s kim 0808548 table of content
DAFTAR ISI
ABSTRAK………………………………………………………………
i
KATA PENGANTAR…………………………………………………..
ii
DAFTAR ISI……………………………………………………………. v
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………
viii
DAFTAR TABEL………………………………………………………. x
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………
xi
BAB I PENDAHULUAN……………………………………………….
1
1.1.Latar Belakang Masalah ….…………………………………………. 1
1.2.Rumusan Masalah……………………………………………………
6
1.3.Tujuan Penelitian…………………………………………………….. 6
1.4.Manfaat Penelitian…………………………………………………… 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……………………………………….. 7
2.1. Biomassa Lignoselulosa ..…………………………………………..
7
2.1.1 Lignoselulosa …………………………………………………
9
2.1.2 Batang Pisang ………………………………………………..
15
2.2. Asam Levulinat…………………..………………………………...
16
2.3. Konversi Selulosa Menjadi Asam Levulinat ..……………………..
18
2.4. Penelitian Konversi Selulosa Menjadi Asam Levulinat..………….
21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN……………………………..
32
3.1. Lokasi Penelitian…………………………………………………….
32
3.2. Alat dan Bahan Penelitian…………………………………………...
32
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
3.2.1. Alat…………………………………………………………… 32
3.2.2.Bahan………………………………………………………….. 33
3.3 Tahap Penelitian……………………………………………………..
33
3.4 Delignifikasi……………………………..………………….............
35
3.5 Konversi Selulosa Menjadi Asam Levulinat ………………………..
36
3.6 Pemisahan Produk Konversi…………………………………………
37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………….. 41
4.1. Delignifikasi……………..………………………………………….
42
4.2. Konversi Selulosa…………………………………………………..
44
4.3. Pemisahan Produk Konversi ………………………………………
48
4.3.1 Ekstraksi………………………………………………………
48
4.3.2 Destilasi Sederhana…………………………………………..
55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……………………………......
59
5.1. Kesimpulan………………………………………………………….. 59
5.2. Saran………………………………………………………………… 59
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………...
60
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
LAMPIRAN…………………………………………………………….. 64
RIWAYAT HIDUP……………………………………………………..
81
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema konversi biomassa sebagai bahan bakar non fosil ……
9
Gambar 2.2 Presentase kandungan lignoselulosa…………………………...
10
Gambar 2.3 Struktur Molekul Selulosa …………………………………….
12
Gambar 2.4 Xylan, gula penyusun hemiselulosa …………………………..
13
Gambar 2.5 Struktur Lignin…………………………………………………
14
Gambar 2.6 Batang Pohon Pisang ………………………………………..………
15
Gambar 2.7 Struktur Asam levulinat …………..…………………………...
17
Gambar 2.8 Senyawa-senyawa turunan Asam Levulinat…………………..
17
Gambar 2.9 Skema konversi lignoselulosa melalui proses termokimia dan
hidrolisis ……………………………………………………….. 19
Gambar 2.10 Struktur senyawa yang terlibat dalam proses konversi
biomassa ……………………………………………………….. 20
Gambar 2.11 Efek katalitik logam khlorida pada konversi selulosa ………. 24
Gambar 2.12 Produksi Asam Levulinat dengan Biofine teknologi ………… 26
Gambar 2.13 Proses produksi asam levulinat dari limbah tongkol jagung…. 26
Gambar 2.14 Produksi asam levulinat menggunakan reaktif ekstruksi……..
27
Gambar 3.1 Komponen reaktor batch…..…………………………………..
32
Gambar 3.2 Bahan yang digunakan ………………………………………..
33
Gambar 3.3 Skema Penelitian secara keseluruhan………………………….
34
Gambar 3.4 Rangkaian alat destilasi sederhana ……………………………. 39
Gambar 4.1 hasil FTIR batang pisang kering……………………………….
41
Gambar 4.2 Gabungan hasil Uji FTIR………………………………………
42
Gambar 4.3 Reaksi delignifikasi ……………………………………………
43
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Gambar 4.4 [a] Filtrat [b] Residu …………………………………………..
44
Gambar 4.5 Skema reaksi konversi selulosa menjadi asam levulinat ……...
46
Gambar 4.6 Skema reaksi konversi HMF menjadi Asam Levulinat ……….
47
Gambar 4.7 Peak hasil Uji Spectroscopy UV
48
Gambar 4.8 Spektrum hasil uji GC-MS fraksi kloroform………………..
50
Gambar 4.9 Spektrum hasil uji GC-MS fraksi n-butanol…………………
51
Gambar 4.10 Spektra hasil uji FTIR produk hasil reaksi…………………..
53
Gambar 4.11 Spektra hasil uji FTIR 4-oxopentanoic acid………………….
53
Gambar 4.12 Spektrum hasil uji GC-MS produk hasil destilasi……………
56
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi kimia serat alam ……………………………………... 16
Tabel 2.2 Sifat-sifat fisik asam levulinat …………………………………..
18
Tabel 2.3 Katalis asam produksi asam levulinat …………………………… 29
Tabel 4.1 Ekstraksi produk dengan berbagai pelarut organik …………….
49
Tabel 4.2 Keterangan Spektrum hasil uji GC-MS fraksi kloroform ……….
50
Tabel 4.3 Keterangan spektrum hasil uji GC-MS fraksi butanol …………..
52
Tabel 4.4 Keterangan spektrum hasil uji GC-MS produk hasil destilasi …..
57
Tabel 4.5 Hasil Analisis Produk Reaksi Konversi Selulosa Menjadi Asam
Levulinat …………………………………………………………
58
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan ……………………………………………….
64
Lampiran 2. Hasil FTIR batang pisang kering …………………………
66
Lampiran 3. Hasil FTIR batang pisang kering setelah delignifikasi ……
67
Lampiran 4.Gabungan hasil FTIR batang pisang sebelum dan setelah
delignifikasi ………………………………………………
Lampiran 5. Hasil FTIR Produk hasil konversi…………………………
68
69
Lampiran 6. Peak hasil uji Spectroscopy UV produk hasil reaksi ………
70
Lampiran 7. Peak hasil uji Spectroscopy UV Lapisan bawah ekstraksi
butanol …………………………………………………….
71
Lampiran 8. Peak hasil uji Spectroscopy UV Lapisan atas ekstraksi
butanol …………………………………………………….
72
Lampiran 9. Hasil GC-MS ekstraksi produk fraksi kloroform………….
73
Lampiran 10. Hasil GC-MS ekstraksi produk fraksi butanol ………….
74
Lampiran 11. Hasil GC-MS hasil destilasi sederhana …………………
75
Lampiran 12. Foto Dokumentasi Penelitian……………………………...
76
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
ABSTRAK………………………………………………………………
i
KATA PENGANTAR…………………………………………………..
ii
DAFTAR ISI……………………………………………………………. v
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………
viii
DAFTAR TABEL………………………………………………………. x
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………
xi
BAB I PENDAHULUAN……………………………………………….
1
1.1.Latar Belakang Masalah ….…………………………………………. 1
1.2.Rumusan Masalah……………………………………………………
6
1.3.Tujuan Penelitian…………………………………………………….. 6
1.4.Manfaat Penelitian…………………………………………………… 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……………………………………….. 7
2.1. Biomassa Lignoselulosa ..…………………………………………..
7
2.1.1 Lignoselulosa …………………………………………………
9
2.1.2 Batang Pisang ………………………………………………..
15
2.2. Asam Levulinat…………………..………………………………...
16
2.3. Konversi Selulosa Menjadi Asam Levulinat ..……………………..
18
2.4. Penelitian Konversi Selulosa Menjadi Asam Levulinat..………….
21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN……………………………..
32
3.1. Lokasi Penelitian…………………………………………………….
32
3.2. Alat dan Bahan Penelitian…………………………………………...
32
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
3.2.1. Alat…………………………………………………………… 32
3.2.2.Bahan………………………………………………………….. 33
3.3 Tahap Penelitian……………………………………………………..
33
3.4 Delignifikasi……………………………..………………….............
35
3.5 Konversi Selulosa Menjadi Asam Levulinat ………………………..
36
3.6 Pemisahan Produk Konversi…………………………………………
37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………….. 41
4.1. Delignifikasi……………..………………………………………….
42
4.2. Konversi Selulosa…………………………………………………..
44
4.3. Pemisahan Produk Konversi ………………………………………
48
4.3.1 Ekstraksi………………………………………………………
48
4.3.2 Destilasi Sederhana…………………………………………..
55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……………………………......
59
5.1. Kesimpulan………………………………………………………….. 59
5.2. Saran………………………………………………………………… 59
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………...
60
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
LAMPIRAN…………………………………………………………….. 64
RIWAYAT HIDUP……………………………………………………..
81
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema konversi biomassa sebagai bahan bakar non fosil ……
9
Gambar 2.2 Presentase kandungan lignoselulosa…………………………...
10
Gambar 2.3 Struktur Molekul Selulosa …………………………………….
12
Gambar 2.4 Xylan, gula penyusun hemiselulosa …………………………..
13
Gambar 2.5 Struktur Lignin…………………………………………………
14
Gambar 2.6 Batang Pohon Pisang ………………………………………..………
15
Gambar 2.7 Struktur Asam levulinat …………..…………………………...
17
Gambar 2.8 Senyawa-senyawa turunan Asam Levulinat…………………..
17
Gambar 2.9 Skema konversi lignoselulosa melalui proses termokimia dan
hidrolisis ……………………………………………………….. 19
Gambar 2.10 Struktur senyawa yang terlibat dalam proses konversi
biomassa ……………………………………………………….. 20
Gambar 2.11 Efek katalitik logam khlorida pada konversi selulosa ………. 24
Gambar 2.12 Produksi Asam Levulinat dengan Biofine teknologi ………… 26
Gambar 2.13 Proses produksi asam levulinat dari limbah tongkol jagung…. 26
Gambar 2.14 Produksi asam levulinat menggunakan reaktif ekstruksi……..
27
Gambar 3.1 Komponen reaktor batch…..…………………………………..
32
Gambar 3.2 Bahan yang digunakan ………………………………………..
33
Gambar 3.3 Skema Penelitian secara keseluruhan………………………….
34
Gambar 3.4 Rangkaian alat destilasi sederhana ……………………………. 39
Gambar 4.1 hasil FTIR batang pisang kering……………………………….
41
Gambar 4.2 Gabungan hasil Uji FTIR………………………………………
42
Gambar 4.3 Reaksi delignifikasi ……………………………………………
43
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Gambar 4.4 [a] Filtrat [b] Residu …………………………………………..
44
Gambar 4.5 Skema reaksi konversi selulosa menjadi asam levulinat ……...
46
Gambar 4.6 Skema reaksi konversi HMF menjadi Asam Levulinat ……….
47
Gambar 4.7 Peak hasil Uji Spectroscopy UV
48
Gambar 4.8 Spektrum hasil uji GC-MS fraksi kloroform………………..
50
Gambar 4.9 Spektrum hasil uji GC-MS fraksi n-butanol…………………
51
Gambar 4.10 Spektra hasil uji FTIR produk hasil reaksi…………………..
53
Gambar 4.11 Spektra hasil uji FTIR 4-oxopentanoic acid………………….
53
Gambar 4.12 Spektrum hasil uji GC-MS produk hasil destilasi……………
56
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi kimia serat alam ……………………………………... 16
Tabel 2.2 Sifat-sifat fisik asam levulinat …………………………………..
18
Tabel 2.3 Katalis asam produksi asam levulinat …………………………… 29
Tabel 4.1 Ekstraksi produk dengan berbagai pelarut organik …………….
49
Tabel 4.2 Keterangan Spektrum hasil uji GC-MS fraksi kloroform ……….
50
Tabel 4.3 Keterangan spektrum hasil uji GC-MS fraksi butanol …………..
52
Tabel 4.4 Keterangan spektrum hasil uji GC-MS produk hasil destilasi …..
57
Tabel 4.5 Hasil Analisis Produk Reaksi Konversi Selulosa Menjadi Asam
Levulinat …………………………………………………………
58
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan ……………………………………………….
64
Lampiran 2. Hasil FTIR batang pisang kering …………………………
66
Lampiran 3. Hasil FTIR batang pisang kering setelah delignifikasi ……
67
Lampiran 4.Gabungan hasil FTIR batang pisang sebelum dan setelah
delignifikasi ………………………………………………
Lampiran 5. Hasil FTIR Produk hasil konversi…………………………
68
69
Lampiran 6. Peak hasil uji Spectroscopy UV produk hasil reaksi ………
70
Lampiran 7. Peak hasil uji Spectroscopy UV Lapisan bawah ekstraksi
butanol …………………………………………………….
71
Lampiran 8. Peak hasil uji Spectroscopy UV Lapisan atas ekstraksi
butanol …………………………………………………….
72
Lampiran 9. Hasil GC-MS ekstraksi produk fraksi kloroform………….
73
Lampiran 10. Hasil GC-MS ekstraksi produk fraksi butanol ………….
74
Lampiran 11. Hasil GC-MS hasil destilasi sederhana …………………
75
Lampiran 12. Foto Dokumentasi Penelitian……………………………...
76
Djati Ummiyil Habibah, 2013
Konversi Selulosa Dari Biomassa Batang Pisang Menjadi Asam Levulinat Melalui Reaksi Katalik
Dengan Katalis Kromium
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu