Pengaruh Penambahan Asam Oleat dan Asam Palmitat terhadap Ukuran Pori Silika dari Hasil Ekstraksi Silika Abu Boiler Pabrik Minyak Kelapa Sawit
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sumatera Utara merupakan salah satu provinsi di Indonesia yang memiliki potensi
dalam pengembangan komoditi kelapa sawit.Sumatera Utara memiliki 20 Kabupaten sebagai
wilayah potensi pengembangan komoditi kelapa sawit.Salah satu wilayah tersebut adalah
Kabupaten Labuhanbatu Selatan. Berdasarkan data yang diperoleh dari BPS Sumatera Utara
tahun 2014, luas lahan yang telah digunakan untuk kelapa sawit adalah 739.990 Ha dimana
luas areal Perkebunan Rakyat sebesar 410.400,42 Ha dan perkebunan PTPN sebesar
329.589,89 Ha. Di wilayah Kabupaten Labuhanbatu Selatan, luas lahan yang telah digunakan
adalah 41.412 Ha.Status lahan adalah perkebunan rakyat (BKPM Indonesian Investment
Coordinating Board, 2013).
Pengolahan buah kelapa sawit menjadi ekstrak minyak sawit menghasilkan limbah
padat yang sangat banyak dalam bentuk serat yaitu 15 %, cangkang 6 %, dan tandan buah
kosong 23 %.Saat ini limbah hasil pengolahan kelapa sawit belum dimanfaatkan secara
maksimal.Limbah padat berupa cangkang dan serabut digunakan sebagai bahan bakar boiler
untuk menghasilkan energi mekanik dan panas pada pengolahan minyak sawit.Masalah yang
kemudian timbul adalah dari sisa pembakaran pada boiler berupa abu cangkang dibuang
dekat pabrik sebagai limbah padat yang tidak dimanfaatkan dan menimbulkan gangguan
terhadap lingkungan dan kesehatan (Fauziah & Febriansyah, 2013).
Sisa pembakaran abu boiler yang relatif banyak tersebut dapat dimanfaatkan sebagai
bahan pengganti pada batako karena mengandung unsur kimia SiO2 31,45 %, CaO 15,2 %,
dan Al2O3 sebanyak 1,6 % (Jamizar dkk, 2013).
Silika (SiO2) dalam bentuk kristalin digunakan dalam industri, seperti pembuatan
keramik, silikon, dan pembuatan gelas (Della, 2002). Sedangkan silika amorf dapat
digunakan sesuai dengan sifat dan karakteristiknya yang berhubungan dengan kemurnian,
luas permukaan, dan ukuran pori dari silika yaitu untuk bidang industri dalam pembuatan
katalis, dan bidang farmasi dalam pembuatan obat (Zawrah dkk, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Secara komersial, silika dibuat dengan mencampur larutan natrium silikat dengan
suatu asam mineral sehingga menghasilkan suatu dispersi pekat yang memisahkan partikel
dari silika terhidrat, yang dikenal sebagai silika hidrosol atau asam silikat yang kemudian
dikeringkan pada suhu 105 °C agar terbentuk silika gel (Handoyo, 1996)
Retnosari (2013) telah mengekstraksi silika amorf dari fly ash Pembangkit Listrik
Tenaga Uap (PLTU) dengan variasi konsentrasi NaOH 1.5; 2.0; 2.5; dan 3.0 M, serta waktu
ekstraksi 60, 90, dan 120 menit sehingga diperoleh peningkatan massa endapan silika pada
konsentrasi NaOH 3 M, dan pada waktu ekstraksi 120 menit.
Syafni (2015) telah mengekstraksi silika dari abu boiler pabrik kelapa sawit yang
diawali dengan pemurnian menggunakan HCl 10 N, kemudian ditambahkan NaOH 6 N dan
HCl 6 N pada proses ekstraksi untuk mendapatkan silika amorf.
Untuk peningkatan kualitas material silika maka dilakukan modifikasi prosedur
sintesi dalam mengatur struktur, porositas serta luas permukaan, maka ditambahkan suatu
senyawa sebagai template.Templating agent antara lain surfaktan, garam-garam kompleks,
dan senyawa polimer (Sukalyan dkk, 2008).
Proses sintesis silika mesopori dari abu tanaman tebu telah dilakukan menggunakan
natrium silikat dengan menggunakan polietilen glikol. Sehingga dihasilkan ruang pada silika
setelah dilakukan kalsinasi pada suhu 600 °C yang berukuran mesopori (Rahman, 2015).
Asam palmitat dan asam oleat merupakan asam lemak yang banyak terdapat dalam
kelapa sawit dengan kandungan asam oleat sebanyak 40 % dan asam palmitat 44 %, yang
memiliki rantai hidrokarbon panjang dan tidak larut dalam air, dan sering digunakan sebagai
surface active (Perry, 1999).
Untuk meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik minyak kelapa sawit,
maka dilakukan peningkatan variasi konsentrasi NaOH mulai dari konsentrasi 7 N, 8 N, dan
9 N. Pada silika yang di hasilkan ditambahkan masing-masing asam oleat dan asam palmitat
karena diharapkan adanya interaksi dengan silika yang diperoleh yang berfungsi sebagai
template dalam modifikasi pori silika.
1.2 Permasalahan
1. Apakah variasi konsentrasi NaOH dapat meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik
minyak kelapa sawit?
2. Bagaimana pengaruh masing-masing penambahan asam oleat dan asam palmitat terhadap pori
silika yang dihasilkan?
Universitas Sumatera Utara
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik minyak kelapa sawit dengan variasi
konsentrasi NaOH
2. Untuk mengetahui pengaruh masing-masing penambahan asam oleat dan asam palmitat terhadap
pori silika yang dihasilkan
1.4 Manfaat penelitian
1. Silika dari abu boiler pabrik kelapa sawit ini diharapkan dapat mengembangkan
pembuatan silika mesopori
2. Dapat meningkatkan pemanfaatan limbah abu boiler pabrik minyak kelapa sawit sebagai
sumber bahan baku silika sehingga menjadi produk yang bernilai tinggi.
1.5 Lokasi penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar FMIPA USU Medan.Analisa FT-IR di
lakukan di PT SOCI MAS Medan.Analisa XRD dilakukan di Laboratorium Kimia
Universitas Negeri Medan.Analisa BET dilakukan di Badan Tenaga Nuklir Nasional
(BATAN), Jakarta.
1.7 Metodologi Penelitian
Abu boiler pabrik minyak kelapa sawit diayak dengan ukuran 120 mesh dicuci hingga bersih
menggunakan aquadest lalu dikeringkan. Kemudian dimurnikan menggunakan HCl 10 N dan
dipanaskan, lalu disaring dan dicuci hingga filtrat bening.Abu hasil pencucian dikeringkan
dengan oven hingga kering, lalu dikalsinasi pada suhu 750 °C selama 3 jam. Abu hasil
kalsinasi ditambahkan NaOH sambil dididihkan selama 2 jam dan disaring. Filtrat yang
dihasilkan kemudian ditambahkan HCl 6 M hingga pH=2 sampai terbentuk gel silika lalu
didiamkan, kemudian disaring sambil dicuci hingga pH=7. Silika yang terbentuk dipanaskan
dengan oven sampai kering lalu dikalsinasi pada suhu 750 °C selama 2 jam. Silika yang
sudah dihasilkan kemudian masing-masing ditambahkan asam oleat dan asam palmitat dan
dioven, kemudian dikalsinasi pada suhu 900 °C.Lalu hasilnya dikarakterisasi dengan
menggunakan analisa FT-IR, XRD, dan BET.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sumatera Utara merupakan salah satu provinsi di Indonesia yang memiliki potensi
dalam pengembangan komoditi kelapa sawit.Sumatera Utara memiliki 20 Kabupaten sebagai
wilayah potensi pengembangan komoditi kelapa sawit.Salah satu wilayah tersebut adalah
Kabupaten Labuhanbatu Selatan. Berdasarkan data yang diperoleh dari BPS Sumatera Utara
tahun 2014, luas lahan yang telah digunakan untuk kelapa sawit adalah 739.990 Ha dimana
luas areal Perkebunan Rakyat sebesar 410.400,42 Ha dan perkebunan PTPN sebesar
329.589,89 Ha. Di wilayah Kabupaten Labuhanbatu Selatan, luas lahan yang telah digunakan
adalah 41.412 Ha.Status lahan adalah perkebunan rakyat (BKPM Indonesian Investment
Coordinating Board, 2013).
Pengolahan buah kelapa sawit menjadi ekstrak minyak sawit menghasilkan limbah
padat yang sangat banyak dalam bentuk serat yaitu 15 %, cangkang 6 %, dan tandan buah
kosong 23 %.Saat ini limbah hasil pengolahan kelapa sawit belum dimanfaatkan secara
maksimal.Limbah padat berupa cangkang dan serabut digunakan sebagai bahan bakar boiler
untuk menghasilkan energi mekanik dan panas pada pengolahan minyak sawit.Masalah yang
kemudian timbul adalah dari sisa pembakaran pada boiler berupa abu cangkang dibuang
dekat pabrik sebagai limbah padat yang tidak dimanfaatkan dan menimbulkan gangguan
terhadap lingkungan dan kesehatan (Fauziah & Febriansyah, 2013).
Sisa pembakaran abu boiler yang relatif banyak tersebut dapat dimanfaatkan sebagai
bahan pengganti pada batako karena mengandung unsur kimia SiO2 31,45 %, CaO 15,2 %,
dan Al2O3 sebanyak 1,6 % (Jamizar dkk, 2013).
Silika (SiO2) dalam bentuk kristalin digunakan dalam industri, seperti pembuatan
keramik, silikon, dan pembuatan gelas (Della, 2002). Sedangkan silika amorf dapat
digunakan sesuai dengan sifat dan karakteristiknya yang berhubungan dengan kemurnian,
luas permukaan, dan ukuran pori dari silika yaitu untuk bidang industri dalam pembuatan
katalis, dan bidang farmasi dalam pembuatan obat (Zawrah dkk, 2009).
Universitas Sumatera Utara
Secara komersial, silika dibuat dengan mencampur larutan natrium silikat dengan
suatu asam mineral sehingga menghasilkan suatu dispersi pekat yang memisahkan partikel
dari silika terhidrat, yang dikenal sebagai silika hidrosol atau asam silikat yang kemudian
dikeringkan pada suhu 105 °C agar terbentuk silika gel (Handoyo, 1996)
Retnosari (2013) telah mengekstraksi silika amorf dari fly ash Pembangkit Listrik
Tenaga Uap (PLTU) dengan variasi konsentrasi NaOH 1.5; 2.0; 2.5; dan 3.0 M, serta waktu
ekstraksi 60, 90, dan 120 menit sehingga diperoleh peningkatan massa endapan silika pada
konsentrasi NaOH 3 M, dan pada waktu ekstraksi 120 menit.
Syafni (2015) telah mengekstraksi silika dari abu boiler pabrik kelapa sawit yang
diawali dengan pemurnian menggunakan HCl 10 N, kemudian ditambahkan NaOH 6 N dan
HCl 6 N pada proses ekstraksi untuk mendapatkan silika amorf.
Untuk peningkatan kualitas material silika maka dilakukan modifikasi prosedur
sintesi dalam mengatur struktur, porositas serta luas permukaan, maka ditambahkan suatu
senyawa sebagai template.Templating agent antara lain surfaktan, garam-garam kompleks,
dan senyawa polimer (Sukalyan dkk, 2008).
Proses sintesis silika mesopori dari abu tanaman tebu telah dilakukan menggunakan
natrium silikat dengan menggunakan polietilen glikol. Sehingga dihasilkan ruang pada silika
setelah dilakukan kalsinasi pada suhu 600 °C yang berukuran mesopori (Rahman, 2015).
Asam palmitat dan asam oleat merupakan asam lemak yang banyak terdapat dalam
kelapa sawit dengan kandungan asam oleat sebanyak 40 % dan asam palmitat 44 %, yang
memiliki rantai hidrokarbon panjang dan tidak larut dalam air, dan sering digunakan sebagai
surface active (Perry, 1999).
Untuk meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik minyak kelapa sawit,
maka dilakukan peningkatan variasi konsentrasi NaOH mulai dari konsentrasi 7 N, 8 N, dan
9 N. Pada silika yang di hasilkan ditambahkan masing-masing asam oleat dan asam palmitat
karena diharapkan adanya interaksi dengan silika yang diperoleh yang berfungsi sebagai
template dalam modifikasi pori silika.
1.2 Permasalahan
1. Apakah variasi konsentrasi NaOH dapat meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik
minyak kelapa sawit?
2. Bagaimana pengaruh masing-masing penambahan asam oleat dan asam palmitat terhadap pori
silika yang dihasilkan?
Universitas Sumatera Utara
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik minyak kelapa sawit dengan variasi
konsentrasi NaOH
2. Untuk mengetahui pengaruh masing-masing penambahan asam oleat dan asam palmitat terhadap
pori silika yang dihasilkan
1.4 Manfaat penelitian
1. Silika dari abu boiler pabrik kelapa sawit ini diharapkan dapat mengembangkan
pembuatan silika mesopori
2. Dapat meningkatkan pemanfaatan limbah abu boiler pabrik minyak kelapa sawit sebagai
sumber bahan baku silika sehingga menjadi produk yang bernilai tinggi.
1.5 Lokasi penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar FMIPA USU Medan.Analisa FT-IR di
lakukan di PT SOCI MAS Medan.Analisa XRD dilakukan di Laboratorium Kimia
Universitas Negeri Medan.Analisa BET dilakukan di Badan Tenaga Nuklir Nasional
(BATAN), Jakarta.
1.7 Metodologi Penelitian
Abu boiler pabrik minyak kelapa sawit diayak dengan ukuran 120 mesh dicuci hingga bersih
menggunakan aquadest lalu dikeringkan. Kemudian dimurnikan menggunakan HCl 10 N dan
dipanaskan, lalu disaring dan dicuci hingga filtrat bening.Abu hasil pencucian dikeringkan
dengan oven hingga kering, lalu dikalsinasi pada suhu 750 °C selama 3 jam. Abu hasil
kalsinasi ditambahkan NaOH sambil dididihkan selama 2 jam dan disaring. Filtrat yang
dihasilkan kemudian ditambahkan HCl 6 M hingga pH=2 sampai terbentuk gel silika lalu
didiamkan, kemudian disaring sambil dicuci hingga pH=7. Silika yang terbentuk dipanaskan
dengan oven sampai kering lalu dikalsinasi pada suhu 750 °C selama 2 jam. Silika yang
sudah dihasilkan kemudian masing-masing ditambahkan asam oleat dan asam palmitat dan
dioven, kemudian dikalsinasi pada suhu 900 °C.Lalu hasilnya dikarakterisasi dengan
menggunakan analisa FT-IR, XRD, dan BET.
Universitas Sumatera Utara