Pengaruh Penambahan Asam Oleat dan Asam Palmitat terhadap Ukuran Pori Silika dari Hasil Ekstraksi Silika Abu Boiler Pabrik Minyak Kelapa Sawit

PENGARUH PENAMBAHAN ASAM OLEAT DAN ASAM
PALMITAT TERHADAP UKURAN PORI SILIKA DARI
HASIL EKSTRAKSI SILIKA ABU BOILER
PABRIK MINYAK KELAPA SAWIT

SKRIPSI

ELFRIDA SINAMBELA
120802038

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH PENAMBAHAN ASAM OLEAT DAN ASAM
PALMITAT TERHADAP UKURAN PORI SILIKA DARI
HASIL EKSTRAKSI SILIKA ABU BOILER

PABRIK MINYAK KELAPA SAWIT

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelarSarjana Sains

ELFRIDA SINAMBELA
120802038

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul


Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: Pengaruh Penambahan Asam Oleat dan Asam Palmitat
terhadap Ukuran Pori Silika dari Hasil Ekstraksi Silika Abu
Boiler Pabrik Minyak Kelapa Sawit
: Skripsi
: Elfrida Sinambela
: 120802038
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, April 2017

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dra. Saur Lumbanraja, M.Si
NIP. 195506231986012002

Dr. Andriayani, M.Sc
NIP. 195012221980031002

Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua


Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si
NIP. 197404051999032001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

PENGARUH PENAMBAHAN ASAM OLEAT DAN ASAM
PALMITAT TERHADAP UKURAN PORI SILIKA DARI
HASIL EKSTRAKSI SILIKA ABU BOILER
PABRIK MINYAK KELAPA SAWIT

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, Kecuali beberapa kutipan dan
ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, April2017

ELFRIDA SINAMBELA

120802038

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis sampaikan kepada Yesus Kristus karena berkatNya dan
pimpinanNya maka penulis dapat menyelesaikan studi , penelitian, dan penyusunan skripsi
ini pada waktu Tuhan.
Ucapan terima kasih yang setulusnya penulis sampaikan kepada Ibu Dr. Andriayani,
M.Si selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Dra. Saur Lumbanraja, M.Si selaku Dosen
Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan saran-saran yang membangun selama
proses pengerjaan penelitian dan penyelesaian skripsi. Ucapan terima kasih juga Penulis
sampaikan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Ibu Dr. Cut
Fatimah Zuhra, M.Si dan Ibu Dr. Sofia Lenny, M.Si dan kepada semua staff Dosen
Departemen Kimia FMIPA USU. Serta ucapan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Seri
Bima Sembiring, M.Sc selaku Kepala Bidang Kimia Anorganik FMIPA USU.
Rasa bangga dan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis ucapkan kepada orang
tua tercinta, Bapak Alm. T. Sinambela dan Ibu L. Silaen yang dengan perjuangan mengasihi
dan membutuhi setiap kebutuhan penulis dan yang selalu memotivasi dan setia mendoakan

penulis beserta seluruh keluarga.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada penyemangat hidup penulis yaitu
CHIESA (Kak Tiur, Bang Willy, dan Nala), ELISHA (Kartika dan Sari), STELLO (Boy,
Rolan, dan Memito), Dame, Arizona, Lodewijk, Cita, Suryati, Kak Belinda, dan Rohani
yang selalu setia mendoakan dan memberi motivasi kepada penulis, dan Bang Kiki sebagai
teman sekerja selama penelitian, serta bagi seluruh teman-teman Kimia S1 stambuk 2012.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan.Oleh karena itu, penulis
mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini.Akhir kata
semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan peneliti selanjutnya demi kemajuan dan
perkembangan ilmu pengetahuan.

Penulis

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH PENAMBAHAN ASAM OLEAT DAN ASAM
PALMITAT TERHADAP UKURAN PORI SILIKA DARI HASIL
EKSTRAKSI SILIKA ABU BOILER
PABRIK MINYAK KELAPA SAWIT


ABSTRAK

Telah dilakukan ekstraksi silika dari abu boiler pabrik minyak kelapa sawit dengan
menggunakan variasi konsentrasi NaOH untuk meningkatkan yield silika secara berturutturut 7 N, 8 N, dan 9 N.Dan diperoleh hasilnya berturut-turut sebanyak 39.20%, 62.50%, dan
64%.Kemudian dianalisis dengan FT-IR menunjukkan adanya gugus Si-O-Si dan Si-OH
yang mengindikasikan material silika. Lalu dikarakterisasi menggunakan XRD menunjukkan
puncak difraksi silika amorf. Dan analisa BET untuk mengetahui hasil adsorpsi desorpsi gas
nitrogenterhadap silikayang menunjukkan luas permukaan,ukuran pori, dan volume
porimasing-masing adalah: 60.08 m2/g, 79 Å, dan 61.20 cc/g. Telah dilakukan juga
penambahan asam oleat dan asam palmitat sebagai pengarah ukuran pori pada silika hasil
ekstraksi. Hasil penambahanasam oleat berbeda dengan hasil penambahan asam palmitat
berdasarkan adsorpsi desorpsi nitrogenterhadap silika. Menggunakan asam oleatdiperoleh
luas permukaan,ukuran pori, dan volume porimasing-masing adalah: 40.34 m2/g, 46.08 Å,
dan 28.56 cc/g. Sedangkan menggunakan asam palmitat diperolehluas permukaan,ukuran
pori, dan volume porimasing-masing adalah:17.67 m2/g, 41.31 Å, dan 44.74 cc/g.
Kata kunci: Abu boiler, ekstraksi, silika, template.

THE INFLUENCE OF OLEIC AND PALMITIC ACIDS TO THE SILICA
PORE SIZE OF THE SILICA EXTRACTION
YIELD OF PALM OIL FACTORY


Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

Extraction of silica has made from boiler ash processing of palm oil by using varying
concentrations of NaOH to increase yield of silica in a row from 7 N, 8N, and 9 N. and the
obtained results are recpectively as39.20%, 62.50%, dan 64%. Analysis FT-IR spectrum
showed a group of Si-O-Si and Si-OH which indicates silica material. Then characterization
using XRD to demonstrate the diffraction peak of amorphous silica And BET analysis to find
out the results of the nitrogen gas adsorption desorption showing the silica surface area, pore
size, and pore volume respectively 60.08 m2/g, 79 Å, dan 61.20 cc/g. And also it been done
the addition of oleic acid and palmitic acid as directores of the pore size on silica extraction
results. The result of the addition of oleic acid different from the result of palmitic acid based
adsorption desorption of nitrogen to the silica. Oleic acid is obtained using the surface area,
pore size, and pore volume respectively 40.34 m2/g, 46.08 Å, dan 28.56 cc/g. Palmitic acid
obtained while using surface area, pore size, and pore volume respectively 17.67 m2/g, 41.31
Å, dan 44.74 cc/g.

Keywords: Boiler ash, extraction, silica, template


Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x

Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak

Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Permasalahan
1.3. Tujuan Penelitian
1.4. Manfaat Penelitian
1.5. Lokasi Penelitian
1.6. Metodologi Penelitian

1
3
3
3
3
4


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Abu Boiler Pabrik Minyak Kelapa Sawit
2.2. Silika (SiO2)
2.2.1. Jenis dan Sifat Silika
2.2.1.1. Silika Amorf
2.2.1.2. Silika Kristalin
2.2.2. Reaksi Kimia Silika
2.2.2.1. Reaksi dengan Asam
2.2.2.2. Reaksi dengan Basa
2.3. Pemurnian Silika
2.4. Ekstraksi Silika Amorf
2.5. Asam Lemak
2.5.1 Asam Oleat
2.5.2 Asam Palmitat
2.6. Karakterisasi Silika
2.6.1. Fourier Transform Infra-Red (FT-IR)
2.6.2. X-ray Diffraction (XRD)
2.6.3. BET (Brunauer, Emmet, Teller) surface area analyzer

5
7
7
8
9
9
9
10
10
11
13
14
14
15
15
16
17

Universitas Sumatera Utara

BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Alat
3.2. Bahan
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Penghilangan pengotor dalam abu
3.3.2. Pemurnian Silika
3.3.3.Ekstraksi Silika dengan NaOH
3.3.4. Pengubahan natrium silikat menjadi silika
3.3.5. Karakterisasi Silika dengan Penambahan template
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1.Pemurnian Silika
3.4.2. Ekstraksi Silika dengan NaOH
3.4.3. Pengubahan natrium silikat menjadi silika
3.4.4. Karakterisasi Silika dengan Penambahan template

18
19
19
19
20
20
20
21
22
22
23
24
25

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pemurnian Silika dan Karakterisasinya
4.2 Ekstraksi Silika dan Karakterisasinya
4.2.1. Ekstraksi Silika
4.2.2. Karakterisasi Silika
4.2.2.1. Spekturm FT-IR
4.2.2.2. Difraksi sinar X (XRD)
4.1.1.3. Adsorpsi-desorpsi isoterm nitrogen BET
4.3. Penambahan template terhadap silika
4.3.1. Penambahan asam oleat terhadap silika
4.3.2. Penambahan asam palmitat terhadap silika

26
30
30
32
32
33
34
36
36
37

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
5.2. Saran

40
40

DAFTAR PUSTAKA

41

LAMPIRAN

45

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor
Tabel

Judul

Halaman

2.1.

komposisi abu cangkang dan serabut kelapa sawit

6

2.2.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.

Komposisi abu cangkang kelapa sawit
Hasil abu boiler yang sudah dimurnikan dengan HCl
Yield silika amorf yang diperoleh
Data karakterisasi pori silica hasil ekstraksi
Data karakterisasi pori silika hasil penambahan asam oleat
Data karakterisasi pori silika hasil penambahan asam palmitat

7
29
32
35
37
39

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
4.10.
4.11.
4.12.
4.13.
4.14.
4.15.

Struktur silika amorf
Struktur silika kristalin
Struktur asam oleat
Struktur asam palmitat
Abu boiler pabrik minyak kelapa sawit
Difraktogram Analisis XRD abu boiler sebelum ditambahkan
HCl
Daftar Peak XRD abu sebelum penambahan HCl
Hasil pemurniansilika dari oksida logam dengan HCl
Difraktogram Analisis XRD abu boiler setelah ditambahkan
HCl
Daftar Peak XRD abu setelah penambahan HCl
Silika Amorf
Spektra FTIR dari silika hasil ekstraksi
Difaktogram Analisis XRD dari silica hasil ekstraksi
Daftar Peak XRD silika hasil ekstraksi
Kurva adsorbsi desorbsi silika dari abu boiler
Silika yang telah ditambahkan dengan asam oleat
Kurva adsorbs desorbsi silika dengan penambahan asam oleat
Silika yang telah ditambahkan dengan asam palmitat
Kurva adsorbsi desorbsi silika dengan penambahan asam
palmitat

8
9
14
15
26
27
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
38

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor

Judul

Halaman

Lampiran

1.

Difraktogram Analisis XRD abu boiler sebelum ditambahkan

46

HCl
2.

Difraktogram Analisis XRD abu boiler setelah ditambahkan

49

HCl
3

Difraktogram Analisis XRD silika hasil ekstraksi

52

4.

Spektra FTIR dari silika hasil ekstraksi

55

5.

Analisa BET Silika hasil ekstraksi

56

6.

Analisa BET silika dengan penambahan asam oleat

61

7.

Analisa BET silika dengan penambahan asam palmitat

65

Universitas Sumatera Utara