BAB III METODOLOGI PENELITIAN 22
C.1.2 Perhitungan Konsentrasi Gamma Selulosa
70 C.1.3 Perhitungan Konsentrasi Beta Selulosa
% β pretreatment berikutnya sama seperti analog diatas dan data dilampirkan pada tabel B.1, sedangkan data alfa, beta dan gamma selulosa setelah hidrolisis dilampirkan pada tabel B.2.
LC.2 PERHITUNGAN KONSENTRASI GLUKOSA
Konsentrasi glukosa dapat dihitung menggunakan persamaan garis pada kurva standar glukosa dengan metode spektrofotometer UV-Vis
Gambar C.1 Kurva Standar Glukosa
Dari kurva standar di atas didapatkan persamaan garis y = 0.0015x + 0.018. Dari hasil analisa spektrofotometri UV-Vis untuk sampel glukosa pada konsentrasi katalis H2SO4 0 N, waktu 5 menit, dan daya 600 watt didapatkan absorbansinya sebesar 0,213. Kemudian konsentrasi glukosa dapat dihitung dengan cara :
0 200 400 600 800 1000 1200
Absorbansi
Konsentrasi (mg/L)
Kurva Standar Glukosa
71 y = 130,000 ppm
Untuk perhitungan konsentrasi glukosa pada variabel lainnya dapat dihitung dengan cara yang sama dan data dilampirkan pada tabel B.3 untuk konsentrasi glukosa tanpa katalis, tabel B.4 untuk konsentrasi glukosa pada konsentrasi katalis H2SO4 0,5 N, tabel B.5 untuk konsentrasi glukosa pada konsentrasi katalis H2SO4 1,0 N, dan tabel B.6 untuk konsentrasi glukosa pada konsentrasi katalis H2SO4 1,5 N.
LC.3 PERHITUNGAN KONSENTRASI SELULOSA
Massa bahan baku Eceng Gondok = 50 gram Konsentrasi alfa selulosa Gondok sebelum hidrolisis = 96,7942%
Konsentrasi alfa selulosa Gondok setelah hidrolisis = 94,246%
Asumsi konsentrasi selulosa yang terlarut pada larutan adalah selisih konsentrasi alfa selulosa sebelum dihidrolisis dengan sesudah dihidrolisis.
Konsentrasi selulosa yang terlarut = 96,7942% - 94,246%
= 2,5482%
Konsentrasi Awal Selulosa (CA0) = 1274mg 1 L
= 1274 mg/L
Untuk mencari konsentrasi selulosa disetiap 5 menit digunakan persamaan berikut:
CA = CA0 – CC
Keterangan:
CA = Kosentrasi selulosa (mg/L) CB = Konsentrasi air (mg/L) CC = Konsentrasi glukosa (mg/L)
72
Untuk data perhitungan konsentrasi selulosa dilampirkan pada tabel B.7 untuk konsentrasi selulosa tanpa katalis, tabel B.8 untuk konsentrasi selulosa pada konsentrasi katalis H2SO4 0,5 N, tabel B.9 untuk konsentrasi selulosa pada konsentrasi katalis H2SO4 1,0 N, dan tabel B.10 untuk konsentrasi selulosa pada konsentrasi katalis H2SO4 1,5 N.
LC.4 PENENTUAN KINETIKA HIDROLISIS C.4.1 Penentuan Orde Reaksi Secara Grafis
1. Orde Satu
Untuk menentukan apakah reaksi pada penelitian ini merupakan reaksi orde satu diperlukan data waktu (t) dan –ln (CA/CA0) untuk diplot pada grafik reaksi orde satu.
Gambar C.2 Grafik untuk Reaksi Orde Satu
2. Orde Dua
Untuk menentukan apakah reaksi pada penelitian ini merupakan reaksi orde dua diperlukan data waktu (t) dan 1/CA untuk diplot pada grafik reaksi orde dua.
Gambar C.3 Grafik untuk Reaksi Orde Dua
73
Untuk data penentuan kinetika hidrolisis dilampirkan pada tabel B.11 Data kinetika hidrolisis tanpa katalis, tabel B.12 data kinetika hidrolisis pada konsentrasi katalis H2SO4 0,5 N, tabel B.13 data kinetika hidrolisis pada konsentrasi katalis H2SO4 1,0 N, dan tabel B.14 data kinetika hidrolisis pada konsentrasi katalis H2SO4 1,5 N.
C.4.2 Penentuan Reaksi Orde Satu
Data nilai konsentrasi selulosa (–ln (CA/CA0)) yang diperoleh diplot dengan waktu (t) dan nilai konstanta (k) diperoleh dari slope grafik.
0,0E+00
74
Gambar C.4 Grafik Reaksi Orde Satu (a) Tanpa katalis (b) 0,5 N (c) 1,0 N (d) 1,5 N
Berdasarkan gambar C.4 menunjukkan profil kinetika reaksi hidrolisis untuk orde satu. Jika ditinjau dengan persamaan regresi linear maka didapatkan nilai R2 pada tabel C.1 berikut.
C.4.3 Penentuan Reaksi Orde Dua
Data nilai konsentrasi selulosa (1/CA) yang diperoleh diplot dengan waktu (t) dan nilai konstanta (k) diperoleh dari slope grafik.
0,0E+00
75
Gambar C.5 Grafik Reaksi Orde Dua (a) Tanpa Katalis (b) 0,5 N (c) 1,0 N (d) 1,5 N
Berdasarkan gambar C.5 menunjukkan profil kinetika reaksi hidrolisis untuk orde dua. Jika tinjau dengan persamaan regresi linear maka didapatkan nilai R2 pada tabel C.2 berikut.
76
C.4.4 Hubungan Konsentrasi Katalis Asam Sulfat dengan Daya Rotating microwave
Nilai konstanta laju reaksi hidrolisis diperoleh dari nilai slope grafik reaksi orde satu seperti pada gambar C.4. Berdasarkan gambar C.4 menunjukkan persamaan untuk setiap grafik dimana nilai konstanta laju reaksi hidrolisis dapat dilihat sebagai slope. Nilai konstanta yang diperoleh dapat dilihat pada tabel C.3
Tabel C.3 Konstanta Laju Reaksi Hidrolisis No. Konsentrasi Katalis
H2SO4 (N)
C.4.4.1 Penentuan Konstanta Laju Reaksi Hidrolisis Fungsi Daya
Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh daya microwave terhadap laju reaksi hidrolisis eceng gondok dengan menggunakan Rotating microwave Reactor dan menentukan persamaan konstanta laju reaksi hidrolisis fungsi daya microwave. Data yang diperlukan untuk menentukan konstanta ini adalah konstanta laju reaksi hidrolisis fungsi waktu berdasarkan daya microwave yang ditunjukkan pada tabel C.4.
77
Tabel C.4 Konstanta Laju Reaksi Hidrolisis Fungsi Daya Daya
Berdasarkan tabel C.4 maka nilai konstanta daya dapat diplot seperti gambar C.6 untuk mendapatkan persamaan regresi.
Gambar C.6 Grafik Konstanta Laju Reaksi Hidrolisis
gambar C.6 menunjukkan tren konstanta laju reaksi hidrolisis fungsi daya, dapat dari grafik tersebut diperoleh persamaan regresi linear yaitu:
k = (1 x 10-7 (P)) + 3 x 10-4 (C.1)
keterangan:
k = Konstanta laju reaksi hidrolisis fungsi daya (menit-1) P = Daya rotating microwave (Watt)
78
C.4.4.2 Penentuan Konstanta Laju Reaksi Hidrolisis Fungsi Konsentrasi Katalis Asam Sulfat
Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh konsentrasi katalis asam sulfat terhadap laju reaksi hidrolisis eceng gondok dengan menggunakan rotating microwave reactor dan menentukan persamaan konstanta laju reaksi hidrolisis fungsi konsenrasi katalis asam sulfat. Data yang diperlukan untuk menentukan konstanta ini adalah konstanta laju reaksi hidrolisis fungsi waktu berdasarkan konsentrasi asam sulfat yang ditunjukkan pada tabel C.5.
Tabel C.5 Konstanta Laju Reaksi Hidrolisis Fungsi Konsentrasi Katalis Asam Sulfat
Berdasarkan tabel C.5 maka nilai konstanta dan konsentrasi asam sulfat dapat diplot seperti gambar C.7 untuk mendapatkan persamaan regresi linier.
Gambar C.7 Grafik Konstanta Laju Reaksi Hidrolisis Fungsi Konsentrasi Katalis Asam Sulfat
79
Gambar C.7 menunjukkan tren kosntanta laju reaksi hidrolisis fungsi konsentrasi katalis asam sulfat, dari grafik tersebut diperoleh persamaan regresi linier yaitu:
k = (1 x 10-4 (C)) + (3 x 10-4) (C.2) Keterangan:
k = Konstanta laju reaksi hidrolisis fungsi konsentrasi katalis asam sulfat (menit-1)
C = Konsentrasi katalis asam sulfat (N)
Berdasarkan perhitungan maka diperoleh dua persamaan yaitu persamaan (C.1) dan (C.2).
k = (1 x 10-7 (P)) + 3 x 10-4 k = (1 x 10-4 (C)) + (3 x 10-4)
Untuk melihat hubungan antara konsentrasi katalis asam sulfat dan daya rotating microwave reactor maka persamaan C.2 dapat disubstitusikan ke persamaan C.1, menjadi :
(1 x 10-4 (C)) + (3 x 10-4) = (1 x 10-7 (P)) + 3 x 10-4
(1 x 10-4 (C)) = (1 x 10-7 (P)) + (3 x 10-4) - (3 x 10-4) (1 x 10-4 (C)) = 1 x 10-7 (P))
C = 1 x 10-3 (P)) (C.3) Setelah persamaan disubstitusikan, maka diperoleh hubungan antara konsentrasi katalis asam sulfat dengan daya rotating microwave reactor seperti persamaan (C.3).
80
LAMPIRAN D FOTO PENELITIAN
LD.1 FOTO ECENG GONDOK
(a)
(b)
Gambar D.1 Foto Persiapan Bahan Baku (a) Foto Eceng Gondok (b) Tepung Eceng Gondok
81
LD.2 FOTO DELIGNIFIKASI BAHAN BAKU
(a) (b)
Gambar D.2 Foto Pretreatment Bahan Baku (a) Proses Pretreatment (b) Eceng Gondok Setelah Pretreatment
LD.3 FOTO ANALISA KADAR ALFA SELULOSA
(a) (b)
Gambar D.3 Foto Analisa Kadar Alfa Selulosa (a) Sebelum Titrasi (b) Setelah Titrasi
82
LD.4 FOTO ANALISA KADAR GAMMA SELULOSA
(a) (b)
Gambar D.4 Foto Analisa Kadar Gamma Selulosa (a) Sebelum Titrasi (b) Sesudah Titrasi
LD.5 FOTO HIDROLISIS ECENG GONDOK
(a) (b) Gambar D.5 Foto Hidrolisis Eceng Gondok (a) Rangkaian
Microwave dan (b) Eceng Gondok dalam Reaktor
83
LD.6 FOTO ANALISA KONSENTRASI GLUKOSA
(a) (b)
Gambar D.6 Foto Analisa Konsentrasi Glukosa (a) Spektrofotometer UV-VIs dan (b) Sampel yang Akan Dianalisa
LD.7 FOTO RANGKAIAN PERALATAN
Gambar D.7 Foto Rangkaian Peralatan LD.8 FOTO HASIL PERCOBAAN
Gambar D.8 Foto Hasil Percobaan