Chemical Engineering Journal Storage 1:4 (April 2.
PENURUNAN KADAR FFA (FREE FATTY ACID) PADA CPO DENGAN
MENGGUNAKAN ADSORBEN DARI KARBON AKTIF CANGKANG
BUAH KETAPANG
Adriyan Jondra.
Azhari*,Sulhatun.
Zulnazri.
Meriatna Jurusan Teknik Kimia.
Fakultas Teknik.
Universitas Malikussaleh Kampus Utama Cot Teungku Nie Reuleut.
Muara Batu.
Aceh Utara Ae 24355 Korespondensi: HP: 0812-6903-4134, e-mail: Suryati@unimal.
Abstrak Minyak Kelapa Sawit dikenal dengan CPO (Crude Palm Oi.
yang mengandung sejumlah komponen diantaranya asam lemak bebas (ALB).
Tingginya ALB sangat mempengaruhi tingkat kualitas dari minyak sawit.
Salah satu pemurniannya adalah dengan cara Adsorpsi menggunakan Adsorben.
Penelitian ini menggunakan Adsorben Cangkang Buah Ketapang.
Tujuan dari penelitian ini adalah Menganalisis pengaruh massa adsorben cangkang buah ketapang dan waktu adsorpsi terhadap penurunan kadar ALB pada CPO minyak kelapa Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah massa Adsorben .
,6.
0,8.
dan 1,.
gram dan waktu kontak .
, 3, .
Hasil terbaik diperoleh pada Adsorben 1,2 gram dengan waktu kontak 3 jam dengan persen penurunan kadar ALB 15,51 % dan dengan efisiensi penyerapan 35,18 % dari Kandungan ALB awal adalah sebesar 23,93 %.
Dengan efisiensi penyerapan 35,18 %.
Semakin lama waktu adsorpsi maka semakin sedikit kadar air yang terakandung.
Model isotherm Langmuir paling baik menggambarkan yang menunjukkan lapisan adsorbat yang terbentuk pada permukaan adsorben adalah monolayer dengan nilai R2 0,9711.
Pengujian FTIR sesudah Aktivasi menunjukkan vibrasi ulur gugus (C=O) dan gugus ( C=C).
Hasil menunjukkan bahwa penurunan kadar ALB pada CPO meningkat dengan banyaknya massa adsorben dan didapatkan bahwa semakin lama waktu kontak akan menyebabkan proses Adsorpsi mengalami kejenuhan pada Adsorben.
Kata kunci:
Adsorben, crude palm oil, asam lemak bebas.
Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 Pendahuluan CPO (Crude Palm Oi.
merupakan minyak yang diperoleh dengan cara ekstraksi daging buah sawit dan biasanya masih mengandung kotoran terlarut dan tidak terlarut dalam minyak.
Pengotor biasa dikenal dengan sebutan gum atau getah ini terdiri dari fosfatida, protein, hidrokarbon, karbohidrat, air, logam berat dan resin, asam lemak bebas (ALB), tokoferol, pigmen dan senyawa lainnya.
Adanya pengotor pada minyak akan menurunkan kualitas dan mempengaruhi penampilan fisik, rasa, bau dan waktu simpan dari minyak, sehingga harus dihilangkan melalui proses pemisahan fisika maupun secara kimia (Ristianingsih, 2.
Asam lemak bebas adalah asam lemak yang berada sebagai asam bebas tidak terikat sebagai trigliserida.
ALB dihasilkan oleh proses hidrolisis dan oksidasi biasanya bergabung dengan lemak netral.
Hasil reaksi hidrolisa minyak sawit adalah gliserol dan ALB.
Reaksi ini akan dipercepat dengan adanya faktorfaktor panas, air, keasaman, dan katalis .
Semakin lama reaksi ini berlangsung, maka semakin banyak kadar ALB yang terbentuk (Ketaren, 1.
Kadar ALB yang terkandung dalam minyak nabati dapat menjadi salah satu parameter penentu kualitas minyak tersebut.
Besarnya ALB dalam minyak ditunjukan dengan nilai angka asam.
Angka asam yang tinggi mengindikasikan bahwa ALB yang ada di dalam minyak nabati juga tinggi sehingga kualitas minyak justru semakin rendah (Densi, 2.
Banyak cara untuk bisa menurunkan kadar ALB pada CPO, salah satu cara untuk menurunkan kadar ALB pada suatu minyak CPO adalah dengan mengabsorbsi minyak CPO, supaya mendapatkan hasil atau kandungan ALB standar pada minyak CPO.
Kadar ALB tidak diperkenankan melebihi dari 5 % (BSN, 2.
Adsorpsi adalah proses pemisahan komponen tertentu dari satu fasa fluida .
ke permukaan zat padat yang menyerap .
Adsorben yang digunakan pada adsorpsi ini adalah dengan memanfaatkan cangkang buah ketapang untuk menurunkan kadar ALB pada CPO.
Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 Bahan dan Metode Bahan baku pada penelitian berupa karbon aktif dari cangkang buah ketapang.
CPO.
HCl 0,3M.
Indikator PP.
Aquadest.
NaOH 0,1 N dan Methanol.
Penelitian ini dilakukan proses pembuatan karbon aktif terlebih dahulu untuk diaplikasikan sebagai penyerap kadar ALB pada CPO dengan proses adsorpsi dan pengujian penelitian ini terdiri dari uji gugus fungsi (FTIR) karbon aktif, % kadar ALB, uji isoterm adsorpsi, dan uji % kadar air.
Tahap pertama dilakukan ialah dengan membuat karbon aktif dari cangkang buah ketapang, cangkang buah ketapang yang telah dihancurkan difurnace dengan temperature 600oC selama 2 jam.
Karbon yang telah difurnace diaktivasi menggunakan HCl 0,3 M selama 24 Jam.
Proses Adsorpsi dimulai dengan menambahkan adsorben kedalam CPO dengan konsentrasi 0,6.
0,8.
1 dan 1,2 gram dari masing masing 100 ml CPO.
Setelah itu dilakukan adsorpsi dengan temperatur 70 oC selama 2 jam.
3 jam dan 4 jam lalu dicek ALB secara berkala sesuai dengan variasi waktu yang ditentukan dengan melakukan titrasi asam basa menggunakan larutan sekunder NaOH 0,1 N.
Hasil dan Diskusi Pengaruh Massa Adsorben dan Waktu Adsorpsi terhadap %ALB Variasi massa adsorben yang digunakan yaitu 0,6 gr.
0,8 gr.
1 gr dan 1,2 gr dengan variasi waktu kontak yaitu 2 jam, 3 jam, 4 jam.
Adapun pengaruh massa adsorben dan Waktu Kontak terhadap % ALB Pada CPO dapat dilihat pada Gambar 1 dibawah ini.
Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 Gambar 1.
Pengaruh Massa Adsorben dan Waktu Adsorpsi terhadap % ALB Berdasarkan Gambar 1 tersebut dapat dilihat pada Adsorben 0,6 gram sebelum proses adsorpsi % ALB 23,93 setelah proses adsorpsi hingga waktu 4 jam diperoleh penurunan % ALB menjadi 18,176.
Lalu pada Adsorben 0,8 gram hingga pada waktu 4 jam adsorpsi diperoleh penurunan % FFA menjadi 17,76 %.
Kemudian pada Adsorben 1 gram hingga waktu 4 jam adsorpsi diperoleh penurunan % ALB menjadi 17,30 %.
Dan Pada Adsorben 1,2 gram hingga pada waktu 4 jam adsorpsi % ALB diperoleh 16,33%.
Maka dapat diketahui bahwa semakin besar jumlah massa adsorben cangkang buah ketapang yang diberikan pada CPO maka akan mengalami penurunan % ALB pada CPO.
Semakin besar massa adsorben maka kemampuan adsorpsinya juga akan mengalami kenaikan.
Hal ini disebabkan penambahan massa adsorben akan meningkatkan jumlah total luas permukaan dan jumlah pori yang digunakan untuk mengikat adsorbat dalam proses adsorpsi.
Pengaruh Waktu Adsorpsi dan Massa Adsorben Terhadap Efisiensi Penyerapan pada CPO Setelah dilakukan proses adsorpsi ALB menggunakan adsorben dari cangkang buah ketapang maka pengaruh waktu adsorpsi dan banyak adsorben Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 terhadap efisiensi penyerapan pada CPO dapat dilihat pada Gambar 2 Gambar 2 Perbandingan waktu adsorpsi dengan efisiensi penyerapan Adanya waktu adsorpsi ini menyebabkan proses adsorpsi berjalan optimal.
Waktu adsorpsi yang digunakan adalah 2, 3, dan 4 jam, pada waktu adsorpsi 2 jam dengan masa adsorben 0.
6 gram, 0.
8 gram, 1 gram dan 1.
2 gram terjadi efisiensi penyerapan asam lemak bebas sebesar 7,39 %, 9,06 %, 22,98 % dan 24,07 %.
Untuk waktu adsorpsi 3 jam dengan masa adsorben 0,6 gram, 0,8 gram, 1 gram, dan 1,2 gram terjadi efisiensi penyerapan asam lemak bebas sebesar 26,61 %, 26,78 %, 33,68 dan 35,18 %.
Untuk waktu adsorpsi 4 jam dengan masa adsorben 0,6 gram, 0,8 gram, 1 gram, dan 1,2 gram terjadi efisiensi penyerapan asam lemak bebas sebesar 24,07 %, 25,78,%, 28 %, dan 31,75.
Dari Gambar 4.
dapat diketahui bahwa semakin besar jumlah massa adsorben cangkang buah ketapang yang diberikan pada CPO maka akan mengalami penurunan % ALB pada CPO dan meningkatkan Persen Penyerapan pada proses Adsorpsi ALB dari Adsorben Cangkang buah ketapang.
Semakin besar massa adsorben maka kemampuan adsorpsinya juga akan mengalami kenaikan.
Hal ini disebabkan penambahan massa adsorben akan meningkatkan jumlah total luas permukaan dan jumlah pori yang digunakan untuk mengikat adsorbat dalam proses adsorpsi.
Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 Analisa Isoterm Adsorpsi Isoterm Adsorpsi merupakan proses penyerapan zat terlarut oleh padatan suhu dan tekanan konstan.
Pada isotherm terlihat jumlah zat terserap yang dipengaruhi oleh konsentrasi keseimbangannya dan digunakan untuk karakteristik dari persamaan antara jumlah adsorbat yang terakumulasi dalam adsorben dan konsentrasi larutan adsorbat.
Gambar 3 Grafik Hubungan Qe terhadap Qe/Ce pada Persamaan Langmuir.
Gambar 4 Grafik Hubungan Log Ce terhadap Log Qe pada Persamaan Freundlich Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 Dari Gambar 3 dan 4 dapat dilihat bahwa pengujian persamaan Langmuir dan Freundlich memiliki linearisasi yang berbeda.
Untuk persamaan Langmuir memiliki harga R2 yaitu 0.
9771 dan untuk persamaan freundlich memiliki harga R2 sebesar 0.
Linearisasi isoterm langmuir didapat nilai slope dan intersep dari persamaan y = 0,000006 x - 0.
003 dengan menggunakan pers.
dimana b adalah konstanta isoterm langmuir (L/m.
, sedangkan Qe adalah kapasitas penyerapan maksimum monolayer .
Nilai slope dan intersep untuk linearisasi persamaan freundlich didapat hasil y = -0.
9975 dengan menggunakan pers.
Besaran harga R2 menandakan bahwa persamaan Langmuir lebih cocok diterapkan pada proses adsorpsi ALB menggunakan adsorben dari cangkang buah Isoterm Langmuir menggambarkan kesesuaian antara data eksperimen dengan model lebih sesuai dibandingkan dengan model freundlich.
Nilai koefisien korelasi yang diperoleh 0.
9711 yang artinya bahwa penelitian model penyerapan yang terjadi adalah monolayer .
kibat adanya lapisan tungga.
Pengaruh lama Waktu Adsorpsi terhadap Kadar Air Pengaruh Hubungan Waktu Adsorpsi terhadap persentase Kadar Air dapat dilihat pada Gambar 5 Gambar 5 Pengaruh lama waktu Adsorpsi terhadap Kadar Air Grafik.
Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 Pada waktu 30 menit terjadi penurunan kadar air dari 0,60% menjadi 0,51%.
Hal ini terjadi penurunan kadar air yang sedikit.
Penurunan terbesar terjadi pada Waktu 4 jam mengalami penurunan kadar air yang signifikan menjadi 0,21%.
Hal ini mengindikasikan semakin lama proses adsorpsi maka kadar air yang hilang akan semakin meningkat.
Hal ini dikarenakan banyak kadar air yang hilang selama proses adsorpsi.
Penurunan Kadar Air Pada CPO setelah proses Adsorpsi disebabkan karena berkurang atau hilangnya kadar air dalam CPO akibat semakin lama pemanasan akan mengakibatkan berkurangnya kadar dalam jumlah banyak Karakteristik Menggunakan FTIR Cangkang Buah Ketapang sesudah diaktivasi dianalisa dengan metode FTIR menginterpretasikan puncak serapan dari spectrum infra merah.
Spektrum yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 6 Gambar 6.
Spektrum FTIR Cangkang Buah Ketapang Pada spektrum grafik diatas munculnya puncak serapan pada bilangan gelombang 3051,9 cm-1 yang merupakan gugus CH (Alken.
Pada spektrum Adriyan Jondra / Chemical Engineering Journal Storage 1 :4 (April 2.
99Ae110 2877,79 menunjukkan bahwa pada daerah frekuensi 2850-2970 menunjukkan gugus fungsi C-H ikatan senyawa Alkana.
Pada panjang gelombang 1693,50 menunjukkan adanya senyawa keton dari gugus fungsi CO terbentuk.
Pada spektrum 1319,31 menunjukkan adanya senyawa dari nitro dengan gugus fungsi NO2 dan Pada daerah frekuensi 675-995 terdapat di spektrum 827,24 menunjukkan terbentuknya ikatan senyawa alkana (CH) Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan yaitu Pada waktu kontak selama 3 jam merupakan waktu yang optimal untuk adsorbsi dan dengan adsorben 1,2 gram merupakan banyak adsorben yang optimal dalam penurunan kadar ALB, kadar ALB turun menjadi 15,51%, yang dimana ALB awalnya adalah 23,93 % Semakin lama waktu adsorpsi belum tentu menghasilkan adsorpsi yang maksimal dikarenakan adsorben juga memiliki titik jenuh dalam menyerap adsorbat.
Waktu kontak yang cukup diperlukan untuk mencapai kesetimbangan adsorpsi.
Makin banyak adsorben yang digunakan maka akan makin besar atau makin luas permukaan kontak yang menyerap asam lemak bebas pada CPO.
Besarnya ukuran dan pori-pori adsorben mempengaruhi luas permukaannya.
Semakin kecil ukuran adsorben maka luas permukaan akan semakin besar.
Penelitian ini lebih mengarah pada model isoterm Langmuir, dapat dilihat dari koefisien korelasi (R.
yakni 0,9711.
Jika nilai koefisien korelasi mendekati 1 maka dinyatakan sempurna.
Pada hasil analisa dihasilkan gugus fungsi C=O, dimana gugus C=O merupakan gugus khas yang terdapat pada karbon dan menunjukkan bahwa cangkang buah ketapang membentuk zat aktif karbon, dan gugus fungsi C=C.
Daftar Pustaka