolong koloid irreversible.
2.2.6 Persenyawaan Lain
2.2.6.1 Komponen Organik[1]
Komponen organik yang terdapat dalam tetes tebu :
a. Senyawa berikatan nitrogen antara lain protein kasar, asam amino (asam
glutamat, asam aspartic, serin, alanin, theorin, γ-aminobutirik, glisin, leusin,
lisin, dan varin), dan ikatan asam basa nukleotida (guanine, hiposantin, 5-
metilsitosin dan santin).
b. Asam organik yaitu acetic, formic, lactic, malic, citric, mesaconic, dan aconitic.
c. Lilin dan lemak yaitu 1-triacontanol, fitosterol dan stigmastrol.
d. Pigmen yaitu klorofil, tannin, dan antosianin.
2.2.6.2 Komponen Anorganik[1]
Komponen anorganik yang terdapat dalam tetes tebu :
a. Asam yaitu SO3, Cl, P2O5, dan SiO2 [1]
b. Basa yaitu K2O, CaO, MgO, FeO3, dan Al2O3
2.2.6.3 Vitamin dan Substansi Pertumbuhan[1]
Terdiri dari vitamin B1 (tiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B
kompleks (asam folik, niasin, dan asam pantotenik), vitamin B6 (pirodiksin),
vitamin H (biotin).
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 25/75
12
2.2.6.4 Trace Elements[1]
Terdiri dari barium, timah hitam, besi, kobalt, tembaga, stronsium, boron,
perak, silicon, thalium, seng, yodium, mangan dan molibdenum.
2.3 Koloid
Koloid merupakan suatu campuran yang berada diantara larutan sejati dan
suspensi. Koloid juga merupakan suatu sistem dispersi partikel bermuatan.
Diameter partikel koloid antara 1-100μm. Dalam koloid terdapat dua istilah, yaitu
fasa terdispersi dan medium pendispersi. Fasa terdispersi merupakan partikel
koloid sedangkan medium pendispersi adalah medium tempat partikel koloid
terdispersi.
Koloid dalam tetes tebu sulit dikur dan diidentifikasi secara tepat karena
terdiri atas berbagai ukuran dan muatan yang berbeda. Berat koloid dalam tetes
tebu antara 0,2-0,44%, dimana sekitar 20-90%nya larut dalam air. Hampir 96%
koloid tetes tebu terdiri atas zat organik sedangkan sisanya zat anorganik.
Komponen tetes tebu yang termasuk ke dalam koloid adalah zat warna,
protein, dan lemak. Sedangkan yang termasuk dalam larutan sejati adalah air, gula
invert, dan sukrosa. Komponen lainnya termasuk dalam suspense, misalnya
partikel tanah, lumpur dan debu.
Partikel-partikel di dalam dispersi koloid sangat kecil, maka luas
permukaan per unit volume sangat besar. Akibatnya pada batas permukaan antara
fasa terdispersi dan medium pendispersi, sifat-sifat dan efek permukaan seperti
efek adsorpsi dan efek listrik lapis ganda (“electric double layer”) sangat besar.
2.3.1 Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi adalah proses penggumpalan pertikel koloid yang stabil menjadi
tidak stabil akibat adanya senyawa koagulan. Flokulasi adalah proses
membesarnya gumpalan yang terbentuk dari proses koagulasi kemudian
mengandap.
Koagulasi merupakan ketidakstabilan sistem koloid yang disebabkan oleh
bergabungnya partikel-partikel kecil dan membentuk partikel yang lebih besar
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 26/75
13
kemudian mengendap karena adanya gaya gravitasi. Pada konsentrasi elektrolit
rendah, partikel-partikel koloid akan tetap tertinggal dalam keadaan terdispersi,
sedangkan jika konsentrasinya tinggi, maka partikel-partikel tersebut akan
bergabung dan terjadilah koagulasi.
Proses koagulasi berhubungan dengan netralisasi muatan partikel,
sehingga muatannya tidak cukup kuat untuk mencegah tumbukan . sedangkan
flokulasi adalah pengikatan partikel-partikel netral tersebut sehingga menjadi
partikel yang lebih besar. Koagulasi dapat terjadi secara fisika dan kimia : [19]
1. Secara fisika
Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti :
1. Pemanasan, Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan tumbukan antar
partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak. Hal
ini melepaskan elektrolit yang teradsorpsi pada permukaan koloid.
Akibatnya partikel tidak bermuatan. contoh: darah
2. Pengadukan, contoh: tepung kanji
3. Pendinginan, contoh: agar-agar
2. Secara kimia
Sedangkan secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid
yang berbeda muatan, dan penambahan zat kimia koagulan. Ada beberapa hal
yang dapat menyebabkan koloid bersifat netral, yaitu:
1. Menggunakan prinsip Elektroforesis. Proses elektroforesis adalah
pergerakan partikel-partikel koloid yang bermuatan ke elektrode dengan
muatan yang berlawanan. Ketika partikel ini mencapai elektrode, maka
sistem koloid akan kehilangan muatannya dan bersifat netral.
2. Penambahan koloid, dapat terjadi sebagai berikut :
Koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif (kation),
sedangkan koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif
(anion). Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan kedua.
Apabila selubung lapisan kedua itu terlalu dekat maka selubung itu akan
menetralkan muatan koloid sehingga terjadi koagulasi. Makin besar
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 27/75
14
muatan ion makin kuat daya tariknya dengan partikel koloid, sehingga
makin cepat terjadi koagulasi.
3. Penambahan Elektrolit. Jika suatu elektrolit ditambahkan pada sistem
koloid, maka partikel koloid yang bermuatan negatif akan mengadsorpsi
koloid dengan muatan positif (kation) dari elektrolit. Begitu juga
sebaliknya, partikel positif akan mengadsorpsi partikel negatif (anion) dari
elektrolit. Dari adsorpsi diatas, maka terjadi koagulasi.
Pencampuran dua dispersi koloid dengan muatan yang berbeda akan
menyebabkan koagulasi kedua koloid tersebut.
2.4 Zeolit[20]
Zeolit adalah mineral dengan struktur kristal alumino silikat yang
berbentuk rangka (framework) tiga dimensi, mempunyai rongga dan saluran, serta
mengandung ion Na, K, Mg, Ca dan Fe serta molekul air. Zeolit terdiri dari tiga
komponen, yaitu kerangka Alumino-silikat, ion-ion, dan molekul air. Secara
empiris, rumus molekul zeolit yaitu :
Mx/n.[(AlO2)x.(SiO2)y].zH2O
Dimana :
M = kation alkali atau alkali tanah x = bilangan tertentu (2 s.d 10)
n = valensi logam alkali 1 y = bilangan tertentu (2 s.d 7)
z = jumlah molekul air
Gambar 2.6 Zeolit [21]
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 28/75
15
2.4.1 Kegunaan Zeolit
Zeolit memiliki struktur menyerupai bentuk cincin dengan kation-kation
yang terdapat di sekeliling lingkaran bagian dalam. Apabila cincin-cincin ini
saling menyambung satu sama lain maka akan membentuk sebuah saluran atau
pipa. Struktur zeolit dapat dilihat pada gambar 2.7.
Legend: Circle = Oxygen, Square = Silicon, aluminium
Gambar 2.7 Struktur kristal zeolit [23]
Struktur zeolit yang seperti ini yang menyebabkan zeolit dapat
dimanfaatkan sebagai penyaring sekaligus penyerap. Zeolit dapat menyaring
molekul, karena mempunyai saluran dan rongga yang berukuran molekul. Proses
penyaringan molekul berdasarkan perbedaan ukuran, bentuk, dan polaritas
molekul yang akan disaring. Oleh sebab itu ada beberapa jenis molekul yang
dapat terserap dalam rongga dan saluran zeolit, namun ada juga yang tidak dapat
terserap. Zeolit sering dimanfaatkan sebagai penyaring karena besarnya
pori/rongga zeolit dapat diatur sehingga dapat disesuaikan dengan molekul yang
akan disaring. Penyaringan dengan menggunakan zeolit berdasarkan prinsip size
exclusion,[20] yaitu molekul yang berukuran lebih besar daripada pori zeolit akan
tertahan, sedangkan yang berukuran lebih kecil akan lolos melewati pori zeolit.
Pada proses pengeringan atau dehidrasi gas atau alkohol oleh zeolit 3A, zeolit
dapat meng-exclude (menahan) semua hidrokarbon, O2, N2, dan semua gas-gas
yang permanen kecuali ammonia.[20] Sedangkan zeolit sebagai penyerap karena
adanya kation-kation di sekitar rongga zeolit, sehingga zeolit dapat menyerap
molekul yang berbeda muatan.
Rongga
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 29/75
16
2.4.2 Zeolit Bayah
Zeolit digunakan dalam percobaan ini adalah zeolit Bayah. Zeolit Bayah
berasal dari kecamatan Bayah, kabupaten Lebak, Banten. Zeolit dari Bayah terdiri
dari jenis mineral klinoptilolit dan mordernit. Rumus kimia dari zeolit Bayah :
Na0,15 K1,44 Ca2,04 Mg0,70 Mn0,02 Fe0,44 {(AlO2)6,76 (SiO2)}29,32 6,57 H2O[24]
Komposisi mineral dan kimia zeolit Bayah disajikan dalam tabel 2.6 dan 2.7.
Dalam tabel 2.6 dapat dilihat bahwa mineral yang dominan dalam zeolit Bayah
adalah klinoptilolit. Namun sumber lain menyebutkan bahwa mineral yang
dominan adalah mordenit.[25] Berdasarkan sumber-sumber yang ada, terdapat
kesamaan yaitu zeolit Bayah mengandung mineral klinoptilolit dan mordenit.
Salah satu mineral yang dominan dalam zeolit Bayah adalah mordenit.
Mordenit memiliki struktur sistem kanal segi 8 dan 12, yang arahnya sejajar
sumbu c dan kanal segi 8 yang arahnya sejajar sumbu b. Sistem kanal dapat dilihat
pada gambar 2.8. Pada sistem kanal ini kation terletak pada pusat kanal sempit
segi 8 yang sejajar sumbu c, sedangkan yang lebih besar terbuka, yang member
kesempatan untuk difusi molekul. Diameter kanal segi 12 adalah 0,67 nm, tetapi
mineral ini hanya mampu menyerap molekul tidak lebih dari 0,42 nm. [25]
Gambar 2.8 Sistem kanal pada mordenit [25]
Adanya klinoptilolit didalam zeolit Bayah berguna untuk menyerap gas
dan cairan seperti penyerapan ion Cesium dan nitrogen. Setelah dilakukan
perlakuan asam terlebih dahulu, klinoptilolit dapat digunakan sebagai penyerap
uap air, methanol, etanol, benzene, isopentana.[25]
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 30/75
17
Tabel 2.6 Komposisi mineral zeolit Bayah [26]
Clinoptilolite, (K2Na2Ca)3Al6Si3O72 33,99 – 44,65%Mordernite, (Na2Ca)4Al8Si40O96.28H2O 30,1 – 33,62%
Plagioclasse 2 -3%
Quartz 3 – 4%
Feldspar 2 – 3%
Ion oxide 0,9 - 1,1%
Glass/mika 18 – 20%
Tabel 2.7 Komposisi kimia zeolit Bayah [26]
SiO2 58,4 – 61,31%
Al2O3 11,17 – 12,24%
Na2O3 0,41 – 0,44%
CaO 1,75 – 2,68%
MgO 0,36 – 0,38%
Fe2O3 0,98 – 1,05%K2O3 2,08 – 2,17%
2.4.3 Pengolahan Zeolit Bayah
Zeolit yang diperoleh dari alam tidak dapat langsung digunakan. Zeolit
tersebut harus mengalami proses pengolahan terlebih dahulu sebelum siap untuk
digunakan. Bagan alir pengolahan zeolit disajikan dalam gambar 2.9.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 31/75
18
Umpan zeolitMinimal 30% klipnotilolit atau
60% zeolit ukuran 15 cm
Peremuk / dengan palu
Penggiling
Pengayak getar
Fraksi-fraksi ukuran zeolit -5+10, -10+28, -28+48, -48+60 dan -60 mesh
Pengaktifan
Pemanasan
Pengantongan dan Pemanfaatan
Perikanan
Kantong Penampung(Filter Bag)
Pereaksi kimiaNaOH dan H2SO4
Pengolahan Air PeternakanPertanian
Pengering
Gambar 2.9 Bagan alir pengolahan zeolit [27]
2.4.4 Pembuatan Kalium Zeolit
Ukuran rongga atau pori dalam zeolit dapat diatur sesuai kebutuhan.
Besarnya pori bergantung pada jenis ion yang terdapat di dalam zeolit. Ion kalium
(K+) memiliki jari-jari ion yang paling besar jika dibandingkan dengan ion Na+,
Mg2+, dan Ca2+.[28] Besarnya jari-jari ion kalium menyebabkan pori zeolit semakin
kecil, sehingga proses penyaringan menjadi lebih selektif.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 32/75
19
Gambar 2.10 Perbandingan jenis ion terhadap besar pori zeolit [20]
Dari gambar 2.10 dapat dilihat bahwa dengan jenis zeolit yang sama,
namun kandungan ionnya berbeda maka besarnya pori zeolit juga akan berbeda.
Pembuatan kalium zeolit didasarkan pada prinsip pertukaran ion. Zeolit
diaktivasi dahulu dengan cara direndam didalam larutan basa (misal, KOH).[27]
Selama proses perendaman terjadi proses pertukaran ion didalam zeolit. Ion K+
yang berasal dari larutan KOH akan mendorong ion-ion lain yang terdapat
didalam zeolit. Hal ini disebabkan karena perbedaan selektifitas ion dalam zeolit
yang disajikan dalam tabel 2.8.
Dari tabel 2.8 dapat dilihat bahwa baik untuk klinoptilolit maupun
mordenit, ion K+ memiliki selektifitas yang tinggi.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 33/75
20
Tabel 2.8 Urutan selektifitas pertukaran kation pada berbagai zeolit [7]
Jenis Zeolit Urutan Selektifitas PenelitiAnalsim K<Li<Na<Ag Barrer (1950)
Khabasit Li<Na<K<Cs Sherry (1969)
Klinoptilolit Mg<Ca<Na<NH4<K Ames (1961)
Heulandit Ca<Ba<Sr<Li<Na<Rb<K Filizova (1974)
Mordenit Li<Na<Rb<K<Cs Ames (1961)
2.4.4.1 Penentuan Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Zeolit yang sudah diaktivasi kemudian dikontakan dengan HCl (bisa
direndam). Penambahan HCl ini akan melarutkan logam-logam seperti K+, Na+,
Mg2+ yang menutupi sebagian rongga pori dan menggantikannya dengan H+,
sehingga menjadikan zeolit lebih porous dan permukaannya lebih aktif.[5] Zeolit
tersebut kemudian disaring. Pada proses penyaringan, zeolit akan tertahan di
saringan sedangkan larutan HCl akan lolos. Larutan hasil saringan kemudian
dianalisis dengan menggunakan Atomic Absorption Spectrophotometer untuk
mengetahui kadar kalium yang terdapat didalamnya. Dengan demikian dapat
diketahui besarnya kapasitas tukar kation (KTK) zeolit terhadap ion kalium. Pada
umumnya KTK ditentukan dalam miliekivalen/100 gram adsorben.
2.5 Adsorpsi
Adsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika
suatu fluida, cairan maupun gas, terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat
penyerap, adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat
terserap, adsorbat) pada permukaannya. Adsorben yang polar akan mengadsorp
adsorbat polar lebih kuat daripada adsorbat nonpolar, demikian sebaliknya.
Jumlah zat yang teradsorpsi oleh adsorben tergantung pada karaktristik
permukaan adsorben, jenis adsorbat, luas permukaan adsorben, tekanan (pada
gas), konsentrasi, dan suhu.
Sebagian besar zat akan mendapat muatan apabila dikontakkan dengan
medium yang polar. Muatan permukaan mempengaruhi distribusi ion-ion di dekat
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 34/75
21
medium polar. Ion-ion yang berlawanan muatan akan ditarik ke permukaan
sedangkan ion-ion yang bermuatan sama akan ditolak menjauhi permukaan. Hal
ini berpengaruh terhadap pembentukan sifat listrik lapisan ganda dengan cara
penyusunan muatan permukaan dan netralisasi kelebihan muatan yang berlawanan
di sekeliling distribusi muatan yang sama secara difusi dalam medium polar.
Zeta potensial adalah potensial yang terdapat pada permukaan yang
memisahkan daerah sebelah dalam dengan daerah yang tersebar pada lapis ganda.
Zeta potensial merupakan ukuran dari muatan lapis ganda dan jaraknya dari
permukaan, atau berhubungan dengan gaya dan jarak antar partikel yang saling
bertolakan agar tidak terjadi koagulasi. Berdasarkan teori double layer , pada suatu
keadaan dimana zeta potensial adalah nol (titik potensial), gaya tolak-menolak
antar partikel menjadi minimum. Bila jarak partikel menurun hingga 20 Å atau
kurang, maka gaya Van der Waals akan menjadi dominan sehingga koloid akan
terkoagulasi.
Gambar 2.11 Electric Double Layer [29]
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 35/75
22
Terdapat dua macam adsorpsi yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia.
Adsorpsi fisika terjadi karena adanya gaya Van der Waals, molekul-molekul
adsorbat mudah terlepas dengan cara pemanasan. Adsorpsi kimia disebabkan
karena terjadi ikatan kimia yang cukup kuat sehingga molekul adsorbat tidak
mudah dilepaskan.
2.5.1 Isoterm Adsorpsi Freundlich
Isoterm adsorpsi Freundlich ini berlaku untuk adsorpsi dalam fasa cair
dengan konsentrasi rendah. Persamaan matematisnya :
y = k. C(1/n) [30]
Dimana : y = x/m = berat zat yang diadsorp per berat adsorben yang digunakan
C = konsentrasi solut dalam larutan
k dan n = konstanta
Nilai dari konstanta k dan n dapat ditentukan dengan menlinierkan
persamaan diatas menjadi :
log y = log k + (1/n) log C
Harga k dan n diperoleh dengan membuat grafik log y terhadap log C.
2.6 Adsorpsi Repetitif
Adsorpsi repetitif dilakukan berdasarkan isotherm Freundlich. Nilai k
merupakan konstanta kesetimbangan. Konstanta kesetimbangan setiap senyawa
atau molekul berbeda nilainya. Apabila ditinjau dari hukum Freundlich, perbedaan
nilai kesetimbangan itulah yang menyebabkan zeolit dapat mengadsorp senyawa-
senyawa secara selektif. Perbedaan nilai kesetimbangan dapat diamati apabila
mengasumsi jumlah massa adsorben (m) serta konsentrasi solut sama (C). Jumlah
massa adsorben yang sama serta konsentrasi solut yang sama akan memberikan
jumlah adsorbat yang berbeda. Hal ini menunjukkan adanya perbedaan
kesetimbangan antar senyawa yang ada di dalam larutan.
Adsorpsi dilakukan secara repetitif untuk mengantisipasi larutan yang
menjadi pekat apabila ditambahkan zeolit terus menerus tanpa pengurangan zeolit
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 36/75
23
sebelumnya. Larutan yang pekat memiliki proses pengolahan yang lebih sulit
daripada larutan yang encer.
2.7 Desorpsi
Desorpsi adalah suatu proses dimana komponen tertentu dari suatu zat
dilepaskan dari suatu adsorben setelah mengalami proses adsorpsi. Desorpsi dapat
terjadi melalui beberapa cara, yaitu desorpsi dengan gas inert, desorpsi dengan
pemanasan, dan desorpsi akibat penurunan tekanan. Metode yang paling umum
digunakan adalah dengan cara pemanasan. Zeolit yang telah digunakan untuk
adsorpsi, kemudian dikontakkan dengan desorben. Desorben yang umum
digunakan adalah air. Campuran zeolit air kemudian dipanaskan pada suhu 65oC.[31]
2.8 Analisis Kuantitatif
2.8.1 Sukrosa
Metode yang sering digunakan dalam analisis sukrosa adalah Eynon-Lane.
Kadar sukrosa dalam molase dapat diamati dengan menentukan kadar gulapereduksi dalam molase karena reaksi hidrolisis sukrosa, glukosa dan fruktosa
yang terbentuk ekivalen dengan sukrosa.
2.8.2 Gula Reduksi
Metode ini didasarkan pada sifat aldehid dan keton yang dapat mereduksi
larutan alkali, yaitu terhadap konsentrasi dan terhadap jumlah sisa tembaga yang
tidak terduksi. Dalam metode ini digunakan bahan sebagai berikut :1. larutan tembaga sulfat
2. larutan alkali tartrat
3. metilen biru sebagai indikator
Larutan Fehling ini terdiri atas dua macam larutan diatas yaitu larutan
tembaga sulfat dan larutan alkali tartrat. Dalam pereaksi Fehling, Cu(OH)2
merupakan oksidator lemah dan gula reduksi merupakan reduktor kuat. Jika
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 37/75
24
dipanaskan larutan ini akan membentuk endapan Cu2O yang berwarna merah.
Reaksi yang terjadi saat titrasi :
RCHO + 2Cu(OH)2 +NaOH→ RCOONa + Cu2O↓ +3H2O
Pada metode ini indikator yang digunakan adalah metilen biru karena
metilen biru sangat sensitif terhadap kelebihan sedikit saja gula reduksi sehingga
dapat digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi. Perubahan warna yang
terjadi pada saat titrasi adalah dari biru hingga hilang tak berwarna kemudian
berubah menjadi jingga atau kemerahan yang menandakan terbentuknya endapan
Cu2O. Warna yang hilang dapat kembali menjadi biru karena teroksidasi balik
oleh udara. Untuk mencegah terjadinya hal tersebut, sebaiknya titrasi dilakukan
dengan mendidihkan dahulu larutan yang akan dititrasi. Larutan yang dididihkan
akan menghasilkan uap yang dapat mencegah kontak dengan udara. Gula yang
dianalisis dengan menggunakan titrasi Eynon-Lane adalah gula yang mereduksi
tembaga.
2.8.3 Zat Warna
Analisis zat warna di dalam dilakukan dengan menggunakan
sprktrofotometer. Pada saat suatu sinar jatuh di atas sebuah medium homogeny,
sebagian sinar dipantulkan, sebagian terabsorpsi ke dalam medium, dan sisanya
ditransmisikan. Konsentrasi zat warna yan diabsorp oleh larutan yang dilewati
cahaya dapat dianalisis dengan Hukum Lambert-Beer yang menyatakan :
A = a . b . C
dengan A = absorbans
a = absorptivitas molar
b = tebal medium (kuvet)
C = konsentrasi larutan
Dalam Hukum Lambert-Beer, absorptivitas molar bergantung pada
panjang gelombang cahaya, suhu, dan larutan yang digunakan. Selektivitas
absorpsi maksimum akan diperoleh jika digunakan panjang gelombang cahaya
maksimum.[2]
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 38/75
25
2.8.4 Abu
Dalam proses pembakaran, senyawa-senyawa organik akan terurai
menjadi H2O dan CO2 sedangkan logamnya tidak akan terurai dan menjadi abu.
Tetes tebu mengandung sejumlah zat-zat anorganik dalam bentuk senyawa seperti
K2O, CaO, MgO, Na2O, Fe2O3 /Al2O3, SO3, P2O5, dan SiO2. Prinsip inilah yang
akan digunakan dalam penentuan kadar abu dalam tetes tebu.
Analisis abu yang dilakukan secara gravimetri untuk mengetahui kadar
abu atau zat-zat anorganik yang ada. Analisis ini dilakukan dengan memijarkan
sampel pada krus dengan menggunakan furnace pada temperatur 550oC. Dengan
pembakaran ini, zat yang tertinggal hanyalah abu dan beratnya kemudian
ditimbang.
2.8.5 Total Dissolved Solid
Analisis total solid dilakukan secara gravimetri untuk mengetahui kadar
total solid yang terkandung dalam tetes tebu. Analisis dilakukan dengan
memanaskan sampel pada suhu sekitar 100oC hingga seluruh air menguap,
kemudian ditimbang.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 39/75
26
BAB III
BAHAN DAN METODE
3.1 Bahan
3.1.1 Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah tetes tebu dan
zeolit Bayah.
3.1.2 Bahan Penunjang
Bahan penunjang dalam analisis ini adalah larutan KOH, larutan HCl,
larutan etanol 80%, batu didih dan aquadest.
3.1.3 Bahan Analisis
Bahan yang digunakan untuk analisis dalam penelitian ini adalah larutan
Fehling A dan Fehling B, indikator phenolphthalein dan metil biru, dan
HCl.
3.2 Alat
3.2.1 Peralatan Utama
Peralatan yang digunakan dalam percobaan utama adalah :
- Stirrer
- Centrifuge
- Spektrofotometer
- neraca analitik dan digital- stopwatch
- buret
- furnace dan oven
3.2.2 Peralatan Pendukung
Peralatan pendukung penelitian ini meliputi waterbath, kolom penukar ion,
eksikator, decanter, pH meter, krus, dan kertas saring.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 40/75
27
3.3 Tahap Persiapan
3.3.1 Aktivasi Zeolit
Zeolit yang digunakan merupakan zeolit asal Bayah. Zeolit yang dibeli
kemudian ditumbuk hingga halus dan diayak dengan saringan 200 mesh. Zeolit
yang digunakan adalah zeolit yang lolos saringan 200 mesh.
Zeolit dikeringkan dalam oven selama 120 menit dengan suhu 120oC
Dimasukkan ke dalam eksikator sampai dingin
Gambar 3.1 Proses aktivasi zeolit
3.3.2 Pembuatan Kalium Zeolit
Proses ini memanfaatkan prinsip pertukaran kation. Diagram alir proses
pembuatan kalium-zeolit sebagai berikut :
Zeolit dimasukkan ke dalam wadah penampung
Diaduk secara manual ±15 menit, dan didiamkan selama ±3 jam
Zeolit dipisahkan dengan mengalirkan larutan yang ada
Zeolit yang sudah terpisah dicuci dengan air sampai pH 7-8
Zeolit basah tersebut dikeringkan di oven pada suhu 60oC sampai
berat konstan
Ke dalam wadah penampung dimasukkan larutan KOH 1 N hinggazeolit terendam
Larutan KOH 1N 500 mL disiapkan
Zeolit dari eksikator ditimbang 500 gram
Gambar 3.2 Diagram alir proses pembuatan kalium-zeolit
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 41/75
28
3.3.3 Penentuan Kapasitas Tukar Kation (KTK) Kalium-Zeolit
Mula-mula zeolit ditimbang sebanyak 0,5 gram kemudian dimasukkan ke
dalam kolom penukar ion. Setelah itu dialiri dengan larutan etanol 80% sebanyak
40 mL selama 1 jam. Kemudian dialiri dengan HCl 0,2 N sebanyak 80 mL secara
perlahan-lahan selama 2 jam. Larutan keluaran dianalisa kadar kaliumnya dengan
menggunakan AAS. Diagram alir proses penentuan KTK sebagai berikut :
Ditimbang ±0,5 gram Kalium-zeolit
Dimasukkan ke dalam kolom penukar ion
Dialiri larutan etanol 80% sebanyak 40 mL selama 1 jam
Hasil larutan yang tertampung dibuang
Selanjutnya aliri unggun zeolit dengan HCl 0,2 N sebanyak 80 mL
secara perlahan-lahan selama 2 jam
Larutan keluaran ditampung dan dianalisa kadar kaliumnya denganmenggunakan AAS
Gambar 3.3 Diagram alir proses penentuan KTK kalium-zeolit
3.3.4 Proses Persiapan
3.3.4.1 Persiapan Tahap 1
Diagram alir proses persiapan tahap 1 sebagai berikut :
Tetes tebu 1000 gr diencerkan dengan air 1000 mL
Didiamkan di suhu kamar selama 1 malam
Di sentrifuge pada 3000 rpm selama 45 menit
Supernatant di decanter
Terbentuk
endapan
Diperoleh data
V1 dan massa
Diperoleh data
V2
Diaduk dengan kecepatan 300 rpm hingga homogen
Gambar 3.4 Diagram alir proses persiapan tahap 1
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 42/75
29
3.1.4.2 Persiapan Tahap 2
Diagram alir proses persiapan tahap 2 sebagai berikut :
Semua endapan dikeringkan dibawah matahari, dibuat bubuk
Semua bubuk dikeringkan dengan menggunakan oven pada 105oC
sampai beratnya konstan
V2 ditentukan
Brix-nya
Gambar 3.5 Diagram alir proses persiapan tahap 2
3.3.4.3 Persiapan Tahap 3Diagram alir proses persiapan tahap 3 sebagai berikut :
Diaduk hingga homogen
Dianalisis kadar sukrosa, total solid, gula reduksi, zat warna, dan abu
V2 diencerkan dengan 1000 mL air
Larutan I
Gambar 3.6 Diagram alir proses persiapan tahap 3
3.4 Percobaan Utama
3.4.1 Adsorpsi Repetitif Tahap 1
Dari V3 diambil 2000 mL
Ditambah K-Zeolit 4gr/100 mL
Diaduk dengan kecepatan 300 rpm selama 0,5 jam
Diaduk dengan kecepatan 50 rpm selama 0,5 jam
Didiamkan 1 malam
Di-centrifuge dengan kecepatan 3000 rpm selama 45 menit
Supernatant (Sp1) Endapan (E1)
Diambil 20 mLuntuk analisis
Disimpan
Gambar 3.7 Diagram alir proses adsorpsi repetitif tahap 1
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 43/75
30
3.4.2 Adsorpsi Repetitif Tahap 2
Digunakan larutan VSp1
Ditambah K-Zeolit 2,4 gr/100 mL
Diaduk dengan kecepatan 300 rpm selama 0,5 jam
Diaduk dengan kecepatan 50 rpm selama 0,5 jam
Didiamkan 1 malam
Di-centrifuge dengan kecepatan 3000 rpm selama 45 menit
Disaring dengan corong Buchner, dengan Whatman 1-4
Filtrat (Sp2) Endapan (E2)
Diambil 20 mL
untuk analisisDisimpan
Gambar 3.8 Diagram alir proses adsorpsi repetitif tahap 2
3.4.3 Adsorpsi Repetitif Tahap 3
Di-centrifuge dengan kecepatan 3000 rpm selama 45 menit
Diaduk dengan kecepatan 300 rpm selama 0,5 jam
Diaduk dengan kecepatan 50 rpm selama 0,5 jam
Didiamkan 1 malam
Digunakan larutan VSp2
Ditambah K-Zeolit 1,44 gr/100 mL
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 44/75
31
Disaring dengan corong Buchner, dengan Whatman 1-4
Diambil 20 mL
untuk analisisDisimpan
Endapan (E3)Filtrat (Sp3)
Gambar 3.9 Diagram alir proses adsorpsi repetitif tahap 3
3.5
Proses Extractive Proses ini dilakukan jika analisis supernatant memberikan hasil yang baik.
Semua endapan dicampurkan
Ditambahkan 1000 mL air
Diaduk pada kecepatan 500 rpm
Dipanaskan pada 50o
C selama 45 menit
Didiamkan selama 1 malam
Disaring atau di centrifuge
Supernatant dianalisis
Gambar 3.10 Proses extractive
3.6 Metode Analisis
3.6.1 Kadar padatan / total solid
Analisis kadar total solid ini dilakukan untuk mengetahui kadar total solid
awal pada tetes tebu, sesudah proses persiapan tahap 3, setelah proses
adsorpsi tahap 1,2 dan 3 (menganalisis supernatant dan filtrat). Analisis ini
dilakukan dengan menggunakan metode gravimetri.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 45/75
32
3.6.2 Kadar sukrosa
Analisis kadar sukrosa dilakukan untuk mengetahui kadar sukrosa awal
pada tetes tebu, sesudah proses persiapan tahap 3, setelah proses adsorpsi
tahap 1,2 dan 3. Analisis ini dilakukan dengan metode Eynon-Lane.
3.6.3 Kadar gula reduksi
Analisis kadar gula reduksi ini dilakukan untuk mengetahui kadar gula
reduksi awal pada tetes tebu, sesudah proses persiapan tahap 3, setelah
proses adsorpsi tahap 1,2 dan 3 (menganalisis supernatant dan filtrat).
Analisis ini dilakukan dengan menggunakan metode titrasi volumetrikEynon-Lane.
3.6.4 Kadar zat warna
Analisis zat warna ini dilakukan untuk mengetahui konsentrasi zat warna
awal pada tetes tebu, sesudah proses persiapan tahap 3, setelah proses
adsorpsi tahap 1,2 dan 3 (menganalisis supernatant dan filtrat). Analisis ini
dilakukan dengan metode spektrofotometri dengan menggunakan
spektrofotometer pada λ = 436 nm.
3.6.5 Kadar abu
Analisis kadar abu ini dilakukan untuk mengetahui kadar awal pada tetes
tebu, sesudah proses persiapan tahap 3, setelah proses adsorpsi tahap 1,2
dan 3 (menganalisis supernatant dan filtrat). Analisis ini dilakukan dengan
menggunakan metode gravimetrik.
3.7 Lokasi dan Jadwal Penelitian
Penelitian akan dilakukan di Laboratorium Teknik Kimia Universitas Katolik
Parahyangan dan Laboratorium Kimia Industri Universitas Padjajaran.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 46/75
33
3.7.1 Jadwal Penelitian
Jadwal kerja penelitian disajikan dalam tabel 3.1.
Tabel 3.1 Jadwal kerja penelitian
KegiatanAgustus September Oktober November Desember
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Penyiapan bahan
Peminjaman peralatan
Penelitian pendahuluan
Penelitian inti dan analisis
Pembahasan hasil percobaan
Penyelesaian laporan
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 47/75
34
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Analisis Molase Awal
Analisis molase awal dilakukan untuk mengetahui kadar gula, total
solid, abu, dan zat warna yang terdapat di dalam molase yang akan
digunakan selama proses penelitian. Hasil analisa molase awal dapat
dilihat pada tabel 4.1.Tabel 4.1 Hasil analisis molase awal
Percobaan Literatur [Honig]
Gula reduksi 30,32 % ± 32 %
Sukrosa 32,72 % ± 30 %Abu 13,18 % ± 8 %
Total Solid 90,9 % -
Zat Warna 3571x pengenceran -
Berdasarkan hasil analisa, komposisi molase yang digunakan dalam
percobaan ini sudah mendekati literature yang diperoleh.
4.2 Pembuatan Kalium Zeolit
Zeolit yang digunakan dalam penelitian ini adalah zeolit Bayah
yang lolos saringan 200 mesh. Zeolit yang digunakan berukuran sangat
kecil dengan tujuan untuk memperbesar luas permukaan zeolit yang
kontak dengan molase agar proses adsorpsi dapat berlangsung dengan
lebih optimal. Pada percobaan ini, zeolit yang digunakan diperoleh dari
Bapak Toni Toha Apandi dengan alamat sebagai berikut :
PT. Transindo
Jalan Soekarno Hatta 151
Ruko Taman Surya D-9
Daerah Pasir Koja – Caringin
Telp : (022) 6009270
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 48/75
35
Percobaan ini menggunakan kalium zeolit karena ion kalium
memiliki jari-jari ion yang paling besar jika dibandingkan dengan ion-ion
lain yang terdapat didalam zeolit (Na, Li dan Mg) sehingga diharapkan
diperoleh zeolit dengan ukuran pori yang relatif kecil yang mampu
mengadsorp komponen gula.
Pembuatan kalium zeolit dilakukan dengan mempertukarkan ion-
ion yang terdapat di dalam zeolit dengan ion kalium. Ion kalium berasal
dari larutan KOH. Kadar kalium di dalam zeolit selanjutnya diukur dengan
menggunakan alat AAS ( Atomic Absorption Spectrophotometer ). Dari
hasil analisis yang dilakukan oleh Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(LIPI) diperoleh kadar kalium di dalam zeolit seperti yang tercantum
dalam tabel 4.2. Prosedur analisis dengan menggunakan AAS yang
dilakukan oleh pihak LIPI dapat dilihat pada lampiran A.
Tabel 4.2 Kadar kalium dalam zeolit
Kadar KaliumSebelum Pertukaran Ion 0,65 %
Setelah Pertukaran Ion 1,84 %
Gambar 4.1 Rangkaian alat pertukaran ion
Dari hasil analisis dapat dilihat bahwa kadar kalium di dalam zeolit
setelah mengalami proses pertukaran ion meningkat jika dibandingkan
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 49/75
36
dengan zeolit awal. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa proses
pertukaran ion berhasil dilakukan dengan baik.
4.3 Percobaan Pendahuluan
Percobaan ini dilakukan untuk menghilangkan non-gula yang
terdapat di dalam molase. Molase sebanyak 1 kg diencerkan dengan 2L air
kemudian disentrifuge. Endapan yang diperoleh kemudian dikeringkan
dengan menggunakan oven sehingga diperoleh padatan kering. Endapan
inilah yang merupakan komponen non-gula yang terdapat di dalam
molase. Molase yang telah dihilangkan non-gulanya selanjutnya dianalisis
kadar gula, abu, total solid serta zat warna. Molase inilah yang akan
digunakan sebagai larutan asal adsorpsi. Hasil analisis dapat dilihat pada
tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil analisis percobaan pendahuluan
Gula reduksi 9,77 %Sukrosa 10,74 %
Abu 1,66 %Total Solid 27,3 %Zat Warna 2500x pengenceranBrix 28,3%
Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan pengenceran 3x
komposisi gula, abu, serta total solids yang terdapat didalam molase
berkurang menjadi kurang lebih sepertiga dari komposisi awal.
4.4 Percobaan Utama
Percobaan utama dalam penelitian ini adalah proses adsorpsi
komponen tetes tebu secara repetitif dengan menggunakan kalium zeolit
dan bentonite DM (drilling mud ). Tahap 1 merupakan pengenceran molase
1 kg dengan 2 L air. Pada tahap 2 adsorben yang digunakan adalah kalium
zeolit sebanyak 2 gr/100 mL. Pada tahap 3 adsorben yang digunakan
adalah kalium zeolit sebanyak 4 gr/100 mL. Pada tahap 4 adsorben yang
digunakan adalah kalium zeolit sebanyak 6 gr/100 mL. Larutan
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 50/75
37
disentrifuge dan endapan kalium zeolit disimpan. Pada tahap 5 adsorben
yang digunakan adalah bentonite DM sebanyak . Sedangkanpada tahap 6 adsorben yang digunakan adalah bentonite DM sebanyak 6
gram/100 mL
4.4.1 Analisis Kadar Gula Reduksi
Gula reduksi adalah gula yang dalam bentuk larutan alkali
membentuk aldehida atau keton. Gula reduksi yang terdapat didalam
molase adalah glukosa dan fruktosa. Analisis gula reduksi dilakukan
dengan metode Eylon-Lane.
Gambar 4.2 Kurva kadar gula reduksi
Dari Gambar 4.2 dapat dilihat bahwa konsentrasi gula reduksi di
dalam molase berkurang karena proses adsorpsi.
Pada proses adsorpsi dengan menggunakan kalium zeolit, jumlahgula reduksi yang diadsorpsi lebih banyak (tahap 1-4) dibandingkan
dengan adsorpsi menggunakan bentonite (tahap 5-6). Hal ini menunjukkan
bahwa kalium zeolit lebih mengadsorpsi gula reduksi dibandingkan
dengan bentonite.
9.778.50
7.335.85 5.60 5.54
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
0 1 2 3 4 5 6 7
% G u l a R e d u k s i
Tahap Percobaan
Kadar Gula Reduksi
Kalium Zeolit
Bentonite
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 51/75
38
4.4.2 Analisis Kadar Sukrosa
Kadar sukrosa didalam molase tidak dapat ditentukan secara
langsung. Penentuan kadar sukrosa didalam molase dilakukan dengan
menentukan kadar gula total terlebih dahulu dilanjutkan dengan penentuan
kadar gula reduksi. Kadar sukrosa merupakan selisih antara gula total dan
gula reduksi. Kadar gula total dan gula reduksi ditentukan dengan
menggunakan metode Eynon-Lane.
Gambar 4.3 Kurva kadar sukrosa
Gambar 4.3 menunjukkan perubahan kadar sukrosa dalam molase
setelah diadsorpsi. Dapat dilihat bahwa pada percobaan yang
menggunakan kalium zeolit sebagai adsorben (tahap 2-4), perubahan kadar
sukrosa lebih kecil jika dibandingkan dengan adsorpsi menggunakan
bentonite (tahap 5-6). Hal ini menunjukkan bahwa bentonite lebihmengadsorpi sukrosa daripada kalium zeolit.
4.4.3 Perbandingan Adsorpsi Kalium Zeolit dan Bentonite
Dari Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa kurva gula reduksi dan
sukrosa hampir berhimpitan. Hal ini menunjukkan kalium zeolit
mengadsorpsi gula reduksi dan sukrosa sama baiknya.
10.759.80
7.726.94
3.132.250.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
0 1 2 3 4 5 6 7
% S u k r o s a
Tahap Percobaan
Kadar Sukrosa
Kalium Zeolit
Bentonite
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 52/75
39
Sebaliknya pada proses adsorpsi dengan menggunakan bentonite
dapat dilihat dengan jelas bahwa bentonite lebih baik mengadsorpsi
sukrosa dibandingkan gula reduksi.
Perbedaan kemampuan mengadsorpsi antara kalium zeolit dan
bentonite disebabkan
Gambar 4.4 Kurva perbandingan adsorpsi gula reduksi dan sukrosa
4.4.4 Analisis Kadar Abu dan Total Solids
Selain mengandung senyawa-senyawa organik, molase juga
mengandung senyawa anorganik. Analisis abu ini dilakukan untuk
menentukan jumlah senyawa anorganik yang terdapat di dalam molase.
Analisis kadar abu dilakukan secara gravimetri. Proses pembakaran
dengan menggunakan furnace pada suhu 550oC menyebabkan zat-zat
organik yang terdapat didalam molase terurai menjadi karbondioksida dan
air. Abu yang dihasilkan dalam pembakaran ini berwarna abu-abu dan
halus. Hasil pembakaran dapat dilihat pada gambar 4.5.
0
20
40
60
80
0 2 4 6 8 P e r s e n A d s o r p s i ( %
)
Tahap Percobaan
Perbandingan Adsorpsi Gula Reduksi dan
Sukrosa
Gula Reduksi
Sukrosa
Kalium Zeolit
Bentonite
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 53/75
40
Gambar 4.5 Hasil analisis abu
Gambar 4.6 Kurva kadar abu
Hasil analisis abu dengan menggunakan adsorben kalium zeolit
(tahap 2-4) tidak menunjukkan kecenderungan yang jelas. Sedangkan
untuk analisis abu dengan menggunakan adsorben bentonite (tahap 5-6),
hasil analisis menunjukkan kecenderungan turun. Hal ini menunjukkanbahwa bentonite lebih mengadsorpsi abu daripada kalium zeolit.
1.66
2.632.32
3.002.66
1.97
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
0 1 2 3 4 5 6 7
% A
b u
Tahap Percobaan
Kadar Abu
Kalium Zeolit Bentonite
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 54/75
41
Gambar 4.7 Kurva kadar total solids
Analisis kadar total solids dilakukan dengan memanaskan tetes
tebu pada temperatur ±105oC untuk menghilangkan kandungan air. Setelah
dilakukan pemanasan maka akan terbentuk padatan berwarna coklat
kehitaman. Dari Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa perubahan kadar total
solids tidak begitu besar. Hal ini menunjukkan bahwa baik kalium zeolit
maupun bentonite tidak mengadsorpsi padatan yang terdapat di dalam
molase.
4.4.5 Analisis Kadar Zat Warna
Analisis kadar zat warna dilakukan untuk mengetahui besarnya
adsorpsi kalium zeolit terhadap zat warna yang terdapat didalam molase.
Analisis dilakukan dengan mengencerkan sampel hasil adsorpsi hingga
diperoleh nilai absorbansi sebesar ±0,1.
27.3024.25 24.00 23.10 22.11 22.59
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
1 2 3 4 5 6
% T
o t a l S o l i d s
Tahap Percobaan
Kadar Total Solids
Kalium ZeolitBentonite
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 55/75
42
Gambar 4.8 Kurva zat warna
Dari kurva dapat dilihat bahwa terjadi penurunan jumlah
pengenceran dari setiap sampel hasil adsorpsi. Hal ini berarti kalium zeolit
dapat mengadsorpsi zat warna yang terdapat didalam molase.
2500
1666 15001166 1000 900
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1 2 3 4 5 6
P e n g e n c e r a n
Tahap Percobaan
Zat Warna
Kalium Zeolit
Bentonite
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 56/75
43
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Zeolit yang digunakan dalam percobaan ini berhasil dipertukarkan ionnya
dan menjadi kalium zeolit.
2. Kalium zeolit dapat mengadsorpsi gula reduksi dan sukrosa dengan sama
baiknya.
Saran
1. Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai proses pemisahan
komponen gula di dalam molase.
2. Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mempelajari proses
desorpsi komponen yang sudah teradsorp didalam zeolit.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 57/75
44
DAFTAR PUSTAKA
1. Honig, P., Principles of Sugar Technology, vol. 3, Elsevier, Amsterdam,
1963
2. Spencer, Guilford L., and Meade, George P., Cane Sugar Handbook, 8 th
edition, John Wiley and Sons Inc, USA
3. Fessenden & Fessenden, Kimia Organik, jilid 2, edisi ketiga, Jakarta :
Erlangga, 1982.
4. Sukrosa, http://en.wikipedia.org/wiki/Sucrose
5. Yuhelda, Husaini, dkk., Aktifasi Zeolit Bayah/Karangnunggal Untuk
Mengadsorpsi Gas Buang Pembakaran Batubara , 2000, Bandung :
Puslitbang Teknologi Mineral.
6. Anwar, Ir. Komar Priatna, Nugraha, Dr. Yahya, Kurnia, Prospek
Pemakaian Zeolit Bayah Sebagai Penukar Kation, 1985, Bandung :
Puslitbang Teknologi Mineral.
7. Pramono, Adi, Preparasi, Pengolahan, dan Karakterisasi Zeolit
Karangnunggal Tasikmalaya , 2004, Bandung : Puslitbang Teknologi
Mineral.
8. Budidaya Tebu, http://teknis-budidaya.blogspot.com/2007/10/budidaya-
tebu.html
9. Austin, George T., Shreve’s Chemical Process Industries , 5th edition,
Singapore : McGraw-Hill, 1984
10. Komposisi Tetes Tebu, http://www.trivenigroup.com/sugar-
information/molasses.html
11. Gambar Molase,
http://anggitsaputradwipramana.blogspot.com/2008/07/selayang-pandang-
tentang-molase-tetes.html
12. Perry, Robert H. & Green, Don W., Perry’s Chemical Engineers’
Handbook, 7th edition
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 58/75
45
13. Struktur Molekul Sukrosa,
http://www.worldofmolecules.com/foods/sucrose.htm
14. Gula Reduksi, http://en.wikipedia.org/wiki/Reducing_sugar
15. Reaksi Hidrolisis Sukrosa,
http://en.wikipedia.org/wiki/Inverted_sugar_syrup
16. Struktur Molekul Fruktosa dan Glukosa, http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbase/Organic/sugar.html
17. Fruktosa,
http://www.edinformatics.com/math_science/science_of_cooking/
fructose.htm
18. Reaksi Fruktosa dengan Fehling, http://www.chemie.uni-
regensburg.de/Organische_Chemie/Didaktik/Keusch/D-Fehling-e.htm
19. Koagulasi, http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/Sponsor-
Pendamping/Praweda/Kimia/ 0170%20Kim%201-4b.htm
20. Yang, Ralph T., Adsorbents : Fundamentals and Application, John Wiley
& Sons Inc, 2003.
21. Gambar Zeolit, http://duniasapi.com/zeolit-untuk-peternakan/
22. Taksonomi tebu, http://www.plantamor.com/index.php?plant=1100
23. Gambar Struktur Kristal Zeolit,
http://www.moutere.com/stories/storyReader$39
24. Rumus kimia zeolit bayah, http://www.batan.go.id/ptlr/08id/?q=node/14
25. Purawiardi, Rustiadi, Karakteristik Zeolit Alam Asal
Bayah,Sukabumi,Jawa Barat , 1999.
26. Apandi, Toni Toha, Rekayasa Sistem Pengolahan Limbah Industri
Menggunakan Mineral Zeolit Sebagai Penukar Ion, Adsorben,
Penyaring Molekuler dan Katalis , 1998, Bandung : Puslitbang Teknologi
Mineral.
27. Husaini, Percontohan Pengolahan Zeolit Bayah , 1990, Bandung :
Puslitbang Teknologi Mineral.
28. Achmad, Drs. Hiskia, Kimia Unsur dan Radiokimia, Bandung : PT. Citra
Aditya Bakti, 2001.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 59/75
46
29. Gambar Electric Double Layer,
http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?
id=stabilization_of_colloids&s=electric%20doub%20layer
30. Rumus Isoterm Freundlich,
http://en.wikipedia.org/wiki/Freundlich_equation
31. Desorpsi, http://www.freepatentsonline.com/5000794.html
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 60/75
47
LAMPIRAN A
PROSEDUR ANALISIS
A.1 Analisis Sukrosa, Glukosa dan Fruktosa
Kadar sukrosa dan gula invert dianalisis dengan menggunakan metode Eynon-
Lane. Diagram alir proses analisis disajikan dalam gambar A.1.
Penentuan gula reduksi
Timbang 5 gr sampel dalam 100 mL gelas kimia dan tambahkanaquadest
Encerkan larutan sampel sampai 500 mL dalam labu takar
Ambil 5 mL larutan Fehling A dan masukkan ke erlenmeyer 250 mL
Tempatkan pada hot plate yang sebelumnya telah dipanaskan, tungguhingga mendidih 2 menit
Tambahkan 5 tetes indikator metil biru sehingga larutan menjadiberwarna biru, jika tidak berarti sampel yang digunakan terlalu banyak
Tambahkan larutan sampel yang telah diencerkan sebanyak 15 mL kedalam erlenmeyer dengan menggunakan buret dan masukkan batu
didih
Tambahkan 5 mL larutan Fehling B ke dalam erlenmeyer yang sama
Jika larutan sampel terlalu banyak, ulangi langkah di atas denganmenggunakan 14 mL sampel
Titrasi larutan sampel sampai warna birunya hilang, jumlah sampelyang digunakan dicatat (x mL)
Ulangi titrasi dengan menggunakan (x-1) mL larutan sampel
Gambar A.1 Diagram alir penentuan gula reduksi dengan metode Eynon-Lane
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 61/75
48
% RS =
Dengan :
- mL titer = volume sampel yang digunakan dikalikan dengan berat
sampel yang ditimbang dibagi dengan 5.
- Reducing substance ditentukan dari tabel Eynon-Lane kolom 0,5.
Penentuan gula total
Panaskan dalam waterbath selama 3 menit dengan suhu 70-80oC
Buat larutan dengan mencampurkan larutan sampel dan air dengan
perbandingan 1 : 1, ambil larutan tersebut kira-kira 1,5 gr dantempatkan pada gelas piala kecil
Pindahlan larutan ke labu ukur 200 mL dan usahakan air pembilas
tidak melebihi 100 mL
Dinginkan sampai suhu kamar
Tambahkan aquadest hingga garis
Lakukan langkah yang sama seperti pada proses penentuan gula
reduksi, dimulai dari penambahan larutan Fehling A hingga titrasi
Tambahkan 10 mL HCl 6,34 N
Tambahkan 2-3 tetes indikator fenolftalein, kemudian netralkan
dengan NaOH 6,34 N
Gambar A.2 Diagram alir penentuan gula total dengan metode Eynon-Lane
% TS =
Reducing substance ditentukan dengan menggunakan tabel Eynon-Lane kolom 0.
Untuk menentukan kadar sukrosa dapat digunakan perhitungan berikut :
% Sukrosa = (%TS - %RS) x 0,95
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 62/75
49
A.2 Analisis Abu
Langkah-langkah dalam proses menganalisis abu adalah :
1. 2-3 gr sampel ditimbang dan disimpan pada krus yang sebelumnya telah
ditimbang
2. Krus dan sampel dipijarkan dengan bunsen hingga temperatur 550oC
sampai semua karbondioksida hilang
3. Krus disimpan di dalam eksikator selama 1 jam
4. Berat krus dan sampel ditimbang
Diagram alir proses analisis abu :
2-3 gr sampel ditimbang dan disimpan pada krus yang sebelumnya
telah ditimbang
Krus disimpan di dalam eksikator selama 1 jam
Berat krus dan sampel ditimbang
Krus dan sampel dipijarkan dengan furnace hingga temperatur 550oC
sampai semua karbondioksida hilang
Gambar A.3 Diagram alir proses analisis abu
Perhitungannya adalah :
Berat abu = berat (abu + krus) – berat krus
A.3 Analisis Zat Warna
Langkah-langkah dalam menganalisis zat warna :1. Spektrofotometer dinyalakan terlebih dahulu selama kurang lebih 20 menit
2. Kuvet yang akan digunakan dibersihkan terlebih dahulu
3. Tentukan panjang gelombang pada spektrofotometer, kemudian kalibrasi
dengan larutan blanko berupa aquadest
4. Nilai %T dicatat
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 63/75
50
Diagram alir proses analisis zat warna sebagai berikut :
Tentukan panjang gelombang pada spektrofotometer (436 nm),
kemudian kalibrasi dengan larutan blanko berupa aquadest
Nilai %T dicatat
Kuvet yang akan digunakan dibersihkan terlebih dahulu
Spektrofotometer dinyalakan terlebih dahulu selama kurang lebih 20menit
Gambar A.4 Diagram alir proses analisis zat warna
A.4 Analisis Total Solids
Langkah-langkah dalam menganalisis total solids :
1. Timbang 100 gr sampel kemudian disimpan di dalam krus yang telah
ditimbang
2. Sampel dan krus dipanaskan hingga 100oC dalam oven
3. Krus dan sampel kemudian disimpan di dalam eksikator selama 1 jam
4. Berat krus dan sampel kemudian ditimbang
Diagram alir proses analisis total solids sebagai berikut :
Sampel dan krus dipanaskan hingga 100oC dalam oven
Krus dan sampel kemudian disimpan di dalam eksikator selama 1 jam
Timbang 100 gr sampel kemudian disimpan di dalam krus yang telah
ditimbang
Berat krus dan sampel kemudian ditimbang
Gambar A.5 Diagram alir proses analisis total solids Perhitungannya adalah :
Berat total solid = berat (krus + total solid) – berat krus
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 64/75
51
A.5 Analisis Kadar Kalium
A.5.1 Tahap Persiapan
Sebanyak 0,2-0,4 gram sampel ditimbang
Dimasukkan ke dalam vessel Teflon
Dimasukkan ke dalam microwave dan diatur program
pemanasan sebagai berikut
Waktu (menit) Daya (watt)
5 500
0,5 0
3 250
Ditambahkan 3 mL HNO3 65% dan 0,5 mL H2O2 30-35%
Sampel didinginkan
Ditambahkan 2 mL HNO3 65% dan 1 mL H2O2 30-35%
Dimasukkan ke dalam microwave dan diatur program
pemanasan sebagai berikut
Waktu (menit) Daya (watt)
5 5000,5 0
3 250
Saring dengan kertas Whatman no 42 kedalam labu takar 25
mL dan tambahkan akuades sampai tanda batas
Gambar A.6 Tahap persiapan analisis
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 65/75
52
A.5.2 Pembuatan Kurva Standar
Larutan KCl dibuat dengan konsentrasi tertentu
Masing-masing larutan diukur absorbansinya dengan
menggunakan AAS
Data absorbansi dan konsentrasi diplot dalam sebuah kurva
sehingga diperoleh sebuah persamaan kurva standar
Gambar A.7 Proses pembuatan kurva standar
A.5.3 Proses Analisis
Blanko asam nitrat 65% disiapkan
Sampel diukur absorbansinya dengan menggunakan AAS
Data absorban yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam
persamaan kurva standar untuk mengetahui konsentrasi sampel
Gambar A.8 Proses analisis kadar kalium
Kadar kalium dalam sampel dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan :
ppm =
Jika ingin mengubah ke dalam satuan persen kalium, maka hasil dari
perhitungan diatas dikalikan dengan .
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 66/75
53
LAMPIRAN B
LEMBAR DATA KESELAMATAN BAHAN
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini ada yang merupakan bahan
berbahaya. Oleh sebab itu perlu diketahui sifat-sifat dari bahan berbahaya
tersebut. Data-data tersebut akan dilampirkan di bawah ini. Data-data tersebut
meliputi sifat – sifat bahaya bahan, sifat – sifat fisika bahan, keselamatan dan
pengamanan,
B.1 Larutan KOH
B.1.1 Efek Kesehatan, Pertolongan Pertama, dan Pencegahan
1. MataEfek : dapat menyebabkan rasa terbakar pada mata, kontak langsung dapat
menyebabkan luka terbuka pada kornea mata.Pertolongan pertama : bilas dengan air selama 15 menit. Segera mintabantuan.Pencegahan : gunakan safety google.
2. KulitEfek : dapat menyebabkan rasa terbakar pada kulit.Pertolongan : bilas dengan air dan sabun selama 15 menit. Segera lepaskan
baju yang terkontaminasi agar tidak menyebar.Pencegahan : gunakan sarung tangan dan baju lengan panjang.
3. PencernaanEfek : sangat berbahaya apabila tertelan, dapat menyebabkan kegagalan
sistem pencernaan, dapat menyebabkan kematian.
Pertolongan : jangan dipaksa untuk muntah. Apabila korban masih sadar,beri 2-4 gelas susu.
4. PernapasanEfek : berbahaya jika terhirup. Iritasi dpat menyebabkan pneumonitis.
Dapat menyebabkan batuk-batuk, sesak napas, dan koma.Pertolongan : segera bawa ke udara luar. Jika sesak napas, beri oksigen.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 67/75
54
B.1.2 Sifat Fisik
Physical State : Solid
Appearance : white or yellowOdor : odorlesspH : 13.5 (0.1M solution)Vapor Pressure : Not available.Vapor Density : Not available.Evaporation Rate : Not available.Viscosity : Not available.Boiling Point : 2408 deg FFreezing/Melting Point : 680 deg FAutoignition Temperature : Not applicable.Flash Point : Not applicable.Decomposition Temperature : Not available.NFPA Rating : (estimated) Health: 3; Flammability: 0;Reactivity: 1Explosion Limits, Lower : Not available.Upper : Not available.Solubility : Soluble in waterSpecific Gravity/Density : 2.04Molecular Formula : KOHMolecular Weight : 56.1047
[ MSDS Potassium Hyd ,
http://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/KOH.htm]
B.2 Larutan Etanol
B.2.1 Efek Kesehatan, Pertolongan Pertama, dan Pencegahan
1. MataEfek : dapat menyebabkan iritasi pada mata.Pertolongan pertama : bilas dengan air. Segera minta bantuan.Pencegahan : gunakan safety google.
2. KulitEfek : dapat menyebabkan rasa terbakar pada kulit.
Pertolongan : segera lepaskan baju yang terkontaminasi. Bilas dengan airdan sabun.Pencegahan : gunakan sarung tangan dan baju lengan panjang.
3. PencernaanEfek : dapat menyebabkan kerusakan hati dan ginjal.Pertolongan : kumur-kumur dengan air.
4. PernapasanEfek : dapat menyebabkan muntah-muntah, mual, dan pusing.Pertolongan : segera bawa ke udara luar. Jika sesak napas, beri oksigen.
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 68/75
55
B.2.2 Sifat Fisik
Boiling Point : 148oFSpecific Gravity (H2O = 1) : 0.86Vapor Pressure mm Hg/20°C : 96Percent Volatile by Vol : 91%Vapor Density (Air 1:1) : 1.11Evaporation Rate (ether = 1) : >1Solubility in H2O : CompleteAppearance & Odor : Clear Liquid, Pungent Odor
[ MSDS Ethanol , http://www.astraldiagnostics.com]
B.3 Larutan HCl
B.3.1 Efek Kesehatan, Pertolongan Pertama, dan Pencegahan1. MataEfek : korosif! Uap dapat menyebabkan iritasi pada mata. Kontak
langsung dapat menyebabkan kerusakan permanen pada mata.Pertolongan pertama : bilas dengan air selama 15 menit. Segera mintabantuan.Pencegahan : gunakan safety google.
2. KulitEfek : korosif! Dapat menyebabkan kemerahan pada kulit, rasa sakit dan
terbakar. Larutan yang pekat dapat menghilangkan warna kulit.
Pertolongan : segera lepaskan baju yang terkontaminasi. Bilas dengan airdan sabun.Pencegahan : gunakan sarung tangan dan baju lengan panjang.
3. PencernaanEfek : korosif! Menelan HCl dapat menyebabkan rasa sakit seketika dan
rasa terbakar pada mulut, tenggorokan, kerongkongan, dan sistempencernaan. Dapat menimbulkan mual, muntah, dan diare, dandalam beberapa kasus, kematian..
Pertolongan : jangan dipaksa untuk muntah. Beri air dan susu yang banyak
4. PernapasanEfek : korosif! Terhirup uap HCl dapat menyebabkan batuk-batuk,
kegagalan sistem pernapasan, rasa terbakar pada hidung dankerongkongan, dapat juga menyebabkan kematian.
Pertolongan : segera bawa ke udara luar. Jika sesak napas, beri oksigen.
B.3.2 Sifat Fisik
Appearance : Clear, colorless liquid.Odor : Pungent odor.Solubility : Infinitely soluble.Density : 1.05 @ 15C (59F)
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 69/75
56
pH : For HCL solutions: 0.1 (1.0 N), 1.1(0.1 N), 2.02 (0.01 N)
% Volatiles by volume @ 21C (70F) : 100Boiling Point : 101 - 103C (214 - 217F)Melting Point : No information found.Vapor Density (Air=1) : No information found.Vapor Pressure (mm Hg) : No information found.Evaporation Rate (BuAc=1) : No information found.
[ MSDS Hydrochloric acid , http://cheville.okstate.edu]
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 70/75
57
LAMPIRAN C
TABEL EYNON –
LANE
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Titer
(mL)copper solution
51,0
50,9
50,9
Sucroce present per 100 mL of sugar solution (gr)0 0,5
Reducing substances (mg) for 5 mL standar
50,5
50,6
50,7
50,8
50,9
51,0
51,0
51,1
51,2
51,2
52,3
52,2
52,2
52,1
51,6
51,9
51,9
51,8
51,8
51,7
51,7
52,5
52,5
52,4
52,4
52,3
50,9
50,8
51,4
51,3
51,6
51,5
51,5
51,4
51,4
51,3
52,1
52,0
52,0
50,8
50,6
50,6
50,5
50,4
51,5
51,5
51,3
51,3
51,3
51,5
51,5
51,5
51,4
51,4
51,7
51,7
51,6
51,6
51,1
51,1
51,0
51,2
51,2
50,4
50,4
50,3
50,2
50,7
50,7
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 71/75
58
LAMPIRAN D
DATA PERCOBAAN DAN HASIL ANTARA
D.1 Analisis Kadar Gula Reduksi
D.2 Analisis Kadar Gula Total dan Kadar Sukrosa
AnalisismL
Titer(mL)
mgReducingSubstance
(mg)
JumlahSampel(mL)
KadarGulaTotal(%)
KadarSukrosa
(%)
Molase awal 21 51 1,5 64,76 32,72
Pengenceran hingga 2000 mL 16 50,6 6 21,08 10,75
Adsorpsi tahap I (2 gr/100mL) 18 50,8 6 18,81 9,80
Adsorpsi tahap II (4 gr/100 mL) 22 51 6 15,45 7,72
Adsorpsi tahap III (6 gr/100 mL) 26 51,3 6 13,15 6,94
Bentonite I (4.2 gr/ 100 mL)39 52 6 8,89 3,13
Bentonite II (6 gr/100 mL) 44 52,2 6 7,91 2,25
AnalisismL Titer
(mL)mg Reducing Substance
(mg)Kadar GulaReduksi (%)
Molase awal 16,6 59,34 30,32
Pengenceran hingga 2000 mL 26 50,8 9,77
Adsorpsi tahap I (2 gr/100mL) 30 51 8,50
Adsorpsi tahap II (4 gr/100 mL) 35 51,3 7,33
Adsorpsi tahap III (6 gr/100 mL) 44 51,5 5,85
Bentonite I (4.2 gr/ 100 mL) 46 51,5 5,60
Bentonite II (6 gr/100 mL) 46,5 51,55 5,54
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 72/75
59
D.3 Analisis Kadar Abu
Analisis Massakrus(gram)
Massasampel(gram)
Massakrus+abu(gram)
Massaabu(gram)
Kadarabu (%)
Molase awal 19,33 3,01 19,9 0,57 18,94
Pengenceran hingga 2000 mL 19,35 3,01 19,4 0,05 1,66
Adsorpsi tahap I (2 gr/100mL) 20,32 3,04 20,4 0,08 2,63
Adsorpsi tahap II (4 gr/100 mL) 19,33 3,02 19,4 0,07 2,32
Adsorpsi tahap III (6 gr/100 mL) 20,31 3 20,4 0,09 3,00
Bentonite I (4.2 gr/ 100 mL) 19,33 3,01 19,41 0,08 2,66
Bentonite II (6 gr/100 mL) 20,33 3,04 20,39 0,06 1,97
D.4 Analisis Kadar Total Solids
AnalisisMassacawan(gram)
Massasampel(gram)
Massacawan+solid
(gram)
Massasolid
(gram)
Kadarsolid(%)
Molase awal 87,49 2,97 90,19 2,7 90,91
Pengenceran hingga 2000 mL 87,48 3,04 88,31 0,83 27,30
Adsorpsi tahap I (2 gr/100mL) 71,76 3,01 72,49 0,73 24,25
Adsorpsi tahap II (4 gr/100 mL) 61,98 3 62,7 0,72 24,00Adsorpsi tahap III (6 gr/100 mL) 71,75 3,03 72,45 0,7 23,10
Bentonite I (4.2 gr/ 100 mL) 71,75 3,03 72,42 0,67 22,11
Bentonite II (6 gr/100 mL) 61,98 3,01 62,66 0,68 22,59
D.5 Analisis Kadar Zat Warna
AnalisisPanjang Gelombang
436 nmPengenceran Absorban
Molase awal 3571 0,095Pengenceran hingga 2000 mL 2500 0,09Adsorpsi tahap I 1666 0,091Adsorpsi tahap II 1500 0,094Adsorpsi tahap III 1166 0,085Bentonite I 1000 0,091Bentonite II 900 0,09
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 73/75
60
D.6 Analisis Brix
Analisis Brix (%)Molase awal 43Pengenceran hingga 2000 mL 28,3Adsorpsi tahap I (2 gr/100mL) 27,6Adsorpsi tahap II (4 gr/100 mL) 28,4Adsorpsi tahap III (6 gr/100 mL) 28,7Bentonite I (6 gr/ 100 mL) 28,5Bentonite II (6 gr/100 mL) 27,9
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 74/75
61
LAMPIRAN E
CONTOH PERHITUNGAN
E.1 Analisis Kadar Gula
E.1.1 Analisis Kadar Gula Reduksi
Misalnya : analisis tetes tebu awal
mL titer yang diperlukan = 16,6 mL.
Dari tabel Eynon-Lane kolom 0,5 (lampiran B) diperoleh Reducing
Substance = 50,34 mg.
mL titer = 16,6 x = 16,6
Maka, % Gula reduksi = = = 30,325%
E.1.2 Analisis Kadar Gula Total
Misalnya : analisis tetes tebu awalmL titer yang diperlukan = 21 mL
Dari tabel Eynon-Lane kolom 0 (lampiran B) diperoleh Reducing
Substance = 51 mg
Maka, % Gula Total =
=
= 64,76 %
E.1.3 Analisis Kadar Sukrosa
Misalnya : analisis tetes tebu awal
% Gula reduksi (RS) = 30,325 %
% Gula total (TS) = 64,76 %
Maka, % Sukrosa = (TS – RS) x 0,95
= 32,718 %
5/12/2018 Laporan Penelitian Marlene - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/laporan-penelitian-marlene 75/75
62
E.2 Analisis Kadar Abu
Misalnya : analisis tetes tebu awal
Massa krus (a) = 19,33 gram
Massa sampel (b) = 4,25 gram
Massa krus + sampel (c) = 19,89 gram
Massa abu (d) = c – a = 0,56 gram
Maka, % Abu = = = 13,18 %
E.3 Analisis Kadar Total Solids
Misalnya : analisis tetes tebu awal
Massa cawan (a) = 87,49 gram
Massa sampel (b) = 2,97 gram
Massa cawan + sampel (c) = 90,19 gram
Massa solid (d) = c – a = 2,7 gram
Maka, % Total Solids = = = 90,9 %