IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2.3. Kekeruhan (Turbiditas)
Turbidity atau kekeruhan adalah adanya partikel koloid dan supensi dari suatu bahan pencemar, seperti beberapa bahan organik dan bahan anorganik dari buangan industri, maupun rumah tangga yang terkandung dalam air. Ada berbagai macam cara mengukur kekeruhan dengan menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk mengukur keadaan air baku, yaitu dengan skala NTU (Nephelo Metrix Turbidity Unit), JTU (Jackson Turbidity Unit), ataupun FTU (Formazin Turbidity Unit). Alat yang digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan sampel emulsi oli bekas dan minyak jelantah adalah spektrofotometer DR/2000 menggunakan satuan FTU untuk menggambarkan tingkat kekeruhan. Alat ini mengukur seberapa banyak cahaya yang dipancarkan oleh partikel tersuspensi yang terdapat di dalam fase air. Semakin banyak cahaya yang terpancarkan, maka semakin tinggi nilai kekeruhannya. Dengan kata lain, nilai FTU yang rendah mengindikasikan tingginya tingkat kejernihan air, sebaliknya nilai FTU yang tinggi mengindikasikan bahwa nilai kejernihannya rendah (Julisti, 2010).Grafik tingkat kekeruhan dari sampel emulsi oli bekas dan minyak jelantah pada menit ke-5 dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Nilai Kekeruhan (Turbiditas) Fase Air Emulsi Oli Bekas dan Minyak Jelantah
Pada Gambar 9 dan Lampiran 3 diketahui bahwa masing-masing jenis demulsifier yang diujikan menunjukkan hasil yang berbeda-beda. Nilai turbiditas yang paling tinggi ada pada sampel emulsi oli bekas yang ditambahkan demulsifier komersial kode 5012, diikuti oleh demulsifier jenis surfaktan dengan kode 8013. Nilai turbiditas yang tinggi mengindikasikan bahwa fase air yang dihasilkan sangatlah keruh
karena banyaknya partikel-partikel koloid yang masih terkandung dan tidak larut di dalam air tersebut yang menyebabkan sampel air yang diujikan berwarna keruh disertai dengan busa yang banyak.
Berbeda halnya dengan nilai turbiditas pada emulsi oli bekas yang ditambahkan asam dan garam yang memberikan hasil nilai turbiditas terendah, terutama NaCl. Hal ini terlihat dari air emulsi minyak yang diujikan menjadi lebih jernih dibandingkan jenis demulsifier lainnya. Hasil analisis ragam pada Lampiran 5 juga menunjukkan bahwa penambahan demulsifier mempengaruhi nilai turbiditas secara nyata. Pada uji lanjut Duncan, diketahui untuk sampel emulsi oli bekas yang ditambahkan NaCl menunjukkan nilai yang berbeda nyata dengan yang lainnya dengan nilai turbiditas terkecil adalah 125,5 FTU.
Untuk hasil pengujian turbiditas emulsi minyak jelantah yang disajikan pada Gambar 9 dan Lampiran 3 terllihat bahwa masing-masing jenis demulsifier yang diujikan menunjukkan hasil yang berbeda. Nilai turbiditas tertinggi dihasilkan kode 8013 (surfaktan) dan 5013 (demulsifier komersial). Nilai yang tinggi ini mengindikasikan bahwa air emulsi minyak jelantah yang diujikan sangatlah keruh. Ini terlihat dari warna sampel dan busa yang diamati secara kualitatif juga menunjukkan hasil yang sama, yaitu keruh dan banyak menghasilkan busa karena banyaknya partikel-partikel koloid yang terkandung dan tidak larut di dalamnya.
Dilihat dari hasil analisis ragam pada Lampiran 5, adanya penambahan demulsifier berpengaruh terhadap nilai turbiditas secara nyata. Uji lanjut Duncan memperlihatkan bahwa untuk sampel emulsi minyak jelantah yang ditambahkan CaCl2 menunjukkan nilai yang berbeda nyata dengan jenis demulsifier lainnya dengan nilai turbiditas terkecil adalah 87 FTU.
Bila dibandingkan antara hasil pengujian awal tanpa penambahan demulsifier dengan hasil pengujian yang ditambahkan demulsifier didapatkan hasil yang signifikan. Blanko awal hasil pengujian emulsi minyak tanpa penambahan demulsifier mengalami pemisahan pada menit ke-40 untuk oli bekas dan menit ke-55 untuk minyak jelantah, sedangkan setelah ditambahkan demulsifier pada menit ke-5 telah menunjukkan terjadinya pemisahan antara fase minyak dengan fase air.
Dari semua hasil pengujian yang telah dilakukan, meliputi warna, busa, rasio volume pemisahan minyak dan emulsi, pH, dan turbiditas terhadap sampel emulsi oli bekas dan minyak jelantah dapat disimpulkan bahwa jenis demulsifier yang cocok untuk proses demulsifikasi sampel oli bekas adalah garam NaCl, sedangkan untuk sampel emulsi minyak jelantah adalah garam CaCl2. Ini sesuai dengan pernyataan Blair (2007) bahwa garam merupakan demulsifier terbaik untuk memecahkan lapisan emulsi antara minyak dan air. NaCl selain harganya yang relatif murah juga memiliki sifat afinitas, yakni kecenderungan suatu unsur atau senyawa untuk membentuk ikatan kimia dengan unsur atau senyawa lain, dalam hal ini lebih larut dalam air dibandingkan dalam minyak.
Setyopratiwi et al (2005), menjelaskan bahwa garam kalsium juga bisa digunakan untuk memecahkan kestabilan emulsi, seperti CaSO4, CaCO3, dan CaCl2 dengan kadar 1000 ppm. Penambahan garam tersebut membuat protein kelapa mengendap, sehingga mudah dipisahkan dari minyak dan air. Faktor pendukung lainnya dalam mempercepat proses pemecahan emulsi dengan suhu 90 oC karena pada suhu tersebut garam akan bekerja secara optimal dalam mempercepat proses pemecahan emulsi. Perlu diingat bahwa tiap batch dalam sebuah industri pengolahan tidaklah sama ukuran dan jumlah garam yang diperlukan. Oleh karena itu, terlebih dulu harus dilakukan pengujian skala kecil (trial and error) guna mencari konsentrasi yang terbaik dari garam untuk proses demulsifikasi dengan membandingkan antara konsentrasi yang satu dan lainnya.
4.3 PEMILIHAN KONSENTRASI TERBAIK DARI DEMULSIFIER
TERPILIH
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan di awal, pada sampel emulsi oli bekas dan minyak jelantah ditambahkan jenis demulsifier terpilih, yaitu NaCl untuk oli bekas dan CaCl2 untuk minyak jelantah. Untuk prosedur pengujian yang dilakukan sama dengan pengujian terdahulu dengan konsentrasi garam yang digunakan berbeda-beda, yaitu 0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M guna memperoleh konsentrasi terbaik. Analisis terhadap pengujian ini, antara lain waktu pemisahan, warna, busa, pH, kekeruhan, salinitas (kadar garam), serta rasio volume pemisahan minyak dan emulsi.
4.3.1. Rasio Volume Pemisahan Minyak dan Emulsi
Gambar 10. Volume Pemisahan Minyak dan Emulsi Oli Bekas
Pada Gambar 10 dan Lampiran 6 terlihat penambahan NaCl dengan konsentrasi, antara 0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M. Pada menit ke-5 terhadap emulsi oli bekas yang diujkan menunjukkan hasil pengujian yang tidak terlalu jauh berbeda antara ketiga konsentrasi, yaitu 23-23,5 (mL) dan emulsi 1 mL. Dari hasil analisis keragaman yang dapat dilihat pada Lampiran 7 memperlihatkan bahwa konsentrasi demulsifier dan waktu pemisahan tidak berpengaruh nyata terhadap volume pemisahan minyak dan emulsi. Dilanjutkan dengan uji Duncan untuk melihat perbandingan nilai tengah perlakuan, hasilnya menunjukkan bahwa penambahan NaCl dengan berbagai konsentrasiberbeda (0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M) ke dalam emulsi oli bekas belum memberikan hasil yang berbeda nyata dengan perlakuan lainnya terhadap waktu pemisahan pada selang kepercayaan 95% (α = 0,05).
Gambar 11. Volume Pemisahan Minyak dan Emulsi Minyak Jelantah
Hasil pengujian proses demulsifikasi terhadap sampel emulsi minyak jelantah dapat dilihat pada Gambar 11 dan Lampiran 6. Hasil pemisahan tidak berbeda jauh antara konsentrasi yang satu dan lainnya. Rata-rata menunjukkan rasio volume pemisahan minyak dan emulsi berkisar 23,5 mL pada menit ke-5 dengan lapisan emulsi yang terbentuk sebesar 1,5 mL untuk semua konsentrasi yang diujikan. Pada hasil analisis keragaman untuk sampel minyak jelantah yang dapat dilihat pada Lampiran 7 menunjukkan bahwa konsentrasi demulsifier dan waktu pemisahan berpengaruh nyata terhadap volume pemisahan minyak dan emulsi. Dilanjutkan dengan uji Duncan untuk melihat perbandingan nilai tengah perlakuan, hasilnya menunjukkan penambahan CaCl2 dengan berbagai konsentrasiberbeda (0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M) ke dalam emulsi minyak jelantah belum memberikan hasil yang berbeda nyata dengan perlakuan lainnya terhadap waktu pemisahan pada selang kepercayaan 95% (α = 0,05).
4.3.2. Nilai pH (Derajat Keasaman)
Gambar 12. pH Fase Air Emulsi Oli Bekas dan Minyak Jelantah
Nilai pH suatu perairan mencirikan keseimbangan antara asam dan basa dalam air dan merupakan pengukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Dari hasil pengujian terhadap nilai pH air emulsi oli bekas pada konsentrasi NaCl 0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M menghasilkan nilai pH 6 dapat dilihat pada
Gambar 12 dan Lampiran 6, sedangkan pada air emulsi minyak jelantah menunjukkan nilai pH 5. Kedua nilai pH yang dihasilkan, baik untuk garam NaCl dan CaCl2 bersifat mendekati netral.
Pengujian terhadap nilai pH air buangan industri sangatlah penting dilakukan karena apabila nilai pH yang dihasilkan terlalu asam (pH < 7) berarti mengandung ion hidrogen yang tinggi, sehingga dapat menyebabkan terjadinya korosi pada pipa saluran pembuangan, maupun pada badan air, sedangkan dekomposisi zat organik oleh jasad aerob akan terganggu bila nilai pH mendekati atau lebih dari 10 (Haryoto dan Ahmad, 2007).
4.3.3. Kekeruhan (Turbiditas)
Gambar 13. Nilai Kekeruhan (Turbiditas) Fase Air Emulsi Oli Bekas dan Minyak Jelantah
Dari hasil pengujian kekeruhan pada Gambar 13 dan Lampiran 6 didapatkan hasil bahwa untuk sampel emulsi oli bekas setelah ditambahkan NaCl dengan konsentrasi 0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M berturut-turut didapatkan nilai kekeruhannya dari yang terkecil sampai dengan terbesar adalah 81,5; 107,5; dan 126,5 FTU. Begitu pun dengan sampel emulsi minyak jelantah yang ditambahkan CaCl2 dengan konsentrasi 0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M berturut-turut didapatkan nilai kekeruhannya dari yang terkecil sampai terbesar, yaitu 78; 82; dan 89 FTU. Ini memperlihatkan bahwa semakin tinggi konsentrasi yang ditambahkan, maka nilai kekeruhannya juga akan semakin tinggi, disertai pula adanya bahan-bahan anorganik dan organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh buangan industri (Julisti, 2010) terlihat dari warna larutan sampel yang keruh dengan busa yang banyak ditambah adanya partikel-partikel koloid yang tidak ikut terlarut dalam air yang dapat mempengaruhi nilai kekeruhannya menjadi lebih besar.
Hasil analisis keragaman dari kedua sampel yang diujikan pada Lampiran 8 menunjukkan bahwa konsentrasi NaCl dan CaCl2 yang ditambahkan ke dalam sampel berpengaruh terhadap nilai turbiditas secara nyata. Uji lanjut Ducan memperlihatkan bahwa untuk sampel emulsi oli bekas yang ditambahkan NaCl 0,02 M menunjukkan nilai yang berbeda nyata dengan jenis konsentrasi lainnya dengan nilai turbiditas terkecil, yaitu 81,5 FTU. Begitu pula untuk uji lanjut Duncan pada sampel emulsi minyak jelantah yang ditambahkan CaCl2 0,02 M juga menunjukkan nilai yang berbeda nyata dengan jenis konsentrasi lainnya dengan nilai turbiditas terkecil, yaitu 78 FTU pada selang kepercayaan 95% (α = 0,05).
4.3.4. Salinitas (Kadar Garam)
Salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air. Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah. Ada berbagai cara untuk menentukan salinitas, baik secara kimia, maupun fisika. Cara kimia untuk menentukan salinitas dilakukan dengan menghitung jumlah kadar klorida dalam air. Hal ini dilakukan karena sangat sulit untuk menentukan salinitas senyawa terlarut secara keseluruhan. Oleh sebab itu, hanya dilakukan peninjauan pada komponen terbesar, yaitu klorida (Cl). Kandungan klorida ditetapkan sebagai jumlah dalam gram ion klorida pada satu kilogram air jika semua halogen digantikan oleh klorida. Penetapan ini mencerminkan proses kimiawi titrasi untuk menentukan kandungan klorida. Kadar klorida yang melebihi batas dengan nilai >500 mg/l dapat mengganggu karena ambang rasa asin yang umumnya dapat diterima oleh manusia adalah 600 mg/l. Namun, bagi tanaman, salinitas yang tinggi (hypersaline), memiliki efek yang berbeda terhadap jenis tanaman. Bagi tanaman yang tumbuh di tanah dengan kandungan garam rendah dapat menyebabkan penurunan jumlah air yang diantarkan ke daun dan perubahan metabolisme akar (Notodarmojo et al., 2004).
Tidak ada baku mutu khusus terhadap salinitas (kadar garam) yang dibolehkan berada di perairan. Salinitas perairan menggambarkan kandungan garam dalam suatu perairan. Garam yang dimaksud adalah berbagai ion yang terlarut dalam air termasuk garam dapur (NaCl). Pada umumnya salinitas disebabkan oleh tujuh ion utama, yaitu natrium (Na), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), klorit (Cl), sulfat (SO4), dan bikarbonat (HCO3). Salinitas dinyatakan dalam satuan gram/kg atau promil (‰) atau ppm. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi nilai salinitas, antara lain suhu, tekanan osmosis, kadar koloid, dan nilai pH pada limbah. Selain itu, makin besar nilai salinitas suatu sampel, makin besar pula daya hantar listrik yang dimilikinya (Exito, 2010). Berikut disajikan hasil pengujian salinitas pada sampel emulsi oli bekas dan minyak jelantah pada Gambar 14.
Gambar 14. Nilai Salinitas Fase Air Emulsi Oli Bekas dan Minyak Jelantah
Nilai salinitas yang didapat dari hasil pengujian emulsi oli bekas yang ditambahkan NaCl dengan konsentrasi 0,02 M; 0,03 M; dan 0,05 M berturut-turut menghasilkan nilai dari yang terkecil sampai terbesar, yaitu 1700, 3100, dan 4650 ppm sesuai dengan yang disajikan pada Gambar 14 dan Lampiran 6.
Hasil analisis keragaman yang dapat dilihat pada Lampiran 9 memperlihatkan bahwa konsentrasi NaCl yang ditambahkan ke dalam emulsi oli bekas berpengaruh nyata terhadap nilai salinitasnya. Dilanjutkan dengan uji Duncan untuk melihat perbandingan nilai tengah perlakuan, hasilnya menunjukkan
penambahan NaCl konsentrasi0,02 M ke dalam sampel larutan oli bekas memberikan hasil yang berbeda nyata dibanding perlakuan lainnya pada selang kepercayaan 95%
(α = 0,05).
Untuk emulsi minyak jelantah yang telah ditambahkan CaCl2 dengan konsentrasi 0,02; 0,03; dan 0,05 M berturut-turut nilai yang didapat dari yang terkecil hingga terbesar, yaitu 2800; 3850; dan 6050 ppm dapat dilihat pada Gambar 14 dan Lampiran 6. Semakin tinggi konsentrasi yang ditambahkan ke dalam emulsi oli bekas dan minyak jelantah, maka semakin tinggi pula nilai salinitas yang terkandung di dalam emulsi minyak tersebut.
Hasil analisis keragamannya dapat dilihat pada Lampiran 9 yang memperlihatkan bahwa konsentrasi CaCl2 yang ditambahkan ke dalam sampel emulsi minyak jelantah berpengaruh nyata terhadap nilai salinitasnya. Dilanjutkan dengan uji Duncan untuk melihat perbandingan nilai tengah perlakuan, hasilnya menunjukkan penambahan CaCl2 konsentrasi0,02 M ke dalam sampel larutan oli bekas memberikan hasil yang berbeda nyata dibanding perlakuan lainnya pada selang kepercayaan 95% (α = 0,05).
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Teran dan Zellman (2005) diketahui bahwa jenis garam yang memiliki nilai konduktivitas dan salinitas dari yang terendah sampai yang tertinggi berturut-turut adalah NaHCO3, NaCl, Na2SO4, dan CaCl2. Ini sesuai dengan hasil pengujian dari kedua jenis konsentrasi garam yang diujikan pada penelitian ini, dimana nilai salinitas yang dihasilkan oleh garam CaCl2 memang lebih tinggi nilainya bila dibandingkan dengan NaCl karena bila dilihat dari muatan klorida, muatan klorida CaCl2 lebih besar dibandingkan dengan NaCl yang hanya memiliki 1 muatan.
Hasil pengujian terhadap pemilihan konsentrasi terbaik dari demulsifier terpilih menunjukkan bahwa semua jenis konsentrasi memberikan hasil yang sama terhadap rasio volume pemisahan pada menit ke-5. Akan tetapi, dari hasil pengujian lainnya (pH, turbiditas, dan salinitas) diketahui bahwa garam dengan konsentrasi 0,02 M memberikan hasil terbaik dengan nilai pH 6, nilai turbiditas dan salinitas terkecil, yakni 81,5 FTU dan 1700 ppm. Begitu pun dengan sampel minyak jelantah 0,02 M juga menunjukkan hasil yang terbaik, yakni nilai pH-nya 5 dengan nilai turbiditas dan salinitas terkecil, yaitu 78 FTU dan 2800 ppm.