adsorben 2

7/23/2019 adsorben 2

http://slidepdf.com/reader/full/adsorben-2 1/19

19

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Adsorpsi

Adsorpsi merupakan suatu proses penyerapan oleh padatan tertentu terhadap zat

tertentu yang terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom

atau molekul pada permukaan zat padat tanpa meresap kedalam.

Bila gas atau uap bersentuhan dengan permukaan padatan yang bersih,

maka gas atau uap tadi akan teradsorpsi pada permukaan padatan tersebut.

Permukaan padatan disebut sebagai adsorben, sedangkan gas atau uap disebut

sebagai adsorbat. Semua padatan dapat menyerap gas atau uap pada permukaan.

Banyak gas yang teradsorpsi yang bergantung pada suhu dan tekanan gas serta

luas permukaan padatan. Padatan yang paling efisien adalah padatan yang sangat

porous seperti arang dan butiran padatan yang sangat halus (Bird,T., 1993).Proses adsorpsi dapat terjadi karena adanya gaya tarik atom atau molekul

pada permukaan padatan yang tidak seimbang. Adanya gaya ini, padatan

cenderung menarik molekul-molekul lain yang bersentuhan dengan permukaan

padatan, baik fasa gas atau fasa larutan kedalam permukaannya. Akibatnya

konsentrasi molekul pada permukaan menjadi lebih besar dari pada dalam fasa

gas zat terlarut dalam larutan. Pada adsorpsi interaksi antara adsorben dengan

adsorbat hanya terjadi pada permukaan adsorben (Tandy,E., 2012).

Gambar 2.1. Ilustrasi proses Adsorpsi

Universitas Sumatera Utara



20

Beberapa tahun belakangan ini proses adsorpsi banyak mendapatkan

perhatian, seperti proses penyimpanan gas yang sedang banyak dikembangkan.

Teknologi ini tentu dapat membantu masalah penggunaan energi terbarukan yang

masih terkendala dalam hal transportasi dan penyimpanan. Pentingnya proses ini

menjadi pemicu dilakukannya banyak penelitian mengenai proses adsorpsi mulai

dari segi mekanisme sampai dengan pengembangan adsorben yang digunakan

dalam proses adsorpsi (Sudibandriyo, 2011).

2.1.1 Jenis – Jenis Adsorpsi

Berdasarkan Interaksi molekular antara permukaan adsorben dengan adsorbat,

adsorpsi dibagi menjadi 2 yaitu :

2.1.1.1 Adsorpsi Fisika

Adsorpsi Fisika terjadi karena adanya gaya Van der Waals. Pada adsorpsi fisika,

gaya tarik menarik antara molekul fluida dengan molekul pada permukaan

padatan (Intermolekuler) lebih kecil dari pada gaya tarik menarik antar molekulfluida tersebut sehingga gaya tarik menarik antara adsorbat dengan permukaan

adsorben relatif lemah pada adsorpsi fisika, adsorbat tidak terikat kuat dengan

permukaan adsorben sehingga adsorbat dapat bergerak dari suatu bagian

permukaan ke permukaan lainnya dan pada permukaan yang ditinggalkan oleh

adsorbat tersebut dapat digantikan oleh adsorbat lainnya . Keseimbangan antara

permukaan padatan dengan molekul fluida biasanya cepat tercapai dan bersifat

reversibel. Adsorpsi fisika memiliki kegunaan dalam hal penentuan luas permukaan dan ukuran pori.

2.1.1.2 Adsorpsi Kimia

Adsorpsi kimia terjadi karena adanya ikatan kimia yang terbentuk antara molekul

adsorbat dengan permukaan adsorben. Ikatan kimia dapat berupa ikatan

kovalen/ion. Ikatan yang terbentuk kuat sehingga spesi aslinya tidak dapat




21

ditentukan. Karena kuatnya ikatan kimia yang terbentuk maka adsorbat tidak

mudah terdesorpsi. Adsorpsi kimia diawali dengan adsorpsi fisik dimana adsorbat

mendekat kepermukaan adsorben melalui gaya Van der Waals / Ikatan Hidrogen

kemudian melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia yang biasa

merupakan ikatan kovalen (Shofa, 2012).

2.1.2 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Daya Adsorpsi

Adapun faktor- faktor yang mempengaruhi daya adsorpsi yaitu :

2.1.2.1 Jenis Adsorbat

• Ukuran molekul adsorbat

Ukuran molekul adsorbat yang sesuai merupakan hal yang penting agar proses

adsorpsi dapat terjadi, karena molekul-molekul yang dapat diadsorpsi adalah

molekul-molekul yang diameternya lebih kecil atau sama dengan diameter

pori adsorben.

•

Kepolaran zatAdsorpsi lebih kuat terjadi pada molekul yang lebih polar dibandingkan

dengan molekul yang kurang polar pada kondisi diameter yang sama.

Molekul-molekul yang lebih polar dapat menggantikan molekul-molekul yang

kurang polar yang telah lebih dahulu teradsorpsi . Pada kondisi dengan

diameter yang sama, maka molekul polar lebih dahulu diadsorpsi.

2.1.2.2 Suhu

Pada saat molekul-molekul adsorbat menempel pada permukaan adsorben terjadi

pembebasan sejumlah energi sehingga adsorpsi digolongkan bersifat eksoterm.

Bila suhu rendah maka kemampuan adsorpsi meningkat sehingga adsorbat

bertambah.




22

2.1.2.3 Tekanan Adsorbat

Pada adsorpsi fisika bila tekanan adsorbat meningkat jumlah molekul adsorbat

akan bertambah namun, pada adsorpsi kimia jumlah molekul adsorbat akan

berkurang bila tekanan adsorbat meningkat.

2.1.2.4 Karakteristik Adsorben

Ukuran pori dan luas permukaan adsorben merupakan karakteristik penting

adsorben. Ukuran pori berhubungan dengan luas permukaan semakin kecil ukuran

pori adsorben maka luas permukaan semakin tinggi. Sehingga jumlah molekul

yang teradsorpsi akan bertambah. Selain itu kemurnian adsorben juga merupakan

karakterisasi yang utama dimana pada fungsinya adsorben yang lebih murni yang

lebih diinginkan karena kemampuan adsorpsi yang baik.

2.1.3 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Adsorpsi

2.1.3.1 Temperatur

Oleh karena proses adsorpsi adalah proses yang eksotermis, maka adsorpsi akan

berkurang pada temperatur lebih tinggi. Jika terdapat reaksi antara kontaminan

yang teradsorpsi dan permukaan adsorben antara 2 atau lebih kontaminan kimia

tersebut maka laju reaksinya akan meningkat pada temperatur yang lebih tinggi.

2.1.3.2 Kelembapan

Uap air mudah diadsorpsi oleh jenis adsorben polar sehingga kelembapan yang

tinggi dapat mempengaruhi dan mengurangi kemampuan adsorben tersebut untuk

mengadsorpsi kontaminan.




23

2.1.3.3 Laju Alir Pengambilan Sampel

Jika terlalu tinggi laju alir dapat mengurangi efisiensi adsorpsi

2.1.3.4 Adanya Kontaminan Lain

Adanya kontaminan lain dapat mengurangi efisiensi adsorpsi karena adanya

kompetisi antar kontaminan tersebut pada bagian adsorpsi. Reaksi antar

senyawaan juga mungkin terjadi, sehingga diperoleh hasil konsentrasi yang lebih

rendah yang seharusnya (Lestari,F., 2009).

2.1.4 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat

Penyerapan zat dari larutan, mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat.

Penyerapan bersifat selektif yang diserap hanya zat terlarut oleh pelarut. Bila

didalam suatu larutan terdapat 2 buah zat ataupun lebih maka zat yang satu akan

diserap lebih kuat dibanding zat yang lain.Zat yang dapat menurunkan tegangan permukaan maka lebih kuat diserap.

Makin kompleks zat terlarut makin kuat diserap oleh adsorben. Makin tinggi

temperatur, maka makin kecil daya serap. Namun pengaruh temperatur tidak

sebesar pada adsorpsi gas (Sukardjo, 1995).

2.1.5 Isoterm Adsorpsi

Isoterm adsorpsi adalah hubungan kesetimbangan antara konsentrasi dalam fase

fluida dan konsentrasi di dalam partikel adsorben pada suhu tertentu. Ada

beberapa isoterm adsorpsi yang diketahui seperti model isoterm Langmuir,

Freundlich dan juga model isoterm Brunauer, Emmet, dan Teller (BET).




24

2.1.5.1 Isoterm Langmuir

Pada isoterm ini secara teoritis menganggap bahwa hanya sebuah monolayer gas

yang teradsorbsi, selain itu adsorpsi molekul zat terlarut terlokalisasi, yaitu sekali

adsorpsi, molekul-molekul ini tidak dapat bergerak disekeliling permukaaan

padatan. Selain pernyataan di atas isoterm ini juga mengasumsikan bahwa panas

adsorbsi, ∆ adsorpsi, tidak bergantung pada luas permukaan yang ditutupi gas.

Persamaan Isoterm Adsorpsi Langmuir :

=

+

1

C

Dimana :

C = konsentrasi zat terlarut pada saat kesetimbangan

q = masa zat terlarut diadsorpsi per masa adsorben

= Konstanta adsorpsi yang didapat dari percobaan (intersept)

q o = daya adsorpsi maksimum

2.1.5.2 Isoterm Freundlich

Pada Isoterm ini persamaan diturunkan secara empirik, dengan asumsi bahwa

penyerapan terjadi multicomponent . Persamaan dapat diturunkan dari adsorpsi zat

padat dalam air atau solid-aquos system. (Sheindorf.M., 1980). Bentuk

persamaannya yaitu :

= k C1/n

Dimana : X = Jumlah zat yang diserap

m = Berat adsorben

C = Konsentrasi zat setelah adsorpsi

n dan k = Konstanta yang diperoleh dari percobaan

Jika persamaan diatas dilogaritmakan maka :

Log

=1

log + log k




25

2.1.5.3 Isoterm BET (Brunauer, Emmet, dan Teller)

Persamaan ini mengembangkan persamaan Langmuir, sehingga dapat digunakan

untuk adsorbsi multi molekuler pada permukaan padatan. Bentuk persaman ini

adalah:

(−) =

1

+

(−1)

x

Dimana : Po = tekanan uap jenuhVm = Kapasitas volume monolayer

C = konstanta (Bird,T., 1993) .

Salah satu karakteristik karbon aktif yang berkualitas ialah memiliki luas

permukaan yang tinggi. Semakin besar luas permukaan karbon aktif, semakin

besar pula daya adsorpsinya. Luas permukaan suatu adsorben dapat diketahui

dengan alat pengukur luas permukaan yang menggunakan prinsip metode BET .

Pengukuran luas permukaan dengan model BET ini biasanya menggunakan

nitrogen sebagai adsorbat. Pengukuran ini didasarkan pada data adsorpsi isotermis

nitrogen pada suhu 77 K. Adsorpsi isotermis dengan prinsip BET merupakan jenis

isoterm fisis ( Shofa, 2012).

2.2 Adsorben

Adsorben merupakan bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung

terutama pada dinding-dinding pori atau pada letak-letak tertentu di dalam

partikelnya. Karena pori-porinya biasa kecil maka luas permukaan dalam

mencapai beberapa orde besaran lebih besar dari permukaan luar dan bisa sampai

2000 m2/gr. Dalam kebanyakan hal komponen yang diadsorpsi melekat

sedemikian kuat sehingga memungkinkan pemisahan komponen itu secara

menyeluruh dari fluida tanpa terlalu banyak adsorpsi terhadap komponen lain




26

sehingga memungkinkan adsorbat yang dihasilkan dalam bentuk terkonsentrasi

atau hampir murni (Tandy,E., 2012).

2.2.1 Jenis – jenis Adsorben

2.2.1.1 Adsorben Tidak Berpori (Non-Porous Sorbent)

Adsorben tidak berpori dapat diperoleh dengan cara presipitasi deposit kristalin

seperti BaSO4 atau penghalusan padatan kristal. Luas permukaan spesifiknya kecil

tidak lebih dari 10 m2 /g dan umumnya antara 0,1 s/d 1 m2/g. Adsorben yang tidak

berpori seperti filter karet (rubber filters) dan karbon hitam bergrafit (graphitized

Carbon Black) adalah jenis adsorben tidak berpori yang telah mengalami

perlakuan khusus sehingga luas permukaannya dapat mencapai ratusan m2/g.

2.2.1.2 Adsorben Berpori( Porous Sorbents)

Luas permukaan spesifik dsorben berpori berkisar antara 100 s/d 1000 m2/g.

Biasanya digunakan sebagai penyangga katalis, dehidrator, dan penyeleksikomponen. Adsorben ini umumnya benbentuk granular.

Klasifikasi pori menurut International Union of Pure and Applied Chemistry

(IUPAC) adalah :

• Pori-pori berdiameter kecil (Mikropores d < 2 nm )

• Pori-pori berdiameter sedang ( Mikropores 2 < d <50 nm)

• Pori-pori berdiameter besar ( Makropores d > 50 nm )

2.2.2 Kriteria Adsorben untuk Menjadi Adsorben Komersil

Kriteria yang harus dipenuhi suatu adsorben untuk menjadi adsorben komersial

adalah :

1. Memiliki permukaan yang besar/unit massanya sehingga kapasitas

adsorpsinya akan semakin besar pula

2. Secara alamiah dapat berinteraksi dengan adsorbat pasangan




27

3. Ketahanan struktur fisik yang tinggi

4. Mudah diperoleh, harga tidak mahal, tidak korosif dan tidak beracun

5. Tidak ada perubahan volume yang berarti selama proses adsorpsi

6.

Mudah dan ekonomis untuk diregenerasi ( Hendra,R., 2008).

Beberapa jenis adsorben berpori yang telah digunakan secara komersial antara

lain karbon aktif, zeolit, silika gel, activated alumina. Seperti pada gambar di

bawah ini :

SILICA GEL ZEOLIT

CARBON AKTIF ALUMINA

Gambar 2.2. Jenis-jenis adsorben




28

2.3 Karbon Aktif

Karbon aktif secara komersial diketahui pertama kali karena penggunaannya

sebagai topeng uap pada perang dunia I. Namun, pada abad ke-15 sudah diketahui

bahwa karbon hasil dekompresiasi kayu dapat menyingkirkan bahan berwarna

dari pada abad ke-17. Penerapan secara komersil arang kayu digunakan dalam

sebuah pabrik gula di Inggris (Austin, 1996).

Karbon aktif merupakan adsorben terbaik dalam sistem adsorpsi. Ini

dikarenakan arang aktif memiliki luas permukaan yang besar dan daya adsorpsi

yang tinggi sehingga pemanfaatannya dapat optimal. Karbon aktif yang baik harus

memiliki luas permukaan yang besar sehingga daya adsorpsinya juga besar

(Prabowo, 2009).

Luas permukaan karbon aktif umumnya berkisar antara 300–3000 m2/g

dan ini terkait dengan struktur pori pada karbon aktif tersebut. Karbon aktif adalah

material berpori dengan kandungan karbon 87%-97% dan sisanya berupa

hidrogen, oksigen, sulfur, dan material lain. Karbon aktif merupakan karbon yang

telah diaktivasi sehingga terjadi pengembangan struktur pori yang bergantung

pada metode aktivasi yang digunakan. Struktur pori menyebabkan ukuran molekulteradsorpsi terbatas, sedangkan bila ukuran partikel tidak masalah, kuantitas

bahan yang diserap dibatasi oleh luas permukaan karbon aktif (Austin, 1996).

Perbedaan antara arang dan arang aktif adalah pada bagian permukaannya.

Bagian permukaan arang masih ditutupi oleh deposit hidrokarbon yang

menghalangi keaktifannya, sementara bagian permukaan arang aktif relatif bebas

dari deposit dan permukaannya lebih luas serta pori–pori yang terbuka sehingga

dapat melakukan penyerapan.Kemampuan adsorpsi arang aktif tidak hanya bergantung pada luas

permukaannya saja tetapi juga struktur dalam pori-pori arang aktif, karakteristik

permukan dan keberadaan grup fungsional pada permukaan pori (Wibowo,S.,

2011).




29

2.3.1 Jenis – jenis Karbon Aktif

Ukuran diameter pori untuk karbon fase cair umumnya mendekati atau lebih besar

dari 30Å sedangkan untuk karbon fase gas umumnya diameter pori berukuran 10

sampai 25Å. Efektifitas karbon aktif biasanya ditentukan dengan test kimia yang

sesuai dimana test tersebut dapat menyerap di bawah kondisi standar. Untuk fase

gas biasanya digunakan CCl4 sedangkan untuk fase cair digunakan adsorpsi iodin

(Supeno,M., 2009).

Berdasarkan penggunaannya, karbon aktif terbagi menjadi 2 jenis yaitu :

2.3.1.1 Karbon Aktif untuk Fasa Cair

Karbon aktif untuk fasa cair biasanya berbentuk serbuk. Karbon aktif fasa cair

biasanya berbentuk serbuk. Karbon aktif fasa cair biasanya dibuat dari bahan yang

memiliki berat jenis rendah seperti kayu, batu bara, lignit, dan bahan yang

mengandung lignin seperti limbah hasil pertanian. Karbon aktif jenis banyak

digunakan untuk pemurnian larutan dan penghilangan rasa dan bau pada zat cair

misalnya untuk penghilangan polutan berbahaya seperti gas amonia dan logam berbahaya pada proses pengolahan air.

2.3.1.2 Karbon Aktif untuk Fasa Uap

Karbon aktif untuk fasa uap biasanya berbentuk butiran/granula. Karbon aktif

jenis ini biasanya dibuat dari bahan yang memiliki berat jenis lebih besar seperti

tempurung kelapa, batubara, cangkang kemiri, residu minyak bumi, karbon aktif jenis ini digunakan dalam adsorpsi gas dan uap misalnya adsorpsi emisi gas hasil

pembakaran bahan bakar pada kendaraan seperti CO dan NOx.

Pernyataan mengenai bahan baku yang digunakan dalam pembuatan

karbon aktif untuk masing-masing jenis yang disebutkan bukan merupakan suatu

keharusan, karena ada karbon aktif untuk fasa cair yang dibuat dari bahan yang

mempunyai densitas besar seperti tulang, kemudian dibuat dalam bentuk granula

dan digunakan sebagai pemucat larutan gula. Begitu pula dengan karbon aktif




30

yang digunakan untuk fasa uap dapat diperoleh dari bahan yang memiliki densitas

kecil, seperti serbuk gergaji.

2.3.2 Kegunaan Arang Aktif

2.3.2.1 Untuk Gas

1. Pemurnian gas

Desulfurisasi, menghilangkan gas racun, bau busuk, asap, menyerap racun

2. Pengolahan LNG

Desulfurisasi dan penyaringan berbagaibahan mentah dan reaksi gas

3.

Katalisator

Reaksi katalisator atau pengangkut vinil klorida dan vinil acetat

4. Lain- lain

Menghilangkan bau dalam kamar pendingin dan mobil

2.3.2.2 Untuk Zat Cair

1. Industri obat dan makanan

Menyaring dan menghilangkan warna, bau, dan rasa yang tidak enak padamakanan

2. Minuman ringan dan minuman keras

Menghilangkan warna dan bau pada arak/minuman keras dan minuman

ringan

3. Kimia Perminyakan

Penyulingan bahan mentah, zat perantara

4.

Pembersih airMenyaring dan menghilangkan bau, warna dan zat pencemar dalam air

sebagai pelindung atau penukar resin dalam penyulingan air

5. Pembersih air buangan

Mengatur dan membersihkan air buangan dan pencemaran

6. Pelarut yang digunakan kembali

Penarikan kembali berbagai pelarut, sisa metanol, etil asetat, dan lain-lain

(Kurniati,E., 2008).




31

2.3.3 Proses Pembuatan Arang Aktif

2.3.3.1 Dehidrasi

Dehidrasi merupakan proses penghilangan air yang terdapat dalam bahan baku

karbon aktif dengan tujuan untuk menyempurnakan proses karbonisasi dan

dilakukan dengan cara menjemur bahan baku dibawah sinar matahari/

memanaskannya dalam oven.

2.3.3.2 Karbonisasi

Proses karbonisasi terdiri dari empat tahap yaitu :

1. Pada suhu 100–120oC terjadi penguapan air dan sampai suhu 270oC mulai

terjadi peruraian selulosa. Destilat mengandung asam organik dan sedikit

metanol . Asam cuka terbentuk pada suhu 200–270 oC.

2. Pada suhu 270–310oC reaksi eksotermik berlangsung dimana terjadi

peruraian selulosa secara intensif menjadi larutan piroligant, gas kayu dansedikit tar. Asam merupakan asam organik dengan titik didih rendah seperti

asam cuka dan metanol sedang gas kayu terdiri dari CO dan CO2.

3. Pada suhu 310–500oC terjadi peruraian lignin, dihasilkan lebih banyak tar

sedangkan larutan pirolignat menurun, gas CO2 menurun sedangkan gas

CO dan CH4 dan H2 meningkat.

4. Pada suhu 500-1000o C merupakan tahap dari pemurnian arang atau kadar

karbon (Sudrajat, 1994).Karbonisasi dihentikan bila tidak mengeluarkan asap lagi. Penambahan

suhu memang diperlukan untuk mempercepat reaksi pembentukan pori, Namun

pembatasan suhu pun harus dilakukan. Suhu yang terlalu tinggi, seperti diatas

1000oC akan mengakibatkan banyaknya abu yang terbentuk sehingga dapat

menutupi pori-pori dan membuat luas permukaan berkurang serta daya adsorpsi

menurun.




32

2.3.3.3 Aktivasi

Proses aktivasi dilakukan untuk meningkatkan luas permukaan dan daya adsorpsi

karbon aktif. Pada proses ini terjadi pelepasan hidrokarbon, tar, dan senyawa

organik yang melekat pada karbon tersebut. Proses aktifasi terdapat 2 jenis yaitu :

1. Aktivasi Fisika

Pada aktivasi secara fisika, karbon dipanaskan pada suhu sekitar 800-

1000oC dan dialirkan gas pengoksida seperti uap air air, oksigen/CO2. Gas

pengoksida akan bereaksi dengan karbon dan melepaskan karbon

monoksida dan hidrogen untuk gas pengoksida berupa uap air. Senyawa-

senyawa produk samping pun akan terlepas pada proses ini sehingga akan

memperluas pori dan meningkatkan daya adsorpsi. Klasifikasi karbon

dengan uap air dan CO2 terjadi melalui reaksi bersifat endotermis berikut

ini (Marsh, 2006).

C + H2O → CO + H2 ( 117 kj/mol)

C + CO2 → 2 CO ( 159 kj / mol )

Sedangkan aktivasi fisika dengan oksigen melalui reaksi bersifat

eksotermis berikut ini :C + O2 → CO2 ( -406 kj / mol )

Pada aktivasi fisika terjadi pengurangan massa karbon dalam

jumlah yang besar karena adanya pembentukan struktur karbon. Namun

pada aktivasi fisika seringkali terjadi kelebihan oksida eksternal sewaktu

gas pengoksida berdifusi pada karbon sehingga terjadi pengurangan

ukuran adsorben. Selain itu, reaksi sulit dikontrol (Shofa, 2012).

2. Aktivasi kimia

Pada cara ini proses aktivasi dilakukan dengan mempergunakan bahan

kimia sebagai aktivating agent. Aktivasi arang ini dilakukan dengan

merendam arang kedalam larutan kimia seperti NaCl, ZnCl2 , KOH, KCl,

dll. Sehingga bahan kimia akan meresap dan membuka permukaan arang

yang semula tertutup oleh deposit tar (Tutik, 2001).




33

Pada proses aktivasi ini karbon atau arang dipanaskan dengan suhu

tinggi didalam sistem tertutup tanpa udara sambil dialiri gas inert. Saat ini

terjadi proses lanjutan pemecahan atau peruraian sisa deposit tar dan

senyawa hidrokarbon sisa karbonisasi keluar dari permukaan karbon

sebagai akibat gas suhu tinggi dan adanya aliran gas inert, sehingga akan

dihasilkan karbon dengan luas permukaan yang cukup luas atau disebut

dengan arang aktif.

2.4. Kemiri

Kemiri dengan nama latin aleurites moluccana merupakan salah satu pohon

serbaguna yang sudah dibudidayakan secara luas didunia. Ini merupakan jenis asli

Indo–Malaysia dan sudah diperkenalkan ke kepulauan Pasifik sejak zaman

dahulu.

Pohon kemiri memiliki sifat beracun sehingga perlu kewaspadaan bila

ingin menggunakan bagian-bagian pohon lainnya untuk tujuan pengobatan atau

konsumsi. Kemiri (Aleurites moluccana) adalah tumbuhan yang bijinya

dimanfaatkan sebagai sumber minyak dan rempah-rempah. Dalam perdaganganantar negara dikenal sebagai candleberry, indian walnut, serta candlenut .

Pohonnya disebut sebagai varnish tree atau kukui nut tree. Minyak yang diekstrak

dari bijinya berguna dalam industri untuk digunakan sebagai bahan campuran cat

dan dikenal sebagai tung oil.

Biji kemiri mempunyai tiga bagian, yaitu lapisan tipis pelapis biji,

cangkang kemiri, dan biji dalam kemiri. Bagian biji dalam kemiri yang berwarna

putih sangat banyak mempunyai manfaat diantaranya adalah sebagai bahan obat-obatan tradisional, sebagai rempah-rempah, dan untuk perawatan rambut

khususnya untuk memanjangkan rambut. Didalam biji banyak sekali mengandung

kadar minyak, sedangkan bagian cangkang kemiri hanya menjadi sampah, tetapi

sebenarnya bagian cangkang ini sangat berguna. Cangkang kemiri memang

sedikit mengandung kadar minyak lemak (ketaren,1986).

Menurut realita yang ada limbah yang dihasilkan dari proses pemecahan

biji kemiri yang berupa cangkang kemiri ini belum terlalu banyak dimanfaatkan.




34

Sering terlihat bahwa segelintir orang memanfaatkannya untuk pengerasan jalan

yang banyak terlihat di sekitar kota Berastagi, ada yang memanfaatkannya sebagai

obat bahan bakar nyamuk, dan penemuan terbaru bahwa cangkang kemiri juga

dapat dibuat sebagai produk karbon aktif. Cangkang kemiri yang telah lama

terpendam di tanah dapat dimanfaatkan sebagai sumber pupuk N, P dan K.

Adapun komposisi arang cangkang kemiri yaitu kadar air 5,34%, volatil 8,73%,

abu 9,56% dan karbon 76,31%.

Gambar 2.3 cangkang kemiri

2.5 Minyak Goreng

Minyak goreng memang sulit dipisahkan dari kehidupan masyarakat. Makanan

yang di goreng biasanya lebih lezat dan gurih, tanpa membutuhkan tambahan

bumbu bermacam-macam. Dalam proses penggorengan minyak goreng berperan

sebagai media untuk perpindahan panas yang cepat dan merata pada permukaan

bahan yang digoreng (Yustinah, 2011).

Minyak memiliki titik didih yang tinggi sekitar 200o C maka biasa

dipergunakan untuk menggoreng makanan. Sehingga bahan yang digoreng akan

kehilangan sebagian besar air yang dikandungnya dan menjadi kering. Minyak

dan lemak juga memberikan rasa gurih yang spesifik. Secara umum minyak dapat

diartikan sebagai trigliserida yang dalam suhu ruang berbentuk cair




35

(Sudarmadji.S., 1989). Standar Nasional Indonesia untuk minyak goreng

ditunjukkan pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Standard Nasional Indonesia Minyak GorengNo Kriteria Uji Satuan Persyaratan

1 KeadaanBau - NormalWarna - Normal

2 Kadar Air dan bahan menguap Maks.0,15

3 Bilangan Asam mg KOH/g Maks. 0,64 Bilangan Peroksida mek O2/Kg Maks. 10

5 Minyak Pelikan - Negatif6 Asam Linolenat ( C18:3 ) dalam % Maks.2Komposisi asam lemak minyak

7 Cemaran LogamKadmium(Cd) mg/kg Maks. 0,2Timbal (Pb) mg/kg Maks. 0,1Timah (Sn) mg/kg Maks. 40,0/

250,0Merkuri(Hg) mg/kg Maks. 0,05

8 Cemaran Arsen (As) mg/kg Maks. 0,1

Sumber : Dewan Standarisasi Nasional, 2013

2.5.1

Minyak Boreng Bekas ( Used Cooking Oil )

Selama proses penggorengan minyak mengalami reaksi degradasi yang

disebabkan oleh panas, udara dan air sehingga mengakibatkan terjadinya oksidasi,

hidrolisis, dan polimerisasi. Reaksi oksidasi juga dapat terjadi selama masa

penyimpanan. Produk reaksi oksidasi minyak seperti peroksida, radikal bebas,

aldehid, keton, hidroperoksida polimer dan berbagai produk oksidasi minyak yang

lain dilaporkan memberikan pengaruh buruk bagi kesehatan. Selama dipanaskan

minyak juga mengalami reaksi polimerisasi sehingga menjadi semakin kental

serta berbuih. Reaksi hidrolisis terjadi akibat interaksi antara air dengan lemak

yang menyebabkan putusnya beberapa asam lemak dari minyak menghasilkan

free fatty acid (FFA) dan gliserol (Yustinah, 2011).




36

2.5.2

Penentuan Angka Peroksida

Kerusakan lemak atau minyak yang utama adalah karena peristiwa oksidasi dan

hidrolitik, baik enzimatik maupun nonenzimatik. Di antara kerusakan minyak

yang sering terjadi ternyata kerusakan karena autoksidasi yang paling besar

pengaruhnya terhadap cita rasa. Reaksi autoksidasi melibatkan pembentukan

radikal bebas yang sangat tidak stabil, yang merupakan inisiator terjadinya reaksi

rantai (Azeredo, 2004). Hasil yang diakibatkan oksidasi lemak antara lain

peroksida, asam lemak, aldehid dan keton. Untuk mengetahui tingkat kerusakan

minyak dapat dinyatakan sebagai angka peroksida. Besarnya tingkat oksidasi

minyak dapat dinyatakan dengan perubahan peroxide value. Cara penentuan

angka peroksida dapat dilakukan dengan metode Hills dan Thiel atau dengan

metode iodin (Sudarmadji, 1989).

2.6

SEM (Scanning Electron Microscopy)

Scanning Electron Microscopy (SEM) merupakan alat yang dapat membentuk

bayangan permukaan. Struktur permukaan suatu benda yang akan diuji dapatdipelajari dengan mikroskop elektron pancaran karena jauh lebih mudah untuk

mempelajari struktur permukaan itu secara langsung. Pada dasarnya, SEM

menggunakan sinyal yang dihasilkan elektron dan dipantulkan atau berkas sinar

elektron sekunder.

SEM menggunakan prinsip skanning yaitu berkas elektron diarahkan pada

titik permukaan spesimen. Gerakan elektron diarahkan dari satu titik ke titik lain

pada permukaan spesimen. Jika seberkas sinar elektron ditembakkan pada permukaan spesimen maka sebagian dari elektron itu akan dipantulkan kembali

dan sebagian lagi diteruskan. Jika permukaan spesimen tidak merata, banyak

lekukan, lipatan atau lubang-lubang, maka tiap bagian permukaan itu akan

memantulkan elektron dengan jumlah dan arah yang berbeda dan kemudian akan

ditangkap oleh detector dan akan diteruskan ke sistem layar. Hasil yang diperoleh

merupakan gambaran yang jelas dari permukaan spesimen dalam bentuk tiga

dimensi.




37

Dalam penelitian morfologi permukaan dengan menggunakan SEM,

pemakaiannya sangat terbatas tetapi memberikan informasi yang bermanfaat

mengenai topologi permukaan dengan resolusi sekitar 100 Å (Stevens, 2001).

adsorben 2

Documents