g09rwi_bab iv hasil dan pembahasan

7/25/2019 G09rwi_BAB IV Hasil Dan Pembahasan

1/8

Analisis isoterm adsorpsi Freundlich dan

LangmuirSejumlah arang aktif dengan bobot

optimum yang didapatkan dari ujipendahuluan dimasukkan ke dalam 25 ml

larutan standar asam laurat pada beberapakonsentrasi, yaitu 2000, 3000, 4000, dan 5000ppm selama 90 menit pada suhu kamar.Kemudian disaring menggunakan kertassaring dan diukur kadar asam lemak bebasnya.

Pengujian minyak goreng bekas

Penentuan asam lemak bebas (SNI 1995)Contoh minyak ditimbang ke dalam

Erlenmeyer 250 mL dengan bobot antara 10-20 gram. Selanjutnya contoh ditambahkanetanol 95% panas dan indikator fenolftalein

kemudian dikocok. Larutan dititrasi denganlarutan NaOH 0,1 N yang telahdistandardisasi.Kadar asam lemak bebas (%) =

%100

g

BMNNaOHmL

N = normalitas larutan NaOH (N)BM = bobot molekul asam lemak palmitatg = bobot contoh yang diuji (g)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Arang AktifBahan baku yang digunakan dalam

pembuatan arang aktif adalah ampas tebudengan kadar air 8,5%, yang telah diarangkanmelalui karbonisasi. Karbonisasi ini dilakukanmenggunakan tungku pengarangan dengansistem tertutup sehingga kemungkinandihasilkannya abu sangat kecil karena tidakada oksigen yang masuk ke dalam tungkupengarangan. Pengaktifan arang dilakukandengan menggunakan tungku aktivasi (retort)yang terbuat dari baja tahan karat. Retort inidilengkapi dengan alat pemanas listrik. Retort

ini juga dilengkapi dengan pengatur suhusehingga pengaktifan menjadi lebih meratadan sempurna. Karakteristik arang aktif yangdihasilkan dalam penelitian ini adalah sebagaiberikut.

RendemenRendemen yang dihasilkan berkisar antara

41,2-88,3% (Gambar 2). Rendemen tertinggiterdapat pada arang aktif dengan perlakuana2b1c1 (H3PO410%, suhu 700 C, dan waktu60 menit) dan terendah terdapat pada arangaktif dengan perlakuan b2c2 (tanpa H3PO4,

suhu 800 C, dan waktu 120 menit).Rendemen arang aktif dipengaruhi oleh waktu

aktivasi, suhu aktivasi, dan adanyapenambahan H3PO4.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

P

erlakuann

rendemen (%)

Keterangan:a1= H3PO45% a2= H3PO410%b1= 700 C b2= 800 Cc1= 60 menit c2= 120 menit

Gambar 2 Pengaruh perlakuan pada rendemenarang aktif

Peningkatan suhu dan waktu aktivasi yangdigunakan mampu menurunkan rendemenarang aktif yang dihasilkan. Rendahnyarendemen arang aktif ini dikarenakan reaksiantara karbon dengan uap air semakinmeningkat dengan semakin tingginya suhudan lamanya waktu aktivasi sehingga karbonyang bereaksi menjadi CO2 dan H2 dalamsatuan waktu menjadi banyak, sebaliknyajumlah karbon yang dihasilkan semakinsedikit.

Peningkatan konsentrasi H3PO4 yangdigunakan mampu meningkatkan rendemenarang aktif yang dihasilkan. Menurut Hartoyo(1993), bahan kimia yang ditambahkan dapatmemperlambat laju reaksi pada prosesoksidasi. Hal ini menunjukkan bahwa H3PO4dapat berfungsi sebagai pelindung bahan daripanas sehingga semakin tinggi konsentrasiH3PO4 yang digunakan maka semakin sedikitbahan yang terbakar pada saat aktivasi. H3PO4juga berfungsi sebagai pembersih kotoranyang menempel pada permukaan arang aktif.

Kadar airPenetapan kadar air bertujuan mengetahui

sifat higroskopis arang aktif. Nilai kadar airyang dihasilkan berkisar antara 1,5-5,3%(Gambar 3). Kadar air dari semua arang aktifmemenuhi persyaratan Standar NasionalIndonesia (1995) yaitu lebih rendah dari 15%

(Lampiran 2).


2/8

0 2 4 6 8 10 12 14 16

b0c0

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

AAK

SNI

Perlakuan

Kadar air (%)

Keterangan:a0b0 = arang aktif tanpa aktivasiSNI = persyaratan Standar Nasional Indonesia

(1995)

Gambar 3 Pengaruh perlakuan pada kadar airarang aktif

Kadar air dari semua arang aktif jugamempunyai nilai yang lebih rendahdibandingkan dengan arang aktif komersialyang mencapai 12,9%. Kadar air tertinggiterdapat pada arang aktif dengan perlakuana2b1c1 (perendaman dengan H3PO4 10%,suhu aktivasi 700 C, dan waktu aktivasi 60menit) dan kadar air terendah terdapat pada

arang aktif dengan perlakuan b1c1 (tanpaH3PO4, suhu aktivasi 700 C, dan waktuaktivasi 60 menit). Rendahnya kadar air inidisebabkan karena terjadi reaksi antara H2Oyang terdapat pada arang aktif dengan COyang menghasilkan gas CO2 dan H2.

Berdasarkan hasil analisis ragam(Lampiran 5) didapatkan bahwa perlakuankonsentrasi H3PO4 serta interaksi antarakonsentrasi H3PO4, suhu, dan waktu aktivasiberpengaruh nyata terhadap kadar air arangaktif. Hasil uji Duncan menunjukkan bahwaperlakuan b1c1 (tanpa H3PO4, suhu aktivasi

700 C, dan waktu aktivasi 60 menit)merupakan perlakuan terbaik karenamenghasilkan kadar air terendah danperlakuan ini berbeda nyata dengan perlakuanlainnya.

Kadar air yang terkandung di dalam arangaktif dipengaruhi oleh jumlah uap air di udara,lama proses pendinginan, penggilingan danpengayakan. Semakin lama prosespendinginan, penggilingan, dan pengayakandapat meningkatkan kadar air dalam arangaktif. Kadar air yang tinggi dapat mengurangidaya adsorpsi arang aktif terhadap cairan

maupun gas.

Arang aktif bersifat higroskopis sehinggamudah menyerap uap air dari udara. Hal inidikarenakan strukturnya terdiri atas 6 atom Cyang membentuk kisi heksagonal yangmemungkinkan uap air terperangkap di

dalamnya dan tidak dapat lepas pada kondisipengeringan dengan oven 105 C. Kadar airdari sampel diharapkan mempunyai nilairendah karena kadar air yang tinggi akanmengurangi daya jerap arang aktif terhadapgas maupun cairan gas (Pari 1996).

Kadar zat mudah menguapPenetapan kadar zat mudah menguap

bertujuan mengetahui kandungan senyawayang belum menguap pada proses karbonisasidan aktivasi tetapi menguap pada suhu 950C. Kadar zat mudah menguap yang

dihasilkan berkisar antara 5,0-9,0% (Gambar4).

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

b0c0

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

AAK

SNI

perlakuan

Kadar zat mudah menguap (%)

Gambar 4 Pengaruh perlakuan pada kadar zat

mudah menguap arang aktif

Kadar zat mudah menguap dari semua arangaktif memenuhi persyaratan Standar NasionalIndonesia (1995) karena mempunyai nilaiyang lebih rendah dari 25% (Lampiran 2).Kadar zat mudah menguap tertinggi terdapatpada arang aktif dengan perlakuan a2b1c1(perendaman dengan H3PO4 10%, suhuaktivasi 700 C, dan waktu aktivasi 60 menit)dan kadar zat mudah menguap terendahterdapat pada arang aktif dengan perlakuanb2c1 (tanpa H3PO4, suhu aktivasi 800 C, danwaktu aktivasi 60 menit).

Berdasarkan hasil analisis ragam(Lampiran 6) didapatkan bahwa konsentrasiH3PO4, suhu aktivasi serta interaksi antarakonsentrasi H3PO4 , suhu, dan waktu aktivasiberpengaruh nyata terhadap kadar zat mudahmenguap arang aktif. Hasil uji Duncanmenunjukkan bahwa perlakuan b1c1 (tanpakonsentrasi H3PO4, suhu aktivasi 700 C, dan


3/8

waktu aktivasi 60 menit) merupakanperlakuan terbaik karena efisien, walaupuntidak mempunyai kadar zat mudah menguapterendah tetapi secara statitik tidak berbedanyata dengan perlakuan yang menghasilkan

kadar zat mudah menguap terendah, yaitub2c1 (tanpa H3PO4, suhu aktivasi 800 C, danwaktu aktivasi 60 menit).

Peningkatan suhu aktivasi cenderungmenurunkan kadar zat terbang. Hal ini dapatterjadi karena pada suhu tinggi penguraiansenyawa nonkarbon berlangsung sempurna.Kadar zat terbang yang tinggi akanmengurangi kemampuan arang aktif dalammengadsorpsi gas dan larutan.

Kadar abuPenentuan kadar abu bertujuan

menentukan kandungan oksida logam dalamarang aktif. Abu merupakan komponenanorganik yang tertinggal setelah bahandipanaskan pada suhu 500-600 C dan terdiridari kalium, natrium, magnesium, kalsium,dan komponen lain dalam jumlah kecil.

0 10 20 30 40 50 60 70

b0c0

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

AAK

SNI

Perlakuan

Kadar abu (%)

Gambar 5 Pengaruh perlakuan pada kadar abu

arang aktif

Kadar abu yang dihasilkan berkisar antara

28,0-62,7%. Berdasarkan Gambar 5 terlihatbahwa kadar abu tertinggi terdapat pada arangaktif dengan perlakuan b2c2 (tanpa H3PO4,suhu aktivasi 800 C, dan waktu aktivasi 120menit) dan kadar abu terendah terdapat padaarang aktif dengan perlakuan a2b1c1(perendaman dengan H3PO4 10%, suhuaktivasi 700 C, dan waktu aktivasi 60 menit).Kadar abu dari semua arang aktif tidakmemenuhi persyaratan Standar NasionalIndonesia (1995) karena mempunyai nilaiyang lebih tinggi dari 10%. Demikian jugabila dibandingkan dengan arang aktif

komersial maka semua arang aktif yang

dihasilkan memiliki kadar abu yang lebihtinggi.

Berdasarkan hasil analisis ragam(Lampiran 7) didapatkan bahwa perlakuankonsentrasi H3PO4, suhu aktivasi, waktu

aktivasi, interaksi antara konsentrasi H3PO4dengan suhu aktivasi, interaksi antarakonsentrasi H3PO4dengan waktu aktivasi, daninteraksi antara suhu dengan waktu aktivasiberpengaruh nyata terhadap kadar abu arangaktif. Hasil uji Duncan menunjukkan bahwaperlakuan b1c1 (tanpa H3PO4, suhu aktivasi700 C, dan waktu aktivasi 60 menit)menghasilkan arang aktif terbaik karena lebihefisien. Perlakuan ini tidak menghasilkankadar abu terendah, namun secara statistikaperlakuan ini tidak berbeda nyata denganperlakuan yang menghasilkan kadar abu

terendah, yaitu a2b1c1 (konsentrasi H3PO410%, suhu aktivasi 700 C, dan waktu aktivasi60 menit).

Kadar abu yang besar dapat mengurangikemampuan arang aktif untuk mengadsorpsigas dan larutan karena kandungan mineralyang terdapat dalam abu seperti kalium,natrium, magnesium, dan kalsium akanmenyebar ke dalam kisi-kisi arang aktifsehingga menutupi pori-pori arang aktif(Sudrajat 1985). Besarnya nilai kadar abudisebabkan karena proses pengarangandilakukan di udara terbuka sehingga terjadi

kontak udara yang mengakibatkan prosespembentukan arang menjadi tidak sempurnadan kemungkinan terbentuknya abu jugasemakin besar.

Kadar karbon terikatPenentuan kadar karbon terikat bertujuan

mengetahui kandungan karbon setelahkarbonisasi. Kadar karbon terikat yangdihasilkan berkisar antara 31,0-66,9%(Gambar 6). Kadar karbon terikat tertinggiterdapat pada arang aktif dengan perlakuana2b2c1 (perendaman dengan H3PO4 10%,

suhu aktivasi 800 C, dan waktu aktivasi 60menit) dan kadar karbon terikat terendahterdapat pada arang aktif dengan perlakuanb2c2 (tanpa H3PO4, suhu aktivasi 800 C, danwaktu aktivasi 120 menit).

Berdasarkan hasil analisis ragam(Lampiran 8) didapatkan bahwa perlakuankonsentrasi H3PO4, suhu aktivasi, waktuaktivasi, interaksi antara konsentrasi H3PO4dengan suhu aktivasi, interaksi antarakonsentrasi H3PO4dengan waktu aktivasi, daninteraksi antara suhu dengan waktu aktivasiberpengaruh nyata terhadap kadar karbon

terikat arang aktif. Hasil uji Duncan


4/8

menunjukkan bahwa perlakuan b1c1 (tanpaH3PO4, suhu aktivasi 700 C, dan waktuaktivasi 60 menit) menghasilkan arang aktifterbaik karena lebih efisien. Perlakuan initidak menghasilkan kadar karbon terikat

tertinggi, namun secara statistika perlakuan initidak berbeda nyata dengan perlakuan yangmenghasilkan kadar karbon terikat tertinggi,yaitu a2b2c1 (konsentrasi H3PO4 10%, suhuaktivasi 800 C, dan waktu aktivasi 60 menit).

0 10 20 30 40 50 60 70

b0c0

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

AAK

SNI

Perlakuan

Kadar karbon teri kat (%)

Gambar 6 Pengaruh perlakuan pada kadar

karbon terikat arang aktif

Kadar karbon terikat dipengaruhi olehkadar zat terbang dan kadar abu setiap sampel.

Semakin besar kadar zat terbang dan kadarabu maka kadar karbon terikat akan semakinrendah. Kadar karbon terikat juga dipengaruhioleh lamanya waktu reaksi yang menyebabkanzat kimia yang bereaksi semakin banyaksehingga jumlah karbon yang tersisa semakinsedikit. Dengan kata lain kadar abu yangdihasilkan pada proses tersebut semakinbanyak (Pari 1996).

Daya jerap benzenaDaya jerap benzena yang dihasilkan

berkisar antara 9,3-24,1% (Gambar 7). Semua

arang aktif tidak memenuhi persyaratanStandar Nasional Indonesia (1995) karenamempunyai nilai daya jerap benzena di bawah25%. Daya jerap benzena tertinggi terdapatpada arang aktif dengan perlakuan a2b2c2(perendaman dengan H3PO4 10%, suhuaktivasi 800 C, dan waktu aktivasi 120menit) dan daya jerap benzena terendahterdapat pada arang aktif dengan perlakuana1b1c1 (perendaman dengan H3PO45%, suhuaktivasi 700C, dan waktu aktivasi 60 menit).Rendahnya daya jerap arang aktif terhadapbenzena disebabkan karena pori-pori yang

terbentuk pada permukaan arang aktif masih

banyak mengandung senyawa nonkarbonsehingga gas atau uap yang dapat diserapmenjadi lebih sedikit (Pari 1996).

0 5 10 15 20 25 30

b0c0

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

AAK

SNI

Perlakuan

Daya jerap benzena (%)

Gambar 7 Pengaruh perlakuan pada dayajerap benzena arang aktif

Berdasarkan hasil analisis ragam(Lampiran 9) didapatkan bahwa perlakuankonsentrasi H3PO4, suhu aktivasi, waktuaktivasi, dan interaksi ketiganya berpengaruhnyata terhadap daya jerap benzena. Hasil ujiDuncan menunjukkan bahwa perlakuana2b2c2 (konsentrasi H3PO4 10%, suhu aktivasi800C, dan waktu aktivasi 120 menit)merupakan perlakuan terbaik karena

menghasilkan daya jerap benzena tertinggidan perlakuan ini berbeda nyata denganperlakuan yang lain.

Daya jerap kloroformDaya jerap kloroform yang dihasilkan

berkisar antara 13,64-38,89% (Gambar 8).Daya jerap tertinggi terdapat pada arang aktifdengan perlakuan a2b2c2 (perendamandengan H3PO410%, suhu aktivasi 800C, danwaktu aktivasi 120 menit) dan daya jerapkloroform terendah terdapat pada arang aktifdengan perlakuan a1b1c1 (perendaman

dengan H3PO4 5%, suhu aktivasi 700C, danwaktu aktivasi 60 menit). Semua arang aktifmemiliki daya jerap kloroform yang lebihrendah dibandingkan dengan daya jerapkloroform dari arang aktif komersial. Semuaarang aktif juga tidak memenuhi standarkualitas arang aktif menurut DepartemenKesehatan RI karena nilai daya jerapkloroformnya kurang dari 40%.

Rendahnya daya jerap kloroform inidikarenakan masih adanya senyawa-senyawanonkarbon yang menempel pada permukaanarang aktif dan menutupi pori-pori arang aktif


5/8

sehingga menurunkan daya jerapnya terhadapkloroform.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

b0c0

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

AAK

Perlakuan

Daya jerap kloroform (%)

Gambar 8 Pengaruh perlakuan pada daya

jerap kloroform arang aktif

Berdasarkan hasil analisis ragam(Lampiran 10) didapatkan bahwa perlakuankonsentrasi H3PO4, suhu aktivasi, waktuaktivasi, dan interaksi ketiganya berpengaruhnyata terhadap daya jerap kloroform. Hasil ujiDuncan menunjukkan bahwa perlakuana2b2c2 (konsentrasi H3PO4 10%, suhu aktivasi800 C, dan waktu aktivasi 120 menit)merupakan perlakuan terbaik karenamenghasilkan daya jerap kloroform tertinggidan perlakuan ini berbeda nyata denganperlakuan yang lain.

Daya jerap arang aktif terhadap kloroformdipengaruhi oleh tingkat kepolaran permukaanarang aktif. Besarnya daya jerap terhadapkloroform menunjukkan bahwa permukaanarang aktif banyak mengandung senyawayang bersifat polar seperti fenol, aldehida, danasam karboksilat. Daya jerap kloroform yangdihasilkan mempunyai nilai yang lebih besardibandingkan dengan daya jerap benzena. Halini menunjukkan bahwa arang aktif yangdihasilkan mempunyai kemampuan yang lebihbesar untuk menjerap senyawa yang lebihpolar dibandingkan dengan benzena.

Daya jerap iodinDaya jerap arang aktif terhadap iodin

berkisar antara 508,2517-846,5939 mg/g(Gambar 9). Daya jerap iodin tertinggiterdapat pada perlakuan a2b2c2 (perendamandengan H3PO410%, suhu aktivasi 800 C, danwaktu aktivasi 120 menit) dan daya jerapiodin terendah terdapat pada perlakuan a1b1c1(perendaman dengan H3PO45%, suhu aktivasi700 C, dan waktu aktivasi 60 menit).

Semua arang aktif memiliki nilai dayajerap iodin yang lebih tinggi jika

dibandingkan dengan arang aktif komersialtetapi hanya ada 2 arang aktif yang memenuhipersyaratan Standar Nasional Indonesia(1995) karena daya jerap iodinnya melebihi750 mg/g, yaitu arang aktif dengan perlakuan

a1b2c2 (perendaman dengan H3PO45%, suhuaktivasi 800 C, dan waktu aktivasi 120menit) dan a2b2c2 (perendaman denganH3PO410%, suhu aktivasi 800 C, dan waktuaktivasi 120 menit).

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

b0c0

b1c1

b1c2

b2c1

b2c2

a1b1c1

a1b1c2

a1b2c1

a1b2c2

a2b1c1

a2b1c2

a2b2c1

a2b2c2

AAK

SNI

Perlakuan

Daya jerap iod (mg/g)

Gambar 9 Pengaruh perlakuan pada daya

jerap iodin arang aktif

Berdasarkan hasil analisis ragam(Lampiran 11) didapatkan bahwa perlakuankonsentrasi H3PO4, suhu aktivasi, waktu

aktivasi, dan interaksi ketiganya berpengaruhnyata terhadap daya jerap iodin. Hasil ujiDuncan menunjukkan bahwa perlakuana2b2c2 (konsentrasi H3PO4 10%, suhu aktivasi800 C, dan waktu aktivasi 120 menit)merupakan perlakuan terbaik karenamenghasilkan daya jerap iodin tertinggi danperlakuan ini berbeda nyata dengan perlakuanyang lain.

Besarnya daya jerap iodin berkaitandengan terbentuknya pori pada arang aktifyang semakin banyak dengan bertambahnyawaktu aktivasi. Selain itu, besarnya daya jerap

arang aktif terhadap iodin berhubungandengan pola struktur mikropori yang terbentukdan mengindikasikan besarnya diameter poriarang aktif tersebut yang hanya mampudimasuki oleh molekul dengan diameterkurang dari 10 (Pari 2002).

Penggunaan Arang Aktif untuk Pemurnian

Minyak Goreng BekasBerdasarkan karakterisasi arang aktif yang

telah dilakukan, besarnya daya jerap iodinmerupakan faktor utama untuk menentukanarang aktif terbaik yang akan digunakansebagai adsorben pada pemurnian minyak


6/8

goreng bekas. Arang aktif tersebut diperolehdari 2 jenis perlakuan yang berbeda, yaituarang aktif tanpa penambahan H3PO4 (tanpaaktivasi kimia) dan arang aktif denganpenambahan H3PO4 (menggunakan aktivasi

kimia). Berdasarkan hasil uji Duncan(Lampiran 11) diperoleh arang aktif terbaikdari perlakuan tanpa H3PO4adalah b1c2 (suhuaktivasi 700 C dan waktu aktivasi 120 menit)sedangkan arang aktif terbaik dari perlakuanmenggunakan H3PO4 adalah a2b2c2(perendaman dengan H3PO4 10%, suhuaktivasi 800 C, dan waktu aktivasi 120menit).

Uji PendahuluanUji pendahuluan dilakukan terlebih dahulu

untuk menentukan bobot arang aktif dan

waktu kontak optimum pada pemurnianminyak goreng bekas. Standar asam lemakbebas yang digunakan adalah asam lauratkarena merupakan asam lemak yang palingdominan dalam minyak goreng kelapa sawit.Pengaruh bobot adsorben terhadap kapasitasadsorpsi dan persentase penjerapan asamlaurat dapat dilihat pada Gambar 10 dan 11.

Hasil penelitian menunjukkan adanyapenurunan kapasitas adsorpsi dan peningkatanpersentase penjerapan asam lemak bebasseiring dengan bertambahnya bobot adsorben.Hal ini sesuai yang dilakukan oleh Barros

(2003) yang menyatakan bahwa pada saat adapeningkatan bobot adsorben, maka adapeningkatan persentase penjerapan danpenurunan kapasitas adsorpsi. Berdasarkankapasitas adsorpsi dan persentase penjerapan,bobot adsorben yang paling baik adalah6,99% untuk arang aktif b1c2 (suhu aktivasi700 C dan waktu aktivasi 120 menit) dan7,00% untuk arang aktif a2b2c2 (perendamandengan H3PO410%, suhu aktivasi 800 C, danwaktu aktivasi 120 menit).

0

20

40

60

80

100

2.5 5 7.5 10

%Bobot adsorben

Kapasitasadsorpsi

(Q)mg/g

0

20

40

60

80

100

%p

enjerapan(E)

Q E

Gambar 10 Pengaruh bobot arang aktif b1c2

pada kapasitas adsorpsi danpersentase penjerapan asam lemakbebas

0

20

40

60

80

2.5 5 7.5 10

%Bobot adsorben

kapasitasadsorpsi

(Q)mg/g

0

20

40

60

80

%penjerapan(E)

Q E

Gambar 11 Pengaruh bobot arang aktifa2b2c2 pada kapasitasadsorpsi dan persentasepenjerapan asam lemak bebas

Pengaruh waktu kontak terhadap kapasitas

adsorpsi dan persentase penjerapan asamlemak bebas dapat dilihat pada Gambar 12.Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanyapeningkatan kapasitas adsorpsi dan persentasepenjerapan seiring dengan peningkatan waktukontak.

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

1 1.5 2

Waktu (jam)

kapasitasadsorpsi

(Q)mg/g

55

60

65

70

75

80

85

90

%penjerapan(E)

Q E

Gambar 12 Pengaruh waktu kontak padakapasitas adsorpsi dan persentasepenjerapan asam lemak bebas padaarang aktif b1c2

45

55

65

75

85

1 1.5 2

waktu (jam)

kapasitas

adsorpsi(Q

mg/g

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

%p

en

jerapan(E)

Q E

Gambar 13 Pengaruh waktu kontak padakapasitas adsorpsi danpersentase penjerapan asamlemak bebas pada arang aktifa2b2c2


7/8

Lamanya proses adsorpsi ditentukanberdasarkan kapasitas adsorpsi dan persentasepenjerapannya selama rentang waktu tertentu.Pada saat keduanya mencapai nilai optimum,maka lama proses adsorpsi tersebut diambil

sebagai waktu optimum adsorpsi. BerdasarkanGambar 13, proses adsorpsi meningkat padaselang waktu 60-90 menit. Selanjutnya prosesadsorpsi cenderung tetap untuk kedua jenisarang aktif. Waktu kontak optimum untukkedua jenis arang aktif adalah 90 menit.

Isoterm AdsorpsiTipe isoterm adsorpsi dapat digunakan

untuk mengetahui mekanisme adsorpsi asamlemak bebas oleh arang aktif. Adsorpsi fasepadat cair biasanya menganut tipe isotermFreundlich dan Langmuir (Atkins 1999).

Ikatan yang terjadi antara molekul adsorbatdengan permukaan adsorben dapat terjadisecara fisisorpsi dan kimisorpsi.

Isoterm adsorpsi arang aktif b1c2 (suhuaktivasi 700 C dan waktu aktivasi 120 menit)tipe Langmuir dan Freundlich diperlihatkanpada Gambar 14 dan 15. Isoterm adsorpsiarang aktif a2b2c2 (perendaman denganH3PO410%, suhu aktivasi 800 C, dan waktuaktivasi 120 menit) tipe Langmuir danFreundlich diperlihatkan pada Gambar 16 dan17. Hasil penelitian menunjukkan bahwasemua kurva adalah linear.

Linearitas kedua tipe isoterm padaadsorpsi menggunakan b1c2 (suhu aktivasi700 C dan waktu aktivasi 120 menit)menunjukkan linearitas yang tinggi, yaitu94,2% untuk isoterm Langmuir dan 99,1%untuk isoterm Freundlich. Hasil inimenunjukkan bahwa kedua tipe isotermterjadi pada proses adsorpsi asam lemak bebasoleh arang aktif.

y = 328.76x + 1208.2

R2= 0.9416

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

398.5860 697.18945 985.58342 1805.0625

C (ppm)

X/M

(pp

m

/g)

Gambar 14 Isoterm Langmuir adsorpsi asam

lemak bebas oleh arang aktif b1c2

y =0.1061x +2.4978

R2= 0.9913

0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

2.0000

2.5000

3.0000

3.5000

2.6005 2.8387 2.9937 3.2565

log C

L

og

X/M

Gambar 15 Isoterm Freundlich adsorpsi asamlemak bebas oleh arang aktif b1c2

Berdasarkan perbandingan dari kedua tipeisoterm adsorpsi tersebut ternyata linearitasisoterm adsorpsi tipe Freundlich lebih tinggidibandingkan dengan isoterm Langmuir. Olehkarena itu, isoterm tipe Freundlich lebih baikdigunakan untuk mencirikan mekanismeadsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktifb1c2 (suhu aktivasi 700 C dan waktu aktivasi120 menit).

Hasil yang sama diperoleh pada isotermadsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktifa2b2c2 (perendaman dengan H3PO4 10%,suhu aktivasi 800 C, dan waktu aktivasi 120menit). Kedua tipe isoterm menunjukkanlinearitas yang tinggi, yaitu 94,8% untukisoterm Langmuir dan 99,4% untuk isotermFreundlich (Gambar 16 dan 17). Berdasarkanperbandingan dari kedua tipe isoterm adsorpsitersebut ternyata linearitas tipe isotermFreundlich lebih tinggi dibandingkan isotermLangmuir, sehingga tipe isoterm Freundlichlebih tepat digunakan untuk mencirikanmekanisme adsorpsi asam lemak bebas oleharang aktif a2b2c2 (perendaman denganH3PO410%, suhu aktivasi 800 C, dan waktuaktivasi 120 menit).

y = 367.41x + 1064.8R2= 0.9482

0

500

1000

1500

20002500

3000

3500

4000

602.22174 802.61481 997.90214 1396.6357

C (ppm)

X/M

(ppm/g

)

Gambar 16 Isoterm Langmuir adsorpsi asam

lemak bebas oleh arang aktifa2b2c2


8/8

y =0.0595x +2.719

R2=0.9938

2.5000

2.60002.7000

2.8000

2.9000

3.0000

3.1000

3.2000

2.7798 2.9045 2.9991 3.1451

log C

logX

/M

Gambar 17 Isoterm Freundlich adsorpsi asam

lemak bebas oleh arang aktifa2b2c2

Pemurnian Minyak Goreng BekasAsam lemak bebas terbentuk karena

proses oksidasi dan hidrolisis. Proses oksidasipada minyak goreng dipercepat olehpemanasan pada suhu tinggi dan dikarenakanadanya kontak dengan udara, sedangkanproses hidrolisis dipercepat karena adanya air.Kadar asam lemak bebas maksimum adalah0,3% menurut persyaratan Standar NasionalIndonesia (Lampiran 3).

Berdasarkan Gambar 18 dan 19 terlihatbahwa kadar asam lemak bebas pada minyakgoreng curah yang telah dipakai melebihiambang batas yang diperbolehkan. Kadarasam lemak bebasnya mengalami penurunansetelah proses pemurnian menggunakan arangaktif, yaitu sebesar 18,1% untuk arang aktifb1c2 (suhu aktivasi 700 C dan waktu aktivasi120 menit) dan sebesar 49,7% untuk arangaktif a2b2c2 (perendaman dengan H3PO410%, suhu aktivasi 800 C, dan waktu aktivasi120 menit). Arang aktif dengan menggunakanaktivasi kimia mempunyai kemampuan yanglebih besar dalam menurunkan kadar asamlemak bebas pada minyak goreng bekas.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

awal jelantah pemurnian

Minyak goreng

FFA(%)

Gambar 18 Kadar asam lemak bebas pada

adsorpsi menggunakan arangaktif b1c2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

awal jelantah pemurnian

Minyak goreng

FFA(%)

Gambar 19 Kadar asam lemak bebas padaadsorpsi menggunakan arangaktif a2b2c2

Berdasarkan hasil penelitian terlihat bahwakedua arang aktif yang dihasilkan kurangefektif untuk menurunkan kadar asam lemak

bebas pada minyak goreng bekas. Hal inidisebabkan karena arang aktif terbaik yangdihasilkan walaupun daya jerap terhadapiodnya sudah memenuhi persyaratan StandarNasional Indonesia tetapi belum memenuhipersyaratan standar untuk dipakai sebagaiadsorben pada pemurnian minyak gorengbekas. Daya jerap iod minimal yang harusdipenuhi untuk dapat digunakan sebagaiadsorben pada pemurnian minyak gorengbekas adalah 1000 mg/g. Selain itu jugakarena arang aktif yang dihasilkanmempunyai daya jerap terhadap benzena lebih

rendah dibandingkan dengan daya terhadapjerap kloroform sehingga mampu menjerapsenyawa yang lebih polar dibandingkanbenzena. Kadar abu yang sangat tinggi dariarang aktif juga akan mengurangi kemampuandaya jerap arang aktif.

SIMPULAN DAN SARAN

SimpulanHasil penelitian menunjukkan bahwa

ampas tebu dapat digunakan sebagai bahanbaku pembuatan arang aktif. Perlakuan yang

menghasilkan arang aktif terbaik adalah arangyang diaktivasi pada suhu 700 C selama 120menit (b1c2) untuk arang aktif tanpa aktivasikimia dan arang dengan perendaman H3PO410% yang diaktivasi pada suhu 800 C selama120 menit (a2b2c2) untuk arang aktif denganaktivasi kimia. Perlakuan kimia dalam hal inimampu meningkatkan kualitas arang aktif dariampas tebu.

Kedua tipe isoterm adsorpsi, yaituFreundlich dan Langmuir terjadi pada prosesadsorpsi asam lemak bebas menggunakanarang aktif. Linearitas isoterm adsorpsi tipe

Freundlich lebih besar dibandingkan dengan

g09rwi_bab iv hasil dan pembahasan

Documents