PEMANTAATAN LIMBAH MINYAK UNTUK ADSORBEN DENGAN VARIASI SUHU DAN WAKTU PEMANASAN

Balai Teknologi Lingkungan Kedeputian Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam Badan Pengkajian dan Penerapan Teknlogi

Gedung 820 (Gedung GEOSTECH) Kawasan Puspiptek Serpong 15314 Tangerang Selatan Banten

Arie Herlambang, Nida Sopiah, Dwi Septiani Putri

Penelitian ini menggunakan metode adsorben yang berasal dari biomaterial berupa

Sabut Kelapa Sawit yang berasal dari Pandeglang,

Banten.

Sabut kelapa sawit memiliki kandungan selulosa sebesar 28,28

%, lignin sebesar 27,86 % dan hemiselulosa sebesar 34,78 %.

Sehingga penelitian ini menggunakan sabut kelapa sawit.

Dari penelitian yang telah dilakukan memperlihatkan bahwa bahan alami atau

biomassa mangandung gugus fungsi seperti karboksil, amino, sulfat, polisakarida, lignin dan

sulfihidril yang memiliki kemampuan untuk penyerapan yang baik

PENDAHULUAN

Pencemaran minyak bumi diperairan dapat menimbulkan gangguan pada keseimbangan

ekosistem air, tanah maupun laut. Bila pencemaran tidak segera ditanggulangi maka pencemaran tersebut tidak bisa dikendalikan

dan akan merusak ekosistem.

Penanganan pencemaran minyak bumi diperairan, bisa

menggunakan :

a) In-situ burning,

b) penyisihan minyak secara mekanik,

c) bioremediasi,

d) dispersant

e) dan adsorben

TUJUAN PENELITIAN

A. Mengetahui ukuran partikel optimum untuk menghasilkan kapasitas adsorpsi yang besar.

B. Mengetahui suhu dan waktu optimum untuk menghasilkan kapasitas adsorpsi yang besar.

C. Mengetahui pengaruh aktivasi secara hidrotermal terhadap kapasitas adsorpsi.

METODE PENELITIAN

Alat Bahan

Ayakan 0.25 cm , kasar, 355 µm, 250 µm

Oven Furnance Kain dengan ukuran 10 x 10

cm, Timbangan kasar Timbangan analitik Desikator Tali nilon Autoclave Spektroskopi FT-IR Prestige-21

Shimadzu dan Peralatan gelas

Sabut Kelapa Sawit (SKS)

Aquadest

Minyak Bumi

Cara Kerja

Preaparasi Sampel

Sabut kelapa sawit digiling

dan dikeringkan

Dilakukan proses

pengayakan

Ayakan kasar X > 355 µm

Ayakan 355 µm 250 µm < X ≤

355 µm

Ayakan 250 µm X ≤ 250 µm

Penentuan Kondisi Optimum Pada Variasi Ukuran Partikel,

Suhu dan Waktu Pemanasan

Ayakan kasar X > 355 µm

Ayakan 355 µm 250 µm < X ≤

355 µm

Ayakan 250 µm X ≤ 250 µm

Uji kapasitas Adsorpsi,

Didapatkan ukuran partikel

optimum

Penentuan Kondisi Optimum untuk Suhu dan Waktu

Pemanasan. Terdapat dua perlakuan:

Kombinasi aktivasi pemanasan dengan furnance dan hidrotermal dengan

menggunakan uap air.

Aktivasi pemanasan dengan furnance

Aktivasi pemanasan dengan furnance

Sabut kelapa sawit ditimbang

sebanyak 50 gram

Dimasukan kedalam wadah

besi

Kemudian wadah besi diletakan di

dalam furnance.

Variasi Suhu Pemanasan

150oC 200oC 250oC 300oC

Suhu tersebut dilakukan dengan

variasi waktu pemanasan :

30, 45 dan 60 Menit

Kombinasi pemanasan dengan furnance dan hidrotermal dengan menggunakan uap air

Sabut kelapa sawit ditimbang

sebanyak 50 gram

Dimasukan kedalam wadah

besi

Kemudian wadah besi diletakan di

dalam furnance.

Variasi Suhu Pemanasan

150oC

200oC

250oC

300oC

30 Menit 45 Menit 60 Menit

Wadah besi dikeluarkan dari

furnance kemudian dialirkan uap air selama 10 menit.

Kapasitas Adsorpsi

Adsorben dari masing-masing

perlakuan

Ditimbang sebanyak 1.0000 ±

0.0005 gram

Dimasukan kedalam kain yang

sudah dikatahui beratnya

Kain yan berisi adsorben diikat

dengan menggunakan tali

nilon

Kemudian adsorben tersebut dimasukan

kedalam beaker glass yang berisi minyak bumi 500 ml

Waktu pencelupan selama 15 menit

Setelah itu diambil dengan pinset dan ditiriskan selama

15 menit

Kain yang berisi adsorben dimasukan

kedalam cawan porselen

Sebelum penimbangan tali yang digunakan

untuk mengikat dilepas terlebih dahulu

Rumus Kapasitas Adsorpsi :

Q = ((W Ads + Minyak Mentah) – (W Ads)) W Ads

Rumus Kapasitas Adsorpsi Sabut Kelapa Sawit :

Q = Wt – ((W Kain + Minyak) – W Ads) W Ads

Keterangan : Q : Kapasitas Adsorpsi Wt : Berat total (adsorben + kain + minyak) Wkain + Minyak: Berat Kain + Minyak pada kain Wads : Berat Adsorben

Karakterisasi Adsorben dengan FTIR (Fourier Trasform Infra Red)

Adsorben

Bubuk KBr

1

100

:

Dicampur didalam

mortar dan digerus

Campuran ditempatkan

diwadah bahan uji

Wadah bahan uji dimasukan

kedalam sample hollder

Pembacaan dilakukan

sebanyak 20 kali

Data pengamatan yang diambil

nilai transmitan

(%)

HASIL DAN PEMBAHASAN Ukuran Partikel Sabut Kelapa Sawit Terhadap Kapasitas Adsorpsi

3,3388 3,3173

2,4165

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

A B C

Kap

. A

dso

rpsi

g/g

Ukuran Partikel

Kapasitas Adsorpsi

A= lebih besar dari 355 µm

B = lebih besar dari 250 µm dan lebih kecil dari 250 µm

C = Lebih kecil dari 250 µm

Semakin besar ukuran partikel yang digunakan maka kapasitas adsorpsi

terhadap minyak mentah juga semakin besar. Hal itu disebabkan karena ukuran

molekul yang sesuai merupakan hal yang penting agar proses adsorpsi dapat

terjadi, ukuran molekul dari adsorbat harus lebih kecil dari pori-pori adsorben

atau sama dengan pori-pori adsorben

Suhu dan Waktu Pemanasan

Banyaknya adsorbat yang terserap pada permukaan adsorben dipengaruhi

oleh sifat adsorben yang salah satunya adalah kemurnian adsorben,dimana

adsorben yang lebih murni memiliki daya serap yang lebih baik. Adsorben yang

murni memiliki kadar air yang rendah. Semakin lama pemanasan maka

kandungan air yang berada dalam adsorben akan semakin rendah.

5,0507 5,1296

5,3485

4,94,95

55,055,1

5,155,2

5,255,3

5,355,4

30 45 60

Kap

. A

dso

rpsi

g /

g

Waktu Pemanasan (Menit)

Kapasitas Adsorpsi Kontrol

Kapasitas Adsorpsi Suhu 150oC

6,5438

7,4681

8,3838

4,4582 5,175

5,533

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

30 45 60

Kap

. A

dso

rpsi

g /

g

Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal

Dengan Hidrotermal

Kapasitas Adsorpsi Suhu 200oC

8,881

7,5521 6,7654 6,873 6,7017

8,5416

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

30 45 60

Kap

. Ad

sorp

si g

/ g

Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal

Dengan Hidrotermal

Kapasitas Adsorpsi Suhu 250oC

6,4453

5,4326 5,4326

7,5367

6,8013 6,1959

0

1

2

3

4

5

6

7

8

30 45 60

Kap

. Ad

sorp

si g

/ g

Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal

Dengan Hidrotermal

Kapasitas Adsorpsi Suhu 300oC

4,6413 4,6899

4,0288

5,9013 5,7933 5,7755

0

1

2

3

4

5

6

7

30 45 60

Kap

. A

dso

rpsi

g

/ g

Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal

Dengan Hidrotermal

Dari hasil tersebut terlihat bahwa kapasitas adsorpsi optimal berada pada suhu 200oC untuk masing-masing perlakuan. Untuk suhu pemanasan 105oC dan 150oC mengalami kenaikan sampai suhu 200oC kemudian terjadi penurunan untuk suhu 250oC dan 300oC. Hal tersebut dikarenakan suhu 200oC masih terjadi penguapan sisa air pada bahan penguap yang belum hilang. Semakin tinggi suhu pemanasan maka akan terjadi pemutusan rantai hidrokarbon dari senyawa organik. Suhu yang semakin tinggi akan mengakibatkan terjadi proses depolimerisasi dan pemutusan ikatan antara gugus C-O dan C-C. Hal itu menyebabkan terjadinya penurunan kapasitas adsorpsi yang diakibatkan karena berkurangnya gugus C pada adsorben untuk berikatan dengan hidrokarbon yang berada pada minyak mentah.

Karakterisasi Adsorben dengan FTIR (Fourier Trasform Infra Red)

Hasil FTIR Sabut Kelapa Sawit Kontrol

-OH

-CH

C=O

C=C

-CH

Hasil FTIR Sabut Kelapa Sawit Pada Suhu 200oC, 30 Menit Tanpa Hidrotermal

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

13

14

15

16

17

%T

34

36

.33

27

09

.14

23

15

.64

16

54

.03

15

14

.19

13

36

.73 1

02

4.2

5

90

0.8

0

81

4.0

0

67

0.2

9

SKS 200 30 TU

-OH -CH

C=O -CH

C=C

Hasil FTIR Sabut Kelapa Sawit Pada Suhu 200oC, 60 Menit Dengan Hidrotermal

500750100012501500175020002500300035004000

1/cm

60

65

70

75

80

85

90

95

%T

39

74

.50

33

09

.03 28

06

.55

16

94

.54

13

24

.19

10

08

.81

90

4.6

5

75

8.0

6

66

7.4

0

SKS 200 c 60 du

-OH -CH C=O -CH

KESIMPULAN Dari hasil penelitian didapatkan kesimpulan : 1) Ukuran partikel sabut kelapa sawit optimum pada

ukuran partikel yang lebih besar dari 355 µm. 2) Suhu optimum diperoleh pada suhu 200oC selama 60

menit sebesar 8.5416 g minyak/g adsorben untuk perlakuan aktivasi pemanasan furnance dan hidrotermal. Sedangkan suhu optimum untuk perlakuan hanya pemanasan furnance yaitu pada suhu 200oC selama 30 menit dengan kapasitas sebesar 8.8810 g minyak/g adsorben.

3) Aktivasi secara hidrotermal memberikan pengaruh terhadap kapasitas adsorpsi.

SEKIAN

TERIMA KASIH