Pemanfaatan Karbon Aktif Dari Ampas Teh Sebagai Adsorben Dalam Proses Adsorpsi α-Tokoferol Yang Terkandung Dalam Minyak Kelapa Sawit Mentah (Crude Palm Oil)
LAMPIRAN A
DATA HASIL PENELITIAN
LA.1 Kadar Abu Karbon Aktif
Penentuan Kadar abu karbon aktif dilakukan dengan cara menimbang 1 gram
karbon aktif ke dalam cawan, selanjutnya cawan dimasukkan ke dalam furnace
dengan suhu 850 C selama 4 jam. Data kadar abu karbon aktif ditunjukkan pada
Tabel LA.1.
Tabel LA.1 Data Kadar Abu Karbon Aktif
Berat
Cawan
( gram)
21,42
Berat cawan +
Karbon Aktif
Setelah
Pemanasan
21,4817
Berat Abu
(gram)
Kadar
Abu (%)
0,0617
6,17
LA.2 Kadar Volatil Matter
Penentuan kadar Volatil Matter karbon aktif dilakukan dengan cara
menimbang 1 gram karbon aktif kedalam cawan, selanjutnya cawan ditutup dan
dimasukkan ke dalam furnace dengan suhu 950 C selama 7 menit. Data kadar zat
menguat karbon aktif ditunjukkan pada Tabel LA.2
Tabel LA.2 Data Kadar Zat Menguap Karbon Aktif
Berat
Cawan
( gram)
21,42
Berat cawan +
Karbon Aktif
Setelah
Pemanasan
21,96
Berat Sampel
(gram)
0,54
Kadar
Zat
Menguap
(%)
46
LA.3 Karakterisai Karbon Aktif Dengan Metode BET
Karakterisasi
karbon
aktif
dengan
metode
BET
dilakukan
dengan
menggunakan alat Nova Station B buatan Quantachcrome bertujuan untuk
mengetahui luas permukaan. Tabel berikut menampilkan hasil analisa BET dari
karbon aktif sebelum dan sesudah aktivasi. Data karakterisasi karbon aktif
ditunjukkan pada Tabel LA.3
38
Universitas Sumatera Utara
Tabel LA.3 Data Karakteristik Karbon Aktif dari Ampas Teh Sebelum dan
Sesudah Proses Pirolsis Dengan Metode BET
No
1
2
Perlakuan
Luas
Permukaan
(m2/g)
Luas Area
Mikropori
(m2/g)
Luas
Permukaan
Ekternal (m2/g)
12,443
2,672
9,772
717,460
411,227
306,233
Sebelum
pirolisis
Sesudah
pirolisis
LA.4 Kajian Model Kinetika Adsorpsi
Hasil analisa α-tokoferol pada bahan baku CPO menggunakan High
Performance Liquid Chromatography (HPLC) menunjukkan bahwa konsentrasi awal
α-tokoferol adalah sebesar 261,23 ppm.
Penentuan model kinetika adsorpsi dilakukan dengan mengadsorpsi α-tokoferol
pada kecepatan pengadukan 180 rpm dengan rasio 1: 6 dengan interval waktu
tertentu. Data konsentrasi pencuplikan sampel pada berbagai waktu ditunjukkan pada
Tabel LA.4.
Tabel LA.4 Data Konsentrasi α-Tokoferol pada Penentuan Model Kinetika Adsorpsi
dengan Kecepatan Pengadukan 180 rpm
Waktu
(menit)
Rasio Berat
Karbon Aktif :
CPO
0
2
4
7
10
15
20
23
1:6
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
261,23
103,55
79,49
80,93
77,63
45,31
39,25
40,71
LA.5 Kajian Model Isoterm Adsorpsi
Penentuan model isoterm adsorpsi dilakukan dengan mengadsorpsi α-tokoferol
pada berbagai rasio karbon aktif terhadap CPO yaitu 1:3, 1:4, 1:5, dan 1:6 pada suhu
39
Universitas Sumatera Utara
yang konstan. Data konsentrasi akhir α-tokoferol pada kecepatan pengadukan 140,
160 dan 180 rpm ditampilkan pada Tabel LA.5, LA.6, dan LA.7 secara berturut turut.
Tabel LA.5 Data Konsentrasi α-Tokoferol Pada Kecepatan Pengadukan 140 rpm
Karbon
Aktif : CPO
(w/w)
1:3
1:4
1:5
1:6
Massa
Karbon
Aktif
(gr)
Massa
CPO
(gr)
Volume
CPO (ml)
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
10
30
40
50
60
33,53
44,70
55,88
67,05
126,49
130,14
167,16
184,22
Tabel LA.6 Data Konsentrasi α-Tokoferol Pada Kecepatan Pengadukan 160 rpm
Karbon
Aktif : CPO
(w/w)
Massa
Karbon
Aktif
(gr)
1:3
1:4
10
1:5
1:6
Massa
CPO
(gr)
Volume
CPO (ml)
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
30
33,53
40,86
40
44,70
47,58
50
60
55,88
67,05
85,75
114,47
Tabel LA.7 Data Konsentrasi α-Tokoferol Pada Kecepatan Pengadukan 180 rpm
Karbon
Aktif : CPO
(w/w)
1:3
1:4
1:5
1:6
Massa
Karbon
Aktif
(gr)
Massa
CPO
(gr)
Volume
CPO (ml)
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
10
30
40
50
60
33,53
44,70
55,88
67,05
40,69
40,97
75,26
97,58
40
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
HASIL PERHITUNGAN
LB.1 KADAR ABU KARBON AKTIF
Penentuan kadar abu dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.1. Data
yang akan diolah adalah seperti yang tertera pada Tabel LA.1. Nilai kadar abu
karbon aktif dari ampas teh yang diaktivasi dengan aktivator asam posfat (H3PO4)
ditentukan dengan cara sebagai berikut:
Data percobaan:
Berat abu (A)
= 0,0617 g
Berat sampel (B) = 1,00 g
A
(LB.1)
B
, 617
1
% Abu = 6,17 %
LB.2 KADAR VOLATILE MATTER KARBON AKTIF
Penentuan kadar Volatile Matter dihitung dengan menggunakan Persamaan
3.2. Data yang akan diolah adalah seperti yang tertera pada Tabel LA.2. Nilai kadar
zat menguap karbon aktif dari ampas teh yang diaktivasi dengan aktivator asam
posfat (H3PO4) ditentukan dengan cara sebagai berikut:
Data percobaan:
Berat awal (Wo)
= 1,00 g
Berat cawan kosong
= 21,42 g
Berat cawan + sampel = 21,96 g
Berat sampel (W1)
= 21,96 g - 21,42 g
= 0,54 g
41
Universitas Sumatera Utara
w -w1
at Menguap
w
x1
(LB.2)
1 ,54
x1
1
at Menguap
% Zat Menguap
= 46 %
LB.3 PERSENTASE ADSORPSI DAN KAPASITAS ADSORPSI
Persentase adsorpsi dihitung menggunakan Persamaan LB.3. Data yang akan
diolah adalah seperti yang tertera pada Tabel LA.5 sampai LA.7. Persentase adsorpsi
α-tokoferol untuk rasio Karbon aktif : CPO = 1:3 pada kecepatan pengadukan 180
rpm, waktu 20 menit dan jumlah adsorben 10 gram adalah sebagai berikut:
Co-Ce
% Adsorpsi
=
Diketahui: Co
= 261,23 mg/L
Ce
Co
x 100%
(LB.3)
= 40,69 mg/L
Maka :
% Adsorpsi
=
β61,βγ mg L - 4 ,69 mg L
mg L
x 100%
= 84,42 %
Persamaan LB.4 digunakan untuk menghitung kapasitas karbon aktif dalam
menjerap α-tokoferol. Maka untuk contoh perhitungan jumlah α-tokoferol yang
dijerap diambil karbon aktif : CPO (1:3), jumlah karbon aktif sebesar 10 gram,
volume CPO sebesar 33,53 mL, pada konsentrasi awal α-tokoferol sebesar 261,23
ppm, konsentrasi akhir α-tokoferol sebesar 40,69 ppm.
W=
Co-Ce
m
xV
Diketahui:
(LB.4)
Co = 261,23 mg/L
1 ppm = 1 mg/L
Ce = 40,69 mg/L
V = 33,53 mL = 0,03353 L
m = 10 gram
42
Universitas Sumatera Utara
Maka:
W=
β61,βγ mg L - 4 ,69 mg L
gram
x 0,03353 L
= 0,7394 mg/gr
Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk data yang lain dan hasil
perhitungannya ditampilkan pada Tabel LB.1 sampai Tabel LB.3.
Tabel LB.1 Persentase Adsorpsi dan Kapasitas Adsorpsi pada Kecepatan
Pengadukan 140 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
1:3
1:4
1:5
1:6
% Adsorpsi
Kapasitas Adsorpsi
51,58
50,18
36,01
29,48
0,4517
0,5860
0,5256
0,5164
Tabel LB.2 Persentase Adsorpsi dan Kapasitas Adsorpsi Pada Kecepatan
Pengadukan 160 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
1:3
1:4
1:5
1:6
% Adsorpsi
Kapasitas Adsorpsi
84,36
81,79
67,17
56,18
0,7388
0,9551
0,9806
0,9841
Tabel LB.3 Persentase Adsorpsi dan Kapasitas Adsorpsi Pada Kecepatan
Pengadukan 180 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
1:3
1:4
1:5
1:6
% Adsorpsi
Kapasitas Adsorpsi
84,42
84,32
71,19
62,65
0,7394
0,9846
1,0392
1,0973
43
Universitas Sumatera Utara
LB.4 MODEL KINETIKA ADSORPSI
Data yang tertera pada Tabel LA.4 selanjutnya diolah untuk mendapatkan
model kinetika adsorpsi yang sesuai dengan data percobaan. Model kinetika yang
digunakan adalah kinetika orde satu dan dua semu dengan persamaan seperti yang
tercantum pada Persamaan 2.5 dan 2.7.
Kesesuaian data penelitian dengan model kinetika orde satu semu dapat dilihat
dengan membuat grafik hubungan antara waktu (t) dan log (qe-qt) sedangkan
kesesuaian data percobaan dengan model kinetika orde dua semu dapat ditentukan
dengan membuat grafik hubungan antara waktu (t) dan t/qt. Data - data yang
diperlukan untuk membuat kedua grafik tersebut ditampilkan pada Tabel LB.4.
Tabel LB.4 Data Penentuan Model Kinetika Adsorpsi α-tokoferol Kecepatan
Pengadukan 180 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
(W/W)
1:6
Kinetika Orde Satu
Kinetika Orde Dua
t
Log (qe-qt)
t
t/qt
2
4
7
10
15
20
23
-0,3654
-05689
-0,5536
-0,5895
-1,3911
-
2
4
7
10
15
20
23
1,8916
3,2823
5,7900
8,1227
10,3603
13,4366
15,5544
Model Kinetika Orde Satu Semu.
Berdasarkan data pada Tabel LB.4 maka dibuat grafik hubungan t vs log (qe-qt)
seperti yang ditampilkan pada Gambar LB.1.
44
Universitas Sumatera Utara
0.00
-0.20
0
10
20
Log (qe-qt)
-0.40
-0.60
-0.80
-1.00
-1.20
y = -0.0692x - 0.1676
R² = 0.7874
-1.40
-1.60
t
Gambar LB.1 Kinetika Orde Satu Semu.
Pencocokan kurva untuk data percobaan dengan model kinetika orde satu
semu menghasilkan persamaan linier y = -0,0692x - 0,1676 dengan R² = 0,7874
sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar LB.1. Berdasarkan persamaan linier
tersebut dapat ditentukan nilai parameter kinetika k1 dan qe. Nilai k1 dapat ditentukan
berdasarkan nilai slope
dan nilai qe dapat ditentukan berdasarkan nilai instersep
log(qe).
k1
β,γ γ
, 69β
k1
,1594
log qe
,1676
, 676
qe 1
qe
,6798
Model Kinetika Orde Dua Semu.
Berdasarkan data pada Tabel LB.4 maka dibuat grafik hubungan t vs t/qt yang
ditampilkan pada Gambar LB.2.
45
Universitas Sumatera Utara
18
16
14
12
t/qt
10
8
6
y = 0.6335x + 1.0179
R² = 0.9934
4
2
0
0
10
20
30
t (menit)
Gambar LB.2 Kinetika Orde Dua Semu.
Dari Gambar LB.2 diperoleh persamaan kinetika orde dua adalah y = 0,6335x
+ 1,0179 dengan R² = 0,9934. Maka untuk mencari nilai dari k2 dan qe dapat
dilakukan dengan cara berikut :
1
qe
,6γγ5
1
q
,6γγ5 e
qe 1,579
1
kβ qe β
1
kβ .1,579β
1, 179
1, 179
1
1, 179. 1,579
kβ
β
kβ
,γ94
46
Universitas Sumatera Utara
LB.5 MODEL ISOTERM ADSORPSI
Data yang tertera pada Tabel LA.5 kemudian diolah untuk mendapatkan model
isoterm yang sesuai. Data percobaan diuji kesesuaiannya dengan model isoterm
Langmuir dan Freundlich yang mengikuti Persamaan 2.1 dan 2.3. Data-data yang
diperoleh untuk menentukan kesesuaian data dengan kedua model isoterm tersebut
ditunjukkan pada Tabel LB.5.
Tabel LB.5 Isoterm Adsorpsi Kecepatan Pengadukan 180 rpm
Isoterm Langmuir Isoterm Freundlich
Ce
Ce/qe
Log Ce
Log qe
40,69
55,0307
1,6095
-0,1311
40,97
41,6099
1,6125
-0,0067
75,26
72,4231
1,8766
0,0167
97,58
88,9241
1,9894
0,0403
Model Isoterm Langmuir
Berdasarkan data pada Tabel LB.5 maka dibuat grafik hubungan antara C e vs
Ce/qe
Ce/qe yang ditampilkan pada Gambar LB.3
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
y = 0.712x + 19.195
R² = 0.927
30
50
70
Ce
90
110
Gambar LB.3 Kurva Isoterm Langmuir
47
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar LB.3 ditunjukkan persamaan isoterm adalah y = 0,712x +
19,195. Maka dapat dihitung nilai qm dan KL seperti cara berikut :
0,712 =
qm =
1
qm
1
,71β
qm = 1,4045
19,195 =
KL.qm =
1
KL qm
1
19,195
KL. 1,4045 = 0,0521
KL = 0,03709
Model Isoterm Freundlich
Berdasarkan data pada Tabel LB.5 maka dibuat grafik hubungan log Ce Vs loq
qe yang ditampilkan pada Gambar LB.4
0.10
Log qe
0.00
1.5
1.6
1.7
1.8
2.0
2.1
y = 0.2989x - 0.5499
R² = 0.5615
-0.10
-0.20
1.9
Log Ce
Gambar LB.4 Kurva Isoterm Freundlich.
Pada Gambar LB.4 ditunjukkan persamaan isotherm adalah y = 0,2989x 0,5499. Dari persamaan tersebut dapat dihitung nilai n dan k seperti cara berikut :
48
Universitas Sumatera Utara
-0,5499 = log KF
KF = 10 -0,5499
KF = 0,282
0,2989 =
n=
1
n
1
,β989
n = 3,346
49
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
FOTO PENELITIAN
LC.1 PENGERINGAN AMPAS TEH MENGGUNAKAN TRAY DRIER
Gambar LC.1 Foto Pengeringan Ampas Teh Menggunakan Tray Drier
LC.2 PENGHALUSAN AMPAS TEH MENGGUNAKAN BALLMILL
Gambar LC.2 Foto Penghalusan Ampas Teh Menggunakan Ballmill
50
Universitas Sumatera Utara
LC.3 RANGKAIAN PERALATAN PIROLISIS
Gambar LC.3 Foto Rangkaian Peralatan Pirolisis
LC.4 PENCUCIAN KARBON AKTIF
Gambar LC.4 Foto Pencucian Karbon Aktif
51
Universitas Sumatera Utara
LC.5 PENGHALUSAN KARBON AKTIF DENGAN MORTAR
Gambar LC.5 Foto Penghalusan karbon Aktif dengan Mortar
LC.6 KARBON AKTIF
Gambar LC.6 Foto Karbon Aktif
52
Universitas Sumatera Utara
LC.7 MINYAK KELAPA SAWIT (CRUDE PALM OIL)
Gambar LC.7 Foto Minyak Kelapa Sawit (Crude Palm Oil)
Sebelum Diadsorpsi
LC.8 RANGKAIAN PERALATAN
Gambar LC.8 Foto Rangkaian Peralatan Adsorpsi
53
Universitas Sumatera Utara
LC.9 MINYAK KELAPA SAWIT SETELAH DIADSORPSI
Gambar LC.9 Foto Minyak Kelapa Sawit Setelah Diadsorpsi
LC.10 HASIL KINETIKA ADSORPSI
Gambar LC.10 Foto Hasil Kinetika Adsorpsi
54
Universitas Sumatera Utara
DATA HASIL PENELITIAN
LA.1 Kadar Abu Karbon Aktif
Penentuan Kadar abu karbon aktif dilakukan dengan cara menimbang 1 gram
karbon aktif ke dalam cawan, selanjutnya cawan dimasukkan ke dalam furnace
dengan suhu 850 C selama 4 jam. Data kadar abu karbon aktif ditunjukkan pada
Tabel LA.1.
Tabel LA.1 Data Kadar Abu Karbon Aktif
Berat
Cawan
( gram)
21,42
Berat cawan +
Karbon Aktif
Setelah
Pemanasan
21,4817
Berat Abu
(gram)
Kadar
Abu (%)
0,0617
6,17
LA.2 Kadar Volatil Matter
Penentuan kadar Volatil Matter karbon aktif dilakukan dengan cara
menimbang 1 gram karbon aktif kedalam cawan, selanjutnya cawan ditutup dan
dimasukkan ke dalam furnace dengan suhu 950 C selama 7 menit. Data kadar zat
menguat karbon aktif ditunjukkan pada Tabel LA.2
Tabel LA.2 Data Kadar Zat Menguap Karbon Aktif
Berat
Cawan
( gram)
21,42
Berat cawan +
Karbon Aktif
Setelah
Pemanasan
21,96
Berat Sampel
(gram)
0,54
Kadar
Zat
Menguap
(%)
46
LA.3 Karakterisai Karbon Aktif Dengan Metode BET
Karakterisasi
karbon
aktif
dengan
metode
BET
dilakukan
dengan
menggunakan alat Nova Station B buatan Quantachcrome bertujuan untuk
mengetahui luas permukaan. Tabel berikut menampilkan hasil analisa BET dari
karbon aktif sebelum dan sesudah aktivasi. Data karakterisasi karbon aktif
ditunjukkan pada Tabel LA.3
38
Universitas Sumatera Utara
Tabel LA.3 Data Karakteristik Karbon Aktif dari Ampas Teh Sebelum dan
Sesudah Proses Pirolsis Dengan Metode BET
No
1
2
Perlakuan
Luas
Permukaan
(m2/g)
Luas Area
Mikropori
(m2/g)
Luas
Permukaan
Ekternal (m2/g)
12,443
2,672
9,772
717,460
411,227
306,233
Sebelum
pirolisis
Sesudah
pirolisis
LA.4 Kajian Model Kinetika Adsorpsi
Hasil analisa α-tokoferol pada bahan baku CPO menggunakan High
Performance Liquid Chromatography (HPLC) menunjukkan bahwa konsentrasi awal
α-tokoferol adalah sebesar 261,23 ppm.
Penentuan model kinetika adsorpsi dilakukan dengan mengadsorpsi α-tokoferol
pada kecepatan pengadukan 180 rpm dengan rasio 1: 6 dengan interval waktu
tertentu. Data konsentrasi pencuplikan sampel pada berbagai waktu ditunjukkan pada
Tabel LA.4.
Tabel LA.4 Data Konsentrasi α-Tokoferol pada Penentuan Model Kinetika Adsorpsi
dengan Kecepatan Pengadukan 180 rpm
Waktu
(menit)
Rasio Berat
Karbon Aktif :
CPO
0
2
4
7
10
15
20
23
1:6
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
261,23
103,55
79,49
80,93
77,63
45,31
39,25
40,71
LA.5 Kajian Model Isoterm Adsorpsi
Penentuan model isoterm adsorpsi dilakukan dengan mengadsorpsi α-tokoferol
pada berbagai rasio karbon aktif terhadap CPO yaitu 1:3, 1:4, 1:5, dan 1:6 pada suhu
39
Universitas Sumatera Utara
yang konstan. Data konsentrasi akhir α-tokoferol pada kecepatan pengadukan 140,
160 dan 180 rpm ditampilkan pada Tabel LA.5, LA.6, dan LA.7 secara berturut turut.
Tabel LA.5 Data Konsentrasi α-Tokoferol Pada Kecepatan Pengadukan 140 rpm
Karbon
Aktif : CPO
(w/w)
1:3
1:4
1:5
1:6
Massa
Karbon
Aktif
(gr)
Massa
CPO
(gr)
Volume
CPO (ml)
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
10
30
40
50
60
33,53
44,70
55,88
67,05
126,49
130,14
167,16
184,22
Tabel LA.6 Data Konsentrasi α-Tokoferol Pada Kecepatan Pengadukan 160 rpm
Karbon
Aktif : CPO
(w/w)
Massa
Karbon
Aktif
(gr)
1:3
1:4
10
1:5
1:6
Massa
CPO
(gr)
Volume
CPO (ml)
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
30
33,53
40,86
40
44,70
47,58
50
60
55,88
67,05
85,75
114,47
Tabel LA.7 Data Konsentrasi α-Tokoferol Pada Kecepatan Pengadukan 180 rpm
Karbon
Aktif : CPO
(w/w)
1:3
1:4
1:5
1:6
Massa
Karbon
Aktif
(gr)
Massa
CPO
(gr)
Volume
CPO (ml)
Konsentrasi
α-tokoferol
(ppm)
10
30
40
50
60
33,53
44,70
55,88
67,05
40,69
40,97
75,26
97,58
40
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
HASIL PERHITUNGAN
LB.1 KADAR ABU KARBON AKTIF
Penentuan kadar abu dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.1. Data
yang akan diolah adalah seperti yang tertera pada Tabel LA.1. Nilai kadar abu
karbon aktif dari ampas teh yang diaktivasi dengan aktivator asam posfat (H3PO4)
ditentukan dengan cara sebagai berikut:
Data percobaan:
Berat abu (A)
= 0,0617 g
Berat sampel (B) = 1,00 g
A
(LB.1)
B
, 617
1
% Abu = 6,17 %
LB.2 KADAR VOLATILE MATTER KARBON AKTIF
Penentuan kadar Volatile Matter dihitung dengan menggunakan Persamaan
3.2. Data yang akan diolah adalah seperti yang tertera pada Tabel LA.2. Nilai kadar
zat menguap karbon aktif dari ampas teh yang diaktivasi dengan aktivator asam
posfat (H3PO4) ditentukan dengan cara sebagai berikut:
Data percobaan:
Berat awal (Wo)
= 1,00 g
Berat cawan kosong
= 21,42 g
Berat cawan + sampel = 21,96 g
Berat sampel (W1)
= 21,96 g - 21,42 g
= 0,54 g
41
Universitas Sumatera Utara
w -w1
at Menguap
w
x1
(LB.2)
1 ,54
x1
1
at Menguap
% Zat Menguap
= 46 %
LB.3 PERSENTASE ADSORPSI DAN KAPASITAS ADSORPSI
Persentase adsorpsi dihitung menggunakan Persamaan LB.3. Data yang akan
diolah adalah seperti yang tertera pada Tabel LA.5 sampai LA.7. Persentase adsorpsi
α-tokoferol untuk rasio Karbon aktif : CPO = 1:3 pada kecepatan pengadukan 180
rpm, waktu 20 menit dan jumlah adsorben 10 gram adalah sebagai berikut:
Co-Ce
% Adsorpsi
=
Diketahui: Co
= 261,23 mg/L
Ce
Co
x 100%
(LB.3)
= 40,69 mg/L
Maka :
% Adsorpsi
=
β61,βγ mg L - 4 ,69 mg L
mg L
x 100%
= 84,42 %
Persamaan LB.4 digunakan untuk menghitung kapasitas karbon aktif dalam
menjerap α-tokoferol. Maka untuk contoh perhitungan jumlah α-tokoferol yang
dijerap diambil karbon aktif : CPO (1:3), jumlah karbon aktif sebesar 10 gram,
volume CPO sebesar 33,53 mL, pada konsentrasi awal α-tokoferol sebesar 261,23
ppm, konsentrasi akhir α-tokoferol sebesar 40,69 ppm.
W=
Co-Ce
m
xV
Diketahui:
(LB.4)
Co = 261,23 mg/L
1 ppm = 1 mg/L
Ce = 40,69 mg/L
V = 33,53 mL = 0,03353 L
m = 10 gram
42
Universitas Sumatera Utara
Maka:
W=
β61,βγ mg L - 4 ,69 mg L
gram
x 0,03353 L
= 0,7394 mg/gr
Dengan cara yang sama dilakukan perhitungan untuk data yang lain dan hasil
perhitungannya ditampilkan pada Tabel LB.1 sampai Tabel LB.3.
Tabel LB.1 Persentase Adsorpsi dan Kapasitas Adsorpsi pada Kecepatan
Pengadukan 140 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
1:3
1:4
1:5
1:6
% Adsorpsi
Kapasitas Adsorpsi
51,58
50,18
36,01
29,48
0,4517
0,5860
0,5256
0,5164
Tabel LB.2 Persentase Adsorpsi dan Kapasitas Adsorpsi Pada Kecepatan
Pengadukan 160 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
1:3
1:4
1:5
1:6
% Adsorpsi
Kapasitas Adsorpsi
84,36
81,79
67,17
56,18
0,7388
0,9551
0,9806
0,9841
Tabel LB.3 Persentase Adsorpsi dan Kapasitas Adsorpsi Pada Kecepatan
Pengadukan 180 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
1:3
1:4
1:5
1:6
% Adsorpsi
Kapasitas Adsorpsi
84,42
84,32
71,19
62,65
0,7394
0,9846
1,0392
1,0973
43
Universitas Sumatera Utara
LB.4 MODEL KINETIKA ADSORPSI
Data yang tertera pada Tabel LA.4 selanjutnya diolah untuk mendapatkan
model kinetika adsorpsi yang sesuai dengan data percobaan. Model kinetika yang
digunakan adalah kinetika orde satu dan dua semu dengan persamaan seperti yang
tercantum pada Persamaan 2.5 dan 2.7.
Kesesuaian data penelitian dengan model kinetika orde satu semu dapat dilihat
dengan membuat grafik hubungan antara waktu (t) dan log (qe-qt) sedangkan
kesesuaian data percobaan dengan model kinetika orde dua semu dapat ditentukan
dengan membuat grafik hubungan antara waktu (t) dan t/qt. Data - data yang
diperlukan untuk membuat kedua grafik tersebut ditampilkan pada Tabel LB.4.
Tabel LB.4 Data Penentuan Model Kinetika Adsorpsi α-tokoferol Kecepatan
Pengadukan 180 rpm
Rasio Karbon
Aktif : CPO
(W/W)
1:6
Kinetika Orde Satu
Kinetika Orde Dua
t
Log (qe-qt)
t
t/qt
2
4
7
10
15
20
23
-0,3654
-05689
-0,5536
-0,5895
-1,3911
-
2
4
7
10
15
20
23
1,8916
3,2823
5,7900
8,1227
10,3603
13,4366
15,5544
Model Kinetika Orde Satu Semu.
Berdasarkan data pada Tabel LB.4 maka dibuat grafik hubungan t vs log (qe-qt)
seperti yang ditampilkan pada Gambar LB.1.
44
Universitas Sumatera Utara
0.00
-0.20
0
10
20
Log (qe-qt)
-0.40
-0.60
-0.80
-1.00
-1.20
y = -0.0692x - 0.1676
R² = 0.7874
-1.40
-1.60
t
Gambar LB.1 Kinetika Orde Satu Semu.
Pencocokan kurva untuk data percobaan dengan model kinetika orde satu
semu menghasilkan persamaan linier y = -0,0692x - 0,1676 dengan R² = 0,7874
sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar LB.1. Berdasarkan persamaan linier
tersebut dapat ditentukan nilai parameter kinetika k1 dan qe. Nilai k1 dapat ditentukan
berdasarkan nilai slope
dan nilai qe dapat ditentukan berdasarkan nilai instersep
log(qe).
k1
β,γ γ
, 69β
k1
,1594
log qe
,1676
, 676
qe 1
qe
,6798
Model Kinetika Orde Dua Semu.
Berdasarkan data pada Tabel LB.4 maka dibuat grafik hubungan t vs t/qt yang
ditampilkan pada Gambar LB.2.
45
Universitas Sumatera Utara
18
16
14
12
t/qt
10
8
6
y = 0.6335x + 1.0179
R² = 0.9934
4
2
0
0
10
20
30
t (menit)
Gambar LB.2 Kinetika Orde Dua Semu.
Dari Gambar LB.2 diperoleh persamaan kinetika orde dua adalah y = 0,6335x
+ 1,0179 dengan R² = 0,9934. Maka untuk mencari nilai dari k2 dan qe dapat
dilakukan dengan cara berikut :
1
qe
,6γγ5
1
q
,6γγ5 e
qe 1,579
1
kβ qe β
1
kβ .1,579β
1, 179
1, 179
1
1, 179. 1,579
kβ
β
kβ
,γ94
46
Universitas Sumatera Utara
LB.5 MODEL ISOTERM ADSORPSI
Data yang tertera pada Tabel LA.5 kemudian diolah untuk mendapatkan model
isoterm yang sesuai. Data percobaan diuji kesesuaiannya dengan model isoterm
Langmuir dan Freundlich yang mengikuti Persamaan 2.1 dan 2.3. Data-data yang
diperoleh untuk menentukan kesesuaian data dengan kedua model isoterm tersebut
ditunjukkan pada Tabel LB.5.
Tabel LB.5 Isoterm Adsorpsi Kecepatan Pengadukan 180 rpm
Isoterm Langmuir Isoterm Freundlich
Ce
Ce/qe
Log Ce
Log qe
40,69
55,0307
1,6095
-0,1311
40,97
41,6099
1,6125
-0,0067
75,26
72,4231
1,8766
0,0167
97,58
88,9241
1,9894
0,0403
Model Isoterm Langmuir
Berdasarkan data pada Tabel LB.5 maka dibuat grafik hubungan antara C e vs
Ce/qe
Ce/qe yang ditampilkan pada Gambar LB.3
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
y = 0.712x + 19.195
R² = 0.927
30
50
70
Ce
90
110
Gambar LB.3 Kurva Isoterm Langmuir
47
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar LB.3 ditunjukkan persamaan isoterm adalah y = 0,712x +
19,195. Maka dapat dihitung nilai qm dan KL seperti cara berikut :
0,712 =
qm =
1
qm
1
,71β
qm = 1,4045
19,195 =
KL.qm =
1
KL qm
1
19,195
KL. 1,4045 = 0,0521
KL = 0,03709
Model Isoterm Freundlich
Berdasarkan data pada Tabel LB.5 maka dibuat grafik hubungan log Ce Vs loq
qe yang ditampilkan pada Gambar LB.4
0.10
Log qe
0.00
1.5
1.6
1.7
1.8
2.0
2.1
y = 0.2989x - 0.5499
R² = 0.5615
-0.10
-0.20
1.9
Log Ce
Gambar LB.4 Kurva Isoterm Freundlich.
Pada Gambar LB.4 ditunjukkan persamaan isotherm adalah y = 0,2989x 0,5499. Dari persamaan tersebut dapat dihitung nilai n dan k seperti cara berikut :
48
Universitas Sumatera Utara
-0,5499 = log KF
KF = 10 -0,5499
KF = 0,282
0,2989 =
n=
1
n
1
,β989
n = 3,346
49
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
FOTO PENELITIAN
LC.1 PENGERINGAN AMPAS TEH MENGGUNAKAN TRAY DRIER
Gambar LC.1 Foto Pengeringan Ampas Teh Menggunakan Tray Drier
LC.2 PENGHALUSAN AMPAS TEH MENGGUNAKAN BALLMILL
Gambar LC.2 Foto Penghalusan Ampas Teh Menggunakan Ballmill
50
Universitas Sumatera Utara
LC.3 RANGKAIAN PERALATAN PIROLISIS
Gambar LC.3 Foto Rangkaian Peralatan Pirolisis
LC.4 PENCUCIAN KARBON AKTIF
Gambar LC.4 Foto Pencucian Karbon Aktif
51
Universitas Sumatera Utara
LC.5 PENGHALUSAN KARBON AKTIF DENGAN MORTAR
Gambar LC.5 Foto Penghalusan karbon Aktif dengan Mortar
LC.6 KARBON AKTIF
Gambar LC.6 Foto Karbon Aktif
52
Universitas Sumatera Utara
LC.7 MINYAK KELAPA SAWIT (CRUDE PALM OIL)
Gambar LC.7 Foto Minyak Kelapa Sawit (Crude Palm Oil)
Sebelum Diadsorpsi
LC.8 RANGKAIAN PERALATAN
Gambar LC.8 Foto Rangkaian Peralatan Adsorpsi
53
Universitas Sumatera Utara
LC.9 MINYAK KELAPA SAWIT SETELAH DIADSORPSI
Gambar LC.9 Foto Minyak Kelapa Sawit Setelah Diadsorpsi
LC.10 HASIL KINETIKA ADSORPSI
Gambar LC.10 Foto Hasil Kinetika Adsorpsi
54
Universitas Sumatera Utara