WIRE ELECTROPLATING SLUDGE SEBAGAI KATALIS ?· /batu bara meliputi penentuan kadar abu, kadar air, dan…

  • View
    214

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

WIRE ELECTROPLATING SLUDGE SEBAGAI KATALIS PEMBAKARAN BATU BARA

ERISTIADY FEBRYANWAR

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2012

ABSTRAK

ERISTIADY FEBRYANWAR. Wire Electroplating Sludge sebagai Katalis Pembakaran Batu Bara. Dibimbing oleh ARMI WULANAWATI dan MOHAMMAD KHOTIB.

Aditif bahan bakar (katalis pembakaran) dapat meningkatkan efisiensi pembakaran melalui proses oksidasi sempurna bahan bakar. Katalis pembakaran dalam penelitian ini dibuat dari wire electroplating sludge yang didispersikan ke dalam campuran minyak nabati, air, dan surfaktan. Disiapkan empat jenis suspensi katalis, yaitu A (2% sludge); B (3% sludge); C (2% sludge, 3% asam oksalat); D (3% sludge, 3% asam oksalat). Penambahan asam oksalat pada suspensi katalis C dan D menghasilkan pengaruh yang nyata pada efisiensi pembakaran. Suspensi katalis masing-masing diaplikasikan ke dalam batu bara dengan nilai kalor 5235.09 kal/g. Konsentrasi suspensi katalis di dalam batu bara adalah 0.1% b/b. Hasil uji aktivitas dengan menggunakan penganalisis termal diferensial menunjukkan bahwa efisiensi energi katalis A adalah 62.21%, B: 97.19%, C: 77.96%, dan D: 97.54%. Katalis D (3% sludge, 3% asam oksalat) merupakan suspensi katalis terbaik yang dapat digunakan sebagai katalis pembakaran batu bara.

Kata kunci: Aditif bahan bakar, katalis, nilai kalor, sludge, suspensi.

ABSTRACT

ERISTIADY FEBRYANWAR. Wire Electroplating Sludge as Coal Combustion Catalyst. Supervised by ARMI WULANAWATI and MOHAMMAD KHOTIB.

A fuel additive (combustion catalyst) can improve the combustion efficiency by promoting complete oxidation of fuel. Combustion catalyst in this research was composed of wire electroplating sludge dispersed in a mixture of vegetable oil, water, and surfactant. Four types of catalyst suspensions were prepared, namely A (2% sludge); B (3% sludge); C (2% sludge, 3% oxalyc acid); and D (3% sludge, 3% oxalyc acid). Addition of oxalyc acid in catalyst suspension C and D showed significant effects on combustion efficiency. Each suspension was applied in coal having caloric value of 5235.09 cal/g. The concentration of catalyst suspension in coal was about 0.1% w/w. The results of activity test by using differential thermal analyzer showed that the energy efficiency from catalyst A was 62.21%, B: 97.19%, C: 77.96%, and D: 97.54%. Catalyst D (3% sludge, 3% oxalyc acid) is the best catalyst suspension that can be used as coal combustion catalyst.

Key words: Caloric value, catalyst, fuel additive, sludge, suspension.

WIRE ELECTROPLATING SLUDGE SEBAGAI KATALIS PEMBAKARAN BATU BARA

ERISTIADY FEBRYANWAR

Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains pada Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2012

Judul Skripsi : Wire Electroplating Sludge sebagai Katalis Pembakaran Batu Bara Nama : Eristiady Febryanwar NIM : G44096035

Disetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Armi Wulanawati, SSi, MSi NIP 19690725 200003 2 001

Diketahui

Mohammad Khotib, SSi, MSi NIP 19781018 200701 1 002

Ketua Departemen Kimia

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal lulus:

PRAKATA

Segala puji dan rasa syukur penulis panjatkan atas segala karunia kesehatan dan kemudahan yang dilimpahkan oleh Allah SWT selama proses penyusunan karya ilmiah dengan judul Wire Electroplating Sludge sebagai Katalis Pembakaran Batu Bara. Karya ilmiah ini disusun berdasarkan penelitian yang dilaksanakan pada bulan Oktober 2011 hingga Februari 2012 di Laboratorium Kimia Fisik Departemen Kimia, Kampus IPB Dramaga, Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Armi Wulanawati, SSi, MSi dan Bapak Mohammad Khotib, SSi, MSi selaku pembimbing yang telah memberikan arahan, bimbingan, motivasi, waktu, dan doa selama penelitian. Terima kasih yang tak terhingga kepada Ayah, Ibu, saudara-saudari tersayang Niken Lia Anggraini, Julian Andhika, Marbella Rizky Prawesti, dan Andreas Prananda Putra yang telah memberikan doa, semangat, kasih sayang, dan dukungan selama masa studi hingga proses penyusunan karya ilmiah ini.

Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ibu Ai, Bapak Ismail, Bapak Nano, Bapak Eman, Bapak Syawal, Ibu Oktori (Dosen Ilmu Tanah), dan Kepala Laboratorium Ilmu Tanah bagian Mineral Tanah IPB atas fasilitas, bantuan, serta masukan yang diberikan. Ungkapan terima kasih juga terucap untuk Kak Doni, Kak Nazmi, Andika, Nirwan, Mas Yana, Mas Doni, Zelfy, Kak Rozi dan kelompok Al-Fath, Bapak Atep, Mbak Dewi, teman-teman Ankim 46 (khususnya 10S), Soni, Rohman (kelompok PES 2012), teman-teman Ekstensi Kimia 43 atas bantuan, motivasi, diskusi, dan kebersamaannya. Terima kasih dihaturkan pula kepada seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu tanpa maksud mengurangi rasa terima kasih. Semoga Allah SWT memberikan balasan atas segala amal yang diperbuat dan senantiasa menyertai hamba-Nya dengan kasih dan sayang-Nya.

Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat.

Bogor, Juni 2012

Eristiady Febryanwar

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Palembang pada tanggal 28 Februari 1988 sebagai putra kedua dari Bapak Anwar Effendi dan Ibu Musliah. Tahun 2006 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Cilegon dan pada tahun yang sama diterima di Program Diploma IPB Program Keahlian Analisis Kimia melalui jalur PMDK. Penulis lulus dari Diploma IPB pada tahun 2009 dan melanjutkan pendidikan S1 melalui Program Alih Jenis Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor (IPB) pada tahun yang sama.

Selama menjalani masa perkuliahan di Diploma IPB, Penulis pernah mengikuti kegiatan Safety in Laboratory Training, Pelatihan Pengantar Sistem Manajemen Lingkungan (ISO 14001), Pelatihan Pengantar Sistem Manajemen Mutu (ISO 9001:2001) dan HACCP. Penulis pernah melakukan magang di PT Nutrifood Indonesia Tbk, dan praktik kerja lapang di Sentra Teknologi Polimer (STP) dengan judul laporan Identifikasi Jenis Polimer di dalam Beberapa Botol Susu Bayi.

vi

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... vii

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan .............................................................................................. 1 Metode Penelitian .......................................................................................... 1 Pencirian Sludge dan Batu bara ..................................................................... 2 Preparasi Katalis ............................................................................................ 2 Uji Aktivitas Katalis ...................................................................................... 2

HASIL DAN PEMBAHASAN Ciri-ciri Sludge............................................................................................... 3 Ciri-ciri Batu Bara ......................................................................................... 3 Hasil Preparasi Katalis ................................................................................... 3 Aktivitas Katalis ............................................................................................ 4

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ........................................................................................................ 5 Saran .............................................................................................................. 5

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 5

LAMPIRAN ............................................................................................................ 7

vii

DAFTAR GAMBAR Halaman

1 Kadar logam di dalam sludge ...................................................................... 3

2 Kurva DTA pembakaran batu bara tanpa katalis dan dengan katalis A (sludge 2%) ................................................................................................. 4

3 Efisiensi energi pembakaran batu bara dan batu bara + katalis. ................. 4

DAFTAR LAMPIRAN Halaman

1 Bagan alir penelitian ................................................................................... 8

2 Kadar abu wire electroplating sludge dan batu bara ................................... 9

3 Kadar air batu bara. ..................................................................................... 9

4 Kadar Fe2+ dalam batu bara + katalis D .................................................... 10

5 Kurva DTA hasil pembakaran batu bara + katalis B (sludge 3%), C (sludge 2% + asam oksalat 3%), D (sludge 3% + asam oksalat 3%) .... 11

6 Efisiensi energi pembakaran batu bara ..................................................... 12

PENDAHULUAN Konsumsi batu bara di Indonesia

mengalami pertumbuhan yang cukup signifikan dalam sepuluh tahun terakhir, yaitu dari 13.2 juta ton pada 1997 menjadi 45.3 juta ton pada 2007, atau meningkat lebih dari 3 kali lipat. Peningkatan jumlah konsumsi yang sangat tajam tersebut disebabkan meningkat tajamnya permintaan batu