PENGARUH WAKTU PEMASAKAN DAN PENAMBAHAN KATALIS NAOH TERHADAP KEMURNIAN LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) SKRIPSI

  PENGARUH WAKTU PEMASAKAN DAN PENAMBAHAN KATALIS NAOH TERHADAP KEMURNIAN LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) SKRIPSI OLEH ANDI NATA 070405002 DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FEBRUARI 2014

PENGARUH WAKTU PEMASAKAN DAN PENAMBAHAN KATALIS NAOH TERHADAP

  

KEMURNIAN LIGNIN DARI TANDAN KOSONG

KELAPA SAWIT (TKKS) SKRIPSI OLEH 070405002 ANDI NATA SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FEBRUARI 2014

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

  

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

PENGARUH WAKTU PEMASAKAN DAN PENAMBAHAN

  

KATALIS NAOH TERHADAP KEMURNIAN LIGNIN DARI

TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS)

  Yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi sarjana teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara, Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Sumatera Utara maupun Perguruan Tinggi atau Instansi manapun, kecuali dengan bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.

  Medan, Februari 2014 Andi Nata 070405002

  

PRAKATA

  Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala berkat dan karunianya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul “Pengaruh Waktu Pemasakan dan Penambahan Katalis NaOH Terhadap Kemurnian Lignin dari Tandan Kosong Kelapa Sawit” berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Adapun manfaat penelitian ini adalah: 1.

  Melalui penelitian ini diperoleh kondisi optimum rendemen dan kadar kemurnian serta pencirian gugus fungsi yang tertinggi dari tandan kosong kelapa sawit. Sehingga hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan, khususnya dalam pembuatan lignin dari tandan kosong kelapa sawit.

  2. Penelitian ini bermanfaat meningkatkan nilai ekonomis dari tandan kosong itu sendiri.

  3. Penelitian ini bermanfaat dalam hal lingkungan yakni mengatasi masalah limbah tandan kosong kelapa sawit yang selama ini hanya dibiarkan dibuang atau sebagai bahan bakar boiler. Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis, untuk itu secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.

  Ir. Netti Herlina, MT. yang telah banyak membantu.

  2. Kepala Laboratorium Penelitian, Proses Industri Kimia dan Operasi Teknik Kimia.

  3. Dosen Penguji Prof. Dr. Rosdanelli Hasibuan, MT dan Dr. Ir. Iriany.

  Msi. yang telah banyak memberikan masukan.

  4. Para dosen dan Staf Administrasi Departemen Teknik Kimia.

  Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

  

DEDIKASI

  Dedikasi skripsi ini penulis tujukan kepada: 1.

  Rasa terima kasih dan hormat penulis ucapkan kepada kedua orang tua penulis, Alm. Abdul Halim dan Jumiati yang selalu mendukung penulis dalam melaksanakan studi dan dalam proses pengerjaan skripsi ini.

  2. Om Ipul dan Bu Asmah yang selalu memberikan dukungan dan nasehatnya serta saudara yang penulis cintai Kak Lastri, Kak Eli, Dedek dan Rendi.

  3. Masdayani Rambe dan Harmaja Simatupang atas kerjasamanya yang sangat baik selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.

  4. Para sahabat penulis Indah, Beng’s, Lana, Dhika, Yudha, Edo, Susi, Dahlia, Ratih dan seluruh teman yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

  5. Adik-adik, dan para senior yang turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

RIWAYAT HIDUP PENULIS

  Nama : Andi Nata Nim : 070405002 Tempat/Tanggal lahir : Bandar Masilam, 19 juni 1989 Nama orang tua : Alm. Abdul Halim Alamat orang tua: Desa Mahato, Damai Lestari Kec. Tambusai Utara Kab. Rokan Hulu, Riau.

  Asal sekolah

• SD Inpres No 095248 Bandar Masilam II tahun 1995-2001
• SMP Negeri 2 Bandar tahun 2001-2004
• SMA Swasta Sinar Husni Helvetia Medan 2004-2007

  Beasiswa yang pernah diperoleh:

• - 1.

  Pengalaman organisasi/kerja: 1.

  Covalen Study Group peroide 2009/2010 anggota bidang Humas 2. Himatek periode 2010/2011 sebagai Ketua Bidang Humas 3. BKKMTKI periode 2010/2011 sebagai anggota bidang Humas SUMUT 4. Asisten lab. Kimia Organik periode 2008 modul Isolasi Zat Warna

  Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah 1.

  Jurnal Teknik Kimia USU Article in Press (2013)

  

ABSTRAK

  Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan salah satu limbah yang dihasilkan oleh industri perkebunan kelapa sawit yang banyak mengandung serat. Ditinjau dari komposisi kimianya, TKKS mempunyai potensi untuk digunakan sebagai sumber bahan kimia yaitu lignin. Penelitian ini menggunakan serbuk serat menggunakan benzene : etanol 96% (2:1). Serbuk serat ini kemudian dimasak dengan variasi pemasakan 1,2 dan 3 jam dengan variasi penambahan NaOH 10%, 15% dan 20% sehingga diperoleh lindi hitam, dan variasi pengenceran lindi hitam pada saat isolasi lignin. Hasil penelitian menunjukkan kemurnian lignin 87,63% pada perlakuan pemasakan 2 jam dengan penambahan NaOH 20% dan proses pengenceran 1:1. Lignin terbesar yaitu 34,57 gram (16,42%) dengan kemurnian 84,21% pada perlakuan pemasakan 2 jam dengan penambahan NaOH 20% dan proses pengenceran 1:2.

  Kata kunci : Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), lignin, isolasi lignin

  ABSTRACT

  Empty Fruit Bunches (EFB) is one of the wastages produced by palm oil industries which contains lots of fibres. Based on its chemical ingredients, EFB is quite potential to be used as a source of a compound called lignin. This research involves extraction to separate the fibres by using solvents Benzene : Ethanol 96% hours and dilution of black liquor when lignin is being isolated. The result shows that the purity is 87,63% at 2 hours cooking NaOH 20% addition and dilution 1:1. The biggest amount peaks at 34,57 grams (16,42%) at 2 hours cooking NaOH 20% addition and dilution 1:2.

  Keywords : Oil palm empty fruit bunches (EFB), lignin, lignin isolated

DAFTAR ISI

  10

  2.2 LIGNIN

  6

  2.2.1 Pemanfaatan Lignin dalam Dunia Industri

  8

  2.3 METODE METODE DELIGNIFIKASI

  9

  2.3.1 Delignifikasi Dengan Metode Mekanik

  9

  2.3.2 Delignifikasi Dengan Metode Basa

  2.3.3 Delignifikasi Dengan Metode Asam

  2.1 TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

  10

  2.3.4 Delignifikasi Dengan Metode Bj ӧrkman

  11

  2.3.5 Delignifikasi Dengan Metode CEL

  11

  2.3.6 Delignifikasi Dengan Metode Isolasi Lignin Teknis

  11

  2.3.7 Delignifikasi Dengan Metode Organosolv

  12

  5

  PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ii

  PENGESAHAN iii

  DAFTAR SINGKATAN xv

  PRAKATA iv

  DEDIKASI v

  RIWAYAT HIDUP vi

  ABSTRAK vii

  ABSTRACT viii

  DAFTAR ISI ix

  DAFTAR GAMBAR xii

  DAFTAR TABEL xiii

  DAFTAR LAMPIRAN xiv

  BAB I PENDAHULUAN

  1.5 RUANG LINGKUP 3

  1

  1.1 LATAR BELAKANG

  1

  1.2 PERUMUSAN MASALAH

  3

  1.3 TUJUAN PENELITIAN

  3

  1.4 MANFAAT PEENELITIAN

  3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5

  2.3.8 Isolasi Lignin

  13

  2.3.8.1 Metode Klason

  13

  2.3.8.2 Metode Klason pada Lignin

  17

  2.4 ANALISIS BIAYA PRODUKSI ISOLASI LIGNIN

  18 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  21

  3.1 BAHAN DAN PERALATAN

  21

  3.1.1 Bahan

  21

  3.1.2 Peralatan

  21

  3.2 BAGAN ALIR PENELITIAN

  22

  3.2.1 Pembuatan Bahan

  22

  3.2.2 Proses Isolasi Lignin dari Serpih TKKS

  23

  3.3 TATA LAKSANA PENELITIAN

  24

  3.3.1 Persiapan Bahan

  24

  3.3.2 Deliginifikasi TKKS

  24

  3.3.3 Isolasi Lignin dari Lindi Hitam TKKS

  25

  3.4 Uji Lignin pada Penelitian

  26

  3.4.1 Rendemen Lignin

  26

  3.4.2 Kadar Lignin

  26

  3.4.3 Analisa Lignin dengan Spektrofotometer FT-IR

  26 BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

  27

  4.1 Hasil Penelitian

  27

  4.2 Pembahasan

  29

  4.2.1 Kemurnian Lignin

  29

  4.2.1.1 Pengaruh Waktu Pemasakan terhadap Kemurnian Lignin

  29

  4.2.1.2 Perbandingan Kemurnian Lignin dan Berat Lignin

   Sebenarnya

  33

  4.2.2 Karakteristik Senyawa Penyusun Lignin berdasarkan FT-IR

  34 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  37

  5.1 Kesimpulan

  37

  5.2 Saran

  37 Daftar Pustaka

  38 Lampiran A (Data Percobaan)

  41 Lampiran B (Contoh Perhitungan)

  43 Lampiran C (Gambar Penelitian)

  45

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit

  5 Gambar 2.2 (1) p-koumaril, (2) konoferil, (3) sinapil alcohol

  7 Gambar 2.3 Struktur Lignin Kraft Pine

  8 Gambar 2.4 Reaksi Lignin dengan gugus hidroksil NaOH

  13 Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Waktu Pemasakan terhadap Kemurnian Lignin dengan Katalis NaOH 10%

  29 Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Waktu Pemasakan terhadap Kemurnian Lignin dengan Katalis NaOH 15%

  30 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Waktu Pemasakan terhadap Kemurnian Lignin dengan Katalis NaOH 20%

  31 Gambar 4.4 Grafik Waktu Pemasakan terhadap Berat Lignin Murni

  33 Gambar 4.5 Struktur Lignin Aldrich

  34 Gambar 4.7 Grafik FT-IR Isolat Lignin

  35

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit

  6 Tabel 2.2 Sifat Fisik dan Morfologi Tandan Kosong Kelapa Sawit

  6 Tabel 2.3 Pemanfaatan Lignin dan Turunannya

  9 Tabel 4.1 Data Hasil Penelitian

  27 Tabel 4.2 Rendemen Lignin dan Berat Lignin Sebenarnya

  28 Tabel 4.3 Rekapitulasi Kemurnian Lignin Tertinggi

  32 Tabel 4.4 Pencirian Gugus Fungsi Lignin

  35 Tabel LA.1 Data Hasil Penelitian

  41 Tabel LA.2 Rendemen Lignin dan Berat Lignin Sebenarnya

  42