3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sejarah Kelapa Sawit

Awal mulanya, di Indonesia, kelapa sawit sekedar berperan sebagai tanaman hias

langka di Kebun Raya Bogor, dan sebagai tanaman penghias jalanan atau

pekarangan. Itu terjadi mulai tahun 1848 hingga beberapa puluh tahun

sesudahnya.

Ketika itu, tahun 1848, Pemerintah Kolonial Belanda mendatangkan empat

batang bibit kelapa sawit dari Mauritius dan Amsterdam (masing- masing

mengirimkan dua batang) yang kemudian ditanam di Kebun Raya Bogor.

Selanjutnya hasil anakannya dipindahkan ke Deli, Sumatera Utara. Di tempat ini,

selama beberapa puluh tahun, kelapa sawit yang telah berkembangbiak hanya

berperan sebagai tanaman hias di sepanjang jalan di Deli sehingga potensi yang

sesungguhnya belum kelihatan.

Di luar benua Afrika, kelapa sawit mulai diperhitungkan sebagai tanaman

komoditas (penghasil produk dagangan) sejak Revolusi industri bergaung keras di

Eropa. Saat itu, di Eropa mulai bermunculan industri atau pabrik (antara lain

industri sabun dan margarin) yang membutuhkan bahan mentah/ baku untuk

operasionalnya. Minyak sawit, dan minyak inti sawit yang muncul kemudian,

adalah dua produk yang antara lain dibutuhkan untuk bahan mentah atau baku

tersebut. Maka, jadilah minyak (dan minyak inti kelapa sawit) dibutuhkan oleh

pasar Eropa. Produsen tunggal minyak sawit yang memasok pasar Eropa adalah

Universitas Sumatera Utara

4

Afrika Barat yang waktu itu sebagian tanahnya masih dijajah oleh Inggris (Tim

Penulis PS, 1992).

2.2 Varietas Kelapa Sawit

Jenis tanaman kelapa sawit terdiri dari berbagai varietas dan dapat dibedakan

berdasarkan morfologinya. Berikut ini beberapa jenis varietas yang banyak

digunakan oleh para petani dan perusahaaan kelapa sawit di Indonesia.

1. Varietas berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah

Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah, beberapa varietas kelapa

sawit diantaranya Dura, Pisifera, Tenera, Marco carya, dan Diwikka-wakka.

2. Varietas berdasarkan warna kulit buah

Berdasarkan warna kulit buah, beberapa verietas kelapa sawit diantaranya

varietas Nigrescens, Virescens, dan Albescens.

3. Varietas unggul

Varietas unggul dihasilkan dengan melakukan persilangan antara Dura dan

Pisifera sehingga memiliki kualitas dan kuantitas yang lebih baik dibandingkan

dengan varietas lain.

Tabel 1.1. Varietas Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Tempurung dan

Daging Buah

Varietas Deskripsi

Dura Tempurung tebal (2-8 mm)

Tidak terdapat lingkaran serabut pada bagian luar

tempurung

Daging buah relatif tipis, yaitu 35-50%

Kernel (daging biji) besar dengan kandungan minyak

Universitas Sumatera Utara

5

rendah

Dalam persilangan, dipakai sebagai pohon induk

betina

Pisifera

Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak

ada

Daging buah tebal, lebih tebal dari daging buah dura

Daging biji sangat tipis

Tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan

jenis lain dan dipakai sebagai pohon induk jantan

Tenera Hasil dari persilangan Dura dan pisifera

Tempurung tipis (0,5-4 mm)

Terdapat lingkaran serabut disekeliling tempurung

Daging buah sangat tebal (60-96% dari buah)

Tandan buah lebih banyak, tetapi ukurannya relatif

lebih kecil

Macro

carya

Tempurung tebal sekitar (5 mm)

Daging buah sangat tipis

Tabel 1.1.2. Varietas Berdasarkan Warna Kulit Buah

Varietas

Warna buah

muda

Warna buah masak

Nigrescens

Ungu

kehitam-

hitaman

Jingga kehitam-

hitaman

Virescens

Hijau

Jingga kemerahan,

tetapi ujung buah

tetap hijau

Universitas Sumatera Utara

6

Abesces

Keputih-

putihan

Kekuning- kuningan

dan ujungnya ungu

kehitaman

(Fauzi. 2000)

2.3 Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit

Limbah yang dihasilkan oleh tanaman kelapa sawit dapat memberikan manfaat

yang besar bagi kehidupan, diantaranya sebagai pupuk organik dan sebagai arang

aktif.

A. Jenis Limbah Kelapa Sawit

Limbah kelapa sawit adalah sisa hasil tanaman kelapa sawit yang tidak termasuk

dalam produk utama atau merupakan hasil ikutan dari proses pengolahan kelapa

sawit. Berdasarkan tempat pembentukannya, limbah kelapa sawit dapat

digolongkan menjadi dua jenis, yaitu limbah perkebunan kelapa sawit dan limbah

industri kelapa sawit.

1. Limbah Perkebunan Kelapa sawit

Limbah perkebunan kelapa sawit adalah limbah yang dihasilkan dari sisa tanaman

yang tertinggal pada saat pembukaan areal perkebunan, peremajaan dan panen

kelapa sawit. Jenis limbah ini antara lain kayu, pelepah dan gulma.

2. Limbah industri kelapa sawit

Limbah industri kelapa sawit adalah limbah yang dihasilkan pada saat proses

pengolahan kelapa sawit. Limbah jenis ini digolongkan dalam tiga jenis yaitu

limbah padat, limbah cair dan limbah gas.

a. Limbah padat

Universitas Sumatera Utara

7

Salah satu jenis limbah padat industri kelapa sawit adalah tandan kosong kelapa

sawit (TKKS). Tempurung kelapa sawit termasuk juga limbah padat hasil

pengolahan kelapa sawit. Limbah padat mempunyai ciri khas pada komposisinya.

Komponen terbesar dalam limbah padat tersebut adalah selulosa, disamping

komponen lain meskipun lebih kecil seperti abu, hemiselulosa dan lignin.

Tabel 2.1. Komposisi Kimiawi TKKS

Komposisi Kadar (%)

Abu 15

Selulosa 40

Lignin 21

Hemiselulosa 24

(Fauzi. 2000)

b. Limbah cair

Limbah cair juga dihasilkan pada proses pengolahan kelapa sawit. Limbah kelapa

sawit memiliki kadar bahan organik yang tinggi. Tingginya kadar tersebut

menimbulkan beban pencemaran yang besar, karena diperlukan degradasi bahan

organik yang lebih besar pula.

c. Limbah gas

Selain limbah padat dan cair, industri pengolahan kelapa sawit juga menghasilkan

limbah bahan gas. Limbah bahan gas ini antara lain gas cerobong dan uap air

buangan pabrik kelapa sawit.

2.4 Tempurung Kelapa Sawit

Universitas Sumatera Utara

8

Tempurung kelapa sawit merupakan salah satu limbah padat yang dihasilkan.

Selama ini tempurung kelapa sawit belum banyak dimanfaatkan. Tempurung

merupakan lapisan keras yang terdiri dari lignin, selulosa, metoksil dan berbagai

mineral. Kandungan bahan- bahan tersebut beragam sesuai dengan jenis

kelapanya. Struktur keras disebabkan oleh silika (SiO2) yang cukup tinggi

kadarnya pada tempurung. Pengolahan limbah tempurung kelapa sawit sebagai

bahan baku biobriket sangat sederhana. Caranya dengan melalui pemadatan

melalui pembriketan, pengeringan dan pengarangan (Hambali, E. 2007 ).

Arang merupakan bahan padat berpori dan umumnya diperoleh dari hasil

pembakaan kayu atau bahan yang mengandung unsur karbon. Arang aktif

merupakan karbon aktif yang telah mengalami proses aktivasi untuk memperbesar

luas permukaan sehingga daya serapnya menjadi lebih besar. Arang aktif mampu

menyerap gas, cairan, dan zat terlarut lainnya (Wijana, S. 2005).

2.5 Karbon aktif

Karbon aktif tidak dapat digunakan untuk segala tujuan. Sebagai penghilang

warna, karbon aktif yang mempunyai luas permukaaan yang sangat

besar,demikian pula volume porinya, jauh lebih efisien daripada arang kayu, dan

ada 40 kali lebih efisien dibandingkan dengan jelaga tulang.

Luas permukaan spesifiknya berkisar antara 300 sampai 2500 m2/g.

Kuantitas bahan yang diserap oleh karbon aktif yang sangat besar, dan uap seperti

uap bensin,benzena dan karbon tetraklorida yang diserapnya kadang- kadang

mencapai seperempat berat bahkan sama dengan berat adsorbennya. Bahan- bahan

Universitas Sumatera Utara

9

yang diadsorpsi itu dapat dipullihkan dan digunakan kembali. Adsorbsi

merupakan suatu fenomena fisika, yang sangat bergantung pada luas permukaan

dan volume pori. Struktur pori itu menyebabkan ukuran molekul yang dapat

diadsorbsi itu terbatas, sedangkan bila ukuran partikelnya tidak menjadi masalah

kuantitas bahan yang diserap dibatasi oleh luas permukaan adsorben. Penggunaan

karbon aktif terutama adalah untuk pemurnian larutan, misalnya pembersihan

larutan gula tebu, gula bit dan gula jagung dan untuk menghilangkan rasa dan bau

air minum, minyak nabati dan gemuk hewani, minuman alkohol, bahan kimia dan

bahan obat- obatan.

2.5.1 Pembuatan Karbon Aktif

Berbagai bahan berkarbon, seperti kokas migas (petroleum), serbuk gergaji, lignit

batu bara, gambut, kayu, arang batok dan biji buah- buahan dapat digunakan

untuk membuat karbon aktif. Sifat- sifat bahan jadinya tidak hanya bergantung

pada bahan baku yang digunakan, tetapi juga pada cara aktivasi. Karbon aktif

untuk penghilangan warna biasanya digunakan dalam bentuk serbuk. Jadi, bahan

baku untuk jenis ini haruslah tanpa struktur atau mempunyai struktur yang lemah.

Untuk menghasilkan jenis ini, dapat digunakan serbuk gergaji atau lignit.

Karbon adsorben uap digunakan dalam bentuk granul keras dan biasanya

dibuat dari batok kelapa, biji buah atau batu bara dan arang kayu yang dibuat

brikat (bata). Sifat fisika yang paling penting ialah luas permukaan.

Aktivasi adalah suatu perubahan fisika dimana permukaan karbon itu

menjadi jauh lebih banyak karena hidrokarbonnya disingkirkan. Ada beberapa

Universitas Sumatera Utara

10

metode yang dapat digunakan dalam melakukan aktivasi. Cara yang paling umum

digunakan adalah perlakuan bahan berkarbon dengan gas pengoksidasi seperti

udara, uap atau karbon dioksidasi dan karbonisasi bahan baku dengan bahan kimia

seperti seng klorida atau asam fosfat. Metode aktivasi kimia masih banyak

digunakan di Eropa dan negara- negara lain. Amoco telah mengembangkan

karbon aktif berbentuk serbuk (karbon superaktif) yang mempunyai luas

permukaan 200 sampai 400 kali lebih besar dari jenis yang biasa.

Aktivasi dengan oksidasi gas dengan menggunakan bahan yang telah

dikarbonisasi pada suhu yang cukup tinggi, sehingga hampir semua penyusunnya

yang dapat menguap sudah keluar, tetapi suhu itu tidak cukup tinggi untuk

menyebabkan gas yang keluar terdekomposisi. Bahan hasil karbonisasi itu

mengalami aksi gas oksidasi, biasanya uap atau karbon dioksida, didalam tanur

atau retor pada suhu 800 sampai 9800 C. Kondisi operasi dikendalikan sedemikian

rupa sehingga hampir semua hidrokarbon yang terserap dan sebagian karbon

dapat dikeluarkan, akibatnya luas permukaan menjadi lebih besar

(Austin,G.1984).

2.5.2 Adsorpsi

Adsorpsi adalah kemampuan menempel suatu zat pada permukaan, sedangkan

kemampuan suatu zat untuk melepaskan diri dari permukaan disebut dengan

desorpsi. Bagian yang menempel biasa disebut sorbat, sedangkan bagian tempat

menempel atau terikat disebut dengan adsorben. Adsorpsi dipengaruhi oleh

permukaan suatu zat dan juga luas areanya. Suatu adsorben mungkin memiliki

Universitas Sumatera Utara

11

luas permukaan yang sangat besar untuk bereaksi, contohnya karbon aktif yang

mempunyai luas permukaan 200 m2/g sehingga karbon aktif dapat menyerap zat

sorbat dalam jumlah yang besar. Apabila nilai kelarutan suatu zat dalam cairan

kecil, maka semakin besar potensi untuk dapat terikat atau menempel. Sorpsi

dapat berkurang dengan adanya pemanasan, sehingga pengukur sorpsi harus

dilakukan pada temperatur konstan.

Mekanisme sorpsi dapat berupa pertukaran ion (untuk yang terionisasi), dan

ikatan hidrofobik ( untuk zat organik yang tidak larut). Sorpsi oleh biota dan

sedimen dapat terjadi sebagai berikut :

Bagi zat organik yang tidak larut sorpsi terjadi secara lengkap dalam beberapa

jam, reversibel secara cepat.

Semakin halus partikel, semakin cepat adsorpsi, karena luas permukaan

menjadi luas

Bila tidak terjadi pertukaran ion, maka zat yang tidak larut paling cepat

diadsorpsi, begitu pula bagi kation.

Kation organik akan lebih cepat diadsorpsi ( Soemirat, J. 2005) .

2.5.3 Metode untuk menetapkan luas permukaan

Luas permukaan suatu sampel serbuk dapat dihitung dari hasil distribusi ukuran

partikel yang diperoleh dengan menggunakan salah satu metode yang telah

dibicarakan diatas. Ada dua metode yang biasanya digunakan untuk menghitung

luas permukaan secara langsung. Metode pertama, didasarkan atas jumlah gas

atau solut dari cairan yang diadsorpsi pada sampel serbuk untuk membentuk

Universitas Sumatera Utara

12

“monolayer” merupakan fungsi langsung dari luas permukaan serbuk . Metode

kedua berdasarkan pada kenyataan bahwa kecepatan gas atau cairan merembes

melewati suatu “bed” serbuk yang ada hubungannya dengan luas permukaan

serbuk yang bersangkutan (Moechtar. 1990) .

2.6 Titrasi iodimetri

Titrasi iodimetri dapat digolongkan dalam titrasi oksidimetri karena larutan iod

merupakan pengoksidasi lemah yang bereaksi dengan zat pereduksi kuat. Larutan

iod 0,05 M tidak stabil dan perlu dibakukan terhadap larutan thiosulfat pada setiap

kali melakukan titrasi. Titrasi harus dilakukan dalam larutan netral atau asam

lemah (Satiadarma, K. 1995) .

Dalam proses analitik, iodium digunakan sebagai pereaksi oksidasi

(iodimetri) dan ion iodida digunakan sebagai pereaksi reduksi (iodometri). Relatif

beberapa zat merupakan pereaksi reduksi yang cukup kuat untuk dititrasi secara

langsung dengan iodium. Maka jumlah penentuan iodimetrik adalah sedikit. Akan

tetapi banyak pereaksi oksidasi cukup kuat untuk bereaksi sempurna dengan ion

iodida, dan ada banyak penggunaan proses iodometrik. Suatu kelebihan ion iodida

ditambahkan kepada pereaksi oksidasi yang ditentukan dengan pembebasan

iodium, yang kemudian dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat (Day,R. 1981) .

2.7 Standarisasi Larutan Tiosulfat

Larutan standar yang dipergunakan dalam kebanyakan proses iodometrik adalah

natrium tiosulfat. Garam ini biasanya tersedia sebagai pentahidrat Na2S2O3. 5H2O.

Larutan tidak boleh distandarisasikan dengan penimbangan secara langsung,

Universitas Sumatera Utara

13

tetapi harus distandarisasikan terhadap standar primer. Larutan natrium tiosulfat

tidak stabil dalam waktu yang lama.

Sejumlah zat padat digunakan sebagai standar primer untuk larutan tiosulfat.

Iodium murni merupakan standar yang paling nyata, tetapi jarang digunakan

karena kesukaran dalam penanganan dan penimbangan. Lebih sering digunakan

pereaksi oksidasi yang kuat yang membebaskan iodium dari iodida, suatu proses

iodometrik.

Kalium dikromat. Senyawa ini dapat diperoleh dalam derajat kemurnian

yang tinggi, tidak higroskopik, dan padatan dan larutannya adalah sangat stabil.

Reaksi dengan iodida dilaksanakan dalam asam 0,2 sampai 0,4 M dan

berlangsung secara lengkap dalam 5 sampai 10 menit :

Cr2O72-

+6I-+14 H

+ → 2Cr

3+ +3 I2 + 7H2O

Berat ekuivalen kalium dikromat adalah seperenam bobot molekularnya,

atau 49,03 g/ ek. Pada konsentrasi berasam yang lebih besar dari 0,4 M, oksidasi

oleh udara dari kalium iodida menjadi nyata (Day,R. 1981).

2.8 Deteksi Titik- Akhir

Suatu larutan dari iod dalam larutan air iodida, berwarna kuning sampai coklat

kuat. Satu tetes larutan iod 0,1 N menimbulkan warna kuning pucat yang terlihat

pada 100 cm3

air, sehingga dalam larutan- larutan yang tanpa iod akan tak

berwarna, iod dapat berfungsi sebagai indikatornya sendiri. Uji ini dibuat jauh

lebih peka dengan menggunakan larutan kanji (larutan dari pati) sebagai indikator.

Kanji bereaksi dengan iod, dengan adanya iodida, membentuk suatu kompleks

yang berwarna biru kuat, reaksi warna ini adalah sedemikian sehingga warna biru

Universitas Sumatera Utara

14

akan terlihat bila konsentrasi iod adalah 2 x 10-5

M dan konsentrasi iodida lebih

besar dari pada 4 x 10-4

M pada 200C. Kepekaan warna berkurang dengan

menaiknya temperatur lautan, begitulah pada 500C ia adalah kira- kira sepuluh

kali kurang peka ketimbang pada 250C. Kepekaan berkurang pada penambahan

pelarut- pelarut, seperti etanol : tak diperoleh warna dalam larutan yang

mengandung etanol 50 persen atau lebih. Kanji tidak dapat digunakan dalam

medium yang sangat asam karena akan terjadi hidrolisis dari kanji itu.

Pati dapat dipisahkan menjadi dua komponen utama, amilosa dan

amilopektin, yang terdapat dalam proposi berbeda- beda dalam berbagai tumbuh-

tumbuhan. Amilosa suatu senyawaan berantai- lurus dan terdapat berlimpah

dalam pati kentang, memberi warna biru dengan iod dan rantainya mengambil

bentuk spiral. Amilopektin, yang mempunyai struktur rantai- bercabang,

membentuk suatu produk berwarna ungu- merah mungkin dengan adsorpsi.

Keunggulan kanji yang utama adalah bahwa harganya murah. Ia memiliki

keburukan- keburukan sebagai berikut : (i) bersifat dapat larut dalam air ingin, (ii)

ketidakstabilan suspensinya dalam air, (iii) dengan iod memberi suatu kompleks

yang dapat larut dalam air, sehingga kanji tidak boleh ditambahkan terlalu dini

dalam titrasi. (Karena itu, dalam titrasi iod larutan kanji hendaknya tak

ditambahkan sampai tepat sebelum titik- akhir, ketika mana warna mulai

memudar) dan (iv) kadang- kadang terdapat titik- akhir yang „hanyut‟, yang

menyolok bila larutan encer. Kebanyakan dari kekurangan- kekurangan kanji

sebagai indikator tak tedapat pada natrium pati glikolat. Zat ini merupakan bubuk

putih, tak higroskopik, mudah larut dalam air panas dengan memberi larutan yang

berpendal- opal sangat lemah, yang stabil selama berbulan- bulan, ia tak

Universitas Sumatera Utara

15

membentuk kompleks yang tak dapat larut dalam air dengan iod, maka indikator

ini boleh ditambahkan pada setiap tahap reaksi. Titrasi dilakukan dalam botol 250

cm3

yang bersumbat kaca atau labu dengan sumbat yang diasah dengan tepat.

Setelah menambahkan larutan kalium iodida 5- 10 cm3

karbon tetraklorida kepada

campuran reaksi, titrasi dengan natrium tiosulfat dimulai. Mula- mula, adanya iod

dalam larutan air akan nampak, dan dengan mengolak cairan secara lembut akan

menyebabkan pencampuran yang memadai. Menjelang akhir titrasi, botol atau

labu disumbat dan dikocok setelah setiap penambahan larutan natium tiosulfat,

tittik- akhir dicapai bila karbon tetraklorida tepat mulai menjadi tak berwarna.

Hasil yang sama memuaskan dapat diperoleh dengan kloroform (Basset, J. 1994)

2.9 Analisa Parameter

2.9.1 Kadar Air

Air harus dikurangi dengan cara pengeringan. Air dapat membentuk emulsi atau

berkabut jika terdapat detergen. Keberadaan air akan memicu pertumbuhan

mikrobiologi pada antara bahan bakar dan air. Kandungan air yang tinggi

mengakibatkan adanya reaksi hidrolisis , sebagian air akan diubah menjadi asam

lemak bebas dan mengganggu blok filter bahan bakar.

2.9.2. Kadar Abu

Kandungan abu menunjukkan kandungan pengotor inorganik dan logam sabun

yang dapat larut di dalam bahan bakar. Pengotor inorganik ini dapat berupa

padatan abrasif dan residu katalis. Senyawa ini teroksidasi selama proses

Universitas Sumatera Utara

16

pembakaran sehingga membentuk abu dan dapat mengendap di injektor, pompa

bahan bakar,aus cincin dan juga mesin.

2.9.3. Nilai Iodium

Nilai yodium adalah indeks dari jumlah ikatan rangkap dalam lemak. Secara

terminalogi bilangan iodin secara langsung mengukur derajat ketidakjenuhan dari

lemak atau minyak. Bilangan iodin (IV) adalah banyaknya gram iodin yang akan

direaksikan dengan 100 gram lemak atau minyak pada kondisi spesifik

(Lowson,H. 1985) .

Angka iodium menunjukkan jumlah asam lemak tidak jenuh yang

dinyatakan dengan berapa gram iodium yang akan bereaksi dengan 100 gram

biodiesel. Angka yodium minyak nabati atau hewan hampir sama dengan metil

esternya. Angka ini ditentukan dengan cara menghitung jumlah I2 yang akan

bereaksi jika ditambahkan ikatan C=C sehingga angka iodium berhubungan

dengan ketidakjenuhan ( Budiman,A. 2014) .

Universitas Sumatera Utara