BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sumatera Utara merupakan salah satu provinsi di Indonesia yang memiliki potensi dalam pengembangan komoditi kelapa sawit.Sumatera Utara memiliki 20 Kabupaten sebagai wilayah potensi pengembangan komoditi kelapa sawit.Salah satu wilayah tersebut adalah Kabupaten Labuhanbatu Selatan. Berdasarkan data yang diperoleh dari BPS Sumatera Utara tahun 2014, luas lahan yang telah digunakan untuk kelapa sawit adalah 739.990 Ha dimana luas areal Perkebunan Rakyat sebesar 410.400,42 Ha dan perkebunan PTPN sebesar 329.589,89 Ha. Di wilayah Kabupaten Labuhanbatu Selatan, luas lahan yang telah digunakan adalah 41.412 Ha.Status lahan adalah perkebunan rakyat (BKPM Indonesian Investment Coordinating Board, 2013).
Pengolahan buah kelapa sawit menjadi ekstrak minyak sawit menghasilkan limbah padat yang sangat banyak dalam bentuk serat yaitu 15 %, cangkang 6 %, dan tandan buah kosong 23 %.Saat ini limbah hasil pengolahan kelapa sawit belum dimanfaatkan secara maksimal.Limbah padat berupa cangkang dan serabut digunakan sebagai bahan bakar boiler untuk menghasilkan energi mekanik dan panas pada pengolahan minyak sawit.Masalah yang kemudian timbul adalah dari sisa pembakaran pada boiler berupa abu cangkang dibuang dekat pabrik sebagai limbah padat yang tidak dimanfaatkan dan menimbulkan gangguan terhadap lingkungan dan kesehatan (Fauziah & Febriansyah, 2013).
Sisa pembakaran abu boiler yang relatif banyak tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengganti pada batako karena mengandung unsur kimia SiO2 31,45 %, CaO 15,2 %,
dan Al2O3 sebanyak 1,6 % (Jamizar dkk, 2013).
Silika (SiO2) dalam bentuk kristalin digunakan dalam industri, seperti pembuatan
keramik, silikon, dan pembuatan gelas (Della, 2002). Sedangkan silika amorf dapat digunakan sesuai dengan sifat dan karakteristiknya yang berhubungan dengan kemurnian, luas permukaan, dan ukuran pori dari silika yaitu untuk bidang industri dalam pembuatan katalis, dan bidang farmasi dalam pembuatan obat (Zawrah dkk, 2009).
Secara komersial, silika dibuat dengan mencampur larutan natrium silikat dengan suatu asam mineral sehingga menghasilkan suatu dispersi pekat yang memisahkan partikel dari silika terhidrat, yang dikenal sebagai silika hidrosol atau asam silikat yang kemudian dikeringkan pada suhu 105 °C agar terbentuk silika gel (Handoyo, 1996)
Retnosari (2013) telah mengekstraksi silika amorf dari fly ash Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dengan variasi konsentrasi NaOH 1.5; 2.0; 2.5; dan 3.0 M, serta waktu ekstraksi 60, 90, dan 120 menit sehingga diperoleh peningkatan massa endapan silika pada konsentrasi NaOH 3 M, dan pada waktu ekstraksi 120 menit.
Syafni (2015) telah mengekstraksi silika dari abu boiler pabrik kelapa sawit yang diawali dengan pemurnian menggunakan HCl 10 N, kemudian ditambahkan NaOH 6 N dan
HCl 6 N pada proses ekstraksi untuk mendapatkan silika amorf.
Untuk peningkatan kualitas material silika maka dilakukan modifikasi prosedur sintesi dalam mengatur struktur, porositas serta luas permukaan, maka ditambahkan suatu senyawa sebagai template.Templating agent antara lain surfaktan, garam-garam kompleks, dan senyawa polimer (Sukalyan dkk, 2008).
Proses sintesis silika mesopori dari abu tanaman tebu telah dilakukan menggunakan natrium silikat dengan menggunakan polietilen glikol. Sehingga dihasilkan ruang pada silika setelah dilakukan kalsinasi pada suhu 600 °C yang berukuran mesopori (Rahman, 2015).
Asam palmitat dan asam oleat merupakan asam lemak yang banyak terdapat dalam kelapa sawit dengan kandungan asam oleat sebanyak 40 % dan asam palmitat 44 %, yang memiliki rantai hidrokarbon panjang dan tidak larut dalam air, dan sering digunakan sebagai surface active (Perry, 1999).
Untuk meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik minyak kelapa sawit, maka dilakukan peningkatan variasi konsentrasi NaOH mulai dari konsentrasi 7 N, 8 N, dan 9 N. Pada silika yang di hasilkan ditambahkan masing-masing asam oleat dan asam palmitat karena diharapkan adanya interaksi dengan silika yang diperoleh yang berfungsi sebagai template dalam modifikasi pori silika.
1.2 Permasalahan
1. Apakah variasi konsentrasi NaOH dapat meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik
minyak kelapa sawit?
2. Bagaimana pengaruh masing-masing penambahan asam oleat dan asam palmitat terhadap pori
silika yang dihasilkan?
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk meningkatkan yield silika amorf dari abu boiler pabrik minyak kelapa sawit dengan variasi
konsentrasi NaOH
2. Untuk mengetahui pengaruh masing-masing penambahan asam oleat dan asam palmitat terhadap
pori silika yang dihasilkan
1.4 Manfaat penelitian
1. Silika dari abu boiler pabrik kelapa sawit ini diharapkan dapat mengembangkan pembuatan silika mesopori
2. Dapat meningkatkan pemanfaatan limbah abu boiler pabrik minyak kelapa sawit sebagai sumber bahan baku silika sehingga menjadi produk yang bernilai tinggi.
1.5 Lokasi penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar FMIPA USU Medan.Analisa FT-IR di lakukan di PT SOCI MAS Medan.Analisa XRD dilakukan di Laboratorium Kimia Universitas Negeri Medan.Analisa BET dilakukan di Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Jakarta.
1.7 Metodologi Penelitian
Abu boiler pabrik minyak kelapa sawit diayak dengan ukuran 120 mesh dicuci hingga bersih menggunakan aquadest lalu dikeringkan. Kemudian dimurnikan menggunakan HCl 10 N dan dipanaskan, lalu disaring dan dicuci hingga filtrat bening.Abu hasil pencucian dikeringkan dengan oven hingga kering, lalu dikalsinasi pada suhu 750 °C selama 3 jam. Abu hasil kalsinasi ditambahkan NaOH sambil dididihkan selama 2 jam dan disaring. Filtrat yang dihasilkan kemudian ditambahkan HCl 6 M hingga pH=2 sampai terbentuk gel silika lalu didiamkan, kemudian disaring sambil dicuci hingga pH=7. Silika yang terbentuk dipanaskan dengan oven sampai kering lalu dikalsinasi pada suhu 750 °C selama 2 jam. Silika yang
sudah dihasilkan kemudian masing-masing ditambahkan asam oleat dan asam palmitat dan dioven, kemudian dikalsinasi pada suhu 900 °C.Lalu hasilnya dikarakterisasi dengan
menggunakan analisa FT-IR, XRD, dan BET.
