cadangan

LEMBAR PENGESAHAN

1. Judul : Menyaring Limbah Cair Industri Logam Berat Mengunakan Membran Silika Nanopori dari Ampas Tebu

2. Bidang : KKTM

3. Ketua Pelaksanaa. Nama : Rudini Mulyab. NIM : 41610010035c. Jurusan : Teknik Industrid. Universitas : Mercu Buanae. Alamat : JL. Raya Meruya Selatan Kembangan, Jakarta Baratf. Telepon : 021 – 584 0816

4. Anggota Pelaksanaa. Nama : Ismab. NIM : 41610010049c. Jurusan : Teknik Industrid. Universitas : Mercu Buanae. Alamat : JL. Raya Meruya Selatan Kembangan, Jakarta Baratf. Telepon : 021 – 584 0816

5. Dosen Pembimbinga. Nama Lengkap : Ir. Atep Afia Hidayat MP., M.Si.b. NIP : 192660068c. Jabatan : Pembina Kemahasiswaand. Alamat : Komplek Sekretariat Negara D.9 No. 28

Tangerang 15143.

Disahkan di : JakartaTanggal :

Direktur KemahasiswaanUniversitas Mercu Buana

Dosen Pembimbing

Dosen.NIP.

Ir. Atep Afia Hidayat MP., M.Si.NIP. 192660068

Universitas Mercu Buana Page | 1

CURRICULUM VITAE

Data Pribadi

Nama : Rudini Mulya

Nama Panggilan : Rudini

Tempat, Tanggal Lahir : Manambin ( MEDAN), 12 April 1990

Alamat : Jl. Raden Fatah No.75 Rt 001 / 005 Kec.Ciledug-Tangerang 15153

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Status : Belum Menikah

Kewarganegaraan : WNI

No. HP : 021 – 97882617 / 081315583304

E – Mail : [email protected]

Hobi : Organisasi, Membaca dan Musik.

Latar Belakang Pendidikan

Universitas Mercu Buana, Fakultas Teknologi Industri.

Program Studi Teknik Industri (Semester II) 2010 – 2014

SMA N 1 Megang Sakti, Palembang 2006 – 2009

SMP N 2 Batin / VIII, Jambi 2003 – 2006


CURRICULUM VITAE

Data Pribadi

Nama : Isma Rindiyani

Nama Panggilan : Isma

Tempat, Tanggal Lahir : Jakarta ,21 februari 1993

Alamat : Jln.rasamala 3 no.12 menteng dalam,tebet,Jakarta selatan

Jenis Kelamin : Perempuan

Status : Belum Menikah

Kewarganegaraan : WNI

Telp.Rumah/ HP : 085716044937

E – Mail : [email protected]

Hobi : Organisasi,mendengrkan musik,jalan-jalan.

Latar Belakang Pendidikan

Universitas Mercu Buana, Fakultas Teknologi Industri.

Program Studi Teknik Industri (Semester II) 2010 – 2014

SMA Darul ma’arif 2007 – 2010

SMP N 86 2004 – 2007

SD N 01 pagi pondok kelapa 1998 - 2004

TK. Budi Bhakti tebet 1997 - 1998


KATA PENGANTAR

Segala puji penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberi

rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan program Kompetisi Karya

Tulis Mahasiswa yang diadakan oleh Direktorat Kemahasiswaan Universitas Mercubuana

(DIRMAWA).

Dalam pengerjaan Karya Tulis ini penulis mengambil bidang ilmu IPA dengan memilih

topik yang berjudul Menyaring Limbah Cair Industri Logam Berat Menggunakan Membran

Silika Nanopori Dari Ampas Tebu . Karya Tulis ini tidak dapat penulis selesaikan dengan

baik tanpa bantuan dan dorongan yang sangat berharga dari berbagai pihak, baik secara moril

maupun materil. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini perkenankanlah penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya yang telah diberikan

2. Orangtua dan keluarga penulis atas doa, nasehat dan bimbingan moral maupun ma-

teril.

3. Ir. Atep Afia Hidayat MP., M.Si.

Selaku Dosen Pembimbing.

4. Semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak bisa penulis sebutkan satu per-

satu.

Harapan penulis semoga Karya Tulis ini dapat bermanfaat bagi kita semua sehingga

dapat menambah pengetahuan dan wawasan. Penulis menyadari bahwa Karya Tulis ini masih

jauh dari kata sempurna, karena dalam Karya Tulis ini masih banyak sekali kekurangannya.

Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan segala saran dan kritik bagi para pembaca,

yang sifatnya membangun guna kesempurnaan Karya Tulis ini.

Jakarta, Juni 2011

Penulis


DAFTRAR ISI

Kata Pengantar ……………………………………………………

Daftar Isi ……………………………………………………

Ringkasan ……………………………………………………

Bab I Pendahuluan ……………………………………………………

1.1. Latar Belakang ……………………………………………

1.2. Perumusan Masalah ……………………………………………

1.3. Gagasan ……………………………………………

1.4. Tujuan dan Manfaat ……………………………………………

Bab II Telaah Pustaka ……………………………………………

2.1. Tebu ……………………………………………

2.2. Botani Tebu……………………

2.3. Ampas Tebu ……………………………………

2.4. Kandungan Tebu ……………………………………

Bab III Metode Penulisan ……………………………………………

BAB IV Analisis dan Sintesis ……………………………………

4.1. R ……

4.2. P ……………………………

4.3. P

Bab V Simpulan dan Saran ……………………………………………

5.1. Simpulan ……………………………………………………

5.2. Saran ……………………………………………………


RINGKASAN

Indonesia sebagai negara agraris memiliki kekayaan alam dari sektor perkebunan.

Berbagai jenis perkebunan yang dapat menjadi komoditi ekspor dapat ditemukan di Indonesia

seperti perkebunan tebu,tembakau, karet, kelapa sawit, perkebunan buah-buahan dan

sebagainya. Kemajuan teknologi dan perkembangan kegiatan industri, selain membawa

dampak positif juga menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan jika tidak arif dalam

penggunaannya. Limbah yang sangat berbahaya dan memiliki daya racun tinggi umumnya

berasal dari hasil buangan industri, terutama industri logam berat.

Limbah industri yang mengandung logam berat tidak dapat dibuang langsung ke

sungai, waduk atau laut karena keberadaan logam berat sangat berbahaya bagi kehidupan

manusia, hewan, dan lingkungan. Beberapa industri pelapisan logam di indonesia

menghadapi kesulitan untuk menangani limbah proses Hard Chrome yang memiliki

kandungan krom (Cr) sebesar 75900 mg/L dan besi (Fe) sebesar 18610 mg/L. Beberapa jenis

logam lain yang juga terdapat dalam limbah proses Hard Chrome perusahaan tersebut adalah

tembaga (Cu) dan mangan (Mn) dengan kadar 777 mg/L dan 92.5 mg/L (Soemantojo, 2005).

Dengan pertimbangan kadar logam, terutama Cr dan Fe yang sangat tinggi dari limbah

industri yaitu dengan komposisi 75900 mg/L Cr, 777 mg/L Cu, 18610 mg/L Fe, dan

92.5mg/L Mn, maka dilakukan penelitian untuk memisahkan logam-logam tersebut dari

limbah cair dengan penyaringan membran (Mallia dan Till, 2003).

Pembuatan membran silika nanopori dengan bahan dasar ampas tebu ini merupakan

wujud pemanfaatan limbah menjadi sesuatu yang bernilai ekonomis tinggi. Tebu (Saccharum

officinarum L.) merupakan tanaman yang melimpah di Indonesia. Proses ekstraksi cairan tebu

memiliki hasil samping berupa ampas tebu (baggase) sebesar 90%, sedangkan gula yang

dimanfaatkan hanya 5%, dan sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air (Witono, 2003;

Misran, 2005). Jumlah ampas tebu yang melimpah tersebut berpotensi untuk dimanfaatkan

sebagai bahan dasar pembuatan membran silika nanopori. Kandungan silika pada ampas tebu

sebesar 62.748% sudah memenuhi kriteria untuk dijadikan bahan baku dalam pembuatan

membran (Wibowo, 1998).

Dari aspek sosial Dengan adanya aktifitas budidaya tentunya keuntungan yang bisa

didapatkan diantaranya; berkurangnya jumlah pengangguran, meningkatnya pendapatan

masyarakat, bertambahnya pendapatan asli daerah (PAD), persaingan usaha semakin ketat

sehingga roda perekonomian akan terus berjalan dan terciptanya iklim usaha yang kondusif


dan pada akhirnya akan tercipta kesejahteraan hidup masyarakat. Menghemat biaya untuk

transportasi dan penimbunan limbah, Mengurangi volume/ukuran limbah, Memiliki nilai jual

yang lebih tinggi dari pada bahan asalnya

Aspek ekologis, ampas tebu memberikan banyak manfaat terhadap lingkungan

sekitarnya antara lain adalah dapat menyaring limbah cair industri logam berat,Selain untuk

mendapatkan keuntungan secara ekonimis, diharapkan usaha pemamfaatan ampas tebu ini

juga merupakan salah satu cara untuk melestarikan lingkungan itu sendiri dan juga turut serta

dalam upaya mengembangkannya yaitu melalui memanfaatkan kecanggihan ilmu

pengetahuan dan teknologi misalnya dengan teknik efisiensi dan sistem sintesis.

Aspek biologis, ampas tebu memiliki kadar bahan organik sekitar 90%, kandungan N

0.3%, P2O5 0.02%, K2O 0.14%, Ca 0.06%, dan Mg 0.04% (Toharisman, 1991). Pemberian

kompos campuran bagase, blotong, dan abu boiler pabrik pengolahan tebu dapat

meningkatkan ketersediaan hara N, P, dan K dalam tanah, kadar bahan organik, pH tanah,

serta kapasitas menahan air (Ismail, 1987). Hasil penelitian Riyanto (1995) menunjukkan

bahwa pemberian kompos bagase 4-6 ton/ha dapat mengurangi penggunaan pupuk NPK pada

tanaman hingga 50%.

Aspek dampak lingkungan, sebagaimana biasanya, budidaya pasti mensyaratkan lokasi

yang bebas dari polusi dan pencemaran .ampas tebu dapat Mengurangi polusi udara karena

pembakaran limbah dan pelepasan gas metana dari sampah organik yang membusuk akibat

bakteri metanogen di tempat pembuangan sampah,Mengurangi kebutuhan lahan untuk

penimbunan.Dengan demikian budidaya rumput laut ini tidak mencemari dan merusak

lingkungan disekitar.

Preparasi membran silika nanopori dengan CTAB (surfaktan nonionik) dan pengadukan

ultrasonik dilakukan agar pori membran yang terbentuk berukuran nano. Pori-pori membran

yang berukuran nano bertujuan agar membran dapat menjerap semua jenis logam berat yang

terkandung dalam limbah industri.

Hasil pembuangan limbah industri yang telah melewati membran sudah terbebas dari

logam berat yang dapat mencemari lingkungan. sehingga membran silika nanopori berbahan

dasar ampas tebu ikut berkontribusi dalam upaya pelestarian lingkungan biota air. Pembuatan


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

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

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_oksida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosfor_pentaoksida&action=edit&redlink=1

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

membran silika nanopori ini juga merupakan bentuk dorongan dan stimulus kepada berbagai

pihak yang memiliki otoritas dan daya dukung dalam mengembalikan kestabilan ekosistem

perairan akibat pencemaran industri logam berat.

Karakteristik dan Komposisi Ampas Tebu

Ampas tebu memiliki bulk density sekitar 7,5 lbs/cub atau 0,125 gr/cm3, moisture content sekitar

48% menurut Hugot (HandBook of Cane Sugar Engineering, 1986). Nilai di atas diambil dari

penelitian terhadap ampas tebu basah. Ampas tebu basah memiliki kapasitas kalor dalam jumlah

yang besar. Kalor yang dihasilkan ampas tebu mempunyai 2 jenis kalor, yaitu : GCV (Gross

Calorific Value) dan NCV (Net calorific Value).

Karakteristik Kimia

Abu ampas tebu (bagasse ash) adalah hasil pembakaran secara kimiawi dari pembakaran ampas

tebu, terdiri dari garam-garam anorganik. Pada saat ampas tebu dibakar pada boiler, perubahan

menjadi klinker dengan perubahan warna menjadi warna cerah keunguan. Pada pembuatan

keramik dari ampas tebu, dimana keramik dipanaskan pada suhu 500oC sampai meningkat

menjadi 700oC sampai berat abu menjadi konstan sehingga dapat diketahui komposisi abu ampas

tebu yang terkandung didalamnya adalah 73,8%.

Abu Ampas Tebu sebagai Fly Ash

Fly ash merupakan abu pembakaran batu bara pada pembangkit tenaga listrik, yang berubah

bentuk pada cerobong asap. Fly ash terdiri atas partikel yang berdiameter sampai 50 Gm dan lolos

ayakan 45 Gm (Tattershall G. M., and Banfill P. F. G., “ The Rheologhy of Fresh Concrete”1983)

ASTM C 618 dan Canadian Standard Asociation (CSA) A 23,5 memberikan 2 jenis fly ash yaitu

tipe F dan tipe C. Secara umum perbedaan kedua tipe ini adalah pada sumbernya, yaitu batu bara.

Tapi secra khusus, perbedaan yang nyata adalah komposisi kimia yang terkandung pada fly ash.


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia sebagai negara agraris memiliki kekayaan alam dari sektor perkebunan.

Berbagai jenis perkebunan yang dapat menjadi komoditi ekspor dapat ditemukan di Indonesia

seperti perkebunan tebu, tembakau, karet, kelapa sawit, perkebunan buah-buahan dan

sebagainya.Diantara semua jenis perkebunan di Indonesia tersebut, perkebunan tebu.

Produksi gula tebu yang terus meningkat, dengan total tebu yang dihasilkan sebesar

24.044.531 ton, dengan produksi kristal gula sebesar 1.690.406 ton dari areal seluas 340.377

ha selama tahun 2000 dari seluruh pabrik di Indonesia ( P3GI, “Statistik Produksi Gula

Indonesia”, Pasuruan.2000). Tetapi angka tersebut belum mampu mencukupi kebutuhan

Indonesia akan gula.

Kemajuan teknologi dan perkembangan kegiatan industri, selain membawa dampak

positif juga menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan jika tidak arif dalam

penggunaannya. Tumbuh pesatnya industri juga menyebabkan semakin banyak limbah yang

dikeluarkan dan mengakibatkan permasalahan yang kompleks bagi lingkungan. Limbah yang

sangat berbahaya dan memiliki daya racun tinggi umumnya berasal dari buangan industri,

terutama industri logam berat. Oleh karena itu, proses penanganan limbah menjadi bagian

yang sangat penting dalam industri. Logam berat tergolong limbah B3 yang pada kadar

tertentu dapat membahayakan lingkungan sekitarnya karena bersifat toksik bagi hewan dan

manusia (La Grega, 2001). Salah satu contoh industri penghasil limbah yang mengandung

persenyawaan logam berat adalah industri pelapisan logam. Industri ini menggunakan

senyawa logam berat sebagai zat pewarna dan pelapis, terutama logam krom dalam jumlah

yang cukup besar. Salah satu proses yang menghasilkan limbah krom dalam jumlah besar

adalah proses Hard Chrome (Soemantojo, 2005).

Limbah industri yang mengandung logam berat tidak dapat dibuang langsung ke sungai,

waduk atau laut karena keberadaan logam berat sangat berbahaya bagi kehidupan manusia,

hewan, dan lingkungan. Limbah yang akan dibuang, kadar logamnya tidak boleh melewati

batas kadar maksimum yang diperbolehkan oleh regulasi pemerintah

(KEP-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri) agar


tidak mencemari lingkungan. Kadar maksimum Cr, Cu, Fe, dan Mn dalam limbah industri

yang diperbolehkan berturut-turut adalah 0.5 mg/L, 2 mg/L, 5 mg/L, dan 2 mg/L. Beberapa

industri pelapisan logam di Jakarta menghadapi kesulitan untuk menangani limbah proses

Hard Chrome yang memiliki kandungan krom (Cr) sebesar 75900 mg/L dan besi (Fe) sebesar

18610 mg/L. Beberapa jenis logam lain yang juga terdapat dalam limbah proses Hard

Chrome perusahaan tersebut adalah tembaga (Cu) dan mangan (Mn) dengan kadar 777 mg/L

dan 92.5 mg/L (Soemantojo, 2005). Dengan pertimbangan kadar logam, terutama Cr dan Fe

yang sangat tinggi dari limbah industri yaitu dengan komposisi 75900 mg/L Cr, 777 mg/L

Cu, 18610 mg/L Fe, dan 92.5mg/L Mn, maka dilakukan penelitian untuk memisahkan logam-

logam tersebut dari limbah cair dengan penyaringan membran (Mallia dan Till, 2003).

Membran berfungsi memisahkan material berdasarkan ukuran dan bentuk molekul,

menahan partikel yang berukuran lebih besar dari pori-pori membran, dan melewatkan

partikel yang berukuran lebih kecil (Mulder, 1996). Penggunaan membran silika dari bahan

dasar ampas tebu merupakan solusi yang efisien dan tepat untuk pengolahan limbah industri,

karena membran ini dibuat dengan ukuran nanopori sehingga dapat menjerap semua logam

berat yang terkandung dalam limbah industri.

Tebu (Saccharum officinarum L.) merupakan tanaman yang hanya dapat hidup di

daerah yang beriklim tropis. Di Indonesia, perkebunan tebu menempati luas areal 232 ribu

hektar yang 67.74% diantaranya terdapat di Pulau Jawa, Medan, Lampung, Semarang, Solo,

dan Makasar (Misran, 2005; Departemen Pertanian, 2004). Menurut Badan Pusat Statistik

Provinsi Jawa Barat tahun 2006, perkebunan tebu menempati luas areal 12024.31 hektar,

dengan produksi tebu mencapai 64169.06 ton. Dari seluruh perkebunan tebu yang ada di

Indonesia, 50% diantaranya adalah perkebunan rakyat, 30% perkebunan swasta, dan hanya

20% perkebunan negara. Tebu dari perkebunan diolah menjadi gula di pabrik-pabrik gula

(PG). Dalam proses produksi di pabrik-pabrik gula (PG), ampas tebu (baggase) dihasilkan

sebesar 90%, sedangkan gula yang dimanfaatkan hanya 5%, dan sisanya berupa tetes tebu

(molase) dan air (Witono, 2003; Misran, 2005).

Berdasarkan data tersebut, limbah tebu dengan jumlah yang melimpah akan

dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan membran silika nanopori. Hal ini dilakukan

sebagai wujud pemanfaatan limbah agar menjadi sesuatu yang bernilai ekonomis tinggi dan

bermanfaat bagi masyarakat. Wibowo (1998) menemukan bahwa sebesar 62.748% silika

diperoleh dari ampas tebu yang telah dibakar pada temperatur 200-300oC selama 2 jam.


1.2 Perumusan Masalah

Apakah ampas tebu dapat dijadikan membran silika nanopori sebagai salah satu bahan

penyaring limbah cair industri logam berat ?

Apakah pemamfaatan ampas tebu dapat dikembangkan secara luas oleh pabrik-pabrik

gula di Indonesia ?

Bagaimana cara membuat membran silika nanopori dari ampas tebu ?

Bagaimana pengaruh penggunaan membran silika nanopori dari ampas tebu sebagai

bahan penyaring limbah cair industri logam berat ?

1.3. Gagasan

1.3.1. Definisi Ampas Tebu Sebagai Penyaring Limbah Industri Logam Berat

Tebu (Saccharum officinarum) adalah tanaman yang ditanam untuk

bahan baku gula. Tanaman ini hanya dapat tumbuh di daerah beriklim tropis.

Tanaman ini termasuk jenis rumput-rumputan. Umur tanaman sejak ditanam

sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Di Indonesia tebu banyak

dibudidayakan di pulau Jawa dan Sumatra (Anonim, 2007e). Ampas tebu atau

lazimnya disebut bagas, adalah hasil samping dari proses ekstraksi

(pemerahan) cairan tebu. Dari satu pabrik dihasilkan ampas tebu sekitar 35 –

40% dari berat tebu yang digiling (Indriani dan Sumiarsih, 1992). Husin

(2007) menambahkan, berdasarkan data dari Pusat Penelitian Perkebunan Gula

Indonesia (P3GI) ampas tebu yang dihasilkan sebanyak 32% dari berat tebu

giling. Pada musim giling 2006 lalu, data yang diperoleh dari Ikatan Ahli Gula

Indonesia (Ikagi) menunjukkan bahwa jumlah tebu yang digiling oleh 57

pabrik gula di Indonesia mencapai sekitar 30 juta ton (Anonim, 2007b),

sehingga ampas tebu yang dihasilkan diperkirakan mencapai 9.640.000 ton.

Definisi Ampas tebu (baggase) adalah campuran dari serat yang kuat

dengan jaringan parenchyma yang lembut, yang mempuyai tingkat higroskopis

yang tinggi, dihasilkan melalui penggilingan tebu. Pada proses penggilingan tebu

terdapat 5 kali proses dari batang tebu sampai ampas tebu. Pada proses

penggilingan pertama dan kedua dihasilkan ampas tebu basah, hingga pada


penggilingan terakhir dihasilkan ampas tebu yang kering. Namun, sebanyak 60%

dari ampas tebu tersebut dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar,

bahan baku untuk kertas, bahan baku industri kanvas rem, industri jamur dan

lain-lain. Oleh karena itu diperkirakan sebanyak 45 % dari ampas tebu tersebut

belum dimanfaatkan (Husin, 2007). Ampas tebu sebagian besar mengandung

ligno-cellulose. Panjang seratnya antara 1,7 sampai 2 mm dengan diameter

sekitar 20 mikro, sehingga ampas tebu ini dapat memenuhi persyaratan untuk

diolah menjadi papan-papan buatan. Bagase mengandung air 48 - 52%, gula

rata-rata 3,3% dan serat rata-rata 47,7%. Serat bagase tidak dapat larut dalam

air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan dan lignin (Husin, 2007).

1.3.2. Karakteristik dan Komposisi Ampas Tebu

Ampas tebu memiliki bulk density sekitar 7,5 lbs/cub atau 0,125 gr/cm3,

moisture content sekitar 48% menurut Hugot (HandBook of Cane Sugar

Engineering,1986). Nilai di atas diambil dari penelitian terhadap ampas tebu

basah. Ampas tebu basah memiliki kapasitas kalor dalam jumlah yang besar.

Kalor yang dihasilkan ampas tebu mempunyai 2 jenis kalor, yaitu : GCV (Gross

Calorific Value) dan NCV (Net calorific Value). GCV merupakan total

pembakaran ampas tebu dan sumber kalor berasal dari selisih kalor akibat uap air

yang keluar pada saat terjadi pembakaran dengan kalor yang dihasilkan dengan

proses pengembunan. Pada ampas tebu yang baru hasil penggilingan mempunyai

kelembapan rata-rata 50%.Untuk komposisi ampas tebu secara umum ditunjukkan

pada tabel berikut :

Tabel 2. struktur ampas tebu (Lacey, J .. The Microbicloby of the baggase of

Sugar Cane- Proc. Of XVII Congress Of ISSCT)

No. Komponen Berat Kering ( % )

1. Sellulosa 26 – 43%

2. Hemiselulosa 17 – 23 %

3. Pentosan 20 – 33 %

4. Lignin 13 – 22 %

5. Abu 2 - 3,82 %

6. Pentosan 20 - 27,97%

7. SiO2 3,01%


Karakteristik Kimia Ampas Tebu

Abu ampas tebu (bagasse ash) adalah hasil pembakaran secara kimiawi dari

pembakaran ampas tebu, terdiri dari garam-garam anorganik. Pada saat ampas

tebu dibakar pada boiler, perubahan menjadi klinker dengan perubahan warna

menjadi warna cerah keunguan. Pada pembuatan keramik dari ampas tebu,

dimana keramik dipanaskan pada suhu 500oC sampai meningkat menjadi 700oC

sampai berat abu menjadi konstan sehingga dapat diketahui komposisi abu ampas

tebu yang terkandung didalamnya adalah 73,8%.

Abu Ampas Tebu sebagai Fly Ash

Fly ash merupakan abu pembakaran batu bara pada pembangkit tenaga listrik,

yang berubah bentuk pada cerobong asap. Fly ash terdiri atas partikel yang

berdiameter sampai 50 Gm dan lolos ayakan 45 Gm (Tattershall G. M., and

Banfill P. F. G., “ The Rheologhy of Fresh Concrete”., 1983) ASTM C 618 dan

Canadian Standard Asociation (CSA) A 23,5 memberikan 2 jenis fly ash yaitu tipe

F dan tipe C. Secara umum perbedaan kedua tipe ini adalah pada sumbernya, yaitu

batu bara. Tapi secra khusus, perbedaan yang nyata adalah komposisi kimia yang

terkandung pada fly ash. Pada tipe F, komposisi kimia yangdiberikan yaitu :

SiO2.Al2O3-Fe2O3 J 70 %, dan untuk kadar CaO rata-rata kurang dari 8%.

Sedangkan tipe C, untuk komposisi yang sama SiO2.Al2O3-Fe2O3 antara 50 –

70%. Pada abu ampas tebu, komposisi SiO2.Al2O3-Fe2O3 berkisar 70 – 80%.

1.5. Tujuan dan Manfaat penulisan

Peningkatan nilai guna dan nilai ekonomis dilakukan dengan memanfaatkan limbah

tebu menjadi bahan dasar pembuatan membran silika nanopori yang berdaya jual tinggi.

Selain itu, hasil penyaringan limbah melalui teknologi membran ini akan menghasilkan

kualitas air yang terbebas dari kandungan logam berat sehingga dapat menjamin keselamatan

ekosistem perairan serta tidak membahayakan manusia. Selain itu bagi berbagai pihak, seperti

pemerintah, industri gula, industri kimia, kalangan industri pada umumnya, masyarakat, dan

bagi akademisi. Manfaat tersebut di antaranya:


1. Pemerintah dapat mengembangkan limbah tebu secara lebih optimum sehingga dapat

menambah penghasilan negara.

2. Pengembangan produk membran silika nanopori akan memicu jiwa kreatif dan

inovatif industri gula untuk meningkatkan nilai guna dan nilai ekonomis dari ampas

tebu.

3. Industri kimia, industri logam berat, dan kalangan industri pada umumnya dapat men-

gatasi penjerapan logam berat dengan menggunakan membran silika nanopori ini se-

hingga bisa menjadi solusi alternatif untuk mengatasi permasalahan limbah industri

saat ini.

4. Masyarakat sekitar kawasan industri memperoleh lingkungan perairan yang sudah ter-

bebas dari logam berat yang berbahaya bagi makhluk hidup.

5. Kalangan akademisi dapat menambah khazanah ilmu pengetahuan dan menjadikan

tulisan ini sebagai bahan rujukan dalam membuat karya tulis lainnya. Membran silika

nanopori ini bermanfaat sebagai sistem penjerap logam berat pada limbah industri,

sehingga bisa menjadi solusi alternatif untuk mengatasi permasalahan limbah industri

saat ini dan menjaga kelestarian biota air.


BAB 11

TELAAH PUSTAKA

2.1 Tebu ( Saccharum Officinarum )

Tebu merupakan tumbuhan monokotil dari famili rumput-rumputan (Gramineae), Batang

tanaman tebu memiliki memiliki anakan tunas dari pangkal batang yang membentuk rumpun.

Tanaman ini memerlukan waktu musim tanam sepanjang 11- 12 bulan. Tanaman ini berasal

dari daerah tropis basah sebagai tanaman liar

2.2 Botani Tebu ( Saccharum Officinarum )

Klasifikasi botani tanaman tebu adalah sebagai berikut ( slamet,2004 ):

Divisio : Spermatophyta

Subdivisio : Angiospermae

Kelas : Monocotyledoneae

Ordo : Graminalisesar

Familia : Gramineae

Genus : Saccharum

Spesies : Saccharum officinarum

Tanaman tebu mempunyai sosok yang tinggi kurus, tidak bercabang dan tumbuh

tegak.tanaman yang tumbuh baik tinggi batangnya dapat mencapai 3- 5 meter atau lebih.

Termasuk dalam jenis rumput-rumputan bertahunan,besar, tinggi sistem perakaran

besar,menjalar,batang kokoh, dan terbagi kedalam ruas-ruas; ruas beragam panjangnya 10-30

cm,menggembung,menggelondong,atau menyelindiris.pada batangnya terdapat lapisan lilin

yang berwarna putih keabu-abuan daun berpangkal pada buku batang dengan kedudukan

yang berseling (penebar swadaya, 2000).


Beberapa kondisi lingkungan yang diperlukan untuk mendukung perkembangan tanaman tebu antara lain :

a) Berada pada daerah tropis yang basah (35o LS dan 39o LU), dengan topografi 0 –

1400 mdpl.

b) CH 200 mm/bulan pada 5-6 bulan berturut-turut, 125 mm/bulan 2 bulan transisi dan

kurang 75 mm/bulan pada 4-5 bulan berturut-turut.

c) Kecepatan angin kurang dari 10 km/jam.

d) Suhu udara 24-30 oC, dengan beda suhu siang dan malam tidak lebih dari 10 oC.

e) Bentuk areal datar hingga berombak dengan kemiringan lereng kurang dari 2 %.

f) Kedalaman jeluk efektif minimal 50 cm.

g) Tekstur tanah sedang sampai berat atau menurut klasifikasi tekstur tanah (Buckman

and Brady, 1960) adalah lempung, lempung berpasir, lempung berdebu, liat berpasir,

liat berlempung, liat berdebu dan liat atau yang tergolong bertekstur agak kasar

sampai halus.

h) pH tanah optimal pada 6-7.

i) Status hara bagi tanaman tebu dengan kriteria N total > 1,5, P2O5 tersedia > 75 ppm,

K2O tersedia > 150 ppm dan kejenuhan Al < 30 %.

2.3 Ampas tebu ( bagase )

Ampas tebu atau lazimnya disebut bagas, adalah hasil samping dari proses ekstraksi

(pemerahan) cairan tebu. Dari satu pabrik dihasilkan ampas tebu sekitar 35 – 40% dari berat

tebu yang digiling (Indriani dan Sumiarsih, 1992). Husin (2007) menambahkan, berdasarkan

data dari Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) ampas tebu yang dihasilkan

sebanyak 32% dari berat tebu giling. Pada musim giling 2006 lalu, data yang diperoleh dari

Ikatan Ahli Gula Indonesia (Ikagi) menunjukkan bahwa jumlah tebu yang digiling oleh 57

pabrik gula di Indonesia mencapai sekitar 30 juta ton (Anonim, 2007b), sehingga ampas tebu

yang dihasilkan diperkirakan mencapai 9.640.000 ton. Namun, sebanyak 60% dari ampas


tebu tersebut dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar, bahan baku untuk kertas,

bahan baku industri kanvas rem, industri jamur dan lain-lain. Oleh karena itu diperkirakan

sebanyak 45 % dari ampas tebu tersebut belum dimanfaatkan (Husin, 2007).

2.4 Kandungan Tebu

Komponen kimia serat sabut tebu dan beberapa serat penting lainya dapat dilihat pada tabel

No Serat Lignin( % )

Selulosa( % )

Hemiselulosa( %)

1. Tandan Sawit 19 65 -

2. Mesocrap Sawit 11 60 -

3. Sabut Tebu 40-50 32-43 0,15-0,25

4. Pisang 5 63-64 19

5. Sasal Okt-14 66-72 12

6. Daun Nanas 12,7 81,5 0

Sumber : Kliwon (2002 ).

Bila tebu dipotong akan terlihat serat jaringan pembuluh ( vascular bundle ) dan sel

parenkim serta terdapat cairan yang mengandung gula.serat dan kulit batang sekitar 12,5 dari

berat tebu.dari satu pabrik dapat dihasilkan ampas tebu sekitar 35-40 % dari berat tebu yang

digiling ( penebar swadaya, 2000)

Sifat mekanis ampas tebu

sifat mekanis ampas serat sabut tebu dan beberapa serat penting lainya dapat ditunjukkan pada tabel.

Tabel.sifat mekanis beberapa serat penting.

No Serat Kekuatan Tarik(Mpa )

Pemanjangan( % )

Kekerasan( Mpa )

1. Tandan Sawit 248 14 2000

2. Mesocrap Sawit 80 17 500

3. Sabut Tebu 140 25 3200

4. Pisang 540 3 816

5. Sasal 580 4,3 1200

6. Daun Nanas 640 2,4 970


Menurut Husin (2007) hasil analisis serat bagas adalah seperti dalam Tabel 2. berikut:

Tabel 2. Komposisi kimia ampas tebu

Kandungan Kadar (%)Abu

Lignin

Selulosa

Sari

Pentosan

SiO2

3,82

22,09

37,65

1,81

27,97

3,01

Pada umumnya, pabrik gula di Indonesia memanfaatkan ampas tebu sebagai bahan bakar

bagi pabrik yang bersangkutan, setelah ampas tebu tersebut mengalami pengeringan.

Disamping untuk bahan bakar, ampas tebu juga banyak digunakan sebagai bahan baku pada

industri kertas, particleboard, fibreboard, dan lain-lain (Indriani dan Sumiarsih, 1992).

Kegiatan pembangunan kawasan industri dan pertambangan berdampak positif bagi

masyarakat luas, yaitu menciptakan lapangan kerja baru bagi penduduk di sekitarnya. Namun,

keberhasilan tersebut diikuti oleh dampak negatif yang merugikan masyarakat dan

lingkungan. Pembangunan kawasan industri menimbulkan permasalahan lingkungan bagi

masyarakat sekitarnya, yaitu pencemaran bahan berbahaya dan beracun (B3) melalui

limbahnya. Limbah industri yang dibuang ke badan air atau sungai dan lingkungan sekitarnya

dapat mencemari tanah dan air.

Pencemaran yang dihasilkan dari proses produksi industri banyak mengandung bahan

berbahaya, misalnya logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), dan plumbo (Pb).

Jenis logam berat tersebut cenderung meningkatkan kasus keracunan dan gangguan kesehatan

masyarakat (Sugijanto et al, 1991). Hal yang menyebabkan logam berat menjadi bahan

pencemar yang berbahaya itu karena logam berat tidak dapat dihancurkan (nondegradable)

oleh organisme hidup, sehingga terakumulasi ke lingkungan. Hasil akumulasi tersebut

mengendap di dasar perairan dan membentuk senyawa kompleks bersama bahan organik dan

anorganik secara adsorpsi dan kombinasi. Biota di perairan yang tercemar logam berat dapat

mengakumulasi logam berat tersebut dalam jaringan tubuhnya. Semakin tinggi kandungan


logam berat dalam perairan maka semakin tinggi kandungan logam berat yang terakumulasi

dalam tubuh hewan tersebut (Rai et al, 1981).

Industri penghasil limbah yang mengandung persenyawaan logam berat terbanyak

adalah industri pelapisan logam, yang menggunakan senyawa logam berat sebagai zat

pewarna dan pelapis. Beberapa industri pelapisan logam di Jakarta menghadapi kesulitan

untuk menangani limbah proses Hard Chrome yang memiliki kandungan krom (Cr) sebesar

75900 mg/L dan besi (Fe) sebesar 18610 mg/L. Beberapa jenis logam lain yang juga terdapat

dalam limbah proses Hard Chrome perusahaan tersebut adalah tembaga (Cu) dan mangan

(Mn) dengan kadar 777 mg/L dan 92.5 mg/L (Soemantojo, 2005).

Dampak dari limbah industri logam berat di Jakarta tersebut diperkuat lagi dengan data

yang tertulis dalam surat kabar harian Pikiran Rakyat pada tanggal 30 Desember 2009 bahwa

sekitar 60% Sungai Citarum tercemar oleh limbah industri kimia, peternakan, dan pertanian,

sisanya merupakan limbah organik dan rumah tangga. Tidak hanya menjadikan air keruh,

biota perairan terutama ikan akan mati akibat logam berat yang terakumulasi dalam waduk.

Dari hasil penelitian yang dilakukan PT Indonesia Power bersama Pusat Penelitian Sumber

Daya Alam dan Lingkungan (PPSDAL) Universitas Padjadjaran, Bandung, pada tahun 2004

menerangkan bahwa kualitas air Waduk Saguling sudah di atas ambang batas normal. Salah

satu contohnya, pada kandungan merkuri (Hg) yang mencapai angka 0,236. Pada

kenyataannya standar baku mutu menunjukkan bahwa angka aman bagi kandungan merkuri

hanya adalah 0,002. Logam merkuri tersebut berasal dari pakan ikan dan industri plastik,

sedangkan logam berat lainnya berasal dari pabrik tekstil untuk proses pewarnaan kain.

Akumulasi logam berat ini yang akan menjadi masalah besar di masa mendatang. Pada saat

ini air dari Waduk Saguling tidak layak lagi dimanfaatkan untuk konsumsi, pertanian, dan

perikanan (Citarum Fact Sheet, 2010).


BAB III

METODE PENULISAN

Penulisan karya tulis ini dimulai dengan pencarian data-data dan informasi berupa

pengamatan secara langsung serta data sekunder yang berasal dari surat kabar, buku-buku

teks, jurnal-jurnal, laporan hasil penelitian, dan artikel-artikel dari internet. Dalam

menyelesaikan masalah, karya tulis ini didekati dengan studi literatur dan komunikasi

personal agar didapatkan gambaran yang nyata tentang permasalahan.

Proses selanjutnya adalah pembuatan outline, yang berisi ide-ide umum yang akan

dimuat dalam tulisan ini. Hal ini berguna untuk membatasi karya tulis agar sesuai dengan

tujuan yang akan dicapai. Outline juga mempermudah proses data collecting (pengumpulan

data).

Data-data dan informasi yang diperoleh dikumpulkan dan diolah sesuai dengan

outline, tema, dan tujuan penulisan. Hasil pengolahan ditulis berdasarkan Pedoman Umum

Penyelenggaraan Lomba Karya Tulis Ilmiah Mahasiswa Tingkat Perguruan

Tinggi/Wilayah/Nasional.

Pembahasan tulisan ini dilakukan berdasarkan literatur dan fakta yang ada di

lapangan, untuk diarahkan pada tujuan penulisan. Pengambilan kesimpulan menggunakan

metode induksi dan deduksi. Saran dirumuskan berdasarkan fakta yang ada dengan

kesimpulan yang diperoleh untuk menciptakan kondisi yang lebih baik.


BAB IV

ANALISIS DAN SINTESIS

4.1 Membran Silika Nanopori

Pengolahan limbah industri telah banyak dilakukan dengan beberapa cara, antara lain

secara kimia menggunakan koagulan, secara fisika dengan adsorpsi menggunakan arang aktif,

dan secara biologi menggunakan mikroba (Forlink, 2000). Namun, metode tersebut memiliki

beberapa kekurangan. Pengolahan limbah secara kimia menggunakan koagulan akan

menghasilkan lumpur dalam jumlah yang relatif besar, sehingga membutuhkan pengolahan

lebih lanjut terhadap lumpur yang terbentuk. Penggunaan arang aktif dalam pengolahan

limbah meskipun sangat efektif, tetapi memerlukan biaya yang cukup tinggi karena harganya

relatif mahal, terutama jika digunakan dalam skala besar atau konsentrasi limbah yang tinggi

(Manurung et al., 2004).

Selain dari penggunaan secara kimia tersebut, menurut Baker (2004), pada sistem filter

industri sering digunakan membran yang memiliki banyak kekurangan. Kekurangannya

berada pada proses produksi yang juga mahal atau sulitnya menghasilkan kulitas produk

membran yang baik. Contoh membran sintetis yang sering dipergunakan dalam proses

industri terdiri dari dua jenis yaitu membran isotropik dan membran anisotropik. Membran

isotropik terdiri dari mikroporos membran (membran berpori), dense membran (membran

film tipis), dan membran elektrik (gabungan dari mikroporos dan film tipis), sedangkan

membran anisotropik adalah membran yang sangat tipis yaitu dengan ketebalan 20 µm.

Contoh membran isotropik yang biasa digunakan dalam proses industri adalah zeolit karena

memiliki struktur mikroporos. Namun, tipe membran jenis ini memiliki kekurangan yaitu

sulit dihasilkan, memerlukan biaya yang tinggi terutama dalam pembuatan zeolitnya, dan

seringkali kurang efektif menyaring logam berat yang saat ini sudah mendominasi kandungan

limbah industri. Hal ini terjadi karena tidak tersedianya senyawa zeolit yang natural sehingga

zeolit hidrofobik perlu disintesis lebih lanjut menjadi membran mikroporos (Jurgen, 2005).

Ukuran membran yang dibuat, dibentuk dengan ukuran nanometer sehingga pori-pori

yang berukuran nano tersebut dapat menjerap logam-logam berat yang melewati sistem filter

limbah industri. Sistem membran yang digunakan untuk operasi-operasi pengolahan limbah

memiliki banyak keunggulan, yaitu diantaranya tidak membutuhkan energi yang terlalu besar

karena tidak melibatkan perubahan fase dan tidak terlalu menggunakan energi dalam bentuk


panas sehingga komponen di dalamnya dapat dipertahankan (Aspiyanto dan Susilowati

2002). Membran diklasifikasikan berdasarkan ukuran pori-porinya, terdiri atas reverse

osmosis (RO), nanofiltrasi (NF), ulltrafiltrasi (UF), dan mikrofiltrasi (MF) (Mallia dan Till

2003). Ukuran pori yang kami tawarkan adalah ukuran nanofiltrasi yang memiliki ukuran pori

0.001µm dan mampu menahan partikel berukuran 50-1000 Da (Mallia dan Till 2003).

Silika merupakan unsur terbesar kedua di kerak bumi dan sebagian di dalam tanah

(Tabel 1). Dengan demikian, semua jaringan perakaran tanaman dalam tanah mengandung

silika, termasuk tebu. Kandungan silika dalam tanah dianggap berlimpah untuk memenuhi

kebutuhan tanaman. Tanaman akumulator silika membutuhkan unsur silika dalam jumlah

banyak untuk pertumbuhannya. Tanaman akumulator silika terutama berasal dari famili

Gramineae seperti bambu, padi, dan tebu serta tanaman tingkat rendah dari famili

Chlorophyta seperti alga.9 Silika berperan dalam meningkatkan fotosintesis dan resistensi

terhadap cekaman biotik dan abiotik.

Tabel 1 Komposisi unsur di dalam kerak bumi

No Unsur Rata -Rata Berat

1 Oksigen 46,62 Silika 27,7

3 Alumunium 8,1

4 Besi 5

5 Kalsium 3,6

6 Natrium 2,8

7 Kalium 2,6

8 Magnesium 2,19 Lainya 1,5

Sumber : Balai Penelitian Tanah (2010)

Silika biasanya dimanfaatkan untuk berbagai keperluan dengan berbagai ukuran

tergantung aplikasi yang dibutuhkan seperti dalam industri ban, karet, gelas, semen, beton,

keramik, tekstil, kertas, kosmetik, elektronik, cat, film, pasta gigi, dan lain-lain. Proses

penghalusan atau memperkecil ukuran dari pasir silika umumnya digunakan metode milling

dengan ball mill untuk menghancurkan ukuran pasir silika yang besar menjadi ukuran yang

lebih kecil dan halus. Silika dengan ukuran yang halus inilah yang biasanya banyak

digunakan dalam industri.


Seiring perkembangan teknologi, saat ini banyak yang mengaplikasikan silika pada

industri terutama dalam penggunaan silika dalam ukuran partikel yang kecil sampai skala

mikron atau bahkan nanosilika. Kondisi ukuran partikel bahan baku yang diperkecil membuat

produk memiliki sifat yang berbeda sehingga meningkatkan kualitasnya. Nanosilika banyak

digunakan pada aplikasi di industri ban, karet, cat, kosmetik, elektronik, dan keramik.

Sebagai salah satu contoh adalah pada produk ban dan karet. Manfaat dari penambahan

nanosilika pada ban akan membuat ban memiliki daya lekat yang lebih baik terlebih pada

jalan salju, mereduksi kebisingan yang ditimbulkan, dan usia ban yang lebih panjang

dibandingkan dengan produk ban tanpa penambahan nanosilika. Nanosilika ini pula yang

dapat diaplikasikan untuk bahan pembuat membran silika nanopori yang kuat dan tahan lama.

Cara memperoleh ukuran silika sampai pada ukuran nano perlu perlakuan khusus pada

prosesnya. Mikrosilika biasanya dapat diperoleh dengan metode special milling, yaitu metode

milling biasa yang sudah dimodifikasi khusus sehingga kemampuan untuk

menghancurkannya jauh lebih efektif. Metode ini bahkan memungkinkan untuk memperoleh

silika sampai pada skala nano, sedangkan untuk nanosilika bisa diperoleh dengan metode-

metode tertentu yang sekarang telah banyak diteliti diantaranya adalah sol-gel process, gas

phase process, chemical precipitation, emulsion techniques, dan plasma spraying & foging

proses (Polimerisasi silika terlarut menjadi organo silika).

4.2 Sumber Bahan Pembuat Membran

Tebu (Saccharum officinarum L.) merupakan tanaman yang hanya dapat hidup di

daerah yang beriklim tropis. Di Indonesia, perkebunan tebu menempati luas areal 232 ribu

hektar yang 67.74% diantaranya terdapat di Pulau Jawa, Medan, Lampung, Semarang, Solo,

dan Makasar (Misran, 2005; Departemen Pertanian, 2004). Menurut Badan Pusat Statistik

Provinsi Jawa Barat tahun 2006, perkebunan tebu menempati luas areal 12024.31 hektar,

dengan produksi tebu mencapai 64169.06 ton.


Tabel berikut menyajikan komponen-komponen yang terdapat dalam batang tebu.

Tabel 2 Komponen-komponen yang terdapat dalam batang tebu

No Komponen Jumlah (%)

1. Monosakarida 0.5 ~ 1,5

2. Komponen Jumlah (%)

3. Sukrosa 11 ~ 19

4. Zat-Zat Organik 0,5 ~ 1,5

5. Zat-Zat Anorganik 0,15

6. Sabut 11 ~ 19

7. Air 65 ~ 75

8. Bahan Lain 12

Sumber: Misran (2005)

Tebu dari perkebunan diolah menjadi gula di pabrik-pabrik gula (PG). Dalam proses

produksi di pabrik-pabrik gula (PG), ampas tebu (baggase) dihasilkan sebesar 90%,

sedangkan gula yang dimanfaatkan hanya 5%, dan sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air

(Witono 2003; Misran 2005). Ampas tebu merupakan sisa bagian batang tebu dalam proses

ekstraksi tebu yang memiliki kadar air berkisar 46-52 %, kadar serat 43-52 % dan padatan

terlarut sekitar 2-6 %. Komposisi kimia ampas tebu meliputi: zat arang atau karbon (C) 23,7

%, zat cair atau hidrogen (H) 2 %, zat asam Oksigen (O) 20 %, air atau W (HO) 50 % , dan

gula 3 % (Paturau, 1982). Pada prinsipnya serat ampas tebu terdiri dari selulosa, pentosan

dan lignin. Komposisi ketiga komponen bisa bervariasi pada varitas tebu yang berbeda

(Kurniawan, 1998; Hutasoit, 1998).

Menurut Misran (2005), selama ini produk utama yang dihasilkan dari tebu adalah gula,

sementara buangan atau hasil samping yang lain tidak begitu diperhatikan, kecuali tetes tebu

yang sudah lama dimanfaatkan untuk pembuatan etanol dan bahan pembuatan monosodium

glutamat (MSG), atau ampas tebu yang dimanfaatkan untuk makanan ternak, bahan baku

pembuatan pupuk, pulp, particle, board, dan untuk bahan bakar bakar boiler di pabrik gula.

Namun, enggunaannya masih terbatas dan nilai ekonomi yang diperoleh juga belum tinggi.

Sedangkan aneka limbah dalam proses produksi gula seperti blotong dan abu sisa

pembakaran terbuang sia-sia. Bahkan untuk buangan limbahnya pun menimbulkan

pencemaran lingkungan sehingga menambah pengeluaran PG. Oleh karena itu, penggunaan

ampas tebu sebagai membran nanopori diharapkan dapat menjadi nilai tambah serta

meningkatkan daya dukungnya terhadap lingkungan dalam penanganan limbah logam berat.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa ampas tebu juga berpotensi sebagai adsorben


(Diapati, 2009). Data mengenai sumber silika dari tebu pun diperkuat oleh hasil penelitian

Wibowo (1998) yang menemukan sebesar 62.748% silika berhasil diperoleh dari ampas tebu

yang telah dibakar pada temperatur 200-300o C selama 2 jam. Oleh karena itu, ampas tebu

yang melimpah di Indonesia dapat dimanfaatkan sebagai sumber utama bahan pembuat

membran silika nanopori yang selanjutnya digunakan sebagai filter logam berat pada aliran

limbah industri, terutama industi logam berat.

Membran silika nanopori dari ampas tebu dapat digunakan dalam jangka waktu lama

karena membran ini memiliki beberapa kelebihan. Kelebihan membran ini adalah stabil

terhadap pengaruh mekanik, panas, pelarut organik, dan kondisi pH ekstrem. Membran silika

nanopori tahan terhadap tekanan tinggi sehingga tidak mudah rusak. Selain itu, membran ini

bisa digunakan untuk menjerap logam berat pada limbah yang bersifat asam, basa, maupun

yang mengandung pelarut organik (Mulder, 1996).

4.3 Metode Pembuatan Membran Silika Nanopori Berbahan Dasar Ampas Tebu

Sintesis silika dari ampas tebu dilakukan dengan menggunakan teknik pengabuan.

Ampas tebu dibersihkan dengan air dari impuritas akibat kotoran, kemudian dilakukan proses

pengeringan dengan oven pada suhu 190oC selama 30 jam. Pengarangan ampas tebu

dilakukan dengan cara dioven pada suhu 300oC selama 15 jam. Proses ini bertujuan untuk

mengetahui kandungan abu. Pengabuan dilakukan dengan cara dioven pada suhu 600oC

selama 30 jam, setelah itu dilakukan pemurnian sampel agar silika terpisah dari abu tebu.

Metode yang dipakai untuk pemurnian adalah metode pengasaman dengan

menggunakan larutan HCl pekat. Proses pemurnian dilakukan dengan cara memasukkan

sampel berupa abu tebu ke dalam wadah dan dibasahi dengan akuades panas. Selanjutnya ke

dalam campuran ditambahkan HCl pekat dan diuapkan sampai kering, lalu pengerjaan ini

diulangi sebanyak tiga kali. Akuades dan HCl pekat dituangkan ke wadah dan diinkubasi di

atas penangas air selama 5 jam. Campuran tersebut kemudian disaring dengan kertas saring

bebas abu dan dicuci dengan akuades panas. Hasil dari penyaringan berupa residu padat,

kemudian dipanaskan pada suhu 300oC selama 3 jam hingga menjadi arang. Kemudian

dilanjutkan dengan memanaskannya pada suhu 600oC sehingga yang tersisa hanya endapan

silika yang berwarna putih (Harsono, 2002).


Preparasi membran, pada metode ini silika dicampurkan dengan 1-propanol, dan

campuran tersebut kemudian disentrifus dengan kecepatan 600 rpm selama 10 menit.

Langkah selanjutnya, ditambahkan CTAB yang telah dilarutkan dalam air deionisasi. Larutan

tersebut kemudian diaduk dengan ultrasonik selama 10 sampai 15 jam. Tujuan dari

penggunaan CTAB (surfaktan nonionik) dan pengadukan dengan ultrasonik agar terbentuk

pori membran yang berukuran nano. Sol silika kemudian dicetak dan dikalsinasi pada suhu

450oC selama 90 menit dengan pendinginan 0,2oC min-1 (Chowdhury SR et al., 2006).

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

5.1.1. Sintesis membran silika nanopori dengan bahan dasar ampas tebu merupakan

solusi alternatif untuk mengatasi pencemaran lingkungan kawasan industri dari

logam berat.

5.1.2. Pemanfaatan ampas tebu ini juga dapat meningkatkan nilai guna dan nilai

ekonomis dari limbah pabrik gula (tebu).

5.1.3 Penggunaan membran silika dengan ukuran pori yang sangat kecil (nanometer)

ini mampu menjerap logam berat dalam bentuk koloid sehingga hasil buangan

cair industri tidak mencemari lingkungan

5.1.4. Proses pembuatan dari rumput laut dibuat dengan tiga tahapan, yaitu :

(1) Pengeringan;

(2) Ekstraksi Ampas Tebu menjadi membran silika nanopori ;

(3) Esterifikasi Ampas Tebu menjadi Membran silika nanopori

5.1.4. membrane silika nanopori dari ampas tebu memiliki segi positif

dalam beberapa aspek, yaitu :

(1) Aspek Ekonomi

(2) Aspek Sosial

(3) Aspek Ekologis

(4) Aspek Biologis

(5) Aspek Dampak Lingkungan


5.2 Saran

5.2.1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kandungan

membran silika nanopori berbagai jenis Ampas Tebu yang ada diIndonesia.

5.2.2. Perlu diadakan percobaan untuk mengetahui berapa bahan membran silika

Nanopori Yang dihasilkan dari setiap kilogram Ampas Tebu kering.

5.2.3. Perlu pengenalan kepada masyarakat tentang manfaat Ampas Tebu sebagai

penyaring limbah industry logam beratsehingga mendorong minat masyarakat

untuk membudidayakan fungsi ampas tebu.

.

5.2.4. Perlu dicari suatu peralatan yang kompak, sederhana dan murah

yang dapat membuat Ampas Tebu menjadi membran silika nanopori untuk

menyaring limbah industry logam berat dalam skala kecil, sehingga membuka

lapangan pekerjaan bagi masyarakat.


DAFTAR PUSTAKA

[FAO] Food Agriculture Organization. 2006. Major Food and Agricutural Commodities and

Producers: Sugar Cane 2006 [terhubung berkala]

http://www.fao.org/es/ess/top/commodity.html. [19 Mar 2010].

[MENLH] Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor:KEP-51/MENLH/10/1995

[terhubung berkala] http//www.bapedal.go.id./kepmen.html. [16 Mar 2010].

Aspiyanto dan A Susilowati. 2005. Prosiding Seminar nasional IV :Aplikasi Kimia dalam

pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan. Lembaga Peneliti Indonesia.

Barker RW. 2004. Membrane Technology and Application 2nd Ed. John Willey & Sons. Vol.

11, 3-4.

Chowdhury SR, Alisia MP, Dave HAB, Johan E. 2006. Influence of porous substrate on

mesopore structure and water permeability of surfactant template mesoporous silika

membranes. Journal of Membran Science 277: 6-10.

Departemen Pertanian. 2004. Luas Areal Tebu MTT 2003/2004, Per perusahaan s/d Januari

2004. [terhubung berkala] http://www.deptan.go.id/ ditjenbun (13 Oktober 2010).

Diapati M. 2009. Ampas Tebu sebagai Adsorben Zat Warna Reaktif Cibacron Red[skripsi].

Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pngetahuan Alam Institut Pertanian

Bogor. Bogor.

Forlink. 2000. Paket Terapan Produksi Bersih pada Industri Tekstil. [terhubung berkala]

forlink.dml.or.id.(13 Oktober 2010).

Harsono H. 2002. Pembuatan silika amorf dari limbah sekam padi. Jurnal Ilmu Dasar 3(2):

98-103.

Hutasoit, G.F., 1998, Pengaruh Kehalusan Ampas Tebu dan Perekat Terhadap

KualitasPapan Partikel, Majalah Penelitian Gula XXXIV (2). Juni. Pusat Penelitian

Perkebunan Gula Indonesia (P3GI). Pasuruan.

Jürgen C. 2005. Zeolite Membranes: From the Laboratory Scale to Technical Applications.

Germany : University of Hanover, Institute of Physical Chemistry and

Electrochemistry.


http://www.fao.org/es/ess/top/commodity.html.%20%5B19

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor:KEP51/MENLH/10/1995. [terhubung berkala] http//www.bapedal.go.id./kepmen. (13 Oktober 2010)

Kurniawan Y. 1998. Pemanfaatan Ampas Tebu Untuk Pembuatan Papan Serat Berkerapatan Sedang (MDF). Berita P3GI (22). Februari. Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI), Pasuruan.

La Grega. 2001. Hazardous Waste Management 2nd ed. McGraw-Hill Publication Co.

Malli dan Till. 2003. Membran Bioreactors: Waste water treatment application to Achieve High Quality Efluent. Water Industry Group.

Manurung R, Hasibuan R, Irvan. 2004. Perombakan zat warna Azo reaktif secara Anaerob-aerob. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara. Medan.

Misran E. 2005. Industri Tebu menuju Zero Waste Industry. Jurnal Teknologi Proses. Vol. 4 ; 6-10.

Rai LL, J Gaur and HD kumar. 1981. Phycology and heavy Metal Pollution In Biological Review of The Phycology Society. London: Cambridge University Press.

Sugijanto, Koeswadji H, Mukono J, Hadiadi H. 1991. Analisis Kadar Merkuri dan Kadnium dalam Beberapa Hewan laut di Muara Sungai Kalimas. Artikel Lingkungan dan Pembangunan.

Wibowo FXN. 1998. Laporan Studi : Peningkatan Kandungan SiO2 Abu Ampas Tebu dan Efeknya pada Kuat Desak Beton. Fak. Teknik UAJY.

Witono JA. 2003. Produksi Furfural dan turunannnya : Alternatif Peningkatan Niai Tambah Ampas Tebu Indonesia (Sebuah Wacana bagi Pengembangan Industri berbasis Limbah Pertanian).[terhubung berkala] http://www.chemistry.org/?sect=fokus&ext=15 (13 Oktober 2010).


http://www.chemistry.org/?sect=fokus&ext=15

http://www.chemistry.org/?sect=fokus&ext=15

cadangan

Documents