Studi Kapasitas Dinamis dan Stabilitas Busa SDS: Pengaruh pH SDS, Konsentrasi SDS, dan Laju Alir Gas N2

STUDI KAPASITAS DINAMIS DAN STABILITAS BUSA:

PENGARUH pH SDS, KONSENTRASI SDS,

DAN LAJU ALIR GAS N

₂

SKRIPSI

OLEH

YOSEF CAROL

110405081

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

STUDI KAPASITAS DINAMIS DAN STABILITAS BUSA:

PENGARUH pH SDS, KONSENTRASI SDS,

DAN LAJU ALIR GAS N

₂

SKRIPSI

OLEH

YOSEF CAROL

110405081

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

STUDI KAPASITAS DINAMIS DAN STABILITAS BUSA:

PENGARUH pH SDS, KONSENTRASI SDS,

DAN LAJU ALIR GAS N

2

dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil

karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian

pernyataan ini diperbuat, apabila di kemudian hari terbukti bahwa ini bukan karya saya

atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan

yang berlaku.

Medan, Oktober 2016

Yosef Carol

PENGESAHAN

Skripsi dengan judul:

STUDI KAPASITAS DINAMIS DAN STABILITAS BUSA SDS :

PENGARUH pH SDS, KONSENTRASI SDS,

DAN LAJU ALIR GAS N

2

Dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada

sidang ujian skripsi pada 19 Oktober 2016 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai

skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Mengetahui, Medan, Oktober 2016

Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing

Ir. Renita Manurung, M.T Bode Haryanto, S.T., M.T., Ph.D NIP.19681214 199702 2 002 NIP: 19710130 199903 1 001

Dosen Penguji I DosenPenguji II

PRAKATA

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat yang

telah dilimpahkan kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul ”Studi Kapasitas Dinamis dan Stabilitas Busa SDS: Pengaruh pH SDS, Konsentrasi SDS, dan Laju Alir Gas N2” sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan.

Hasil penelitian bermanfaat untuk mengatasi permasalahan tentang pencemaran

logam berat yang sering terdapat pada badan air. Solusi yang ditawarkan juga dinilai

ekonomis, karena pasir hitam dapat dengan mudah diperoleh.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dosen pembimbing penelitian ini, Bapak Bode Haryanto, S.T., M.T., Ph.D.

2. Dosen penguji penelitian, Ibu Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia, dan Ibu Dr. Zuhrina

Masyithah, S.T., M.Sc.

3. Koordinator Penelitian, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara, Ibu Ir., Renita Maurung, M.T.

4. Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,

Bapak Dr. Eng. Ir., Irvan, M.Si.

5. Sahabat-sahabat penulis, yaitu Raja Nico Perez Samosir dan Alfarodo Parasian

Silaban, Anita Manullang, Golda Claudia Simanjuntak, Gerson Rico Harianja,

Windi Monica Surbakti, Mangitua Jhoni Pranata Manurung.

6. Partner penelitian penulis, yaitu Imam Bestari Harahap dan Tongam May Andrivan

Sinaga.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna untuk

itu adanya kritik serta saran yang membangun sangat diperlukan untuk penyempurnaan

skripsi ini. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini ada manfaatnya bagi penulis

dan para pembaca.

Medan, Oktober 2016

Penulis

DEDIKASI

Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:

1. Kedua orangtua saya yaitu Ayahku AKBP M. Sianipar dan Ibuku F. Simanjuntak,

S.Sos. yang selalu sabar dan tabah mendidik dan membimbing penulis hingga

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Budi baik Ayah dan Ibu akan selalu

penulis kenang sampai akhir hayat penulis.

2. Ketiga saudara saya, yaitu Fredrik Jonatan Sianipar, S.E., Clarita Novelin Sianipar,

dan Grace Agatha Sianipar yang telah memberikan motivasi dan doa dalam

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama: Yosef Carol H Sianipar NIM : 110405081

Tempat/Tanggal Lahir: Jakarta, 9 April 1993 Nama Orangtua: M. Sianipar dan F. Simanjuntak

Alamat Orangtua : Jl. Lumbu Tengah No.119 blok V, Kota Bekasi, Jawa Barat.

Asal Sekolah:

 TK Santa Lusia tahun 1998-1999

 SD Santa Lusia tahun 1999-2005

 SMP Santa Lusia tahun 2005-2008

 SMA Negeri 2 Kota Bekasi tahun 2008-2011

Pengalaman Organisasi/Kerja:

1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) periode 2011-2016, sebagai anggota

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kapasitas dan stabilitas busa SDS

(Sodium Dodecyl Sulphate) secara kontinu dan dinamik terhadap variabel

perubahan konsentrasi surfaktan SDS, pH surfaktan SDS dan laju alir N2 pada

foam generator. Konsenterasi SDS yang digunakan adalah 1 cmc, 2 cmc dan 3

cmc. Variasi laju alir N2 yang digunakan adalah 50, 60 dan 70 ml/menit. Variasi

pH SDS yang digunakan yaitu 4,5; 7 dan 9. Pada pengukuran kapasitas busa dilakukan dengan mengontakkan larutan SDS dengan gas N2 pada foam generator,

pada pengukuran stabiitas busa dilakukan pada saat busa pada foam generator

telah konstan lalu busa dimasukkan ke dalam gelas ukur untuk diukur kestabilan busa. Hasil analisa pengaruh konsentrasi SDS terhadap kapasitas busa selama 8 menit diperoleh ketinggian busa 1 cmc, 2 cmc, dan 3 cmc sebesar 7,5 ; 8 dan 8,3 cm. Hasil analisa pengaruh pH larutan SDS terhadap konsentrasi SDS diperoleh ketinggian busa terbesar pada saat pH 9 dengan konsentrasi SDS 3 cmc, sebesar 8,4 cm. hasil analisa pengaruh laju alir gas N2 terhadap kapasitas busa diperoleh ketinggian busa terbesar pada saat pH 9 dan konsentrasi SDS 3 cmc dengan laju alir N2 70 ml/menit sebesar 8,4 cm. Hasil analisa stabilitas busa diperoleh busa

stabil (ketinggian busa pada gelas ukur tidak berubah lagi) pada waktu 30 menit.

ABSTRACT

This study aims to determine the capacity and foam stability SDS (Sodium Dodecyl Sulphate) continuously and dynamically to variable changes in the concentration of surfactant SDS, pH surfactant SDS and the flow rate of N2 on a

foam generator. SDS The concentration used is 1 cmc, 2 cmc dan 3 cmc. Variations N2 flow rate used was 50, 60 and 70 ml / min. SDS used various pH of

4.5; 7 and 9. On the measurement of the capacity of the foam made by contacting the SDS solution with N2 gas in the foam generator, the foam stabiitas

measurements made at the time of foam on foam generator has been constant and the foam is inserted into a measuring cup to measure the stability of the foam. Results of analysis of the influence of the concentration of SDS on the capacity of the foam for 8 min gained altitude foam 1 cmc, 2 cmc and 3 cmc of 7.5; 8 and 8.3 cm. Results of analysis of the effect of pH on the concentration of SDS SDS gained altitude foam largest when pH 9 with a concentration of 3 cmc SDS, of 8.4 cm. results of analysis of the influence of the gas flow rate of N2 on the capacity of

the largest foam height of foam obtained at the time of pH 9 and a concentration of 3 cmc SDS with N2 flow rate of 70 ml / min at 8.4 cm. Results of analysis of the

foam stability obtained stable foam (foam height of the measuring cup is not changed again) in 30 minutes.

DAFTAR ISI

1.5 Ruang Lingkup Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1 Surfaktan 6

2.1.1 Sifat Antar Muka Surfaktan 7

2.1.2 Busa dan Sifat Antar Muka Busa Surfaktan 8

2.1.3 Aplikasi Busa Surfaktan Dalam Proses Remediasi 9

2.1.4 SDS 10

2.2 Kapasitas Dinamis Busa 11

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 12

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian 12

3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian 12

3.2.1 Bahan 12

3.2.2 Peralatan 14

3.3 Diagram Penelitian 12

3.4 Prosedur Penelitian 13

3.4.1 Prosedur Kerja Persiapan Alat dan Bahan 13

3.4.2 Prosedur Pembuatan Larutan 14

3.4.3 Prosedur Percobaan 16

3.5 Flowchart Penelitian 17

3.5.1 Flowchart Penelitian Pengaruh Konsentrasi SDS 17

3.5.2 Flowchart Penelitian Pengaruh pH SDS 18

3.5.3 Flowchart Penelitian Pengaruh Laju Alir N2 19

3.5.4 Flowchart Penelitian Stabilitas Busa 20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 22

4.1 Penentuan Kapasitas Busa Dinamis Terhadap Waktu 22

4.2 Pengaruh pH Larutan SDS terhadap Konsentrasi SDS 24

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Diagram Tahapan Penelitian 5

Gambar 2.1 Kecenderungan sifat fisik surfaktan terhadap perubahan

konsentrasi 8

Gambar 2.2 Interaksi Sodium Dodecyl Sulfate dengan minyak 9

Gambar 2.3 Interaksi Sodium Dodecyl Sulfate dengan ion logam 9

Gambar 2.4 Interaksi Sodium Dodecyl Sulfate dengan pasir 10

Gambar 3.1 Diagram Kerja Kapasitas Busa Dinamis 12

Gambar 3.2 Flowchart Persiapan Variasi Konsentrasi SDS pH 7 13

Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan Pengontrol pH (HCl 0,1 M) 14

Gambar 3.4 Flowchart Pembuatan Larutan Pengontrol pH (NaOH 0,1 M) 15

Gambar 3.5 Flowchart Pembuatan Larutan Pelarut pH 4,5 dan pH 9 16

Gambar 3.6 Flowchart Penelitian Pengaruh Konsentrasi SDS 17

Gambar 3.7 Flowchart Penelitian Pengaruh pH SDS 18

Gambar 3.8 Flowchart Penelitian Pengaruh Laju Alir N2 19

Gambar 3.9 Flowchart Penelitian Stabilitas Busa 20

Gambar 3.10 Rangkaian Peralatan Foam Generator 21

Gambar C.1 Surfaktan Sodium Dodecyl Sulfate 42

Gambar C.2 Rangkaian Peralatan Penelitian Kapasitas Busa dan Stabilitas

Busa 43

Gambar C.3 Pengukuran Tinggi Busa pada Foam Generator (Kapasitas Busa

Dinamis) 43

Gambar C.4 Pengukuran Tinggi Busa pada gelas ukur (Stabilitas Busa) 44

Gambar C.5 Pembuatan Larutan SDS pH 9 44

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Perbandingan Hasil Kapasitas Dinamis Busa 2

Tabel 1.2 Standar Stabilitas Busa Kembali ke Fasa Cair 3

Tabel 1.3 Variabel yang Digunakan dalam Penelitian 4

Tabel A.1 Tabel Data Kapasitas Busa Dinamis 36

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A DATA BAHAN BAKU 36

A.1 Data Kapasitas Busa Dinamis 36

A.2 Data Stabilitas Busa 39

LAMPIRAN B CONTOH PERHITUNGAN 41

B.1 Perhitungan Konsentrasi SDS (cmc) 41

LAMPIRAN C DOKUMENTASI PERCOBAAN 42

C.1 Bahan Baku 42

DAFTAR SINGKATAN

SDS Sodium Dodecyl Sulphate

pH Power of Hydrogen

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

NaC12H25SO4 Sodium Dodecyl Sulphate cmc

C Karbon

O Oksigen

% Persen

HCl Asam klorida ml

NaOH Natrium Hidroksida gr

H2O Air ml

H+ Ion hydrogen