<Rjngk.,asan CEk§ek.,utif'Hasil-hasii Peneiitian taliun 2010 ------------ _

REDUKSI CEMARAN LOGAM BERAT BESI (Fe) HINGGA 80%DENGAN MEMBRAN SlUKA (Si02) BERPORI PADA PRODUK

MINYAK NILAM HASIL PENYUUNGAN TRADISIONAL

Dr. Heri Sutanto, S.Si, MSi1), Nor Basid Adiwibawa Prasetya, MSc1),

Zaeanal Arifin, S.SF), Harya Adi Pratarna", dan Ir. Agus Surant, MSF)

Minyak nilam merupakan salah satujenis minyak atsiri yang menjadi komoditasekspor tradisional Indonesia yang sudahdiusahakan sejak sebelum Perang Dunia II.Minyak nilam tereatat sevagai penyumbangterbesar devisa negara dibandingkan minyakatsiri lainnya (minyak kayu manis, minyakeengkeh dan lainnya). Volume eksporminyak nilam periode 1995-:1998 meneapai800-1.500 ton, dengan nilai devisa US$. 18-53 juta. Data terbaru menunjukkan bahwanilai devisa dari ekspor minyak nilam sebesarUS$ 33 juta atau 50% dari total devisaekspor minyak atsiri Indonesia. Indonesiamemasok lebih dari 90% kebutuhan minyaknilam dunia. Berdasarkan laporan MarketStudy Essential Oils and Oleoresin, produksinilam dunia meneapai 500-550 ton/tahun.Produksi Indonesia sekitar 450 ton/tahun,kemudian disusul negara Cina (50-80 ton/tahun). Harga minyak nilam di pasaranlokal (di tingkat agen eksportir) berkisar Rp.200.000,- sampai dengan Rp. 250.000,- /kg (di New York US$ 14-23,5) tetapi adakeeenderungan untuk membaik/naik.

Saat ini perolehan dan mutu minyaknilam yang dihasilkan masih tergolongrendah (antara lain dengan indikasi warnaminyak eoklat kehitaman), karena hadirnya/inkorporasi unsur besi (Fe) dari prosespenyulingan. Warna minyak yang berwarnaeoklat kehitaman serta baunya kurangenak disebabkan antara lain peralatan

penyulingan yang digunakan industri kecil/rakyat terbuat dari drum bekas atau platbesi dengan kandungan Fe yang eukuptinggi. Hal ini dapat memieu terjadinyaoksidasi pada minyak yang akhirnya akanmenurunkan . kualitas minyak nilam hasilpenyulingan (belum memenuhi standar SNI).Karakteristik minyak nilam yang memenuhistandar SN I tersebut antara lain : warnaminyak jernih, kadar Fe maksimal 25 ppm,berat jenis 0,936 - 0,970 gr/mk; indeks bias: 1,500 - 1,504; kelarutan dalam 6 sampai 9bagian etanol 90%; bilangan asam : 2,69 -5,16; bilangan ester: 3,68 - 9,56; dan sudutputaran optik (-49,40)-(-68,850). KadarFe yang sangat tinggi pada minyak nilammenyebabkan warna minyak menjadi gelap/keruh. Dari hal tersebut perlu suatu upaya/usaha peningkatan kualitas hasil produksiminyak nilam oleh industri kecil berbasisteknologi yang ekonomis dan ramahlingkungan.

Beberapa teknik yang biasa digunakanuntuk mereduksi unsur logam berat sepertiFe yaitu reverse osmosis, elektrodialisis,dan resin penukar. Reverse osmosisadalah proses pemisahan logam berat olehmembran semipermeabel menggunakanperbedaan tekanan luar dengan tekananosmotik dari limbah. Kerugian sistem iniadalah biaya biaya yang mahal sehinggasulit terjangkau oleh industri di Indonesia.Teknik elektrodialisis menggunakan

2401(erjasama 'Kemitraan Penelitian Pertanian

---------------------- (])engan Perguruan 'Ilnggi (1(1(P37)

<]?jngi(asan'E/i,§ei(utif------------------------- Hasii-Iiasiisrenelitian tafiun 2010

membran ion selektif permeabel berdasarkanperbedaan potensial antara 2 elektrodayang menyebabkan perpindahan kation dananion, juga menimbulkan kerugian yakniterbentuknya senyawa logam-hidroksi yangmenutupi membran. Resin penukar ionberprinsip pada gaya elektrostatik dimanaion yang terdapat pada resin ditukar oleh ionloh=gam dari limbah. Keterbatasan metodeini adalah biaya yang besar dan menimbulkanion yang ter-remove sebagian. Sementara,ada satu teknologi lain yaitu teknik membranpadat. Teknologi membran padat ini denganpemanfaatan limbah sekam padi untukpembuatan membran silika (SiO) berporiyang dapat digunakan untuk filtrasi unsurbesi (Fe) pada minyak hasil penyulingandengan mengaeu pada hasil penelitianpeneliti sebelumnya dimana filter Si02 darilimbah sekam padi yang dibuat telah mampumereduksi kandungan Fe, Mg dan Mn padaair tereemar hingga 86%. Pertimbangan lainyang yaitu sekam padi merupakan limbahpertanian yang banyak terdapat di Indonesia.Pada tahun 2005, produksi gabah 55,837juta ton dan menghasilkan limbah sekam12,59 juta ton selama setahun. Pembakaransekam akan menghasilkan abu yangmengandung silika (SiOJ Nilai paling umumkandungan silika dari abu sekam adalah 94-96% dan apabila nilainya mendekati ataudibawah 90% kemungkinan disebabkan olehsampel sekam yang telah terkontaminasidengan zat lain yang kandungan silikanyarendah. Sedangkan dari informasisebelumnya menunjukkan betapa besarnyapeluang minyak nilam dalam peningkatkandevisa daerah dan negara baik dari sisibudidaya tanaman nilam maupun teknologipengolahannya. Dengan demikian sangat

1. Pengajar Universitas Diponegoro2. Peneliti Badan Litbang Pertanian

diperlukan suatu aplikasi teknologi tepatguna sistem pereduksi kandungan logamberat Fe untuk meningkatkan kualitas minyaknilam hasil penyulingan tradisional.

Dalam penelitian ini telah dilakukanpembuatan membran silika berpori dariserbuk silika (Si02) hasil sintesis denganmetode termal pad a temperatur sinteringsebesar 9000C selama 6 jam. SerbukSi02 digunakan sebagai bahan pembuatanmembran dan dieampur dengan larutanPVA sebagai perekat. Membran dieetakmenggunakan sistem press. Membran yangtelah jadi digunakan untuk filtrasi unsur Fepada minyak nilam.

Hasil penelitian menunjukkan bahwametode pemanasan sederhana telah mampumenghilangkan unsur-unsur lain yang adapada sekam seperti Na, Ca, K, Mg, danS. Silika yang dihasilkan berupa serbukkristal dan mempunyai struktur polikristaldengan 4 orientasi kristal (002), (310), (400),dan (411) dengan puneak difraksi kristaldominan pada orientasi (002) serta ukuranbulir kristal sebesar 3,39A. Hasil analisisEDS silika menunjukkan bahwa masihterdapat kekosongan atom oksigen (0) danperbandingan atom Si:O = 40,45%:59,55%.Semakin keeil ukuran serbuk silika (nilaiMesh semakin besar) menghasilkanmembran dengan porositas yang semakinkecil. Hasil reduksi logam Fe pada minyaknilam dengan membran Si02 yaitu membranunpress 1 x filtrasi 72,093% (22,500 ppm);press 1 x filtrasi 81,922% (14,375 ppm);press 2x filtrasi 83,529% (13,280 ppm); danpress 3x filtrasi 84,496% (12,500 ppm) telahmemenuhi SNI.

1(erjasama 1(emitraan Penefitian Pertanian(])engan Perguruan 'Iinggi ('1(J(P37) ---------------------- 241