Peranan Kalsium Pada Adsorben Kalsium Polistirena Sulfonat dan Kalsium Stearat Terhadap Adsorpsi dan Desorpsi Tokoferol dan Tokotrienol dari Campuran Metil Ester Minyak Kemiri
PERANAN KALSIUM PADA ADSORBEN KALSIUM POLISTIRENA SULFONAT DAN KALSIUM STEARAT TERHADAP ADSORPSI DAN DESORPSI TOKOFEROL DAN TOKOTRIENOL DARI CAMPURAN METIL ESTER MINYAK KEMIRI SKRIPSI LOIS LENNY MARITA 090802031 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERANAN KALSIUM PADA ADSORBEN KALSIUM POLISTIRENA SULFONAT DAN KALSIUM STEARAT TERHADAP ADSORPSI DAN DESORPSI TOKOFEROL DAN TOKOTRIENOL DARI CAMPURAN METIL ESTER MINYAK KEMIRI SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains LOIS LENNY MARITA 090802031 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERSETUJUAN
Judul : Peranan Kalsium Pada Adsorben Kalsium Polistirena Sulfonat dan Kalsium Stearat Terhadap Adsorpsi dan Desorpsi Tokoferol dan Tokotrienol dari Campuran Metil Ester Minyak Kemiri
Kategori : Skripsi Nama : Lois Lenny Marita Nomor Induk Mahasiswa : 090802031 Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara Disetujui di Medan, Oktober 2014
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Prof.Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc. Dr. Nimpan Bangun, M.Sc.
NIP.194907181976031001 NIP. 195012221980031002 Disetujui oleh: Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN PERANAN KALSIUM PADA ADSORBEN KALSIUM POLISTIRENA SULFONAT DAN KALSIUM STEARAT TERHADAP ADSORPSI DAN DESORPSI TOKOFEROL DAN TOKOTRIENOL DARI CAMPURAN METIL ESTER MINYAK KEMIRI
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Oktober 2014 Lois Lenny Marita 090802031
PENGHARGAAN
Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus sumber segala kasih karunia sebab atas berkat dan anugerah-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini indah pada waktu-Nya.
Dengan penuh hormat, penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Nimpan Bangun, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan kepala laboratorium kimia anorganik serta Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan ilmu, dukungan baik materi maupun moril, serta saran dan kritikan yang tajam namun sangat memotivasi dan bermanfaat bagi penulis. Terima kasih kepada Frisda Panjaitan, M.T dari PPKS Medan yang telah memberikan bantuan dana dalam terlaksananya penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Rumondang Bulan, M.S dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris departemen kimia FMIPA USU, Dr. Emma Zaidar Nst, M.Si selaku dosen pembimbing akademik serta seluruh dosen kimia yang telah memberikan bimbingan kepada penulis selama di perkuliahan.
Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada teman-teman seperjuangan kimia 2009 yang telah memberikan kenangan yang sangat indah semasa perkuliahan dan praktikum, khususnya kepada sahabat tersayang Putri Naiborhu dan Juliana. Kepada Dr. Ir. Justaman Karo-Karo, M.T dan alumni asisten anorganik Suwanto Gullit, Elisa, Adelina, Karlina, Lina, Sahat, Hamdan, dan Christiana yang telah berbagi pengalaman kepada penulis, serta kepada asisten laboratorium kimia anorganik Rizal, Paulus, Fantoso, Wiyanti, Mars, Nabila, Tio, Rahel, Daniel, Anita, Suryati, dan Juwita yang selalu menyemangati penulis, memberikan doa, tawa, dan kehebohan, serta menjadikan kita bukan hanya sekedar rekan kerja, namun sebagai satu keluarga.
Akhirnya, penulis mengucapkan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada papa dan mama tercinta, M. Panggabean dan B. br. Simanjuntak yang selalu memberikan cinta kasih dan membawakan penulis di dalam doa serta kepada adik-adik terkasih, Kristian dan Josua. Penulis juga berterimakasih kepada seluruh keluarga besar dan kepada Jhon Fery Silalahi yang selalu memberikan doa kepada penulis serta kepada pihak-pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu, kiranya Tuhan membalas semua kebaikan yang telah dilakukan untuk penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan namun, kiranya dapat memberikan manfaat terhadap kemajuan ilmu pengetahuan khususnya bidang kimia.
Penulis
PERANAN KALSIUM PADA ADSORBEN KALSIUM POLISTIRENA SULFONAT DAN KALSIUM STEARAT TERHADAP ADSORPSI DAN DESORPSI TOKOFEROL DAN TOKOTRIENOL DARI CAMPURAN METIL ESTER MINYAK KEMIRI ABSTRAK
Telah dilakukan adsorpsi tokoferol (TP) dan tokotrienol (TT) dari campuran metil ester minyak kemiri menggunakan adsorben kalsium polistirena sulfonat (Ca-PSS) dengan kadar logam Ca 8,60% dan 6,14% serta kalsium stearat dengan kadar logam Ca 6,00% dan diikuti dengan desorpsi TP dan TT dari masing-masing adsorben tersebut. Ca-PSS dengan kadar logam Ca 8,60 % mengadsorpsi TP dan TT sekitar 96,7% dan 100% serta TP dan TT yang terdesorpsi sekitar 2,1% dan 1,1%. Ca-PSS dengan kadar logam Ca 6,14% mengadsorpsi TP dan TT sekitar 96,7% dan 99,1% serta TP dan TT yang terdesorpsi sekitar 2,3% dan 1,4%. Kalsium stearat dengan kadar logam Ca 6,00% mengadsorpsi TP dan TT sekitar 90,6% dan 98,8% serta TP dan TT yang terdesorpsi sekitar 2,7% dan 2,3%. Kadar logam kalsium yang terdapat pada ketiga adsorben tersebut mempengaruhi proses adsorpsi dan desorpsi TP dan TT dimana, TP dapat lebih mudah didesorpsi dari adsorben dibandingkan TT serta, semakin tinggi kadar kalsium yang terdapat pada adsorben maka daya adsorpsi terhadap TP dan TT semakin tinggi namun, daya desorpsinya semakin rendah. Selain itu, semakin panjang rantai hidrokarbon yang terikat dengan logam kalsium maka, daya adsorpsi terhadap TP dan TT semakin tinggi namun, daya desorpsinya semakin rendah.
THE INVOLVE OF CALCIUM IN CALCIUM POLYSTYRENE SULFONATE AND CALCIUM STEARATE AS AN ADSORBENT TO ADSORP AND DESORP TOCOPHEROL AND TOCOTRIENOL FROM METHYL ESTER OF CANDLENUT OIL ABSTRACT
The adsorp of tocopherol (TP) and tocotrienol (TT) from methyl ester of candlenut oil by used calcium polystyrene sulfonate (Ca-PSS) with Ca concentration about 8.60% and 6.14% and also calcium stearate with Ca concentration about 6.00% and followed by desorption of TP and TT from each adsorbent. Ca-PSS with 8.60% of calcium adsorps TP and TT approximately 96.7% and 100% while TP and TT which desorped are 2.1% and 1.1%. Ca-PSS with 6.14% calcium adsorps TP and TT about 96.7% and 99.10% while TP and TT which desorp about 2.3% and 1.4%. Calcium stearate with 6.00% of calcium adsorps TP and TT are 90.6% and 98.8% while TP and TT which desorped about 2.7% and 2.3%. Calcium concentration in these three adsorbent effect adsorption and desorption of TP and TT in which TP is easier than TT to desorp and high concentration of Ca in the adsorbent increase adsorption of TP and TT, but the desorption decrease. On the other hand, the longer hydrocarbon chain which bind with Ca effect adsorption of TP and TT is higher but the desorption is lower.
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan ii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix Daftar Gambar x
Daftar Singkatan xi
Daftar Lampiran xii
Bab 1. PENDAHULUAN 1.1.
1 Latar Belakang 1.2.
6 Permasalahan 1.3.
6 Tujuan Penelitian 1.4.
6 Manfaat Penelitian 1.5.
6 Lokasi Penelitian 1.6. Metodologi Penelitian 1.6.1.
Pembuatan Kalsium Polistirena Sulfonat dengan berbagai kadar logam kalsium 7
1.6.2.
8 Pembuatan Kalsium Stearat 1.6.3. Adsorpsi tokoferol dan tokotrienol dari campuran metil ester minyak kemiri menggunakan kalsium polistirena sulfonat dan kalsium stearat
9 Bab 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kemiri
10
2.2. Tokoferol dan Tokotrienol
11
2.2.1. Metode Memperoleh Tokoferol dan Tokotrienol
12
2.3. Hidrokarbon Tak Jenuh
13
2.4. Kalsium
14
2.5. Polistirena
15
2.6. Reaksi Sulfonasi
16
2.6.1.Reaksi Sulfonasi Polistirena
17
2.7. Kalsium Polistirena Sulfonat
18
2.8. Asam Lemak
18
2.9. Adsorpsi
19 Bab 3. METODE PENELITIAN
3.1. Alat
3.4.2. Adsorpsi Tokoferol dan Tokotrienol dari Campuran Metil Ester Minyak Kemiri menggunakan Kalsium Polistirena Sulfonat dan Kalsium Stearat
44 Daftar Pustaka
5.2. Saran
43
5.1. Kesimpulan
41 Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN
4.4. Adsorpsi Tokoferol dan Tokotrienol dari Campuran Metil Ester Minyak Kemiri menggunakan Kalsium Stearat
38
4.3. Pembuatan Kalsium Stearat
36
4.2. Adsorpsi Tokoferol dan Tokotrienol dari Campuran Metil Ester Minyak Kemiri menggunakan Kalsium Polistirena Sulfonat
29
4.1. Pembuatan Kalsium Polistirena Sulfonat
28 Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
27
21
3.4.1.2. Pembuatan Kalsium Stearat
3.4.1.1. Pembuatan Kalsium Polistirena Sulfonat dengan Berbagai Kadar Logam Kalsium 26
3.4.1. Pembuatan Adsorben
3.4. Bagan Penelitian
24
3.3.2. Adsorpsi Tokoferol dan Tokotrienol dari Campuran Metil Ester Minyak Kemiri menggunakan Kalsium Polistirena Sulfonat dan Kalsium Stearat
24
3.3.1.2. Pembuatan Kalsium Stearat
3.3.1.1. Pembuatan Kalsium Polistirena Sulfonat dengan Berbagai Kadar Logam Kalsium 22
22
3.3.1. Pembuatan Adsorben
3.3. Prosedur Penelitian
21
3.2. Bahan
45
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman Gambar
1.1. Struktur tokoferol
2
1.2. Struktur toktrienol
2
1.3. Interaksi antara karotenoida dengan adsorben kalsium stearat atau kalsium polistirena sulfonat
4
1.4. Interaksi antara tokoferol dan tokotrienol dengan adsorben kalsium stearat atau kalsium polistirena sulfonat
5
2.1. Donasi muatan elektron dari orbital
14 π terisi ke logam
2.2. Reaksi Pembuatan Polistirena melalui Polimerisasi Stirena
15
2.3. Reaksi Pembuatan Asam Benzen Sulfonat
16
2.4. Reaksi Sulfonasi Polistirena dengan Agen Pensulfonasi Asetil Sulfat
17
4.1. Reaksi Sulfonasi Polistirena dengan Asetil Sulfat 29
4.2. Reaksi asam polistirena sulfonat yang larut dalam air dengan NaOH menghasilkan natrium polistirena sulfonat A
31
4.3. Reaksi asam polistirena sulfonat yang larut dalam diklorometana dengan NaOH menghasilkan natrium polistirena sulfonat B
31
4.4. Reaksi natrium polistirena sulfonat A dengan CaCl
2
menghasilkan kalsium polistirena sulfonat C
32
4.5. Reaksi natrium polistirena sulfonat B dengan CaCl
2
menghasilkan kalsium polistirena sulfonat D
32
4.6. Spektrum FT-IR (KBr Pellet) Kalsium Polistirena Sulfonat C
33
4.7. Spektrum FT-IR (KBr Pellet) Kalsium Polistirena Sulfonat D
33
4.8. Spektrum FT-IR Polistirena
35
4.9. Reaksi pembuatan kalsium stearat
39
4.10. Spektrum FT-IR (KBr Pellet) Kalsium Stearat
39
4.11 Spektrum FT-IR (KBr pellet) Asam Stearat
40
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman Tabel
4.1. Jumlah tokoferol dan tokotrienol yang teradsorpsi oleh kalsium polistirena sulfonat C dan D serta, yang terdesorpsi dari kedua adsorben tersebut
37
4.2. Jumlah tokoferol dan tokotrienol yang teradsorpsi oleh kalsium stearat serta, yang terdesorpsi dari adsorben tersebut
41
4.3. Perbandingan jumlah tokoferol dan tokotrienol yang teradsorpsi oleh kalsium stearat dan kalsium polistirena sulfonat D serta, yang terdesorpsi dari kedua adsorben tersebut 42
DAFTAR SINGKATAN
FT-IR = Fourier Transform – Infra Red UHPLC = Ultra High Pressure Liquid Chromatography CPO = Crude Palm Oil PPKS = Pusat Penelitian Kelapa Sawit