pemanfaatan sabut kelapa sawit (sks) sebagai adsorben limbah minyak mentah dengan variasi suhu dan...
DESCRIPTION
Oil Palm Fibers usually become wastes that are not used in the farm fields were burned after being harvested or destroyed which certainly will lead to environmental pollution. In addition, the handling of oil palm fibers is still small compared to wastes that are formed. The purpose of this research was intended to reduce the pollution of oil palm fibers which can be used as adsorbent derived from natural ingredients for adsorption of waste oil. The use of natural materials from agricultural wastes or wastes of industrial results can be used as alternative adsorbents with a relatively low cost. Has done research on the ability of oil palm fibers as an adsorbent for adsorption of crude oil with the variation of temperature and time of heating. The warming temperature variations are used i.e. temperature 150oC, 200oC, 250oC and 300oC with warming time 30, 45 and 60 minutes. In addition done testing the influence of activator in the form of water vapour (H2O) against oil palm fiber adsorption capacity (SKS). The results obtained in this study that the optimum temperature adsorption capacity of generating crude oil that uses steam and no steam water that is at a temperature of 200 ° C with a capacity of adsorption of 8.8810 g oil/g adsorbent for without water vapor with a 30-minute warm-up time. While the adsorption capacity by using water vapor of 8.5416 g oil/g adsorbent with a 60 minutes warm-up time.TRANSCRIPT
PEMANTAATAN LIMBAH MINYAK UNTUK ADSORBEN DENGAN VARIASI SUHU DAN WAKTU PEMANASAN
Balai Teknologi Lingkungan Kedeputian Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam Badan Pengkajian dan Penerapan Teknlogi
Gedung 820 (Gedung GEOSTECH) Kawasan Puspiptek Serpong 15314 Tangerang Selatan Banten
Arie Herlambang, Nida Sopiah, Dwi Septiani Putri
Penelitian ini menggunakan metode adsorben yang berasal dari biomaterial berupa
Sabut Kelapa Sawit yang berasal dari Pandeglang,
Banten.
Sabut kelapa sawit memiliki kandungan selulosa sebesar 28,28
%, lignin sebesar 27,86 % dan hemiselulosa sebesar 34,78 %.
Sehingga penelitian ini menggunakan sabut kelapa sawit.
Dari penelitian yang telah dilakukan memperlihatkan bahwa bahan alami atau
biomassa mangandung gugus fungsi seperti karboksil, amino, sulfat, polisakarida, lignin dan
sulfihidril yang memiliki kemampuan untuk penyerapan yang baik
PENDAHULUAN
Pencemaran minyak bumi diperairan dapat menimbulkan gangguan pada keseimbangan
ekosistem air, tanah maupun laut. Bila pencemaran tidak segera ditanggulangi maka pencemaran tersebut tidak bisa dikendalikan
dan akan merusak ekosistem.
Penanganan pencemaran minyak bumi diperairan, bisa
menggunakan :
a) In-situ burning,
b) penyisihan minyak secara mekanik,
c) bioremediasi,
d) dispersant
e) dan adsorben
TUJUAN PENELITIAN
A. Mengetahui ukuran partikel optimum untuk menghasilkan kapasitas adsorpsi yang besar.
B. Mengetahui suhu dan waktu optimum untuk menghasilkan kapasitas adsorpsi yang besar.
C. Mengetahui pengaruh aktivasi secara hidrotermal terhadap kapasitas adsorpsi.
METODE PENELITIAN
Alat Bahan
Ayakan 0.25 cm , kasar, 355 µm, 250 µm
Oven Furnance Kain dengan ukuran 10 x 10
cm, Timbangan kasar Timbangan analitik Desikator Tali nilon Autoclave Spektroskopi FT-IR Prestige-21
Shimadzu dan Peralatan gelas
Sabut Kelapa Sawit (SKS)
Aquadest
Minyak Bumi
Cara Kerja
Preaparasi Sampel
Sabut kelapa sawit digiling
dan dikeringkan
Dilakukan proses
pengayakan
Ayakan kasar X > 355 µm
Ayakan 355 µm 250 µm < X ≤
355 µm
Ayakan 250 µm X ≤ 250 µm
Penentuan Kondisi Optimum Pada Variasi Ukuran Partikel,
Suhu dan Waktu Pemanasan
Ayakan kasar X > 355 µm
Ayakan 355 µm 250 µm < X ≤
355 µm
Ayakan 250 µm X ≤ 250 µm
Uji kapasitas Adsorpsi,
Didapatkan ukuran partikel
optimum
Penentuan Kondisi Optimum untuk Suhu dan Waktu
Pemanasan. Terdapat dua perlakuan:
Kombinasi aktivasi pemanasan dengan furnance dan hidrotermal dengan
menggunakan uap air.
Aktivasi pemanasan dengan furnance
Aktivasi pemanasan dengan furnance
Sabut kelapa sawit ditimbang
sebanyak 50 gram
Dimasukan kedalam wadah
besi
Kemudian wadah besi diletakan di
dalam furnance.
Variasi Suhu Pemanasan
150oC 200oC 250oC 300oC
Suhu tersebut dilakukan dengan
variasi waktu pemanasan :
30, 45 dan 60 Menit
Kombinasi pemanasan dengan furnance dan hidrotermal dengan menggunakan uap air
Sabut kelapa sawit ditimbang
sebanyak 50 gram
Dimasukan kedalam wadah
besi
Kemudian wadah besi diletakan di
dalam furnance.
Variasi Suhu Pemanasan
150oC
200oC
250oC
300oC
30 Menit 45 Menit 60 Menit
Wadah besi dikeluarkan dari
furnance kemudian dialirkan uap air selama 10 menit.
Kapasitas Adsorpsi
Adsorben dari masing-masing
perlakuan
Ditimbang sebanyak 1.0000 ±
0.0005 gram
Dimasukan kedalam kain yang
sudah dikatahui beratnya
Kain yan berisi adsorben diikat
dengan menggunakan tali
nilon
Kemudian adsorben tersebut dimasukan
kedalam beaker glass yang berisi minyak bumi 500 ml
Waktu pencelupan selama 15 menit
Setelah itu diambil dengan pinset dan ditiriskan selama
15 menit
Kain yang berisi adsorben dimasukan
kedalam cawan porselen
Sebelum penimbangan tali yang digunakan
untuk mengikat dilepas terlebih dahulu
Rumus Kapasitas Adsorpsi :
Q = ((W Ads + Minyak Mentah) – (W Ads)) W Ads
Rumus Kapasitas Adsorpsi Sabut Kelapa Sawit :
Q = Wt – ((W Kain + Minyak) – W Ads) W Ads
Keterangan : Q : Kapasitas Adsorpsi Wt : Berat total (adsorben + kain + minyak) Wkain + Minyak: Berat Kain + Minyak pada kain Wads : Berat Adsorben
Karakterisasi Adsorben dengan FTIR (Fourier Trasform Infra Red)
Adsorben
Bubuk KBr
1
100
:
Dicampur didalam
mortar dan digerus
Campuran ditempatkan
diwadah bahan uji
Wadah bahan uji dimasukan
kedalam sample hollder
Pembacaan dilakukan
sebanyak 20 kali
Data pengamatan yang diambil
nilai transmitan
(%)
HASIL DAN PEMBAHASAN Ukuran Partikel Sabut Kelapa Sawit Terhadap Kapasitas Adsorpsi
3,3388 3,3173
2,4165
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
A B C
Kap
. A
dso
rpsi
g/g
Ukuran Partikel
Kapasitas Adsorpsi
A= lebih besar dari 355 µm
B = lebih besar dari 250 µm dan lebih kecil dari 250 µm
C = Lebih kecil dari 250 µm
Semakin besar ukuran partikel yang digunakan maka kapasitas adsorpsi
terhadap minyak mentah juga semakin besar. Hal itu disebabkan karena ukuran
molekul yang sesuai merupakan hal yang penting agar proses adsorpsi dapat
terjadi, ukuran molekul dari adsorbat harus lebih kecil dari pori-pori adsorben
atau sama dengan pori-pori adsorben
Suhu dan Waktu Pemanasan
Banyaknya adsorbat yang terserap pada permukaan adsorben dipengaruhi
oleh sifat adsorben yang salah satunya adalah kemurnian adsorben,dimana
adsorben yang lebih murni memiliki daya serap yang lebih baik. Adsorben yang
murni memiliki kadar air yang rendah. Semakin lama pemanasan maka
kandungan air yang berada dalam adsorben akan semakin rendah.
5,0507 5,1296
5,3485
4,94,95
55,055,1
5,155,2
5,255,3
5,355,4
30 45 60
Kap
. A
dso
rpsi
g /
g
Waktu Pemanasan (Menit)
Kapasitas Adsorpsi Kontrol
Kapasitas Adsorpsi Suhu 150oC
6,5438
7,4681
8,3838
4,4582 5,175
5,533
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
30 45 60
Kap
. A
dso
rpsi
g /
g
Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal
Dengan Hidrotermal
Kapasitas Adsorpsi Suhu 200oC
8,881
7,5521 6,7654 6,873 6,7017
8,5416
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
30 45 60
Kap
. Ad
sorp
si g
/ g
Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal
Dengan Hidrotermal
Kapasitas Adsorpsi Suhu 250oC
6,4453
5,4326 5,4326
7,5367
6,8013 6,1959
0
1
2
3
4
5
6
7
8
30 45 60
Kap
. Ad
sorp
si g
/ g
Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal
Dengan Hidrotermal
Kapasitas Adsorpsi Suhu 300oC
4,6413 4,6899
4,0288
5,9013 5,7933 5,7755
0
1
2
3
4
5
6
7
30 45 60
Kap
. A
dso
rpsi
g
/ g
Waktu Pemanasan (Menit) Tanpa Hidrotermal
Dengan Hidrotermal
Dari hasil tersebut terlihat bahwa kapasitas adsorpsi optimal berada pada suhu 200oC untuk masing-masing perlakuan. Untuk suhu pemanasan 105oC dan 150oC mengalami kenaikan sampai suhu 200oC kemudian terjadi penurunan untuk suhu 250oC dan 300oC. Hal tersebut dikarenakan suhu 200oC masih terjadi penguapan sisa air pada bahan penguap yang belum hilang. Semakin tinggi suhu pemanasan maka akan terjadi pemutusan rantai hidrokarbon dari senyawa organik. Suhu yang semakin tinggi akan mengakibatkan terjadi proses depolimerisasi dan pemutusan ikatan antara gugus C-O dan C-C. Hal itu menyebabkan terjadinya penurunan kapasitas adsorpsi yang diakibatkan karena berkurangnya gugus C pada adsorben untuk berikatan dengan hidrokarbon yang berada pada minyak mentah.
Karakterisasi Adsorben dengan FTIR (Fourier Trasform Infra Red)
Hasil FTIR Sabut Kelapa Sawit Kontrol
-OH
-CH
C=O
C=C
-CH
Hasil FTIR Sabut Kelapa Sawit Pada Suhu 200oC, 30 Menit Tanpa Hidrotermal
500750100012501500175020002500300035004000
1/cm
13
14
15
16
17
%T
34
36
.33
27
09
.14
23
15
.64
16
54
.03
15
14
.19
13
36
.73 1
02
4.2
5
90
0.8
0
81
4.0
0
67
0.2
9
SKS 200 30 TU
-OH -CH
C=O -CH
C=C
Hasil FTIR Sabut Kelapa Sawit Pada Suhu 200oC, 60 Menit Dengan Hidrotermal
500750100012501500175020002500300035004000
1/cm
60
65
70
75
80
85
90
95
%T
39
74
.50
33
09
.03 28
06
.55
16
94
.54
13
24
.19
10
08
.81
90
4.6
5
75
8.0
6
66
7.4
0
SKS 200 c 60 du
-OH -CH C=O -CH
KESIMPULAN Dari hasil penelitian didapatkan kesimpulan : 1) Ukuran partikel sabut kelapa sawit optimum pada
ukuran partikel yang lebih besar dari 355 µm. 2) Suhu optimum diperoleh pada suhu 200oC selama 60
menit sebesar 8.5416 g minyak/g adsorben untuk perlakuan aktivasi pemanasan furnance dan hidrotermal. Sedangkan suhu optimum untuk perlakuan hanya pemanasan furnance yaitu pada suhu 200oC selama 30 menit dengan kapasitas sebesar 8.8810 g minyak/g adsorben.
3) Aktivasi secara hidrotermal memberikan pengaruh terhadap kapasitas adsorpsi.
SEKIAN
TERIMA KASIH