Pengaruh Penggunaan Surfaktan Alkilbenzen Sulfonat Dan Dietanolamida Dalam Pembuatan Aspal Emulsi
PENGARUH PENGGUNAAN SURFAKTAN ALKILBENZEN
SULFONAT DAN DIETANOLAMIDA DALAM
PEMBUATAN ASPAL EMULSI
SKRIPSI
SIGIT SURYA ARBI
100822037
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: PENGARUH PENGGUNAAN SURFAKTAN
ALKILBENZEN SULFONAT DAN
DIETANOLAMIDA DALAM PEMBUATAN
ASPAL EMULSI
: SKRIPSI
: SIGIT SURYA ARBI
: 100822037
: SARJANA (S1) KIMIA
: KIMIA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Disetujui di,
Medan, Juli 2013
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Drs. Albert Pasaribu, M.Sc
NIP. 19640810 199103 1 002
Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
NIP. 19600704 198903 1 003
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, MS
NIP. 19540830 198503 2 001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENGARUH PENGGUNAAN SURFAKTAN ALKILBENZEN SULFONAT DAN
DIETANOLAMIDA DALAM PEMBUATAN ASPAL EMULSI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing–masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Juli 2013
SIGIT SURYA ARBI
100822037
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
ﺑﺴﻢﷲﺍﻟﺭﺤﻤﻦﺍﻟﺮﺤﻴﻢ
Segala puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
limpahan rahmat dan ridho serta karunia–Nya yang tiada hentinya sehingga saya dapat
menyelesaikan penelitian hingga selesainya penulisan skripsi ini dengan sebaik–
baiknya. Shalawat dan salam juga saya haturkan kepada Nabi Muhammad SAW.
Untuk itu saya dengan hati yang tulus dan ikhlas ingin mengucapkan terima
kasih yang sebesar–besarnya kepada orang tua saya tercinta, ayahanda Drs. Soeparna
dan almarhumah ibunda Baldatun Suhaimi yang saya sayangi dan cintai, yang selama
ini tidak henti–hentinya selalu mendoakan dan memberikan dukungan yang terbaik
bagi saya baik berupa moril dan materil. Dan juga kepada seluruh keluarga besar saya
yang saya sayangi yang telah memberikan motivasi, semangat dan dukungan kepada
saya terutama kepada abang–abang saya Arif Eko Saputra dan Indra Kurniawan,
kakak saya Dian Tri Hartati, serta adik saya Adi Prana Sadewa.
Ucapan terima kasih yang sebesar–besarnya dengan tulus dan ikhlas juga ingin
saya sampaikan kepada bapak Prof. Dr. Thamrin, M.Sc dan bapak Drs. Albert
Pasaribu, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan
arahan serta motivasi kepada saya dengan penuh sabar sehingga skripsi ini dapat
terselesaikan. Ucapan terima kasih juga kepada ketua ketua Departemen Kimia, ibu
Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S serta seluruh dosen staf pengajar dan pegawai
Departemen Kimia.
Terima kasih juga kepada Irene Deva Veronisa, Aulia Rahman Sinaga, bang
Edy S, bang Panda, rekan–rekan di HMI komisariat FMIPA USU, teman–teman di
kimia ekstensi dan seluruh pihak yang terkait dalam membantu saya dalam
menyelesaikan skripsi ini. Saya memanjatkan doa kehadirat Allah SWT, semoga amal
kebaikan mereka diberi balasan yang setimpa, amin ya robbal ‘alamin.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan, oleh karena
itu dengan kerendahan hati saya mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun dari pembaca. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi
penulis dan pembaca serta dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Sebagian besar aspal hanya digunakan sebagai pelapis jalan raya, padahal dengan
sedikit modifikasi aspal dapat digunakan berbagai bidang. Untuk itu perlu dilakukan
modifikasi agar aspal mempunyai nilai tambah yang lebih tinggi. Pada penelitian ini
dilakukan modifikasi aspal emulsi. Penelitian ini dimulai dengan mempreparasi aspal
dan membuat emulsi, setelah itu aspal preparasi diemulsikan dengan emulsi dari
surfaktan alkilbenzen sulfonat dengan air dan dietanolamida dengan air dengan
berbagai variasi perbandingan. Karakterisasi dilakukan berdasarkan pengujian
viskositas, persentase padatan dan analisa gugus fungsi dengan FTIR. Hasil
menunjukkan campuran aspal : alkilbenzen sulfonat : air (75:15:10)g memiliki
viskositas tertinggi dengan nilai 16200 cP dan campuran aspal : dietanolamida : air
(75:15:10)g memiliki viskositas tertinggi dengan nilai 10000 cP. Nilai persentase
padatan tertinggi aspal : alkilbenzen sulfonat : air yaitu 85,26% dan aspal :
dietanolamida : air yaitu 83,83%.
Universitas Sumatera Utara
THE EFFECT OF USING SURFACTANT OF ALKYILBENZENE SULPHONAT
AND DIETHANOLAMIDE AT MAKING EMULSION ASPHALT
ABSTRACT
Part of asphalt is only used as road coating, whereas by only scanty modifications, it
can be used in various sectors. For that reason, modifications are needed so that the
asphalt may possess a higher addtitions value. In this research, modifications of
emulsion asphalt. This research begined with preparing asphalt and making emultion,
then, asphalt preparation was emulsified with emulsion of surfactant alkylbenzene
sulphonat with water and diethanolamide with water by various ratios. The
characterization did based on examined of viscosity, solid percentage, and fungtional
group analysis with FTIR. The result showed that blends of asphalt : alkylbenzene
sulphonat : water (75:15:10)g have a higher viscosity with value 16200 cP and blends
of asphalt : diethanolamide : water (75:15:10)g have a higher viscosity with value
10000 cP. Higher value of solid percentage ashpal : alkylbenzene sulphonat : water is
85,26% and asphalt : diethanolamide : water is 83,83%.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Absrtact
Daftar isi
Daftar tabel
Daftar gambar
Daftar lampiran
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.7 Lokasi Penelitian
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
1
3
3
3
3
4
5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aspal
2.1.1 Sumber Aspal
2.1.2 Jenis–jenis Aspal
2.1.3 Sifat Kimiawi Aspal
2.2 Aspal Emulsi
2.3 Surfaktan
2.3.1 Alkilbenzen Sulfonat
2.3.2 Dietanolamida
2.4 Metode Analisa Vikositas
2.5 Metode Analisa Spektroskopi FTIR
6
7
8
10
11
13
14
15
17
18
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Bahan
3.2 Alat
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Preparasi Aspal
3.3.2 Proses Pembuatan Emulsi
3.3.3 Proses Pembuatan Aspal Emulsi
3.4 Karakterisasi Aspal Emulsi
3.4.1 Pengujian Viskositas
3.4.2 Pengukuran Persentase Padatan
20
20
21
21
21
21
21
21
22
Universitas Sumatera Utara
Halaman
3.5 Bagan Penelitian
3.5.1 Bagan Proses Preparasi Aspal
3.5.2 Bagan Proses Pembuatan Emulsi
3.5.3 Bagan Proses Pembuatan Aspal Emulsi
3.5.4 Bagan Pengujian Viskositas Aspal Emulsi
3.5.5 Bagan Pengujian Persentase Padatan
23
23
23
24
24
25
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Hasil Pengujian Viskositas
4.1.2 Hasil Pengukuran Persentase Padatan
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisa Pengujian Viskositas
4.2.2 Analisa Pengukuran Persentase Padatan
4.2.3 Analisa Spektrum FTIR
26
26
28
29
29
33
34
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
37
38
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1
Tabel 4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6
Tabel 4.7
Viskositas Aspal
Viskositas Aspal Emulsi Alkilbenzen Sulfonat
Viskositas Aspal Emulsi Dietanolamida
Pengukuran Persentase Padatan Aspal Emulsi
Hasil Analisa FTIR Aspal
Hasil Analisa FTIR Aspal Emulsi Alkilbenzen Sulfonat
Hasil Analisa FTIR Aspal Emulsi Dietanolamida
26
27
28
29
34
35
35
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Skema aspal minyak bumi
Struktur alkilbenzen sulfonat
Struktur dietanolamida
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 55:35:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 60:30:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 65:25:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 70:20:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 75:15:10
Grafik Persentase Padatan Aspal Emulsi
8
15
16
30
30
31
31
32
33
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Alat viskosimeter Brookfield
Lampiran 2. Tabel viskositas faktor alat viskosimeter Brookfield
Lampiran 3. Struktur aspal
Lampiran 4. Spektrum FTIR aspal sampel penelitian
Lampiran 5. Spektrum FTIR aspal emulsi alkilbenzen sulfonat
Lampiran 6. Spektrum FTIR aspal emulsi dietanolamida
42
42
43
44
45
46
Universitas Sumatera Utara
SULFONAT DAN DIETANOLAMIDA DALAM
PEMBUATAN ASPAL EMULSI
SKRIPSI
SIGIT SURYA ARBI
100822037
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas
: PENGARUH PENGGUNAAN SURFAKTAN
ALKILBENZEN SULFONAT DAN
DIETANOLAMIDA DALAM PEMBUATAN
ASPAL EMULSI
: SKRIPSI
: SIGIT SURYA ARBI
: 100822037
: SARJANA (S1) KIMIA
: KIMIA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Disetujui di,
Medan, Juli 2013
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Drs. Albert Pasaribu, M.Sc
NIP. 19640810 199103 1 002
Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
NIP. 19600704 198903 1 003
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan Nst, MS
NIP. 19540830 198503 2 001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
PENGARUH PENGGUNAAN SURFAKTAN ALKILBENZEN SULFONAT DAN
DIETANOLAMIDA DALAM PEMBUATAN ASPAL EMULSI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing–masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Juli 2013
SIGIT SURYA ARBI
100822037
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
ﺑﺴﻢﷲﺍﻟﺭﺤﻤﻦﺍﻟﺮﺤﻴﻢ
Segala puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan
limpahan rahmat dan ridho serta karunia–Nya yang tiada hentinya sehingga saya dapat
menyelesaikan penelitian hingga selesainya penulisan skripsi ini dengan sebaik–
baiknya. Shalawat dan salam juga saya haturkan kepada Nabi Muhammad SAW.
Untuk itu saya dengan hati yang tulus dan ikhlas ingin mengucapkan terima
kasih yang sebesar–besarnya kepada orang tua saya tercinta, ayahanda Drs. Soeparna
dan almarhumah ibunda Baldatun Suhaimi yang saya sayangi dan cintai, yang selama
ini tidak henti–hentinya selalu mendoakan dan memberikan dukungan yang terbaik
bagi saya baik berupa moril dan materil. Dan juga kepada seluruh keluarga besar saya
yang saya sayangi yang telah memberikan motivasi, semangat dan dukungan kepada
saya terutama kepada abang–abang saya Arif Eko Saputra dan Indra Kurniawan,
kakak saya Dian Tri Hartati, serta adik saya Adi Prana Sadewa.
Ucapan terima kasih yang sebesar–besarnya dengan tulus dan ikhlas juga ingin
saya sampaikan kepada bapak Prof. Dr. Thamrin, M.Sc dan bapak Drs. Albert
Pasaribu, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan
arahan serta motivasi kepada saya dengan penuh sabar sehingga skripsi ini dapat
terselesaikan. Ucapan terima kasih juga kepada ketua ketua Departemen Kimia, ibu
Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S serta seluruh dosen staf pengajar dan pegawai
Departemen Kimia.
Terima kasih juga kepada Irene Deva Veronisa, Aulia Rahman Sinaga, bang
Edy S, bang Panda, rekan–rekan di HMI komisariat FMIPA USU, teman–teman di
kimia ekstensi dan seluruh pihak yang terkait dalam membantu saya dalam
menyelesaikan skripsi ini. Saya memanjatkan doa kehadirat Allah SWT, semoga amal
kebaikan mereka diberi balasan yang setimpa, amin ya robbal ‘alamin.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan, oleh karena
itu dengan kerendahan hati saya mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun dari pembaca. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi
penulis dan pembaca serta dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Sebagian besar aspal hanya digunakan sebagai pelapis jalan raya, padahal dengan
sedikit modifikasi aspal dapat digunakan berbagai bidang. Untuk itu perlu dilakukan
modifikasi agar aspal mempunyai nilai tambah yang lebih tinggi. Pada penelitian ini
dilakukan modifikasi aspal emulsi. Penelitian ini dimulai dengan mempreparasi aspal
dan membuat emulsi, setelah itu aspal preparasi diemulsikan dengan emulsi dari
surfaktan alkilbenzen sulfonat dengan air dan dietanolamida dengan air dengan
berbagai variasi perbandingan. Karakterisasi dilakukan berdasarkan pengujian
viskositas, persentase padatan dan analisa gugus fungsi dengan FTIR. Hasil
menunjukkan campuran aspal : alkilbenzen sulfonat : air (75:15:10)g memiliki
viskositas tertinggi dengan nilai 16200 cP dan campuran aspal : dietanolamida : air
(75:15:10)g memiliki viskositas tertinggi dengan nilai 10000 cP. Nilai persentase
padatan tertinggi aspal : alkilbenzen sulfonat : air yaitu 85,26% dan aspal :
dietanolamida : air yaitu 83,83%.
Universitas Sumatera Utara
THE EFFECT OF USING SURFACTANT OF ALKYILBENZENE SULPHONAT
AND DIETHANOLAMIDE AT MAKING EMULSION ASPHALT
ABSTRACT
Part of asphalt is only used as road coating, whereas by only scanty modifications, it
can be used in various sectors. For that reason, modifications are needed so that the
asphalt may possess a higher addtitions value. In this research, modifications of
emulsion asphalt. This research begined with preparing asphalt and making emultion,
then, asphalt preparation was emulsified with emulsion of surfactant alkylbenzene
sulphonat with water and diethanolamide with water by various ratios. The
characterization did based on examined of viscosity, solid percentage, and fungtional
group analysis with FTIR. The result showed that blends of asphalt : alkylbenzene
sulphonat : water (75:15:10)g have a higher viscosity with value 16200 cP and blends
of asphalt : diethanolamide : water (75:15:10)g have a higher viscosity with value
10000 cP. Higher value of solid percentage ashpal : alkylbenzene sulphonat : water is
85,26% and asphalt : diethanolamide : water is 83,83%.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Absrtact
Daftar isi
Daftar tabel
Daftar gambar
Daftar lampiran
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.7 Lokasi Penelitian
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
1
3
3
3
3
4
5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aspal
2.1.1 Sumber Aspal
2.1.2 Jenis–jenis Aspal
2.1.3 Sifat Kimiawi Aspal
2.2 Aspal Emulsi
2.3 Surfaktan
2.3.1 Alkilbenzen Sulfonat
2.3.2 Dietanolamida
2.4 Metode Analisa Vikositas
2.5 Metode Analisa Spektroskopi FTIR
6
7
8
10
11
13
14
15
17
18
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Bahan
3.2 Alat
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Preparasi Aspal
3.3.2 Proses Pembuatan Emulsi
3.3.3 Proses Pembuatan Aspal Emulsi
3.4 Karakterisasi Aspal Emulsi
3.4.1 Pengujian Viskositas
3.4.2 Pengukuran Persentase Padatan
20
20
21
21
21
21
21
21
22
Universitas Sumatera Utara
Halaman
3.5 Bagan Penelitian
3.5.1 Bagan Proses Preparasi Aspal
3.5.2 Bagan Proses Pembuatan Emulsi
3.5.3 Bagan Proses Pembuatan Aspal Emulsi
3.5.4 Bagan Pengujian Viskositas Aspal Emulsi
3.5.5 Bagan Pengujian Persentase Padatan
23
23
23
24
24
25
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Hasil Pengujian Viskositas
4.1.2 Hasil Pengukuran Persentase Padatan
4.2 Pembahasan
4.2.1 Analisa Pengujian Viskositas
4.2.2 Analisa Pengukuran Persentase Padatan
4.2.3 Analisa Spektrum FTIR
26
26
28
29
29
33
34
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
37
38
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1
Tabel 4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6
Tabel 4.7
Viskositas Aspal
Viskositas Aspal Emulsi Alkilbenzen Sulfonat
Viskositas Aspal Emulsi Dietanolamida
Pengukuran Persentase Padatan Aspal Emulsi
Hasil Analisa FTIR Aspal
Hasil Analisa FTIR Aspal Emulsi Alkilbenzen Sulfonat
Hasil Analisa FTIR Aspal Emulsi Dietanolamida
26
27
28
29
34
35
35
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Skema aspal minyak bumi
Struktur alkilbenzen sulfonat
Struktur dietanolamida
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 55:35:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 60:30:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 65:25:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 70:20:10
Grafik hubungan viskositas terhadap suhu dalam variasi
perbandingan aspal emulsi 75:15:10
Grafik Persentase Padatan Aspal Emulsi
8
15
16
30
30
31
31
32
33
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Alat viskosimeter Brookfield
Lampiran 2. Tabel viskositas faktor alat viskosimeter Brookfield
Lampiran 3. Struktur aspal
Lampiran 4. Spektrum FTIR aspal sampel penelitian
Lampiran 5. Spektrum FTIR aspal emulsi alkilbenzen sulfonat
Lampiran 6. Spektrum FTIR aspal emulsi dietanolamida
42
42
43
44
45
46
Universitas Sumatera Utara