PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ASAM TERHADAP …digilib.unila.ac.id/57905/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ASAM TERHADAP PROSES REAKTIVASI SPENT

PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ASAM TERHADAP PROSES

REAKTIVASI SPENT BLEACHING EARTH (SBE) HASIL SAMPING

PRODUKSI BIOSOLAR

(Skripsi)

Oleh

Cendy Damayanti

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2019



PRODUKSI BIOSOLAR

[Effect of Types and Acid Concentrations on theReactivation Process of Spent

Bleaching Earth (SBE) from By-Product of Biodiesel Production]

Ribut Sugiharto, Cendy Damayanti, Siti Nurdjanah, dan Subeki

Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung

Jl. Prof. Dr. Soemantri Brojonegoro No. 1 Bandar Lampung Lampung 35145

ABSTRAK

Spent bleaching earth (SBE), hasil samping produksi biosolar, berpotensi menjadi

agen pemucat untuk proses pemucatan minyak kelapa sawit setelah dilakukan

reaktivasi. Metode reaktivasi yang paling umum digunakan yaitu aktivasi asam

yang dilanjutkan dengan pemanasan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui

jenis asam terbaik dan konsentrasi asam optimum untuk menghasilkan tanah

pemucat teraktivasiyang sesuai dengan SNI 13-6336-2000. Penelitian ini disusun

dalam Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) secara faktorial dengan tiga

ulangan. Perlakuan terdiri dari dua faktor, yaitu jenis asam (asam klorida, asam

nitrat, dan asam sulfat) dan konsentrasi asam (3%, 5%, dan 7%). Data yang

diperoleh dianalisis kesamaan ragamnya dengan uji Bartlett dan kemenambahan

data diuji dengan uji Tuckey, selanjutnya data dianalisis sidik ragam untuk

mengetahui penduga ragam galat dan uji signifikansi untuk mengetahui pengaruh

antar perlakuan. Data juga dianalisis lebih lanjut menggunakan Polinomial

Ortogonal dan Perbandingan Ortogonal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

perlakuan terbaik adalah pada perlakuan asam nitrat dengan konsentrasi 7%

(J2K3) yang menghasilkan jumlah rendemen RBE 69,75% dengan karakteristik

RBE meliputi kadar air RBE 3,08%, pH RBE 5,82, kadar abu RBE 90,32%,

efisiensi pemucatan warna CPO 4,07%, dan rendemen RBPO 86,82%.

Kata Kunci : Aktivasi asam, Spent bleaching earth, Reactivated bleaching earth.

2

ABSTRACT

Spent bleaching earth (SBE), byproducts of biodiesel production, has the potential

to become a bleaching agent for the process of bleaching palm oil after

reactivation. The most commonly used reactivation methods is acid activation

followed by heating. This study aimed to determine the best type of acid and

optimum acid concentration to produce activated bleaching earthwhich was in

accordance with SNI 13-6336-2000. This study was arranged in a factorial

Complete Group Randomized Design (CGRD) with three replications. The

treatment consisted of two factors, namely the type of acid (hydrochloric acid,

nitric acid, and sulfuric acid) and acid concentration (3%, 5%, and 7%). The data

obtained were analyzed for the similarity of variance with the Bartlett test and the

addition of the data tested by the Tuckey test, then the data were analyzed by

Analysis of Variance to find out the estimation of various errors and the

significance test to determine the effect between treatments. Data were also

analyzed further using Orthogonal Polynomials and Orthogonal Comparisons.

The results showed that the best treatment was the treatment of nitric acid with a

acid concentration of 7% (J2K3) which resulted in an RBE yield of 69.75%, with

RBE characteristics including RBE water content was 3.08%, pH RBE was 5.82,

RBE ash content was 90.32%, the efficiency of CPO color bleaching was 4.07%,

and RBPO yield was 86.82%.

Keyword : Acid activation, Spent bleaching earth, Reactivated bleaching earth



PRODUKSI BIOSOLAR

Oleh

CENDY DAMAYANTI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada

Jurusan Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2019

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Metro pada 13 Januari 1997, sebagai anak pertama dari tiga

bersaudara, dari pasangan Bapak Suharno dan Ibu Septi Puji Astuti. Penulis

memiliki 2 orang adik bernama Nuke Kristanti dan Adinda Tara Dhifania.

Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SD Negeri 4 Metro timur pada

tahun 2008, kemudian melanjutkan pendidikan menengah pertama di SMP

Xaverius Metro dan lulus pada tahun 2011. Penulis melanjutkan pendidikan

menengah atas di SMA Negeri 1 Pekalongan, Lampung Timur dan lulus pada

tahun 2014. Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Hasil

Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung pada tahun 2014 melalui jalur

tes tertulis Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).

Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Sulusuban, Kecamatan

Seputih Agung, Kabupaten Lampung Tengah dengan tema “Pemberdayaan

Kampung Berbasis Informasi dan Teknologi” pada bulan Januari sampai Februari

2017. Penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di PT. Nusantara Tropical Farm

(NTF), Labuhan Ratu, Lampung Timur, Lampung, dan menyelesaikan laporan PU

yang berjudul “Pemantauan Memar Buah Jambu Kristal selama Penanganan

Pasca Panen di PT. Nusantara Tropical Farm Lampung Timur”.

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di Badan Eksekutif Mahasiswa

Universitas Lampung sebagai anggota Kementerian Sekretaris Kabinet pada tahun

x

2014-2015, dan sebagai Staf Ahli Kementerian Pergerakan dan Pemberdayaan

Wanita pada tahun 2015-2016. Penulis pernah menjadi Asisten Praktikum mata

kuliah Uji Sensori tahun ajaran 2016/2017, Fisiologi Pasca Panen tahun ajaran

2017/2018, dan Teknologi Hasil Nabati tahun ajaran 2017/2018.

SANWACANA

Puji syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan berkah

rahmat dan karunia kepada setiap hamba-Nya. Alhamdulillah Penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul “Proses Reaktivasi Spent Bleaching Earth

(SBE) Hasil Samping Produksi Biosolar dengan Variasi Jenis dan Konsentrasi

Asam”. Skripsi ini dapat selesai karena bimbingan, bantuan, dan dorongan dari

berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas

Pertanian, Universitas Lampung.

2. Ibu Ir. Susilawati, M.Si., selaku Ketua Jurusan Teknologi Hasil Pertanian,

Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3. Bapak Ir. Ribut Sugiharto, M.Sc., selaku Dosen Pembimbing Akademik dan

Dosen Pembimbing pertama skripsi atas segala arahan, nasihat, saran, bantuan,

motivasi, dan bimbingan yang telah diberikan selama menjalani perkuliahan

hingga peyelesaian skripsi Penulis.

4. Ibu Dr. Ir. Siti Nurdjanah, M.Sc., selaku Dosen Pembimbing kedua skripsi atas

saran, motivasi, dan bimbingan dalam proses penelitian dan penyelesaian

skripsi Penulis.

5. Bapak Dr. Ir. Subeki, M.Si., M.Sc., selaku Dosen Pembahas atas saran,

bimbingan, dan evaluasinya terhadap skripsi Penulis.

xii

6. Orangtuaku tercinta Papa dan Mama, adik-adikku, serta keluargaku, terima

kasih atas kasih sayang tiada henti, do’a, motivasi, dan dukungan kepada

Penulis.

7. Seluruh Bapak dan Ibu dosen pengajar, staff administrasi, dan laboratorium di

Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

8. Sahabat terbaik Arnanda, serta teman seperjuangan penelitian (Cindy, Windy,

Ayunendi, Mas Untung, dan Thito) yang telah membantu Penulis

menyelesaikan penelitian serta memberikan saran selama proses penyelesaian

skripsi ini.

9. Teman-teman THP angkatan 2014, adik-adik, dan kakak-kakak yang membantu

Penulis dalam melaksanakan perkuliahan, penelitian hingga penyelesaian

skripsi Penulis.

10. Semua pihak yang telah membantu Penulis menyelesaikan penulisan skripsi

ini.

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat

kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

diharapkan dan akan diterima dengan tangan terbuka. Semoga skripsi ini dapat

memberikan manfaat bagi Penulis maupun Pembaca.

Bandar Lampung, 22 Mei 2019

Penulis,

Cendy Damayanti

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xviii

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang dan Masalah ................................................................... 1

1.2. Tujuan .................................................................................................... 3

1.3. Kerangka Pemikiran .............................................................................. 4

1.4. Hipotesis ............................................................................................... 7

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Minyak Kelapa Sawit ............................................................................ 8

2.2. Proses Pemurnian Minyak Kelapa Sawit ................................................ 9

2.2.1. Degumming .................................................................................10

2.2.2. Bleaching ....................................................................................10

2.2.3. Deodorizing ................................................................................10

2.3. Tanah Pemucat ......................................................................................11

2.4. Tanah Pemucat Bekas ............................................................................13

2.5. Metode Aktivasi ....................................................................................15

2.5.1. Aktivasi Asam ............................................................................16

2.5.2. Perlakuan Pillaring .....................................................................17

2.5.3. Perlakuan Surfaktan Kationik ......................................................17

2.5.4. Aktivasi Termal ..........................................................................18

2.5.5. Tanah Pemucat Termodifikasi Polimer ........................................18

2.6. Standar Mutu Tanah Pemucat ................................................................18

III. BAHAN DAN METODE

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ..............................................................20

3.2. Bahan dan Alat Penelitian ...................................................................20

xiv

3.3. Metode Penelitian ................................................................................21

3.4. Prosedur Percobaan .............................................................................21

3.5. Pengamatan .........................................................................................22

3.5.1. Rendemen Reactivated Bleaching Earth ....................................22

3.5.2. Kadar Air Reactivated Bleaching Earth .....................................23

3.5.3. pH Reactivated Bleaching Earth ................................................23

3.5.4. Kadar Abu Reactivated Bleaching Earth ....................................24

3.5.5. Efisiensi Pemucatan Crude Palm Oil .........................................24

3.5.6. Rendemen Refined Bleached Palm Oil .......................................25

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Karakteristik SBE Hasil Samping Produksi Biosolar ...........................27

4.2. Rendemen Reactivated Bleaching Earth ..............................................28

4.3. Kadar Air Reactivated Bleaching Earth ...............................................30

4.4. pH Reactivated Bleaching Earth ..........................................................32

4.5. Kadar Abu Reactivated Bleaching Earth ............................................34

4.6. Efisiensi Pemucatan Crude Palm Oil ...................................................37

4.7. Rendemen Refined Bleached Palm Oil ................................................38

4.8. Penentuan Perlakuan Terbaik ..............................................................40

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan ....................................................................................................42

5.2. Saran ..........................................................................................................42

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................43

LAMPIRAN ....................................................................................................49

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Syarat mutu bentonit untuk pemucat minyak nabati

(SNI 13-6336-2000) .....................................................................................19

2. Kombinasi perlakuan ....................................................................................21

3. Karakteristik SBE hasil samping produksi biosolar .......................................27

4. Pemilihan perlakuan terbaik RBE dari SBE hasil samping produksi

biosolar ........................................................................................................41

5. Rendemen reactivated bleaching earth (RBE) ...............................................50

6. Uji kehomogenan (kesamaan) ragam (Bartlett’s Test) rendemen reactivated

bleaching earth ............................................................................................51

7. Uji aditifitas (Tukey’s Test) rendemen reactivated bleaching earth (RBE) .....52

8. Analisis ragam rendemen reactivated bleaching earth (RBE) ........................52

9. Uji Orthogonal Polynomial – Orthogonal Comparison rendemen reactivated

bleaching earth (RBE) .................................................................................53

10. Kadar air reactivated bleaching earth (RBE) ...............................................54

11. Transformasi data kadar air reactivated bleaching earth (RBE) ...................54

12. Uji kehomogenan (kesamaan) ragam (Bartlett’s Test) kadar air reactivated

bleaching earth (RBE) ...............................................................................55

13. Uji aditifitas (Tukey’s Test) kadar air reactivated bleaching earth (RBE) ....56

14. Analisis ragam kadar air reactivated bleaching earth (RBE) .......................56

15. Uji Orthogonal Polynomial – Orthogonal Comparison kadar air reactivated


16. pH reactivated bleaching earth (RBE) .........................................................58

xvi

17. Transformasi data pH reactivated bleaching earth (RBE) ...........................58

18. Uji kehomogenan (kesamaan) ragam (Bartlett’s Test) pH reactivated


19. Uji aditifitas (Tukey’s Test) pH reactivated bleaching earth (RBE) ..............60

20. Analisis ragam pH reactivated bleaching earth (RBE) ................................60

21. Uji Orthogonal Polynomial – Orthogonal Comparison pH reactivated


22. Kadar abu reactivated bleaching earth (RBE) .............................................62

23. Uji kehomogenan (kesamaan) ragam (Bartlett’s Test) kadar abu reactivated


24. Uji aditifitas (Tukey’s Test) kadar abu reactivated bleaching earth (RBE) ...63

25. Analisis ragam kadar abu reactivated bleaching earth (RBE) ......................63

26. Uji Orthogonal Polynomial – Orthogonal Comparison kadar abu reactivated


27. Efisiensi pemucatan warna crude palm oil (CPO) ........................................65

28. Transformasi data efisiensi pemucatan warna crude palm oil (CPO) ...........65

29. Uji kehomogenan (kesamaan) ragam (Bartlett’s Test) efisiensi pemucatan

warna crude palm oil (CPO) .......................................................................66

30. Uji aditifitas (Tukey’s Test) efisiensi pemucatan warna crude palm oil

(CPO) .........................................................................................................67

31. Analisis ragam efisiensi pemucatan warna crude palm oil (CPO) .................67

32. Uji Orthogonal Polynomial – Orthogonal Comparison efisiensi pemucatan

warna crude palm oil (CPO) .......................................................................68

33. Rendemen refined bleached palm oil (RBPO) ..............................................69

34. Uji kehomogenan (kesamaan) ragam (Bartlett’s Test) rendemen refined

bleached palm oil (RBPO) .........................................................................69

35. Uji aditifitas (Tukey’s Test) rendemen refined bleached palm oil (RBPO) ....70

36. Analisis ragam rendemen refined bleached palm oil (RBPO) ......................70

xvii

37. Uji Orthogonal Polynomial – Orthogonal Comparison rendemen refined

bleached palm oil (RBPO) .........................................................................71

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Crude palm oil .............................................................................................. 8

2. Acid activated bentonite clay .........................................................................11

3. Spent bleaching earth hasil samping produksi biosolar ..................................13

4. Proses reaktivasi spent bleaching earth .........................................................22

5. Pengaruh jenis asam pada konsentrasi 7% terhadap rendemen RBE

yang dihasilkan ............................................................................................29

6. Pengaruh jenis asam terhadap pH RBE yang dihasilkan ................................33

7. Pengaruh jenis asam pada konsentrasi asam 7% terhadap kadar abu RBE

yang dihasilkan ............................................................................................35

8. Proses reaktivasi SBE ...................................................................................72

9. Proses pemucatan warna CPO .......................................................................73

10. Hasil pemucatan warna crude palm oil (CPO) .............................................74

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang dan Masalah

Proses pemucatan Crude Palm Oil (CPO) adalah salah satu proses penting dalam

proses pemurnian CPO. Proses pemucatan CPO biasanya menggunakan tanah

pemucat (bleaching earth) dengan kadar antara 0,5-2,0% dari massa CPO

(Young, 1987). Konsumsi minyak sawit di Indonesia diperkirakan sebesar 6,7

juta ton, maka dalam proses pemurnian CPO diperlukan tanah pemucat sebesar

134.000 ton (GIMNI, 2018). Jika menggunakan asumsi tersebut, proses

pemurnian CPO menghasilkan tanah pemucat bekas atau spent bleaching earth

(SBE) dalam jumlah banyak dan akan dibuang pada suatu lahan (landfill)

(Krisyanti dan Sukandar, 2011).

SBE adalah limbah padat yang dihasilkan dari industri pemurnian minyak sawit

(CPO). SBE sebagai hasil samping masih mengandung minyak yang dapat

menyebabkan kebakaran dan bahaya pencemaran lingkungan, sehingga

dibutuhkan proses yang dapat mengkonversi kandungan minyak pada SBE

(Chang et al., 2006). Dampak negatif lainnya, SBE yang hanya ditumpuk dalam

suatu lahan terbuka dapat menimbulkan bau yang tidak sedap (Wahyudi, 2000).

Oleh karena itu, SBE perlu penanganan khusus agar tidak menimbulkan masalah

bagi industri pemucatan minyak sawit (CPO). Penanganan tersebut bisa dengan

cara mereaktivasi SBE sehingga dapat digunakan kembali sebagai adsorben untuk

2

proses pemucatan minyak sawit kasar (CPO) atau memanfaatkan minyak yang

terkandung dalam SBE untuk produk non pangan yaitu biosolar.

SBE dari pemurnian CPO masih mengandung minyak nabati sebanyak 20-30%

(Kheang et al., 2006). Tingginya kandungan minyak dalam SBE sangat potensial

untuk dimanfaatkan menjadi biosolar (Lee et al., 2000). Biosolar dapat digunakan

sebagai alternatif bagi bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber

terbaharui seperti minyak nabati atau lemak hewan. Untuk menghasilkan biosolar

dari minyak yang terkandung dalam SBE dapat dilakukan melalui dua tahap yaitu

tahap ekstraksi minyak dari SBE dan tahap transesterifikasi minyak menjadi

biosolar dan kedua tahapan tersebut dapat dilakukan dengan secara terpisah dan

kontinyu (Kartika et al., 2015).

Pada proses transesterifikasi minyak menjadi biosolar dari SBE hasil samping

proses pemurnian CPO akan menghasilkan lagi SBE sebagai hasil sampingnya.

SBE hasil samping produksi biosolar memiliki kandungan minyak yang lebih

sedikit dibandingkan dengan SBE hasil samping proses pemurnian minyak sawit.

Hal tersebut terjadi karena dalam proses produksi biosolar menghasilkan

rendemen biosolar sebesar 82-90% (Lim et al., 2009). SBE hasil samping

produksi biosolar juga dapat direaktivasi untuk memulihkan daya serapnya. SBE

hasil samping produksi biosolar langsung dapat direndam dalam asam dan

pemanasan karena sudah tidak lagi memerlukan proses esktraksi minyak dalam

SBE, sehingga proses reaktivasinya akan lebih sederhana.

3

Saat ini telah dilakukan upaya-upaya dalam pemanfaatan SBE yang berkurang

kemampuan penyerapannya karena permukaannya telah tertutupi oleh bahan

pengotor. Salah satunya yaitu dengan mereaktivasi SBE untuk memulihkan

kemampuan penyerapannya. Proses reaktivasi dilakukan dengan cara merendam

SBE dalam larutan asam yang disertai dengan pemanasan. Proses reaktivasi ini

diharapkan bisa mengurangi penggunaan tanah pemucat baru sebagai adsorben

pada proses pemucatan di industri minyak pangan (Suryani et al., 2015).

Hasil-hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa SBE dari proses produksi

biosolar dapat direaktivasi. Namun hingga saat ini belum diketahui konsentrasi

dan jenis asam yang baik dalam proses reaktivasi SBE dari proses produksi

biosolar yang menghasilkan kualitas tanah pemucat yang baik. Oleh karena itu,

penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan hasil uji adsorben dengan pengaruh

jenis dan konsentrasi asam yang baik untuk memperoleh kualitas tanah pemucat

yang sesuai dengan standar mutu.

1.2. Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah

1. Mengetahui jenis asam terbaik pada proses reaktivasi SBE untuk menghasilkan

tanah pemucat yang sesuai dengan SNI 13-6336-2000.

2. Mengetahui konsentrasi asam optimum pada proses reaktivasi SBE untuk

menghasilkan tanah pemucat yang sesuai dengan SNI 13-6336-2000.

3. Mengetahui interaksi antara jenis dan konsentrasi asam pada proses reaktivasi

SBE.

4

1.3. Kerangka Pemikiran

Spent bleaching earth (SBE) hasil samping produksi biosolar berpotensi menjadi

agen pemucatan minyak kelapa sawit dengan reaktivasi SBE menggunakan asam.

Pada proses pemucatan minyak kelapa sawit, agen pemucat digunakan untuk

menyerap zat warna dan pengotor-pengotor dalam minyak. Kemampuan

pemucatan dari agen pemucat dapat dilakukan dengan aktivasi asam untuk

meningkatkan luas permukaan dan memodifikasi struktur agen pemucat (Tanjaya

et al., 2006). Proses ini juga dapat mengurangi jumlah SBE yang dibuang dan

dampak negatif bagi lingkungan.

Aktivasi asam adalah salah satu modifikasi kimia bleaching earth (BE) yang

paling umum digunakan (Komadel et al., 2006). Aktivasi asam digunakan untuk

meningkatkan luas permukaan spesifik, memodifikasi gugus fungsi permukaan,

untuk mendapatkan padatan dengan porositas tinggi dan untuk meningkatkan

pori-pori BE. Peran paling penting dari aktivasi asam adalah untuk meningkatkan

kapasitas adsorpsi dengan menghilangkan kotoran dan pigmen warna dari minyak

dalam SBE (Hussin, 2013).

Selain modifikasi kimia, modifikasi fisika menggunakan perlakuan panas juga

memiliki peran penting untuk BE. Struktur dan komposisi mineral lempung dapat

dimodifikasi dengan pemanasan pada suhu tinggi (Heller, 2006). Perlakuan

pemanasan berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga yang ada pada BE

sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan konstituen yang mudah

menguap, dan menghilangkan pengotor-pengotor pada BE (Swiatkowski, 1998).

5

Suryani et al. (2015), telah melakukan penelitian reaktivasi SBE dengan

menggunakan SBE hasil samping produksi biosolar. Reactivated Bleaching Earth

(RBE) yang dihasilkan digunakan untuk pemucatan CPO. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa penambahan HNO3 dengan konsentrasi asam 5% dengan

rasio SBE : asam yaitu 1:2 merupakan kondisi terbaik untuk reaktivasi dan

menghasilkan bahan yang paling efektif untuk menghilangkan warna pigmen

CPO. Reactivated Bleaching Earth (RBE) menghasilkan pemurnian minyak sawit

dengan bilangan asam yaitu 0,47-1,96 mg KOH/g dan bilangan iodium sebesar

53,82 g Iod/100 g.

Penelitian serupa juga dilakukan oleh Qowim (2012) mengenai reaktivasi SBE.

SBE yang direaktivasi menggunakan SBE hasil samping produksi biosolar. Hasil

penelitian tersebut menunjukkan bahwa SBE yang direndam dengan HCl 16% dan

pemanasan dengan suhu 80℃ selama 3 jam, menghasilkan warna SBE teraktivasi

lebih terang dibandingkan dengan SBE hasil samping produksi biosolar.

Penggunaan SBE yang direaktivasi ulang sebagai adsorben dalam pemurnian

biosolar dapat menghasilkan biosolar dengan kualitas yang sama sesuai dengan

SNI 04-7182-2006 (Qowim, 2012).

SBE hasil pemurnian minyak sawit juga dapat direaktivasi kembali. Fatmayati et

al. (2011) melaporkan bahwa kondisi reaktivasi SBE terbaik dengan rasio SBE :

asam yaitu 1:2 (b/v) dan konsentrasi larutan HNO3 5% pada suhu 300℃.

Kemudian RBE dilakukan pengujian terhadap CPO. Hasilnya teruji bahwa RBE

dapat digunakan berulang dan dapat menghasilkan tingkat kejernihan sebesar

6

97,4%. Kondisi terbaik pemucatan CPO diperoleh pada jumlah RBE 5% dari

berat CPO menghasilkan efisiensi pemucatan hingga 95,8%.

Penelitian mengenai reaktivasi SBE juga telah dilakukan oleh Yusnimar et al.

(2012). Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa pada pengasaman

menggunakan HCl dengan konsentrasi 3% dan pada suhu 470℃ dengan alat

furnace, SBE yang dihasilkan berwarna coklat dan lebih terang dibandingkan

dengan SBE yang dihasilkan dengan pemanasan pada suhu yang lainnya. SBE

yang dihasilkan kemudian diuji daya serapnya dengan merendam dalam larutan

Cu(II) dengan konsentrasi 20 ppm. Hasilnya persentase penyerapan SBE yang

telah direaktivasi sebesar 99,84%.

Regenerasi SBE terbaik pada penelitian Julaika et al. (2017) didapatkan pada

konsentrasi HCl 6% dan pada temperatur 130℃ dengan nilai bleaching power

sebesar 67,5%. Penelitian yang hampir sama juga telah dilakukan oleh Fajrudin et

al. (2016). Hasil penelitian menunjukkan bahwa hasil penyerapan terbaik

terhadap zat warna pakaian yaitu perendaman pada konsentrasi asam nitrat 0,7 M

dan pada temperatur 300℃. SBE yang digunakan pada kedua penelitian tersebut

yaitu SBE hasil samping proses pemurnian minyak sawit.

SBE yang digunakan dalam penelitian Yusaldi (2011) adalah SBE hasil samping

proses pemurnian minyak sawit. Hasil terbaik pada penelitian ini dengan

menggunakan H2SO4 30% (v/v) dengan perlakuan kalsinasi selama 2 jam. Hasil

penelitian tersebut menunjukkan bahwa efisiensi adsorpsi warna CPO terbaik

yaitu 98,44%. Hasil ini mendekati persen efisiensi bleaching earth (BE) komersial

yaitu sebesar 98,46%.

7

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan para peneliti terdahulu, maka

konsentrasi asam yang diteliti yaitu 3%, 5%, dan 7%. Jenis asam yang digunakan

dalam penelitian ini yaitu asam klorida (HCl), asam nitrat (HNO3), dan asam

sulfat (H2SO4). Suhu yang digunakan dalam penelitian yaitu 180℃ pada tahap 1

dan 400℃ pada tahap 2. Oleh karena itu, melalui penelitian ini diharapkan dapat

diketahui jenis dan konsentrasi asam untuk menghasilkan kualitas tanah pemucat

yang sesuai dengan SNI 13-6336-2000.

1.4. Hipotesis

Adapun hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah

1. Terdapat jenis asam terbaik pada proses reaktivasi SBE untuk menghasilkan

tanah pemucat yang sesuai dengan SNI 13-6336-2000.

2. Terdapat konsentrasi asam optimum pada proses reaktivasi SBE untuk

menghasilkan tanah pemucat yang sesuai dengan SNI 13-6336-2000.

3. Terdapat interaksi antara jenis dan konsentrasi asam pada proses reaktivasi

SBE.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Minyak Kelapa Sawit

Buah kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak. Pertama, minyak yang berasal

dari buah berwarna merah yang biasa disebut dengan minyak sawit kasar atau

Crude Palm Oil (CPO). Kedua, minyak yang berasal dari inti kelapa sawit dan

tidak berwarna biasa disebut dengan minyak inti kelapa sawit atau Palm Kernel

Oil (PKO). CPO mengandung beta karoten sekitar 500-700 ppm dan merupakan

bahan pangan sumber karoten alami terbesar. Oleh karena itu CPO berwarna

merah jingga. CPO diperoleh dari daging buah kelapa sawit melalui ekstraksi dan

mengandung sedikit air serta serat halus yang berwarna kuning sampai merah dan

berbentuk semi solid pada suhu ruang. Adanya serat halus dan air pada CPO

menyebabkan CPO tidak dapat dikonsumsi langsung sebagi bahan pangan

maupun non pangan (Ketaren, 1986).

Gambar 1. Crude palm oil (Tirtaadmaja, 2019)

9

Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang masih tersisa setelah proses

pemucatan, karena asam-asam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna orange

atau kuning disebabkan adanya pigmen karoten yang larut dalam minyak. Bau

dan flavor dalam minyak terdapat secara alami, juga terjadi akibat adanya asam-

asam lemak berantai pendek akibat kerusakan minyak. Bau khas minyak kelapa

sawit ditimbulkan oleh persenyawaan beta ionone. Titik cair minyak sawit berada

dalam nilai kisaran suhu, karena minyak kelapa sawit mengandung beberapa

macam asam lemak yang mempunyai titik cair yang berbeda-beda (Ketaren,

1986).

2.2. Proses Pemurnian Minyak Kelapa Sawit

Prinsip proses pemurnian minyak adalah menghilangkan komponen pengotor

yang terdapat dalam CPO melalui serangkaian tahapan proses, yaitu degumming,

bleaching, dan deodorizing sehingga menghasilkan produk Refined Bleached

Deodorized Palm Oil (RBDPO) yang sesuai dengan standar mutu. Pemurnian

CPO dapat dilakukan dengan dua metode yaitu pemurnian fisik dan pemurnian

kimia. Metode pemurnian fisik merupakan metode pemurnian yang lebih popular

karena lebih efektif dan efisien. Metode pemurnian CPO secara fisik dapat

menghasilkan yield yang lebih banyak, mengurangi penggunaan bahan kimia,

mengurangi penggunaan air serta dapat mengurangi dampak kerusakan terhadap

lingkungan (Basiron, 2005). Tahap proses pemurnian CPO secara fisik yaitu

sebagai berikut :

10

2.2.1. Degumming

Tahap ini merupakan tahap awal pada proses pemurnian dengan tujuan untuk

memisahkan seluruh fosfolipid (gum) yang terdapat dalam minyak. Fosfolipid

yang dibiarkan mengendap selma masa penyimpanan dapat menyebabkan off-

flavor dan dapat menyebabkan terjadinya perubahan warna pada minyak (Lin and

Koseoglu, 2005). Degumming dilakukan dengan melakukan penambahan asam

fosfat kepada minyak, lalu akan diberi perlakuan panas dengan suhu 90-100℃

dalam waktu 15-30 menit (Basiron, 2005).

2.2.2. Bleaching

Proses bleaching merupakan proses mereduksi pigmen warna dengan melakukan

penambahan tanah pemucat atau bleaching earth (BE) (Taylor, 2005). Proses

bleaching dilakukan dengan menggunakan suhu 100-130℃ dalam waktu 30

menit. Tujuan dari penambahan BE adalah untuk menyerap pengotor yang masih

terdapat di dalam minyak, seperti karotenoid, logam, air, asam lemak bebas, dan

sebagian pengotor lainnya (Ketaren, 2008). Selain penghilangan zat warna,

proses bleaching juga dapat mengurangi komponen-komponen lain yang tidak

diinginkan seperti logam-logam transisi. Proses bleaching juga akan menyerap

sebagian suspensi koloid (gum dan resin) serta hasil degradasi minyak seperti

peroksida (Ketaren, 1986).

2.2.3. Deodorizing

Proses deodorizing merupakan tahap proses pemurnian minyak yang bertujuan

untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak enak dalam minyak. Pada dasarnya

11

deodorisasi merupakan suatu proses destilasi dengan suhu tinggi dalam keadaan

vakum. Pada suhu tinggi, komponen-komponen yang meninggalkan bau dari

minyak mudah diuapkan, kemudian melalui aliran uap komponen-komponen

tersebut dipisahkan dari minyak. Komponen-komponen yang dapat menimbulkan

rasa dan bau dari minyak antara lain aldehida, keton, hidrokarbon yang jumlahnya

sekitar 0,1% dari berat minyak (Djatmiko dan Widjaja, 1985).

2.3. Tanah Pemucat

Tanah pemucat atau bleaching earth (BE) banyak digunakan pada proses

bleaching atau pemucatan warna minyak sawit mentah (CPO) pada industri

pemurnian CPO sebagai bleaching agent. Proses bleaching bertujuan merubah

warna CPO dari berwarna gelap coklat kemerahan menjadi kuning muda jernih.

Selain itu, adsorben ini juga berfungsi dapat mencegah kerusakan minyak karena

dapat mengadsorpsi pengotor-pengotor lain yang terdapat dalam CPO seperti sisa

tandan, sejumlah kecil logam, dan pengotor yang berasal dari hasil oksidasi

minyak yang biasanya berwarna gelap (Yusnimar et al., 2012).

Gambar 2. Acid activated bentonite clay (Sumber : Rohani et al., 2006)

12

BE yang digunakan di industri ada beberapa jenis antara lain bentonit, activated

clay, dan arang aktif. Industri pemurnian minyak nabati di Indonesia umumnya

menggunakan Ca-bentonit sebagai bleaching agent. Bentonit adalah istilah yang

digunakan dalam dunia perdagangan untuk jenis mineral lempung yang

mengandung kurang lebih 80% mineral monmorillonit (Al2O3 x H2O) (Riyanto,

1992). Jenis bahan galian yang mengandung mineral monmorillonit mempunyai

ciri-ciri berwarna putih keabu-abuan, kadang-kadang berwarna krem, kilap lilin,

lunak, plastis, sarang, dan apabila diraba terasa licin seperti sabun, sedangkan bila

dimasukkan ke dalam air akan mengisap air tersebut sedikit atau banyak. Bila

terkena hujan singkapan bentonit berubah seperti bubur, sedangkan jika

kekeringan akan menimbulkan rekahan-rekahan yang nyata (Dinas Pertambangan

dan Energi, 2004).

Bentonit mempunyai sifat mengadsorpsi, karena ukuran partikel koloidnya sangat

kecil dan memiliki kapasitas permukaan yang tinggi. Bentonit bersifat mudah

mengembang di dalam air, karena adanya penggantian isomernya pada lapisan

oktohedral (ion Mg oleh ion Al) dalam mengimbangi adanya kelebihan muatan

diujung kisi-kisinya. Adanya gaya elektrolisis yang mengikat krital pada jarak 4,5

Å dari permukaan unit-unitnya, dan akan tetap menjaga unit itu tidak saling

merapat. Pada pencampuran bentonit dengan air, adanya proses pengembangan

membuat jarak antara setiap unit makin melebar dan lapisannya menjadi bentuk

serpihan, serta mempunyai permukaan luas jika dalam zat pengsuspensi. Oleh

karena sifatnya ini, bentonit dapat dijadikan bleaching agent atau adsorben

(Yusnimar et al., 2012).

13

2.4. Tanah Pemucat Bekas

Tanah pemucat bekas atau spent bleaching earth (SBE) adalah limbah padat yang

dihasilkan dalam tahapan proses pemurnian minyak dalam industri minyak

goreng. SBE yang berasal dari pemurnian crude palm oil (CPO) merupakan

campuran antara bleaching earth dan senyawa organik yang berasal dari CPO.

Senyawa organik yang berasal dari CPO sebagian besar merupakan senyawa

trigliserida dan komponen organik dalam jumlah relatif kecil adalah digliserida,

asam lemak bebas, protein, zat warna alami, dan wax. Selain itu dalam spent

bleaching earth juga masih terkandung komponen asam fosfat (H3PO4). Asam

fosfat ini berasal dari proses degumming yang terbawa oleh CPO ke unit

bleaching (Wahyudi, 2000).

Gambar 3. Spent bleaching earth hasil samping produksi biosolar

Bleaching earth merupakan sejenis tanah liat dengan komposisi utama terdiri dari

SiO2, Al2O3, air terikat serta ion Ca2+, MgO dan Fe2O3. Daya pemucat bleaching

earth disebabkan oleh ion Al3+ pada permukaan partikel penjerap sehingga dapat

mengadsorbsi zat warna dan tergantung perbandingan Al2O3 dan SiO2 dalam

bleaching earth (Ketaren, 1986). Tanah pemucat merupakan salah satu jenis

tanah lempung yang mengandung mineral montmorillonit sekitar 85% dan

14

fragmen sisanya terdiri dari campuran mineral kuarsa, gipsum, kolinit, dan lain-

lain (Supeno, 2008). Montmorillonit yang terdapat dalam bentonit merupakan

mineral liat yang dapat mengembang dan mengerut yang tergolong dalam

kelompok smektit serta mempunyai komposisi kimia yang beragam. Potensi

mengembang-mengerut dan adanya muatan negatif yang tinggi merupakan penyebab

mineral tersebut dapat menerima dan menjerap ion-ion logam dan kation-kation

organik. Montmorillonit mempunyai gugus Mg2+dan ion Fe2+dalam posisi oktahedral

(Tan, 1993).

Industri minyak akan membuang spent bleaching earth pada suatu lahan

(landfill). SBE yang telah digunakan dalam proses pemurnian lama kelamaan

akan terdeaktivasi karena permukaannya telah tertutupi oleh bahan-bahan

pengotor yang terbawa pada proses pemurnian CPO antara lain fosfatida, gum,

logam, asam lemak serta zat warna pada CPO sehingga tidak dapat digunakan

kembali dan dapat berpotensi untuk pencemaran lingkungan. Menurut PP No. 85

tahun 1999, SBE merupakan limbah bahan berbahaya dan beracun (limbah B3).

Karena SBE dapat menimbulkan polusi dan reaksi pembakaran (Krisyanti dan

Sukandar, 2011).

Terdapat dua jenis spent bleaching earth (SBE), yaitu SBE hasil samping proses

pemurnian minyak sawit dan SBE hasil samping produksi biosolar. SBE hasil

samping proses pemurnian minyak sawit digunakan dalam tahap pemucatan

warna dan kotoran dalam minyak sawit. SBE jenis ini masih mengandung

minyak nabati sebesar 20-30% (Kheang et al., 2006). Sedangkan SBE hasil

samping produksi biosolar, yaitu SBE hasil samping proses transesterifikasi

15

minyak dalam SBE menjadi biosolar. Rendemen biosolar yang dihasilkan dari

SBE pemurnian CPO melalui proses tranesterifikasi adalah sebesar 82-90% (Lim

et al., 2009), sehingga kandungan minyak nabati dalam SBE hasil samping

produksi biosolar hanya sedikit.

Reaktivasi SBE adalah proses mengaktifkan kembali pori-pori dalam SBE yaitu

dengan cara pemanasan dan perendaman dalam larutan asam. Reaktivasi ini dapat

menghasilkan bleaching earth tereaktivasi yang dapat digunakan kembali untuk

proses pemucatan CPO. Pada proses pemanasan pada suhu 1800C diharapkan

terjadi reaksi polimerisasi pada minyak yang menempel di tanah pemucat bekas

dan membentuk senyawa hidrokarbon. Pemanasan lanjutan (300-7000C)

diharapkan dapat merubah senyawa hidrokarbon tersebut menjadi cake (arang).

Cake tersebut dengan bantuan asam dan suhu tinggi diharapkan menjadi bahan

yang mempunyai permukaan aktif. Metode reaktivasi dengan perendaman SBE

dalam larutan asam disertai pemanasan dapat menghasilkan reactivated bleaching

earth (RBE) yang dapat digunakan kembali sebagai adsorben untuk pemurnian

CPO dan biosolar (Suryani et al., 2015).

2.5. Metode Aktivasi

Umumnya, aktivasi adalah perlakuan kimia atau fisika yang diterapkan pada jenis

tanah liat tertentu untuk meningkatkan kapasitas penyerapan zat warna dan

kotoran lainnya dalam minyak dan larutan (Farihahusnah et al., 2011).

16

2.5.1. Aktivasi Asam

Bentonit banyak ditemukan di alam, namun sebagian besar dari dapat

dimodifikasi dalam berbagai cara seperti aktivasi asam, pertukaran ion dan

pemanasan untuk meningkatkan sifat permukaan (Korichi et al., 2009). Aktivasi

asam bentonit adalah proses penting untuk memodifikasi sifat fisik dan kimia dari

bentonit (Diaz and Santos, 2001). Bentonit yang diaktifkan asam adalah bentonit

yang strukturnya telah larut dengan perlakuan sebagian besar dengan asam

anorganik. Tergantung pada tingkat aktivasi, Ca2+, Mg2+ dan Na+ sebagian besar

digantikan oleh H+, sementara Al, Fe, Mg dan Si dilarutkan dari lattice (Kutlic et

al., 2012).

Aktivasi asam adalah kompleks dan melibatkan serangkaian reaksi kimia,

menghasilkan permukaan mineral lempung terprotonasi yang kuat dan

peningkatan luas permukaan spesifik. Aktivasi dimulai dengan pembubaran

sebagian bentonit dan termasuk penggantian awal kation yang dapat ditukar oleh

proton (H+); termasuk kation Al3+, Mg2+ dan Fe2+ diekstrak dari oktahedral dan

lembaran tetrahedral dan juga diganti dengan H+, dengan pelepasan struktural

selanjutnya kation sebagai garam dari asam mineral. Serangan ini mengubah

struktur sifat kimia dan fisik bentonit dengan meningkatkan kapasitas adsorpsi

(Korichi et al., 2009). Didi et al. (2009) meneliti kapasitas pemucatan dan

optimasi aktivasi asam bentonit dari Aljazair dan menemukan bahwa konsentrasi

asam dan waktu aktivasi sangat mempengaruhi kapasitas pemucatan bentonit.

Meskipun banyak penelitian yang menunjukkan hubungan yang tidak pasti antara

kinerja lempung teraktivasi asam dan komposisi atau sifat dari bentonit asli. Oleh

17

karena itu, setiap bentonit harus diaktifkan dan diuji secara spesifik (Foletto, et

al., 2011).

Serangan asam memainkan peran penting untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi

bentonit. Umumnya, sampel bentonit mentah dicuci dan dihancurkan sebelum

diolah dengan asam mineral pada suhu tetap dan waktu kontak dengan

pengadukan konstan. Ketika aktivasi selesai, campuran disaring, dicuci beberapa

kali dengan air suling dan kemudian dikeringkan. Bentonit kering disamakan

ukurannya dan disimpan untuk aplikasi (Ajemba and Onukwuli, 2013 dan Usman

et al., 2013). Faktor-faktor yang mempengaruhi proses aktivasi asam yaitu sifat

bentonit alami, waktu kontak, suhu, konsentrasi asam, dan jenis asam yang

digunakan untuk aktivasi (Farihahusnah et al., 2011).

2.5.2. Perlakuan Pillaring

Pillaring adalah metode yang mengubah sifat tanah pemucat dengan

menggunakan kombinasi perlakuan fisik. Pilar tanah pemucat dihasilkan oleh

kalsinasi pertukaran oxacations (misalnya Al, Cr, Ga, Si, Ce,) untuk digunakan

sebagai adsorben atau katalis, terutama dalam produksi bahan bakar dengan

memecahkan minyak nabati (Kloprogge et al., 2005).

2.5.3. Perlakuan Surfaktan Kationik

Surfaktan organik diadsorpsi oleh montmorillonite untuk membentuk "organo-

montmorillonite kompleks". Kompleks hidrofobik ini digunakan sebagai

adsorben polutan organik dan sebagai komponen dalam sintesis nanocomposites

18

tanah pemucat-polimer sebagai organoclays berbiaya rendah (Hongping et al.,

2010).

2.5.4. Aktivasi termal

Aktivasi termal tanah pemucat adalah proses perlakuan fisik yang melibatkan

kalsinasi tanah pemucat pada suhu tinggi. Ini dapat menghilangkan kotoran dan

kadar air dalam partikel tanah pemucat (Ajemba, 2012).

2.5.5. Tanah Pemucat Termodifikasi Polimer

Tanah pemucat termodifikasi polimer umumnya dibentuk oleh adsorpsi fisik,

okulasi kimia atau pertukaran ion dengan surfaktan. Ini meningkatkan sifat fisik

dan kimia, tetapi tidak mempengaruhi struktur (Peng, 2007).

2.6. Standar Mutu Tanah Pemucat

Menurut SNI 13-6336-2000, tanah pemucat (bleaching earth) adalah tanah

lempung yang komposisi utamanya aluminium silikat hidrat yang dapat

memucatkan warna minyak secara kontak. Terdapat dua jenis tanah pemucat

yaitu tanah pemucat alamiah dan tanah pemucat yang diaktifkan. Tanah pemucat

alamiah adalah tanah pemucat yang dapat memucatkan warna tanpa pengaktifan

terlebih dahulu. Tanah pemucat yang diaktifkan adalah tanah pemucat yang dapat

memucatkan waarna dengan pengaktifan lebih dahulu. Standar mutu tanah

pemucat disajikan dalam Tabel 1.

19

Tabel 1. Syarat mutu bentonit untuk pemucat minyak nabati (SNI 13-6336-2000)

No. Uraian Satuan Persyaratan

1. Berat jenis nyata g/ml 2,0 – 2,7

2. pH suspensi (10% padatan) - 6,5 – 8,5

3. Ukuran butir

- lolos 200 mesh

- tertahan 200 mesh

%

%

min. 98

maks. 2,5

4. Kadar air % maks. 15

5. Efisiensi memucatkan warna % min. 40

Sumber : BSN, 2000.

III. BAHAN DAN METODE

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Hasil Pertanian,

Laboratorium Pengelolaan Limbah Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas

Pertanian dan Laboratorium Kimia Dasar Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung pada bulan September sampai

dengan November 2018.

3.2. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah Spent Bleaching

Earth (SBE) dari hasil samping produksi biosolar. Bahan lainnya adalah asam

klorida (HCl) 32%, asam nitrat (HNO3) 65%, asam sulfat (H2SO4) 96%, akuades,

minyak sawit kasar (CPO), asam phospat (H3PO4) 85%, dan minyak goreng.

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah gelas ukur, termometer, pipet

volumetrik, gelas beaker, corong, pengaduk, stopwatch, tanur, pH meter,

timbangan, oven, cawan porselen, kompor listrik, panci, spektrofotometer,

sentrifuge, kertas saring, magnetic strirrer, dan desikator.

21

3.3. Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok

Lengkap (RAKL) dan disusun secara faktorial yaitu 2 faktor dengan 3 taraf

dengan 3 kali ulangan. Faktor perlakuan berupa jenis asam yaitu asam klorida

(HCl) = J1, asam nitrat (HNO3) = J2, dan asam sulfat (H2SO4) = J3 dan

konsentrasi asam yaitu 3% = K1, 5% = K2, dan 7% = K3. Keseragaman ragam

diuji dengan uji Barlett dan kemenambahan data diuji dengan uji Tukey. Data

dianalisis dengan sidik ragam untuk mendapatkan penduga ragam galat dan uji

signifikasi untuk mengetahui antar perlakuan. Selanjutnya data diuji lanjut

menggunakan polinomial ortogonal dan perbandingan ortogonal.

Tabel 2. Kombinasi perlakuan.

Sampel Keterangan

J1K1 J1 = Asam klorida ; K1 = 3%



J2K1 J2 = Asam nitrat ; K1 = 3%



J3K1 J3 = Asam sulfat ; K1 = 3%



3.4. Prosedur Percobaan

Proses reaktivasi SBE dilakukan mengikuti prosedur penelitian Suryani et al.

(2015), yaitu dengan melakukan perendaman SBE sisa produksi biosolar dalam

larutan asam, yaitu HCl, HNO3, dan H2SO4 dengan konsentrasi asam 3%, 5%,

dan 7%. Jumlah rasio antara SBE dan larutan asam yaitu 1 : 2 (b/v). Kemudian

22

campuran tersebut dilakukan pemanasan bertahap yaitu tahap 1 dengan suhu

180℃ selama 30 menit dan tahap 2 dengan suhu 400℃ selama 60 menit.

Gambar 4. Proses reaktivasi spent bleaching earth (Suryani et al., 2015 yang

telah dimodifikasi)

3.5. Pengamatan

3.5.1. Rendemen Reactivated Bleaching Earth

Rendemen merupakan perbandingan berat RBE dengan berat SBE awal. Untuk

menghitung rendemen RBE digunakan persamaan sebagai berikut :

Rendemen = W RBE

W SBE x 100%

Bleaching Earth teraktivasi

Pemanasan tahap 2

(T = 400℃, t = 60 menit)

Pemanasan tahap 1

(T = 180℃, t = 30 menit)

J3 (H2SO4), K1 (3%)

J3 (H2SO4), K2 (5%)

J3 (H2SO4), K3 (7%)

J2 (HNO3), K1 (3%)

J2 (HNO3), K2 (5%)

J2 (HNO3), K3 (7%)

J1 (HCl), K1 (3%)

J1 (HCl), K2 (5%)

J1 (HCl), K3 (7%)

Perendaman dalam larutan asam

dengan rasio SBE : asam = 1 : 2 (b/v)

Spent Bleaching Earth sisa

produksi biosolar in situ 50 gr

23

Keterangan :

W RBE = bobot RBE (gram)

W SBE = bobot SBE (gram)

3.5.2. Kadar Air Reactivated Bleaching Earth

Pengujian kadar air bleaching earth teraktivasi mengikuti prosedur pengujian SNI

13-6336-2000. Dikeringkan botol timbang selama 5 jam pada suhu 100℃ ± 5℃

lalu didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang. Ditimbang 5 gram sampel

dengan ketelitian 4 desimal dalam botol timbang yang sudah dikeringkan.

Dikeringkan pada suhu 100℃ ± 5℃ dalam pengering selama 5 jam.

Didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai berat tetap. Ditentukan juga

kadar air SBE dengan cara yang sama. Kadar air tanah pemucat dihitung

menggunakan rumus berikut :

Kadar air = B−C

B− A x 100%

Keterangan :

A = berat botol timbang kosong yang sudah dikeringkan (gram)

B = berat sampel (gram)

C = berat botol timbang dan sampel yang sudah dikeringkan (gram)

3.5.3. pH Reactivated Bleaching Earth

Pengujian reaksi suspensi dalam air RBE akan mengikuti prosedur pengujian SNI

13-6336-2000. Ditimbang 10,0 g sampel. Dimasukkan ke dalam gelas kimia 200

ml, ditambahkan 100 ml akuades. Dikocok ± 1 menit dan didiamkan selama 10

24

menit. Diukur pH menggunakan pH meter dengan ketelitian satu desimal.

Ditentukan juga pH SBE dengan cara yang sama.

3.5.4. Kadar Abu Reactivated Bleaching Earth

Pengujian kadar abu RBE akan mengikuti prosedur pengujian SNI 01-2891-1992.

Ditimbang 5 gram sampel dalam cawan porselen yang telah diketahui bobotnya.

Diarangkan di atas nyala pembakar. Diabukan dalam tanur pada suhu 600℃

selama kurang lebih 6 jam. Didinginkan dalam desikator dan ditimbang untuk

mengetahui bobot abu. Ditentukan pula kadar air SBE dengan cara yang sama.

Penentuan kadar abu dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Kadar abu = W1−W2

W x 100%

Keterangan :

W = bobot sampel sebelum diabukan (gram)

W1 = bobot sampel dan cawan setelah diabukan (gram)

W2 = bobot cawan kosong (gram)

3.5.5. Efisiensi Pemucatan Warna Crude Palm Oil

Efisiensi pemucatan warna CPO akan dilakukan menggunakan RBE yang telah

dihasilkan. Pemucatan CPO didahului dengan proses degumming kemudian

dilanjutkan dengan proses bleaching dengan RBE. Proses degumming akan

mengikuti prosedur dari penelitian Ristianingsih et al. (2011) yang telah

dimodifikasi. Pada proses ini sebanyak 50 ml CPO ditambahkan H3PO4 (85%)

sebanyak 1,5% (v/v) di dalam beaker 100 ml pada suhu 80℃ dengan kecepatan

pengadukan 500 rpm selama 15 menit. Selanjutnya dilakukan sentrifugasi selama

25

15 menit dengan kecepatan 4000 rpm untuk memisahkan fosfolipid (gum) yang

terdapat dalam minyak.

Proses pemucatan CPO akan mengikuti prosedur penelitian Fatmayati et al.

(2011) yang telah dimodifikasi. RBE dari hasil penelitian kemudian digunakan

sebagai adsorben pada proses pemucatan CPO. Konsentrasi bleaching earth yang

digunakan sebesar 5% (% berat) dari berat CPO yang telah dihilangkan gumnya

dengan suhu 120℃ selama 30 menit dan kecepatan pengadukan 500 rpm.

Kemudian CPO hasil pemucatan selanjutnya dipisahkan dari SRBE dengan

menggunakan kertas saring. Minyak hasil pemucatan, kemudian diukur nilai

absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 470 nm.

Ditentukan juga nilai absorbansi dari CPO awal dengan cara yang sama.

Penentuan efisiensi pemucatan warna CPO dihitung dengan persamaan sebagai

berikut :

Efisiensi memucatkan warna = A−B

A x 100%

Keterangann :

A = nilai absorbansi warna minyak sebelum pemucatan

B = nilai absorbansi warna minyak setelah pemucatan

3.5.6. Rendemen Refined Bleached Palm Oil

Rendemen merupakan perbandingan berat RBPO dengan berat degummed palm

oil (DPO) awal. Untuk menghitung rendemen RBPO digunakan persamaan

sebagai berikut :

Rendemen = W RBPO

W DPO x 100%

26

Keterangan :

W RBPO = bobot RBPO (gram)

W DPO = bobot DPO (gram)

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil kesimpulan bahwa perlakuan terbaik

untuk menghasilkan reactivated bleaching earth (RBE) dari SBE hasil samping

produksi biosolar diperoleh pada perlakuan J2K3 yaitu asam nitrat dengan

konsentrasi 7%. Perlakuan ini menghasilkan rendemen RBE sebesar 69,75%

dengan karakteristik RBE meliputi kadar air 3,08%, pH RBE 5,82, kadar abu

90,32%, efisiensi pemucatan warna CPO 4,07%, dan rendemen refined bleached

palm oil (RBPO) sebesar 86,82%.

5.2. Saran

Perlu dilakukan lebih lanjut mengenai proses reaktivasi SBE dengan melakukan

pencucian untuk menurunkan pH RBE dan analisis lebih lanjut terhadap minyak

hasil pemucatan menggunakan RBE.

DAFTAR PUSTAKA

Ajemba, R. O., and Onukwuli, O. D. 2013. Nitric Acid-Activated Nteje Clay :

Structural and Bleaching Properties. International Journal of Engineering.

26 (5) : 495-500.

Ajemba, R.O. 2012. Modification of The Physico-Chemical Properties of Udi

Clay Mineral to Enchance Its Adsorptive Capacity. Advance Applied

Science Research. 3 (4) : 2042-2049.

Apriyantono, A., Fardiaz, D., Puspitasari, N.L., Sedarnawati, Y., dan Budianto, S.

1989. Petunjuk Laboratorium Analisis Pangan. Pusat Antar Universitas.

Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Badan Standarisasi Nasional. 1992. Cara Uji Makanan dan Minuman SNI 01-

2891-1992. BSN. Jakarta.

Badan Standarisasi Nasional. 2000. Bentonit untuk Pemucat Minyak Nabati SNI

13-6336-2000. BSN. Jakarta.

Basiron, Y. 2005. Palm Oil. In : Bailey’s Industrial Oil and Fat Products 6th ed. A

John Wiley & Sons, Inc. New Jersey. 208 pp.

Baranowsky, K., Beyer, W., and Billek, G. 2001. Technologies for Industrial

Processing of Fats and Oils. European Journal of Lipid Science and

Technology. 103 : 505-551.

Benefield, L. D., Judkins, J. F., and Weand, B. L. 1982. Process Chemistry for

Water and Wastewater Treatment. Prentice Hall Inc. New Jersey.

Chang, J. I., Tai, H. S., and Huang, T. H. 2006. Regeneration of Spent Bleaching

Earth by Lye-Extraction. Journal of Wiley interscience. 25(4): 374-375.

Diaz, F. V., and Santos, S. P. 2011. Studies On The Acid Activation of Brazilian

Smectite Clays. Quim Nova. 24 (3) : 345-353.

Didi, M. A., Makhoukhi, B., Azzouz, A., and Villemin, D. 2009. Colza Oil

Bleaching Through Optimized Acid Activation of Bentonite. A Comparative

Study Applied Clay Science. 42 : 336-344.

44

Dinas Pertambangan dan Energi. 2004. Laporan Akhir Penyeledikan Bahan

Galian Bentonit, Batu Gamping, dan Tanah di Kabupaten Singingi dan

Kampar Propinsi Riau. PT. Riodila Bumi Persada Konsultan Teknik.

Pekanbaru.

Djatmiko, B. Dan Widjaja, A. P. 1985. Teknologi Lemak dan Minyak I. Agro

Industri Press, Fateta IPB. Bogor. Hlm. 92.

Elsabee, M. Z., Morsi, R. E., and Al-Sabagh, A. M. 2009. Surface Active

Properties of Chitosan and Its Derivatives. Colloids Surf. B Biointerfaces.

74 : 1-16.

Fajrudin, A., Supartono, dan Woro, S. 2016. Pengaruh Konsentrasi Asam Nitrat

dan Temperatur Kalsinasi Reaktivasi Spent Bleaching Earth. Indoesian

Journal Chemical Science. 5(3) : 202-205.

Farihahusnah, H., Mohamed, K. A., and Wan, M. A. W. D. 2011. Textural

Characteristics, Surface Chemistry and Activation of Bleaching Earth. A

Review, Chemical Engineering Journal. 170 : 90-106.

Fatmayati, Nur, A. D., Ani, S., dan Muhammad, R. 2011. Pemucatan Minyak

Sawit Kasar Menggunakan Tanah Pemucat Hasil Reaktivasi. Jurnal Sawit

Indonesia. 1(1) : 9-14.

Foletto, E. L., Collazo, G. C., Volzone, C., and Porto, L. M. 2011. Sunflower Oil

Bleaching by Adsorption Onto Acid-Activated Bentonite. Brazilian Journal

of Chemical Engineering. 28 (1) : 169-174.

FPTK UPI. 2004. Asam Basa. Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

GIMNI. 2018. Konsumsi CPO Domestik Tembus 7 Juta Ton.

gimni.org/konsumsi-cpo-domestik-tembus-7-juta-ton/. Diakses pada hari

Rabu tanggal 13 Maret 2019.

Hagen, M. V. D. and Fill, F. 2009. 140 Sulphuric, Hydrocholoric, Nitric, and

Phosporic Acids. University of Gothenburg. Swedia.

Heller, L. K. 2006. Thermally Modified Clay Minerals. In F. Bergaya, B. K. G.

Theng, and G. Lagaly. Developments in Clay Science. Handbook of Clay

Science. Oxford. Netherlands : Elsevier. 289-308.

Hilyati dan Widihastono, B. 1991. Adsorbsi Zat Warna Tekstil pada Zeolit Alam

dari Bayah. Jurnal Kimia Terapan Indonesia. 1 (2) : 47-53.

Hongping, H., Yuehong, M., Jianxi, Z., Peng, Y., and Yanhong, Q. 2010.

Organoclays Prepared from Montmorillonites with Different Cation

Exchange Capacity and Surfactant Configuration. Applied Clay Science. 48

: 67-72.

45

Hussin, F. B. T. 2013. Acid Activation of Bleaching Earth for Crude Palm Oil

Treatment. University of Malaya. Kuala Lumpur.

Hymore, F. K. 1996. Effects of Some Additives On The Performance of Acid-

Activated Clays in Bleaching of Palm Oil. Applied Clay Science. 10 : 379-

385.

Julaika, S., Andre, W. F., dan Subiyono. 2017. Pengaruh Asam Klorida dan Suhu

Aktivasi pada Regenerasi Spent Bleaching Earth. Institut Teknologi Adhi

Tama Surabaya. Surabaya.

Kartika , I. A., Yani, M., dan Herawan, D. 2012. Transesterifikasi in situ Biji

Jarak Pagar : Pengaruh Jenis Peraksi, Kecepatan Pengadukan, dan

Temperatur Reaksi terhadap Rendemen dan Kualitas Biodiesel. Jurnal

Teknologi Industri Pertanian. 21 : 24-33.

Ketaren, S. 2008. Minyak dan Lemak Pangan. UI-Press. Jakarta. 185 hlm.

Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. UI-Press.

Jakarta.

Kheang, L. S., Cheng, S. F., Choo, Y. M., and Ma, A. N. 2006. Malaysian Palm

Oil Board. A Study of Residual Oils Recovery from Spent Bleaching Earth :

Their Characteristics and Applications. American Journal of Applied

Science. 3(10): 2063-2067.

Kloprogge, J. T., Duong, L. V., and Frost, L. R. 2005. A Review of The Synthesis

and Characterisation of Pillared Clays and Related Porous Materials for

Cracking of Vegetable Oils to Produce Biofuel. Environmental Geology.

Komadel, P., Madejova, J., and Stucki, J. W. 2006. Structural Fe (III) Reduction

in Smectites. Applied Clay Science. 34 : 88-94.

Korichi, S., Elias, A., and Mefti, A. 2009. Characterization of Smectite After Acid

Activation with Microwave Irradiation. Applied Clay Science. 42 : 432-438.

Krisyanti, S. dan Sukandar. 2011. Recovery Minyak dari Limbah Bahan

Berbahaya dan Beracun (B3) Spent Bleaching Earth dengan Metode

Ekstraksi Pelarut. Jurnal Teknik Lingkungan. 17(1) : 35-46.

Kutlic, A., Bedekovic, G., and Sobota, I. 2012. Bentonite Processing. Professional

Paper. 24 : 61-65.

Langmaack, T. and Eggers, R. 2002. On The Bleaching Kinetics of Vegetable

Oils Experimental Study and Mass Transfer-Based Interpretation. European

Journal of Lipid and Science Technology. 104 : 98-109.

46

Lee, C. G., Seng, C. E. and Liew, K. Y. 2000. Solvent Efficiency for Oil

Extraction from Spent Bleaching Clay. J Am Oil Chem Soc. 77(11) : 1219-

1222.

Lim, B. P., Gaanty, P. M. and Shafida, A. H. 2009. Biodiesel from Adsorbed Oil

on Spent Bleaching Clay Using CaO As A Heterogenous Catalyst. Europ J

Sci Res. 33(2) : 1389-1391.

Lin, L. and Koseoglu, S. S. 2005. Membrane Processing of Fats and Oils. In :

Bailey’s Industrial Oil and Fat Products 6th ed. A John Wiley & Sons, Inc.

New Jersey.

Loh, S. K., James, S., Ngatiman, M., Cheong, K. Y., Choo, Y. M., and Lim, W. S.

2013. Enchancement of Palm Oil Refinery Waste – Spent Bleaching Earth

(SBE) Into Bio Organic Fertilizer and Their Effects on Crop Biomass

Growth. Ind. Crop. Prod. 49 : 775-781.

Manik, F. S. 2010. Pemanfaatan Spent Bleaching Earth dari Proses Pemucatan

CPO sebagai Bahan Baku Briket. IPB. Bogor.

Peng, L. 2007. Polymer Modified Clay Minerals. A Review, Applied Clay

Science. 28 : 64-76.

Qowim, A S. F. R. M. 2012. Rekayasa Proses Produksi Biodiesel Minyak Residu

dalam Tanah Pemucat Bekas Melalui Proses Esterifikasi-Transesterifikasi In

Situ. (Tesis). Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Repo, E., Warchol, J. K., Bhatnagar, A., and Sillanpaa, M. 2011. Heavy Metals

Adsorption byNovel EDTA-Modified Chitosan-Silica Hybrid Materials.

Journal of Colloid and Interface Science. 358 : 261.

Ristianingsih, Y., Sutijan, dan Arief, B. 2011. Studi Kinetika Proses Kimia dan

Fisika Penghilangan Getah Crude Palm Oil (CPO) dengan Asam Fosfat.

Reaktor. 13(4).

Riyanto, A. 1992. Bahan Galian Industri Bentonit. PPTM. Bandung.

Rohani, B. M. Z., Madia, N. A. M., and Madya, M. K. A. 2006. Process Design in

Degumming and Bleaching of Palm Oil. University Teknologi Malaya.

Kuala Lumpur.

Sembiring, M. T. Dan Sinaga, T. S. 2003. Arang Aktif (Pengenalan dan Proses

Pembuatan). USU Digital Library. Sumatera Utara.

Supeno, M. 2008. Bentonit Alam Terpilar sebagai Material Katalis / Co-Katalis

Pembuatan Gas Hidrogen dan Oksigen dari Air. (Skripsi). Universitas

Sumatera Utara. Medan.

47

Suryani, A., Gustan, P., dan Amelia, A. 2015. Proses Reaktivasi Tanah Pemucat

Bekas sebagai Adsorben untuk Pemurnian Minyak Sawit Kasar dan

Biodiesel. Jurnal Teknologi Industri Pertanian. Institut Pertanian Bogor.

Bogor.

Swiatkowski, A. 1998. Adsorption and its Application and Enviromental

Protection Studies in Surface Science and Catalysis. Elsivier. Belanda.

Tan, K. H. 1993. Principles of Soil Chemistry 2nd edition. Marcel Dekker, Inc.

New York.

Tanjaya, A., Sudono dan Ismadji. 2006. Aktivasi Bentonit Alam Pacitan sebagai

Bahan Penyerap pada Proses Pemurnian Minyak Sawit. Jurnal Teknik

Kimia. 5(2) : 429-434.

Taylor, D. R. 2005. Bleaching. In : Bailey’s Industrial Oil and Fat Products 6th

ed. A John Wiley & Sons, Inc. New Jersey.

Tirtaadmaja, C. D. 2019. Proses Pemucatan Crude Palm Oil (CPO) dengan

Reactivated Bleaching Earth (RBE). (Skripsi). Universitas Lampung.

Bandar Lampung.

Ujeneza, E. 2014. Optimization of Acid Activation and Bleaching Performance of

Local Bentonite Clay. (Tesis). University of Nairobi. Kenya.

Usman, M. A., Ekwueme, V. I., Alaje, T. O., and Mohammed, A. O. 2012.

Characterization, Acid Activation, and Bleaching Performance of Ibeshe

Clay, Lagos, Nigeria. International Scholarly Research Networks Ceramics.

1-5.

Valenzuela, F. R. D. and Souza, P. S.. 2001. Studies on The Acid Activation of

Brazilian Smectite Clays. Quim Nova. 24 : 345-353.

Wahyudi, M. Y. 2000. Studi Penggunaan Kembali Bleaching Earth Bekas sebagai

Adsorben dalam Proses Refining CPO. (Tesis). Institut Teknologi Bandung.

Bandung.

Wijaya, V. W. 2017. Efek Suhu dan Konsentrasi Katalis dalam Proses

Transesterifikasi In Situ terhadap Produksi Biodiesel dari Spent Bleaching

Earth (SBE). Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Young, F. V. K. 1987. Refining and Fractination of Palm Oil. In F.D. Gustone.

(Ed). Palm Oil: Critical Reports On Applied Chemistry. New York. 15 : 39-

69.

Yusaldi, R. 2001. Regenerasi Spent Bleaching Earth dan Penggunaan Kembali

dalam Pemurnian Minyak Nabati. (Skripsi). Institut Pertanian Bogor. Bogor.

48

Yusnimar, Ida, Z., dan Desi, H. 2012. Sumber Bahan Bakar Alternatif dari Spent

Bleaching Earth Asal Industri Refinery Minyak Sawit. Universitas Riau.

Riau.

COVER CENDY DAMAYANTI.pdfABSTRAK CENDY DAMAYANTI.pdfPENGESAHAN CENDY DAMAYANTI.pdfSKRIPSI FULL CENDY DAMAYANTI.pdf

Documents

PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ASAM TERHADAP …digilib.unila.ac.id/57905/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdf · PENGARUH JENIS DAN KONSENTRASI ASAM TERHADAP PROSES REAKTIVASI SPENT