Pendaur Ulangan Pelumas Bekas dengan Pemanfaatan Bentonit dan Batubara

Oleh: Azka Hanif I dan Ivan F

Bab 1

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Saat ini cadangan sumber energi minyak bumi yang merupakan bahan dasar untuk

pembuatan bahan baku minyak pelumas semakin berkurang .Keadaan ini memacu untuk

mengembangkan teknologi minyak pelumas sintetis yang bahan bakunya bukan minyak

bumi.Salah satu upaya mengatasi ketergantungan energi minyak bumi, dilakukan daur ulang

minyak pelumas bekas dengan menggunakan batubara peringkat rendah sebagai penyerap

kontaminan logam untuk menghasilkan pelumas dasar (base oil).Puslitbang Teknologi Mineral

dan Batubara bekerjasama dengan Lernigas dan Kobe Steel melakukan daur ulang pelumas

bekas dengan batubara yang membuktikan bahwa batubara mampu menyerap kontaminan logam

terutama Ca dan Zn di atas 90%. Namun base oil yang di dari proses ini kejernihannya (warna)

belum memenuhi standar base oil. Terang atau gelapnya warna menunjukkan tingkat

kontaminasi dan tinggi rendahnya viskositas.Tabel 1 menunjukkan spesifikasi base oil hasil

proses fraksinasi minyak bumi dan proses daur ulang dengan batubara.

1

Tabel 1. Spesifikasi base oil hasil proses fraksinasi minyak bumi dan proses daur ulang dengan

batubara peringkat rendah (Lemigas, 2004).

Sifat-Sifat/

Karakteristik

Spesifikasi Base

Oil

Spesifikasi

PERTAMINA

Base Oil Dari Proses Fraksinasi

Minyak Bumi

Base Oil Dari

Proses Daur

Ulang Barubara

Peringkat

Rendah

HVI-60 HVI-95 HVI-1605

SN-100 SN-350 SN-500

Viskositas

kinematik @

100o C

80-100 Min 4,4 – 4,9 7,2 – 8,010,7 –

11,89,64

Viskositas

indesk- Min 95 95 95 106

Titik nyala - Min 204 210 228 206

Titik beku - Min -015 -9 -9 0

Kadar air, %

vol- Maks Nil Nil nil Tidak terdeteksi

Bahan bakar

terlarut, %

vol

- Maks Nil Nil Nil 1,2

Total jumlah

asam (TAN),

mgKOH/g

- Maks 0,05 0,05 0,05 0,059

Kadar abu,

% wt- Maks 0,01 0,01 0,1 -

Warna - Maks 2,0 3 3 >5

Kadar sulfur,

% wt- >0,03 Maks 0,01 0,01 0,2561

Kejenuhan,

% wt- >90 Min - - 96,07

2

Bentonit sebagai salah satu mineral dikenal mempunyai fungsi sebagai penjernih dalam

proses penjernihan minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil), dan tidak menyebabkan perubahan

warna atau rasa pada minyak. Jenis bentonit yang digunakan dalam proses penjernihan adalah

kalsium bentonit yang bila terdispersi dalam air akan mengendap cepat, daya tukar ionnya cukup

besar dan bersifat menyerap warna. Nilai kejernihan/warna base oil hasil proses daur ulang

masih terbilang cukup tinggi

1.2 Rumusan Masalah

Apakah bentonit dan batubara dapat digunakan untuk menjernihkan minyak pelumas

bekas.

1.3Tujuan

Tujuan penulis menyusun makalah ini adalah untuk menunjukkan metoda untuk mendaur

ulang minyak pelumas bekas dengan batubara dan bentonit.

3

BAB 2

Landasan Teori

2.1 Bentonit

Bentonit adalah istilah pada lempung yang mengandung monmorillonit

dalam dunia perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan

jenis lempung tergantung dari

penemu atau peneliti, misal ahli

geologi, mineralogi, mineral industri

dan lain-lain. 

Bentonit dapat dibagi menjadi 2

golongan berdasarkan kandungan alu-

munium silikat hydrous, yaitu

activated clay dan fuller's Earth.

Activated clay adalah lempung yang

kurang memiliki daya pemucat, tetapi

daya pemucatnya dapat ditingkatkan

melalui pengolahan tertentu. Sementara itu, fuller's earth digunakan di

dalam fulling atau pembersih bahan wool dari lemak. 

Sedangkan berdasarkan tipenya, bentonit dibagi menjadi dua, yaitu : 

a. TipeWyoming(Na–bentonit–Swellingbentonite)

Na bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila

dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air.

Dalam keadaan kering berwarna putih atau cream, pada keadaan basah dan

terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap. Perbandingan soda dan

kapur tinggi, suspensi koloidal mempunyai pH: 8,5-9,8, tidak dapat

diaktifkan, posisi pertukaran diduduki oleh ion-ion sodium (Na+)

4

. 

b. Mg, (Ca-bentonit – non swelling bentonite)

Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air,

dan tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara alami atau setelah diaktifkan

mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Na dan Ca

rendah, suspensi koloidal memiliki pH: 4-7. Posisi pertukaran ion lebih

banyak diduduki oleh ion-ion kalsium dan magnesium.Dalam keadaan kering

bersifat rapid slaking, berwarna abu-abu, biru, kuning, merah dan coklat.

Penggunaan bentonit dalam proses pemurnian minyak goreng perlu aktivasi

terlebih dahulu. 

Endapan bentonit Indonesia tersebar di P. Jawa, P. Sumatera, sebagian

P. Kalimantan dan P. Sulawesi, dengan cadangan diperkirakan lebih dari 380

juta ton, serta pada umumnya terdiri dari jenis kalsium (Ca-bentonit) . 

Beberapa lokasi yang sudah dan sedang dieksploitasi, yaitu di

Tasikmalaya, Leuwiliang, Nanggulan, dan lain-lain.Indikasi endapan Na-

bentonit terdapat di Pangkalan Brandan; Sorolangun-Bangko; Boyolali.

Na-bentonit dimanfaatkan sebagai bahan perekat, pengisi (filler),

lumpur bor, sesuai sifatnya mampu membentuk suspensi kental setelah

bercampur dengan air.Sedangkan Ca-bentonit banyak dipakai sebagai bahan

penyerap.

(www.tekmira.esdm.go.id,2005)

2.2 Batubara

Batu bara atau batubara adalah salah satu bahan bakar fosil.

Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang

dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik,

utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk

melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur

utamanya terdiri dari karbon,hidrogen dan oksigen.

5

Batu bara juga adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika

dan kimia yang kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai bentuk.

Analisis unsur memberikan rumus formula empiris seperti C137H97O9NS

untuk bituminus dan C240H90O4NS untuk antrasit.

Bab 3

Analisis

3.1. Metodologi

Sistim pembakaran pada suhu tinggi di dalam mesin kendaraan menyebabkan komposisi

minyak pelumas terdegradasi dan menghasilkan senyawa-senyawa oksida yang bersifat polar

dengan warna coklat kehitaman pada umumnya.Senyawa polar tersebut harus dipisahkan dari

senyawa yang tidak terdegradasi yang umumnya bersifat non polar.Untuk pemisahan senyawa

polar dan non polar ditambahkan emulsifier yang mengandung alkilbenzensulfonat yang

merupakan surfaktan anionic dengan gugus yang terkandung di dalamnya berfungsi

menstabilkan system dipersi pada suhu tinggi dan sifat adsorpsinya terhadap air yang terbaik.

Surfaktan akan larut dalam air yang bersifat polar dan terdispersi dalam system emulsi air –

minyak. Selain terjadinya pemisahan, alkilbenzensufonat bersifat sebagai zat aktif permukaan

dalam medium cair dengan struktur molekul hidrokarbon bertipe minyak yang mudah larut

dalam air.

Pemisahan dua fasa air – minyak dilakukan dengan system adsorpsi selektif.Bahan

pengadsorpsi selektif untuk fasa air dan komponen polar lain adalah bentonit karena permukaan

bentonit juga bersifat polar dan dapat menstabilkan warna.Selain itu, bentonit secara luas

digunakan untuk mereduksi warna berbagai mineral, minyak nabati dan hewani. Faktor utama

yang mempengaruhi reduksi warna pada proses penjernihan adalah bentonit yang pada dasarnya

mempunyai kemampuan menyerap warna. Reduksi atau pemucatan warna adalah suatu tahap

proses penjernihan untuk menghilangkan warna yang tidak diinginkan. Kemampuan daya

6

adsorpsi warna ini dapat ditingkatkan melalui aktivasi dengan menambahkan asam mineral.

Dalam proses aktivasi bentonit akan terjadi pertukaran ion pada permukaannya terutama Ca dan

Mg yang diganti kedudukannya oleh ion H+. Pori-pori pada permukaan bentonit menjadi terbuka

akibat terlarutnya oksida-oksida logam `dalam struktur bentonit dan digantikan oleh ion H+ dari

aktivator. Sedangkan logam-logam yang terlarut akan cepat mengendap bila didispersikan dalam

air dan mempunyai daya tukar ion yang cukup besar.

3.2 Kegiatan percobaan

Proses daur ulang minyak pelumas bekas menggunakan batubara sebagai penyerap

kontaminan logam dilakukan dengan cara mencampur minyak pelumas bekas dan batubara yang

dipanaskan pada suhu antara 100-140°C. Setelah pemanasan selama ± 2 jam, campuran disaring

untuk memisahkan padatan dan cairan yang berupa minyak pelumas (base oil). Selanjutnya

dilakukan proses penjernihan terhadap minyak pelumas hasil daur ulang dengan cara

menambahkan alkilbenzensulfonat 17.5% ke dalam 10 ml minyak pelumas dan dipanaskan pada

suhu 90°C selama 20 menit. Selanjutanya ditambah bentonit sebanyak 6g dan dipanaskan

kembali pada suhu 90°C selama 30 menit.

Peralatan yang digunakan untuk melakukan percobaan adalah spektrofotometer, cuvet,

beaker glass, pipet ukur, timbangan analitik, pemanas, pengaduk gelas, alat penyaring

Kejernihan contoh diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang

gelombang 480 cm dan nilai absorbannya dibadingkan dengan nilai absorban srandar base oil.

Bagan alur proses daur ulang dengan batubara dapat dilihat pada gambar 1.

7

Gambar 1. Bagan alur proses daur ulang minyak pelumas bekas

dengan batubara

3.3 Hasil dan Pembahasan

Hasil uji kejernihan base oil yang digunakan sebagai standard dan base oil yang

diperoleh dari proses penjernihan ditunjukkan oleh tabel berikut:

Jenis base oil Absorban Relatif

Light neutral 0,357

Heavy neutral 0,432

3.3.1 Pengaruh konsentrasi alkilbenzenasulfonat

Penurunan absorban pada konsentrasi berbeda dari penambahan

alkilbenzenasulfonat dengan senyawa-senyawa yang terkandung dalam minyak pelumas (base

oil). Adanya interaksi juga mengidentifikasikan bahwa alkilbenzenasulfonat selain berfungsi

8

menstabilkan sistem disperse, juga menurunkan laju terterserapnya warna. Pada konsentrasi

alkilbenzenasulfonat 17,5% reduksi warna menghasilkan absorban yang terbaik yaitu 0,295,

sedangkan pada konsentrasi yang lebih kecil dari 17,5% nilai absorban lebih tinggi. Begitu pula

dengan penambahan alkilbenzenasulfonat lebih besar dari 17,5%, nilai absorban naik. Artinya,

pada penambahan konsentrasi tertentu dari akilbenzenasulfonat terjadi reaksi kesetimbangan

yang mengakibatkan reaksi kembali pada keadaan semula.Dengan demikian, penambahan

konsentrasi alkilbenzenasulfonat sebagai surfaktan yang mendispersikan sistim emulsi minyak-

air harus tepat.

3.3.2 Pengaruh berat bentonit terhadap absorban

Pembakaran di dalam mesin mengakibatkan struktur senyawa karbon di dalam

minyak pelumas bekas teroksidasi menjadi senyawa-senyawa yang bersifat polar dan

mengakibatkan warna minyak pelumas menjadi hitam. Struktur pemukaan bentonit yang bersifat

polar sangat baik untuk mereduksi warna, tetapi untuk dapat menyerap warna dengan maksimal

penambahan jumlah bentonit sangat tergantung pada konsentrasi alkilbenzenasulfonat yang

ditambahkan.Semakin besar jumlah penambahan bentonit dan alkilbenzensulfonat semakin kecil

absorban relatif, tetapi pada jumlah bentonit tertentu nilai absorban relative naik. Artinya, terjadi

reaksi kesetimbangan terhadap proses reduksi yang mengakibatkan terjadinya titik jenuh di

dalam proses tersebut. Pada penambahan berat bentonit 6 g dan alkilbenzensulfonat 17,5%,

penyerapan warna memberikan hasil absorban paling rendah. Pada kondisi ini, pori-pori pada

permukaan bentonit terbuka maksumal dan senyawa polar dan non polar terpisah dengan baik

dalam system disperse air-minyak akibat adanya penambahan alkilbenzensulfonat. Nilai

absorban yang diperoleh pada kondisi ini adalah 0,295. Bila dibandingkan terhadap standar light

oil dengan absorban relative sebesar 0,356, nilai absorban relatif hasil proses penjernihan lebih

rendah. Artinya kejernihan minyak pelumas hasil proses lebih jernih dibandingkan dengan

standar base oil.

9

Bab 4

Penutup

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan uraian bahasan “penggunaan bentonit sebagai penjernih minyak pelumas

bekas” dapat disimpulkan bahwa proses penjernihan optimum minyak pelumas bekas hasil

proses daur ulang dengan batubara peringkat rendah dapat dicapai pada penambahan konsentrasi

alkilbenzensulfonat 17,5% dan berat bentonit 6 g terhadap 10 ml minyak pelumas hasil proses

daur ulang, yang menghasilkan nilai absorban 0,295. Nilai absorban dan warna minyak pelumas

lebih kecil dan lebih jernih dibandingkan nilai absorban dan warna standar base oil jenis light

neutral.

4.2 Saran

10

Pada siswa, agar meningkatkan kesadaran untuk meneliti dan menyadari bahwa semakin

lama semakin sumber daya alam kita semakin menipis terutama minyak yang sangat penting

perannya dikehidupan kita. Oleh karena itu dengan dibuatnya makalah ini semoga para siswa

yaitu para calon-calon pemimpin negara ini untuk mendapatkan motivasi dengan mengetahui

makalah ini.

Pada pemerintah, agar meningkatkan kesadaran untuk mengembangkan metode daur

ulang sehingga sumber daya alam kita ini yang terbatas bisa digunakan seefisien mungkin karena

sumber daya alam, terutama minyak sangat dibutuhkan oleh masyarakat didalam kehidupan

mereka seperti berkendara, dan bekerja. Oleh karena itu makalah ini dibuat untuk memberikan

salah satu solusi dari masalah itu.

Daftar Pustaka

Asmuwahyu, S., S. Hartanto dan Kardi, 1993.Pengaruh Surfaktan Terhadap Fenomena

Pemudaran Zat Warna Azo. Laporan Penelitian, Lembaga Penelitian Institut Teknologi

Indonesia.

Kobe Steel, 2000. Recycle Used Oil Using Low Rank Coal, Kobe, Japan.

Lemigas, 2004.Hasil Analisis Standar Base Oil dan Hasil Proses Daur Ulang dengan

Menggunakan Batubara Peringkat Rendah. Jakarta.

Saefullah, Mukhushien dan Syaubari, 1996.Aktivasi Tanah Bentonit Kuala Dewa Aceh Utara

dan Pemanfaatannya Untuk Penjernih Minyak Kelapa Sawit, Laporan Penelitian,

Universitas Sylah Kuala Darussalam-Banda Aceh.

Soewardjo, A.D., 1997. Daur Ulang Minyak Pelumas Bekas, Warta Insinyur Kimia. II (1): 6-8

11

Suhala, S. dan Arifin, M., 1997.Sifat dan Penggunaan Bentonit, Bahan Galian Industri.Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara, Bandung.

Umar, D.F., Monika, I., Hernawati, T., Hanafiah, N. dan Rahayu, A., 2002. Daur Ulang Minyak

Pelumas Bekas Dengan Menggunakan Batubara Peringkat Rendah, Laporan Penelitian,

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara.

Wignyanto, 1997.Teknik Baru Cara Peningkaan Efektifitas dan Efisiensi Kemampuan

Biodegradasi Surfaktan Deterjen, Laporan Penelitian, Fakultas Pertanian, Universitas

Brawijaya, Malang.

12