PENGOLAHAN CAMPURAN ONGGOK DAN MINYAK BIJI KARET …digilib.unila.ac.id/33816/3/SKRIPSI TANPA BAB...

PENGOLAHAN CAMPURAN ONGGOK DAN MINYAK BIJI KARET

MENJADI LIQUID FUEL DENGAN METODE PIROLISIS

(Skripsi)

Oleh

TIKA DWI FEBRIYANTI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

MENGGUNAKAN ZEOLIT-A BERBASIS SILIKA SEKAM PADI

DAN KALENG BEKAS ALUMINIUM SEBAGAI KATALIS

ABSTRAK





Oleh

TIKA DWI FEBRIYANTI

Telah dilakukan penelitian tentang pengolahan campuran onggok dan minyak biji

karet menjadi liquid fuel dengan metode pirolisis menggunakan katalis zeolit-A

berbasis silika sekam padi dan kaleng bekas aluminium. Katalis zeolit-A yang

digunakan tanpa kalsinasi dan dikalsinasi dengan variasi suhu 600, 700, 800, dan

900 °C. Berdasarkan hasil pirolisis campuran onggok dan minyak biji karet,

persen konversi terbesar diperoleh menggunakan katalis zeolit-A suhu kalsinasi

800 °C yaitu sebesar 76,74% dengan kandungan hidrokarbon 89,71%. Hasil

karakterisasi XRD menunjukkan bahwa struktur katalis terdiri dari campuran fasa

amorf dan kristalin. Hasil karakterisasi SEM menunjukkan bahwa morfologi

permukaan katalis bentuk dan ukuran berpori yang bervariasi. Hasil FTIR zeolit-

A menunjukkan bahwa tanpa kalsinasi dan suhu kalsinasi 600 °C memiliki situs

asam Bronsted-Lowry, sedangkan zeolit-A suhu kalsinasi 700, 800, dan 900 °C

memiliki situs asam Lewis serta teridentifikasi mengandung ikatan Si-O-Si, Si-O-

Al, O-Si-O and O-H sebagai penyusun zeolit-A. Hasil fraksinasi liquid fuel

mengunakan zeolit-A suhu kalsinasi 800 °C memiliki kandungan hidrokarbon

sebesar 96,46%, biogasoline 97,1%, dan 2,9% kerosene.

Kata Kunci: pirolisis, liquid fuel, zeolit-A, silika sekam padi, onggok, minyak

biji karet

ABSTRACT

THE PROCESSING OF MIXING CASSAVA SOLID WASTE AND

RUBBER SEED OIL INTO LIQUID FUEL WITH PYROLYSIS METHOD

USING ZEOLITE-A BASED ON HUSK OF SILICA RICE AND

WASTED ALUMINIUM CANS AS CATALYST

BY

TIKA DWI FEBRIYANTI

In this study, processing of mixed cassava solid waste and rubber seed oil into

liquid fuel with pyrolysis method using zeolite-A synthesized from rice husks

silica and used aluminum cans has been conducted. Uncalcined and calcined

zeolites at different temperatures of 600, 700, 800, and 900 °C were tested. The

experimental results show that the highest conversion was obtained from pyrolysis

using a zeolite-A calcined at 800 °C as catalyst, achieving the yield of 76.74%.

The results of GC-MS analysis showed that liquid fuel with the highest

hydrocarbon content (89.71%) was obtained using a zeolite-A calcined at 800 °C.

The XRD characterization results show that the catalyst structure consists of a

mixture of amorphous and crystalline phase. The results of SEM characterization

indicate that the catalyst surface morphology varies in shape and size. The FTIR

results showed the presence of Bronsted-Lowry acid site in the uncalcined and

calcined zeolite at 600 °C, while in the samples calcined at 700, 800, and 900 °C,

the presence of Lewis acid sites was detected. The presence of Si-O-Si, Si-O-Al,

O-Si-O and O-H groups were detected, confirming the formation of zeolite

structure. Fractionation of liquid fuel using zeolite-A calcined at 800 °C produced

light fraction with 96.46% hydrocarbon content and composed of 97.1%

biogasoline, and 2.9% kerosene.

Keywords: pyrolysis, liquid fuel, zeolite-A, silica rice husk, cassava solid waste,

rubber seed oil



Oleh

TIKA DWI FEBRIYANTI

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA SAINS

Pada

JURUSAN KIMIA

Fakultas Matematika dan Ilmu Pegetahuan Alam

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018



RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Tika Dwi Febriyanti , lahir di Bandar

Jaya pada tanggal 23 Februari 1997, sebagai anak kedua dari

tiga bersaudara. Penulis merupakan buah kasih dari pasangan

Ayahanda Yunizar dan Ibunda Yustihanna. Penulis saat ini

bertempat tinggal di Jl. Yos Sudarso Dusun Anoman,

Poncowati, Lampung Tengah.

Penulis menyelesaikan pendidikan mulai dari Taman Kanak–Kanak Insan Kamil

Bandar Jaya Lampung Tengah lulus tahun 2003, SD Negeri 1 Poncowati

Terbanggi Besar Lampung Tengah lulus pada tahun 2009, SMP Negeri 1

Terbanggi Besar lulus pada Tahun 2011, SMA Negeri 1 Terbanggi Besar lulus

pada tahun 2014, penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Kimia FMIPA

Universitas Lampung melalui jalur SBMPTN 2014 dan berhasil menyelesaikan

S1 pada tahun 2018.

Selain belajar di bangku kuliah, penulis juga aktif berorganisasi. Organisasi yang

pernah penulis ikuti adalah Himpunan Mahasiswa Kimia (HIMAKI) FMIPA

Unila sebagai Kader Muda Himaki tahun 2014-2015 dan anggota Bidang

7

Kaderisasi periode 2016. Pada tahun 2017 penulis lolos pendanaan proposal

PKM-PE, penulis juga menjadi Finalis Lomba Karya Tulis Ilmiah dalam acara

Scientific Vaganza “Indonesia Paper Competition” dan sebagai peserta

“Optimalisasi Peran Generasi Muda Untuk Menyongsong Bonus Demografi

Indonesia” di Universitas Negeri Semarang, penulis pernah mengikuti pelatihan

ISO/IEC 17025:2005 and Awareness ISO/IEC 17025:2017, dan penulis juga

pernah menjadi asisten praktikum Kimia Fisik tahun 2017 untuk mahasiswa

kimia.

Puji syukur kepada Allah SWT atas limpahan Karunia-Nya, sehingga terciptalah sebuah karya tulisku yang

kupersembahkan untuk:

Ayah dan mama tercinta yang telah mendidik dan membesarkanku atas segala Do’a, kesabaran, keikhlasan, limpahan kasih sayang, nasehat dan motivasi yang selalu

menguatkan dan mendukung dalam setiap langkahku menuju kesuksesan dan kebahagian.

Abang Tiza Octa Kurniawan, adik M. Tri Rizki Al-Kautsar,

dan nenek Hj. Masniah atas do’a dan dukunganya untuk kakak

Keluarga besar yang selalu mendoakan kesuksesan dan keberhasilanku

Pembimbing Penelitianku, Bapak Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph.D. dan Dr. Kamisah D. Pandiangan, M.Si.

Seluruh rekan-rekan saudara-saudariku keluarga besar kimia 2014 yang selalu berbagi kebahagiaan serta almamaterku

yang kubanggakan, Universitas Lampung

Motto

Start where you are, use what you have,

and do what you can

“Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai

dengan kesanggupannya” (Q.S Al-Baqarah: 286)

“Orang yang menuntut ilmu berarti menuntut rahmat : orang yang menuntut ilmu berarti menjalankan Rukun Islam dan pahala yang diberikan kepadanya sama dengan para Nabi”

(H.R Dailani)

SANWACANA

Alhamdulillahirabbil’alamin. Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT

atas segala rahmat, karunia dan kasih sayang-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan skripsi ini. Sholawat serta salam kepada Nabi

Muhammad SAW, keluarga, sahabat, dan seluruh umatnya yang selalu taat

mengamalkan ajaran dan sunnahnya.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana

Sains pada Prodi Kimia FMIPA Unila. Tidak sedikit kendala yang

dihadapi penulis dalam pelaksanaan serta dalam penulisan tesis ini, namun

Alhamdulillah, Allah memberikan kemudahan melalui orang-orang untuk

membantu penulis, sehingga kendala tersebut dapat dihadapi. Pada kesempatan

ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orang yang paling tersayang Ayah Yunizar, Mama Yustihanna, Nenek Hj.

Masniah, Abang Tiza Octa Kurniawan, dan adik M. Tri Rizki Al-Kautsar

yang selalu memberi cinta kasih, motivasi, dukungan, dan do‟a untuk

penulis.

2. Bapak Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph.D. selaku pembimbing utama

penelitian serta pembimbing akademik, guru, dan teladan bagi penulis, atas

11

segala bimbingan, motivasi, bantuan, nasihat, dan saran hingga penulis

dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini.

3. Ibu Kamisah D. Pandiangan selaku pembimbing kedua dan guru bagi

penulis, atas bimbingan khususnya pada analisis data penelitian, bantuan,

nasihat, dan saran kepada penulis.

4. Bapak Dr. Hardoko Insan Qudus, M.S. selaku pembahas dan guru bagi

penulis, atas semua masukan, bimbingan dan saran kepada penulis.

5. Bapak Dr. Eng Suripto Dwi Yuwono., M.T. selaku Ketua Jurusan Kimia

FMIPA Universitas Lampung.

6. Bapak Prof. Dr. Warsito D.E.A., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

7. Segenap staf pengajar dan karyawan khususnya Jurusan Kimia dan FMIPA

Universitas Lampung pada umumnya.

8. Partner penelitian penulis khususnya Mahliani Erianti dan Liana Hariyanti

yang telah membantu penulis dari awal penelitian hingga selesai, serta

teman-teman laboratorium Herliana, Khasandra, Lilian, Erwin, Ganjar,

Michael, dan Rizky yang telah membantu penulis selama penelitian.

9. Jomblo Fisabillah Heny Wijaya, Riza Umami, Nova Ariska, Ayisa

Ramadona, dan Reni Anggraini yang telah memberi semangat, nasihat, dan

motivasi dalam kuliah maupun penyelesaian skripsi.

10. Teman pance penulis Riri Aulia dan Rizka Ari Wandari yang selalu

memberikan yang telah memberi semangat, nasihat, dan motivasi dalam

kuliah maupun penyelesaian skripsi.

12

11. Sahabat SMA penulis Kristina Sinaga, Jariska Meidhania Wulandari, dan

Veronica Siahaan yang selalu menghibur dan memotivasi dalam kuliah

maupun penyelesaian skripsi.

12. Teman-teman jurusan kimia angkatan 2014 yang selalu memberi dukungan

pada penulis, serta teman-teman lain yang tidak dapat disebutkkan satu per

satu.

Atas segala kebaikan yang telah diberikan, semoga Allah SWT membalasnya

dengan pahala yang berlipat ganda, Aamiin. Penulis menyadari bahwa tesis ini

masih terdapat kekurangan, namun penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat

dan berguna bagi rekan-rekan khususnya mahasiswa kimia dan pembaca pada

umumnya.

Bandar lampung, Oktober 2018

Penulis

Tika Dwi Febriyanti

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ........................................................................................................ i

DAFTAR TABEL ............................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vi

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ................................................................................... 1

B. Tujuan Penelitian .............................................................................. 6

C. Manfaat Penelitian .............................................................................. 7

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pirolisis Biomassa ............................................................................... 8

1. Pirolisis ......................................................................................... 8

2. Bahan Bakar Cair (Liquid Fuel) Hasil Pirolisis Biomassa ........... 11

3. Bahan Baku Liquid Fuel .............................................................. 13

a. Minyak Biji Karet................................................................... 13

b. Onggok ................................................................................... 14

4. Karakteristik Liquid Fuel ............................................................. 15

a. Karakteristik Fisik .................................................................. 16

1. Titik Nyala ......................................................................... 16

2. Viskositas ........................................................................... 17

3. Densitas.............................................................................. 17

4. Angka Setana (Cetane Number) ........................................ 18

b. Analisis Komposisi Liquid Fuel dengan Gas

Chromatography-Gas Spetrometry (GC-CM) ....................... 18

B. Katalis Pirolisis ................................................................................... 20

C. Zeolit ................................................................................................... 22

1. Zeolit Alam ................................................................................... 23

2. Zeolit Sintetik ................................................................................ 24

3. Zeolit-A ........................................................................................ 26

D. Bahan Baku Zeolit-A .......................................................................... 27

1. Silika Sekam Padi ......................................................................... 27

2. Kaleng Bekas Aluminium ............................................................. 28

ii

E. Metode Sol-Gel ................................................................................... 29

F. Karakteristik Katalis Zeolit ................................................................. 31

1. X-Ray Diffraction (XRD) .............................................................. 31

2. Scanning Electron Miscroscopy (SEM) ........................................ 34

3. Fourier Transform Infra Red (FTIR) ............................................ 36

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 40

B. Alat dan Bahan ................................................................................... 40

1. Alat-Alat ...................................................................................... 40

2. Bahan-Bahan ............................................................................... 41

C. Prosedur Kerja .................................................................................... 41

1. Preparasi Minyak Biji Karet........................................................ 41

2. Ekstraksi Silika Sekam Padi ....................................................... 41

3. Preparasi Kaleng Bekas Aluminium ........................................... 42

4. Preparasi Onggok ........................................................................ 43

5. Pembuatan Katalis Zeolit-A ........................................................ 43

6. Uji Reaksi Perengkahan .............................................................. 43

7. Karakterisasi Produk Hasil Perengkahan .................................... 44

a. Analisis Titik Nyala (Flash Point) .......................................... 44

b. Analisis Viskositas .................................................................. 45

c. Analisis Densitas ..................................................................... 46

8. Karakterisasi Katalis Zeolit-A..................................................... 46

9. Fraksinasi Liquid Fuel Katalis Zeolit-A 800 °C ......................... 48

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Preparasi Minyak Biji Karet ............................................................... 49

B. Ekstraksi Silika Sekam Padi ............................................................... 50

C. Preparasi Aluminium dari Kaleng Bekas ........................................... 52

D. Preparasi Onggok Singkong ............................................................... 53

E. Pembuatan Katalis Zeolit-A ............................................................... 53

F. Karakterisasi Katalis Zeolit-A ............................................................ 55

1. X-Ray Diffraction (XRD) ............................................................ 55

2. Scanning Electron Microscope Sectroscopy (SEM) ................... 61

3. Fourier Transform Infra Red (FTIR) .......................................... 64

G. Uji Reaksi Perengkahan ..................................................................... 69

H. Karakterisasi Produk Hasil Perengkahan ........................................... 72

1. Gas Chromatrography Mass Spectrometry (GC-MS) ................ 72

2. Karakteristik Fisik Liquid Fuel ................................................... 89

I. Fraksinasi Liquid Fuel Katalis Zeolit-A 800 °C ................................ 91

iii

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan............................................................................................. 95

B. Saran ................................................................................................... 96

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Perbandingan sifat fisik dan kimia solar standar brazil dengan bio-oil

yang dihasilkan dari pirolisis ....................................................................... 12

2. Komposisi asam lemak minyak biji karet ..................................................... 14

3. Sifat fisik dan kimia minyak biji karet ......................................................... 14

4. Komposisi kimia onggok singkong .............................................................. 15

5. Contoh zeolit alam yang umum ditemukan .................................................. 23

6. Rumus kimia beberapa jenis zeolit sintetik................................................... 26

7. Hasil analisis kadar logam-logam dalam kaleng bekas minuman

dengan menggunakan SSA ........................................................................... 29

8. Nilai puncak-puncak 2θ pada difraktogram zeolit-A dibandingkan dengan

zeolit-A standar ............................................................................................. 60

9. Keasaman katalis zeolit-A ............................................................................ 64

10. Hasil uji perengkahan campuran onggok 50 g dan minyak biji karet 150

mL menggunakan katalis zeolit-A ................................................................ 71

11. Komposisi liquid fuel dari pirolisis campuran onggok 50 g dan minyak

biji karet 150 mL tanpa menggunakan katalis ............................................... 73

12. Komposisi Komposisi liquid fuel dari pirolisis campuran onggok 50 g dan

minyak biji karet 150 mL menggunakan katalis zeolit-A tanpa kalsinasi ..... 77

13. Komposisi liquid fuel dari pirolisis campuran onggok 50 g dan minyak biji

karet 150 mL menggunakan katalis zeolit-A 600 °C ..................................... 79



v





17. Rangkuman hasil GC-MS liquid fuel dari pirolisis campuran onggok 50 g

dan minyak biji karet 150 mL menggunakan katalis zeolit-A ...................... 89

18. Karakteristik fisik liquid fuel hasil pirolisis campuran onggok dan minyak

biji karet dengan katalis ................................................................................. 90

19. Komposisi liquid fuel dari hasil fraksinasi menggunakan katalis zeolit-A

800 °C ............................................................................................................. 92

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Peristiwa difraksi sinar-X ............................................................................... 32

2. Perangkat SEM .............................................................................................. 35

3. Skema alat Fourier Transform Infra Red ...................................................... 38

4. Rangkaian alat pirolisis .................................................................................. 44

5. NDJ-8S viscometer ........................................................................................ 45

6. Rangkaian alat fraksinasi ............................................................................... 48

7. Tahapan minyak biji karet .............................................................................. 50

8. Ekstraksi silika sekam padi ............................................................................ 51

9. Preparasi kaleng bekas aluminium ................................................................. 52

10. Preparasi onggok ............................................................................................ 53

11. Proses pembuatan zeolit-A ............................................................................. 54

12. Difraktogram XRD zeolit-A tanpa kalsinasi .................................................. 56

13. Difraktogram XRD zeolit-A suhu kalsinasi 600 °C ....................................... 57




17. Difraktogram sinar-X zeolit-A standar .......................................................... 59

18. Mikrograf katalis zeolit-A tanpa kalsinasi perbesaran 2500x ........................ 61

19. Mikrograf perbesaran 2500x katalis zeolit-A suhu kalsinasi ......................... 62

vii

20. Spektrum FTIR zeolit-A tanpa kalsinasi dengan basa piridin ....................... 65

21. Spektrum FTIR zeolit-A suhu kalsinasi 600 °C dengan basa piridin ............ 66




25. Spektrum FTIR zeolit-A tanpa kalsinasi ........................................................ 68

26. Spektrum FTIR zeolit-A suhu kalsinasi 800 °C ............................................. 68

27. Tahapan uji perengkahan ............................................................................... 70

28. Hasil uji nyala liquid fuel ............................................................................... 72

29. Kromatogram GC liquid fuel yang dihasilkan dari pirolisis campuran

onggok 50 g dan minyak biji karet 150 mL tanpa menggunakan

katalis ............................................................................................................. 73


onggok 50 g dan minyak biji karet 150 mL menggunakan katalis

zeolit-A tanpa kalsinasi .................................................................................. 76



zeolit-A 600 °C............................................................................................... 79



zeolit-A 700 °C............................................................................................... 81



zeolit-A 800 °C............................................................................................... 84



zeolit-A 900 °C............................................................................................... 86

35. Tahapan proses fraksinasi .............................................................................. 91

36. Kromatogram GC liquid fuel hasil fraksinasi menggunakan katalis

zeolit-A 800 °C............................................................................................... 92

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Energi merupakan salah satu kebutuhan penting dalam kehidupan manusia.

Sebagian besar kebutuhan energi masih dipasok dari sumber alam yang tidak

terbarukan seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara yang cepat atau lambat

pasti akan habis seiring dengan peningkatan jumlah konsumsi yang berlebihan

menyebabkan menipisnya cadangan minyak bumi, hal inilah yang menimbulkan

kekhawatiran terjadinya krisis bahan bakar. Kebutuhan minyak bumi yang

semakin besar merupakan tantangan yang perlu diantisipasi dengan pencarian

sumber energi alternatif, dan terbarukan, salah satunya adalah liquid fuel.

Liquid fuel merupakan bahan bakar alternatif terbarukan yang diproduksi dari

bahan baku organik yang diperoleh dari hasil perengkahan (pirolisis) biomassa.

Bahan bakar cair hasil pirolisis merupakan bahan bakar yang menarik perhatian

karena untuk produksinya tidak membutuhkan bahan baku spesifik, dalam arti

dapat diterapkan pada sembarang biomassa. Keunggulan di atas, metode pirolisis

telah diterapkan untuk menghasilkan bahan bakar cair dari berbagai bahan baku,

antara lain minyak kelapa dan minyak kelapa sawit (Twaiq et al., 2003; Twaiq et

al., 2004), biji tanaman kranji (Shadangi and Mohanty, 2013), tandan kelapa sawit

2

(Abnisa, 2013), minyak biji jarak kaliki (Satria, 2017), dan campuran minyak biji

karet dan bagas tebu (Simanjuntak et al., 2017).

Pada prinsipnya perengkahan adalah proses pemutusan ikatan molekul organik

yang kompleks atau biomassa menjadi molekul yang sederhana sehingga dapat

digunakan sebagai bahan bakar yang baik, salah satu caranya adalah dengan

perlakuan termal atau pirolisis. Secara ilmiah, pirolisis adalah proses dekomposisi

termal bahan organik pada temperatur sekitar 350-550 °C tanpa oksigen. Proses

ini melepas 3 jenis produk, yaitu cair (bio-oil), padat (arang), dan gas (CO, CO2,

H2, H2O dan CH4) (Heyerdahl and Geoffray, 2006). Produk cair yang menguap

mengandung tar dan poliaromatik hidrokarbon (Trianna dan Rochimoellah, 2002).

Produk cair (liquid fuel) hasil pirolisis memiliki banyak komponen yang harus

dikelompokan berdasarkan fraksi rantai karbon dan titik didihnya untuk

mendapatkan fraksi-fraksi sesuai dengan bahan bakar spesifik sesuai

keperluannya. Beberapa penelitian menyebutkan bahwa pirolisis biomassa yang

berwujud padat akan menghasilkan lebih sedikit liquid fuel dibandingkan

biomassa yang berwujud cair, sehingga untuk meningkatkan kuantitas liquid fuel

pada penelitian ini dilakukan pencampuran antara minyak biji karet dan onggok.

Minyak biji karet dipilih karena merupakan bahan baku yang terdapat dalam

jumlah melimpah di Indonesia secara umum dan Provinsi Lampung khususnya.

Menurut Ditjen Perkebunan (2016), Indonesia merupakan negara penghasil karet

kedua terbesar di dunia, dengan areal perkebunan karet terluas di dunia yaitu

sekitar 3,62 juta hektar, dan produksinya mencapai 3,1 juta ton. Provinsi

Lampung memiliki perkebunan karet dengan luas sekitar 244.295 hektar, dengan

3

produksi sebesar 135.742 ton (Lampung Dalam Angka, 2017). Pada lahan seluas

1 hektar dapat ditanami sebanyak 400 pohon karet, maka untuk lahan seluas 1

hektar diperkirakan dapat menghasilkan 5.050 kg biji karet per tahunnya (Siahaan

et al., 2011), sehingga produksi biji karet di Provinsi Lampung pada tahun 2016

mencapai 1.233.689 ton. Selama ini biji karet masih belum dimanfaatkan dan

dibuang sebagai limbah. Biji karet mengadung sekitar 40-50% minyak nabati

(Pandiangan et al., 2017) sehingga sangat berpotensial untuk diolah menjadi

liquid fuel.

Bahan baku lain yang digunakan adalah onggok atau ampas singkong. Singkong

merupakan produksi hasil pertanian pangan ke dua terbesar setelah padi di

Indonesia, sehingga singkong mempunyai potensi sebagai bahan baku yang

penting bagi berbagai produk pangan dan industri. Pengolahan ubi kayu menjadi

tepung tapioka menghasilkan ampas yang sering disebut dengan onggok .

Komposisi utama onggok adalah pati (65,5% berat kering), selulosa (8,1% berat

kering), hemiselulosa (2,8% berat kering), dan lignin (2,2% berat kering)

(Djuma‟ali, 2013). Onggok banyak dimanfaatkan dalam industri obat nyamuk,

saus, dan pakan ternak.

Pembuatan liquid fuel dengan metode pirolisis memerlukan katalis untuk

mempercepat jalannya reaksi. Pirolisis pada umumnya dilakukan pada rentang

suhu 500-800 °C (Akhtar and Saidina, 2012) . Tingginya suhu yang digunakan

dalam proses pirolisis, mengakibatkan biaya produksi yang tinggi. Upaya untuk

menekan biaya produksi pada proses pirolisis yang saat ini sedang dikembangkan

adalah dengan penggunaan katalis, yang telah diketahui bahwa salah satu sifat

4

dari katalis yaitu dapat menurunkan energi aktivasi. Beberapa katalis yang telah

digunakan dalam proses pirolisis antara lain NiO/T-Al2O3 (Nugraha dkk, 2013),

Ni/ZSM-5 (Akbar dan Sunarmo, 2013), fujasit (Nguyen et al., 2013), dolomit

(Jahirul et al., 2012), zeolit alam (Pratiwi dan Dahani, 2015) dan zeolit sintetik

dengan perbandingan Si/Al yang berbeda (Simanjuntak et al., 2017).

Zeolit adalah senyawa aluminosilikat berhidrat yang berbentuk tiga dimensi yang

tersusun dari [SiO4]4-

dan [AlO4]5-

berbentuk tetrahedral. Zeolit terdiri atas dua

macam, yaitu zeolit alam dan zeolit sintetik (Auerbach et al., 2003). Zeolit alam

secara alami ditemukan sebagai mineral dan tersebar di berbagai negara. Zeolit

alam juga telah lama digunakan sebagai katalis. Meskipun demikian, zeolit alam

memiliki beberapa kelemahan jika digunakan sebagai katalis yakni mengandung

banyak pengotor, kekuatan asam sukar untuk dikontrol, dan komposisinya

beragam (Breck, 1974). Kekurangan zeolit alam tersebut menjadi faktor

pendorong dalam pengembangan zeolit sintetik. Pada kemurnian yang tinggi,

komposisi yang sangat homogen, dan kandungan yang dapat divariasikan sesuai

dengan kebutuhan, penggunaan zeolit sintetik sebagai katalis lebih baik

dibandingkan dengan zeolit alam.

Kerangka zeolit sintetik yang spesifik untuk keperluan aplikasi tertentu dapat

diperoleh dalam sintesis zeolit melalui rekayasa reaksi. Proses rekayasa tersebut,

pertumbuhan kerangka zeolit dapat dikontrol. Pertumbuhan kerangka zeolit

dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah perbandingan komposisi

antara silika dan alumina. Komposisi silika dan alumina ini merupakan faktor

utama dalam proses pertumbuhan inti kristal dan menentukan hasil akhir zeolit

5

yang disintesis (Saputra, 2006). Pada penelitian sebelumnya (Simanjuntak et al.,

2013) melakukan penelitian pembuatan alumino silikat dari silika sekam padi dan

logam aluminium. Namun pada penelitian ini, penulis memanfaatkan kaleng

bekas aluminium sebagai sumber logam aluminium dan sekam padi sebagai

sumber silika.

Pemilihan kaleng bekas didasarkan pada kandungan aluminiumnya yang tinggi,

yakni 92,5-97,5% (Robertson, 2006). Kaleng minuman bekas merupakan sampah

anorganik yang tidak bisa didegradasi oleh bakteri dan tidak bisa diurai secara

alami karena terbuat dari paduan beberapa logam. Kaleng bekas merupakan salah

satu limbah yang mencemari tanah selain plastik, karet, botol, pestisida, dan

lainnya. Daur ulang kaleng bekas sampai saat ini diketahui belum optimal, perlu

adanya pengolahan kaleng bekas secara khusus untuk dimanfaatkan menjadi

bahan yang bermanfaat. Oleh karena itu, dalam penelitian ini kaleng aluminium

bekas dimanfaatkan menjadi salah satu sumber untuk membuat komposit

aluminosilikat.

Komponen lain dari zeolit adalah silika, salah satunya adalah silika dari sekam

padi. Sekam padi merupakan residu pertanian yang jumlahnya melimpah di

Indonesia, termasuk Provinsi Lampung. Menurut Biro Pusat Statistika (BPS)

Provinsi Lampung menunjukkan bahwa pada tahun 2016 produksi padi mencapai

4.020 ton. Hasil penelitian Widowati (2001) menunjukkan, sekitar 20% dari

gabah kering adalah sekam, dengan demikian potensi sekam padi yang ada di

Provinsi Lampung ada sekitar 804 ton. Oleh karena itu, pemanfaatan sekam padi

secara umum masih relatif rendah dan belum optimal. Silika sekam padi dipilih

6

dengan pertimbangan ketersediaannya yang melimpah, kemurnian silika sekam

padi (94-97%), bersifat amorf, dan mudah larut dalam larutan alkalis sehingga

dapat dimanfaatkan untuk pembuatan zeolit dengan metode sol-gel. Selain

didukung oleh jumlah yang melimpah, silika sekam padi dapat diperoleh dengan

sangat mudah dan biaya yang relatif murah (Kalapathy et al., 2000).

Pada penelitian ini, digagas pembuatan zeolit sintetik, yakni zeolit-A

menggunakan metode sol-gel dengan pencampuran sol kaleng bekas aluminium

dengan gel silika sekam padi dalam larutan alkalis. Metode sol-gel lebih disukai

untuk sintesis zeolit karena dapat menghasilkan hasil sintesis zeolit dengan

pembentukan kristal yang lebih teratur susunannya dan lebih baik karena dapat

membentuk sol-gel terlebih dahulu sebelum dilakukan hidrotermal. Berdasarkan

hal tersebut, menarik untuk dilakukan penelitian mengenai pengolahan liquid fuel

dari campuran onggok dan minyak biji karet dengan metode pirolisis

menggunakan katalis zeolit-A berbasis silika sekam padi dan kaleng bekas

aluminium.

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini antara lain:

1. Mendapatkan zeolit-A dari bahan baku silika sekam padi dan kaleng bekas

aluminium dengan metode sol-gel.

2. Menguji aktifitas katalitik zeolit-A sebagai katalis pirolisis campuran

onggok dan minyak biji karet untuk menghasilkan liquid fuel.

7

3. Mengkarakterisasi zeolit-A menggunakan XRD, SEM, FTIR, dan uji

keasaman untuk menunjukkan keterkaitan antara karakteristik dengan unjuk

kerja zeolit sebagai katalis pada pirolisis.

4. Mengetahui karakteristik liquid fuel yang dihasilkan dengan GC-MS, serta

uji viskositas, densitas, dan titik nyala untuk melihat kelayakannya sebagai

bahan bakar cair.

5. Memfraksinasi salah satu sampel liquid fuel dengan rendemen produk cair

dan kadungan hidrokarbon tertinggi.

C. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang didapat dari penelitian ini antara lain:

1. Mendapatkan nilai tambah dari pertanian padi, melalui pemanfaatan sekam

sebagai sumber silika.

2. Membantu penanganan masalah yang terkait dengan kaleng aluminium

bekas.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pirolisis Biomassa

1. Pirolisis

Pirolisis merupakan salah satu teknologi yang paling cepat dalam

perkembangannya untuk pengolahan sumber daya dari materi limbah padat

maupun cair. Proses ini melibatkan dekomposisi termo-kimia bahan organik

karbon, dengan sedikit atau tanpa oksigen. Bahan organik mengalami perubahan

simultan dalam komposisi kimia dan keadaan fisik yang mengakibatkan

pembentukan gas, padatan, dan cairan (Caruso et al., 2008). Suatu produk gas

adalah gas sintetis (umumnya dikenal sebagai syngas), campuran karbon dioksida

(CO2), karbon monoksida (CO), metana (CH4) dan hidrogen (H2) gas, sedangkan

produk cair dan padat terdiri minyak pirolisis (bio-fuel) dan arang (Friends of

Earth, 2002). Produk-produk dari pirolisis semua dapat digunakan sebagai bahan

bakar. Syngas dan minyak pirolisis dapat digunakan untuk generasi langsung dari

panas dan tenaga listrik di pembangkit panas/listrik khusus. Selain itu, syngas

telah digunakan sebagai bahan baku industri kimia dan industri petrokimia.

Dalam prakteknya, proses pemanasan dapat dilangsungkan dengan tiga cara dan

berdasarkan cara tersebut, pirolisis dibedakan menjadi slow pyrolysis, fast

pyrolysis, dan flash pyrolysis:

9

1. Slow pyrolysis

Slow pyrolysis dilakukan pada laju pemanasan kurang dari 100 °C/menit. Produk

utama yang dihasilkan selama slow pyrolysis adalah char dan bio-oil. Dalam

penelitian yang dilakukan oleh (Laursen and Grace, 2002), tentang pirolisis

minyak bunga matahari dengan cara slow pyrolysis menghasilkan bio-oil sebesar

24-43% dan char sebesar 34-63% pada suhu 500 °C dangan laju pemanasan 7

°C/menit. Penelitian lain diperoleh bio-oil maksimum sebesar 21,98% pada suhu

500 °C dengan laju pemanasan sebesar 30 °C/menit (Ucar and Karagoz, 2009),

dengan demikian dapat disimpulkan bahwa slow pyrolysis kurang efesien dalam

menghasilkan liquid fuel.

2. Fast pyrolysis

Fast pyrolysis adalah proses dimana bahan baku dengan cepat dipanaskan sampai

450-600 °C tanpa okigen atau udara. Kondisi tersebut uap, gas, dan arang yang di

produksi. Uap dikondensasi menjadi bio-oil dengan rendamen sebesar 60-75%.

Karakter dasar dari fast pyrolysis adalah transfer panas yang tinggi dan laju

pemanasan tinggi, waktu penguapan yang singkat, cepat mendinginkan uap, dan

kontrol presisi dari suhu reaksi (Venderbosch and Prins, 2010; Chiaramonti et al.,

2003; Ward et al., 2014).

3. Flash pyrolysis

Flash pyrolysis merupakan proses pirolisis yang berlangsung sangat cepat dengan

temperatur yang lebih tinggi dari fast pyrolysis (Chhiti and Kemiha, 2013). Flash

pyrolysis adalah proses yang menjanjikan untuk produksi bahan bakar padat, cair

dan gas dari biomassa yang dapat mencapai hingga 75% dari hasil liquid fuel

10

(Demirbas, 2000). Proses ini ditandai dengan devolatilisasi yang cepat dalam

suasana inert, laju pemanasan dan suhu reaksi yang tinggi antara 450-1000 °C dan

waktu tinggal gas yang sangat singkat (kurang dari 1 s) (Aguado et al., 2002).

Namun demikian proses ini memiliki beberapa keterbatasan teknologi, misalnya:

stabilitas termal yang rendah, sifat korosif dari produk cair, padatan tersuspensi

dalam zat cair, peningkatan viskositas akibat pembentukan char, pemekatan alkali

dalam char yang terlarut dalam produk cair, dan produksi air secara pirolitik

(Cornelissen et al., 2008). Selain itu, flash pyrolysis memerlukan perangkat yang

lebih mahal dari dua cara yang lain, sehingga pemanfaatannya untuk produksi

liquid fuel sangat terbatas.

Dalam prakteknya diketahui bahwa proses pirolisis telah dilakukan menggunakan

berbagai jenis reaktor, dan yang paling umum digunakan adalah:

1. Fluidized bed reactor

Fluidized bed reactor adalah jenis reaktor kimia yang dapat digunakan untuk

mereaksikan bahan ke dalam banyak fase. Reaktor jenis ini menggunakan fluida

(cair atau gas) yang dialirkan melalui katalis dengan kecepatan yang cukup

sehingga katalis akan tertolak sedemikian rupa dan akhirnya katalis tersebut dapat

dianalogikan sebagai fluida juga. Proses ini dinamakan fluidisasi yang memiliki

lebih banyak keuntungan dibandingkan fixed bed reactor sehingga mulai banyak

diterapkan dalam dunia industri. Jenis reaktor ini telah digunakan oleh Jung et al.

(2008), yang meneliti pengolahan jerami padi menjadi bahan bakar cair dengan

suhu pirolisis 415-540 °C dan dihasilkan produk dengan suhu optimal 440-500 °C.

11

2. Fixed bed reactor

Fixed bed reactor adalah jenis reaktor kimia dengan suatu pipa silindrikal yang

dapat diisi dengan partikel-partikel katalis. Selama operasi, gas atau liquid atau

keduanya akan melewati pipa dan partikel-partikel katalis, sehingga akan terjadi

reaksi. Fixed bed reactor adalah reaktor yang dalam prosesnya mempunyai

prinsip kerja pengontakan langsung antara pereaktan dengan partikel-partikel

katalis. Fixed bed reactor biasanya digunakan untuk umpan (pereaktan) yang

mempunyai viskositas kecil. Nurjanah dkk (2010) melaporkan pirolisis minyak

sawit dengan reaktor fixed bed pada temperatur 350-500 °C dan laju alir gas N2

100-160 mL/menit selama 120 menit. Hasil pirolisis dianalisa dengan metode

gas kromatogramrafi. Hasil yang diperoleh untuk katalis HZSM-5 fraksi

biogasoline dengan yield tertinggi 28,87%, kerosene 16,70% dan diesel 12,20%

pada suhu reaktor 450 °C dan laju gas N2 100 mL/menit, dengan menggunakan

reaktor yang sama (Lima et al., 2004) melakukan pirolisis minyak jarak kaliki

dengan menggunakan katalis zeolit HZSM-5 pada rentang suhu antara 350-400

°C, destilat hasil pirolisis yang diperoleh pada suhu <80, 80-140, 140-200, >200

°C berturut-turut sebanyak 10, 15, 20, dan 60% berat.

2. Bahan bakar Cair (Liquid Fuel) Hasil Pirolisis Biomassa

Liquid fuel yang dihasilkan dengan metode pirolisis memang belum mencapai

tahap industri, namun untuk menghasilkan bahan bakar jenis liquid fuel terus

dilakukan penelitian secara intensif. Penelitian Lufina dkk (2013) meneliti

pirolisis minyak karet yang berasal dari getah karet kering menjadi bahan bakar

pada kompor rumah tangga. Pada penelitian tersebut minyak karet dipirolisis

12

menggunakan katalis zeolit dengan variasi 20%, 40%, dan 60% dari berat getah

karet yaitu 0,25 kg. Produk dihasilkan dalam waktu tersingkat pada penambahan

katalis 60% dan suhu 300 °C. Pirolisis terhadap minyak nabati juga pernah

dilakukan oleh Lima et al. (2004) yang menggunakan minyak kacang kedelai,

kelapa sawit dan jarak kaliki dalam pembuatan bahan bakar setara solar dengan

suhu reaksi 350 hingga 400 °C. Pada penelitian tersebut dilaporkan bahwa

pirolisis tiga minyak nabati yang berbeda menghasilkan bio-oil dengan

karakteristik yang setara dengan solar. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1 yang

merupakan perbandingan antara bio-oil dan solar standar Brazil.

Tabel 1. Perbandingan sifat fisik dan kimia solar standar Brazil dengan bio-oil

yang dihasilkan dari pirolisis

Parameter

Minyak Nabati Solar Standar

Brazil Kacang

Kedelai

Kelapa

Sawit

Jarak

Kaliki

Densitas (20 °C) (kg/m3) 844,0 814,4 882,3 820-880

Viskositas (40 °C) (cSt) 3,5 2,7 3,7 2,5-5,5

Angka Setana 50,1 52,7 30,9 45

Sulfur (wt.%) 0,008 0,010 0,013 0,20

Penelitian pirolisis campuran minyak biji karet dan bagas tebu dilakukan oleh

Hermayana (2017) dengan menggunakan katalis zeolit-A dengan suhu pirolisis

mencapai 450 °C menghasilkan komposisi hidrokarbon tertinggi yaitu 68% pada

zeolit-A suhu kalsinasi 600 °C. Penelitian lain juga dilaporkan liquid fuel yang

difraksinasi lebih lanjut untuk memisahkan liquid fuel berdasarkan fraksinya

seperti wang et al. (2017) melakukan penelitian pirolisis biomassa dari jerami

dengan katalis silika alumina dengan suhu pirolisis 500 °C memiliki kandungan

biogasoline 49,5%.

13

Tujuan dari fraksinasi adalah untuk memisahkan komponen-komponen yang

terdapat dalam liquid fuel berdasarkan titik didihnya agar menghasilkan produk

yang sesuai dengan kegunaannya. Liquid fuel dibagi menjadi 3 fraksi pada

umumnya yaitu biogasoline, kerosene, dan fraksi berat. Biogasoline mempunyai

titik didih 30-200 °C dengan rantai karbon C5–C12 (Wang et al., 2017). Fraksi ini

biasa digunakan sebagai bahan bakar sepeda motor, mobil, dan mesin-mesin

ringan. kerosene merupakan fraksi liquid fuel dengan titik didih 175-275 °C.

Fraksi ini merupakan hidrokarbon rantai panjang dengan jumlah ikatan C

sebanyak C12-C16. Fraksi berat merupakan fraksi liquid fuel yang terbentuk pada

titik didih antara 250-400 °C. Ikatan hidrokarbon fraksi ini tergolong panjang

yakni C15-C18. Fraksi berat digunakan sebagai bahan bakar mobil, alat berat, dan

mesin-mesin berat.

3. Bahan Baku Liquid Fuel

a. Minyak Biji Karet

Tanaman karet berasal dari bahasa latin yang bernama Hevea brasiliensis.

Tanaman ini merupakan sumber utama bahan tanaman karet alam dunia.

Tanaman karet merupakan pohon yang tumbuh tinggi, besar dan berbatang cukup

besar, tinggi pohon dewasa mencapai 15-25 meter. Batang tanaman ini

mengandung getah yang dikenal dengan nama lateks. Tanaman karet mulai

menghasilkan buah pada umur lima tahun dan akan semakin banyak setiap

pertambahan umur tanaman. Tanaman karet terdapat biji karet yang terdapat

dalam setiap ruang buah. Jumlah biji berkisar tiga dan enam sesuai dengan

https://id.wikipedia.org/wiki/Hevea_brasiliensis

https://id.wikipedia.org/wiki/Lateks

14

jumlah ruang. Kulit biji memiliki warna coklat kehitaman dengan bercak-bercak

berpola yang khas.

Kandungan minyak pada biji karet yaitu sebesar 45-50% dengan komposisi 17-

22% asam lemak jenuh yang terdiri atas asam palmitat, stearat, arakhidat, serta

asam lemak tidak jenuh sebesar 77-82% yang terdiri asam oleat, linoleat, dan

linoleat. Selain itu, biji karet mengandung 27% protein, 40-45% lemak, 2,4%

abu, dan 3,6% air (Silam, 1998). Tabel 2 dan Tabel 3 merupakan komposisi asam

lemak dalam minyak biji karet dan sifat fisika dan kimia minyak biji karet.

Tabel 2. Komposisi asam lemak minyak biji karet (Setyawardhani et al., 2010)

Komposisi Persentase (%)

Asam Palmitat 13,11

Asam Stearat 12,66

Asam Arachidat 0,54

Asam Oleat 39,45

Asam Linoleat 33,12

Asam Lemak Lainnya 1,12

Tabel 3. Sifat fisik dan kimia minyak biji karet (Ikwuagwu et al., 2000)

Sifat Fisika-Kimia Nilai

Viskositas paada 30 °C (mm2/s) 37,85

Densitas pada 15 °C (g/cm3) 0,918

Bilangan asam (mg KOH/g) 1

Flash point (°C) 290

Cloud point (°C) -1,0

Kasarabu sulfat [% (mm/mm)] 0,02

Bilangan iod (g Iod/100 g) 142,9

b. Onggok

Limbah padat industri tapioka adalah ampas tapioka (onggok) yang bersumber

dari pengekstraksian dan pengepresan. Pada proses ekstraksi ini diperoleh

15

suspensi pati sebagai filtratnya dan ampas yang tertinggal sebagai onggok.

Menurut Badan Pusat Statistika (2017) produksi singkong di Provinsi Lampung

mencapai 6.481.382 ton. Komponen penting yang terdapat dalam onggok adalah

pati dan selulosa. Onggok juga mengandung air dan karbohidrat yang cukup

tinggi serta kandungan protein kasar dan lemak yang rendah. Jumlah kandungan

ini berbeda dan dipengaruhi oleh daerah tempat tumbuh, jenis ubi kayu, dan

teknologi pengolahan yang digunakan dalam pengolahan ubi kayu menjadi

tapioka. Pengetahuan dan teknologi yang dimiliki masih sangat rendah maka

onggok masih mengandung pati dengan konsentrasi yang cukup tinggi

(Chardialani, 2008). Berikut komposisi kimia onggok singkong dapat dilihat pada

Tabel 4.

Tabel 4. Komposisi kimia onggok singkong (A (Lamiya dan Mareta, 2010), B

(Prabawati, 2011), C (Wikanastri dan Aminah, 2012))

Komposisi Kimia (%) A B C

Air 20,00 60,00 14,51

Protein 1,57 1,0 8,11

Lemak 0,26 0,5 1,29

Abu - 1,0 0,89

Serat Kasar 10,00 2,5 15,20

Pati 68,00 35,00 60,00

4. Karakteristik Liquid Fuel

Liquid fuel yang dihasilkan dari pirolisis akan dikarakterisasi untuk mendapatkan

gambaran tentang karakteristik liquid fuel, meliputi karakteristik fisik dan

komposisi hidrokarbon yang terkandung dalam liquid fuel. Berdasarkan Standar

Nasional Indonesia (SNI) 7431:2008, beberapa parameter fisik sebagai acuan

16

kelayakan liquid fuel untuk digunakan adalah densitas, viskositas, angka setana,

dan titik nyala.

a. Karakteristik Fisik

1. Titik Nyala

Titik nyala adalah temperatur terendah di mana campuran senyawa dengan udara

pada tekanan normal dapat menyala setelah ada suatu inisiasi, misalnya dengan

adanya percikan api. Ada tiga macam uji untuk menentukan titik nyala dari suatu

bahan bakar, yaitu:

a. Alat uji cawan terbuka Cleveland (ASTM D 92-90) digunakan untuk

menentukan titik nyala dari minyak, kecuali minyak yang memiliki titik nyala

cawan terbuka di bawah 79 °C.

b. Alat uji cawan tertutup Pensky-Martens (ASTM D 92-80) digunakan untuk

menentukan titik nyala minyak bakar, pelumas, dan suspensi padatan.

c. Alat uji cawan tertutup Abel digunakan untuk menentukan titik nyala minyak

yang memiliki titik nyala antara -18 °C dan 71 °C.

Salah satu nilai titik nyala liquid fuel yaitu pada penelitian Heny dan Ariani

(2011) tentang pirolisis bagas tebu dalam reaktor unggun tetap, dimana pada

penelitian tersebut menunjukkan nilai titik nyala berada pada suhu 68 °C. Titik

nyala yang disarankan untuk liquid fuel berdasarkan SNI 7431:2008 yaitu

minimal 100 °C.

17

2. Viskositas

Viskositas merupakan suatu angka yang menyatakan besarnya perlawanan dari

suatu bahan cair untuk mengalir atau ukuran besarnya tahanan geser dari suatu

bahan cair. Semakin tinggi viskositasnya, makin kental dan semakin sukar

mengalir (Sinarep dan Mirmanto, 2011). Untuk pengukuran viskositas liquid fuel

disebut dengan viskositas kinematik. Satuan viskositas kinematik adalah stoke

dan centistoke (Moechtar, 1989). Viskositas merupakan parameter penting dalam

menentukan baku mutu suatu bahan bakar. Pada dasarnya, bahan bakar harus

memiliki viskositas yang relatif rendah agar mudah mengalir dan teratomisasi.

Jika harga viskositas terlalu tinggi maka akan menyebabkan gesekan di dalam

pipa akan semakin besar, kerja pompa akan berat, penyaringannya sulit, dan

kemungkinan besar kotoran ikut terendap, serta sulit mengabutkan bahan bakar

(Dyah, 2011). Viskositas yang disarankan untuk liquid fuel berdasarkan SNI

7431:2008 yaitu maksimum 36 mm2/s (cSt).

3. Densitas

Densitas adalah perbandingan antara bobot dan volume, yaitu sifat yang tidak

bergantung pada banyaknya bahan. Penurunan nilai densitas akan menyebabkan

nilai viskositas semakin kecil (Wahyuni, 2010). Densitas dipengaruhi oleh tahap

pemurnian karena tahap pemurnian yang kurang baik dapat menyebabkan densitas

liquid fuel mempunyai densitas bervariasi. Penelitian Sunarno dan Akbar (2013)

yaitu pirolisis tandan kosong sawit dengan zeolit HZSM-5, menunjukkan bahwa

densitas liquid fuel yang dihasilkan sebesar 1,008 g/mL. Pengukuran densitas

18

dapat dilakukan dengan menggunakan piknometer. Berdasarkan SNI 7431:2008

densitas yang disarankan untuk liquid fuel yaitu 900-920 kg/m3.

4. Angka Setana (Cetane Number)

Angka setana adalah suatu ukuran yang menunjukkan kinerja penyalaan bahan

bakar diesel yang diperoleh dari membandingkannya dengan bahan bakar

referensi yang digunakan pada uji mesin standar. Angka setana pada mesin diesel

dianalogikan sama dengan bilangan oktan pada mesin biogasoline, yakni suatu

parameter seberapa cepat bahan bakar akan menyala di dalam mesin. Angka

setana pada bahan bakar diesel dipengaruhi oleh struktur hidrokarbon

penyusunnya. Oleh karena itu, semakin rendah angka setana maka semakin

rendah pula kualitas penyalaan karena memerlukan suhu penyalaan yang lebih

tinggi (Hendartono, 2005).

Cara pengukuran angka setana umumnya menggunakan standar setana atau

hexadecane (C16H34) dengan angka setana CN=100, sebagai patokan tertinggi dan

2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane yang juga memiliki komposisi C16H34 dengan

angka setana CN=15 sebagai patokan terendah (Hou and Jei, 2008). Standar

tersebut dapat dilihat bahwa hidrokarbon dengan rantai lurus lebih mudah terbakar

dibandingkan dengan hidrokarbon yang memiliki rantai bercabang.

b. Analisis Komposisi Liquid Fuel dengan Gas Chromatography-Mass

Spectrometry (GC-MS)

GC-MS merupakan suatu metode gabungan dari kromatogramrafi gas dan

spektrometri massa. Kromatogramrafi gas berfungsi untuk memisahkan

19

komponen-komponen sampel dan spektrometri massa sebagai detektor, yang akan

memberi informasi tentang bobot molekul dan fragmen molekul sesuai dengan

struktur komponen yang terdeteksi oleh MS.

Dalam GC-MS sampel yang diinjeksikan ke dalam perangkat GC akan dipisahkan

menjadi komponen-komponen tunggal berdasarkan bobot molekul, dimana

komponen dengan molekul terkecil akan keluar dari kolom terlebih dahulu.

Komponen yang sudah terpisah selanjutnya dialirkan ke dalam perangkat

spektrometri massa, dimana akan berlangsung beberapa tahapan. Tahap pertama

adalah ionisasi untuk mengubah senyawa induk menjadi kation. Tahap ini

berlangsung dengan cara memanaskan sampel hingga melebihi titik didihnya

sehingga berubah menjadi gas. Gas selanjutnya dialirkan ke dalam ruang ionisasi,

dimana partikel sampel tersebut akan ditembak dengan elektron berenergi tinggi

sehingga salah satu elektron dari molekul sampel terlepas dan mengubah molekul

31 menjadi bermuatan positif. Kemungkinan lain adalah pecahnya molekul

menjadi fragmen bermuatan positif dengan m/z yang lebih kecil (McLafferty,

1988).

Ion positif yang keluar dari ruang ionisasi kemudian akan melewati tiga celah.

Pada celah pertama ion akan dikenakan tegangan 1000 Volt sampai melewati

celah ketiga dengan tegangan 0 Volt. Celah kedua merupakan celah yang

memiliki tegangan diantara 1000-0 Volt. Semua ion yang melalui celah ini akan

dipercepat untuk mendapatkan berkas yang fokus. Ion positif yang bergerak cepat

tersebut selanjutnya akan dibelokkan dengan medan magnet. Pembelokan ini

menyebabkan adanya pemisahan fragmen ion sesuai dengan nilai m/z, dimana ion

20

dengan m/z yang kecil (ringan) akan mengalami pembelokan yang lebih kuat

dibandingkan ion yang berat. Setelah ion-ion dipisahkan berdasarkan nilai m/z,

maka selanjutnya akan diteruskan ke detektor sehingga menghasilkan signal yang

dicatat oleh sebuah rekorder dan ditampilkan dalam bentuk spektrum. Pada

prakteknya, sekarang tersedia sistem kepustakaan senyawa berdasarkan analisis

GC-MS, dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi komponen dalam sebuah

sampel dengan cara membandingkan spektrum massa sampel dengan spektrum

massa standar yang ada dalam sistem kepustakaan. Sejumlah besar senyawa

sudah dirangkum dalam suatu sistem kepustakaan yang sudah tersedia dalam

bentuk perangkat lunak komputer, diantaranya sistem kepustakaan Willey229 LIB

dan Nist12 LIB. Bantuan sistem kepustakaan ini identifikasi senyawa dalam

suatu sampel dapat dilakukan dengan membandingkan spektrum MS dari sampel

dengan spektrum MS senyawa yang sudah ada dalam sistem kepustakaan

(Aristiani, 2015).

B. Katalis Pirolisis

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi-reaksi kimia pada suhu

tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Suatu

katalis pirolisis berperan dalam reaksi tetapi bukan sebagai pereaksi ataupun

produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau

memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya

terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi

yang lebih rendah dan mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya

https://id.wikipedia.org/wiki/Laju_reaksi

https://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimia

https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_aktivasi

21

reaksi. Katalis pirolisis diharapkan dapat meningkatkan hasil dari liquid fuel

dengan suhu yang relatif rendah dan waktu yang lebih cepat.

Pada penelitian katalis yang digunakan untuk pirolisis French dan Czernik (2009)

menggunakan katalis zeolit yang berfungsi untuk mengeluarkan oksigen dari

senyawa organik dan mengubahnya menjadi hidrokarbon. Pada penelitian

tersebut menggunakan tiga biomassa yaitu selulosa, lignin, dan kayu dengan cara

fast pyrolysis pada suhu 400 °C sampai 600 °C dengan bantuan katalis ZSM-5

berdasarkan analisis molekul beam spektrometri massa (MBMS) yang digunakan

untuk menganalisis komposisi uap produk dan gas. Hasil tertinggi hidrokarbon

sekitar 16 wt.%, termasuk 3,5 wt.% Toluena dicapai dengan menggunakan nikel,

kobalt, besi, dan gallium tersubstitusi ZSM-5.

Pada penelitian katalis juga dilakukan oleh Syani (2017) menggunakan katalis

zeolit sintetik yang berbasis Si/Al yang digunakan untuk pirolisis campuran

ampas tebu dan minyak biji karet. Pada penelitian tersebut zeolit sintetik yang

memiliki aktivitas katalitik yang terbaik ditunjukkan oleh zeolit yang disintesis

dengan potensial 6 V dan waktu elektrolisis 3 jam (Zeo6:3) dan dikalsinasi pada

suhu 600 °C dengan persen hidrokarbon 85,58%, flash point 110 °C, densitas

0,8876 g/mL dan viskositas 3,8 cSt.

Nurjanah dkk (2010) melakukan penelitian menggunakan katalis HZSM-5 untuk

pirolisis minyak sawit. Pirolisis dilakukan dengan mikroreaktor fixed bed pada

temperatur 350-500 °C dan laju alir gas N2 100-160 mL/menit selama 120 menit.

Hasil pirolisis dianalisa dengan metode gas kromatogramrafi. Hasil yang

diperoleh untuk katalis HZSM-5 fraksi biogasoline dengan yield tertinggi 28,87%,

22

kerosene 16,70%, dan diesel 12,20% pada suhu reaktor 450 °C dan laju gas N2

100 mL/menit.

C. Zeolit

Salah satu penyangga katalis yang telah banyak digunakan dalam berbagai

aplikasi adalah zeolit. Zeolit adalah kristal aluminosilikat terhidratasi dari logam

alkali dan alkali tanah dengan struktur kristal tiga dimensi. Karakterisasi lainnya

adalah kemampuannya untuk menangkap dan menghilangkan air secara bolak-

balik dan untuk menukarkan beberapa unsur tertentu tanpa merubah strukturnya

secara nyata (Mumpton, 1999). Pada bidang industri, zeolit dimanfaatkan sebagai

penukar ion, bahan pengisi dalam detergen, katalis industri pertanian dan

peternakan, dan adsorben. Pada bidang teknologi pengolahan lingkungan, zeolit

telah dikenal luas sebagai bahan adsorben yang handal (Corrent et al., 2001).

Kelebihan zeolit adalah memiliki luas permukaan dan keasaman yang mudah

dimodifikasi karena merupakan kristal alumina silika tetrahidrat berpori yang

mempunyai struktur kerangka tiga dimensi terbuka yang mengandung kanal-kanal

dan rongga-rongga yang di dalamnya terisi oleh ion-ion logam. Zeolit banyak

dimanfaatkan sebagai absorben (logam berat, zat warna, zat beracun, polusi gas,

cair, dan padat), penukar ion, penyaring molekular, dan katalis (produksi biodiesel

dan perengkahan). Secara umum, zeolit dibagi menjadi dua, yakni zeolit alam

dan zeolit sintetik.

23

1. Zeolit Alam

Mineral zeolit telah diketahui sejak tahun 1756 oleh ahli mineralogi

berkebangsaan Swedia bernama F.A.F Constedt. Zeolit banyak dijumpai di alam

dalam lubang-lubang batuan lava dan dalam batuan sedimen terutama sedimen

piroklastik halus. Telah diketahui lebih dari 40 jenis mineral zeolit di alam, dari

jumlah tersebut hanya 20 jenis yang terdapat dalam batuan sedimen terutama

sedimen piroklastik. Zeolit alam ditemukan dalam bentuk mineral dengan

komposisi yang berbeda, terutama dalam nisbah Si/Al dan jenis logam yang

menjadi komponen minor, seperti diperlihatkan dalam Tabel 5.

Tabel 5. Contoh zeolit alam yang umum ditemukan (Subagjo, 1993)

No. Zeolit Alam Komposisi

1 Analsim Na16(Al16Si32O96).16H2O

2 Kabasit (Na2,Ca)6(Al12Si24O72).40H2O

3 Klinoptilotit (Na4K4)(Al8Si40O96).24H2O

4 Erionit (Na,Ca5K)(Al9Si27O72).27H2O

5 Ferrierit (Na2Mg2)(Al6Si30O72).18H2O

6 Heulandit Ca4(Al8Si28O72).24H2O

7 Laumonit Ca(Al8Si16O48).16H2O

8 Mordenit Na8(Al8Si40O96).24H2O

9 Filipsit (Na,K)10(Al10Si22O64).20H2O

10 Natrolit Na4(Al4Si6O20).4H2O

11 Wairakit Ca(Al2Si4O12).12H2O

Zeolit alam terbentuk karena adanya proses kimia dan fisika yang kompleks

dari batuan-batuan yang mengalami berbagai macam perubahan di alam. Para

ahli geokimia dan mineralogi memperkirakan bahwa zeolit merupakan produk

gunung berapi yang membeku menjadi batuan vulkanik, batuan sedimen, dan

batuan metamorfosa yang selanjutnya mengalami proses pelapukan karena

pengaruh panas dan dingin (Lestari, 2010). Zeolit alam sebagai produk alam

24

diketahui memiliki komposisi yang sangat bervariasi, namun komponen

utamanya adalah silika dan alumina. Selain komponen utama ini, zeolit juga

mengandung berbagai unsur minor, antara lain Na, K, Ca (Bogdanov et al.,

2009), Mg, dan Fe (Akimkhan, 2012).

Terlepas dari aplikasinya yang luas, zeolit alam memiliki beberapa kelemahan,

diantaranya mengandung banyak pengotor seperti Na, K, Ca, Mg, dan Fe serta

kristalinitasnya kurang baik. Keberadaan pengotor-pengotor tersebut dapat

mengurangi aktivitas dari zeolit. Cara untuk memperbaiki karakter zeolit alam

sehingga dapat digunakan sebagai katalis, adsorben, atau aplikasi lainnya,

biasanya dilakukan aktivasi dan modifikasi terlebih dahulu (Mockovciakova et

al., 2007).

2. Zeolit Sintetik

Zeolit sintetik adalah suatu senyawa kimia yang mempunyai sifat fisik dan kimia

yang sama dengan zeolit alam. Zeolit ini dibuat dari bahan lain dengan proses

sintetis. Karena secara umum zeolit mampu menyerap, menukar ion, dan menjadi

katalis (Saputra, 2006).

Zeolit sintetik dikembangkan untuk mengatasi kelemahan dari zeolit alam antara

lain karena komposisi mineral yang bervariasi dan ukuran pori-pori yang tidak

seragam. Pengembangan zeolit sintetik ini dapat dilakukan dengan mengatur

pori-porinya sehingga lebih spesifik pemanfaatannya (Saraswati dkk, 2015).

Zeolit sintetik dibuat dengan rekayasa yang sedemikian rupa sehingga

25

mendapatkan karakter yang sama dengan zeolit alam. Zeolit sintetik sangat

bergantung pada jumlah Al dan Si, sehingga ada 3 kelompok zeolit sintetik.

1) Zeolit sintetik dengan kadar Si rendah

Zeolit jenis ini banyak mengandung Al, berpori, mempunyai nilai ekonomi tinggi

karena efektif untuk pemisahan dengan kapasitas besar. Volume porinya dapat

mencapai 0,5 cm3 tiap cm

3 volume zeolit.

2) Zeolit sintetik dengan kadar Si sedang

Jenis zeolit modernit mempunyai perbandingan Si/Al = 5 sangat stabil, maka

diusahakan membuat zeolit-Y dengan perbandingan Si/Al = 1-3. Contoh zeolit

sintetis jenis ini adalah zeolit omega.

3) Zeolit sintetik dengan kadar Si tinggi

Zeolit jenis ini sangat higroskopis dan menyerap molekul non polar sehingga baik

untuk digunakan sebagai katalisator asam untuk hidrokarbon. Zeolit jenis ini

misalnya zeolit ZSM-5, ZSM-11, ZSM-21, ZSM-24 (Sutarti dan Rachmawati,

1994).

Perkembangan penelitian, dewasa ini telah dikenal beragam zeolit sintetik, dan

beberapa di antaranya disajikan dalam Tabel 6.

26

Tabel 6. Rumus kimia beberapa jenis zeolit sintetik (Georgiev et al., 2009)

Zeolit Rumus Kimia

Zeolit A Na2O.Al2O3.2SiO2.4,5H2O

Zeolit N-A (Na, TMA)2O.Al2O3.4,8SiO2.7H2O TMA – (CH3)4N+

Zeolit H K2O.Al2O3.2SiO2.4H2O

Zeolit L (K2Na2)O.Al2O3.6SiO2.5H2O

Zeolit X Na2O.Al2O3.2,5SiO2.6H2O

Zeolit Y Na2O.Al2O3.4,8SiO2.8,9H2O

Zeolit P Na2O.Al2O3.2-5SiO2.5H2O

Zeolit O (Na, TMA)2O.Al2O3.7SiO2.3,5H2O TMA – (CH3)4N+

Zeolit Ω (Na, TMA)2O.Al2O3.7SiO2.5H2O TMA – (CH3)4N+

Zeolit ZK-4 0,85Na2O.0,15(TMA)2O.Al2O3.3,3SiO2.6H2O

Zeolit ZK-5 (R,Na2)O.Al2O3.4-6SiO2.6H2O

3. Zeolit-A

Beberapa jenis zeolit berdasarkan rasio Si/Al antara lain, zeolit silika rendah

dengan perbandingan Si/Al 1-1,5 memiliki konsentrasi kation paling tinggi, dan

mempunyai sifat adsorpsi yang optimum, contoh zeolit silika rendah adalah zeolit

A dan X, zeolit silika sedang yang mempunyai perbandingan Si/Al adalah 2-5,

contoh zeolit jenis ini adalah mordernit, erionit, klinoptilolit, zeolit-Y, dan zeolit

silika tinggi, dengan perbandingan kadar Si/Al antara 10-100, bahkan lebih,

contohnya adalah ZSM-5. Proses pembuatan zeolit secara komersial terbagi

menjadi tiga kelompok yaitu pembuatan zeolit dari gel reaktif aluminosilika atau

hidrogel, konversi dari mineral tanah liat menjadi zeolit, dan proses berdasarkan

pada penggunaan material mentah zeolit yang sudah ada di alam (Ulfah, 2006).

Zeolit-A memiliki rumus kimia Na2O.Al2O3.2SiO2.4,5H2O. Zeolit-A banyak

dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi, salah satunya sebagai material penukar ion,

karenakan banyaknya jumlah kation penyeimbang yang memiliki sifat mudah

digantikan (exchangeable) oleh kation lain. Jumlah ion penyeimbang yang

27

banyak pada zeolit-A disebabkan oleh kadar silika dengan perbandingan Si

dengan Al sama dengan satu (Smart and Moore, 1993). Hal ini menunjukkan

bahawa jumlah atom Al yang tersubtitusi pada kerangka zeolit sebanding dengan

jumlah atom Si-nya, sehingga dihasilkan muatan negatif yang dinetralkan dengan

kation-kation yang mudah ditukarkan dengan zeolit lain. Pada umumnya, zeolit-

A sintetik memiliki bentuk serbuk dengan ukuran partikel yang kecil. Zeolit-A

dapat disintesis dari bahan alam sebagai bahan baku pembuatannya dari abu dasar

batubara menggunakan metode peleburan alkali diikuti dengan proses hidrotermal

(Said dan Widiastuti, 2008) dan sintesis glass wool menggunakan metode

hidrotermal sederhana (Rella dan Widiastuti, 2013).

D. Bahan Baku Zeolit-A

1. Silika Sekam Padi

Sekam padi sebagai limbah yang berlimpah khususnya di negara agraris,

merupakan salah satu sumber penghasil silika terbesar. Sekam padi mengandung

silika sebanyak 87%-97% berat kering setelah mengalami pembakaran sempurna.

Selain didukung oleh jumlah yang melimpah, silika sekam padi dapat diperoleh

dengan sangat mudah dan biaya yang relatif murah, yakni dengan cara ekstraksi

alkalis (Suka dkk, 2008). Metode ekstraksi didasarkan pada tingginya kelarutan

silika amorf dalam larutan alkalis seperti KOH, Na2CO3, atau NaOH, dan

pengendapan silika terlarut menggunakan asam, seperti asam klorida, asam sitrat,

asam asetat, dan asam oksalat.

Silika gel merupakan suatu bentuk dari silika yang dihasilkan melalui

28

penggumpalan sol natrium silikat (NaSiO2). Sol mirip agar-agar ini dapat

didehidrasi sehingga berubah menjadi padatan atau butiran mirip kaca yang

bersifat tidak elastis. Sifat ini menjadikan silika gel dimanfaatkan sebagai zat

penyerap, pengering, dan penopang katalis. Silika gel merupakan produk yang

aman digunakan untuk menjaga kelembaban makanan, obat-obatan, bahan

sensitif, elektronik, dan film sekalipun. Produk anti lembab ini menyerap lembab

tanpa mengubah kondisi zatnya. Walaupun dipegang, butiran-butiran silika gel

ini tetap kering.

2. Kaleng Bekas Aluminium

Kaleng minuman merupakan suatu wadah logam yang didesain untuk menahan

sejumlah porsi larutan seperti minuman ringan berkarbonasi, minuman

beralkohol, teh, kopi, dan lain sebagainya. Sebanyak 75% produksi kaleng

minuman di dunia terbuat dari logam aluminium, sedangkan sisanya sebesar

25% terbuat dari timah berlapis baja (tin-plated stell). Kaleng minuman yang

diproduksi di Asia sebagian besar terbuat dari aluminium, sedangkan di

sejumlah bagian benua Eropa dan Amerika Serikat terbuat dari 55% baja dan

45% campuran aluminium. Bahan dasar kaleng minuman yang digunakan di

Asia terdiri dari campuran aluminium sebanyak 92,5-97,5%, magnesium 1%,

mangan 1%, besi 0,4%, silikon 0,2% dan tembaga 0,15% (Robertson, 2006).

Mariam dan Handajani (2013) melakukan analisis kadar logam pada beberapa

sampel kaleng bekas minuman sebagai langkah awal untuk membuat koagulan

tawas berbahan baku aluminium dari kaleng bekas. Adapun kadar logam yang

dianalisis meliputi kadar aluminium, magnesium, mangan, besi, silikon, dan

29

tembaga. Logam-logam tersebut dianalisis pada panjang gelombang masing-

masing dengan menggunakan Spektroskopi Serapan Atom (SSA) yang dapat

dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Hasil analisis kadar logam-logam dalam kaleng bekas minuman

dengan menggunakan SSA

Parameter

Jenis Kaleng

Pocari

Sweet

Larutan Cap

Kaki Tiga Greendsans CocaCola

Aluminium (Al) 96,38 89,74 90,87 93,28

Magnesium (Mg) 1,14 3,28 2,25 1,17

Mangan (Mn) 0,75 1,93 1,21 1,04

Besi (Fe) 0,51 1,79 1,52 1,72

Silikon (Si) 0,19 0,88 1,33 0,68

Tembaga (Cu) 0,19 2,36 1,92 1,26

D. Metode Sol-Gel

Metode sol-gel merupakan suatu metode sintesis padatan (termasuk material

oksida) dengan teknik temperatur rendah yang melibatkan fasa sol dan gel

(Ismunandar, 2006). Sol merupakan suatu partikel halus yang terdispersi dalam

suatu fasa cair membentuk koloid. Sedangkan, gel merupakan padatan yang

tersusun dari fasa cair dan padat. Namun, kedua fasa ini saling terdispersi dan

memiliki struktur jaringan internal. Proses sol-gel sendiri dapat didefinisikan

sebagai proses pembentukan senyawa anorganik melalui reaksi kimia dalam

larutan pada suhu yang rendah. Proses tersebut, terjadi perubahan fasa dari

suspensi koloid (sol) membentuk fasa cair kontinyu (gel).

Metode sol–gel memiliki beberapa keuntungan antara lain (Fernandez, 2011):

a. Kehomogenan yang lebih baik

b. Kemurnian yang tinggi

30

c. Suhu relatif rendah

d. Tidak terjadi reaksi dengan senyawa sisa

e. Kehilangan bahan akibat penguapan dapat diperkecil

Proses sol-gel terbagi ke dalam 4 tahap, yaitu hidrolisis, kondensasi, pematangan

(aging), dan kalsinasi (Alfaruqi, 2008):

1. Hidrolisis

Logam alkoksida merupakan suatu prekursor yang populer karena logam tersebut

bereaksi sangat cepat dengan air. Reaksi inilah yang disebut dengan reaksi

hidrolisis, karena ion hidroksil menyerang atom logam. Seperti reaksi berikut ini

(Brinker dan Scherer, 1990):

Si(OR)4 + H2O → HO-Si(OR)3 + ROH

Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap proses hidrolisis yaitu rasio

air/prekursor. Peningkatan rasio pelarut/prekursor akan meningkatkan reaksi

hidrolisis. Reaksi berlangsung cepat sehingga waktu gelasi lebih cepat (Alfaruqi,

2008).

2. Kondensasi

Tahap ini terjadi suatu proses transisi dari sol menjadi gel. Reaksi kondensasi

melibatkan ligan hidroksil untuk menghasilkan polimer. Dibeberapa kasus,

produk samping dari reaksi ini berupa air atau alkohol (Alfaruqi, 2008).

Persamaan reaksinya yaitu (Brinker dan Scherer, 1990):

(OR)3Si-OH + HO-Si(OR)3 → (OR)3Si-O-Si(OR)3 + H2O

31

3. Pematangan (aging)

Proses pematangan gel atau bisa dikenal dengan aging. Pada proses pematangan

ini, terjadi reaksi pembentukan jaringan gel yang lebih kaku, kuat dan menyusut

di dalam larutan.

4. Kalsinasi

Tahap terakhir ialah proses penguapan larutan dan cairan yang tidak diinginkan

untuk mendapatkan struktur sol-gel yang memiliki luas permukaan yang tinggi

(Alfaruqi, 2008).

E. Karakteristik Katalis Zeolit

1. X-Ray Diffraction (XRD)

Karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) dimaksudkan untuk mengidentifikasi fasa

suatu katalis dan untuk menentukan sifat kristal atau kristalinitas dari suatu

katalis. Kebanyakan dari katalis adalah berbentuk padatan kristal seperti oksida

logam, zeolit, dan logam yang berpenyangga. XRD menjadi teknik yang cukup

handal dan mendasar untuk mengevaluasi sifat-sifat fasa kristal and ukuran kristal

(Leofanti et al., 1997). Prinsip dasar XRD adalah mendifraksi cahaya yang

melalui celah kristal. Difraksi cahaya oleh kisi-kisi atau kristal ini dapat terjadi

apabila difraksi tersebut berasal dari radius yang memiliki panjang gelombang

yang setara dengan jarak antar atom, yaitu sekitar 1 Angstrom (Alfaruqi, 2008).

Fase padatan sintesis diidentifikasi dengan membandingkan langsung dengan

referensi yang diambil dari collection of simulatet XRD powder patterns for

zeolites (Treacy dan Higgins, 2001; Cheng, et al., 2005). Suatu kristal yang

32

dikenai oleh sinar-X tersebut berupa material (sampel), sehingga intensitas sinar

yang ditransmisikan akan lebih rendah dari intensitas sinar datang. Berkas sinar-

X yang dihamburkan ada yang saling meniadakan (interferensi destruktif) dan ada

juga yang saling menguatkan (interferensi konstruktif) (Suryanarayana and

Norton, 1998).

Prinsip dari alat XRD adalah sinar-X yang dihasilkan dari suatu logam tertentu

memiliki panjang gelombang tertentu, sehingga dengan memvariasi besar sudut

pantulan maka terjadi pantulan elastis yang dapat dideteksi. Karakterisasi sampel

dengan metode XRD didasarkan pada interaksi sinar-X dan sampel, seperti

ditunjukkan dalam Gambar 1.

Gambar 1. Peristiwa difraksi sinar-X

Dalam Gambar 1 di atas, d menyatakan jarak antar kisi kristal, A, B, dan C

merupakan berkas sinar-X dengan panjang gelombang = λ, dan mengenai sampel

dengan sudut datang = θ, A‟, B‟, dan C‟ merupakan sinar-X yang dipantulkan

degan sudut pantul = θ. Dari peristiwa tersebut, Bragg menurunkan hubungan

kuantitatif antara panjang gelombang dan karakteristik sampel, yang dikenal

sebagai Hukum Bragg, dan secara matematis dituliskan sebagai berikut:

33

n λ = 2d sin θ

di mana (n) adalah bilangan bulat yang menyatakan urutan pantulan. Berdasarkan

Hukum Bragg, jika seberkas sinar-X di jatuhkan pada sampel kristal, maka bidang

kristal itu akan membiaskan sinar-X yang memiliki panjang gelombang sama

dengan jarak antar kisi dalam kristal tersebut. Sinar yang dibiaskan akan

ditangkap oleh detektor kemudian diterjemahkan sebagai sebuah puncak difraksi.

Makin banyak bidang kristal yang terdapat dalam sampel, makin kuat intensitas

pembiasan yang dihasilkannya.

Seberkas sinar-X dengan panjang gelombang λ (cahaya monokromatik) jatuh pada

struktur geometris atom atau molekul dari sebuah kristal pada sudut datang θ.

Jika beda lintasan antara sinar yang dipantulkan dari bidang yang berturut-turut

sebanding dengan n panjang gelombang, maka sinar tersebut mengalami difraksi.

Peristiwa difraksi mungkin terjadi karena jarak antar atom dalam kristal dan

molekul berkisar antara 0,15 hingga 0,4 nm, yang bersesuaian dengan spektrum

gelombang elektromagnet pada kisaran panjang gelombang sinar-X dengan energi

foton antara 3 hingga 8 keV. Sesuai dengan Hukum Bragg, dengan memvariasi

sudut θ diperoleh lebar antar celah yang berbeda dalam bahan polikristalin.

Kemudian, posisi sudut dan intensitas puncak hasil difraksi digrafikkan dan

diperoleh pola yang merupakan karakteristik sampel. Setiap kristal memiliki pola

XRD yang berbeda satu sama lain yang bergantung pada struktur internal bahan.

Pola XRD ini merupakan karateristik dari masing-masing bahan sehingga disebut

sebagai „fingerprint‟ dari suatu mineral atau bahan kristal.

34

Metode difraksi sinar-X adalah salah satu cara untuk mempelajari keteraturan

atom atau molekul dalam suatu struktur tertentu. Hal ini karena difraksi sinar-X

memberikan ilustrasi bahwa secara prinsip sifat-sifat gelombang sinar-X dan

interaksinya dengan material dapat dimanfaatkan untuk mengeksplorasi keadaan

mikroskopik material-material yang memiliki keteraturan susunan atom. Teknik

ini digunakan untuk mengidentifikasi fasa kristalin dalam material dengan cara

menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel.

Keuntungan utama penggunaan sinar-X dalam karakterisasi material adalah

kemampuan penetrasinya, sebab sinar-X memiliki energi sangat tinggi akibat

panjang gelombangnya yang pendek.

Difraksi sinar-X dapat memberikan informasi tentang struktur sampel, termasuk

tentang keadaan amorf dan kristalin. Pola hamburan sinar-X juga dapat

memberikan informasi tentang konfigurasi rantai dalam kristal, perkiraan ukuran

kristal, dan perbandingan daerah kristalin dengan daerah amorf dalam sampel

polimer. XRD dapat juga digunakan untuk mengukur macam-macam keacakan

dan penyimpangan kristal, karakterisasi material kristal, identifikasi mineral-

mineral yang berbutir halus seperti tanah liat, dan penentuan dimensi-dimensi sel

satuan. Teknik-teknik yang khusus, XRD dapat digunakan untuk mendapatkan

data kuantitatif tentang struktur kristal dengan menggunakan metode Rietveld

refinement.

2. Scanning Electron Microscopy (SEM)

Scanning Electron Microscopy (SEM) digunakan untuk menganalisis komposisi

kimia suatu permukaan secara kualitatif dan kuantitatif suatu sampel katalis. Pada

35

SEM dapat diamati karakteristik bentuk, struktur, serta distribusi pori pada

permukaan bahan, sedangkan komposisi serta kadar unsur yang terkandung dalam

sampel dapat diamati dengan EDX (Sartono, 2007). Penggunaan elektron sebagai

sumber energi pada SEM menghasilkan resolusi dan kedalaman fokus yang lebih

tinggi dibandingkan mikroskop optik. Resolusi SEM yang tinggi, tekstur,

topografi, dan morfologi serta tampilan permukaan suatu sampel dapat terlihat

dalam ukuran mikron. Selain itu, SEM juga memberikan informasi dalam skala

atomik dari suatu sampel. Daya pisah SEM berkisar 0,5 nm dengan perbesaran

maksimum sampai 500.000 kali (Griffin and Riessen, 1991). Perangkat SEM

dilihatkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Perangkat SEM (Ayyad, 2011)

SEM dilengkapi dengan EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) yang dapat

digunakan untuk menentukan unsur dan komposisi kimia dari suatu material

dengan memanfaatkan backscattered electron (BSE). BSE dihasilkan dari

pancaran elektron dengan inti yang menyebabkan adanya interaksi elektron.

36

Analisis visual mikrograf pada warna yang lebih terang menunjukkan unsur kimia

yang memiliki nomor atom lebih besar sementara warna gelap menunjukkan

unsur dengan nomor atom lebih rendah.

Elektron-elektron sekunder memiliki energi rendah yang mengakibatkan elektron

tersebut dapat dibelokkan membentuk sudut dan menimbulkan bayangan

topografi sedangkan sinar-X amat peka terhadap jumlah elektron, hal ini penting

untuk menunjukkan perbedaan dari perubahan komposisi kimia sampel. Selain

itu, intensitas sinar-X juga peka terhadap orientasi berkas sinar datang relatif

terhadap kristal. Efek yang ditimbulkan adalah perbedaan orientasi antar butir

dalam suatu sampel kristal yang dapat memberikan informasi kristalografi.

3. Fourier Transform Infra Red (FTIR)

FTIR adalah kependekan dari Fourier Transform Infra Red, yaitu metode analisis

material dengan menggunakan spektroskopi sinar inframerah. Sinar inframerah

memiliki rentang panjang gelombang dari 2,5 µm sampai 25 µm. Adapun

frekuensi sinar inframerah memiliki rentang dari 400 cm-1 sampai 4000 cm-1.

Pengujian FTIR memiliki 3 fungsi, yaitu (1) untuk mengidentifikasi material yang

belum diketahui, (2) untuk menentukan kualitas sampel, dan (3) untuk

menentukan intensitas suatu komponen dalam sebuah campuran. FTIR

menghasilkan data berupa grafik intensitas dan frekuensi. Intensitas menunjukkan

tingkatan jumlah senyawa sedangkan frekuensi menunjukkan jenis senyawa yang

terdapat dalam sebuah sampel (Alfaruqi, 2008).

Spektroskopi inframerah seperti halnya dengan tipe penyerapan energi yang lain,

37

maka molekul akan tereksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi bila menyerap

radiasi inframerah. Inti-inti atom yang terikat secara kovalen akan mengalami

getaran bila molekul menyerap radiasi inframerah dan energi yang diserap

menyebabkan kenaikan pada amplitudo getaran atom-atom yang terikat. Panjang

gelombang serapan oleh suatu tipe ikatan tertentu bergantung pada macam ikatan

tersebut, oleh karena itu tipe ikatan yang berlainan akan menyerap radiasi

inframerah pada panjang gelombang karakteristik yang berlainan. Akibatnya

setiap molekul akan mempunyai spektrum inframerah yang karakteristik pada

konsentrasi ukur tertentu, yang dapat dibedakan dari spektrum lainnya melalui

posisi dan intensitas pita serapan, sehingga dapat digunakan untuk penjelasan

struktur, identifikasi, dan analisis kuantitatif (Sastrohamidjojo, 1992).

Daerah inframerah dibagi menjadi 3 bagian, yakni: (1) daerah inframerah dekat: λ

= 0,75-2,5 µm, bilangan gelombang = 13.000-4.000 cm-1

(2) daerah inframerah

sedang: λ = 2,5-50 µm, bilangan gelombang = 4.000-200 cm-1

(3) daerah

inframerah jauh: λ = 50-1.000 µm, bilangan gelombang = 200-10 cm-1

. Pada

pembagian daerah inframerah tersebut, daerah panjang gelombang yang

digunakan adalah pada daerah inframerah pertengahan, yaitu pada panjang

gelombang 2,5–50 µm atau pada bilangan gelombang 4.000-200 cm-1

. Daerah

tersebut cocok untuk perubahan energi vibrasi dalam molekul. Daerah inframerah

jauh 400-10 cm-1

, berguna untuk molekul yang mengandung atom berat, seperti

senyawa anorganik tetapi lebih memerlukan teknik khusus percobaan. Setiap

molekul memiliki harga energi tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi dari

sinar inframerah, maka tingkatan energi di dalam molekul itu akan tereksitasi ke

tingkatan energi yang lebih tinggi sesuai dengan tingkatan energi yang diserap,

http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetik

http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul

http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_anorganik

38

maka yang akan terjadi pada molekul itu adalah perubahan energi vibrasi yang

diikuti dengan perubahan energi rotasi

Prinsip kerja spektroskopi FTIR adalah adanya interaksi energi dengan materi.

Misalkan dalam suatu percobaan berupa molekul senyawa kompleks yang

ditembak dengan energi dari sumber sinar yang akan menyebabkan molekul

tersebut mengalami vibrasi. Sumber sinar yang digunakan adalah keramik, yang

apabila dialiri arus listrik maka keramik ini dapat memancarkan inframerah.

Vibrasi dapat terjadi karena energi yang berasal dari sinar inframerah tidak cukup

kuat untuk menyebabkan terjadinya atomisasi ataupun eksitasi elektron pada

molekul senyawa yang ditembak dimana besarnya energi vibrasi tiap atom atau

molekul berbeda tergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang

menghubungkannya sehingga dihasilkan frekuensi yang berbeda pula. Skema alat

FTIR dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Skema alat Fourier Transform Infra Red

Pada skema, sumber (source) akan memancarkan berkas radiasi sinar inframerah

dengan berbagai panjang gelombang. Radiasi ini selanjutnya dilewatkan melalui

39

monokromator untuk mendapatkan radiasi dengan panjang gelombang tertentu

(tunggal) dan berkas sinar inilah yang dilewatkan melalui pembagi (chopper)

yang berperan untuk membagi sinar menjadi dua berkas. Berkas pertama

diteruskan ke sampel dan berkas kedua akan diteruskan ke sebuah cermin yang

akan memantulkan berkas sinar yang tidak diserap oleh blanko melalui cermin

bercelah, sehingga kedua berkas menjadi satu. Berkas sinar inilah yang akhirnya

diteruskan ke detektor dan selanjutnya masuk ke pengolah data menghasilkan

spektrum. Karakterisasi FTIR pada zeolit digunakan untuk mengetahui adanya

vibrasi ikatan T-O (T = Si atau Al) asimetri dan simetri dalam zeolit.

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan yaitu pada bulan Maret sampai Juni 2018,

bertempat di Laboratorium Anorganik/Fisik FMIPA Universitas Lampung.

Analisis viskositas di SMTI Bandar Lampung, flash point dan densitas produk

liquid fuel dilakukan di Laboratorium Anorganik/Fisik FMIPA Universitas

Lampung. Analisis XRD dilakukan di BATAN Serpong Tanggerang, analisis

SEM UPT LTSIT Universitas Lampung, FTIR dilakukan di Universitas Islam

Yogyakarta, dan UPT LTSIT Univeristas Lampung serta analisis GC-MS

dilakukan di Universitas Gajah Mada Yogyakarta.

B. Alat dan Bahan

1. Alat-Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain, NDJ-8S viscometer,

piknometer, hotplate, waterbath, oven, teflon, pipet tetes, peralatan gelas, mesin

press hidrolik, mortar dan pastel, saringan mesh, perangkat pirolisis, furnace,

blender, neraca analitik, Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction

(XRD), Fourier Transform Infra Red (FTIR), dan Gas Chromathography-Mass

Spectroscopy (GC-MS).

41

2. Bahan-Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain, sekam padi, larutan

HNO3 10%, akuades, basa piridin, indikator universal, kertas saring, NaOH padat,

larutan NaOH 1,5%, onggok, kaleng bekas aluminium, dan minyak biji karet.

C. Prosedur Penelitian

1. Preparasi Minyak Biji Karet

Buah karet dikumpulkan dan dipisahkan dari cangkangnya lalu diambil biji karet.

Daging biji karet dibelah menjadi empat bagian dan dijemur hingga kering. Lalu

dioven selama 2 jam dengan suhu 100 °C . Biji karet didinginkan pada suhu

kamar.

Biji karet yang telah kering dipress menggunakan alat press hidrolik untuk

memisahkan ampas biji karet dan minyak biji karet, lalu minyak tersebut disaring

menggunakan kertas saring agar diperoleh minyak biji karet murni.

2. Ekstraksi Silika Sekam Padi

Tahap ekstraksi silika diawali dengan merendam sekam padi dalam air panas

selama 2 jam untuk menghilangkan pengotor, lalu sekam padi dipisahkan antara

sekam padi yang mengambang di permukaan air dan memiliki kualitas kurang

baik dengan sekam padi yang terendam di bagian bawah dan mengandung silika.

Sekam padi yang mengandung silika kemudian dicuci kembali secara berulang

dengan air panas untuk menghilangkan pengotor yang diperkirakan masih

menempel pada permukaan sekam padi. Sekam padi yang telah bersih

42

selanjutnya dikeringkan dengan cara dijemur di bawah sinar matahari. Tahap

berikutnya yakni merendam sekam padi sebanyak 50 g yang telah bersih dan

kering dalam HNO3 10% sampai terendam semua dan didiamkan selama 24 jam.

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan lignin yang ada pada sekam padi

sehingga proses ekstraksi lebih maksimal dan silika yang didapat lebih banyak.

Sekam padi kemudian dicuci hingga bersih dan tidak berbau asam, lalu

dikeringkan. Sekam padi sebanyak 50 g yang telah kering kemudian diekstrak

dalam 500 mL larutan NaOH 1,5% dalam teflon dan dipanaskan sampai mendidih

selama 30 menit. Sampel kemudian disaring dan filtrat yang mengandung silika

terlarut ditampung. Cara mengendapkan silika, filtrat ditambahkan dengan

larutan asam HNO3 10% secara perlahan hingga menjadi gel dan pH mencapai

7,0. Silika gel kemudian didiamkan selama 24 jam pada suhu kamar lalu disaring

dan dicuci dengan akuades panas hingga bersih. Silika gel yang telah bersih dan

bebas dari pengotor kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 90 °C selama 24

jam dan dihaluskan.

3. Preparasi Aluminium dari Kaleng Bekas

Kaleng bekas minuman aluminium dipotong tutup dan alasnya agar mudah

dibersihkan lalu diamplas untuk cat menggunakan amplas. Kaleng aluminium

yang telah bersih dicuci menggunakan sabun hingga bersih. Kaleng tersebut

digunting menjadi potongan kecil-kecil.

43

4. Preparasi Onggok Singkong

Onggok singkong dikeringkan dibawah matahari selama beberapa hari hingga

kering. Onggok singkong kering digiling hingga halus menggunakan mesin

penggiling.

5. Pembuatan Katalis Zeolit-A

Sebanyak 40 g NaOH dilarutkan dalam 250 mL aquades kemudian larutan NaOH

dibagi menjadi dua bagian, larutan NaOH 100 mL pertama dilarutkan 60 g silika

sekam padi dan larutan NaOH 150 mL kedua dilarutkan 27 g aluminium dari

kaleng bekas. Kedua larutan tersebut kemudian dicampurkan dan dihomogenkan

menggunakan blender, kemudian dimasukkan ke dalam botol polipropilen dan

dimasukkan ke dalam waterbath selama 24 jam. Zeolit-A dikeluarkan dari botol

polipropilen dan disaring dengan kertas saring serta corong gelas, lalu dikeringkan

dalam oven selama 24 jam. Selanjutnya, zeolit-A yang telah kering digerus lalu

di tanur pada suhu 600 °C, 700 °C, 800 °C, dan 900 °C selama 6 jam dan

dihaluskan kembali.

6. Uji Reaksi Perengkahan

Cara mendapatkan liquid fuel hasil pirolisis, langkah pertama yang dilakukan

yaitu mencampur 50 g onggok yang telah halus dengan 18,8 g katalis zeolit-A,

kemudian ditambahkan 150 mL minyak biji karet hingga tercampur rata.

Selanjutnya campuran tersebut dimasukkan ke dalam reaktor pirolisis yang telah

dirangkai pada alat pirolisis, kemudian dipanaskan hingga suhu 450 °C. Uap yang

44

terbentuk dialirkan dari reaktor kemudian didinginkan di dalam kondensor hingga

menghasilkan distilat yaitu liquid fuel. Pirolisis dilakukan selama 3 jam.

Uji reaksi perengkahan campuran onggok dan minyak biji karet menggunakan

reaktor pirolisis disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Rangkaian alat pirolisis

7. Karakterisasi Produk Hasil Perengkahan

Untuk menguji kelayakan liquid fuel sebagai bahan bakar aplikasi, sampel hasil

transesterifikasi dianalisis untuk menentukan beberapa parameter teknis meliputi

titik nyala (flash point), viskositas, dan densitas. Selain itu, karakterisasi liquid

fuel untuk mengidentifikasi komponen-komponen penyusun sampel dilakukan

dengan menggunakan Gas Chromatrography-Mass Spectrometry (GC-MS).

a. Analisis Titik Nyala (Flash Point)

Langkah-langkah untuk analisis flash point liquid fuel adalah sebagai berikut:

1. Cawan dibersihkan dan dikeringkan sebelum digunakan.

2. Sampel dimasukkan dalam cawan hingga batas yang telah ditentukan.

Penampung

distilat

Sensor suhu

Kondensor

Termokopel Reaktor pirolisis

45

3. Cawan dipanaskan dengan bunsen dan pada bibir cawan di bakar perlahan

sambil diukur temperatur sampel.

4. Proses ini dilakukan hingga muncul nyala api pada sampel.

5. Setelah muncul nyala, temperatur sampel dicatat sebagai titik nyala sampel.

b. Analisis Viskositas

Viskositas diukur untuk mengetahui kekentalan suatu sampel. Penelitian ini

menggunakan viskometer jenis NDJ-8S viscometer seperti ditunjukkan dalam

Gambar 5.

Gambar 5. NDJ-8S viscometer

Langkah-langkah untuk analisis viskositas sampel adalah sebagai berikut :

1. Siapkan sampel yang akan diukur.

2. Sampel dimasukkan dalam gelas piala dengan ukuran diameter lebih dari 70

mm dan tinggi minimum 125 mm.

3. Rotor dimasukkan kedalam gelas piala yang berisi sampel hingga terendam

sampai tanda batas.

4. Viskometer dihidupkan dan pengukuran akan berjalan.

5. Hasil pengukuran dicatat sebagai viskositas sampel.

46

c. Analisis Densitas

Langkah-langkah untuk analisis densitas liquid fuel adalah sebagai berikut:

1. Piknometer kosong dikeringkan di dalam oven kemudian ditimbang terlebih

dahulu.

2. Lalu piknometer diisi dengan sampel kemudian ditimbang kembali, berat

sampel sama dengan selisih antara piknometer kosong dengan piknometer

berisi sampel.

3. Densitas sampel kemudian dihitung dengan menggunakan rumus:

Densitas=berat sampel

volume sampel

8. Karakterisasi Katalis Zeolit-A

Karakterisasi zeolit akan dilakukan dengan menggunakan X-Ray Diffraction

(XRD) untuk menganalisis pengaruh suhu kalsinasi terhadap struktur kristalografi

sampel zeolit bersifat amorf atau kristalin. Analisis Scanning Electron

Microscopy (SEM) digunakan untuk mengetahui morfologi permukaan sampel

zeolit dan Fourier Transform Infra Red (FTIR) untuk mengetahui gugus fungsi

senyawa dari sampel menggunakan sinar radiasi inframerah. Selain itu,

karakterisasi fisik pada katalis berupa penentuan jenis dan jumlah situs asam .

Penentuan keasaman atau jumlah situs asam katalis dilakukan secara gravimetri.

Langkah-langkah untuk analisis keasaman katalis adalah sebagai berikut :

1. Sampel ditimbang sebanyak 0,2 g dan dimasukkan ke dalam cawan krus

berukuran 10 mL.

47

2. Cawan krus diletakkan ke dalam desikator bersama basa piridin sebanyak 5

mL yang ditempatkan dalam cawan terpisah.

3. Desikator kemudian ditutup selama 24 jam untuk memberikan waktu katalis

mengadsorpsi basa piridin.

4. Setelah 24 jam, katalis dikeluarkan dan dibiarkan di tempat terbuka selama

2 jam.

5. Katalis ditimbang untuk mendapatkan berat akhir.

6. Kemudian jumah situs asam yang terdapat pada katalis ditentukan dengan

menggunakan persamaan berikut :

keasaman=(w3 w2)

(w2 w1)BMx 1000 mmol gr

Keterangan :

w1 = berat wadah kosong (g)

w2 = berat wadah + sampel (g)

w3 = berrat wadah + sampel yang telah mengadsorpsi piridin

BM = berat molekut piridin

48

9. Fraksinasi Liquid Fuel Katalis Zeolit-A 800 °C

Pada fraksinasi dilakukan adalah liquid fuel dengan katalis zeolit-A suhu kalsinasi

800 °C. Hal ini dikarenakan pada katalis zeolit-A suhu kalsinasi 800 °C

menghasilkan rendemen liquid fuel terbanyak dan mengandung hidrokarbon

terbanyak. Rangkaian alat fraksinasi disajikan pada Gambar 6.

Gambar 6. Rangkaian alat fraksinasi

Langkah-langkah untuk fraksinasi liquid fuel adalah sebagai berikut:

1. Sampel liquid fuel sebanyak 120 mL dimasukkan ke dalam labu bulat 250

mL dan ditambahkan batu didih sebanyak 4 buah.

2. Labu bulat diletakkan diatas heating mantle dipasangkan dalam rangkaian

alat fraksinasi.

3. Fraksinasi dilakukan selama 3 jam.

4. Hasil liquid fuel dipisahkan menggunakan corong pisah.

5. Masing-masing fraksi dilakukan diuji nyala.

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Sintesis zeolit-A dari bahan baku silika sekam padi dan kaleng bekas

aluminium dengan metode sol-gel telah muncul puncak-puncak kristalin

pada analisis XRD yang sesuai dengan karakteristik dari zeolit-A standar

pada suhu kalsinasi 800 °C dan 900 °C.

2. Liquid fuel dari pirolisis campuran onggok dan minyak biji karet

menggunakan katalis zeolit-A tanpa kalsinasi lebih rendah dibandingkan

dengan rendemen produk cair dari pirolisis campuran onggok dan minyak

biji karet mengggunakan katalis zeolit-A suhu kalsinasi 600, 700, 800, dan

900 °C yang memiliki nilai rendemen produk cair yaitu berturut-turut

sebesar 32,18%, 33,68%, 39,81%, 76,74%, dan 38,55%.

3. Hasil yang paling optimum dalam penelitian ini adalah kemampuan

menghasilkan liquid fuel dari pirolisis campuran onggok dan minyak biji

karet dengan menghasilkan rendemen produk cair sebesar 76,74% dengan

kandungan hidrokarbon 89,71% yang dicapai dengan menggunakan katalis

zeolit-A suhu kalsinasi 800 °C.

96

4. Hasil karakterisasi katalis menggunakan XRD, menunjukkan bahwa zeolit-

A tanpa kalsinasi masih didominasi fasa amorf namun sudah terbentuk fasa

nepheline, cristobalite, albite, jadeite, dan faujasite dan pada zeolit-A suhu

kalsinasi 600, 700, 800 serta 900 °C semakin tinggi suhu kalsinasi maka

semakin meningkat kristalinitas katalis.

5. Hasil SEM menunjukkan bahwa zeolit-A memiliki pori dan bentuk

permukaan yang tidak sama dengan ukuran fasa yang bervariasi.

6. Hasil FTIR menunjukkan bahwa zeolit-A terdapat ikatan Si-O, Si-O-Al, Si-

O-Si, O-Al-O, dan OH dan situs asam tanpa kalsinasi serta suhu kalsinasi

600 °C merupakan situs asam Bronsted-Lowry dan zeolit-A suhu kalsinasi

700, 800, dan 900 °C merupakan situs asam Lewis.

7. Hasil fraksinasi liquid fuel zeolit-A 800 °C menghasilkan 9,2 mL dengan

kandungan hidrokarbon 96,46%, biogasoline 97,1%, dan kerosene 2,9%.

B. Saran

Beberapa hal yang disarankan pada penelitian selanjutnya antara lain :

1. Mempelajari pembuatan zeolit-A dengan proses kalsinasi tertutup dengan

menggunakan autoclave atau reaktor tertutup.

2. Mengkaji pengaruh jumlah katalis dan suhu pirolisis terhadap karakteristik

liquid fuel yang dihasilkan dari pirolisis campuran onggok dan minyak biji

karet.

3. Meningkatkan kualitas liquid fuel dengan menghilangkan komponen non-

hidrokarbon.

DAFTAR PUSTAKA

Abnisa, F., Daud, W.M.A.W., Ramalingam,S., Azemi, M.N.B.M., and Sahu,

J.N. 2013. Co-Pyrolysis of Palm Shell and Polystyrene Waste Mixtures to

Synthesis Liquid Fuel. Fuel. 108: 311-318.

Aguado, J., Serrano, P.D., Escola, M.J., and Garagorri. 2002. Catalytic

Conversion of Low Density Polyethylene Using a Continuous Screw Kiln

Reactor. Catalysis Today. 75: 257-262.

Ahmad, N., Abnisa, F., and Daud, W.M.A.W. 2018. Liquefaction of Natural

Rubber to Liquid Fuels Via Hydrous Pyrolysis. Fuel. 218: 227-235.

Akbar, F. dan Sunarmo. 2013. Sintesis Katalis Ni/ZSM-5 untuk Pirolisis

Cangkang Sawit Menjadi Bio-Oil. Jurnal Teknik Kimia. 11: 23-27.

Akhtar, J. and Saidina, A.N. 2012. A Review On Operating Parameters for

Optimum Liquid Oil Yield In Biomass Pyrolysis. Renewable and

Sustainable Energy Reviews. 6 (2): 510–5109.

Akimkhan, M. 2012. Structural and Ion-Exchange Properties of Natural Zeolite.

Licensee InTech Openscience. 261-282.

Alfaruqi, M.H. 2008. Pengaruh Konsentrasi Hidrogen Klorida (HCl) dan

Temperatur Perlakuan Hidrotermal Terhadap Kristalinitas Material

Mesopori Silika SBA-15. (Skripsi). Universitas Indonesia. Jakarta. 5-18.

Aristiani, V. 2015. Preparasi Katalis CaO/SiO2 dari CaCO3 dan Silika Sekam Padi

dengan Metode Sol Gel untuk Pengolahan Minyak Kelapa Sawit Menjadi

Biodiesel. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung. 62.

Auerbach, S., Carrado, K., and Dutta, P. 2003. Handbook of Zeolite Science and

Technology. Marcel Dekker Inc. New York. 1-39.

Aurelia, I. 2005. Studi Modifikasi Glassy Carbon dengan Teknik Elektrodeposisi

Iridium Oksida untuk Aplikasi Sebagai Elektroda Sendor Arsen (III).

(Skripsi). Departemen Kimia FMIPA UI. Jakarta. 1-89.

Ayyad, O.F. 2011. Novel Strategies The Synthesis of Metal Nanoparticle and

Nanostructure . (Thesis). Universitas de Barcelona. Barcelona. 233.

98

Balasundram, V., Ibram, N., Kasmani, R.M., Isha, R., Hamid, M.K.A., and

Hasbullah, H. 2017. Catalityc Pyrolysis of Sugarcane Bagasse Using

Molibdenum Modified HZSM-5 Zeolite. Energy Procedia. 142: 793-800.

Bathia, S., Zabidi, N.A., Twaiq, M., and Farouq, A. 1999. Catalytic Conversion of

Palm Oil to Hydrocarbons : Performance of Various Zeolite Catalyst.

Microporous and Mesoporous Materials. 38 (9): 3230-3237.

Boey, P., Maniam, G.P., and Hamid, S.A. 2011. Performance of Calcium Oxide

as a Heterogeneous Catalyst in Biodiesel Production. Chemical Engineering

Journal.168 (1): 15-22.

Bogdanov, B., Georgiev, D., Angelova, K,. and Yaneva, K. 2009. Natural

Zeolites: Clinoptilolite Review. International Science conference,

Economics and Society development on The Base of Knowledge. Stara

Zagora. Bulgaria. 6-10.

Breck, D.W. 1974. Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry and Use.

London. John Wiley and Sons. 4.

Brinker, C.J. and Scherer, G.W. 1990. Sol-gel Science: The Physics and

Chemistry of Sol-Gel Processing. Academic Press. San Diego. 1-881.

Caruso, W., Sorenson, D., and Mossa, A. 2008. Alternative Energy Technologies:

Hitech Solutions for Urban Carbon Reduction. London Borough of Merton

Council. London. 1-21.

Chardialani, A. 2008. Studi Pemanfaatan Onggok Sebagai Bioimmobilizer

Mikrooerganisme dalam Produksi Biogas dari Limbah Cair Industri

Tapioka. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung. 1-64.

Chaiyaa, C. and Reubroycharoen, P. 2013. Production of Bio Oil from Para

Rubber Seed Using Pyrolysis Process. Energy Procedia. 34: 905-911.

Chen, K., Lin Y., Hsu, K., and Wang, H. 2012. Improving Biodiesel Yields from

Waste Cooking Oil by Using Sodium Methoxide and a Microwave Heating

System. Energy. 38 (1): 151-156.

Cheng, Y., Wang, L.J., Li, J.S., Yang, Y.C., and Sun, X.Y. 2005. Preparation and

Characterization of Nanosized ZSM-5 Zeolites in The Absence of Organic

Template. Materials Letters. 59: 3427-3430.

Chhiti, Y. and Kemiha, M. 2013. Thermal Conversion of Biomass, Pyrolysis and

Gasification: A Review. The International Journal of Engineering and

Science. 2 (3): 75-85.

99

Chiaramonti, D., Bonini, M., Fratini, E., Tondi, G., Gartner, K., Bridgwater, A.V.,

Grimm, H.P., Soldaini, I., Webster, A., and Baglioni, P. 2003.

Development of Emulsions from Biomass Pyrolysis Liquid and Diesel and

Their Use in Engines. Biomass Bioenergy. 25: 101–111.

Cornelissen, T.,Yperman, Y., Reggers,G., Schreurs, S., and Carleer, R. 2008.

Flash Co-Pyrolysis of Biomass with Polylactic Acid. Part 1: Influence on

Bio-Oil Yield and Heating Value. Fuel. 87: 1031–1041.

Corrent, S., Cosa, G., Scaiano, J.C., Galletera, M.S., Alvaro, M., and Garcia, H.

2001. Intrazeolite Photochemistry. 26. Photophysical Properties of

Nanosized TiO2 Clusters Included in Zeolites Y, β, and Mordenite.

Chemistry Mater. 13: 715–722.

Dehkhoda, A.M., West, A.H., and Ellis, N. 2010. Biochar Based Solid Acid

Catalyst for Biodiesel Production. Applied Catalysis A: General. 382 (2):

197-204. Demirbas, A. 2000. Conversion of Biomass Using Glycerine to Liquid Fuel for

Blending Gasoline as Alternative Engine Fuel. Energy Conversion and

Management. 41: 1741-1748.

Deng, X., Fang, Z., Liu, Y., and Yu, C. 2011. Production of Biodiesel from

Jatropha Oil Catalyzed by Nanosized Solid Basic Catalyst. Energy. 36 (2):

777-784.

Ditjen Perkebunan. 2016. Statistik Perkebunan Indonesia Komoditas Karet Tahun

2014-2016. Direktorat Jendral Perkebunan, Kementrian Pertanian. Jakarta. 3.

Djuma‟ali. 2013. Biokonversi Onggok Menjadi Etanol dengan Menggunakan

Multi enzim. (Disertasi). Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS).

Surabaya. 25-28.

Dyah, P.S. 2011. Produksi Biodiesel dari Mikroalga Chlorella sp dengan Metode

Esterifikasi In-Situ. (Tesis). Universitas Diponegoro. Jawa Tengah. 42–45.

Endalew, A.K., Kiros, Y., and Zanzi, R. 2011. Inorganic Heterogeneous Catalysts

for Biodiesel Production from Vegetable Oils. Biomass and Bioenergy. 35

(9): 3787-3809.

Erawati, E., Sediawan, W.B., dan Mulyono, P. 2013. Modifikasi Mekanisme

Koufopanos Pada Kinetika Reaksi Pirolisis Ampas Tebu (Bagasse). Jurnal

Rekayasa Proses. 7 (1): 14-19.

Fansuri, H. 2010. Modul Pelatihan Operasional XRF. Laboratorium Energi dan

Rekayasa LPPM ITS. Surabaya. 1-34.

http://www.sciencedirect.com/science/journal/0926860X

100

Fernandez, B.R. 2011. Makalah Sintesis Nanopartikel. Prog Studi Kimia

Pascasarjana Universitas Andalas. 25-29.

French, R. and Czernik, S. 2010. Catalytic Pyrolysis of Biomass for Biofuels

Production. Fuel Processing Technology. 9: 25-32.

Friends of the Earth. 2002. Briefing: Pyrolysis and Gasification.

http://www.foe.co.uk/resource/briefings/gasification_pyrolysis.pdf. Diakses

pada tanggal 20 Desember 2017. 1-7.

Gougazeh, M. and Buhl, J. 2013. Synthesis and Characterization of Zeolite A by

Hydrothermal Transformation of Natural Jordanian Kaolin. Journal of the

Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences. 3: 1-8.

Gercel, H.F. 2011. Bio-Oil Production from Onopordum Acanthium L. by Slow

Pyrolisis. Journal of Analytical and Applied Pyrolisis. 92 (1): 233-238.

Georgiev, D., Bogdanov, B., Angelova, K., Markovska, I., and Hristov, Y. 2009.

Synthetic Zeolites - Structure, Clasification, Current Trends In Zeolite

Synthesis Review. Technical Studies. 7: 1-5.

Griffin, B. J. and Riessen, V.A. 1991. Scanning Electron Microscopy Course

Note. The University of Western Australia. Nedlands.1-8.

Hannus, I., Kirisci, I., Beres, A., Nagy, J. B., and Forster, H. 1995.

Characterization of Alkali Metal Cluster Containing Faujasites by Thermal,

IR, ESR, Multi-NMR and Test Reaction Studies. Study Surface Sciences

Catalysis. 315: 568 –570.

Hendartono, T. 2005. Pemanfaatan Minyak dari Tumbuhan untuk Pembuatan

Biodiesel. http://biodiesel.org. Diakses 22 Desember 2017.

Heny, D. dan Ariani. 2011. Pembuatan Bio-Oil dari Pirolisis Ampas Tebu dalam

Reaktor Unggun Tetap. Prosiding SENTIA 2011-Politeknik Negeri Malang.

3.

Hermayana, R.F.S. 2017. Pirolisis Campuran Bagas Tebu dan Minyak Biji Karet

dengan Perbandingan Reaktan yang Berbeda Menjadi Bahan Bakar Cair

Menggunakan Zeolit-A Berbasis Silika Sekam Padi Sebagai Katalis.

(Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung. 62.

Heyerdahl, P.H. and Geoffrey, G. 2006. Distributed Biomass Conversion.

Norwegian University. Oslo. 52.

Hou, C.T. and Jei-Fu, F. 2008. Biocatalysis and Bioenergy. John Wiley and Sons

INC, Publication. USA. 86.

http://biodiesel.org/

101

Houston, D.F. 1972. Rice Chemistry and Technology. American Association of

Cereal Chemistry, Inc. St. Paul. Minnesota. 537.

Ikwuagwu, O.E., Ononogbu, I.C., and Njoku, O.U. 2000. Production of Biodiesel

Using Rubber [Hevea brasiliensis (Kunth. Muell.)] Seed Oil. Industrial

Crops and Products. 12: 57–62.

Ismunandar. 2006. Padatan Oksida Logam :Struktur, Sintesis dan Sifat-Sifatnya.

ITB. Bandung.

Jahirul, M., Rasul, M.G., Chowdhury, A. A., and Ashwath, N. 2012. Biofuels

Production Through Biomass Pyrolysis-A Technological Review. Energies.

5: 4952-5001.

Jung, S., Kang, B., and Kim, J. 2008. Production of Bio-Oil from Rice Straw and

Bamboo Sawdust Under Various Reaction Condition in Fast Pyrolysis Plant

Equipped with a Fluidized Bed and a Char Separation System. Journal of

Analytical and Applied Pyrolisis. 82: 240-247.

Kalapathy, U., Proctor, A., and Schultz, J. 2000. A Simple Method for Production

of Pure Silika from Rice Hull Ash. Biores Technol. 73: 257.

Kusumaningtyas, R.D. dan Bachtiar, A. 2012. Sintesis Biodisel dari Minyak Biji

Karet dengan Variasi Suhu dan Konsentrasi KOH untuk Tahapan

Transesterifikasi. Indonesian Journal of Chemistry. 2303-0623.

Koswara, S. 2009. Teknologi pengolahan Singkong. FTP-IPB. Bogor.

Lamiya dan Mareta. 2010. Penyiapan Bahan Baku dalam Proses Fermentasi

untuk Pakan Ternak. http://eprints.undip.ac.id/11310/1/

Laporan_final_Lamiya%26Mareta.pdf. Diakses pada tanggal 3 Maret 2016.

Lampung Dalam Angka. 2017. Badan Pusat Statitisk Provinsi Lampung. 364.

Laursen, K. and Grace, J.R. 2002. Some Implications of Co-Combustion of

Biomass and Coal in A Fluidized Bed Boiler. Fuel Process. 76: 77-89.

Lee, M., Park, J., Kam, S., and Lee, C. 2018. Synthesis of Na-A Zeolite from Jeju

Island Scoria Using Fusion/Hydrothermal Method. Chemosphere. 1-16.

Leofanti, G., Tozzola, G., Padovan, M., Petrini, G., Bordiga, S., and Zecchina, A.

1997. Catalitic Today. 34: 329-352.

Lima, D.G., Soares, V.V.C., Ribeiro, E.B., Carvalho, D.A., Cardoso, E.C.F.,

Rassi, F.C., Mundim, K.C., Rubim, J.C., and Suarez, P.A.Z. 2004. Diesel-

Like Fuel Obtained by Pyrolysis of Vegetable Oils. Journal of Analytical

and Applied Pyrolysis. 71: 987-996.

http://eprints.undip.ac.id/11310/1/

102

Lufina, I., Susilo, B., dan Yulianingsih, R. 2013. Studi Pemanfaatan Minyak Karet

(Hevea brasiliensis) sebagai Bahan Bakar Pada Kompor Rumah Tangga

Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. 1 (1): 60-68.

Manurung, M. dan Ayuningtiyas, I.F. 2010. Kandungan Aluminium dalam

Kaleng Bekas dan Pemanfaatannya dalam Pembuatan Tawas. Jurnal Kimia.

4 (2): 180-186.

Mariam, N. dan Handajani, M. 2013. Kinetika Penyisihan Total Suspended Solid

(TSS) Pada Air Baku PDAM Tirtawening Kota Bandung Menggunakan

Koagulan Tawas Berbahan Dasar Aluminium dari Tutup Kaleng Bekas.

(Skripsi). Institut Teknologi Bandung. Bandung. 5-60.

McLafferty. 1988. Interpretasi Spektra Massa. Universitas Gadjah Mada.

Yogyakarta. 14-30.

Mockovciakova, Matik .Z., Orolinova, A., Hudec, P., and Kmecova, E. 2007.

Structural Characteristics of Modified Natural Zeolite. Journal Porous

Mate. 1: 6-10.

Moechtar. 1989. Farmasi Fisika. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.

Mumpton, F.A. 1999. La Roc Magica : Uses of Natural Zeolites In Agriculture

and Industry. http://www.Pubmen.com. Diakses 23 Desember 2017.

Murni, D. dan Helmawati. 2006. Studi Pemanfaatan Abu Sawit Sebagai Sumber

Silika Pada Sintesis Zeolit 4A. (Skripsi) . Universitas Riau. Pekanbaru.

Nguyen, T. S., Zabeti, M., Lefferts, L., Brem, G., and Seshan, K. 2013. Catalytic

Upgrading of Biomass Pyrolysis Vapours Using Faujasite Zeolite Catalysts.

Biomass and Bioenergy. 48: 100-110.

Nugraha, M.F., Wahyud. A., dan Gunardi. I. 2013. Pembuatan Fuel Dari Liquid

Hasil Pirolisis Plastik Polipropilen Melalui Proses Reforming dengan

Katalis NiO Γ- Al2O3. Jurnal Teknik Pomits. 2 (2): 2337-3539.

Nugrahaningtyas, K.D., Trisunaryanti, W., Triyono, Nuryono, Maruto,D.,

Yusnani, M.W.A., dan Mulyani. 2009. Preparasi dan Karakterisasi Katalis

Logam tak tersulfidasi: Ni/USY dan NiMo/USY.Indo. Journal Chemistry. 9

(2): 177-183.

Nurjannah., Roesyadi, A., dan Prajitno, D.H. 2010. Konversi Katalitik Minyak

Sawit untuk Menghasilkan Biofuel Menggunakan Silika Alumina dan

HZSM-5 Sintetis. Reaktor. 13 (1): 37-43.

103

Pandiangan, K.D., Simanjuntak, W., Rilyanti, M., Jamarun, N., and Arief, S.

2017. Influence of Kinetic Variables on Rubber Seed Oil Trans-

esterification Using Bifunctional Catalyst CaO-MgO/SiO2. Oriental Journal

of Chemistry. 33 (6): 2891-2898.

Prabawati, S. 2011. Manfaat Singkong. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan

Pascapanen Pertanian. Bogor.

Pratiwi, R. dan Dahani, W. 2015. Pengaruh Penggunaan Katalis Zeolit Alam

dalam Pirolisis Limbah Plastik Jenis HDPE Menjadi Bahan Bakar Cair

Setara Bensin. Seminar Nasional Sains dan Teknologi 2015. 2460–8416.

Robertson, G, L. 2006. Food Packaging Principles and Practice. CRC Press.

Boca Raton. Florida

Saad, A., Ratanawilai, S., and Tongurai, C. 2015. Catalytic Conversion of

Pyrolysis Tar to Produce Green Gasoline-Range Aromatics. Energy

Procedia. 79: 471-479.

Said, N.F. dan Widiastuti, N. 2008. Adsorpsi Cu(II) Pada Zeolit A yang Disintesis

dari Abu Dasar Batubara PT Ipmomi Paiton. Jurnal Zeolit Indonesia. 7 (1):

1411-6723.

Saputra, R. 2006. Pemanfaatan Zeolit Sintesis Sebagai Alternatif Pengolahan

Limbah Industri. http://warmada.staff.ugm.ac.id/Articles/rodhie-zeolit.pdf .

Diakses pada 17 November 2017.

Saraswati, I.G.A., Diantariani, N.P., dan Suaryana, P. 2015. Fotodegradasi Zat

Warna Tekstil Congo Red dengan Fotokatalis ZnO-Arang Aktif dan Sinar

Ultraviolet (UV). Jurnal Kimia. 9 (2): 175-182.

Sartono, A.A. 2007. Scanning Electron Microscopy (SEM). Universitas

Indonesia. Jakarta. 8-12.

Sastrohamidjojo, H. 1992. Spektroskopi. Liberty. Yogyakarta.

Satria, Y.A. 2017. Studi Pirolisis Minyak Biji Jarak Kaliki Menggunakan Zeolit

Sintetis Berbasis Silika Sekam Padi Sebagai Katalis. (Skripsi). Universitas

Lampung. Bandar Lampung. 13.

Setyawardhani, D.A., Distantina, S., Henfiana, H., dan Dewi, A.S. 2010.

Pembuatan Biodiesel dari Asam Lemak Jenuh Minyak Biji Karet. Prosiding

Seminar Rekayasa Kimia dan Proses 2010. Teknik Kimia Universitas

Diponegoro Semarang. 1-6.

Shadangi, K.P. and Mohanty, K. 2013. Thermal and Catalytic Pyrolisis of Karanja

Seed to Produce Liquid Fuel. Fuel. 7281: 1-9.

104

Siahaan, S., Setyaningsih, D., dan Hariyadi. 2011. Potensi Pemanfaatan Biji Karet

(Hevea Brasiliansis Muell. Arg) Sebagai Sumber Energi Alternatif

Biokerosin. Jurnal Teknologi Industri Pertanian. 19 (3): 145-151.

Silam. 2008. Ekstraksi Minyak Biji Karet (Hevea brasiliensis) dengan Alat

Pengempa Berulir (Expeller) dan Karakteristik Mutu Minyaknya. Fakultas

Teknologi Pertanian IPB. Bogor. 11-48.

Simanjuntak, W., Sembiring, S., Manurung, P., Situmeang, R., and Low, I.M.

2013. Characteristics of Aluminosilicates Prepared from Rice Husk Silika

and Aluminium Metal. Ceramics International. 39 (8): 9369-9375.

Simanjuntak, W., Sembiring, S., Pandiangan, K.D., Pratiwi, E., and Syani, F.

2017. Hydrocarbon Rich Liquid Fuel Produced by Co-Pyrolysis of

Sugarcane Bagasse and Rubber Seed Oil Using Aluminosilicates Derived

from Rice Husk Silica and Aluminium Metal as Catalyst. Oriental Journal

of Chemistry. 33 (6): 3218-3224.

Simamora, R.F.H. 2017. Pirolisis Campuran Bagas Tebu dan Minyak Biji Karet

dengan Perbandingan Reaktan yang Berbeda Menjadi Bahan Bakar Cair

Menggunakan Zeolit-A Berbasis Silika Sekam Padi Sebagai Katalis.

(Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung. 43.

Sinarep dan Mirmanto. 2011. Karakteristik Biodiesel Minyak Kelapa yang

Dihasilkan dengan Cara Proses Pirolisis Kondensasi. Jurnal Teknik

Rekayasa. 12 (1): 20-25.

Smart, L. and Moore, E. 1993. Solid State Chemistry. An Introduction Chapman

and Hall University and Professional Division. London.

Socrates, G. 1994. Infrared Spectrocopy. Chicester. John Willey& Son Ltd.

Standar Nasional Indonesia (SNI). 2008. Mutu dan Metode Uji Minyak Nabati

Murni Untuk Bahan Bakar Diesel Putaran Sedang. SNI Nomor: 7431:2008

Subagjo. 1993. Zeolit: Struktur dan Sifat-Sifatnya. Warta Insinyur Kimia. 7 (3):

17-23.

Suka, I.G., Simanjuntak, W., Sembiring, S., dan Trisnawati, E. 2008.

Karakteristik Silika Sekam Padi dari Provinsi Lampung yang Diperoleh

dengan Metode Ekstraksi. Jurnal Sains MIPA. 37 (1): 47-52.

Sunarno dan Akbar, F. 2013. Pirolisis Katalitik Tandan Kosong Sawit Menjadi

Bio-oil dengan Katalis HZSM-5. Jurnal Kimia. 11 (1): 1-4.

Suryanarayana, G. and Norton, M.G. 1998. X-ray Diffraction: A Practical

Approach. Microscopy and Microanalysis. 4: 513-515.

105

Sutarti, M. dan Rachmawati, M. 1994. Zeolit Tinjauan Literatur. Pusat

Dokumentasi dan Informasi Ilmiah LIPI. Jakarta.

Swoboda, A. R. and Kunze, G.W. 2006. Infrared Study of Pyridine Adsorbed on

Montmorillonite Surface. Http://www.clays.org/journal/archive/volume

%2013/ 13-1-277.pdf. 277–288. Diakses pada 7 April 2018.

Tanabe, K. 1981. Solid Acid and Base Catalyst in Catalysis Science and

Technology.Springer-Link. Berlin. 231–273.

Treacy, M.M.J. dan Higgins, J.B. 2001. Collection of Simulated XRD Powder

Patterns for Zeolites Stucture. Commision of the International Zeolite

Association. Fourth Revised Edition.

Trianna, N.W. dan Mulyadi, E. 2006. Mekanisme Reaksi Dekomposisi Gambut,

Jurnal Hasil Penelitian Kimia dan Teknologi. 1: 216-1630. Trianna, N.W. dan Rochimoellah, M. 2002. Model Kinetika Reaksi Heterogen

pada Pirolisis. Prosiding Rekayasa Kimia dan Proses. UNDIP.

Twaiq, F.A., Mohamed, A.R., and Bhatia, S. 2003. Liquid Hydrocarbon Fuels

from Palm Oil by Catalytic Cracking Over Aluminosilicate Mesoporous

Catalyst with Various Si/Al Ratios. Microporous and Mesoporous

Materials. 64: 95-107.

Twaiq, F.A., Mohamed, A.R., and Bhatia,S. 2004. Performance of Composite

Catalyst in Palm Oil Cracking for The Production of Liquid Fuels and

Chemicals. Fuel Processing Technology. 85: 283-1300.

Ucar, S. and Karagoz, S. 2009. The Slow Pyrolisis of Pomegranate Seed: The

Effect of Temperature on The Product Yields and Bio-oil Properties.

Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 84 (2): 151-156.

Ulfah, E.M. 2006. Optimasi Pembuatan Katalis Zeolit X dari Tawas, NaOH dan

Water Glass Dengan Response Surface Methodology. Bulletin of Chemical

Reaction Engineering and Catalysis. Universitas Diponegoro Semarang.

Semarang. 26-32.

Venderbosch, R.H. and Prins, W. 2010. Review: Fast Pyrolysis Technology

Development. Biofuel. 4: 178–208.

Wahyuni, A. 2010. Karakteristik Mutu Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit

Berdasarkan Perlakuan Tingkat Suhu yang Berbeda Menggunakan Reaktor

Sirkulasi. http: www.scribd.com/doc/44827668/Pengaruh Suhu dan waktu

terhadap Kualitas Biodiesel. Diakses pada 22 Desember 2017.

http://www.clays.org/journal/archive/volume

106

Wang, T., Zhang, Q., Ding, M., Wang, C., Li, Y., Zang, Q., and Ma, L. 2017.

Bio-Gasoline Production by Coupling of Biomass Catalytic Pyrolysis and

Oligomerization Process. Energy Procedia. 105: 858-863.

Ward, J., Rasul, M.G., and Bhuiya, M.M.K. 2014. Energy Recovery from

Biomass by Fast Pyrolysis. Procedia Engineering. 90: 669–674.

Widowati, S. 2001. Pemanfaatan Hasil Samping Penggilingan Padi Dalam

Menunjang Sistem Agroindustri di Pedesaan. Bulletin AgroBio. 4 (1): 33-

38.

Wikanastri, H. dan Aminah, S. 2012. Karakteristik Kimia Tepung Kecambah

Serelia dan Kacang-Kacangan dengan Variasi Blanching Seminar Hasil

Penelitian. UNIMUS Press. Malang.

PENGOLAHAN CAMPURAN ONGGOK DAN MINYAK BIJI KARET …digilib.unila.ac.id/33816/3/SKRIPSI TANPA BAB...

Documents

Transcript of PENGOLAHAN CAMPURAN ONGGOK DAN MINYAK BIJI KARET …digilib.unila.ac.id/33816/3/SKRIPSI TANPA BAB...