PEMODELAN KESETIMBANGAN CAIR-CAIR DALAM PEMUNGUTAN SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL DENGAN PROSES EKSTRAKSI.

PEMODELAN KESETIMBANGAN CAIR-CAIR DALAM
PEMUNGUTAN SENYAWA FENOL DARI LIMBAH CAIR
INDUSTRI TEKSTIL DENGAN PROSES EKSTRAKSI

SKRIPSI
Diajukan kepada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
Universitas Negeri Semarang untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik (S.T)

Oleh:
Hermawan NIM. 5213412005
Lelita Sakina Sari NIM. 5213412040

JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2016

28

BAB IV

PEMBAHASAN
4.1 Hasil Analisis Kandungan Total Fenol pada Limbah Cair Industri Tekstil
Hasil analisis kandungan total fenol pada limbah cair industri tekstil dengan
menggunakan uji Folin-Ciocalteu (FC) yang dilakukan di Lab. Kimia Analitik
Jurusan FMIPA Undip, didapatkan hasil bahwa limbah cair industri tekstil
mengandung total fenol sebesar 10 ppm. Pemungutan senyawa fenol dilakukan
dengan proses Ekstraksi cair-cair menggunakan pelarut anatara lain larutan aseton
dan larutan metanol.

4.2 Ekstraksi Senyawa Fenol
4.2.1 Penentuan Waktu Kesetimbangan pada Ekstraksi Senyawa Fenol dari
Limbah Cair Industri Tekstil.
0.16
0.14

Absorbansi

0.12
0.1
0.08

0.06
0.04
Fenol-Acetone
0.02
0
0

10

20

30

40

50

60

70


80

90

100

Waktu (menit)

Gambar 4.1 Hubungan Absorbansi & Waktu Kesetimbangan di Fase
Ekstrak pada Ekstraksi Senyawa Fenol dari Limbah Cair Industri Tekstil

29

0.09
0.08

Absorbansi

0.07

0.06
0.05
0.04
0.03
fenol-kerosen

0.02
0.01
0
0

10

20

30

40aktu50(men6it0)
W


70

80

90

100

Gambar 4.2 Hubungan Absorbansi & Waktu Kesetimbangan di Fase
Rafinat pada Ekstraksi Senyawa Fenol dari Limbah Cair Industri Tekstil
Dari data percobaan diatas dapat dilihat, bahwa konsetrasi fenol konstan
tanpa adanya perubahan terjadi pada waktu 70 menit, hal ini menunjukkan bahwa
waktu kesetimbangan terjadi pada waktu 70 menit karena konsentrasi fenol yg
terekstrak sudah tidak mengalami perubahan terhadap waktu. Dengan data
kesetimbangan tersebut didapat waktu kesetimbangan ekstraksi cair-cair senyawa
fenol dari limbah cair industri tekstil yaitu selama 70 menit, waktu kesetimbangan
ini nantinya digunakan sebagai dasar untuk percobaaan semua variabel.

4.2.2 Pengaruh Suhu Terhadap Rendemen pada Ekstraksi Fenol dari Limbah
Cair Industri Tekstil.


Rendemen (%)

100
80

100 rpm

60

200 rpm
300 rpm

40

100 rpm
20

200 rpm
300 rpm


0
20

40

60

Suhu (0C)

Gambar 4.3 Hubungan Rendemen & Suhu Terhadap Kecepatan
Pengadukan pada Ekstraksi Fenol dengan Pelarut Aseton (Hitam) dan
Pelarut Metanol (Putih)

30

Gambar 4.3 menunjukkan pengaruh variasi suhu (28oC, 40oC, 50oC) yang
digunakan terhadap rendemen pada ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut
aseton konsentrasi 70 % dan pelarut metanol konsentrasi 70%. Nilai rendemen
ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton yang paling besar yaitu pada kondisi

suhu 40oC dengan nilai rendemen sebesar 91,87%. Sedangkan nilai rendemen yang
paling kecil yaitu pada kondisi tanpa pemanasan (28oC) sebesar 4,375%.
Sedangkan nilai rendemen fenol pada ekstraksi fenol menggunakan pelarut metanol
paling besar yaitu pada suhu 50oC dengan nilai rendemen sebesar 80.43%.
Sedangkan nilai rendemen yang paling kecil terjadi pada kondisi tanpa pemanasan
(28oC) sebesar 28,63%.
Kenaikan suhu operasi menunjukkan peningkatan rendemen fenol, akan
tetapi pada suhu 50oC nilai rendemen mengalami penurunan, hal ini disebabkan
karena pada suhu 50oC sudah mendekati titik didih dari pelarut aseton sehingga ada
beberapa molekul dari pelarut yang berubah menjadi fase uap yang dapat
menurunkan kemampuan pelarut untuk mengikat solut, selain itu senyawa fenol
yang terekstrak sudah mendekati jenuh sehingga penambahan suhu sudah tidak
effisien lagi (Tiara Febriyanti,2004). Hal ini menunjukkan bahwa suhu paling
optimum yang digunakan pada ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut
aseton konsentrasi 70% yaitu pada suhu 40oC.
Pada ekstraksi fenol menggunakan pelarut metanol rendemen mengalami
peningkatan seiring dengan kenaikan suhu tidak sama seperti ekstraksi fenol
menggunakan pelarut aseton, karena titik didih metanol lebih tinggi jika
dibandingkan dengan aseton jadi pelarut metanol masih bisa mengikat solut,
namun kenaikan rendemen tidak terlalu signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa

suhu paling optimum yang digunakan pada ekstraksi fenol dengan menggunakan
pelarut metanol konsentrasi 70% yaitu pada suhu 50oC.

31

4.2.3 Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Randemen pada Ekstraksi
Fenol dari Limbah Cair Industri Tekstil.
100

Rendemen (%)

80
27
60

40
50

40


27
40

20

50
0
0

100

200

300

400

Kecepatan Pengadukan (rpm)

Gambar 4.4 Hubungan Rendemen & Kecepatan Pengadukan Terhadap

Suhu pada Ekstraksi Fenol dengan Pelarut Aseton (Hitam) dan Pelarut
Metanol (Putih)
Gambar 4.4 menunjukkan pengaruh kecepatan pengadukan (100 rpm, 200
rpm, 300 rpm) yang digunakan terhadap rendemen pada ekstraksi fenol dengan
menggunakan pelarut aseton konsentrasi 70% dan pelarut metanol konsentrasi
70%. Nilai rendemen pada ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton yang
paling besar yaitu pada kondisi kecepatan pengadukan sebesar 300 rpm. Nilai
rendemen mengalami peningkatan seiring dengan semakin besar kecepatan
pengadukan yang digunakan, Sedangkan untuk ekstraksi fenol menggunakan
pelarut metanol sama seperti ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut aseton
nilai rendemen ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut metanol yang paling
besar yaitu pada kondisi kecepatan pengadukan sebesar 300 rpm.
Untuk ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton dan metanol nilai
rendemen mengalami peningkatan seiring dengan semakin besar kecepatan
pengadukan yang digunakan, karena semakin besar kecepatan pengadukan akan
memperbesar gaya dorong (driving force) yang menyebabkan terjadinya proses
ekstraksi sehingga pelarutan solut dari diluen dapat berlangsung maksimal. Selain
itu semakin besar kecepatan pengadukan maka akan memperbesar bidang kontak
antara kedua cairan.

32

4.2.4 Pengaruh Pelarut Terhadap Randemen pada Ekstraksi Fenol dari
Limbah Cair Industri Tekstil.
Gambar 4.3 menunjukkan bahwa ekstraksi fenol dengan menggunakan
pelarut aseton konsentrasi 70%, didapatkan nilai rendemen ekstraksi fenol dari
limbah cair industri tekstil yang paling optimum sebesar 91,87%, dengan kondisi
operasi kecepatan pengadukan 300 rpm dan suhu 40oC, sedangkan pada Gambar
4.3 menunjukkan bahwa ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut metanol
konsentrasi 70%, didaptkan nilai rendemen fenol dari limbah cair industri tekstil
yang paling optimum sebesar 80.43 %, dengan kecepatan pengadukan 300 rpm dan
suhu 50oC. Dari penjelasan diatas dapat dsimpulkan bahwa pelarut yang paling
optimum yang dapat digunakan untuk ekstraksi senyawa fenol dari limbah cair
industri tekstil yaitu aseton.

4.2.5 Pengaruh Suhu Terhadap Koefisien Distribusi pada Ekstraksi Fenol dari

Koefisien DIstribusi (Ki)

Limbah Cair Industri Tekstil.
240
220
200
100 rpm

160
140
120
100
80
60

200 rpm
300 rpm
100 rpm
200 rpm
300 rpm

20
0
20

40

Suhu

60

(oC)

Gambar 4.5 Hubungan Koefisien Distribusi & Suhu Terhadap Kecepatan
Pengadukan pada Ekstraksi Fenol dengan Pelarut Aseton (Hitam) dan
Pelarut Metanol (Putih)
Gambar 4.5 menunjukkan pengaruh suhu yang digunakan terhadap
koefisien distribusi (Ki) ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut aseton
konsentrasi 70% dan pelarut metanol konsentrasi 70%. Nilai Ki ekstraksi fenol
menggunakan pelarut aseton paling besar terjadi pada kondisi operasi suhu 40oC

33

dengan nilai Ki sebesar 189,529. Sedangkan nilai Ki yang paling rendah terjadi
pada kondisi operasi tanpa pemanasan (28oC) sebesar 0,122. . Hal ini menunjukkan
bahwa kondisi operasi paling optimum yaitu pada suhu 40oC. Sedangkan Nilai Ki
ekstraksi fenol menggunakan pelarut metanol paling besar terjadi pada kondisi
operasi dengan suhu 50oC dengan nilai Ki sebesar 216,334. Sedangkan nilai Ki
yang paling rendah terjadi pada kondisi operasi tanpa pemanasan (28oC) sebesar
0,6845. Hal ini menunjukkan bahwa kondisi paling optimum yaitu suhu 50oC.
Pada ekstraksi menggunakan pelarut aseton kenaikan suhu operasi
menunjukkan peningkatan nilai koefisien distribusi (Ki), akan tetapi pada suhu
50oC nilai koefisien distribusi (Ki) mengalami penurunan, hal ini disebabkan
karena pada suhu 50oC sudah mendekati titik didih dari pelarut aseton sehingga
ada beberapa molekul dari pelarut yang berubah menjadi fase uap yang dapat
menurunkan kemampuan pelarut untuk mengikat solut, selain itu senyawa fenol
yang terekstrak sudah mendekati jenuh sehingga penambahan suhu sudah tidak
effisien lagi, sedangkan ekstraksi fenol menggunakan pelarut metanol nilai
koefisien distribusi (Ki) mengalami peningkatan seiring dengan kenaikan suhu,
tidak sama seperti ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton, karena titik didih
metanol lebih tinggi jika dibandingkan dengan aseton jadi pelarut metanol masih
bisa mengikat solut. Hal ini menandakan bahwa semakin tinggi suhu yang
digunakan maka fenol yang berpindah ke fase ekstrak semakin meningkat.

34

4.2.6 Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Koefisien Distribusi pada
Ekstraksi Fenol dari Limbah Cair Industri Tekstil.

Koefisien Distribusi (Ki)

250
200
28

150

40
50

100

28
40

50

50

0
0

100

200

300

400

Kecepatan Pengadukan (rpm)

Gambar 4.6 Hubungan Koefisien Distribusi & Kecepatan Pengadukan
Terhadap Suhu pada Ekstraksi Fenol dengan Pelarut Aseton (Hitam) dan
Pelarut Metanol (Putih)
Gambar 4.6 menunjukkan pengaruh kecepatan pengadukan terhadap nilai
koefisien distribusi pada ekstraksi senyawa fenol dari limbah cair industri tekstil
menggunakan pelarut aseton konsentrasi 70% dan pelarut metanol konsentrasi
70%., nilai koefisien distribusi (Ki) mengalami kenaikan seiring dengan semakin
besar kecepatan pengadukan yang digunakan. Hal ini menandakan bahwa semakin
besar kecepatan pengadukan yang digunakan maka fenol yang berpindah ke fase
ekstrak semakin meningkat. Untuk ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton
dan metanol nilai koefisien distribusi (Ki) mengalami peningkatan seiring dengan
semakin besar kecepatan pengadukan yang digunakan, karena semakin besar
kecepatan pengadukan akan memperbesar gaya dorong (driving force) yang
menyebabkan terjadinya proses ekstraksi sehingga pelarutan solut dari diluen
dapat berlangsung maksimal. Selain itu semakin besar kecepatan pengadukan maka
akan memperbesar bidang kontak antara kedua cairan (MV Purwani, 2013).

35

4.2.7 Pengaruh Pelarut Terhadap Koefisien Distribusi pada Ekstraksi Fenol
dari Limbah Cair Industri Tekstil.
Gambar 4.5 menunjukkan bahwa ekstraksi fenol dengan menggunakan
pelarut aseton konsentrasi 70 %, didapatkan nilai koefisien distribusi ekstraksi fenol
dari limbah cair industri tekstil yang paling optimum sebesar 189,529, dengan
kondisi operasi kecepatan pengadukan 300 rpm dan suhu 40oC. sedangkan pada
Gambar 4.8 menunjukkan bahwa ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut
metanol konsentrasi 70%, didapatkan nilai koefisien distribusi fenol dari limbah
cair industri tekstil yang paling optimum sebesar 216,334, dengan kecepatan
pengadukan 300 rpm dan suhu 50oC. Dari penjelasan diatas dapat dsimpulkan
bahwa pelarut yang paling optimum yang dapat digunakan untuk ekstraksi senyawa
fenol dari limbah cair industri tekstil yaitu metanol, dengan nilai koefisien yang
besar maka penggunaan dari pelarut lebih sedikit, jika dibandingkan dengan
menggunakan pelarut yang nilai koefisien distribusinya kecil.

36

4.2.8 Pemodelan Kesetimbangan Cair-cair pada Ekstraksi Fenol dari
Limbah Cair Industri Tekstil dengan Pelarut Aseton.
Pada percobaan yang telah dilakukan didapat data kesetimbangan cair-cair
sistem terner pada ekstraksi cair-cair limbah industri tekstil yaitu sebagai berikut
:
Tabel 4.1 Data Kesetimbangan Cair-cair Ekstraksi Fenol di Fase Ekstrak
No
1

Fraksi mol fenol (Xa)
5.928E-08

Fraksi mol Air (Xc)
0.262

Fraksi mol Aseton (Xb)
0.737

2

4.898E-07

0.292

0.707

3

1.288E-06

0.291

0.708

4

6.613E-07

0.284

0.715

5

1.333E-06

0.291

0.708

6

1.380E-06

0.291

0.708

7

3.115E-07

0.261

0.738

8

7.279E-07

0.275

0.724

9

1.205E-06

0.306

0.693

Tabel 4.2 Data Kesetimbangan Cair-cair Ekstraksi Fenol di Fase Rafinat
Fraksi mol fenol

Fraksi mol Aseton

Fraksi mol Kerosen

(Ya)

(Yb)

(Yd)

1

1.574E-06

0.134

0.865

2

1.687E-07

0.137

0.862

3

2.06E-07

0.21

0.789

4

1.412E-06

0.137

0.862

5

1.211E-07

0.134

0.865

6

2.439E-08

0.131

0.868

7

1.703E-06

0.128

0.871

8

4.857E-07

0.124

0.875

9

3.514E-07

0.127

0.872

No

37

Pada data kesetimbangan cair-cair yang sudah didapat dari hasil eksperimen
dengan menggunakan pelarut aseton selanjutmya di korelasikan ke dalam
pemodelan

Three-Suffix

Margulles.

Gambar

4.7

menunjukkan

bahwa

perbandingan hasil perhitungan dan eksperimental fraksi mol dalam fase ekstrak
dan fase rafinat, dari hasil korelasi data kesetimbangan cair-cair model ThreeSuffix Margulles memberikan korelasi yang baik terhadap data kesetimbangan caircair. Hal tersebut ditunjukkan dengan grafik hasil korelasi yang dapat mem-fitting
data kesetimbangan cair-cair dengan baik, maka model Three-Suffix Margulles
cocok untuk memprediksi kesetimbangan cair-cair pada proses ekstraksi fenol
dengan menggunakan pelarut aseton 70%.
Tabel 4.3 Koefisien Aktifitas Hasil Perhitungan dengan Model Three-Suffix
Margulles Untuk Ekstraksi Fenol Menggunakan Pelarut Aseton
Suhu

ᵞX

27
40
50

1.143
1.181
1.197

A

ᵞX

B

1.292
1.105
1.091

ᵞX

C

2.132
2.464
2.546

ᵞY

ᵞY

ᵞY

1.158
1.222
1.225

4.711
5.718
5.861

0.871
0.801
0.795

A

B

D

Tabel 4.4 Parameter Interaksi dengan Model Three-Suffix Margulles Untuk
Ekstraksi Fenol Menggunakan Pelarut Aseton
Suhu
27
40
50

A12
0.2
1.76
0.1

A21
0.2
0.1
0.1

A13
0.2
0.1
0.1

A31
0.2
0.1
0.1

A23 A32 B12
1.12 2.21 1.46
2.67 0.42 1.13
2.55 1.6 0.02

B21
0.2
0.1
0.1

B13
0.2
0.1
0.1

B31
0.2
0.1
0.7

B23 B32
1.39 4.97
0.85 5.54
0.72 7.48

1.0

0.9

0.9

0.8

0.8

0.7

XA

0.6

XB

0.5

XC

0.4

YA

0.3

YB

0.2

YD

Perhitungan

1.0

0.7
0.6
0.4
0.3
0.2
0.1

0.0

0.0
0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

XA
XB
XC
YA
YB
YD

0.5

0.1

0

1

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

Eksperimen

Eksperimen

(A)

(B)

1.0
0.9
0.8
0.7

Perhitungan

Perhitungan

38

0.6

XA

0.5

XB

0.4

XC

0.3

YA

0.2

YB

0.1

YD

0.0
0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1

Eksperimen

(C)
Gambar 4.7 Hubungan antara Data Hitung dan Data Eksperimen untuk
Ekstraksi Fenol Menggunakan Pelarut Aseton Pada Suhu (A) 27oC, (B) 40oC,
(C) 50oC dengan Model Three- Suffix Margules

1

39

4.2.9 Pemodelan Kesetimbangan Cair-cair pada Ekstraksi Fenol dari
Limbah Cair Industri Tekstil dengan Pelarut Metanol.
Tabel 4.5 Data Kesetimbangan Cair-cair Ekstraksi Fenol di Fase Ekstrak
Fraksi Mol Fenol

Fraksi Mol Air

Fraksi Mol Aseton

(XA)

(XB)

(XC)

1

2.492E-07

0.168

0.831

2

4.274E-07

0.177

0.822

3

5.673E-07

0.201

0.798

4

3.981E-07

0.176

0.823

5

5.595E-07

0.188

0.811

6

7.698E-07

0.188

0.811

7

4.712E-07

0.167

0.832

8

7.712E-07

0.189

0.81

9

8.397E-07

0.202

0.797

No

Tabel 4.6 Data Kesetimbangan Cair-cair Ekstraksi Fenol di Fase Rafinat
Fraksi Mol Fenol

Fraksi Mol Aseton

Fraksi Mol Kerosen

(YA)

(YB)

(YD)

1

2.304E-06

0.004

0.995

2

1.526E-06

0.057

0.942

3

7.459E-07

0.07

0.929

4

1.691E-06

0.053

0.946

5

1.168E-06

0.073

0.926

6

1.219E-07

0.095

0.904

7

1.259E-06

0.024

0.975

8

5.350E-07

0.047

0.952

9

2.438E-08

0.06

0.939

No

40

Pada data kesetimbangan sistem terner yang sudah didapat dari hasil
eksperimen dengan menggunakan pelarut metanol selanjutmya di korelasikan
kedalam pemodelan Three-Suffix Margulles. Gambar 4.8 menunjukkan bahwa
perbandingan hasil perhitungan dan eksperimental fraksi mol dalam fase ekstrak
dan fase rafinat. Pada korelasi sistem terner, sistem terner dapat diprediksi
berdasarkan parameter interaksi biner yang didapatkan dari hasil korelasi model
terhadap data kesetimbangan cair-cair, dari hasil korelasi data kesetimbangan caircair model Three-Suffix Margulles memberikan korelasi yang baik terhadap data
kesetimbangan cair-cair system pelarut metanol . Hal tersebut ditunjukkan dengan
Gambar 4.8 grafik hasil korelasi yang dapat mem-fitting data kesetimbangan caircair dengan baik, maka model Three-Suffix Margulles cocok untuk memprediksi
kesetimbangan cair-cair pada proses ekstraksi fenol dengan menggunakan pelarut
metanol 70 %.
Tabel 4.7 Koefisien Aktifitas Hasil Perhitungan dengan Model Three-Suffix
Margulles Untuk Ekstraksi Fenol Menggunakan Pelarut Metanol
Suhu

ᵞX

27
40
50

1.53
1.519
1.511

A

ᵞX

B

0.924
0.933
0.932

ᵞX

C

4.978
4.769
4.812

ᵞY

A

1.623
1.472
1.505

ᵞY

ᵞY

48.84
21.55
23.93

0.931
0.924
0.931

B

D

Tabel 4.8 Parameter Interaksi dengan Model Three-Suffix Margulles Untuk
Ekstraksi Fenol Menggunakan Pelarut Metanol
Suhu A12 A21 A13
A31
A23 A32 B12 B21 B13 B31 B23 B32
27
0.5 0.5 0.5 2.999 6.55 0.5 1.06 0.5 0.2 0.5 5.7 5.28
40
0.57 0.51 0.51
1
6.12 0.01 2.35
1
1.1 5.85 2.64 7.07
50
0.32 0.5 0.01 0.5 4.07 1.37 1.17 0.25 0.18 0.55 2.08 4.81

1

0.9

0.9

0.8

0.8

0.7

0.7

Perhitungan

1

0.6
0.5

XA

0.4

XB

0.3

XC
YA

0.2

0.6
0.5

XA

0.4

XB

0.3

XC

0.2

YA

YD
0.1

YD

0.1

YB

0

YB

0
0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1

0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

Eksperimen

Eksperimen

(B)

(A)

1
0.9
0.8
0.7

Perhitungan

Perhitungan

41

0.6
0.5

XA

0.4

XB

0.3

XC

0.2

YA
YD

0.1

YB
0
0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1

Eksperimen

(C)
Gambar 4.8 Hubungan antara Data Hitung dan Data Eksperimen untuk Ekstraksi
Fenol Menggunakan Pelarut Metanol Pada Suhu (A) 27oC, (B) 40oC, (C) 50oC
dengan Model Three- Suffix Margules

1

42

Tabel 4.3 dan Tabel 4.7 menunjukkan nilai koefisien aktivitas proses
ekstraksi fenol menggunakan pelarut metanol dan pelarut aseton yang diperoleh
dari perhitungan dengan model Three-Suffix Margules, dari nilai koefisien aktifitas
pada masing-masing komponen menunjukan komponen fenol, aseton dan metanol
pada fase ekstrak bernilai satu, hal ini menunjukkan komponen fenol, aseton dan
metanol berada dalam keadaan ideal dalam sistem ini, tetapi nilai koefisien aktifitas
komponen air pada fase ekstrak bernilai lebih besar dari satu, hal ini menunjukkan
bahwa komponen air berada dalam keadaan tidak ideal dalam sistem ini. Sedangkan
nilai koefisien aktifitas pada masing-masing komponen menunjukan komponen
fenol dan kerosen pada fase rafinat bernilai satu, hal ini menunjukkan komponen
fenol dan kerosen berada dalam keadaan ideal dalam sistem ini, tetapi nilai
koefisien aktifitas komponen aseton dan metanol pada fase rafinat bernilai lebih
besar dari satu, hal ini menunjukkan bahwa komponen air berada dalam keadaan
tidak ideal dalam sistem.
Tabel 4.4 dan Tabel 4.8 menunjukkan optimasi parameter Three-Suffix
Margules untuk ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton dan ekstraksi fenol
menggunakan pelarut metanol, parameter interaksi model Three-Suffix Margules
tidak menunjukkan perubahan yang cukup signifikan dengan adanya perubahan
suhu pada proses ekstraksi. Hal ini dapat disimpulkan bahwa parameter ThreeSuffix Margules untuk Ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton dan ekstraksi
fenol menggunakan pelarut metanol tidak dipengaruhi oleh perubahan suhu.
Gambar 4.7 dan gambar 4.8 menunjukkan bahwa antara data eksperimen
dan data hasil perhitungan untuk ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton dan
pelarut metanol dengan model Three- Suffix Margulles telah mem-fitting data
kesetimbangan dengan baik. Data kesetimbangan hasil eksperimen ekstraksi fenol
menggunakan pelarut metanol dengan model Three-Suffix Margulles dapat memfitting data kesetimbangan lebih baik jika dibandingkan dengan data kesetimbangan
hasil eksperimen ekstraksi fenol menggunakan pelarut aseton. Hal ini dapat
disimpulkan bahwa model Three-Suffix Margulles cocok untuk memprediksi data
kesetimbangan cair-cair pada ekstraksi fenol dari limbah cair industri tekstil.

43

INTISARI
Hermawan dan Sari, Lelita S., 2016. Pemodelan Kesetimbangan Cair-Cair Dalam
Pemungutan Senyawa Fenol Dari Limbah Cair Industri Tekstil Dengan Proses
Ekstraksi. Skripsi, Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.
Pembimbing Dr. Dewi Shelvia Fardhyanti, S.T., M.T.

Limbah cair industri tekstil mempunyai karakteristik berwarna, pH tinggi, kadar BOD,
COD, suhu, padatan terlarut dan tersuspensi tinggi. Limbah industri tekstile mengandung
senyawa fenol yang sukar diuraikan secara alami. Hasil pengujian limbah tekstil memiliki
kandungan fenol sebesar 10 ppm, senyawa fenol ini dapat dikatakan aman jika masih memenuhi
persyaratan perairan dengan kadar fenol maksimum sebesar 0,2 ppm. Senyawa fenol yang
dibuang ke perairan dengan tingkat konsentrasi yang tinggi dalam air limbah tanpa pengolahan
yang baik sangat berpotensi menyebabkan pencemaran air dan akan menyebabkan kerusakan
lingkungan karena bersifat karsinogenik. Fenol sebenarnya mempunyai nilai ekonomis bisa
berfungsi sebagai zat disenfektan.
Pemisahan senyawa fenol tersebut menggunakan metode ekstraksi cair-cair dengan
bantuan solven atau pelarut, dimana pemisahan fasa cair ini memanfaatkan perbedaan
kelarutan zat yang akan dipisahkan yaitu antara larutan asal dan pelarut (solven). Limbah cair
industri tekstil diekstraksi dengan menggunakan pelarut metanol dan aseton dengan kadar
70%. Ekstraksi dilakukan selama 70 menit. Sampel kemudian dipisahkan untuk membentuk
dua lapisan yaitu lapisan ekstrak dan rafinat. Ekstrak dan rafinat kemudian diuji
menggunakan spektrofotometer UV-Vis sehingga diperoleh data kesetimbangan cair-cair.
Tujuan penelitian ini mengetahui pengaruh suhu, kecepatan pengadukan, dan solven yang
digunakan terhadap koefisen distribusi (Ki) dan rendemen pada ekstraksi cair-cair, dan
mengkorelasikan model kesetimbangan cair-cair Three-Suffix Margules terhadap data
kesetimbangan.
Hasil menunjukkan, koefisien distribusi dan rendemen pada ekstraksi dengan
menggunakan solven metanol 70% tertinggi didapat dalam suhu 50oC, kecepatan pengadukan
300 rpm sebesar 216,334 dan 80,43%, sedangkan pada ekstraksi menggunakan solven aseton
70% hasil tertinggi didapatkan pada suhu 40 oC dengan kecepatan pengadukan 300 rpm
dengan nilai koefisien distribusi (Ki) 189,529 dan rendemen sebesar 91,87%. Pada hasil
korelasi dapat disimpulkan bahwa model Three-Suffix Margules cocok untuk memprediksi
kesetimbangan cair-cair pada sistem fenol.

Kata Kunci : Fenol, Ekstraksi Cair-Cair, Three-Suffix Margules.

44

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Muhammad Irfan., 2013. Isolasi dan Identifikasi Bakteri Pendegradasi
Senyawa Fenol Dari Limbah Cair Industri Kertas. Universitas Pendidikan
Indonesia.
Aryani, Yanu, Sunarto, Tetri Widiyani., 2004. Toksisitas Akut Limbah Cair
Pabrik Batik CV. Giyant Santoso Surakarta dan Efek Sublethalnya terhadap
Struktur Mikroanatomi Branchia dan Hepar Ikan Nila(Oreochromis
niloticus T.). Surakarta:Jurusan Biologi FMIPA Universitas Sebelas Maret.
Badan Pusat Statistik Indonesia, www.BPS.co.id diakses pada 12 September 2015
pukul 11.43 WIB
Cahyono, Rachman., 2007. Dampak Limbah Cair PT.Kertas Basuki Rachmat
Banyuwangi Terhadap Kesehatan Masyarakat. Semarang: Universitas
Diponegoro.
Darsono, N., Chalid M., Saksono N., dan Adiwar. 2005. Studi Pengaruh
Magnetisasi Sistem Dipol Terhadap Karakteristik Kerosin. Jurnal Makara,
Teknologi, Vol.8, No.1, hal. 36-42.
Dewi J.R., Estiasih T., dan Murtini, E.S. 2007. Aktivitas Antioksidan Dedak
Sorgum Lokal Varietas Coklat (Sorghum bicolor) Hasil Ekstraksi Ekstraksi
Berbagai Pelarut. Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 8, No. 3, hal 188-197.
Dewi, Yusriani Sapta. 2009. Efektivitas Filtrasi Membran Selulosa dalam
Pengolahan Limbah Tekstil. Jurusan Teknik Lingkungan Universitas Satya
Negara Indonesia.
Fardhyanti, D.S. 2014. Model Kesetimbangan Termodinamis Dalam Rangka
Pemungutan Komponen-Komponen Utama Tir Batu bara Dengan Proses
Cair-Cair. Disertasi, Teknik Kimia Universitas Gajah Mada.
Fardhyanti, D.S., Megawati., Sri Wahyuni., dan Mukhlisin Hidayat., 2013.
Ekatraksi Senyawa Fenol Dari Tir Batubara Kalimantan Sebagai Bahan
Baku Pembuatan Antiseptik Triklorofenol. Universitas Negeri Semarang
Fardhyanti, D.S., Mulyono M., Sediawan W.B., Hidayat M. 2012. Separation of
henolic Compunds from Coal Tar. Journal 3rd International Confrence on
Chemistry and Chemical Engineering Vol. 38, hal. 145-149.
Hamamah, Fatin dkk., 2008. Penyisihan Fenol Pada Limbah Industri Dari PT
XYZ Dengan Eceng Gondok (Eichhornia Crassipes). Surabaya: Program
Pasca Sarjana ITS.
Hart, Harold, Leslie E, Craine., Davis J. Hart. 2003. Kimia Organik, Suatu Kuliah
Singkat. Jakarta: Erlangga.

45

Hudiyono, Maryani dan M.Harini. 1999. Kajian Kualitas dan Kuantitas
Pseudomonas Aeruginosa yang Terdapat dalam Limbah Industri Batik.
Laporan Penelitian. Surakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas
Maret.
Jiao, T., Zhuang X., He H., Li C., Chen H., dan Zhang S. 2015. Separation of
henolic Compunds from Coal Tar via Liquid-Liquid Extraction Using Amide
Comounds. Journal Industrial & Engineering Chemistry Research DOI:
10.1021/ie504892g.
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: KEP-51/MEN-LH/10/1.
Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri. Jakarta: Badan
Pengendalian Dampak Lingkungan.
Khafilzadeh, F., Mohammad S., Farhangdoost, Yaghoob, T. 2010. Isolation and
Identification of Phenol Degrading Bacteria from Lake Parishan and
Their Growth Kinetic Assay. African Journal of Biotechnology Vol:9.
Kondepudi., 2008. Introduction to Modern Thermodynamics, John Wiley & Sons,
Ltd., England
Martunus & Helwani, Z. 2004. Ekstraksi Senyawa Aromatis dari Heavy Gas Oil
(HGO) dengan Pelarut Dietilen Glikol (DEG). J. Si. Tek. 3[2]: 46-50.
Martunus dan Helwani Z. 2007. Ekstraksi Doiksin dalam Limbah Air Buangan
Industri Pulp dan Kertas dengan Pelarut Toluene. Jurnal Sains dan
Teknologi Vol. 6, No. 1, hal 1-4.
Metcal and Eddy. 1991. Waste Water Engineering. New York: Mcgraw Hill.
Mu’nisa, A., Wresdiyati T., Kusumorini N. Manalu W. 2012. Aktivitas
Antioksidan Ekstrak Daun Cengkeh. Jurnal Veteriner Vol. 13, No. 3, hal.
272-277.
Notoatmodjo, S. 2003. Pendidikan dan Prilaku Kesehatan. Jakarta: PT. Rineka
Cipta
Patrick, G.L. 2004. Organic Chemistry. London: Bios Scientific.
Putranto, Agus M.H., 2011. Metoda Ekstraksi Cair-Cair Alternatif untuk
Pembersihan Lingkungan Perairan dari Limbah Cair Industri Kelapa
Sawit. Bengkulu: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Bengkulu.
Rahmawati, Anita., 2009. Analisis Kandungan Fenol. Jakarta: Fakultas
Kedokteran Universitas Indonesia.
Samin, Adi Ahmas dkk., 2011. Penentuan Kandungan Fenoli Total dan Aktivitas
Antioksidan Dari Rambut Jagung (Zea Mays L.) yang Tumbuh di Daerah
Gorontalo. Gorontalo: Jursusan Pendidikan Kimia Universitas Negeri
Gorontalo.

46

Santi, Devi Nuraini., 2004. Pengelolaan Limbah Cair Pada Industri Penyamakan
Kulit Industri Pulp dan Kerta Industri Kelapa Sawit. Sumatera
Utara:Fakultas Kesehatan Masyarakat USU.
Saputro, Yoga dkk., 2009. Pengambilan Asam Phosphat Dalam Limbah Sintesis
Secara Ekstraksi Cair-Cair Dengan Solvent Campuran IPA dan n-Heksan.
Semarang: Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
Sastrawidana, I.D.K. 2011. Studi Perombakan Zat Warna Tekstil Remazol Red RB
Secara Aerob Menggunakan Bakteri Enterobacter Aerogenes yang
Diisolasi dari Lumpur Limbah Tekstil. Jurnal Kimia, Vol:5(2), hal:117124.
Setiawan, Wahyudi Budi., 1998. Berbagai Teknologi Proses Pemisahan.
Yogyakarta:Jurusan Teknik Kimia UGM.
Shi, Z., Fang M., Zhou C., Wang S., dan Luo Z. 2012. Studies on the extraction of
phenols from coal tar produced in multi-generation system. Journal
Advance Material Research Vols. 347-353 hal. 673-677.
Smith, J.M, Van Ness, H.C., and Abbot, M.M., 2001. Chemical Engineering
Thermodynamics 6th ed. Singapore: McGraw-Hill International Edition.
Subari, D dkk., 2012. Efektivitas Pengelolaan Limbah Cair Pada Industri Kayu
Lapis Kalimantan Selatan. Malang
Sukma, Indra W.D. Ekstraksi Cair-Cair. Lampung: Teknik Kimia Universitas
Lampung.
Suryani, Ch Lilis., 2012. Optimasi Metode Ekstraksi Fenol Dari Rimpang Jahe
Emprit (Zingiber Officinalle Var. Rubrum). Yogyakarta:Fakultas
Agroindustri Universitas Mercu Buana.
Villasenor, Jorge, Patrio, Gina Pecchi. 2002. Catalityc and Photocatalityc
Ozonation of Phenol on MnO2 Supported Catalysts. Catalysis Toay, 76.
121-131