Prosiding. Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016

(1)

(2)

(3)

(4)

Prosiding

Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016

“PEMANFAATAN SUMBER DAYA ALAM DENGAN TEKNOLOGI TERBARUKAN DAN RAMAH LINGKUNGAN: TANTANGAN DAN

PELUANG DI MASA DEPAN”

Banjarbaru, 27 Agustus 2016

diselenggarakan oleh:

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Lambung Mangkurat

Banjarbaru

(5)

Prosiding Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN : 978-602-70195-1-5

Diterbitkan oleh : Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat

Alamat : Gedung Fakultas Teknik ULM

Jl. A. Yani Km. 36 Banjarbaru 70714 Kalimantan Selatan Telepon : (0511) 6807214

Fax : (0511) 4773868

Email : [email protected]

Hak Cipta @2016 ada pada penulis.

Artikel pada prosiding ini dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersil, dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut penulis. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari penulis.

(6)

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga Seminar Nasional “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” dapat terlaksana. Seminar ini merupakan seminar kedua yang diadakan Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Kalimantan Selatan. Seminar Nasional pada tahun 2016 ini mengangkat tema

“Pemanfaatan Sumber Daya Alam dengan Teknologi Terbarukan dan Ramah Lingkungan: Tantangan dan Peluang di Masa Depan” yang dilaksanakan pada hari Sabtu tanggal 27 Agustus 2016 bertempat di Hotel Montana Syariah, Banjarbaru Kalimantan Selatan.

Seminar Nasional ini diharapkan sebagai forum diskusi hasil-hasil penelitian di bidang energi, pemanfaatan sumber daya alam, pengolahan dan pengelolaan lingkungan serta teknologi proses dan bioteknologi. Seminar ini diikuti oleh 7 (tujuh) perguruan tinggi dari enam propinsi di Indonesia dengan 31 (tiga puluh satu) makalah. Pada seminar ini makalah disajikan dalam bentuk presentasi oral.

Pada kesempatan ini, kami menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada semua pihak yang telah membantu terlaksananya acara ini, diantaranya: pimpinan Universitas Lambung Mangkurat beserta jajarannya, tim reviewer dari internal dan eksternal Universitas Lambung Mangkurat, para sponsor dari lembaga pemerintahan dan industri serta segenap panitia pelaksana yang telah berusaha maksimal dan bekerjasama dengan baik hingga terlaksananya seminar ini. Ucapan terima kasih kami sampaikan pula kepada para pembicara: Bapak Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS dosen Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat (Menristek RI periode 2011-2014) serta Bapak Dr. Eng Agus Haryono Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI yang telah meluangkan waktu untuk menjadi narasumber pada seminar ini.

Panitia pelaksana mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan pelaksanaan seminar ini di waktu yang akan datang. Akhir kata, semoga seminar ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Banjarbaru, Agustus 2016

Panitia Pelaksana

(7)

ii

SUSUNAN PANITIA SEMINAR NASIONAL

“INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016”

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

27 Agustus 2016

PANITIA PENGARAH

1. Prof. Wahyudi Budi Sediawan, Ph.D (UGM) 2. Prof. Renanto Handogo, Ph.D (ITS)

3. Prof. Tjandra Setiadi, Ph.D (ITB) 4. Prof. Dr. Misri Gozan (UI)

5. Prof. Dr. Yudi Firmanul Arifin (ULM) 6. Prof. Dr. Danang Wiyatmoko (ULM)

7. Dr. Siswo Sumardiono (UNDIP) 8. Dr. Sunu Herwi Pranolo (UNS) 9. Dr. Isna Syauqiah (ULM) 10. Dr. Abdullah (ULM) 11. Dr. Slamet (ULM)

PANITIA PELAKSANA

Pelindung : Dekan Fakultas Teknik

Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, S.T., M.T.

Pembina : Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Chairul Irawan, Ph. D

Penanggung Jawab : - Pembantu Dekan I Chairul Irawan, Ph. D

- Ketua Program Studi Teknik Kimia

Meilana Dharma Putra, Ph. D

Ketua Pelaksana : Muthia Elma, Ph.D

Sekretaris I : Yuli Ristianingsih, M.Eng.

Sekretaris II : Desi Nurandini, M.Eng.

Bendahara : Iryanti Fatyasari Nata, Ph.D Pendamping Pelaksana : Dr. Isna Syauqiah

Hesti Wijayanti, Ph.D Lailan Ni’mah, M.Eng.

Rinny Jelita, M.Eng.

Rinna Juwita, S.T.

Noryati, A.Md.

Yayan Kamelia, A.Md.

Norhasanah Agustina, S.Sos.

Agus Suryani, S.T.

Co-Host : Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia ULM

(8)

iii

SUSUNAN ACARA SEMINAR NASIONAL

“INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016”

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

27 Agustus 2016

08.30-09.00 WITA Registrasi Peserta

09.00-09.40 WITA Penyambutan Tamu (Tari: Radap Rahayu) Lagu: Indonesia Raya, Ampar-Ampar Pisang

09.40-10.00 WITA Sambutan:

1. Ketua Pelaksana:

Muthia Elma, Ph.D

2. Rektor Universitas Lambung Mangkurat:

Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc

10.00-10.10 WITA Doa

10.10-10.40 WITA Coffee Break 10.40-11.25 WITA Pembicara 1:

Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS.

(Dosen Fakultas Kehutanan ULM, Menteri KLH RI Periode 2009-2011, MENRISTEK RI Periode 2011-2014)

11.25-12.10 WITA Pembicara 2:

Dr. Eng. Agus Haryono

(Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI)

12.10-12.40 WITA Sesi Tanya Jawab dan Penyerahan Kenangan

12.40-13.40 WITA ISHOMA

13.40-16.10 WITA Seminar Paralel I, II, dan III

16.10-16.30 WITA Penutup

Pembagian sertifikat

(9)

iv

DAFTAR ISI

Kata Pengantar i

Susunan Panitia ii

Susunan Acara iii

Daftar Isi iv

SNIKSDA-2-0001 Produksi Hidrogen Dari Sumber Energi Terbarukan Untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan

1 Sutarno, Agus Taufiq

SNIKSDA-2-0002 Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan

8 Bunga Pertiwi, Gusti Indah Hayati, Yuli Ristianingsih

SNIKSDA-2-0003 Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Off-Grade Menggunakan Katalis CaO/ Serbuk Besi

13 Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman

SNIKSDA-2-0004 Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam 19 Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat,

Desi Kurniawan

SNIKSDA-2-0005 Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter Dalam Pengukuran Emisi Karbon Dioksida

24 Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka, Alel, Maulida Hasanah

SNIKSDA-2-0006 Studi Kinetika Adsorbsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang

30 Riduan Situmorang, Ma’rufa Nur, Anisa, Ari Susandy Sanjaya

SNIKSDA-2-0007 Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA Pada Pengolahan Lindi Dalam Bioreaktor Anaerobik

38 Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Windarti,

Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia

SNIKSDA-2-0008 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus)

45

Muhammad Hendra S. Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella Amelia

(10)

v

SNIKSDA-2-0009 Substitusi Bahan Bakar Genset 5 kW Dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal Dan Kaliandra

50 M.F Hardiansyah, J. Firdha, A.M Navitri, D. Alfianto, W.A.

Wibowo, S.H Pranolo

SNIKSDA-2-0010 Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film

59 Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih

Candramaya

SNIKSDA-2-0011 Pengaruh Kompisisi Minyak Kelapa Dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel

64 Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma

SNIKSDA-2-0012 Proses Pembuatan Biodiesel Dari Campuran Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah

70 Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin

SNIKSDA-2-0013 Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa Sawit

79

Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah

SNIKSDA-2-0014 Adsorbsi Logam Berat Fe²⁺Dalam Larutan Menggunakan Karbon Aktif Dari Enceng Gondok

87 Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah

SNIKSDA-2-0015 Pektin Dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) Sebagai Edible Film And Coating

93 Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma

SNIKSDA-2-0016 Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya

99 Sazila Karina Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian

Nugraha Putra, Murhia Elma

SNIKSDA-2-0017 Pemodelan Geostatistik Nilai pH Pada Danau Bekas Tambang Batubara

105 Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti

SNIKSDA-2-0018 Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape

111 Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra

SNIKSDA-2-0019 Proses Degumming Dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil (CPO) Pada Pembuatan Biodiesel

117 Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani

(11)

vi

SNIKSDA-2-0020 Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak Kelapa

121 Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa Pujianor, Meilana Dharma

Putra

SNIKSDA-2-0021 Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit Dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Limbah Cair Sasirangan

128

Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata

SNIKSDA-2-0022 Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin

134 Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata

SNIKSDA-2-0023 Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair Dengan Proses Enzimatis

139

Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata

SNIKSDA-2-0024 Pengaruh Penambahan Kitosan Dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) Terhadap Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas) Dalam Pembuatan Plastik Biodegradable

145

Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputra, Iryanti Fatyasari Nata SNIKSDA-2-0025 Pengaruh Daya Serap Air Pada Beton Ringan Berbahan

Kulit Kerang dan Cangkang Telur

Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah

150

SNIKSDA-2-0026 Potensi Limbah Tanda Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda

154

Hero Islami, Muhammad Sarwani

SNIKSDA-2-0027 Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air

160 Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspitasari,

Norminawati Dewi, Muthia Elma

SNIKSDA-2-0028 Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang

166

Fakhrizal, Rizqi Fauzi

(12)

vii

SNIKSDA-2-0029 Pembuatan Monoasilgliserol Dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel

172 Erna Astuti, Zahrul Mufrodi

SNIKSDA-2-0030 Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan Sistem Pengadukan dan Membrane

177 Zahrul Mufrodi, Erna Astuti

SNIKSDA-2-0031 Interrelationship Indeks Jenis, Indek Penerimaan Sosial Dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh Di Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan

182

Hafizianor

(13)

Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat

JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL I

Ruang: A

Moderator: Meilana Dharma Putra, M.Sc., Ph.D Teknologi Proses dan Bioteknologi

No Waktu Kode Makalah/

Asal Universitas

Judul Makalah/Penulis 1 13.40-13.55 SNIKSDA-2-

0008/Universitas Sumatra Utara, Medan

Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus)/Muhammad Hendra S Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella Amelia Siagian

2 13.55-14.10 SNIKSDA-2- 0007/Universitas Mulawarman, Samarinda

Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA pada Pengolahan Lindi dalam Bioreaktor Anaerobik/Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Widarti, Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia

3 14.10-14.25 SNIKSDA-2- 0010/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta

Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film/Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih Candramaya 4 14.25-14.40 SNIKSDA-2-

0014/Universitas Lambung

Mangkurat, Banjarbaru

Adsorpsi Logam Berat Fe²⁺ dalam Larutan menggunakan Karbon Aktif dari Eceng Gondok/Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah

5 14.40-14.55 SNIKSDA-2- 0015/Universitas Lambung

Pektin dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) sebagai Edible Film and Coating/Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma

Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak

Kelapa/Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa P, Meilana Dharma Putra

Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel sebagai Adsorben pada

Pengolahan Limbah Cair Sasirangan/Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata

(14)

Pengaruh Penambahan Kitosan dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) terhadap Pati Kulit

Ubi Nagara (Ipomoea batatas) dalam Pembuatan Plastik Biodegradable/Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputro, Iryanti Fatyasari Nata

9 15.40-15.55 SNIKSDA-2- 0029/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta

Pembuatan Monoasilgliserol dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel/Erna Astuti, Zahrul Mufrodi

10 15.55-16.10 SNIKSDA-2- 0030/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta

Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan Sistem Pengadukan dan Membrane/ Zahrul Mufrodi, Erna Astuti

Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang/Fakhrizal, Rizqi Fauzi

Catatan:

Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.

(15)

JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL II

Ruang: B

Moderator: Hesti Wijayanti, Ph.D/Desi Nurandini, M.Eng Energi

0009/Universitas Sebelas Maret, Solo

Substitusi Bahan Bakar Genset 5 KW dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal dan

Kaliandra/M.F. Hardiansyah, J. Firdha, A.M.

Navitri, D. Alfianto, W.A. Wibowo1, S.H.

Pranolo 2 13.55-14.10 SNIKSDA-2-

0003/Universitas Riau, Pekanbaru

Pembuatan Biodiesel dari Minyak Sawit Off- Grade Menggunakan Katalis CaO/Serbuk Besi/Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman

Produksi Hidrogen dari Sumber Energi Terbarukan untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan/Sutarno, Agus Taufiq

Pengaruh Komposisi Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel/Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma 5 14.40-14.55 SNIKSDA-2-

Proses Pembuatan Biodiesel dari Campuran Minyak Kelapa & Minyak Jelantah/Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin

Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa

Sawit/Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah

Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter dalam Pengukuran Emisi Karbon

Dioksida/Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka Alel, Maulida Hasanah

Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape/Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra

(16)

Proses Degumming dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil

(CPO)/Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani

10 15.55-16.10 SNIKSDA-2- 0023/ Universitas Lambung

Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L.) sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair dengan

Proses Enzimatis/Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata

Catatan:

(17)

JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL III

Ruang: C

Moderator: Dr. Isna Syauqiah, MT/Lailan Ni’mah, M.Eng Pengolahan dan Pengelolaan Lingkungan, Pemanfaatan SDA

Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan/Bunga Pertiwi, Gt Indah Hayati

Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam/Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat, Desi Kurniawan dan Deasy R. Alwani 3 14.10-14.25 SNIKSDA-2-

Pemodelan Geostatistik nilai pH pada Danau Bekas Tambang Batubara/Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti

4 14.25-14.40 SNIKSDA-2- 0006/Universitas Mulawarman, Smarinda

Studi Kinetika Adsorpsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang/Riduan

Situmorang, Ma’rufa Nur Anisa, Ari Susandy Sanjaya

Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya/Sazila K. Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian Nugraha Putra, Muthia Elma

Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin/Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata

Potensi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda/Hero Islami, Muhammad Sarwani 8 15.25-15.40 SNIKSDA-2-

Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air/Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspita Sari, Norminawati Dewi, Muthia Elma

(18)

Interrelationship Indeks Jenis, Indek

Penerimaan Sosial dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh di Kabupaten Banjar Kalimantan

Selatan/Hafizianor 10 15.55-16.10 SNIKSDA-2-

Pengaruh Daya Serap Air pada Beton Ringan Berbahan Kulit Kerang dan Cangkang

Telur/Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah

Catatan:

(19)

19

PERANCANGAN ALAT PENGUKURAN KONSTANTA DISOSIASI ASAM

Sholeh Ma’mun^1)*, Kamariah¹⁾, Eleonora Amelia¹⁾, Vitro Rahmat¹⁾ Desi Kurniawan¹⁾, Deasy R. Alwani¹⁾

1)Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia Jl. Kaliurang Km. 14,5 Sleman, Yogyakarta 55501

*Email: [email protected]

Abstrak - Fenomena pemanasan global telah memicu terjadinya perubahan iklim di dunia. Tingginya konsentrasi gas rumah kaca seperti gas karbon dioksida (CO2) di atmosfer menjadi penyebab utama terjadinya pemanasan global. Absorpsi CO2 menggunakan absorben alkanolamin merupakan salah satu proses yang dapat diterapkan untuk post-combustion capture. Teknologi ini merupakan teknologi yang sudah terbukti efektif dan masih kompetitif untuk dikembangkan di masa depan. Pemodelan matematis kesetimbangan uap-cair antara CO2 dengan larutan alkanolamin diperlukan dalam perancangan kolom absorber dan stripper. Dalam penyelesaian model matematis ini, salah satu parameter yang dibutuhkan adalah konstanta disosiasi asam (pKa). Sampai saat ini, data konstanta disosiasi asam untuk larutan alkanolamin yang tersedia di literatur masih sangat terbatas, sehingga diperlukan pengukuran konstanta disosiasi asam ini. Tujuan penelitian ini adalah merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam pada suhu tertentu. Selanjutnya alat percobaan tersebut divalidasi dengan pengukuran nilai pKa asam asetat. Dari hasil percobaan diperoleh nilai pKa asam asetat sebesar 4,698 pada suhu 27

°C. Hasil ini cukup sesuai dengan pKa asam asetat dari literatur yaitu 4,756 pada suhu 25 °C.

Perbandingan antara pKa dari percobaan terhadap pKa dari literatur memberikan deviasi sebesar 1,21%.

Kata kunci: konstanta disosiasi asam, absorpsi, karbon dioksida, alkanolamin, pemanasan global

Abstract - The global warming phenomenon has led to world climate change caused by the high concentrations of greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. CO2 absorption using alkanolamine is one of the processes that can be applied to post-combustion capture. This technology has been effectively proven and seems to remain competitive in the future. The VLE modeling for the CO2-alkanolamine-H2O system is required in designing absorber and stripper columns. One of the parameters required to solve the model is the acid dissociation constant (pKa). Since the pKa values of alkanolamines are limited in the literature, the measurement of these values is therefore required. This study aims to design an experimental set-up to measure the pKa values at a given temperature. The set-up was validated by measuring the pKa value of acetic acid. It was found that the pKa value of acetic acid was 4.698 at 27 °C. The result is in a good agreement with the value obtained from the literature which is 4,756 at 25 °C. The comparison between those two values gives a deviation of 1.21%.

Keywords: acid dissociation constant, absorption, carbon dioxide, alkanolamine, global warming

PENDAHULUAN

Fenomena pemanasan global telah memicu terjadinya perubahan iklim di dunia dengan segala dampak negatifnya. Tingginya konsentrasi gas rumah kaca seperti gas karbon dioksida (CO2) di atmosfer menjadi penyebab utama terjadinya pemanasan global. Sumber emisi CO2 antara lain berasal dari gas hasil pembakaran di PLTU, industri pengolahan besi dan baja, industri semen, industri petrokimia, proses pemurnian gas alam, serta gas buang dari alat-alat transportasi. Emisi CO2 ini cenderung naik dari tahun ke tahun. Pada tahun 2005, emisi CO2 telah mencapai 26,3 Gt dan naik menjadi 32 Gt pada 2010 (van der Hoeven, 2012).

Menurut International Energy Agency (IEA) dalam World Energy Outlook 2012, beberapa skenario untuk menurunkan tingkat emisi CO2 telah diusulkan, misalnya the 450 Scenario.

Target utama dari skenario ini adalah menjaga konsentrasi gas rumah kaca pada level 450 ppm CO2-eq dengan pemilihan sumber-sumber energi yang sesuai untuk mempertahankan kenaikan suhu global 2 °C dalam jangka panjang dibandingkan dengan suhu pada masa pra-industri. Dalam skenario ini, teknologi CO2 Capture and Storage (CCS) mendapat peran yang vital dalam usahanya untuk mencapai target dari the 450 Scenario ini.

Dengan teknologi CCS, misalnya post-combustion

(20)

Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016

ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016

Kalimantan Selatan

20 capture, gas CO2 akan diserap dari sumber utama

emisi seperti PLTU untuk kemudian diinjeksikan ke dalam perut bumi (geological storage) atau dimanfaatkan untuk keperluan lainnya, misalnya untuk Enhanced Oil Recovery (EOR), pembuatan pupuk urea, soda abu, industri minuman, es kering, ekstraksi bahan-bahan alam, dan sebagainya.

Absorpsi CO2 menggunakan absorben alkanolamin merupakan salah satu proses yang dapat diterapkan untuk post-combustion capture. Teknologi ini merupakan teknologi yang sudah terbukti efektif dan mature serta masih kompetitif untuk dikembangkan di masa depan (Desideri and Corbelli, 1998).

Tujuan penelitian ini adalah merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam (pKa) pada suhu tertentu yang diperlukan untuk penyelesaian persamaan kesetimbangan uap- cair. Selanjutnya alat tersebut divalidasi dengan pengukuran larutan asam yang sudah diketahui nilai pKa-nya.

TINJAUAN PUSTAKA

Absorpsi merupakan sebuah proses pemisahan dimana komponen-komponen dari campuran gas terlarut di dalam suatu larutan absorpsi (absorben). Ada dua jenis proses absorpsi yaitu absorpsi tanpa rekasi kimia (physical absorption) dan dengan reaksi kimia (chemical absorption). Absorpsi CO2 di dalam larutan alkanolamin tergolong ke dalam absorpsi dengan rekasi kimia.

Pada proses absorpsi CO2 oleh larutan alkanolamin akan terjadi transfer massa dan reaksi kimia secara simultan dengan tahapan-tahapan sebagai berikut (Ma’mun dkk, 2006):

1. Pelarutan CO2 dari fasa gas ke fasa cair:

2 g 2 l

CO CO (1)

2. Disosiasi air:

+

2 3

2H O H O + OH (2) 3. Disosiasi CO2:

+

2 3 3

CO2 l+ 2H O HCO + H O (3) 4. Disosiasi ion bikarbonat:

= +

3 2 3 3

HCO + H O CO + H O (4) 5. Disosiasi amin (Am) terprotonasi:

+ +

2 3

AmH + H O Am + H O (5) 6. Pembentukan karbamat:

+

2 3

Am + CO2 l + H O AmCOO + H O (6) 7. Disosiasi karbamat terprotonasi:

+ +

2 3

HAmCOO + H O AmCOO + H O (7) Dari persamaan (1) – (7), konstanta kesetimbangan kimia sebagai fungsi dari koefisien

aktivitas _i dan fraksi mol xi dapat dirumuskan sebagai berikut:

1, 2,...,R

ij vij

v

j i i i

i i

K a x j (8)

Konstanta kesetimbangan untuk disosiasi amin terprotonasi pada persamaan (5) merupakan konstanta disosiasi asam (pKa) yang nilainya dapat diukur dari percobaan. Sedangkan untuk konstanta-konstanta kesetimbangan lainnya dapat diperoleh baik dari literatur maupun dari hasil optimasi.

Konstanta disosiasi asam (pKa) dapat dihitung dari reaksi asam lemah dan basa kuat dimana nilai Ka sama dengan konsentrasi ion H⁺ dalam larutan. Hal ini dapat terjadi pada saat volume titran yang ditambahkan sama dengan setengah dari volume ekuivalen yang dibutuhkan.

Tinjau reaksi antara asam lemah HA dengan basa kuat BOH sebagai berikut:

HA + BOH BA + H O 2 (9) Sisa asam lemah HA dan garam BA akan terdisosiasi dalam larutan. Karena asam HA merupakan asam lemah dengan konstanta disosiasi asam (Ka) sangat kecil, maka di dalam larutan jumlahnya dianggap tetap dan jumlah ion A^ dari disosiasi asam lemah HA tersebut dapat diabaikan dibandingkan dengan ion A^ dari hasil disosiasi garam BA yang terdisosiasi sempurna. Pada kondisi ini, di dalam larutan, jumlah asam lemah HA akan sama dengan jumlah ion A^, sehingga diperoleh konstanta disosiasi asam (Ka) dapat dinyatakan sebagai berikut:

+ -

disosiasi garam + a

sisa

H A

K = = H

HA (10)

Persamaan (10) menunjukkan bahwa nilai Ka dari asam HA akan sama dengan konsentrasi ion H⁺ atau pKa sama dengan pH larutan tersebut.

METODE PENELITIAN Alat dan Bahan

Sebagaimana tujuan penelitian ini, sebuah alat percoban telah didesain untuk pengukuran konstanta disosiasi asam (pKa). Rancangan alat percobaan dapat dilihat pada Gambar 1. Validasi alat percobaan dilakukan dengan pengukuran larutan asam yang sudah diketahui nilai pKa-nya yaitu asam asetat.

Pada percobaan pengukuran konstanta disosiasi asam (pKa) dibutuhkan bahan-bahan antara lain asam asetat (CH3COOH) glasial dengan kemurnian 100%, NaOH, dan aquadest. Asam asetat digunakan untuk memvalidasi alat percobaan yang telah dirancang dengan cara dititrasi menggunakan larutan 0,1 M NaOH.

(21)

21 Gambar 1. Skema rangkaian alat percobaan

Cara Percobaan

Asam asetat glasial dengan berat tertentu ditambahkan ke dalam gelas beaker yang berisi 50 mL aquadest. Larutan kemudian diaduk sampai homogeny dan sejumlah tertentu larutan NaOH 0,1 M di dalam syringe ditambahkan ke dalam gelas beaker. Reaksi yang terjadi bersifat eksotermis, sehingga suhu larutan akan sedikit lebih tinggi dari suhu mula-mula. Dibutuhkan waktu beberapa saat sampai suhu dan pH larutan konstan. Penambahan NaOH 0,1 M dari syringe dilakukan berulang- ulang sampai titik ekuivalen terlampaui. Pada saat titik ekivalen akan tercapai, penambahan titran dilakukan dengan jumlah yang sangat sedikit agar tidak terjadi perubahan nilai pH yang cukup besar sehingga titik ekivalen tidak terlewati.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Studi ini bertujuan untuk merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam (pKa) pada suhu tertentu. Selanjutnya alat tersebut divalidasi dengan pengukuran pKa dari asam asetat (CH3COOH) pada suhu kamar. Data- data percobaan yang diperoleh antara lain berat larutan NaOH 0,1 M yang ditambahkan dan pH larutan, seperti terlihat pada Tabel 1.

Kurva titrasi asam asetat (CH3COOH) dengan titran berupa larutan NaOH 0,1 M dapat dilihat pada Gambar 2 yang menunjukkan hubungan antara pH larutan dengan penambahan volume larutan NaOH 0,1 M. Pada titrasi ini akan terjadi reaksi antara asam asetat dengan NaOH menurut reaksi sebagai berikut:

3 3 2

CH COOH + NaOH CH COONa + H O (11) Indikator warna phenolphthalein tidak digunakan dalam titrasi ini. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan titik ekuivalen yang lebih akurat. Dalam titrasi ini dilakukan pengukuran terhadap perubahan nilai pH larutan. Bentuk kurva titrasi yang diperoleh berbentuk sigmoidal curve, sehingga titik ekuivalen ditentukan berdasarkan nilai slope [(pH)/(V)] positif yang terbesar

seperti telihat pada Gambar 3a. Namun demikian, dari Gambar 3a tersebut, penentuan titik ekuivalen yang tepat masih cukup sulit ditentukan karena beberapa nilai slope [(pH)/(V)] yang besar terdapat pada interval volume NaOH yang sangat kecil, sehingga diperlukan perbesaran skala interval volume NaOH seperti terlihat pada Gambar 3b. Dari Gambar 3b diperoleh titik ekuivalen pada penambahan NaOH 0,1 M sebanyak 70,87 mL.

Tabel 1. Titrasi asam asetat dengan NaOH 0,1 M pada suhu 27 °C

VNaOH-total, mL pHrerata pH/V

0,00 1,33 3,04 5,81 10,44 17.26 22,86 27,44 31,85 36,28 41,00 45,64 50,07 53,60 56,64 60,17 63,13 65,63 67,16 68,37 69,23 69,77 70,12 70,37 70,55 70,63 70,71 70,77 70,80 70,85 70,87 70,91 70,95 71,00 71,18 71,18 71,35 71,54 71,79 72,08 72,55 73,25 74,50 75,53 77,70 81,24 84,24 90,36

2,96 3,25 3,50 3,74 3,99 4,24 4,39 4,51 4,61 4,72 4,83 4,95 5,08 5,19 5,30 5,46 5,63 5,83 6,00 6,20 6,40 6,61 6,79 7,00 7,22 7,41 7,59 7,81 8,00 8,21 8,42 8,60 8,81 8,98 9,28 9,49 9,75 10,00 10,25 10,50 10,76 11,00 11,26 11,39 11,58 11,83 11,92 12,04

- 0,22 0,15 0,09 0,05 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,11 0,17 0,23 0,38 0,54 0,82 1,26 2,22 2,38 3,86 5,30 4,69 8,11 4,88 4,69 3,71 3,09 2,51 1,54 1,28 1,02 0,87 0,55 0,35 0,20 0,13 0,09 0,07 0,03 0,02 Keterangan:

1. Gelas beaker 2. Pengaduk magnetik 3. Batang pengaduk 4. Termometer 5. pH meter 6. Syringe

7. Timbangan digital

TI pH

1

2 3

4 5

6

7

(22)

22 Gambar 2. Hubungan antara pH larutan dengan volume NaOH 0,1 M

Gambar 3. Hubungan antara slope [(pH)/(V)] dengan volume NaOH 0,1 M. a). Titrasi keseluruhan b). Volume NaOH 0,1 M di sekitar titik ekuivalen

0 2 4 6 8 10 12 14

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

pH

V_{NaOH 0,1M}, mL

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

(pH)/(V)

V_{NaOH 0,1M}, mL

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

70.75 70.80 70.85 70.90 70.95 71.00 71.05

(pH)/(V)

V_{NaOH 0,1M}, mL a

)

b )

(23)

23 Gambar 4. Penentuan pKa secara grafis dari kurva titrasi (Ve = volume ekuivalen)

Berdasarkan persamaan (10) bahwa nilai pKa dari asam akan sama dengan pH larutan pada saat penambahan volume NaOH 0,1 M sebanyak setengah dari volume NaOH 0,1 M yang dibutuhkan untuk mencapai titik ekuivalen.

Penentuan nilai pKa secara grafis dapat dilihat pada Gambar 4.

Dari Gambar 3b dan 4 diperoleh volume ekuivalen (Ve) sebesar 70,87 mL NaOH 0,1 M dan diperoleh setengah dari volume ekuivalen (0,5 Ve) sebesar 35,435 mL. Pada saat volume NaOH 0,1 M mencapai 0,5 Ve, maka diperoleh pH larutan yang nilainya sama dengan nilai pKa yaitu sebesar 4,70 pada suhu 27 °C. Nilai pKa yang diperoleh dari percobaan ini mendekati nilai pKa asam asetat (CH3COOH) yang terdapat di literatur yaitu sebesar 4,756 pada suhu 25 °C (Lide, 2003).

Dengan selisih suhu percobaan yang relatif kecil (2

°C), maka perbandingan antara nilai pKa

percobaan terhadap pKa literatur dapat dilakukan secara langsung, dimana deviasi yang dihasilkan cukup kecil yaitu sebesar 1,21%. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa metode dan alat percobaan yang digunakan untuk menentukan nilai pKa dari sebuah senyawa dapat digunakan dengan baik dan menghasilkan nilai yang cukup valid.

KESIMPULAN

Sesuai dengan tujuan penelitian ini yaitu merancang alat percobaan untuk mengukur konstanta disosiasi asam (pKa) pada suhu tertentu, maka dapat disimpulkan bahwa alat percobaan yang telah dirancang beserta metode percobaan yang digunakan dapat mengukur nilai pKa dari suatu senyawa dengan hasil yang cukup baik.

Validasi alat dilakukan dengan mengukur nilai pKa

asam asetat pada suhu kamar. Perbandingan antara nilai pKa asam asetat hasil percobaan terhadap data

literatur menghasilkan deviasi yang cukup kecil yaitu sebesar 1,21%.

UCAPAN TERIMA KASIH

Peneliti mengucapkan terima kasih kepada Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, atas pendanaan penelitian ini melalui skema Penelitian Dosen dan Mahasiswa TA 2015/2016.

DAFTAR PUSTAKA

Desideri, U., Corbelli R., 1998, “CO2 Capture in Small Size Cogeneration Plants: Technical and Economical Considerations”, Energy Convers. Mgmt., 39 (9), 857-867.

Lide, D. R., 2003, “CRC Handbook of Chemistry and Physics”, 84^th ed., CRC Press, Boca Raton, Florida, USA.

Ma’mun, S.; Jakobsen, J. P.; Svendsen, H. F.;

Juliussen, O., 2006, “Experimental and Modeling Study of the Solubility of Carbon Dioxide in Aqueous 30 Mass % 2-((2- Aminoethyl)amino)ethanol Solution”, Ind.

Eng. Chem. Res., 45 (8), 2505-2512.

Ostojic, D. R., 2011, “CCS: Outlook for China and Indonesia”, the World Bank Group.

van der Hoeven, 2012, “World Energy Outlook 2012”, International Energy Agency (IEA), Paris, France.

0 2 4 6 8 10 12 14

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

pH

VNaOH 0,1M, mL Ve 0,5 Ve

pK_a