38 Amerika dimana memiliki API Gravity 45-57 [41], bahan bakar cair yang
dihasilkan relatif memenuhi standar API gravity dari JP-4. Pencampuran antara solar dengan bahan bakar cair hasil pirolisis
menggunakan sampel PP : Karbon Aktif yaitu 10 : 2 pada suhu 300 ºC, dengan perbandingan 20 : 80 , diperoleh nilai API gravity sebesar 35,115 yang telah
memenuhi standar API gravity dari solar pada 60 ºF 15,6 ºC yaitu 30 sampai 42 [42], sedangkan nilai Specific gravity yang diperoleh dari hasil pencampuran
sebesar 0,849 juga telah memenuhi standar Specific gravity dari solar yaitu 0,85 [39].
4.3.2 Analisis Viskositas Kinematik
Viskositas kinematik adalah tahanan zat cair untuk mengalir karena gaya berat dengan satuan centistokes. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan,
viskositas yang dihasilkan adalah seperti yang telah disajikan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Bahan Bakar Cair
Suhu Pirolisis
o
C Rasio katalis :
Polipropilena bb Suhu
o
C Viskositas Kinematik
cSt
200 0:10
40 0,829
250 0:10
40 1,457
300 0:10
40 1,362
350 0:10
40 1,611
200 1:10
40 1,159
250 1:10
40 1,409
300 1:10
40 1,558
350 1:10
40 1,772
200 1,5:10
40 1,172
250 1,5:10
40 1,296
300 1,5:10
40 2,025
350 1,5:10
40 2,497
200 2:10
40 1,635
250 2:10
40 1,498
300 2:10
40 2,248
350 2:10
40 2,004
200 2,5:10
40 1,570
Universitas Sumatera Utara
39 Tabel 4.3 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Bahan Bakar Cair lanjutan
Suhu Pirolisis
o
C Rasio katalis :
Polipropilena bb Suhu
o
C Viskositas Kinematik
cSt
250 2,5:10
40 1,701
300 2,5:10
40 1,617
350 2,5:10
40 1,820
200 3:10
40 1,695
250 3:10
40 1,783
300 3:10
40 1,683
350 3:10
40 1,730
Memenuhi Standar Diesel Komersial
Bahan bakar cair memiliki viskositas berkisar antara 0,829-2,248. Mishra et al [38] melakukan pirolisis limbah plastik polipropilena dengan menggunakan
katalis nikel pada suhu 550 ºC, viskositas yang diperoleh yaitu 2,149 mm
2
s. Pemerintah Indonesia menetapkan standar viskositas kinematik diesel
komersial yaitu 2,0-5,0 untuk diesel 48 Solar dan 2,0-4,5 untuk Diesel 51 Pertamina Dex [29]. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai viskositas
kinematik ada yang memenuhi standar viskositas diesel komersial yaitu pada pirolisis suhu 300 dan 350 ºC dengan rasio Karbon Aktif : PP yaitu 1,5 : 10 dan 2
: 10.
4.3.3 Analisis Gas Chromatography Mass Spectroscopy GCMS
Pada percobaan ini produk yang diinginkan adalah produk liquid karena molekul hidrokarbonnya sama dengan fraksi minyak bumi sehingga bisa
digunakan sebagai bahan bakar cair terutama fraksi diesel C
8
–C
21
[11]. Dari proses pirolisis tersebut juga menghasilkan produk gas dan padat sisa plastik yang
belum menguap, dalam penelitian ini produk gas dan padat tidak ditentukan. Produk liquid hasil proses pirolisis dianalisis menggunakan gas
chromatography GC-MS, hasilnya adalah seperti yang telah disajikan pada Tabel 4.4.
Universitas Sumatera Utara
40 Tabel 4.4 Komposisi GC-MS Bahan Bakar Cair Hasil Pirolisis
PP : Karbon Aktif ; 10 : 2 300 °C Tanpa Katalis 350 °C
Peak R.Time
Area Molekul
Formula R.Time
Area Molekul
Formula 1
3,644 2,01
C
8
H
18
5,21 1,82
C
9
H
20
2 5,722
3,54 C
9
H
18
5,726 3,22
C
9
H
18
3 6,016
9,63 C
8
H
16
6,019 8,94
C
8
H
16
4 8,537
2,33 C
10
H
20
8,54 1,9
C
10
H
20
5 15,258
3,10 C
9
H
12
15,28 3,36
C
9
H
12
6 22,814
1,98 C
12
H
24
22,545 1,8
C
12
H
24
7 23,629
4,02 C
12
H
26
22,821 2,27
C
12
H
24
8 23,826
2,55 C
12
H
26
23,635 4,23
C
12
H
28
9 31,060
1,98 C
11
H
22
23,831 2,55
C
14
H
28
10 31,777
2,29 C
13
H
28
O 25,571
1,88 C
13
H
28
O 11
31,935 6,31
C
13
H
28
O 26,702
2,29 C
11
H
20
12 32,171
2,73 C
13
H
28
O 31,063
2,21 C
11
H
22
13 32,430
5,62 C
13
H
28
O 31,299
1,95 C
12
H
24
14 33,220
2,19 C
19
H
38
31,782 2,48
C
50
H
102
O 15
33,971 1,84
C
10
H
16
O 31,94
6,31 C
13
H
28
O 16
37,862 3,47
C
20
H
42
O 32,174
3,05 C
13
H
28
O 17
38,539 2,10
C
20
H
42
O 32,432
5,69 C
13
H
28
O 18
38,934 2,40
C
14
H
28
O 33,224
2,25 C
13
H
28
O 19
39,634 2,29
C
14
H
28
O 33,977
2,58 C
10
H
16
O 20
42,236 2,26
C
41
H
84
O 37,866
3,89 C
20
H
42
O 21
42,942 3,72
C
41
H
84
O 38,541
2,3 C
20
H
42
O 22
43,570 3,02
C
20
H
42
O 39,638
2,93 C
14
H
28
O 23
43,887 2,87
C
15
H
30
O 42,945
3,54 C
41
H
84
O 24
44,547 2,21
C
14
H
28
O 43,574
2,58 C
14
H
28
O 25
46,830 1,84
C
54
H
108
43,882 2,65
C
32
H
66
O 26
47,472 2,84
C
41
H
84
O 44,551
2,52 C
14
H
28
O 27
47,697 2,54
C
18
H
36
46,843 1,92
C
60
H
122
28 48,319
2,85 C
18
H
36
47,476 2,54
C
18
H
36
29 48,947
2,55 C
18
H
36
47,706 2,37
C
18
H
36
30 51,574
2,20 C
41
H
84
O 48,323
2,28 C
18
H
36
31 51,757
2,14 C
18
H
36
49,95 2,38
C
18
H
36
32 52,346
2,34 C
18
H
36
51,577 1,78
C
41
H
84
O 33
52,937 2,37
C
18
H
36
51,762 1,69
C
18
H
36
34 56,022
1,86 C
18
H
36
52,349 1,9
C
18
H
36
35 52,941
1,94 C
18
H
36
Daftar senyawa yang ditunjukkan dalam spektrum massa, bersama dengan area tercantum dalam Tabel 4.4. Proses pirolisis pada polipropilena
berlangsung dengan terjadinya pemutusan ikatan kimia pada polimer menjadi
Universitas Sumatera Utara
41 monomer, pemanasan pada suhu tinggi membuat rantai C terputus dari atom C
yang lain. Tabel 4.4 menyajikan hasil analisis GC-MS terhadap bahan bakar cair hasil
pirolisis tanpa menggunakan katalis pada suhu 350 ºC dan menggunakan katalis dengan perbandingan PP : karbon aktif ; 10 : 2 pada suhu 300 ºC. Berdasarkan
hasil analisis GC-MS terjadinya pemutusan rantai polimer dilihat dari presentase area produk menghasilkan fraksi C
8
sampai C
21
lebih besar, untuk bahan bakar hasil pirolisis tanpa menggunakan katalis yaitu sebesar 87,62 dan untuk
pirolisis dengan menggunakan katalis dengan perbandingan PP : Karbon aktif ; 10 : 2 sebesar 80,81 . Hasil analisis GC-MS menunjukkan bahwa fraksi C
8
sampai C
21
dari pirolisis tanpa katalis pada suhu 350 ºC lebih besar, ini disebakan karena pengaruh suhu pirolisis yang digunakan, tetapi presentase fraksi yang dihasilkan
tidak terlalu jauh dengan pirolisis suhu 300 ºC menggunakan katalis karbon aktif, dimana katalis membantu memecah ikatan rantai polimer. Perbandingan distribusi
atom C pada bahan bakar cair yang dihasilkan dari pirolisis menggunakan katalis dan tanpa katalis dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Pengaruh Penggunaan Katalis terhadap Distribusi Fraksi Bahan Bakar Diesel Range : C
8
– C
21
; High Molecular Weight : C
22
Dapat disimpulkan bahwa dari analisis GC-MS bahwa bahan bakar hasil pirolisis dari PBKG menghasilkan hidrokarbon fraksi diesel yaitu C
8
sampai C
21
. Hasil yang sama juga didapatkan oleh Wulandari dan Wahyuni [43] yang
Universitas Sumatera Utara
42 melakukan analisis GC-MS terhadap hasil pirolis polipropilena dengan katalis Ni-
MoZA selama 60 menit pada suhu 350 ºC, menghasilkan C
5
sampai C
12
sebanyak 19,75163 dan meningkat pada suhu 400 ºC menjadi 41,9766 , suhu
mempunyai pengaruh yang terpenting terhadap laju reaksi pada proses pemecahan rantai polimer.
4.3.4 Analisis FTIR Produk Bahan Bakar Cair
