Arang Aktif dari Ampas Tebu sebagai Adsorben pada Pemurnian Minyak Goreng Bekas

ARANG AKTIF DARI AMPAS TEBU SEBAGAI ADSORBEN
PADA PEMURNIAN MINYAK GORENG BEKAS

RIA WIJAYANTI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009

ABSTRAK
RIA WIJAYANTI. Arang Aktif dari Ampas Tebu sebagai Adsorben pada
Pemurnian Minyak Goreng Bekas. Dibimbing oleh BETTY MARITA
SOEBRATA dan GUSTAN PARI.
Ampas tebu, sebagai limbah pabrik gula adalah suatu bahan yang
mengandung karbon cukup tinggi. Hal tersebut yang mendasari bahwa ampas tebu
dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan arang aktif untuk pemurnian
minyak goreng bekas. Pemurnian minyak goreng bekas menggunakan arang aktif
merupakan salah satu metode yang dapat dikembangkan karena bahan bakunya
mudah didapatkan dan tidak membutuhkan biaya yang besar. Pengaktifan arang

dilakukan setelah proses karbonisasi dengan 3 faktor, yaitu konsentrasi H3PO4,
suhu aktivasi, dan waktu aktivasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan
yang menghasilkan arang aktif terbaik adalah arang aktif yang diaktivasi pada
suhu 700°C selama 120 menit untuk arang aktif tanpa aktivasi kimia dan arang
aktif dengan perendaman H3PO4 10% yang diaktivasi pada suhu 800°C selama
120 menit untuk arang aktif dengan aktivasi kimia. Kesetimbangan adsorpsi asam
lemak bebas dipelajari menggunakan isoterm Freundlich dan Langmuir pada
kondisi yang sama. Hasilnya menunjukkan bahwa isoterm Freundlich memiliki
linearitas yang lebih tinggi dibandingkan isoterm Langmuir. Hasil pemurnian
menunjukkan bahwa arang aktif yang digunakan dapat menurunkan kadar asam
lemak bebas dalam minyak goreng bekas. Penurunan kadar asam lemak bebas
terbesar diperoleh dari arang aktif dengan aktivasi kimia (49,7%).
ABSTRACT
RIA WIJAYANTI. Active Carbon from Bagasse for Adsorbent in Cooking Oil
Purification. Under the direction of BETTY MARITA SOEBRATA and
GUSTAN PARI.
Bagasse, a waste of sugar factory, is a subtance which has high carbon
content. This shows that bagasse can be applied as active carbon in cooking oil
purification. Cooking oil purification using an active carbon as adsorbent was a
good method because of low cost process. In this research, carbon activation was

relied on 3 factors carbonisation process, e.g. H3PO4 concentration, activation
temperature, and activation time. Research result showed that the best activation
without chemical treatment was carried out at 700 °C for 120 minute and the best
activation with chemical activation was carried out at 800 °C for 120 minute with
H3PO4 10%. The adsorption equilibrium of free fatty acid was studied using
Freundlich and Langmuir isotherm at similar condition. In this research,
Freundlich isotherm showed better linearity than Langmuir isotherm. The
purification result showed that active carbon from bagasse was capable of
reducing free fatty acid content in cooking oil. The higher free fatty acid reduction
was given by activated carbon with chemical treatment (49,7%).

ARANG AKTIF DARI AMPAS TEBU SEBAGAI ADSORBEN
PADA PEMURNIAN MINYAK GORENG BEKAS

RIA WIJAYANTI

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
2009

PRAKATA
Dengan menyebut Asma Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang.
Segala puji syukur hanyalah bagi Allah Rabb semesta alam yang telah
melimpahkan nikmat, rahmat, dan petunjuk-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dengan judul "Arang Aktif dari Ampas Tebu sebagai
Adsorben pada Pemurnian Minyak Goreng Bekas". Penelitian ini dilaksanakan
dari Mei sampai November 2008 di Laboratorium Kimia Fisik dan Lingkungan,
Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Kimia, Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada Ibu
Betty Marita Soebrata, S.Si., M.Si. dan Bapak Dr. Gustan Pari, M.Si., APU selaku
pembimbing tugas akhir yang telah memberikan arahan kepada penulis. Ucapan
terima kasih juga disampaikan kepada seluruh staf dan laboran Kimia Fisik dan

Lingkungan, staf dan laboran Laboratorium Kimia Pusat Penelitian dan
Pengembangan Hasil Hutan Bogor, pak Khotib, Ade, Maipa, Susan, Yuyun, dan
rekan-rekan mahasiswa kimia 41. Terakhir penulis menghaturkan terima kasih
kepada Ibu, Bapak, serta Wawan atas dukungan materi, doa, semangat, dan kasih
sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2009
Ria Wijayanti

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Purworejo pada tanggal 9 Oktober 1986 dari ayah
Sugiarto dan ibu Sulmiyati. Penulis merupakan putri pertama dari dua bersaudara.
Penulis lulus dari SMU Negeri 2 Purworejo pada tahun 2004 dan pada tahun yang
sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB pada
Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten Praktikum Kimia
TPB tahun ajaran 2006/2007 dan 2007/2008 serta asisten Praktikum Kimia Fisik
dan Lingkungan tahun ajaran 2007/2008.

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ viii
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
TINJAUAN PUSTAKA
Arang Aktif ..................................................................................................2
Pembuatan Arang Aktif ...............................................................................2
Tebu .............................................................................................................3
Adsorpsi .......................................................................................................3
Isoterm Adsorpsi ..........................................................................................4
Minyak Goreng ............................................................................................5
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat.............................................................................................5
Metode .........................................................................................................6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arang Aktif ..................................................................................................8
Penggunaan Arang Aktif untuk Pemurnian Minyak Goreng Bekas ..........12
Uji Pendahuluan .........................................................................................13
Isoterm Adsorpsi ........................................................................................14
Pemurnian Minyak Goreng Bekas .............................................................15

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ....................................................................................................15
Saran...........................................................................................................16
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................16
LAMPIRAN...........................................................................................................18

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Tanaman tebu ......................................................................................................3
2 Pengaruh perlakuan pada rendemen arang aktif .................................................8
3 Pengaruh perlakuan pada kadar air arang aktif ....................................................9
4 Pengaruh perlakuan pada kadar zat terbang arang aktif.......................................9
5 Pengaruh perlakuan pada kadar abu arang aktif ................................................10
6 Pengaruh perlakuan pada kadar karbon terikat arang aktif................................11
7 Pengaruh perlakuan pada daya jerap benzena arang aktif .................................11
8 Pengaruh perlakuan pada daya jerap kloroform arang aktif ..............................12
9 Pengaruh perlakuan pada daya jerap iod arang aktif .........................................12
10 Pengaruh bobot arang aktif b1c2 pada kapasitas adsorpsi dan persentase
penjerapan asam lemak bebas ..........................................................................13
11 Pengaruh bobot arang aktif a2b2c2 pada kapasitas adsorpsi dan persentase

penjerapan asam lemak bebas ..........................................................................13
12 Pengaruh waktu kontak pada kapasitas adsorpsi dan persentase penjerapan
asam lemak bebas pada arang aktif b1c2 .........................................................13
13 Pengaruh waktu kontak pada kapasitas adsorpsi dan persentase penjerapan
asam lemak bebas pada arang aktif a2b2c2 .....................................................14
14 Isoterm Langmuir adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif b1c2 .............14
15 Isoterm Freundlich adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif b1c2............14
16 Isoterm Langmuir adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif a2b2c2..........15
17 Isoterm Freundlich adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif a2b2c2 ........15
18 Kadar asam lemak bebas pada adsorpsi menggunakan arang aktif b1c2..........15
19 Kadar asam lemak bebas pada adsorpsi menggunakan arang aktif a2b2c2......15

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Bagan alir penelitian .........................................................................................19
2 Standar mutu arang aktif menurut SNI 06-3730-95...........................................20
3 Standar mutu minyak goreng menurut SNI 06-3741-95....................................20
4 Karakterisasi arang aktif dari ampas tebu ..........................................................21
5 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar air .........................................27
6 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar zat terbang............................28

7 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar abu.........................................29
8 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar karbon terikat .......................31
9 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada jerap benzena .................................33
10 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada daya jerap kloroform.....................34
11 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada daya jerap iodin.............................35
12 Uji pendahuluan ................................................................................................38
13 Isoterm Adsorpsi ...............................................................................................40
14 Analisis kadar FFA pada minyak goreng bekas................................................41

PENDAHULUAN
Perkembangan industri meningkat seiring
dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi, sehingga industri merupakan salah
satu sektor penting yang menopang
perekonomian negara Indonesia. Hal ini
menyebabkan kebutuhan arang aktif semakin
meningkat. Peningkatan tersebut disebabkan
karena banyak industri baik industri pangan
maupun nonpangan menggunakan arang aktif
dalam proses produksinya. Sebagian besar

kebutuhan arang aktif di Indonesia masih
diimpor karena mutu arang aktif domestik
masih rendah (Ferry 2002).
Arang aktif banyak digunakan sebagai
adsorben pemurnian gas, pemurnian pulp,
penjernihan air, pemurnian minyak, katalis,
dan sebagainya. Arang aktif dapat dibuat dari
semua bahan yang mengandung karbon, baik
karbon organik maupun anorganik dengan
syarat bahan tersebut mempunyai struktur
berpori (Sudrajat 1994). Bahan-bahan yang
dapat digunakan sebagai bahan baku
pembuatan arang aktif antara lain ampas
penggilingan tebu, sekam padi, tongkol
jagung, sabut kelapa, ampas pembuatan
kertas, dan batu bara (Sembiring dan Sinaga
2003).
Di Indonesia, perkebunan tebu menempati
luas wilayah kurang lebih 232 ribu hektar,
yang tersebar di Medan, Lampung, Semarang,

Solo, dan Makasar (Witono 2003). Pada tahun
2006 produksi tebu di Indonesia mencapai
kurang lebih 64169,06 ton (Badan Pusat
Statistik Provinsi Jawa Barat 2006). Dalam
proses produksi gula, dari setiap tebu yang
diproses dihasilkan ampas tebu sebesar 90%,
gula yang dimanfaatkan hanya 5%, dan
sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air
(Witono 2003).
Limbah pabrik gula berupa ampas tebu
sangat mengganggu lingkungan apabila tidak
dimanfaatkan. Selama ini pemanfaatan ampas
tebu hanya terbatas untuk pakan ternak, bahan
baku pembuatan pupuk, pulp, particle board,
dan untuk bahan bakar boiler di pabrik gula.
Nilai ekonomi yang diperoleh dari
pemanfaatan tersebut masih cukup rendah.
Oleh karena itu, diperlukan adanya
pengembangan teknologi sehingga terjadi
diversifikasi pemanfaatan limbah pertanian

(Witono 2003). Kandungan karbon yang
tinggi dalam ampas tebu menjadi dasar untuk
memanfaatkannya sebagai arang aktif.
Minyak goreng merupakan salah satu
kebutuhan pokok manusia sebagai alat
pengolah bahan-bahan makanan. Kerusakan

minyak akan mempengaruhi mutu dan nilai
gizi makanan yang digoreng. Minyak yang
rusak akibat oksidasi dan polimerisasi akan
menghasilkan bahan dengan rupa yang kurang
menarik dan cita rasa yang tidak enak, serta
kerusakan sebagian vitamin dan asam lemak
esensial yang terdapat dalam minyak.
Kerusakan minyak atau lemak akibat
pemanasan pada suhu tinggi (200-250 °C)
akan mengakibatkan keracunan dalam tubuh
dan menimbulkan berbagai macam penyakit,
misalnya diare, pengendapan lemak dalam
pembuluh darah, kanker, dan menurunkan
nilai cerna lemak (Widayat 2006).
Pemanfaatan minyak goreng bekas yang
sudah dimurnikan sangat menguntungkan bagi
industri yang menggunakan minyak goreng
dalam proses produksinya. Penelitian
pemurnian minyak goreng bekas yang sudah
dilakukan antara lain menggunakan metode
filtrasi membran berukuran pori 0.05 µm
(Andreas 2004), arang aktif dan bentonit
(Darmawan 2006), dan zeolit alam (Widayat
2006). Pemurnian minyak goreng bekas
menggunakan
membran
mempunyai
kelemahan, yaitu biaya yang dibutuhkan besar
dan umur membran tidak terlalu lama.
Pemurnian minyak goreng dengan arang aktif
dari limbah pertanian merupakan salah satu
alternatif yang dapat dikembangkan. Selain
bahannya mudah didapatkan, biaya yang
dibutuhkan juga tidak banyak.
Penelitian tentang pembuatan arang aktif
dari serbuk gergajian kayu untuk pemurnian
minyak goreng bekas telah dilakukan oleh
Ferry (2002). Hasilnya menunjukkan bahwa
serbuk gergajian kayu dapat digunakan
sebagai bahan baku pembuatan arang aktif
dan mampu menurunkan kadar asam lemak
bebas dalam minyak goreng bekas tetapi tidak
efektif untuk memulihkan warna. Rasjiddin
(2006) juga telah melakukan penelitian
tentang pembuatan arang aktif dari tempurung
biji jambu mede untuk pemurnian minyak
goreng bekas. Hasilnya menunjukkan bahwa
tempurung biji jambu mete dapat ditingkatkan
daya gunanya melalui pengolahan menjadi
arang aktif yang dapat menurunkan kadar
asam lemak bebas dan bilangan peroksida
serta meningkatkan nilai kejernihan minyak
goreng bekas.
Penelitian
ini
diarahkan
untuk
mengembangkan bahan baku alternatif dalam
pembuatan arang aktif yang diaplikasikan
sebagai adsorben pada pemurnian minyak
goreng bekas. Pemanfaatan ampas tebu
menjadi arang aktif diharapkan dapat
meningkatkan nilai ekonomis bahan.

Penelitian ini bertujuan memanfaatkan
ampas tebu untuk membuat arang aktif yang
digunakan sebagai adsorben pada pemurnian
minyak goreng bekas dengan pengaruh
konsentrasi bahan kimia pengaktif, suhu, dan
waktu aktivasi .
TINJAUAN PUSTAKA
Arang Aktif
Arang aktif atau karbon aktif adalah suatu
bahan padat berpori yang merupakan hasil
pembakaran bahan yang mengandung karbon.
Arang aktif merupakan suatu bentuk arang
yang telah melalui aktivasi dengan
menggunakan gas CO2, uap air, atau bahanbahan kimia sehingga pori-porinya terbuka
dan dengan demikian daya adsorpsinya
menjadi lebih tinggi terhadap zat warna dan
bau. Arang aktif mengandung 5-15% air, 23% abu, dan sisanya adalah karbon. Arang
aktif berbentuk amorf, terdiri atas pelat-pelat
datar, disusun oleh atom-atom C yang terikat
secara kovalen dalam suatu kisi heksagonal
datar dengan satu atom C pada setiap
sudutnya. Pelat tersebut bertumpuk-tumpuk
satu sama lain membentuk kristal dengan sisa
hidrokarbon, ter, dan senyawa organik lain
yang tersisa di dalamnya (Tangkuman 2006).
Arang aktif berbentuk kristal berukuran
mikro, karbon non grafit, yang pori-porinya
telah mengalami proses pengembangan
kemampuan untuk menjerap gas dan uap dari
campuran gas dan zat-zat yang tidak larut atau
terdispersi dalam cairan (Roy 1985).
Sembiring dan Sinaga (2003) menyatakan
bahwa arang aktif merupakan senyawa karbon
berbentuk amorf yang dapat dihasilkan dari
bahan-bahan yang mengandung karbon atau
dari arang yang diperlakukan dengan cara
khusus untuk mendapatkan permukaan yang
lebih luas. Luas permukaan arang aktif
berkisar antara 300-3500 m2/gram dan hal ini
berhubungan dengan struktur pori internal
yang menyebabkan arang aktif bersifat
sebagai adsorben. Arang aktif dapat
mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa
kimia tertentu (adsorpsinya bersifat selektif),
bergantung pada besar atau volume pori-pori,
dan luas permukaan. Daya jerap arang aktif
sangat besar, yaitu 25-1000% terhadap berat
arang aktif.
Kapasitas adsorpsi arang aktif bergantung
pada karakteristik arang aktifnya, seperti:
tekstur (luas permukaan, distribusi ukuran
pori), kimia permukaan (gugus fungsi pada
permukaan), dan kadar abu. Selain itu juga
bergantung pada karakteristik adsorpsi: bobot

molekul, polaritas, pKa, ukuran molekul, dan
gugus fungsi. Kondisi larutan juga
berpengaruh, seperti: pH, konsentrasi, dan
adanya kemungkinan adsorpsi terhadap zat
lain (Villacarias 2005).
Arang aktif dibagi menjadi dua jenis
berdasarkan fungsinya, yaitu arang aktif
sebagai pemucat dan sebagai penyerap uap.
Arang aktif sebagai pemucat biasanya
berbentuk serbuk yang sangat halus, diameter
pori mencapai 1000 Å, digunakan dalam fase
cair, berfungsi memindahkan zat pengganggu
yang menyebabkan warna dan bau yang tidak
diharapkan, dan membebaskan pelarut dari zat
pengganggu. Arang aktif tipe ini dapat
diperoleh dari serbuk gergaji, ampas
pembuatan kertas atau dari bahan baku yang
mempunyai densitas kecil dan mempunyai
struktur yang lemah. Sedangkan arang aktif
sebagai penyerap uap biasanya berbentuk
granular atau pelet yang sangat keras,
diameter pori berkisar antara 10-200 Å, tiap
pori lebih halus, digunakan dalam fase gas,
berfungsi memperoleh kembali pelarut,
katalis, pemisahan, dan pemurnian gas. Arang
aktif tipe ini dapat diperoleh dari tempurung
kelapa, tulang, batu bara atau bahan baku
yang mempunyai struktur keras (Sembiring
dan Sinaga 2003).
Pembuatan Arang Aktif
Arang aktif dapat dibuat dari semua bahan
yang mengandung karbon, baik karbon
organik maupun anorganik dengan syarat
bahan tersebut mempunyai struktur berpori.
Bahan-bahan tersebut antara lain kayu, batu
bara muda, tulang, tempurung kelapa,
tempurung kelapa sawit, tandan kelapa sawit,
limbah pertanian seperti kulit buah kopi, sabut
buah coklat, sekam padi, jerami, tongkol, dan
pelepah jagung (Sudrajat 1994).
Pembuatan arang aktif terdiri atas dua
tahap utama, yaitu proses karbonisasi
(pirolisis) bahan baku dan proses aktivasi
bahan terkarbonisasi pada suhu tinggi. Proses
karbonisasi adalah proses penguraian selulosa
organik menjadi unsur karbon dan
pengeluaran unsur-unsur nonkarbon yang
berlangsung pada suhu 600-700 °C. Proses
aktivasi
merupakan
proses
untuk
menghilangkan hidrokarbon yang melapisi
permukaan
arang
sehingga
dapat
meningkatkan porositas arang. Pari (1996)
melakukan proses karbonisasi bahan pada
suhu 500 °C selama 4-5 jam. Proses aktivasi
arang dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu
aktivasi gas dan aktivasi kimia. Prinsip dasar
aktivasi gas adalah pemberian uap air atau gas

ARANG AKTIF DARI AMPAS TEBU SEBAGAI ADSORBEN
PADA PEMURNIAN MINYAK GORENG BEKAS

RIA WIJAYANTI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009

ABSTRAK
RIA WIJAYANTI. Arang Aktif dari Ampas Tebu sebagai Adsorben pada
Pemurnian Minyak Goreng Bekas. Dibimbing oleh BETTY MARITA
SOEBRATA dan GUSTAN PARI.
Ampas tebu, sebagai limbah pabrik gula adalah suatu bahan yang
mengandung karbon cukup tinggi. Hal tersebut yang mendasari bahwa ampas tebu
dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan arang aktif untuk pemurnian
minyak goreng bekas. Pemurnian minyak goreng bekas menggunakan arang aktif
merupakan salah satu metode yang dapat dikembangkan karena bahan bakunya
mudah didapatkan dan tidak membutuhkan biaya yang besar. Pengaktifan arang
dilakukan setelah proses karbonisasi dengan 3 faktor, yaitu konsentrasi H3PO4,
suhu aktivasi, dan waktu aktivasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan
yang menghasilkan arang aktif terbaik adalah arang aktif yang diaktivasi pada
suhu 700°C selama 120 menit untuk arang aktif tanpa aktivasi kimia dan arang
aktif dengan perendaman H3PO4 10% yang diaktivasi pada suhu 800°C selama
120 menit untuk arang aktif dengan aktivasi kimia. Kesetimbangan adsorpsi asam
lemak bebas dipelajari menggunakan isoterm Freundlich dan Langmuir pada
kondisi yang sama. Hasilnya menunjukkan bahwa isoterm Freundlich memiliki
linearitas yang lebih tinggi dibandingkan isoterm Langmuir. Hasil pemurnian
menunjukkan bahwa arang aktif yang digunakan dapat menurunkan kadar asam
lemak bebas dalam minyak goreng bekas. Penurunan kadar asam lemak bebas
terbesar diperoleh dari arang aktif dengan aktivasi kimia (49,7%).
ABSTRACT
RIA WIJAYANTI. Active Carbon from Bagasse for Adsorbent in Cooking Oil
Purification. Under the direction of BETTY MARITA SOEBRATA and
GUSTAN PARI.
Bagasse, a waste of sugar factory, is a subtance which has high carbon
content. This shows that bagasse can be applied as active carbon in cooking oil
purification. Cooking oil purification using an active carbon as adsorbent was a
good method because of low cost process. In this research, carbon activation was
relied on 3 factors carbonisation process, e.g. H3PO4 concentration, activation
temperature, and activation time. Research result showed that the best activation
without chemical treatment was carried out at 700 °C for 120 minute and the best
activation with chemical activation was carried out at 800 °C for 120 minute with
H3PO4 10%. The adsorption equilibrium of free fatty acid was studied using
Freundlich and Langmuir isotherm at similar condition. In this research,
Freundlich isotherm showed better linearity than Langmuir isotherm. The
purification result showed that active carbon from bagasse was capable of
reducing free fatty acid content in cooking oil. The higher free fatty acid reduction
was given by activated carbon with chemical treatment (49,7%).

ARANG AKTIF DARI AMPAS TEBU SEBAGAI ADSORBEN
PADA PEMURNIAN MINYAK GORENG BEKAS

RIA WIJAYANTI

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
2009

PRAKATA
Dengan menyebut Asma Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang.
Segala puji syukur hanyalah bagi Allah Rabb semesta alam yang telah
melimpahkan nikmat, rahmat, dan petunjuk-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dengan judul "Arang Aktif dari Ampas Tebu sebagai
Adsorben pada Pemurnian Minyak Goreng Bekas". Penelitian ini dilaksanakan
dari Mei sampai November 2008 di Laboratorium Kimia Fisik dan Lingkungan,
Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Kimia, Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada Ibu
Betty Marita Soebrata, S.Si., M.Si. dan Bapak Dr. Gustan Pari, M.Si., APU selaku
pembimbing tugas akhir yang telah memberikan arahan kepada penulis. Ucapan
terima kasih juga disampaikan kepada seluruh staf dan laboran Kimia Fisik dan
Lingkungan, staf dan laboran Laboratorium Kimia Pusat Penelitian dan
Pengembangan Hasil Hutan Bogor, pak Khotib, Ade, Maipa, Susan, Yuyun, dan
rekan-rekan mahasiswa kimia 41. Terakhir penulis menghaturkan terima kasih
kepada Ibu, Bapak, serta Wawan atas dukungan materi, doa, semangat, dan kasih
sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2009
Ria Wijayanti

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Purworejo pada tanggal 9 Oktober 1986 dari ayah
Sugiarto dan ibu Sulmiyati. Penulis merupakan putri pertama dari dua bersaudara.
Penulis lulus dari SMU Negeri 2 Purworejo pada tahun 2004 dan pada tahun yang
sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB pada
Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten Praktikum Kimia
TPB tahun ajaran 2006/2007 dan 2007/2008 serta asisten Praktikum Kimia Fisik
dan Lingkungan tahun ajaran 2007/2008.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ viii
PENDAHULUAN ...................................................................................................1
TINJAUAN PUSTAKA
Arang Aktif ..................................................................................................2
Pembuatan Arang Aktif ...............................................................................2
Tebu .............................................................................................................3
Adsorpsi .......................................................................................................3
Isoterm Adsorpsi ..........................................................................................4
Minyak Goreng ............................................................................................5
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat.............................................................................................5
Metode .........................................................................................................6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arang Aktif ..................................................................................................8
Penggunaan Arang Aktif untuk Pemurnian Minyak Goreng Bekas ..........12
Uji Pendahuluan .........................................................................................13
Isoterm Adsorpsi ........................................................................................14
Pemurnian Minyak Goreng Bekas .............................................................15
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan ....................................................................................................15
Saran...........................................................................................................16
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................16
LAMPIRAN...........................................................................................................18

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Tanaman tebu ......................................................................................................3
2 Pengaruh perlakuan pada rendemen arang aktif .................................................8
3 Pengaruh perlakuan pada kadar air arang aktif ....................................................9
4 Pengaruh perlakuan pada kadar zat terbang arang aktif.......................................9
5 Pengaruh perlakuan pada kadar abu arang aktif ................................................10
6 Pengaruh perlakuan pada kadar karbon terikat arang aktif................................11
7 Pengaruh perlakuan pada daya jerap benzena arang aktif .................................11
8 Pengaruh perlakuan pada daya jerap kloroform arang aktif ..............................12
9 Pengaruh perlakuan pada daya jerap iod arang aktif .........................................12
10 Pengaruh bobot arang aktif b1c2 pada kapasitas adsorpsi dan persentase
penjerapan asam lemak bebas ..........................................................................13
11 Pengaruh bobot arang aktif a2b2c2 pada kapasitas adsorpsi dan persentase
penjerapan asam lemak bebas ..........................................................................13
12 Pengaruh waktu kontak pada kapasitas adsorpsi dan persentase penjerapan
asam lemak bebas pada arang aktif b1c2 .........................................................13
13 Pengaruh waktu kontak pada kapasitas adsorpsi dan persentase penjerapan
asam lemak bebas pada arang aktif a2b2c2 .....................................................14
14 Isoterm Langmuir adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif b1c2 .............14
15 Isoterm Freundlich adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif b1c2............14
16 Isoterm Langmuir adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif a2b2c2..........15
17 Isoterm Freundlich adsorpsi asam lemak bebas oleh arang aktif a2b2c2 ........15
18 Kadar asam lemak bebas pada adsorpsi menggunakan arang aktif b1c2..........15
19 Kadar asam lemak bebas pada adsorpsi menggunakan arang aktif a2b2c2......15

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Bagan alir penelitian .........................................................................................19
2 Standar mutu arang aktif menurut SNI 06-3730-95...........................................20
3 Standar mutu minyak goreng menurut SNI 06-3741-95....................................20
4 Karakterisasi arang aktif dari ampas tebu ..........................................................21
5 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar air .........................................27
6 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar zat terbang............................28
7 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar abu.........................................29
8 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada kadar karbon terikat .......................31
9 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada jerap benzena .................................33
10 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada daya jerap kloroform.....................34
11 Hasil analisis ragam dan uji Duncan pada daya jerap iodin.............................35
12 Uji pendahuluan ................................................................................................38
13 Isoterm Adsorpsi ...............................................................................................40
14 Analisis kadar FFA pada minyak goreng bekas................................................41

PENDAHULUAN
Perkembangan industri meningkat seiring
dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi, sehingga industri merupakan salah
satu sektor penting yang menopang
perekonomian negara Indonesia. Hal ini
menyebabkan kebutuhan arang aktif semakin
meningkat. Peningkatan tersebut disebabkan
karena banyak industri baik industri pangan
maupun nonpangan menggunakan arang aktif
dalam proses produksinya. Sebagian besar
kebutuhan arang aktif di Indonesia masih
diimpor karena mutu arang aktif domestik
masih rendah (Ferry 2002).
Arang aktif banyak digunakan sebagai
adsorben pemurnian gas, pemurnian pulp,
penjernihan air, pemurnian minyak, katalis,
dan sebagainya. Arang aktif dapat dibuat dari
semua bahan yang mengandung karbon, baik
karbon organik maupun anorganik dengan
syarat bahan tersebut mempunyai struktur
berpori (Sudrajat 1994). Bahan-bahan yang
dapat digunakan sebagai bahan baku
pembuatan arang aktif antara lain ampas
penggilingan tebu, sekam padi, tongkol
jagung, sabut kelapa, ampas pembuatan
kertas, dan batu bara (Sembiring dan Sinaga
2003).
Di Indonesia, perkebunan tebu menempati
luas wilayah kurang lebih 232 ribu hektar,
yang tersebar di Medan, Lampung, Semarang,
Solo, dan Makasar (Witono 2003). Pada tahun
2006 produksi tebu di Indonesia mencapai
kurang lebih 64169,06 ton (Badan Pusat
Statistik Provinsi Jawa Barat 2006). Dalam
proses produksi gula, dari setiap tebu yang
diproses dihasilkan ampas tebu sebesar 90%,
gula yang dimanfaatkan hanya 5%, dan
sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air
(Witono 2003).
Limbah pabrik gula berupa ampas tebu
sangat mengganggu lingkungan apabila tidak
dimanfaatkan. Selama ini pemanfaatan ampas
tebu hanya terbatas untuk pakan ternak, bahan
baku pembuatan pupuk, pulp, particle board,
dan untuk bahan bakar boiler di pabrik gula.
Nilai ekonomi yang diperoleh dari
pemanfaatan tersebut masih cukup rendah.
Oleh karena itu, diperlukan adanya
pengembangan teknologi sehingga terjadi
diversifikasi pemanfaatan limbah pertanian
(Witono 2003). Kandungan karbon yang
tinggi dalam ampas tebu menjadi dasar untuk
memanfaatkannya sebagai arang aktif.
Minyak goreng merupakan salah satu
kebutuhan pokok manusia sebagai alat
pengolah bahan-bahan makanan. Kerusakan

minyak akan mempengaruhi mutu dan nilai
gizi makanan yang digoreng. Minyak yang
rusak akibat oksidasi dan polimerisasi akan
menghasilkan bahan dengan rupa yang kurang
menarik dan cita rasa yang tidak enak, serta
kerusakan sebagian vitamin dan asam lemak
esensial yang terdapat dalam minyak.
Kerusakan minyak atau lemak akibat
pemanasan pada suhu tinggi (200-250 °C)
akan mengakibatkan keracunan dalam tubuh
dan menimbulkan berbagai macam penyakit,
misalnya diare, pengendapan lemak dalam
pembuluh darah, kanker, dan menurunkan
nilai cerna lemak (Widayat 2006).
Pemanfaatan minyak goreng bekas yang
sudah dimurnikan sangat menguntungkan bagi
industri yang menggunakan minyak goreng
dalam proses produksinya. Penelitian
pemurnian minyak goreng bekas yang sudah
dilakukan antara lain menggunakan metode
filtrasi membran berukuran pori 0.05 µm
(Andreas 2004), arang aktif dan bentonit
(Darmawan 2006), dan zeolit alam (Widayat
2006). Pemurnian minyak goreng bekas
menggunakan
membran
mempunyai
kelemahan, yaitu biaya yang dibutuhkan besar
dan umur membran tidak terlalu lama.
Pemurnian minyak goreng dengan arang aktif
dari limbah pertanian merupakan salah satu
alternatif yang dapat dikembangkan. Selain
bahannya mudah didapatkan, biaya yang
dibutuhkan juga tidak banyak.
Penelitian tentang pembuatan arang aktif
dari serbuk gergajian kayu untuk pemurnian
minyak goreng bekas telah dilakukan oleh
Ferry (2002). Hasilnya menunjukkan bahwa
serbuk gergajian kayu dapat digunakan
sebagai bahan baku pembuatan arang aktif
dan mampu menurunkan kadar asam lemak
bebas dalam minyak goreng bekas tetapi tidak
efektif untuk memulihkan warna. Rasjiddin
(2006) juga telah melakukan penelitian
tentang pembuatan arang aktif dari tempurung
biji jambu mede untuk pemurnian minyak
goreng bekas. Hasilnya menunjukkan bahwa
tempurung biji jambu mete dapat ditingkatkan
daya gunanya melalui pengolahan menjadi
arang aktif yang dapat menurunkan kadar
asam lemak bebas dan bilangan peroksida
serta meningkatkan nilai kejernihan minyak
goreng bekas.
Penelitian
ini
diarahkan
untuk
mengembangkan bahan baku alternatif dalam
pembuatan arang aktif yang diaplikasikan
sebagai adsorben pada pemurnian minyak
goreng bekas. Pemanfaatan ampas tebu
menjadi arang aktif diharapkan dapat
meningkatkan nilai ekonomis bahan.

Penelitian ini bertujuan memanfaatkan
ampas tebu untuk membuat arang aktif yang
digunakan sebagai adsorben pada pemurnian
minyak goreng bekas dengan pengaruh
konsentrasi bahan kimia pengaktif, suhu, dan
waktu aktivasi .
TINJAUAN PUSTAKA
Arang Aktif
Arang aktif atau karbon aktif adalah suatu
bahan padat berpori yang merupakan hasil
pembakaran bahan yang mengandung karbon.
Arang aktif merupakan suatu bentuk arang
yang telah melalui aktivasi dengan
menggunakan gas CO2, uap air, atau bahanbahan kimia sehingga pori-porinya terbuka
dan dengan demikian daya adsorpsinya
menjadi lebih tinggi terhadap zat warna dan
bau. Arang aktif mengandung 5-15% air, 23% abu, dan sisanya adalah karbon. Arang
aktif berbentuk amorf, terdiri atas pelat-pelat
datar, disusun oleh atom-atom C yang terikat
secara kovalen dalam suatu kisi heksagonal
datar dengan satu atom C pada setiap
sudutnya. Pelat tersebut bertumpuk-tumpuk
satu sama lain membentuk kristal dengan sisa
hidrokarbon, ter, dan senyawa organik lain
yang tersisa di dalamnya (Tangkuman 2006).
Arang aktif berbentuk kristal berukuran
mikro, karbon non grafit, yang pori-porinya
telah mengalami proses pengembangan
kemampuan untuk menjerap gas dan uap dari
campuran gas dan zat-zat yang tidak larut atau
terdispersi dalam cairan (Roy 1985).
Sembiring dan Sinaga (2003) menyatakan
bahwa arang aktif merupakan senyawa karbon
berbentuk amorf yang dapat dihasilkan dari
bahan-bahan yang mengandung karbon atau
dari arang yang diperlakukan dengan cara
khusus untuk mendapatkan permukaan yang
lebih luas. Luas permukaan arang aktif
berkisar antara 300-3500 m2/gram dan hal ini
berhubungan dengan struktur pori internal
yang menyebabkan arang aktif bersifat
sebagai adsorben. Arang aktif dapat
mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa
kimia tertentu (adsorpsinya bersifat selektif),
bergantung pada besar atau volume pori-pori,
dan luas permukaan. Daya jerap arang aktif
sangat besar, yaitu 25-1000% terhadap berat
arang aktif.
Kapasitas adsorpsi arang aktif bergantung
pada karakteristik arang aktifnya, seperti:
tekstur (luas permukaan, distribusi ukuran
pori), kimia permukaan (gugus fungsi pada
permukaan), dan kadar abu. Selain itu juga
bergantung pada karakteristik adsorpsi: bobot

molekul, polaritas, pKa, ukuran molekul, dan
gugus fungsi. Kondisi larutan juga
berpengaruh, seperti: pH, konsentrasi, dan
adanya kemungkinan adsorpsi terhadap zat
lain (Villacarias 2005).
Arang aktif dibagi menjadi dua jenis
berdasarkan fungsinya, yaitu arang aktif
sebagai pemucat dan sebagai penyerap uap.
Arang aktif sebagai pemucat biasanya
berbentuk serbuk yang sangat halus, diameter
pori mencapai 1000 Å, digunakan dalam fase
cair, berfungsi memindahkan zat pengganggu
yang menyebabkan warna dan bau yang tidak
diharapkan, dan membebaskan pelarut dari zat
pengganggu. Arang aktif tipe ini dapat
diperoleh dari serbuk gergaji, ampas
pembuatan kertas atau dari bahan baku yang
mempunyai densitas kecil dan mempunyai
struktur yang lemah. Sedangkan arang aktif
sebagai penyerap uap biasanya berbentuk
granular atau pelet yang sangat keras,
diameter pori berkisar antara 10-200 Å, tiap
pori lebih halus, digunakan dalam fase gas,
berfungsi memperoleh kembali pelarut,
katalis, pemisahan, dan pemurnian gas. Arang
aktif tipe ini dapat diperoleh dari tempurung
kelapa, tulang, batu bara atau bahan baku
yang mempunyai struktur keras (Sembiring
dan Sinaga 2003).
Pembuatan Arang Aktif
Arang aktif dapat dibuat dari semua bahan
yang mengandung karbon, baik karbon
organik maupun anorganik dengan syarat
bahan tersebut mempunyai struktur berpori.
Bahan-bahan tersebut antara lain kayu, batu
bara muda, tulang, tempurung kelapa,
tempurung kelapa sawit, tandan kelapa sawit,
limbah pertanian seperti kulit buah kopi, sabut
buah coklat, sekam padi, jerami, tongkol, dan
pelepah jagung (Sudrajat 1994).
Pembuatan arang aktif terdiri atas dua
tahap utama, yaitu proses karbonisasi
(pirolisis) bahan baku dan proses aktivasi
bahan terkarbonisasi pada suhu tinggi. Proses
karbonisasi adalah proses penguraian selulosa
organik menjadi unsur karbon dan
pengeluaran unsur-unsur nonkarbon yang
berlangsung pada suhu 600-700 °C. Proses
aktivasi
merupakan
proses
untuk
menghilangkan hidrokarbon yang melapisi
permukaan
arang
sehingga
dapat
meningkatkan porositas arang. Pari (1996)
melakukan proses karbonisasi bahan pada
suhu 500 °C selama 4-5 jam. Proses aktivasi
arang dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu
aktivasi gas dan aktivasi kimia. Prinsip dasar
aktivasi gas adalah pemberian uap air atau gas

CO2 terhadap arang yang telah dipanaskan,
sedangkan aktivasi kimia adalah perendaman
arang dengan senyawa kimia sebelum
dipanaskan.
Tebu
Tebu (Sacharum officinarum, Linn.)
merupakan tanaman bahan baku pembuatan
gula yang hanya dapat ditanam di daerah
beriklim tropis. Umur tanaman sejak ditanam
sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih
satu tahun.

Gambar 1 Tanaman tebu (Witono 2003)
Tebu termasuk keluarga Graminae atau
rumput-rumputan dan cocok ditanam pada
daerah dengan ketinggian 1 sampai 1300
meter di atas permukaan air laut. Di Indonesia
terdapat beberapa jenis tebu, di antaranya tebu
hitam (cirebon), tebu kasur, POJ 100, POJ
2364, EK 28, dan POJ 2878. Setiap tebu
memiliki ukuran batang dan warna yang
berlainan. Tebu termasuk tanaman berbiji
tunggal yang tingginya berkisar antara 2
sampai 4 meter. Batang tebu memiliki banyak
ruas yang setiap ruasnya dibatasi oleh bukubuku sebagai tempat tumbuhnya daun. Bentuk
daunnya berupa pelepah dengan panjang
mencapai 1-2 meter dan lebar 4-8 cm.
Permukaan daunnya kasar dan berbulu. Bunga
tebu berupa bunga majemuk dengan bentuk
menjuntai di puncak sebuah poros gelagah.
Tebu mempunyai akar serabut.
Tebu dari perkebunan diolah menjadi gula
di pabrik gula. Dalam proses produksi gula,
dari setiap tebu yang diproses dihasilkan
ampas tebu sebesar 90%, gula yang
dimanfaatkan hanya 5% dan sisanya berupa
tetes tebu (molase) dan air (Witono 2003).
Ampas tebu merupakan limbah pabrik gula
yang sangat mengganggu apabila tidak
dimanfaatkan. Ampas tebu mengandung serat
(selulosa, pentosan, dan lignin), abu, dan air
(Syukur 2006). Adanya serat memungkinkan
digunakannya ampas tebu sebagai pakan
ternak, tetapi adanya lignin dengan kandungan
cukup tinggi (19.7%) dan kadar protein yang
rendah (28%) menyebabkan penggunaannya

sangat terbatas (Lembar Informasi Pertanian
2005). Pentosan merupakan salah satu
polisakarida yang terdapat dalam ampas tebu
dengan
persentase
sebesar
20-27%.
Kandungan pentosan yang cukup tinggi
tersebut memungkinkan ampas tebu diolah
menjadi furfural yang memiliki aplikasi cukup
luas dalam beberapa industri terutama untuk
mensintesis senyawa-senyawa turunannya
seperti furfuril alkohol, furan dan lain-lain
(Witono 2003). Kaur (2008) mengemukakan
bahwa ampas tebu juga dapat dimanfaatkan
sebagai adsorben logam berat seperti Zn2+
(90%), Cd2+ (70%), Pb2+ (80%), dan Cu2+
(55%). Kandungan karbon yang cukup tinggi
pada ampas tebu menjadi dasar untuk
melakukan pembuatan arang aktif dalam
pemurnian minyak bekas.
Adsorpsi
Adsorpsi adalah proses terjadinya
perpindahan massa akibat dari fasa gerak
(fluida pembawa adsorbat) ke permukaan
adsorben. Adsorpsi terjadi karena adanya gaya
tarik menarik antara molekul adsorbat dengan
tempat-tempat aktif di permukaan adsorben.
Proses adsorpsi pada arang aktif terjadi
melalui tiga tahap dasar, yaitu zat terjerap
pada arang bagian luar, kemudian menuju
pori-pori arang, dan terjerap pada dinding
bagian dalam arang.
Mekanisme
peristiwa
adsorpsi
berlangsung sebagai berikut: molekul adsorbat
berdifusi melalui suatu lapisan batas ke
permukaan luar adsorben (difusi eksternal),
sebagian ada yang teradsorpsi di permukaan
luar, sebagian besar berdifusi lanjut di dalam
pori-pori adsorben (difusi internal). Bila
kapasitas adsorpsi masih sangat besar,
sebagian besar akan teradsorpsi dan terikat di
permukaan, namun bila permukaan sudah
jenuh atau mendekati jenuh dengan adsorbat,
dapat terjadi dua hal.
1. Terbentuk lapisan adsorpsi kedua dan
seterusnya di atas adsorbat yang telah
terikat di permukaan, gejala ini disebut
adsorpsi multilayer.
2. Tidak terbentuk lapisan kedua dan
seterusnya sehingga adsorbat yang belum
teradsorpsi berdifusi keluar pori dan
kembali ke arus fluida.
Ada dua metode adsorpsi, yaitu adsorpsi
secara fisik (fisisorpsi) dan adsorpsi secara
kimia (kimisorpsi). Kedua metode ini terjadi
bila molekul-molekul dalam fase cair diikat
pada permukaan suatu fase padat sebagai
akibat dari gaya tarik-menarik pada
permukaan padatan (adsorben), mengatasi

energi
kinetik
dari
molekul-molekul
kontaminan dalam cairan ( adsorbat). Bila
gaya pengikatan pada permukaan merupakan
gaya van der Waals, reaksinya dapat balik,
multilayer, dan tidak ada transfer elektron,
adsorpsinya disebut fisisorpsi. Bila gaya
pengikatannya merupakan interaksi kimiawi,
artinya terjadi rekonfigurasi dan transfer
elektron antara adsorbat dan adsorben,
monolayer, dan reaksinya tidak dapat balik,
maka
peristiwa
adsorpsinya
disebut
kimisorpsi.
Beberapa faktor yang mempengaruhi
adsorpsi antara lain:
1. Sifat fisika dan kimia adsorben, yaitu luas
permukaan, pori-pori, dan komposisi
kimia
2. Sifat fisika dan kimia adsorbat, yaitu
ukuran molekul, polaritas molekul, dan
komposisi kimia
3. Konsentrasi adsorbat dalam fase cair
(larutan)
4. Sifat fase cair, seperti pH dan temperatur
5. Lamanya proses adsorpsi tersebut
berlangsung.
Perbesaran
luas
permukaan
dapat
dilakukan dengan pengecilan partikel
adsorben, tetapi pengecilan ukuran tidak boleh
terlalu kecil karena dapat menyebabkan
adsorben terbawa oleh aliran fluida.
Isoterm Adsorpsi
Isoterm adsorpsi merupakan fungsi
konsentrasi zat terlarut yang terjerap pada
padatan
terhadap
konsentrasi
larutan.
Persamaan yang dapat digunakan untuk
menjelaskan data percobaan isoterm dikaji
oleh Freundlich, Langmuir, serta Brunauer,
Emmet, dan Teller (BET). Tipe isoterm
adsorpsi dapat digunakan untuk mempelajari
mekanisme adsorpsi. Adsorpsi fase cair-padat
pada umumnya menganut tipe isoterm
Freundlich dan Langmuir (Atkins 1999).
Adsorben yang baik memiliki kapasitas
adsorpsi dan persentase penjerapan yang
tinggi.
Kapasitas adsorpsi dapat dihitung dengan
menggunakan rumus:
⎛ C − C2 ⎞
Q=⎜ 1
⎟ xV
⎝ m ⎠

Persentase penjerapan dapat dihitung dengan
menggunakan rumus:
⎛ C − C2 ⎞
⎟⎟ X 100%
% Penjerapan = ⎜⎜ 1
⎝ C1 ⎠

Keterangan:
Q
= kapasitas adsorpsi per bobot molekul
(mg/g)

V
C1
C2
m

= volume larutan (ml)
= konsentrasi awal larutan (mg/l)
= konsentrasi akhir larutan (mg/l)
= bobot adsorben (g)

Isoterm Freundlich
Isoterm yang paling umum digunakan
adalah isoterm Freundlich yang lebih baik
dalam mencirikan kebanyakan proses
adsorpsi. Isoterm Freundlich merupakan
proses adsorpsi yang terjadi secara fisisorpsi
banyak lapisan. Fisisorpsi adalah adsorpsi
yang hanya melibatkan gaya intermolekul
(ikatan van der Waals) dan ikatannya lemah.
Selain itu, pada mekanisme fisisorpsi, selain
terjadi ikatan antara adsorbat dengan
adsorben, juga memungkinkan terjadinya
ikatan antar adsorbat yang terdapat pada
larutan maupun limbah (Sunarya 2006).
Menurut Atkins (1999), pada proses
adsorpsi zat terlarut oleh permukaan padatan
diterapkan
isoterm
Freundlich
yang
diturunkan secara empiris dengan bentuk
persamaan:
x
= k c 1/ n
m
apabila dilogaritmakan, persamaan akan
menjadi:
log

x
1
= log k + log c
m
n

Keterangan:
x/m = jumlah adsorbat teradsorpsi perunit
bobot adsorben (mg/g)
c
= konsentrasi keseimbangan adsorbat
dalam larutan setelah adsorpsi
k,n = konstanta empiris
Isoterm Langmuir
Tipe isoterm Langmuir merupakan proses
adsorpsi yang berlangsung secara kimisorpsi
satu lapisan. Kimisorpsi adalah adsorpsi yang
terjadi melalui ikatan kimia yang sangat kuat
antara sisi aktif permukaan dengan molekul
adsorbat dan dipengaruhi oleh densitas
elektron. Adsorpsi satu lapisan terjadi karena
ikatan kimia biasanya bersifat spesifik,
sehingga permukaan adsorben mampu
mengikat adsorbat dengan ikatan kimia.
Isoterm Langmuir diturunkan berdasarkan
teori dengan persamaan:
x αβc
=
m 1+ β c
Isoterm
Langmuir
dipelajari
untuk
menggambarkan pembatasan sisi adsorpsi
dengan asumsi bahwa sejumlah tertentu sisi
sentuh adsorben ada pada permukaannya dan
semua memiliki energi yang sama, serta

adsorpsi bersifat balik (Atkins 1999).
Konstanta α dan β dapat ditemukan dari kurva
c
terhadap c dengan
hubungan
x/m
prsamaaan:
1
1
c
=
+ c
m αβ α
Isoterm Brunauer, Emmet, Teller (BET)
Isoterm BET merupakan metode umum
untuk menentukan luas permukaan adsorben
dari data adsorpsi, dengan persamaan:
x
1 (c − 1)x
=
+
n(1 − x ) cn
cn
konstanta n dan c dapat diperoleh dari
kemiringan
garis
perpotongan
kurva
x
hubungan
terhadap x.
n(1 − x )
Minyak Goreng
Minyak
dan
lemak
mengandung
komponen utama berupa trigliserida yang
merupakan ester dari asam lemak dan gliserol.
Jenis minyak yang digunakan untuk
menggoreng biasanya termasuk minyak nabati
seperti minyak kelapa, minyak kelapa sawit,
dan minyak kacang tanah yang mengandung
asam lemak tak jenuh terutama asam oleat dan
linoleat (Selfiawati 2003).
Lemak dan minyak merupakan suatu
trigliserida yang terbentuk dari kondensasi
satu molekul gliserol dengan tiga molekul
asam lemak. Lemak dan minyak sebagai
bahan pangan dibagi menjadi dua golongan,
yaitu lemak yang siap dikonsumsi tanpa
dimasak, misalnya mentega dan lemak yang
dimasak bersama-sama bahan pangan atau
dijadikan sebagai medium penghantar panas
dalam memasak bahan pangan, misalnya
minyak goreng (Ketaren 1986).
Mutu minyak goreng ditentukan oleh titik
asapnya, yaitu suhu pemanasan minyak
sampai terbentuk akrolein yang menimbulkan
rasa gatal pada tenggorokan. Bila minyak
mengalami pemanasan yang berlebihan,
bagian molekulnya yaitu gliserol akan
mengalami kerusakan dan minyak tersebut
akan mengeluarkan asap biru yang sangat
mengganggu lapisan selaput mata. Molekulmolekul gliserol tersebut menjadi kering dan
membentuk aldehida tidak jenuh yang disebut
akrolein. Titik asap suatu minyak goreng
bergantung pada kadar gliserol bebasnya.
Semakin tinggi titik asapnya, semakin baik
mutu minyak goreng tersebut (Winarno 1986).
Perubahan sifat fisiko kimia pada minyak
dipengaruhi oleh tiga hal, yaitu: keberadaan

komponen air di dalam bahan pangan yang
digoreng yang dapat menyebabkan reaksi
hidrolisis minyak, adanya oksigen dari
atmosfer yang dapat mempercepat reaksi
oksidasi minyak, dan suhu proses yang sangat
tinggi yang berdampak pada percepatan
proses kerusakan minyak. Ketaren (1986)
mengemukakan
bahwa
dalam
proses
penggorengan, minyak berfungsi sebagai
medium penghantar panas, menambah rasa
gurih, menambah nilai gizi, dan sumber kalori
dalam pangan. Kerusakan minyak akibat
pemanasan dapat diamati dari perubahan
warna, kenaikan kekentalan, peningkatan
kandungan asam lemak bebas, dan kenaikan
bilangan peroksida. Selain itu dapat juga
dilihat dari penurunan bilangan iod d