0,1 Lampiran 8. Hasil penelitian terhadap warna APG dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18 Hasil analisa kejernihan produk APG sintesis Hasil analisa warna menunjukkan penggunaan arang aktif 5 mampu
menghasilkan kejernihan produk yang lebih tinggi dengan nilai Transmisi yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan karena arang aktif mampu menyerap HMF yang
terbentuk. faktor penambahan arang aktif 10 menyisakan partikel arang aktif berlebih yang tersisa pada produk, sehingga menyebabkan produk menjadi lebih
gelap. Perlakuan penambahan NaBH
4
mampu meningkatkan kejernihan produk. Hal ini disebabkan karena NaBH
4
mengubah sisa glukosa yang tidak bereaksi menjadi sorbitol yang lebih tahan pada suhu tinggi selama proses distilasi
McCurry 2000.
4.2.2.7 R e n d e m e n
Rendemen APG dihitung berdasarkan berat APG yang diperoleh setelah dimurnikan dengan berat total bahan baku awal yang digunakan terhadap bahan
baku untuk setiap tahap pada sintesa APG, antara lain yaitu tapioka dan dodekanol alkohol lemak C
12
Hasil sidik ragam menunjukkan faktor penambahan arang aktif berpengaruh nyata terhadap rendemen APG yang dihasilkan. Demikian pula faktor
penambahan NaBH
4
. Namun interaksi dari kedua faktor tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen yang dihasilkan. Dari hasil uji lanjut Duncan
α=0,05, tiap
10 20
30 40
50 60
70
5 10
T ran
sm is
i
Arang Aktif NaBH4 0
NaBH4 0,1 NaBH4 0,2
NaBH4 0,3
perlakuan penambahan arang aktif berbeda nyata. Penambahan NaBH
4
0,1; 0,2; dan 0,3 tidak berbeda nyata, namun berbeda nyata pada perlakuan tanpa
penambahan NaBH
4
0 Lampiran 9. Hasil dari perhitungan rendemen dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19 Rendemen APG dari perlakuan penambahan arang aktif dan NaBH
4
Dari hasil perhitungan rendemen, dapat dilihat bahwa semakin tinggi penambahan arang aktif, maka semakin rendah rendemen yang diperoleh.
Rendemen yang diperoleh antara 47,07 – 59,85. Arang aktif dapat mengurangi
tingkat rendemen karena sifat arang aktif yang mampu menyerap senyawa surfaktan. Pengaruh penambahan NaBH
4
menunjukkan hasil yang lebih rendah dibandingkan tanpa penambahan NaBH
4
. Meskipun rendemen APG yang dihasilkan rendah, namun beberapa bahan baku masih dapat di recovery dan
digunakan kembali, seperti butanol dan alkohol lemak yang diperoleh dari proses distilasi.
4.3 Tahap Karakterisasi APG 4.3.1 Kemampuan menurunkan tegangan permukaan
Surfaktan berfungsi sebagai senyawa aktif yang dapat digunakan untuk menurunkan energi pembatas yang membatasi dua cairan yang tidak saling larut,
kemampuan ini disebabkan oleh gugus hidrofilik dan hidrofobik yang dimiliki oleh surfaktan. Surfaktan akan akan menurunkan gaya kohesi dan sebaliknya
40 45
50 55
60 65
5 10
R endem
en
Konsentrasi Arang Aktif
NaBH4 0 NaBH4 0,1
NaBH4 0,2 NaBH4 0,3
meningkatkan gaya adhesi sehingga mampu menurunkan tegangan permukaan Matheson 1996.
Pengujian kemampuan menurunkan tegangan permukaan dilakukan dengan berbagai konsentrasi APG murni. Konsentrasi yang digunakan yaitu 0,001;
0,01; 0,05; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1. Dengan berbagai konsentrasi tersebut akan dilihat kecenderungan penurunan dari kemampuan untuk
menurunkan tegangan permukaan. Dari hasil pengamatan dilihat semakin tinggi konsentrasi APG yang ditambahkan maka tegangan permukaan cairan akan
semakin rendah Lampiran 10 .
Hasil dari uji kemampuan menurunkan tegangan permukaan air dari APG yang dihasilkan menunjukkan kinerja yang baik. Dari
perhitungan dengan konsentrasi APG 1, persentase penurunan tegangan permukaan berkisar antara 60,63 - 61,94. Sebagai pembanding pada konsentrasi
yang sama, APG komersial memiliki kemampuan menurunkan tegangan permukaan sebesar 58,89. Dari hasil uji ragam, penambahan arang aktif
berpengaruh nyata terhadap kemampuan menurunkan tegangan permukaan. Hasil uji lanjut Duncan
α=0,05 terhadap faktor penambahan arang aktif menunjukkan bahwa penambahan arang aktif 5 dan 10 tidak berbeda nyata. Hasil uji ragam
menunjukkan faktor penambahan NaBH
4
berpengaruh nyata. Hasil uji Duncan α=0,05 menunjukkan hanya perlakuan penambahan NaBH
4
0,1 tidak berbeda nyata dengan tanpa penambahan NaBH
4
. Penambahan NaBH
4
0,2 menghasilkan nilai peningkatan kemampuan menurunkan tegangan permukaan yang lebih tinggi
jika dibandingkan dengan penambahan NaBH
4
0; 0,1 dan 0,3. Hasil analisa terhadap kemampuan menurunkan tegangan permukaan dapat dilihat pada
Gambar 20. Penambahan arang aktif 5 dan 10 menunjukkan hasil kemampuan
menurunkan tegangan permukaan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan tanpa penggunaan arang aktif. Hal ini disebabkan karena sifat arang aktif yang
non polar. Penambahan arang aktif mampu menyerap gugus hidrofobik, surfaktan dapat teradsorpsi pada arang aktif karena interaksi hidrofobik Rosu 1997,
sehingga mampu menurunkan kemampuan APG dalam menurunkan tegangan permukaan.
Gambar 20 Kemampuan menurunkan tegangan permukaan dari APG yang dihasilkan
Penambahan NaBH
4
juga mampu mengurangi pembentukan polidekstrosa yang dapat menyebabkan penurunan kemampuan menurunkan tegangan
permukaan maupun tegangan antar muka. Glukosa yang tidak bereaksi berubah menjadi sorbitol sehingga mengurangi proses terbentuknya polidekstrosa yang
dapat menurunkan kinerja APG. Perhitungan kemampuan menurunkan tegangan permukaan dilakukan pada
konsentrasi 1 APG. Pada konsentrasi yang rendah, molekul surfaktan dalam larutan teradsorpsi pada permukaan udara atau air, jika ditambahkan konsentrasi
surfaktan, maka surfaktan akan teradsorbsi pada permukaan hingga mencapai kejenuhan dan tegangan permukaan menjadi konstan, pada tahap ini telah
terbentuk misel. Misel terbentuk ketika surfaktan mencapai konsentrasi tertentu yang disebut Critical Micelle Concentration CMC. Pada konsentrasi dibawah
CMC tegangan permukaan dan antar muka akan turun dengan meningkatnya konsentrasi surfaktan. Jika konsentrasinya lebih tinggi maka tidak terjadi
penurunan tegangan permukaan atau penurunannya sangat rendah Balzer 2000.
4.3.2 Kemampuan menurunkan tegangan antarmuka
Tegangan antar muka adalah gaya persatuan panjang dari dua fase cair yang tidak dapat tercampur. Menurut Hargreaves 2003, antar muka adalah bagian
dimana dua fase saling bertemu atau kontak, sedangkan permukaan adalah antar muka dimana satu fase kontak dengan gas biasanya udara. Tegangan antar muka
sebanding dengan tegangan permukaan, akan tetapi nilai tegangan antarmuka akan
59.5 60
60.5 61
61.5 62
62.5
5 10
Ke m
a m
p u
a n
m e
n u
ru n
k a
n t
e g
a n
g a
n
P e
rm u
k a
a n
Konsentrasi arang aktif
0,10 0,20
0,30
NaBH
4
selalu lebih kecil daripada tegangan permukaan pada konsentrasi yang sama. Pengukuran tegangan antar muka menunjukkan kemampuan surfaktan untuk
menurunkan tegangan antar muka dua fase yang berbeda dalam larutan. Dalam aplikasinya kemampuan menurunkan tegangan antarmuka ini erat hubungannya
dengan pembentukan emulsi, kemampuan daya bersih atau dalam penggunaan sebagai oil recovery.
Perhitungan penurunan kemampuan tegangan antarmuka dilakukan pada laruran air dan xilena. Tegangan antar muka air dan xilena yaitu 42 dynecm.
Konsentrasi penambahan APG hasil sintesis pada campuran air dan xilena yaitu 0,001
–1. Dengan berbagai konsentrasi tersebut akan dilihat kecenderungan penurunan dari kemampuan untuk menurunkan tegangan antar muka. Dari hasil
pengamatan dilihat semakin tinggi konsentrasi APG yang ditambahkan maka tegangan antar muka cairan air dan xilena akan semakin rendah.
APG hasil sintesis dengan konsentrasi 1 bahan aktif memiliki nilai penurunan tegangan antar muka antara 1,85
–2,35 dynecm atau memiliki nilai kemampuan penurunan tegangan antarmuka 95,6
–94,4, dengan konsentrasi yang sama 1 APG komersial memiliki nilai penurunan tegangan antar muka
2,7 dynecm kemampuan menurunkan tegangan sebesar 93,57. Hasil uji ragam pada faktor penambahan arang aktif, dan faktor penambahan
NaBH
4
berpengaruh nyata, namun interaksi kedua faktor menunjukkan hasil yang tidak berpengaruh nyata. Pada kombinasi perlakuan arang aktif 0 dan NaBH
4
0,2 memiliki kemampuan menurunkan tegangan antarmuka yang paling tinggi 95,6 dibandingkan dengan perlakuan kombinasi lainnya. Sedangkan
kombinasi perlakuan arang aktif 10 dan NaBH
4
0 merupakan perlakuan yang memiliki nilai kemampuan menurunkan tegangan antarmuka yang paling rendah
yaitu 94,4. Semua kombinasi perlakuan antara arang aktif dan NaBH
4
0,2 memiliki kemampuan menurunkan tegangan antarmuka yang tertinggi jika
dibandingkan dengan perlakuan arang aktif 0; 0,1 dan 0,3 Lampiran 11. Hal ini menunjukkan penambahan NaBH
4
hingga konsentrasi 0,2 mampu menaikkan kinerja APG untuk menurunkan tegangan antarmuka, namun pada
konsentrasi 0,3 kemampuan APG untuk menurunkan tegangan antar muka tidak berbeda nyata dengan penambahan NaBH
4
0,2. Pola ini hampir sama dengan
hasil analisa pada kemampuan APG dalam menurunkan tegangan permukaan. Pada konsentrasi NaBH
4
0,3 jika dikombinasikan dengan penambahan arang aktif 0, 5, dan 10 diduga terjadi reduksi terhadap APG yang telah
terbentuk. Proses reduksi ini terjadi karena tingginya konsentrasi NaBH
4
yang dapat merusak gugus eter yang telah terbentuk antara glukosa dan alkohol lemak.
Rusaknya gugus ini akan menyebabkan menurunnya kinerja APG. Hasil dari perhitungan kemampuan menurunkan tegangan antarmuka APG hasil sintesis
pada konsentrasi 1 dapat dilihat pada Gambar 21
Gambar 21 Kemampuan menurunkan tegangan antarmuka APG sintesis pada konsentrasi 1 bahan aktif
4.3.3 Kestabilan emulsi
Emulsi merupakan penyatuan dari dua atau lebih jenis larutan yang tidak saling larut, salah satu cairan terdispersi kedalam cairan yang lain Gambar 22.
Namun karena perbedaan berat molekul ataupun karena pengaruh gaya kohesi maka larutan tersebut secara perlahan akan terpisah lagi. Alkil poliglikosida
memiliki kemampuan untuk menstabilkan emulsi yang memiliki kepolaran berbeda, karena memiliki gugus hidrofobik dan hidrofilik, semakin panjang rantai
alkil yang dimiliki oleh APG maka kelarutan surfaktan dalam larutan nonpolar akan lebih stabil Sukkary et al. 2007.
Penghitungan kestabilan emulsi dilakukan dengan menambahkan APG sebanyak 0,1; 0,5 dan 1 pada larutan air dan xilena kemudian dikocok
menggunakan vortex dan didiamkan selama 300 menit, tinggi emulsi yang terbentuk kemudian diukur untuk melihat kestabilan emulsinya. Kombinasi
93.8 94
94.2 94.4
94.6 94.8
95 95.2
95.4 95.6
95.8
5 10
Ke m
a m
p u
a n
m e
n u
ru n
k a
n t
e g
a n
g a
n
a n
ta r
m u
k a
Konsentrasi Arang Aktif
0,10 0,20
0,30
NaBH
4
penambahan arang aktif 0 dan NaBH
4
0,2 menghasilkan tinggi emulsi yang lebih tinggi. Perlakuan kombinasi arang aktif 10 dan NaBH
4
0 dan 0,3 menghasilkan kestabilan emulsi yang paling rendah. Kestabilan emulsi
dipengaruhi oleh gugus hidrofilik dan hidrofobik yang dimiliki oleh APG. Pada pegujian ini digunakan air sebagai bahan polar dan xylene sebagai bahan non
polar, penambahan APG diharapkan dapat membentuk emulsi antara air dan xilena.
Gambar 22 Proses penghitungan kestabilan emulsi
Penghitungan kestabilan emulsi dilakukan pada tinggi emulsi pada menit ke 300. Hasil uji ragam menunjukkan pengaruh faktor penambahan arang aktif dan
NaBH
4
berpengaruh nyata, demikian pula dengan interaksi kedua faktor. Semakin tinggi penambahan arang aktif maka kestabilan emulsi larutan semakin rendah.
Sedangkan penambahan NaBH
4
0,2 menunjukkan kestabilan emulsi yang lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi lainnya. Dari hasil uji lanjut Duncan
α=0,05 kombinasi perlakuan arang aktif 0 dan NaBH
4
0; dan kombinasi perlakuan arang aktif 0 dan NaBH
4
0,1 menunjukkan tinggi emulsi yang tidak berbeda nyata. Perlakuan kombinasi arang aktif 0 dan NaBH
4
0,2 A1B3 yang memiliki kestabilan emulsi paling tinggi 81,71 berbeda nyata dengan
dengan perlakuan kombinasi arang aktif 5 NaBH
4
0,2 A2B3 , namun perlakuan kombinasi arang aktif 0 dan NaBH
4
0,3 A1B4 tidak berbeda nyata pada perlakuan A1B3 dan A2B3. Perlakuan kombinasi arang aktif 10 dan
NaBH
4
0 dan 0,3 A3B1 dan A3B4 merupakan kombinasi perlakuan yang memiliki kestabilan emulsi yang paling rendah yaitu 67,07, kedua perlakuan ini
