Pengangkatan Minyak Bumi Menggunakan Biosurfaktan Hasil Biosintesis oleh Lactobacillus lactis Dengan Crude Palm Oil (CPO) Sebagai Sumber Karbon - UNS Institutional Repository

  

PENGANGKATAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN

BIOSURFAKTAN HASIL BIOSINTESIS OLEH Lactobacillus

lactis DENGAN CRUDE PALM OIL (CPO) SEBAGAI SUMBER

  

KARBON

Disusun oleh :

LINDA ANITA SARI M0313038 SKRIPSI

  

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Bidang Ilmu Kimia

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

  

Februari, 2018

  

PERNYATAAN

  Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “PENGANGKATAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BIOSURFAKTAN HASIL BIOSINTESIS OLEH Lactobacillus lactis DENGAN CRUDE PALM OIL (CPO) SEBAGAI SUMBER KARBON

  ” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar sarjana disuatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya penelitian ini belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

  Surakarta, 25 April 2018 LINDA ANITA SARI PENGANGKATAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN BIOSURFAKTAN HASIL BIOSINTESIS OLEH Lactobacillus lactis DENGAN CRUDE PALM OIL

  (CPO) SEBAGAI SUMBER KARBON LINDA ANITA SARI

  Program Studi Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Sebelas Maret

  ABSTRAK

  Pengangkatan minyak bumi menggunakan biosurfaktan hasil biosintesis oleh Lactobacillus lactis dengan Crude Palm Oil (CPO) sebagai sumber karbon telah dilakukan. Aplikasi ini menggunakan 2 metode yaitu batch dan sand pack

  , sekaligus dikembangkan metode batch dengan penambahan perlakuan

  column

water injection untuk meningkatkan persentase pengangkatan minyak bumi oleh

  BFBS. Kemampuan biosurfaktan dalam mengangkat minyak bumi dibandingkan dengan akuades (kontrol negatif) dan 2 surfaktan komersial sebagai kontrol positif (SDS dan triton X-100). Analisis komponen minyak bumi awal dan hasil pengangkatan oleh biosurfaktan L. lactis dilakukan dengan instrumen Gas

  Chromatography Mass Spectrophotometer (GC-MS).

  Hasil menunjukkan persentase pengangkatan minyak bumi oleh akuades, triton X-100, SDS, BFBS dan BHPP dengan metode batch berturut-turut sebesar 34,47 ± 1,18%; 75,00 ± 7,32%; 94,36 ± 0,44%; 66,47 ± 3,98% dan 83,00 ± 2,90%. Kemampuan akuades, triton X-100, SDS, BFBS dan BHPP dalam mengangkat minyak bumi dengan metode sand pack column berturut-turut sebesar 8,04 ± 0,61%; 11,74 ± 0,91%; 36,84 ± 3,65%; 14,47 ± 1,24% dan 16,83 ± 1,65%. Persentase pengangkatan minyak bumi oleh BFBS dengan metode batch water

  

injection sebesar 75,69 ± 6,29%. Biosurfaktan oleh L. lactis mampu mengangkat

  komponen minyak bumi fraksi ringan hingga berat meliputi C

  44 , C 43 , C 30 , C 28 , C 24 ,

  C

  20 , C 19 , C 15 , C 14 , C 13 , C 10 dan C 9 .

  

Kata kunci: biosurfaktan, Lactobacillus lactis, pengangkatan minyak bumi, batch,

sand pack column

  OIL RECOVERY USING BIOSURFACTANT BIOSYNTHESIS BY

  Lactobacillus lactis WITH CRUDE PALM OIL (CPO) AS CARBON

  SOURCE LINDA ANITA SARI Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences

  Sebelas Maret University

  ABSTRACT

  Oil recovery using biosurfactant biosynthesis by Lactobacillus lactis with crude palm oil (CPO) as carbon source has been done. This research used 2 methods that were batch and sand pack column, at once developed batch methods using water injection to enhance the percentage OR of BFBS. Potential of biosurfactant in OR compared to aquades (negative controls) and commercial surfactants as positive controls (SDS and triton X-100). Initial and recovered by L. lactis biosurfactant petroleum component analysis has been done with Gas Chromatography Mass Spectrophotometer (GC-MS).

  The result obtained that percentage OR by aquades, triton X-100, SDS, BFBS and BHPP with batch methods were 34.47 ± 1.18%; 75.00 ± 7.32%; 94.36 ± 0.44%; 66.47 ± 3.98% and 83.00 ± 2.90%. The potential of aquades, triton X-100, SDS, BFBS and BHPP in OR by sand pack column were 8.04 ± 0.61%; 11.74 ± 0.91%; 36.84 ± 3.65%; 14.47 ± 1.24% and 16.83 ± 1.65%. The percentage of BFBS using batch water injection was 75.69 ± 6.29%. Lactobacillus lactis biosurfactant

  44

  was able to recover petroleum compounds in light to heavy oil fraction such as C ,

  43

  30

  28

  24

  20

  19

  15

  14

  13

  10

  9 C , C , C , C , C , C , C , C , C , C and C .

  

Keywords: biosurfactant, Lactobacillus lactis, oil recovery, batch, sand pack

  column

  MOTTO

  “Dan masing-masing orang ada tingkatannya, sesuai dengan apa yang mereka kerjakan, Dan Tuhanmu tidak lengah terhadap apa yang mereka kerjakan

  ” (Q.S. Al

• –An’am: 132)

  “Bahwa apa yang melewatkanku tidak pernah menjadi takdirku dan apa yang ditakdirkan untukku tidak akan pernah melewatiku ”

  (Umar bin Khattab) “Berbeda bukan selalu mengenai keburukan, jadikan sebagai bagian dari pendewasaan”

  (Penulis)

  PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan kepada:

   Allah SWT, sumber kekuatanku

  Ibu, pemberi doa dan kasih sayang

  Kakek dan Nenek, pahlawan tanpa

  tanda jasa bagiku

  

Segenap keluarga besar, pemberi semangat dan

  dukungan

  Adikku tercinta Terima kasih atas segalanya Puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, karunia, dan izin-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Sholawat serta salam senantiasa penulis haturkan kepada Rasulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia.

  Penulis bersyukur dan berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu hingga selesainya penyusunan skripsi ini:

  1. Dr. Triana Kusumaningsih, M. Si., selaku Ketua Prodi Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret.

  2. Venty Suryanti, M. Phil, Ph. D., selaku Pembimbing I.

  3. Dr. Abu Masykur, M. Si., selaku Pembimbing II.

  4. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan dan doa tanpa henti.

  5. Teman-teman Laboratorium organik (Santi, Fitri, Isna, Valista, Lindasari, Meyta, Fifi, Aisyah, Wahyu, Marta, Mia, Metin, Ratna, Leni, Fajar, R) dan semua pihak yang telah membantu hingga selesainya penyusunan skripsi ini.

  6. Teman-teman Raisha kost yang selalu memberiku dukungan terhadapku.

  Semoga Allah SWT selalu melindungi dan memudahkan segala urusan pihak-pihak yang telah berjasa diatas. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu penulis mengharapkan dan menerima kritik maupun saran dari pembaca sebagai bahan pertimbangan untuk membuat karya yang lebih baik. Penulis berharap semoga karya ini bermanfaat bagi pembaca.

  Surakarta, Februari 2018 Penulis

  DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ....................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ......................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN ........................................................ iii HALAMAN ABSTRAK ................................................................. iv HALAMAN ABSTRACT .............................................................. v HALAMAN MOTTO ..................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................... vii KATA PENGANTAR .................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................... ix DAFTAR TABEL ........................................................................... xii DAFTAR GAMBAR ...................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................... xiv DAFTAR SINGKATAN ................................................................ xv

  BAB I. PENDAHULUAN ............................................................. 1 A. Latar Belakang Masalah ............................................... 1 B. Perumusan Masalah ...................................................... 4 1. Identifikasi Masalah................................................. 4 2. Batasan Masalah ...................................................... 6 3. Rumusan Masalah .................................................... 6 C. Tujuan Penelitian .......................................................... 6 D. Manfaat Penelitian ........................................................ 7 BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................ 8 A. Tinjauan Pustaka ......................................................... 8 1. Minyak Bumi ........................................................... 8 a. Senyawa dalam Minyak Bumi ........................... 8 b. Karakteristik Minyak Bumi ............................... 11 2. Pengangkatan Minyak Bumi ................................... 12 3. Surfaktan .................................................................. 14 4. Biosurfaktan ............................................................. 17

  5. Crude Palm Oil (CPO) ............................................ 18 6.

  Aplikasi Biosurfaktan .............................................. 19 7. Lactobacillus lactis .................................................. 20 c. Kerangka Pemikiran ................................................ 21 d. Hipotesis .................................................................. 22

  BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ...................................... 23 A. Metode Penelitian ......................................................... 23 B. Waktu dan Tempat Penelitian ...................................... 23 C. Alat dan Bahan ............................................................. 23 1. Alat ......................................................................... 23 2. Bahan ....................................................................... 24 D. Prosedur Penelitian ....................................................... 24 1. Preparasi Pasir ......................................................... 24 2. Produksi BFBS oleh L. lactis ................................. 25 3. Produksi BHPP oleh L. lactis .................................. 25 4. Aplikasi menggunakan Metode Batch ..................... 25 5. Aplikasi menggunakan Metode Batch dengan Water Injection ........................................................ 26 6. Pembuatan Sand Pack Column ............................... 27 7. Aplikasi menggunakan Metode Sand Pack Column ..................................................................... 27 8. Analisa Minyak Bumi menggunakan Instrumen GC-MS ……………….............................................. 28 E. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data ...................... 28

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................... 30 A. Produksi dan Karakteristik Biosurfaktan oleh L. lactis ......................................................................... 30 B. Aplikasi Pengangkatan Minyak Bumi .......................... 31 1. Pengangkatan Minyak Bumi menggunakan Metode Batch ........................................................... 32 2. Pengangkatan Minyak Bumi menggunakan

  Metode Batch dengan Water Injection ................... 34 3.

   Pengangkatan Minyak Bumi menggunakan

  Metode Sand Pack Column .................................... 34 C. Analisis Komponen Minyak Bumi dengan instrumen

  GC-MS ......................................................................... 37 1.

  Komponen Minyak Bumi Awal .............................. 37 2. Komponen Minyak Bumi Hasil Pengangkatan dengan biosurfaktan oleh L. lactis .......................... 38

  3. Pengaruh Biosurfaktan oleh L. lactis terhadap Pengangkatan Komponen Minyak Bumi ................ 39

  BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................ 41 A. Kesimpulan ................................................................... 41 B. Saran ............................................................................. 41 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................... 42 LAMPIRAN .................................................................................... 48

  DAFTAR TABEL

  Tabel 1. Komposisi umum minyak bumi.............................................. 8 Tabel 2. Perkiraan jenis minyak bumi berdasarkan °API..................... 11 Tabel 3. Aplikasi biosurfaktan dari beberapa genus bakteri asam

  20 laktat........................................................................................ Tabel 4. Identifikasi bakteri Lactobacillus lactis.................................. 21

Tabel 5. Hasil aplikasi menggunakan metode batch............................. 32

  Tabel 6. Hasil aplikasi metode batch dengan penambahan water injection ...................................................................................

  34 Tabel 7. Hasil aplikasi menggunakan metode sand pack column .....................................................................................

  35

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Grafik produksi dan konsumsi minyak bumi di Indonesia.....................................................................

  1 Gambar 2. Sistem emulsi pada surfaktan...................................... 15 Gambar 3. Struktur molekul surfaktan SDS................................. 16 Gambar 4. Struktur molekul surfaktan triton X-100.................... 16 Gambar 5. Struktur biosurfaktan di-rhamnolipid......................... 18 Gambar 6. Kromatogram minyak bumi awal .............................. 37 Gambar 7. Kromatogram minyak bumi hasil pengangkatan menggunakan biosurfaktan oleh L. lactis ...................

  38 Gambar 8. Diagram pengaruh biosurfaktan oleh L. Lactis terhadap pengangkatan komponen minyak bumi........

  39