PROSES PENGAMBILAN KEMBALI BIOETANOL HASIL FERMENTASI DENGAN METODE ADSORPSI HIDROPHOBIK - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
PROSES PENGAMBILA
ILAN KEMBALI BIOETANOL HASI
SIL FERMENTASI
DENGAN
NM
METODE ADSORPSI HIDROPHO
OBIK
Agung Nur Hananto Putro
ro ((L2C6 06002) dan Sherviena Amanda Ard
rdhiany (L2C6 06042)
Jurusan Tekni
nik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Dipon
onegoro
Jln. Prof. Sudharto,
to, Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax: (024)7460058
(02
Pembimbing: Ir.Sumarno, M.Si
Abstrak
Bioetanol merupakan
an salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar
ar fosil. Proses produksi
bioetanol dengan fermentasi
si menghasilkan yield sebesar 9-11%, dan proses pemur
urniannya menggunakan
metode destilasi yang hanya
nya bisa digunakan jika yield minimal 9%. Penelitian
ian ini untuk merecovery
bioetanol pada hasil ferment
entasi dengan yield di bawah 9% menggunakan metode
ode adsorpsi hidrophobik
dengan variabel kendali ada
adalah suhu kamar dan tekanan 1 atm, sedangkan va
variabel berubah adalah
adsorbent, waktu adsorpsi
si dan ukuran partikel dari adsorbent. Digunakan
an adsorbent Mg(OH)2,
Ca3(PO4)2, Mgsilikat dan Casilikat
Ca
dengan ukuran partikel 106 dan 150 mm dan
an waktu adsorpsi 30 dan
60 menit. Adsorpsi yang ter
terjadi adalah adsorpsi hidrophobik dimana bioetano
nol sebagai solute lebih
diserap oleh adsorbent darip
ripada solvent air. Bioetanol yang terlarut dalam adso
dsorbent dipisahkan dari
solvent dengan cara disaring
ring kemudian diuapkan untuk mendapatkan bioetanol
ol murni. Hasil dianalisa
dengan metode cawan Conwa
way. Hasil yang diperoleh bahwa adsorbent yang paling
ling baik menyerap etanol
adalah Mgsilikat dengan uku
kuran partikel 106mm dan waktu 60 menit.
nol; adsorbsi hidrophobik
Kata kunci : bioetano
Abstract
Bioethanol is one of
o alternative energy to replace fuel oil. Bioetha
thanol production from
fermentation process produce
uce yiled only 9-11% and ethanol purification can be do
done if the yield is above
9%. The purpose of this expe
xperiment is recover bioethanol produced from ferment
entation using adsorption
methode with controlled var
variables are kinds of adsorbent, adsorption time, and
an adsorbent size. The
adsorbents are Mg(OH)2, Ca
C 3(PO4)2, Mgsilikat and Casilikat with size of 106
10 and 150 mm and
adsorption time 30 and 60 m
minutes. The adsorption occurred is positive adsorptio
ption where bioethanol as
solute is more absorbed to ad
adsorbent better than solvent. The adsorbed bioethano
nol is separated from the
solvent using filtration and the
th adsorbent is evaporated to gain pure bioethanol.. The
Th absorbed bioethanol
is analyzed using Conway methode.
me
The result of the experiments show that the best
bes adsorbent is Mgsilkat
with size of 106 mm and adso
dsorption time 60 minutes.
nol, hydrophobic adsorption
Key words : bioethano
1.
Pendahuluan
Peningkatan permint
intaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan
an populasi penduduk dan
menipisnya sumber cadangan
an minyak dunia serta permasalahan emisi dari bahan
han bakar fosil memberikan
tekanan kepada setiap negara
ra untuk segera memproduksi dan menggunakan energ
ergi terbaharukan. Salah satu
sumber energi alternatif adala
alah bioetanol. Proses produksi bioetanol dengan ferm
rmentasi menghasilkan yield
sebesar 9-11%. Untuk proses
es pemurniannya digunakan metode distilasi. Tetapi metode
m
destilasi hanya bisa
digunakan bila yield yang dih
ihasilkan minimal sebesar 9%. Sedangkan untuk yield
eld di bawah 9%, belum ada
metode memadai untuk proses
ses pemurniannya. Penelitian ini bertujuan untuk men
engetahui bagaimana proses
pemurnian bioetanol dengan adsorpsi
ad
hidrophobik dan menentukan adsorbent yangg paling
p
tepat digunakan.
56
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
2.
Bahan dan Metode Penelitian
ian
Bahan yang digunaka
akan adalah etanol absolute, glukosa, Mg(OH)2, Ca3(P
3(PO4)2, Magnesium silikat,
Calsium Silikat dan aquadest. Alat yang digunakan adalah beaker glass 250 ml dan
an 1 liter, labu ukur 100 ml,
magnetic stirrer, kertas saring,
ng, pipet tetes, corong, pengaduk, ayakan, timbangan,
n, sendok, dan botol sampel.
Berikut adalah gambar rangkai
aian alat proses adsorpsi bioetanol :
3
3
2
1
Keterangan :
1. Magnetik Stirer
2. Beaker Glass
3. Plastik Penutup
Gb.1. Rangkaian alat
at ppercobaan
Dalam Penelitian ini akan digunakan etanol sintetis hasil fermentasi den
engan kadar 5-10% dimana
karakteristiknya akan disesuai
uaikan dengan karakteristik etanol hasil fermentasi yang
ya sebenarnya. Langkahlangkah pembuatan etanol sin
sintetis yaitu dengan cara mencampur glukosa sebany
anyak 4 gr dilarutkan dalam
etanol teknis 5 gr dan aquadest
est 95 gr dan kemudian diaduk sampai homogen. Samp
mpel yang sudah dibuat akan
dianalisa terlebih dahulu kadar
darnya dengan menggunakan metode cawan conway.. D
Data hasil analisa ini akan
digunakan sebagai perbandinga
ngan dengan bioetanol yang sudah dimurnikan nantinya.
ya.
Pada tahap adsorpsi
si bioetanol, Beaker Glass diisi sampel sebanyak 100
1
ml. Lalu dimasukkan
adsorbent sebanyak 10 gr. Kem
emudian diaduk dengan magnetic stirer sampai homog
ogen. Setelah waktu kontak
selesai, sampel kemudian disaring
dis
untuk memisahkan adsorbent. Filtrat yangg ddidapat dianalisa kembali
kadarnya dengan menggunakan
kan metode cawan Conway. Lakukan percobaan yang sa
sama untuk seluruh variabel.
Kemudian data dianalisa untuk
uk mengetahui variabel yang terbaik.
3.
Hasil dan Pembahasan
Konsentrasi Etanol (gr etanol yg diserap per 10gr adsorbent)
a
Ca5(PO4)3OH
Mg(OH)2
Ca silikat
M silikat
Mg
75-106
1,067
2,226
0,884
2,165
106-150
50
1,784
1,815
0,762
2,12
75-106
2,669
2,638
1,067
2,577
106-150
50
2,028
2,364
0,854
2,287
Jumlah
7,548
9,043
3,567
9,149
Rata-rata
1,887
2,261
0,892
2,287
30 menit
60 menit
Tabel 1. Hasil pem
embahasan dengan seluruh variabel
57
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
• Pengaruh variabel jenis adsorbent,
ad
ukuran adsorbent, dan lama pengadukan terh
erhadap hasil adsorbsi
Pareto Chart of Standardized Effects; Variable: gr alkohol/10 gr adsorbent
3 factors, 1 Blocks, 16 Runs; MS Residual=,1133364
DV: gr alkohol/10 gr adsorbent
J
Jenis
Adsorbent(Q)
-5,254
543
(1)J
1)Jenis Adsorbent(L)
3,929832
(3)La
Lama pengadukan(L)
2,355378
2Lby3L
1,517407
1Lby3L
1,205283
(2)U
)Ukuran Adsorbent(L)
1Lby2L
,9512103
-,293725
p=,05
Effect Estimate (Absolute Value)
Gb.2.Pareto chart perb
erbandingan variable
Berdasarkan grafik di
d atas, dapat dilihat bahwa jenis adsorbent merupa
pakan variabel yang paling
berpengaruh dibandingkan variabel
var
lama pengadukan dan ukuran adsorbent. Hal
al ini karena masing-masing
adsorbent mempunyai daya serap
s
terhadap etanol yang berbeda-beda sehingga
ga setiap penambahan jenis
adsorbent yang berbeda aka
akan memberikan kemampuan menyerap etanol yang
ya
berbeda pula. Kami
menggunakan empat macam as
asorbent yaitu Mg(OH)2, Ca5(PO4)3OH, Magnesium Silikat,
Si
dan Calsium Silikat.
Hal ini sesuai dengan tujuan penelitian
p
kami yaitu dapat mengetahui jenis adsorben
bent mana yang memberikan
hasil optimal dalam menyerap
p etanol.
e
•
Pengaruh waktu pengaduk
dukan terhadap hasil adsorbsi
Jumlah Ethanol yang diserap (%)
Hubungan antaraa lama
l
pengadukan dan jumlah ethanol yang diserap
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
1
2
3
4
5
6
7
8
30 menit 0.0273441 0.0457035
35 0.0570316 0.0464847 0.0226566 0.0195316 0.0554691 0.0542972
60 menit 0.0683597 0.0519535
35 0.0675785 0.0605472 0.0273441 0.0218753 0.066016 0.0585941
Variabel
Keteran
rangan :
Variabe
bel 1 = Ca5(PO4)3OH, 75-106
Variabe
bel 2 = Ca5(PO4)3OH, 106 -150
Variabe
bel 3 = Mg(OH)2, 75-106
Variabe
bel 4 = Mg(OH)2, 106-150
Variabe
bel 5 = Ca silikat, 75-106
Variabe
bel 6 = Ca silikat, 106-150
Variabe
bel 7 = Mg Silikat, 75-106
Variabe
bel 8 = Mg silikat, 106-150
bungan antara lama pengadukan dengan jumlah etanoll yang
ya diserap
Gb.3. Kurva hubun
Dari grafik di atas dapat diketa
etahui bahwa pada semua variabel, lama pengadukan memiliki
m
pengaruh terhadap
jumlah etanol yang dapat dise
iserap oleh adsorbent. Semakin lama waktu pengaduk
ukan, maka semakin banyak
etanol yang diserap. Hal ini karena
ka
waktu kontak yang terjadi semakin lama, sehin
hingga proses transfer massa
etanol ke dalam adsorbent juga
ga semakin bertambah banyak.
Hal ini sesuai deng
engan persamaan berikut :
′′
ln 1
(pers.15 , hal 266, Kirk othmer)
′
Dengan q = lajuu adsorbsi
a
t = waktu
ktu adsorbsi
58
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
k’,k’’ = konstanta
k
yang nilainya dipengaruhi oleh suhu.
Dalam penelitian ini digunakan
kan suhu yang sama yaitu suhu kamar pada setiap variab
iable, sehingga memiliki nilai
yang konstan.
an menyebabkan transfer massa etanol ke dalam adsorben
bent semakin besar.
Laju adsorbsi yang besar akan
Tetapi ketika mencapai titik jenuhnya,
jen
laju adsorpsi akan menurun seiring bertambah
ahnya waktu.
orbent terhadap hasil adsorpsi
• Pengaruh ukuran adsorb
0.08
Perbandingan Uku
kuran Adsorbent terhadap Jumlah Etanol yang
diserap
Jumlah Etanol yang diserap (%)
0.07
0.06
0.05
0.04
75106
0.03
106150
0.02
0.01
0
1
2
3
4
5
Variabel
6
7
8
Keteran
rangan :
Variabe
bel 1 = Ca5(PO4)3OH,30 menit
Variabe
bel 2 = Ca5(PO4)3OH, 60 menit
Variabe
bel 3 = Mg(OH)2, 30 menit
Variabe
bel 4 = Mg(OH)2, 60 menit
Variabe
bel 5 = Ca silikat, 30 menit
Variabe
bel 6 = Ca silikat, 60 menit
Variabe
bel 7 = Mg Silikat, 30 menit
Variabe
bel 8 = Mg silikat, 60 menit
an antara ukuran adsorbent dengan jumlah etanol yangg ddiserap
Gb.4.Kurva hubungan
Dari grafik dapat di atas dapat dilihat bahwa semakin kecil ukuran part
artikel adsorbent maka hasil
penyerapan etanol semakin ban
banyak. Meskipun terdapat satu variabel yang mengind
indikasikan hal yang berbeda
tetapi dari perhitungan analisis
isis varian ukuran adsorbent 75-106 lebih efektif jika dibandingan
d
dengan ukuran
adsorbent 106-150. Kecilnya
ya ukuran adsorbent menyebabkan luas permukaann adsorbent semakin besar.
Semakin besar luas permuka
kaan adsorbent maka semakin banyak pori yang dimiliki
dim
per satuan partikel
adsorbent. Hal ini menyebabka
kan etanol yang diserap semakin banyak.
• Pengaruh jenis adsorbentt terhadap
te
hasil adsorpsi
Dari hasil perhitungan
gan menggunakan metode analisa varian satu arah terh
erhadap data hasil penelitian
dapat disimpulkan bahwa Mgg silikat merupakan adsorbent yang paling baik dala
alam menyerap etanol. Hasil
penyerapan etanol antara keem
empat adsorbent, yang terbaik adalah Mgsilikat, kemud
udian MgOH, Ca5(PO4)3OH,
dan yang terakhir adalah Caa Silikat.
S
MgOH, Ca5(PO4)3OH, dan Ca silikat dapatt digunakan
d
untuk menyerap
etanol, tetapi tidak seoptimall M
Mg silikat.
Silikat memiliki syste
stem mikroporus ( ukuran pori < 1nm ) dan memiliki
ki sifat hidrophobik. Adapun
kemampuan adsorpsi yang sang
angat selektif menjadikan material ini dapat diaplikasika
ikan sebagai bahan molecular
sieve (Senda,dkk). Sifat ini men
enjadikan Mgsilikat merupakan adsorbent yang palingg optimal.
4.
Kesimpulan
Adsorbent yang palin
ling optimal dalam menyerap bioetanol adalah MgSil
Silikat, semakin lama waktu
pengadukan,dan semakin kecil
cil ukuran adsorbent semakin banyak bioetanol yang dise
iserap.
Ucapan Terima Kasih
ka kasih disampaikan kepada Bapak Ir.Sumarno,M.si
.si selaku pembimbing kami
Ucapan terimaka
dalam menyelesaikan laporan penelitian
pe
ini.
Daftar Notasi
q = laju adsorbsi
T = waktu adsorbsi
k’,k’’ = konstanta yang nilainya
nya dipengaruhi oleh suhu.
59
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
Daftar Pustaka
Bailey, B.K., 1996. Performa
mance of Ethanol as a Transportation Fuel dalam Hand
Ha Book on Bioethanol :
Production andd Utilization,
U
editor C.E., Wayman, Taylor & Francis, Washington,
W
hal.37-60.
Basuki, W, 1981. Ubi jalarr (Ipomea
(
batatas. L) Sebagai Bahan Tambahan dala
alam pembuatan Bir. UGM,
Yogyakarta ( Skripsi
Skr
Sarjana Teknologi Hasil Pertanian).
Bayley, J.F. and D.F Ollis, 198
988. Biochemical Engineering Fundamentals, Secondd edition,
e
McGraw Hill Book
Co. Singapore.
Brown, G.G. 1950. Unit Opera
erations. John Wiley & Sons, Inc., New York.
Kirk – Othmer. 1990. Encyclop
lopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons,, Inc.,
In New York.
Kosaric, N., Z.,Duvnjak, A.,
., Farkas,
F
H., Sahm, S., Bringer-Meyer, O., Goebel dan
an D., Mayer, 1993. Ethanol
dalam Ullmann
ann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, edisi ke-5,
5, Vol. A9., Verlag-Chemie,
weinheim, Jerm
erman, hal. 587-653
Kyong-Hwan Lee and Dae-Hy
Hyun Shin. 2003. “Catalytic Degradation of Waste HDPE
HD
over Acidic Catalysts
with Different
nt Pore
P
Sizes”. Korea Institute of Energy Research.Kore
rea
Seader, J.D., dan Z.M., Kurty
rtyka, 1984. Distillation, dalam Perry’s Chemical Engineer’s
Eng
HandBook Editor
R.H., Perry,, D
D.W., Green dan J.O., Malrney”,6th edition, Mc
Mc. Graw Hill Book Co.
Singapore.Seks
eksi 13
Senda, S. P., Hens Saputra.,., Ade Sholeh., Muhammad Rosjidi., Anwar Mustof
tofa, 2005, “Proses Aplikasi
Produk Berbasi
asis Zeolit”, Dasar-dasar Teknik Kimia, hal. 1-5.
Tanaka, B. and L. Otten. 1986.
6. Dehydration of Aqueous Ethanol. University of Guelp
elph: Canada,
60
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
PROSES PENGAMBILA
ILAN KEMBALI BIOETANOL HASI
SIL FERMENTASI
DENGAN
NM
METODE ADSORPSI HIDROPHO
OBIK
Agung Nur Hananto Putro
ro ((L2C6 06002) dan Sherviena Amanda Ard
rdhiany (L2C6 06042)
Jurusan Tekni
nik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Dipon
onegoro
Jln. Prof. Sudharto,
to, Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax: (024)7460058
(02
Pembimbing: Ir.Sumarno, M.Si
Abstrak
Bioetanol merupakan
an salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar
ar fosil. Proses produksi
bioetanol dengan fermentasi
si menghasilkan yield sebesar 9-11%, dan proses pemur
urniannya menggunakan
metode destilasi yang hanya
nya bisa digunakan jika yield minimal 9%. Penelitian
ian ini untuk merecovery
bioetanol pada hasil ferment
entasi dengan yield di bawah 9% menggunakan metode
ode adsorpsi hidrophobik
dengan variabel kendali ada
adalah suhu kamar dan tekanan 1 atm, sedangkan va
variabel berubah adalah
adsorbent, waktu adsorpsi
si dan ukuran partikel dari adsorbent. Digunakan
an adsorbent Mg(OH)2,
Ca3(PO4)2, Mgsilikat dan Casilikat
Ca
dengan ukuran partikel 106 dan 150 mm dan
an waktu adsorpsi 30 dan
60 menit. Adsorpsi yang ter
terjadi adalah adsorpsi hidrophobik dimana bioetano
nol sebagai solute lebih
diserap oleh adsorbent darip
ripada solvent air. Bioetanol yang terlarut dalam adso
dsorbent dipisahkan dari
solvent dengan cara disaring
ring kemudian diuapkan untuk mendapatkan bioetanol
ol murni. Hasil dianalisa
dengan metode cawan Conwa
way. Hasil yang diperoleh bahwa adsorbent yang paling
ling baik menyerap etanol
adalah Mgsilikat dengan uku
kuran partikel 106mm dan waktu 60 menit.
nol; adsorbsi hidrophobik
Kata kunci : bioetano
Abstract
Bioethanol is one of
o alternative energy to replace fuel oil. Bioetha
thanol production from
fermentation process produce
uce yiled only 9-11% and ethanol purification can be do
done if the yield is above
9%. The purpose of this expe
xperiment is recover bioethanol produced from ferment
entation using adsorption
methode with controlled var
variables are kinds of adsorbent, adsorption time, and
an adsorbent size. The
adsorbents are Mg(OH)2, Ca
C 3(PO4)2, Mgsilikat and Casilikat with size of 106
10 and 150 mm and
adsorption time 30 and 60 m
minutes. The adsorption occurred is positive adsorptio
ption where bioethanol as
solute is more absorbed to ad
adsorbent better than solvent. The adsorbed bioethano
nol is separated from the
solvent using filtration and the
th adsorbent is evaporated to gain pure bioethanol.. The
Th absorbed bioethanol
is analyzed using Conway methode.
me
The result of the experiments show that the best
bes adsorbent is Mgsilkat
with size of 106 mm and adso
dsorption time 60 minutes.
nol, hydrophobic adsorption
Key words : bioethano
1.
Pendahuluan
Peningkatan permint
intaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan
an populasi penduduk dan
menipisnya sumber cadangan
an minyak dunia serta permasalahan emisi dari bahan
han bakar fosil memberikan
tekanan kepada setiap negara
ra untuk segera memproduksi dan menggunakan energ
ergi terbaharukan. Salah satu
sumber energi alternatif adala
alah bioetanol. Proses produksi bioetanol dengan ferm
rmentasi menghasilkan yield
sebesar 9-11%. Untuk proses
es pemurniannya digunakan metode distilasi. Tetapi metode
m
destilasi hanya bisa
digunakan bila yield yang dih
ihasilkan minimal sebesar 9%. Sedangkan untuk yield
eld di bawah 9%, belum ada
metode memadai untuk proses
ses pemurniannya. Penelitian ini bertujuan untuk men
engetahui bagaimana proses
pemurnian bioetanol dengan adsorpsi
ad
hidrophobik dan menentukan adsorbent yangg paling
p
tepat digunakan.
56
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
2.
Bahan dan Metode Penelitian
ian
Bahan yang digunaka
akan adalah etanol absolute, glukosa, Mg(OH)2, Ca3(P
3(PO4)2, Magnesium silikat,
Calsium Silikat dan aquadest. Alat yang digunakan adalah beaker glass 250 ml dan
an 1 liter, labu ukur 100 ml,
magnetic stirrer, kertas saring,
ng, pipet tetes, corong, pengaduk, ayakan, timbangan,
n, sendok, dan botol sampel.
Berikut adalah gambar rangkai
aian alat proses adsorpsi bioetanol :
3
3
2
1
Keterangan :
1. Magnetik Stirer
2. Beaker Glass
3. Plastik Penutup
Gb.1. Rangkaian alat
at ppercobaan
Dalam Penelitian ini akan digunakan etanol sintetis hasil fermentasi den
engan kadar 5-10% dimana
karakteristiknya akan disesuai
uaikan dengan karakteristik etanol hasil fermentasi yang
ya sebenarnya. Langkahlangkah pembuatan etanol sin
sintetis yaitu dengan cara mencampur glukosa sebany
anyak 4 gr dilarutkan dalam
etanol teknis 5 gr dan aquadest
est 95 gr dan kemudian diaduk sampai homogen. Samp
mpel yang sudah dibuat akan
dianalisa terlebih dahulu kadar
darnya dengan menggunakan metode cawan conway.. D
Data hasil analisa ini akan
digunakan sebagai perbandinga
ngan dengan bioetanol yang sudah dimurnikan nantinya.
ya.
Pada tahap adsorpsi
si bioetanol, Beaker Glass diisi sampel sebanyak 100
1
ml. Lalu dimasukkan
adsorbent sebanyak 10 gr. Kem
emudian diaduk dengan magnetic stirer sampai homog
ogen. Setelah waktu kontak
selesai, sampel kemudian disaring
dis
untuk memisahkan adsorbent. Filtrat yangg ddidapat dianalisa kembali
kadarnya dengan menggunakan
kan metode cawan Conway. Lakukan percobaan yang sa
sama untuk seluruh variabel.
Kemudian data dianalisa untuk
uk mengetahui variabel yang terbaik.
3.
Hasil dan Pembahasan
Konsentrasi Etanol (gr etanol yg diserap per 10gr adsorbent)
a
Ca5(PO4)3OH
Mg(OH)2
Ca silikat
M silikat
Mg
75-106
1,067
2,226
0,884
2,165
106-150
50
1,784
1,815
0,762
2,12
75-106
2,669
2,638
1,067
2,577
106-150
50
2,028
2,364
0,854
2,287
Jumlah
7,548
9,043
3,567
9,149
Rata-rata
1,887
2,261
0,892
2,287
30 menit
60 menit
Tabel 1. Hasil pem
embahasan dengan seluruh variabel
57
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
• Pengaruh variabel jenis adsorbent,
ad
ukuran adsorbent, dan lama pengadukan terh
erhadap hasil adsorbsi
Pareto Chart of Standardized Effects; Variable: gr alkohol/10 gr adsorbent
3 factors, 1 Blocks, 16 Runs; MS Residual=,1133364
DV: gr alkohol/10 gr adsorbent
J
Jenis
Adsorbent(Q)
-5,254
543
(1)J
1)Jenis Adsorbent(L)
3,929832
(3)La
Lama pengadukan(L)
2,355378
2Lby3L
1,517407
1Lby3L
1,205283
(2)U
)Ukuran Adsorbent(L)
1Lby2L
,9512103
-,293725
p=,05
Effect Estimate (Absolute Value)
Gb.2.Pareto chart perb
erbandingan variable
Berdasarkan grafik di
d atas, dapat dilihat bahwa jenis adsorbent merupa
pakan variabel yang paling
berpengaruh dibandingkan variabel
var
lama pengadukan dan ukuran adsorbent. Hal
al ini karena masing-masing
adsorbent mempunyai daya serap
s
terhadap etanol yang berbeda-beda sehingga
ga setiap penambahan jenis
adsorbent yang berbeda aka
akan memberikan kemampuan menyerap etanol yang
ya
berbeda pula. Kami
menggunakan empat macam as
asorbent yaitu Mg(OH)2, Ca5(PO4)3OH, Magnesium Silikat,
Si
dan Calsium Silikat.
Hal ini sesuai dengan tujuan penelitian
p
kami yaitu dapat mengetahui jenis adsorben
bent mana yang memberikan
hasil optimal dalam menyerap
p etanol.
e
•
Pengaruh waktu pengaduk
dukan terhadap hasil adsorbsi
Jumlah Ethanol yang diserap (%)
Hubungan antaraa lama
l
pengadukan dan jumlah ethanol yang diserap
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
1
2
3
4
5
6
7
8
30 menit 0.0273441 0.0457035
35 0.0570316 0.0464847 0.0226566 0.0195316 0.0554691 0.0542972
60 menit 0.0683597 0.0519535
35 0.0675785 0.0605472 0.0273441 0.0218753 0.066016 0.0585941
Variabel
Keteran
rangan :
Variabe
bel 1 = Ca5(PO4)3OH, 75-106
Variabe
bel 2 = Ca5(PO4)3OH, 106 -150
Variabe
bel 3 = Mg(OH)2, 75-106
Variabe
bel 4 = Mg(OH)2, 106-150
Variabe
bel 5 = Ca silikat, 75-106
Variabe
bel 6 = Ca silikat, 106-150
Variabe
bel 7 = Mg Silikat, 75-106
Variabe
bel 8 = Mg silikat, 106-150
bungan antara lama pengadukan dengan jumlah etanoll yang
ya diserap
Gb.3. Kurva hubun
Dari grafik di atas dapat diketa
etahui bahwa pada semua variabel, lama pengadukan memiliki
m
pengaruh terhadap
jumlah etanol yang dapat dise
iserap oleh adsorbent. Semakin lama waktu pengaduk
ukan, maka semakin banyak
etanol yang diserap. Hal ini karena
ka
waktu kontak yang terjadi semakin lama, sehin
hingga proses transfer massa
etanol ke dalam adsorbent juga
ga semakin bertambah banyak.
Hal ini sesuai deng
engan persamaan berikut :
′′
ln 1
(pers.15 , hal 266, Kirk othmer)
′
Dengan q = lajuu adsorbsi
a
t = waktu
ktu adsorbsi
58
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
k’,k’’ = konstanta
k
yang nilainya dipengaruhi oleh suhu.
Dalam penelitian ini digunakan
kan suhu yang sama yaitu suhu kamar pada setiap variab
iable, sehingga memiliki nilai
yang konstan.
an menyebabkan transfer massa etanol ke dalam adsorben
bent semakin besar.
Laju adsorbsi yang besar akan
Tetapi ketika mencapai titik jenuhnya,
jen
laju adsorpsi akan menurun seiring bertambah
ahnya waktu.
orbent terhadap hasil adsorpsi
• Pengaruh ukuran adsorb
0.08
Perbandingan Uku
kuran Adsorbent terhadap Jumlah Etanol yang
diserap
Jumlah Etanol yang diserap (%)
0.07
0.06
0.05
0.04
75106
0.03
106150
0.02
0.01
0
1
2
3
4
5
Variabel
6
7
8
Keteran
rangan :
Variabe
bel 1 = Ca5(PO4)3OH,30 menit
Variabe
bel 2 = Ca5(PO4)3OH, 60 menit
Variabe
bel 3 = Mg(OH)2, 30 menit
Variabe
bel 4 = Mg(OH)2, 60 menit
Variabe
bel 5 = Ca silikat, 30 menit
Variabe
bel 6 = Ca silikat, 60 menit
Variabe
bel 7 = Mg Silikat, 30 menit
Variabe
bel 8 = Mg silikat, 60 menit
an antara ukuran adsorbent dengan jumlah etanol yangg ddiserap
Gb.4.Kurva hubungan
Dari grafik dapat di atas dapat dilihat bahwa semakin kecil ukuran part
artikel adsorbent maka hasil
penyerapan etanol semakin ban
banyak. Meskipun terdapat satu variabel yang mengind
indikasikan hal yang berbeda
tetapi dari perhitungan analisis
isis varian ukuran adsorbent 75-106 lebih efektif jika dibandingan
d
dengan ukuran
adsorbent 106-150. Kecilnya
ya ukuran adsorbent menyebabkan luas permukaann adsorbent semakin besar.
Semakin besar luas permuka
kaan adsorbent maka semakin banyak pori yang dimiliki
dim
per satuan partikel
adsorbent. Hal ini menyebabka
kan etanol yang diserap semakin banyak.
• Pengaruh jenis adsorbentt terhadap
te
hasil adsorpsi
Dari hasil perhitungan
gan menggunakan metode analisa varian satu arah terh
erhadap data hasil penelitian
dapat disimpulkan bahwa Mgg silikat merupakan adsorbent yang paling baik dala
alam menyerap etanol. Hasil
penyerapan etanol antara keem
empat adsorbent, yang terbaik adalah Mgsilikat, kemud
udian MgOH, Ca5(PO4)3OH,
dan yang terakhir adalah Caa Silikat.
S
MgOH, Ca5(PO4)3OH, dan Ca silikat dapatt digunakan
d
untuk menyerap
etanol, tetapi tidak seoptimall M
Mg silikat.
Silikat memiliki syste
stem mikroporus ( ukuran pori < 1nm ) dan memiliki
ki sifat hidrophobik. Adapun
kemampuan adsorpsi yang sang
angat selektif menjadikan material ini dapat diaplikasika
ikan sebagai bahan molecular
sieve (Senda,dkk). Sifat ini men
enjadikan Mgsilikat merupakan adsorbent yang palingg optimal.
4.
Kesimpulan
Adsorbent yang palin
ling optimal dalam menyerap bioetanol adalah MgSil
Silikat, semakin lama waktu
pengadukan,dan semakin kecil
cil ukuran adsorbent semakin banyak bioetanol yang dise
iserap.
Ucapan Terima Kasih
ka kasih disampaikan kepada Bapak Ir.Sumarno,M.si
.si selaku pembimbing kami
Ucapan terimaka
dalam menyelesaikan laporan penelitian
pe
ini.
Daftar Notasi
q = laju adsorbsi
T = waktu adsorbsi
k’,k’’ = konstanta yang nilainya
nya dipengaruhi oleh suhu.
59
Jurnal Teknologi
Tek
Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 56-60
Online di: http://ejournal-s1.u
1.undip.ac.id/index.php/jtki
Daftar Pustaka
Bailey, B.K., 1996. Performa
mance of Ethanol as a Transportation Fuel dalam Hand
Ha Book on Bioethanol :
Production andd Utilization,
U
editor C.E., Wayman, Taylor & Francis, Washington,
W
hal.37-60.
Basuki, W, 1981. Ubi jalarr (Ipomea
(
batatas. L) Sebagai Bahan Tambahan dala
alam pembuatan Bir. UGM,
Yogyakarta ( Skripsi
Skr
Sarjana Teknologi Hasil Pertanian).
Bayley, J.F. and D.F Ollis, 198
988. Biochemical Engineering Fundamentals, Secondd edition,
e
McGraw Hill Book
Co. Singapore.
Brown, G.G. 1950. Unit Opera
erations. John Wiley & Sons, Inc., New York.
Kirk – Othmer. 1990. Encyclop
lopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons,, Inc.,
In New York.
Kosaric, N., Z.,Duvnjak, A.,
., Farkas,
F
H., Sahm, S., Bringer-Meyer, O., Goebel dan
an D., Mayer, 1993. Ethanol
dalam Ullmann
ann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, edisi ke-5,
5, Vol. A9., Verlag-Chemie,
weinheim, Jerm
erman, hal. 587-653
Kyong-Hwan Lee and Dae-Hy
Hyun Shin. 2003. “Catalytic Degradation of Waste HDPE
HD
over Acidic Catalysts
with Different
nt Pore
P
Sizes”. Korea Institute of Energy Research.Kore
rea
Seader, J.D., dan Z.M., Kurty
rtyka, 1984. Distillation, dalam Perry’s Chemical Engineer’s
Eng
HandBook Editor
R.H., Perry,, D
D.W., Green dan J.O., Malrney”,6th edition, Mc
Mc. Graw Hill Book Co.
Singapore.Seks
eksi 13
Senda, S. P., Hens Saputra.,., Ade Sholeh., Muhammad Rosjidi., Anwar Mustof
tofa, 2005, “Proses Aplikasi
Produk Berbasi
asis Zeolit”, Dasar-dasar Teknik Kimia, hal. 1-5.
Tanaka, B. and L. Otten. 1986.
6. Dehydration of Aqueous Ethanol. University of Guelp
elph: Canada,
60