35 masing gugus fungsi. Gugus fungsi yang memiliki energi ikatan terendah akan putus
terlebih dahulu. Energi ikatan masing-masing gugus fungsi yang terdapat pada serbuk gergaji pada suhu 25
o
C 1 atam dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Energi Ikatan Rata-rata Chang, 2005
Ikatan Energi Ikatan rata-rata kJmol
C –H
414 C
–C 347
C=C 620
C –O
351 C=O
745 O-H
460 H-H
436,4
Tabel 3 menunjukkan energi ikatan rata-rata dari gugus fungsi C-H, C-C, C=C, C-O, C=O, O-H dan H-H sehingga bisa diasumsikan urutan gugus fungsi yang
ikatannya paling mudah terputus hingga yang ikatannya paling sulit untuk terputus pada serbuk gergaji adalah C-C, C-O, C-H, H-H, O-H, C=C dan C=O. Akan tetapi,
pemutusan ikatan tidak hanya dilihat dari energi ikatan pada gugus fungsi tapi juga dilihat dari posisi gugus fungsi tersebut. Apabila suatu gugus fungsi energi ikatannya
kecil tapi terletak di dalam struktur dengan bentuk sterik, maka gugus fungsi tersebut tidak akan terputus. Sebaliknya, gugus fungsi yang terdapat di bagian luar struktur
akan lebih mudah terputus Fessenden dan Fessenden, 1997. Proses pemanasan menyebabkan pemutusan ikatan yang terjadi semakin
banyak. Hal ini dapat dibuktikan dengan berkurangnya berat serbuk gergaji setelah diberi perlakuan pemanasan yang dapat dilihat pada Tabel 4.
36
Tabel 4. Perubahan Berat Serbuk Gergaji I
Suhu Berat Serbuk Gergaji Awal g
Berat Serbuk Gergaji Setelah Dipanaskan g 105
o
C 50
49,7 200
o
C 50
48,4 250
o
C 50
38,8 300
o
C 50
21,6
Tabel 4 menunjukkan bahwa suhu pemanasan berbanding terbalik dengan berat serbuk gergaji setelah dipanaskan. Semakin tinggi suhu pemanasan, maka pemutusan
ikatan kimia semakin banyak yang ditunjukkan dengan berkurangnya berat dari serbuk gergaji setelah dipanaskan. Hal ini disebabkan suhu pemanasan
mempengaruhi jumlah ikatan yang terputus dan menguap sehingga berpengaruh terhadap berat serbuk gergaji. Pada suhu pemanasan 200
o
C terjadi proses penguapan air dan mulai terjadi penguraian hemiselulosa Kato et al., 1997. Sorben yang
dihasilkan dari pemanasan pada suhu 200
o
C berwarna kecoklatan Lampiran 5. Sedangkan pada suhu pemanasan 250
o
C, masih terjadi proses penguraian hemiselulosa Kato et al., 1997. Struktur dari glukosa dan phenyl propana dapat
dilihat pada Gambar 6.
a Glukosa b phenyl propane
Gambar 6. Struktur dari glukosa dan phenyl propana
37
Proses penguraian hemiselulosa dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Reaksi Penguraian Hemiselulosa
Sorben yang dihasilkan dari pemanasan pada suhu 250
o
C berwarna coklat tua Lampiran 5. Dan pada suhu pemanasan 300
o
C terjadi proses penguraian selulosa Kato et al., 1997. Sorben yang dihasilkan dari pemanasan pada suhu 300
o
C berwarna coklat kehitaman Lampiran 5. Penguraian selulosa menghasilkan asam
asetat, H
2
O, furan dan fenol dengan reaksi yang dapat dilihat pada Gambar 8 Girard, 1992.
Gambar 8. Reaksi Penguraian Selulosa
38
4.4. Variasi Waktu Pemanasan Serbuk Gegaji
Waktu pemanasan serbuk gergaji mempengaruhi kapasitas sorpsi sorben terhadap minyak mentah. Serbuk gergaji yang digunakan adalah serbuk gergaji
dengan ukuran partikel lebih besar dari 355 µm yang dipanaskan pada suhu 300
o
C dan didinginkan menggunakan es selama 30 menit. Hasil penelitian dapat dilihat pada
Gambar 9.
Gambar 9. Pengaruh Waktu Pemanasan Serbuk Gergaji yang Berukuran Lebih Besar
dari 355 µm yang Dipanaskan pada Suhu 300
o
C dan Didinginkan dengan Es Selama 30 Menit terhadap Kapasitas Sorpsi Minyak Mentah
Dari hasil penelitian, kapasitas sorpsi yang dihasilkan sorben yang dipanaskan selama 60 menit sebesar 9,7267 g minyakg sorben, lebih besar daripada kapasitas
sorpsi yang dihasilkan sorben yang dipanaskan selama 0 dan 30 menit, dengan kapasitas sorpsi masing-masing sebesar 6,1177 dan 9,1377 g minyakg sorben. Hal
ini disebabkan semakin lama waktu pemanasan sorben serbuk gergaji, maka semakin besar juga jarak antar partikel dalam sorben serbuk gergaji yang menyebabkan luas
39 area permukaan pori bertambah Chang, 2005. Selain itu, semakin lama waktu
pemanasan maka semakin banyak zat volatil yang menguap untuk pembentukan pori- pori baru Pari et al., 2004. Waktu pemanasan juga mempengaruhi jumlah gugus
fungsi pada serbuk gergaji, karena semakin lama waktu pemanasan, maka gugus fungsi yang terlepas juga semakin banyak karena putusnya ikatan antar atom.
Penyataan ini didukung oleh hasil penelitian pada Tabel 5.
Tabel 5. Perubahan Berat Serbuk Gergaji II
Suhu Berat Serbuk Gergaji
Awal g Berat Serbuk Gergaji Setelah
Dipanaskan selama 30 menit g Berat Serbuk Gergaji Setelah
Dipanaskan selama 60 menit g 105
o
C 50
49,7 49
200
o
C 50
48,4 45.4
250
o
C 50
38,8 33
300
o
C 50
21,6 15,5
Tabel 5 menunjukkan bahwa serbuk gergaji yang dipanaskan selama 60 menit memiliki berat yang lebih ringan daripada serbuk gergaji yang dipanaskan selama 30
menit, karena ikatan antar atom pada serbuk getgaji yang dipanaskan selama 60 menit lebih banyak yang putus dan menguap daripada ikatan antar atom pada serbuk gergaji
yang dipanaskan selama 30 menit.
4.5. Variasi Jenis Bahan Pendingin Serbuk Gergaji
Jenis bahan pendingin serbuk gergaji mempengaruhi kapasitas sorpsi sorben terhadap minyak mentah. Serbuk gergaji yang digunakan adalah serbuk gergaji
dengan ukuran partikel lebih besar dari 355 µm yang dipanaskan pada suhu 300
o
C
40 selama 60 menit dan didinginkan selama 30 menit. Hasil penelitian dapat dilihat pada
Gambar 9.
Gambar 10. Pengaruh Jenis Bahan Pendingin Serbuk Gergaji yang Berukuran Lebih
Besar dari 355 µm yang Didinginkan Selama 30 Menit Setelah Dipanaskan pada Suhu 300
o
C Selama 60 Menit terhadap Kapasitas Sorpsi Minyak Mentah
Gambar 10 menunjukkan bahwa proses pemanasan sorben yang disertai dengan proses pendinginan dapat meningkatkan kemampuan sorpsinya. Sorben yang
diaktivasi dengan kombinasi aktivasi fisik berupa proses pemanasan dan pendinginan menggunakan es dan dry ice masing-masing menghasilkan kapasitas sorpsi sebesar
9,7267 g minyakg sorben dan 11,3442 g minyakg sorben. Sedangkan kapasitas sorpsi dari sorben yang diaktivasi tanpa proses pendinginan hanya dipanaskan pada
suhu 300
o
C memiliki kapasitas sorpsi yang lebih kecil dari kapasitas sorpsi sorben yang diaktivasi dengan proses pendinginan, yaitu 9,1756 g minyakg sorben. Hal ini
disebabkan ketika dilakukan proses pendinginan maka terjadi perubahan suhu yang ekstrim. Perubahan suhu yang ekstrim karena proses pendinginan dilakukan langsung
