Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat (PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN NATRIUM ALGINAT (NA-ALGINAT) DARI
RUMPUT LAUT COKLAT (PHAEOPHYCEAE) DENGAN
PROSES EKSTRAKSI
Kapasitas 7000 Ton/tahun

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh :
SHOFIA RIJA N
040405049

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

KATA PENGANTAR
Segala puji, hormat dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih, yang
selalu setia memberikan berkat-Nya dan kekuatan kepada penulis sehingga penulis
dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Natrium Alginat dari Rumput Laut Coklat (Phaeophyceae) dengan

Kapasitas

Produksi 7.000 Ton/Tahun”.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mengikuti ujian
sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Rosdanelli, MT, sebagai

Dosen

Pembimbing I yang

telah

membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama
menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Indra Surya MSc, sebagai Dosen Pembimbing II yang telah
membimbing dan memberikan masukan serta arahan kepada penulis selama
menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si., sebagai Koordinator Tugas Akhir.
4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT, sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia USU.
5. Orang tua yang telah memberikan duku ngan material dan spiritual.
6. Partner penulis atas kerjasamanya dalam penulisan tugas akhir ini.
7. Teman-teman Teknik Kimia Stambuk 2004 untuk doa, dukungan, saran dan kritik
kepada penulis.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari masih banyak terdapat
kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari

pembaca yang bersifat konstruktif demi kesempurnaan penulisan ini. Akhir kata,
semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima Kasih.
Medan, Mei 2009
Penulis,

Shofia Rija Napitupulu
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

INTISARI
Na-Alginat banyak digunakan industri seperti industri makanan, minuman,
obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit buatan dan
lain-lain. Dalam industri zat ini digunakan sebagai pembentuk gel (gelling agent),
pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent), pensuspensi
(suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras
kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent)
dan sebagainya.
Natrium alginat diproduksi dengan kapasitas 7.000 ton/tahun dengan 330 hari
kerja dalam 1 tahun. Lokasi pabrik direncanakan beroperasi di daerah Pulau Bunyu,
Kalimantan Timur dengan luas area 20.400 m2, tenaga kerja yang dibutuhkan

sebanyak 137 orang, dengan bentuk badan usaha Perseoran Terbatas (PT), dengan
sistem organisasi garis.
Hasil analisa ekonomi Pabrik Pembuatan Natrium Alginat adalah sebagai
berikut :


Modal Investasi

: Rp 1.059.716.405.028,59



Biaya Produksi

: Rp 801.293.976.346,79



Hasil Penjualan

: Rp 1.096.860.600.000,00



Laba Bersih

: Rp 211.743.929.185,16



Profit Margin

: 26,81 %



Break Event Point

: 37,48 %



Return of Investment

: 20,11 %



Pay Out Time

: 4,97 tahun



Return on Network

: 33,52 %



Internal Rate of Return

: 36,49 %

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Natrium
Alginat dari Rumput Laut Coklat layak untuk didirikan.

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

ii

DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................. i
INTISARI ................................................................................................... ii
DAFTAR ISI ................................................................................................ iii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ........................................................................................ vii
BAB I

PENDAHULUAN ...................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang .................................................................... I-1
1.2 Perumusan Masalah ............................................................. I-2
1.3 Tujuan Perancangan............................................................. I-2
1.4 Manfaat ............................................................................... I-3

BAB II

PERANCANGAN PROSES....................................................... II-1
2.1 Rumput Laut......................................................................... II-1
2.2 Natrium Alginat .................................................................... II-3
2.3 Sifat Bahan Baku .................................................................. II-7
2.4 Sifat Produk.......................................................................... II-10
2.5 Proses Pembuatan Natrium Alginat ....................................... II-10
2.6 Seleksi Proses ....................................................................... II-11
2.7 Deskripsi Proses ................................................................... II-12
2.8 Pengolahan Limbah .............................................................. II-13

BAB III

NERACA MASSA ..................................................................... III-1

BAB IV

NERACA PANAS ..................................................................... IV-1

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN..................................................... V-1
5.1 Tangki-tangki Penyimpanan Bahan Baku dan Produk ........... V-1
5.2 Mixer .................................................................................... V-4
5.3 Tangki Perendaman ............................................................. V-7
5.4 Alat-alat Transportasi Fluida................................................. V-9
5.6 Crusher ................................................................................ V-14
5.7 Ball Mill ............................................................................... V-14
5.8 Alat-alat Pemisah dan Pencuci .............................................. V-14
5.7 Reaktor ................................................................................. V-18

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat

(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

iii

5.8 Alat – alat Penukar Panas ..................................................... V-20
5.9 Kolom Distilasi..................................................................... V-21
BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ................ VI-1
6.1 Instrumentasi ........................................................................ VI-1
6.2 Keselamatan Kerja ................................................................ VI-7
6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Natrium Alginat VI-8

BAB VII

UTILITAS ................................................................................. VII-1
7.1 Kebutuhan Steam (Uap) ........................................................ VII-1
7.2 Kebutuhan Air ...................................................................... VII-2
7.3 Unit Pengolahan Air ............................................................. VII-6
7.4 Kebutuhan Listrik ................................................................. VII-12

7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ....................................................... VII-13
7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas................................................. VII-16

BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK.................................... VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik........................................................................ VIII-4
8.2 Tata Letak Pabrik ................................................................. VIII-7
8.3 Perincian Luas Tanah ........................................................... VIII-9
BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN .............. IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan .......................................................... IX-1
9.2 Manajemen Perusahaan ........................................................ IX-3
9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ................................................ IX-5
9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ................... IX-6
9.5 Sistem Kerja ......................................................................... IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ........................... IX-11
9.7 Fasilitas Tenaga Kerja .......................................................... IX-13

BAB X

ANALISA EKONOMI ............................................................... X-1
10.1 Modal Investasi .................................................................. X-1
10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ...................... X-4
10.3 Total Penjualan (Total Sales) .............................................. X-5
10.4 Bonus Perusahaan ............................................................... X-5
10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ................................................. X-5
10.6 Analisa Aspek Ekonomi ..................................................... X-5

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

iv

BAB XI

KESIMPULAN .......................................................................... XI-1

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... DP-1
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ................................. LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS .................................. LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ................. LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
UTILITAS ................................................................................................... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ................................ LE-1

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

v

DAFTAR GAMBAR
Halaman

Gambar 2.1 Jenis – Jenis Sargassum yang ada di Indonesia .......................... II-2
Gambar 2.2 Struktur Asam mannuronik dan asam guluronik ....................... II-3
Gambar 2.3 Skema Sistem Pengolahan Air Limbah ...................................... II-14
Gambar 6.1 Instrumentasi Alat-alat Proses pada Pra Rancangan Pabrik
Pembuatan Natrium Alginat.......................................................................... VI-5
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan Natrium Alginat .......................... VIII-10
Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan Natrium
Alginat ......................................................................................................... IX-10
Gambar LD.1 Sketsa Bar Screen, satuan mm ............................................... LD-2
Gambar LD.2 Kurva Entalpi vs Temperatur Cairan pada
Cooling Tower (CT) ............................................................................. LD-72
Gambar LD.3 Kurva Hy vs 1/(Hy*– Hy) ............................................... LD-73
Gambar LE.1 Kurva Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan ................................................................................... LE-5
Gambar LE.2 Kurva Harga Peralatan untuk Kolom Distilasi ......................... LE-6
Gambar LE.3 Kurva Harga Tiap Tray dalam Kolom Distilasi ............... LE-7
Gambar LE.4 Kurva Break Event Point (BEP) Pabrik Pembuatan MMA
melalui Direct Methacrylate Process ............................................................ LE-33

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

vi

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Volume ekspor hasil perikanan utama Indonesia ........................... I-1
Tabel 1.2 Prediksi peluang pasar rumput laut ................................................ I-2
Tabel 2.1 Skema Sistem Pengolahan Air Limbah.......................................... II-14
Tabel 3.1 Neraca Massa Vibrating Washer (VW-101) .................................. III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Mixer I (M-101) .................................................... III-1
Tabel 3.3 Neraca Massa Tangki Perendaman I (T-103) ................................. III-2
Tabel 3.4 Neraca Massa Vibrate Screen (VS-101) ....................................... III-2
Tabel 3.5 Neraca Massa Mixer II (M-102) .................................................... III-2
Tabel 3.6 Neraca Massa Tangki Perendaman II (T-104) ............................... III-2
Tabel 3.7 Neraca Massa Vibrate Washer II (VW-102) ................................. III-3
Tabel 3.8 Neraca Massa Crusher (C-101) ..................................................... III-3
Tabel 3.9 Neraca Massa Gudang Sargassum (G-102) ................................... III-3
Tabel 3.10 Neraca Massa Mixer III (M-201) ................................................. III-3
Tabel 3.11 Neraca Massa Ekstraktor (EK-201) ............................................. III-4
Tabel 3.12 Neraca Massa Filter Press I (FP-201).......................................... III-4
Tabel 3.13 Neraca Massa Mixer IV (M-202)................................................. III-4
Tabel 3.14 Neraca Massa Reaktor I (R-201) ................................................ III-5
Tabel 3.15 Neraca Massa Sentrifuse I .......................................................... III-5
Tabel 3.16 Neraca Massa Reaktor II (R-202) ................................................ III-5
Tabel 3.17 Neraca Massa Sentrifuse II ......................................................... III-6
Tabel 3.18 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-201) ....................................... III-6
Tabel 3.19 Neraca Massa Ball Mill (BM-201) .............................................. III-6
Tabel 3.20 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-201) ...................................... III-7
Tabel 3.21 Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-202) ..................... III-7
Tabel 3.22 Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-203) ........................ III-7
Tabel 4.1 Neraca Panas Tangki Perendaman I (T-103).................................. IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Kolom Ekstraksi (EK-201) ..................................... IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas Reaktor I (R-201) .................................................... IV-1
Tabel 4.4 Neraca Panas Reaktor II (R-202) ................................................... IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-201) ........................................... IV-2
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

vii

Tabel 4.6 Neraca Panas Heater (E-201) ........................................................ IV-2
Tabel 4.7 Neraca Panas Kondensor (E-202) ................................................. IV-2
Tabel 4.8 Neraca Panas Reboiler (E-203) ..................................................... IV-3
Tabel 4.9 Neraca Panas Kondensor Recovery (E-204) .................................... IV-3
Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Natrium Alginat ............................................................................................ VI-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap ............................................................................. VII-1
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin .............................................................. VII-2
Tabel 7.3 Pemakaian Air Domestik............................................................... VII-4
Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai ....................................................................... VII-5
Tabel 7.5 Perincian Kebutuhan Listrik pada Unit Proses ............................... VII-12
Tabel 7.6 Perincian Kebutuhan Listrik pada Unit Utilitas ............................. VII-13
Tabel 8.1 Pembagian Penggunaan Areal Tanah............................................. VIII-9
Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ........................................................ IX-9
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ........................................... IX-11
Tabel LA.1 Neraca Massa Vibrating Washer ............................................... LA-3
Tabel LA.2 Neraca Massa Mixer I (M-101) ................................................. LA-4
Tabel LA.3 Neraca Massa Tangki Perendaman I (T-103)............................. LA-5
Tabel LA.4 Neraca Massa Vibrate Screen (VS-101) ................................... LA-6
Tabel LA.5 Neraca Massa Mixer II (M-102) ................................................ LA-7
Tabel LA.6 Neraca Massa Tangki Perendaman II (T-104) .......................... LA-8
Tabel LA.7 Neraca Massa Vibrating Washer II (VW-102) ........................... LA-9
Tabel LA.8 Neraca Massa Crusher (C-101) ................................................. LA-10
Tabel LA.9 Neraca Massa Gudang Penyimpanan (G-102) ........................... LA-10
Tabel LA.10 Neraca Massa Ekstraktor (EK-201) ......................................... LA-11
Tabel LA.11 Neraca Massa Filter Press I (FP-101) ..................................... LA-13
Tabel LA.12 Neraca Massa Mixer IV (M-104)............................................. LA-15
Tabel LA.13 Neraca Massa Reaktor I (R-201) ............................................. LA-17
Tabel LA.14 Neraca Massa Sentrifus I (SF-201) ........................................ LA-18
Tabel LA.15 Neraca Massa Reaktor II (R-202) ........................................... LA-21
Tabel LA.16 Neraca Massa Sentrifus II (SF-202) ....................................... LA-23
Tabel LA.17 Neraca Massa Rotary Dryer (RD-201) ................................... LA-24
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

viii

Tabel LA.18 Neraca Massa Ball Mill (BM-101) ......................................... LA-25
Tabel LA.19 Neraca Massa Kolom Distilasi (D-201) .................................. LA-26
Tabel LA.20 Data Bilangan Antoine ........................................................... LA-26
Tabel LA.21 Komposisi Distilasi Multikomponen 1 .................................... LA-30
Tabel LA.22 Neraca Massa Kondensor Kolom Distilasi (E-202) ................. LA-32
Tabel LA.23 Neraca Massa Reboiler Kolom Distilasi (E-203) ..................... LA-34
Tabel LB.1 Data kapasitas panas cairan
Cp(g ) = a + bT + cT2 + dT3 + eT4 [ J/mol K ] ............................................... LB-1
Tabel LB.2 Nilai Cp NaOH berdasarkan %mol ............................................ LB-2
Tabel LB.3 Nilai Cp Na2CO3 berdasarkan % berat........................................ LB-2
Tabel LB.4 Kontribusi Gugus untuk Metode Missenard (J/mol.K) ................ LB-3
Tabel LB.5 Panas laten [ J/mol ] .................................................................. LB-5
Tabel LB.6 Data Steam dan Air Panas yang Digunakan ............................... LB-5
Tabel LB.7 Panas Reaksi Pembentukan ....................................................... LB-5
Tabel LB.8 Kontribusi Gugus untuk Metode Joback (kJ/mol) ..................... LB-5
Tabel LB.9 Panas Masuk Tangki Perendaman I ........................................... LB-6
Tabel LB.10 Panas Keluar Tangki Perendaman I ......................................... LB-7
Tabel LB.11 Neraca Panas Tangki Perendaman I ........................................ LB-7
Tabel LB.12 Neraca Panas Ekstraktor (EK-101) .......................................... LB-10
Tabel LB.13 Neraca Panas Masuk Reaktor I (R-101) ................................... LB-11
Tabel LB.14 Neraca Panas Reaktor I (R-201) ............................................. LB-12
Tabel LB.15 Panas Masuk Reaktor II (R – 202) .......................................... LB-13
Tabel LB.16 Panas Keluar Reaktor II (R – 202) ........................................... LB-13
Tabel LB.17 Neraca Panas Reaktor II (R-202) ............................................. LB-15
Tabel LB.18 Panas Masuk Rotary Dryer (RD-201)...................................... LB-15
Tabel LB.19 Panas Keluar Rotary Dryer (RD-201) ...................................... LB-16
Tabel LB.20 Neraca Panas Rotary Dryer (RD-201) .................................... LB-16
Tabel LC.1 Komposisi Campuran Tangki Perendaman I ............................... LC-27
Tabel LC.2 Komposisi Campuran Tangki Perendaman II ............................ LC-31
Tabel LC.3 Komposisi campuran dalam Rotary Steam Drier (RD-201) ....... LC-96
Tabel LC.4 komposisi Filtrat pada Filter Press (FP-101) ............................. LC-99
Tabel LC.5 komposisi Cake pada Filter Press (FP-101) ............................... LC-99
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

ix

Tabel LC.6 Komposisi campuran pada Sentrifus I (SF-201) ......................... LC-100
Tabel LC.7 Komposisi campuran pada Sentrifus II (SF-202) ........................ LC-101
Tabel LC.8 Komposisi campuran pada Kolom Ekstraksi (EK-201) ............... LC-102
Tabel LC.9 Komposisi cairan dalam Reaktor I (R-201)................................. LC-110
Tabel LC.10 Komposisi cairan dalam Reaktor II (R-202) ............................. LC-115
Tabel LC.11 Komposisi Gas pada Reaktor II (R-202) ................................. LC-116
Tabel LD.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi
Menara Pendingin ......................................................................................... LD-72
Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya ................ LE-1
Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................ LE-3
Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ................................................. LE-8
Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ......... LE-10
Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi .......................................................... LE-13
Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai............................................................... LE-17
Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ................................................................... LE-20
Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ............................................................... LE-21
Tabel LE.9 Aturan depresiasi sesuai UU Republik Indonesia No. 36
Tahun 2008 .................................................................................................. LE-22
Tabel LE.10 Perhitungan Biaya Depresiasi sesuai UURI No. 36
Tahun 2008 .................................................................................................. LE-23
Tabel LE.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ....................... LE-31

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

x

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Rumput laut merupakan bagian terbesar dari tanaman laut yang memegang
peran cukup penting dalam fungsinya sebagai bahan makanan dan obat-obatan. Secara
garis besar, rumput laut dibedakan sebagai penghasil agar, karaginan, furcelaran, dan
alginat
Indonesia merupakan salah satu negara penghasil dan pengekspor rumput laut
yang cukup penting di Asia. Industri pengolahan bahan baku rumput laut menjadi
bahan setengah jadi apalagi bahan jadi belum banyak dilakukan di Indonesia hanya
masih dalam skala kecil. Sehingga sebagian besar produksi rumput laut di ekspor
sebagai bahan mentah, yaitu rumput laut yang telah dikeringkan.
Apabila senyawa agar, karaginan, dan alginat dapat diproduksi di dalam
negeri, maka nilai impor dari jenis senyawa tersebut dapat menjadi investasi negara
dan akan lebih menguntungkan lagi bila sanggup mengekspor hasil olahan dari
rumput laut tersebut dan memberikan lapangan kerja bagi masyarakat.

Tabel 1 Volume ekspor hasil perikanan utama Indonesia (ton)
KOMODITAS

2001

2002

2003

2004

2005

Udang

128.830

124.765

137.636

139.450

147.000

Tuna/Cakalang

84.205

92.797

117.092

94.221

124.780

Rumput Laut

27.874

28.560

40.162

51.011

63.020

Mutiara

22

6

12

2

10

Ikan Hias

2.682

3.514

3.378

3.516

4.010

Lainnya

243.503

316.097

559.504

614.158

560.960

Jumlah

487.116

565.739

857.784

902.358

909.770

Sumber : Dirjen Perikanan DKP RI,2005

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

Tabel 2 Prediksi peluang pasar rumput laut
Jenis

Bahan

2006

2007

2008

2009

2010

Jenis Eucheuma

202.300

218.100

235.300

253.900

274.100

Produksi

135.000

140.000

145.000

155.000

165.000

Peluang pasar

67.300

78.100

90.300

98.900

109.100

Jenis Glacilaria

79.200

87.040

95.840

105.440

116.000

40.500

44.000

48.500

54.000

61.000

38.700

43.040

47.340

51.440

55.000

Baku

Luar

Negeri

sp.
Produksi

Luar

Negeri
Peluang pasar

Sumber : Jana T. Anggadireja, Tim RL BPPT, 2005

1.2 Rumusan Masalah
Pemanfaatan rumput laut di Indonesia sekarang ini masih terbatas sebagai
bahan ekspor dalam bentuk rumput laut kering. Pengolahan rumput laut lebih lanjut
menjadi bahan baku bagi industri seperti natrium alginat masih sangat sedikit. Padahal
penggunaan natrium alginat sangat luas dalam industri – industri terutama makanan
dan farmasi. Oleh karena itu perlu dibuat suatu perancangan pabrik natrium alginat
dengan menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia sehingga diharapkan akan
mengurangi ketergantungan pada impor negara lain dan memberdayakan petani-petani
rumput laut yang ada di Indonesia.

1.3 Tujuan Rancangan
Tujuan perancangan pabrik ini adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik
kimia, khususnya bidang rancang proses, analisis proses, dan operasi teknik kimia
sehingga memberikan gambaran kelayakan Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Natrium Alginat dari rumput laut coklat jenis Sargassum. Tujuan yang lain adalah
mengurangi ketergantungan terhadap bahan impor yang mendorong kearah usaha
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

memenuhi kebutuhan natrium alginat di Indonesia dan dapat membuka lapangan kerja
bagi masyarakat sekitarnya.

1.4. Manfaat
1. Pendirian pabrik ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan natrium
alginat impor yang harganya jauh lebih mahal dibanding dengan produksi
dalam negeri, karena kebutuhan natrium alginat di Indonesia saat ini masih
diimpor dari China, Jepang, dan beberapa negara Eropa
2. Meningkatkan pendapatan masyarakat terutama bagi petani rumput laut dan
membuka

lapangan

pekerjaan

baru

sehingga

akan

meningkatkan

perekonomian masyarakat
3. Merupakan sumbangan akademik dalam memperkaya khasanah ilmu
pengetahuan, khususnya mengenai pengolahan rumput laut dari jenis
Sargassum menjadi natrium alginat

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sargassum
Rumput laut diketahui kaya akan nutrisi esensial, seperti enzim, asam nukleat,
asam amino, mineral, trace elements, dan vitamin A, B, C, D, E, dan K. Karena
kandungan gizinya yang tinggi, rumput laut mampu meningkatkan sistem kerja
hormonal, limfatik, dan juga saraf. Selain itu, rumput laut juga bisa meningkatkan
fungsi pertahanan tubuh, memperbaiki sistem kerja

jantung

dan peredaran darah, serta

sistem pencernaan.(info sehat.com)
Beberapa jenis rumput laut yang terdapat di Indonesia dan memiliki arti ekonomis
penting adalah:
1. Rumput laut penghasil agar-agar (agarophyte), yaitu Gracilaria, Gelidium,
Gelidiopsis, dan Hypnea
2. Rumput laut penghasil karaginan (Carragenophyte), yaitu Eucheuma
spinosum, Eucheuma cottonii, Eucheuma striatum
3. Rumput laut penghasil algin, yaitu Sargasum, Macrocystis, dan Lessonia

Alga coklat yang sering disebut kelp atau rockweed, merupakan sumber
alginat atau algin, yaitu salah satu jenis polisakarida yang terdiri dari unit-unit asam
manurat dan asam glukuronat. Sementara itu, alga merah merupakan sumber bagi
karaginan, agar-agar, dan furcelaran.

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

Gambar 1. Jenis – jenis Sargassum yang ada di Indonesia

Rumput laut coklat penghasil alginat (alginofit) biasanya tumbuh di perairan
sub tropis terutama untuk jenis Macrocytis, Laminaria, Aschophyllum, Nerocytis,
Ecklonia, Fucus dan Sargassum. Sedangkan rumput laut coklat yang tumbuh di
perairan tropis seperti di Indonesia terutama jenis-jenis Sargassum, Turbinaria,
Padina, Dyctyota dan yang paling banyak ditemukan adalah jenis Sargassum dan
Turbinaria.
Alginat merupakan konstituen dari dinding sel pada alga yang banyak
dijumpai pada alga coklat (Phaeophycota). Senyawa ini merupakan heteropolisakarida
dari hasil pembentukan rantai monomer mannuronic acid dan gulunoric acid.
Kandungan alginat dalam alga tergantung pada jenis alganya. Kandungan terbesar
alginat (30-40 % berat kering) dapat diperoleh dari jenis Laminariales dan Sargassum
sedangkan Turbinaria hanya mengandung 16-18 % berat kering. (Putra, 2006)
Algae Sargassum mudah diperoleh di perairan Indonesia, kandungan bahan
kimia utama sebagai sumber alginat dan mengandung protein, vitamin C, tannin,
iodine, phenol sebagai obat gondok, anti bakteri dan tumor (Trono & Ganzon,1988)
sebagai berikut :
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

1. Algin
Algin merupakan asam alginik, alginik dalam bentuk derivat garam dinamakan garam
alginat terdiri dari sodium alginat, potasium alginat dan amonium alginat. Garam
alginat tidak larut dalam air, tetapi larut dalam larutan alkali. Asam alginik tersusun
dari asam D-Manuronik dan asam L – Guluronik.

Gambar 3 Struktur asam mannuronik dan asam Guluronik
2. Manfaat alginat.
Kandungan koloid alginat dari algae Sargassum dalam industri kosmetik
digunakan sebagai bahan pembuat sabun, pomade, cream bodylotion, sampo dan cat
rambut. Di industri farmasi sebagai bahan pembuat kapsul obat, tablet, salep,
emulsifier, suspensi dan stabilizer. Di bidang pertanian sebagai bahan campuran
insektisida dan pelindung kayu. Di industri makanan sebagai bahan pembuat saus dan
campuran mentega. Manfaat lainnya dalam industri fotografi, kertas, tekstil dan
keramik. Di bidang kesehatan iodine digunakan sebagai obat pencegah penyakit
gondok.

2.2 Natrium Alginat (NaC6H7O6)n
Natrium Alginat merupakan zat yang terdapat pada rumput laut coklat
(Phaeophyceae). Asam alginat adalah suatu getah selaput (membran mucilage) yang
disebut juga gummi alami, sedangkan alginat merupakan bentuk garam dari asam
alginat. Gummi alami merupakan suatu polisakarida, dan secara umum polisakarida
yang terdapat pada rumput laut disebut phycocolloid. Polisakarida terpenting pada
rumput laut coklat adalah asam alginat dan turunannya seperti fukoidan, funoran dan
laminaran yang merupakan komponen penyusun dinding sel seperti halnya selulosa
dan pektin.
Na-alginat merupakan senyawa serat yang mudah larut dalam air, membentuk
suatu larutan kental dan tidak bisa dicerna oleh cairan yang disekresi dalam saluran
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

cerna. Saat larut dalam air, serat natrium alginat membentuk kisi-kisi seperti jala yang
mampu mengikat kuat banyak molekul air dan menahan zat terlarut air dengan baik.
Asam alginat adalah suatu polisakarida bahan alam yang diperoleh dari alga
coklat. Biopolimer ini adalah suatu kopolimer yang terdiri atas residu (1-4)-D-asam
manuronat (M) dan (1-4)-L-asam guluronat (G), yang tersusun dalam blok-blok
homopolimer dari masing-masing tipe (MM, GG) dan dalam blok-blok heteropolimer
(MG). (1,2) Natrium alginat, yang merupakan garam natrium dari asam alginat
bersifat sangat hidrofilik dan juga bersifat membentuk gel dengan ion kalsium.
(Rhama, 2007)

2.2.1 Manfaat Natrium Alginat
Na-Alginat banyak digunakan industri seperti industri makanan, minuman,
obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit buatan dan
lain-lain. Dalam industri zat ini digunakan sebagai pembentuk gel (gelling agent),
pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent), pensuspensi
(suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras
kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent)
dan sebagainya. Untuk kebutuhan industri di Indonesia yang saat ini terus
berkembang, kebutuhan Na-Alginat masih disuplai melalui impor dari beberapa
negara seperti Perancis, Inggris, RRC, dan Jepang dalam jumlah 599.000 kg dengan
nilai US $ 2.773.517. Dari informasi yang diperoleh, kebutuhan pasar dunia akan
produk inipun terus meningkat yang berarti peluang yang menjanjikan baik untuk
pasar domestik ataupun pasar ekspor. Saat ini nilai jual Na-Alginat dipasaran sekitar
170-200 ribu per kilogram.(Riyanto, 2007).
Pemanfaatan senyawa alginat didunia industri telah banyak dilakukan seperti
natrium alginat dimanfaatkan oleh industri tektil untuk memperbaiki dan
meningkatkan kualitas bahan industri, kalsium alginat digunakan dalam pembuatan
obat-obatan. Senyawa alginat juga banyak digunakan dalam produk susu dan makanan
yang dibekukan untuk mencegah pembentukan kristal es. Dalam industri farmasi,
alginat digunakan sebagai bahan pembuatan pelapis kapsul dan tablet. Alginat juga
digunakan dalam pembuatan bahan biomaterial untuk teknik pengobatan seperti
micro-encapsulation dan cell transplantation.
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

Khasiat biologi dan kimiawi senyawa alginat juga dimanfaatkan pada
pembuatan obat antibakteri, antitumor, penurun tekanan darah tinggi, dan mengatasi
gangguan kelenjar. Rumput laut memang ibarat tanaman dewa. Itu karena unsur-unsur
mineral yang terkandung di dalamnya seperti iodium, seng, dan selenium.(suara
merdeka, 2007)
Bahan pewarna alami ini kini mulai banyak digunakan menggeser pewarna
sintetis. Hal ini tentunya akan memberi banyak keuntungan bagi Indonesia yang
memiliki rumput laut jenis alga coklat yang melimpah.
Selain ramah lingkungan karena bukan bahan kimia berbahaya dan beracun,
harga pewarna alami dari rumput laut juga relatif murah dibandingkan pewarna kimia
sintetis. Pembuatan batik cap dengan pewarna rumput laut dapat menekan biaya
hingga 25 persen. (Putra, 2006)
Alginat juga banyak digunakan dalam pembekuan produk perikanan. Alginat
dan polifosfat ditambahkan pada air untuk glazing, efektif untuk mencegah terjadinya
drip loss (kehilangan cairan dari badan ikan sewaktu proses thawing) mencegah
oksidasi lemak, dan kemunduran mutu lainnya selama penyimpanan beku.

2.5.2 Kebutuhan Natrium Alginat
Produksi alginat secara komersial telah dilakukan oleh beberapa negara maju
menggunakan alga dari kelas Phaeophyceae (alga coklat) sebagai bahan bakunya.
Produksi alginat sebagian besar berasal dari Amerika Serikat yang melakukan panen
rumput laut dari jenis Macrocystis pyrifera di sepanjang pantai California Selatan.
Produksi kedua terbesar berasal dari Inggris, yaitu dari jenis Laminaria hyperborea
dan Ascophyllum nodosum.

Tabel 1. Pasar alginat menurut pemanfaatannya di dunia (2001)
APLIKASI

VOLUME

% ASE

(Ton)
Makanan dan farmasi

10.000

33

Technical grades

20.000

67

Total

30.000

100

Sumber : McHugh D.J.,2003
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

Kebutuhan alginate di Indonesia pada periode 1990 – 1996 rata- ratanya 2000
ton per tahun (tabel 2) yang seluruhnya berasal dari impor luar negri. Di Indonesia,
natrium alginate ini banyak digunakan banyak industri seperti industri makanan,
minuman, obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, tekstil, vernis, fotografi, kulit
buatan dan lain-lain. Dalam industri zat ini digunakan sebagai pembentuk gel (gelling
agent), pengemulsi dan penstabil emulsi (emulsifying dan stabilizing agent),
pensuspensi (suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent),
pengeras kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih
(clarifing agent) dan sebagainya.
Untuk kebutuhan industri di Indonesia yang saat ini terus berkembang,
kebutuhan Na-Alginat masih disuplai melalui impor dari beberapa negara seperti
Perancis, Inggris, RRC, dan Jepang. Dari informasi yang diperoleh, kebutuhan pasar
dunia akan produk inipun terus meningkat yang berarti peluang yang menjanjikan
baik untuk pasar domestik ataupun pasar ekspor.
Tabel 2. Jumlah natrium alginate impor dalam periode 1990-1996
Tahun

Jumlah (kg)

Nilai (US$)

1990

1.887.204

7.306.228

1991

1.588.096

7.451.138

1992

1.587.805

7.399.660

1993

2.067.115

8.320.832

1994

2.924.449

12.153.930

1995

2.311.706

8.141.190

1996

2.219.991

9.773.832

Sumber : Badan Pusat Statistik dalam Sulistijo (2002)

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

2.3 Sifat-Sifat Bahan
2.3.1 Sargassum
Sifat – sifat :
1.

Merupakan kelas alga coklat

2.

Hidup di daerah tropis

3.

Mengandung alginat

4.

Bersifat hidrofilik

5.

Berkembang biak secara vegetatif yakni fragmentasi

6.

Mengandung protein, vitamin C, tannin, dan iodine

2.3.2 Natrium Hidroksida
Sifat-Sifat :
1.

Berat molekul

: 40,00 gr/mol

2.

Densitas

: 2,120 gr/ml pada 200C

3.

Spesifik gravity : 1,072

4.

Titik lebur

: 318,4oC

5.

Titik Didih

: 1390oC

6.

Tekanan uap

: 1 mmHg pada 7390C

7.

Merupakan basa kuat

8.

Merupakan larutan yang tidak berwarna

9.

Dapat bersifat cair ataupun padat

10. Mudah menetralisir larutan asam.
(Wikipedia, 2008)

2.3.2 Asam Klorida
Sifat –Sifat :
1. Rumus Molekul

: HCL

2. Berat molekul

: 36,46 gr/mol

3. Titik lebur

: 114ºC

4. Spesifik gravity

: 1,2

5. Viskositas

: 0,01002 poise pada 20ºC

6. Tekanan uap

: 760 mmHg pada 100ºC

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

7. Titik didih

: 85ºC

8. Merupakan gas yang sangat larut dalam air
9. Bersifat korosif
10. Merupakan gas yang tidak berwarna
11. Memiliki reaktifitas yang tinggi terhadap zat lain
12. Dapat terbentuk dari garam dan air
NaCl + H2O

HCl + NaOH

(Perry’s, 1999 dan Wikipedia, 2008)

2.3.3 H2O
Sifat-sifat :
1. Berat molekul 18,015 gr/mol
2. Titik didih 100ºC
3. Densitas pada 1 atm yaitu 1 gr/ml
4. Viskositas pada 20ºC yaitu 0,01002 poise
5. Titik beku 0ºC
6. Konstanta dielektrik : 77,94
7. Merupakan elektrolit lemah, mengionisasi sebagai H3O+ dan OH8. Merupakan pelarut polar
9. Dapat menghidrolisis garam alkali
NaCl + H2O

HCl + NaOH

10. Dapat menghidrolisis alkana menjadi alkohol
CH4 + H2O

CH3OH + H2

(Perry;s, 1999 dan Wikipedia, 2008)

2.3.4 Metanol (CH3OH)
Sifat-sifat :
1. Berat molekul

: 32,042 gr/mol

2. Titik leleh

: -97 oC

3. Titik didih

: 64,7 oC

4. Specific gravity

: 0,792

5. Densitas

: 0,7918 x 103 kg/m3

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

6. Cp
7.
8. Viskositas

: 44,06 J/mol-K
fH

o

gas

: -201 kJ/mol

: 0,59 mPa.s pada 20 oC

9. Merupakan cairan yang tidak berwarna
10. Larut dalam air, alkohol dan eter
(Sumber : Perry, 1999; Wikipedia, 2008)

2.3.5 Na2CO3
Sifat – sifat :
1. Berat molekul

: 105,99 gr/mol

2. Tidak berbau
3. Berwarna putih
4. Titik leleh

: 8510C

5. pH

: 11,5

6. Densitas

: 2,532 gr/ml

7. pKb

: 3,67

8. Larut dalam air panas dan gliserol
(Wikipedia, 2008)

2.3.6 H2SO4
Sifat – sifat :
1. Berat molekul

: 98 gr/mol

2. Densitas

: 1,84 gr/cm3

3. Titik leleh

: 10 0C

4. Titik didih

: 290 0C

5. Viskositas

: 26,7 cP (20 0C)

6. pKa

: -3

7. Tidak berwarna
8. Tidak berbau
9. Larut dalam air
10. Bersifat korosif
(Wikipedia, 2008)
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

2.4 Sifat – sifat Produk
Natrium Alginat
Sifat – sifat
1.

Berat molekul

: 32.000 – 200.000 gr/mol

2.

pH

: 6–8

3.

Derajat polimer

: 180 – 930

4.

Kadar air maksimal

: 15%

5.

Viskositas

: 200 – 800 cps

6.

Dapat menyebabkan iritasi pada mata dan kulit

7.

Larut dalam air panas dan air dingin

8.

Warna

: cream – putih

9.

Titik lebur

: > 300 0C

10.

kadar abu

: 18 - 24 %

(Istini dkk, 1985)

2.5

Proses Pembuatan Natrium Alginat
Dalam indus tri, natrium alginat dapat diolah dengan 2 metode yaitu :

2.5.1 Metode Asam Alginat
Proses pembuatan natrium alginat menggunakan metode ekstraksi, dimana
rumput laut coklat dari genus Sargassum sebelumnya direndam dengan dua tahap
yakni dengan HCl dan NaOH. Selanjutnya diekstraksi dengan Na2CO3 pada suhu
600C dan dilakukan pemisahan antara rumput laut dengan alginat menggunakan filter
press. Larutan alginat kemudian ditambahkan H2SO4 untuk pembentukan gel asam
alginat. Setelah itu dipisahkan dengan setrifus lalu ditambahkan bubuk Na2CO3 dan
metil alkohol. Natrium alginat dipisahkan dari larutan dengan filtrasi dan metil
alkohol dialirkan ke destilasi, lalu natrium alginat dikeringkan dan dihaluskan menjadi
bubuk 80-100 mesh.
Proses ini lebih sederhana karena pada tahapan pembentukan asam alginat,
larutan alginat yang dihasilkan dari ekstraktor setelah melalui tahap pemisahan
langsung ditambahkan dengan asam untuk menghasilkan asam alginat, sehingga lebih
menguntungkan karena akan menghemat beberapa peralatan.

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

2.5.2 Metode Kalsium Alginat
Proses ini dimulai dengan pra perlakuan yang sama dengan metode asam
alginat, dimana Sargassum terlebih dahulu dicuci untuk menghilangkan pasir atau
karang yang menempel. Setelah itu Sargassum dikeringkan lalu direndam dengan
NaOH

untuk

menghilangkan

protein

dan

dilanjutkan

dengan

perendaman

menggunakan HCl lalu dicuci menggunakan air untuk menghilangkan sisa – sisa
NaOH ataupun HCl yang masih menempel.
Proses selanjutnya adalah ekstraksi Sargassum menggunakan larutan Na2CO3
untuk mendapatkan larutan alginate. Alginat yang telah diperoleh kemudian
ditambahkan dengan larutan kalsium klorida untuk menghasilkan kalsium alginate
dalam bentuk campuran serat dengan gel. Serat kemudian dipisahkan menggunakan
screen metal dan dilanjutkan pencucian serat menggunakan air untuk menghilangkan
kalsium berlebih. Lalu serat kalsium alginate ditambahkan dengan asam sulfat encer
untuk membentuk asam alginat. Asam alginate lalu dipisahkan dengan screw press
dan ditambahkan dengan Na2CO3 lalu diaduk hingga membentuk pasta natrium
alginate. Setelah pasta terbentuk kemudian dikeringkan dan dihaluskan menjadi bubuk
natrium slginst.
Proses lebih kompleks dan kurang diminati dibandingkan dengan metode asam
alginate, karena pada metode ini adanya penambahan tahapan proses yakni untuk
membentuk asam alginat harus melalui tahapan pembentukan kalsium alginat dan
untuk merubah kalsium alginate menjadi asam alginat, kalsium alginat harus
dipisahkan dengan senyawa lainnya menggunakan screen metal dan harus dicuci
untuk menghilangkan kalsium berlebih. Tetapi pada proses pembentukan natrium
alginate, Na2CO3 yang ditambahkan pada asam alginate tidak memerlukan methanol
untuk mendapatkan natrium alginate hanya saja dari segi keefisienan proses ini kurang
efisien dan kurang menguntungkan sehingga tidak diaplikasikan.

2.6

Seleksi Proses
Pada pembuatan natrium alginate proses yang dipilih adalah metode asam

alginate dengan alasan sebagai berikut :
1. Metode ini lebih sederhana apabila dibandingkan dengan metode kalsium alginat
sehingga penanganannya jauh lebih mudah.
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

2. Dari segi limbah yang dihasilkan, metode ini menghasilkan lebih sedikit limbah
dibanding dengan metode kalsium alginate
3. Dari segi biaya, proses ini lebih ekonomis.

2.7

Deskripsi Proses
Na-alginat dapat diperoleh dengan mengekstrak rumput laut coklat dari genus

Sargassum sp dan dalam proses ini diperoleh perbandingan antara produk dengan
bahan baku adalah 1 : 4,5. Adapun proses ekstraksinya adalah sebagai berikut:
Sebelum diolah rumput laut dibersihkan dari kotoran-kotoran seperti pasir dan
pecahan-pecahan batu karang. Pencucian dilakukan dengan menyemprotkan air. Bila
kontinuitasnya terjamin, rumput laut dapat langsung diolah tanpa dikeringkan dahulu.
Rumput laut kering dari gudang penyimpanan sebelum diolah lebih lanjut dicuci
kembali dangan air untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang mungkin terikut
selama penyimpanan dan transportasi. Untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang
larut dalam alkali, rumput laut direndam dalam larutan 0,5% NaOH dengan
perbandingan 1 : 15 dengan umpan pada 50–60°C selama 30 menit. Kemudian
direndam dalam 0,5% HCl dengan perbandingan 1 : 15 dengan umpan pada
temperatur ruang selama 30 menit untuk menghilangkan kotoran-kotoran yang larut
dalam asam. Setelah dicuci dengan air panas 50°C selama 30–60 menit, rumput laut
dipotong-potong untuk kemudian diekstraksi. Ekstraksi dilakukan pada 60°C selama
60 menit dengan larutan Na2CO3 12–13% dengan perbandingan 4 : 1 massa umpan.
Larutan alginat dipisahkan dari residu dengan filter press. Pembentukan gel asam
alginat dilakukan dengan menambahkan larutan 10% H2SO4 dengan perbandingan 1 :
10 dengan umpan massa larutan alginat. Gel asam alginat dipisahkan dari larutan
dengan sentrifuse.

Asam alginat

dirubah menjadi sodium alginat

dengan

menambahkan bubuk Na2CO3 dan metanol berdasarkan reaksi berikut
COOH

COONa
O

2R

O

O
O

OH

Asam Alginat

OH

+ Na2 CO3

2R

O

O
OH

Natrium Karbonat

Natrium Alginat

OH

+ H2 CO 3

Asam Karbonat

Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

Sodium alginat kemudian dipisahkan dari larutan dengan filtrasi. Metanol
dalam filtrat dapat diambil kembali dengan destilasi. Sodium alginat dikeringkan
dengan rotary dryer dan dihaluskan di dalam jet mill menjadi bubuk 80 - 100 mesh.

2.8

Unit Pengolahan Limbah
Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau

atmosfer, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat
membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian
lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.
Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan natrium alginat meliputi:
1. Limbah proses
Proses pembuatan natrium alginat menghasilkan reaksi samping yaitu air sebanyak
1.596,8552 kg/jam atau 1602,3352 ltr/jam, dengan spesifikasi dalam persen mol
sebagai berikut :
Tabel 2.1 Komposisi Air Limbah Proses
Senyawa

% mol

Laju alir (kg/jam)

Air

0,93205

37.131,38

NaOH 0,5%

0,00514

454,77

HCl 0,5%

0,00332

267,87

Na2CO3 12%

0,05898

13.836,30

H2SO4 10%

0,00051

110,87

Alginat

0,0000009

111,53

Total

1,0000

51.912,72

2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik
Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat
pada peralatan pabrik.
3. Limbah domestik
Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar
mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah
cair.
Shofia Rija N : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Natrium Alginat (NA-ALGINAT) Dari Rumput Laut Coklat
(PHAEOPHYCEAE) Dengan Proses Ekstraksi Kapasitas 7000 Ton/tahun, 2009.

4. Limbah laboratorium
Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang
digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu
produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan
pengembangan proses.

Pengolahan limbah cair pada pabri