BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Kelapa Sawit
Awal mulanya, di Indonesia, kelapa sawit sekedar berperan sebagai tanaman hias
langka di Kebun Raya Bogor, dan sebagai tanaman penghias jalanan atau pekarangan. Itu terjadi mulai tahun 1848 hingga beberapa puluh tahun
sesudahnya.
Ketika itu, tahun 1848, Pemerintah Kolonial Belanda mendatangkan empat batang bibit kelapa sawit dari Mauritius dan Amsterdam (masing- masing
mengirimkan dua batang) yang kemudian ditanam di Kebun Raya Bogor. Selanjutnya hasil anakannya dipindahkan ke Deli, Sumatera Utara. Di tempat ini,
selama beberapa puluh tahun, kelapa sawit yang telah berkembangbiak hanya berperan sebagai tanaman hias di sepanjang jalan di Deli sehingga potensi yang sesungguhnya belum kelihatan.
Di luar benua Afrika, kelapa sawit mulai diperhitungkan sebagai tanaman komoditas (penghasil produk dagangan) sejak Revolusi industri bergaung keras di Eropa. Saat itu, di Eropa mulai bermunculan industri atau pabrik (antara lain
industri sabun dan margarin) yang membutuhkan bahan mentah/ baku untuk operasionalnya. Minyak sawit, dan minyak inti sawit yang muncul kemudian,
Afrika Barat yang waktu itu sebagian tanahnya masih dijajah oleh Inggris (Tim
Penulis PS, 1992).
2.2 Varietas Kelapa Sawit
Jenis tanaman kelapa sawit terdiri dari berbagai varietas dan dapat dibedakan berdasarkan morfologinya. Berikut ini beberapa jenis varietas yang banyak digunakan oleh para petani dan perusahaaan kelapa sawit di Indonesia.
1. Varietas berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah
Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah, beberapa varietas kelapa
sawit diantaranya Dura, Pisifera, Tenera, Marco carya, dan Diwikka-wakka. 2. Varietas berdasarkan warna kulit buah
Berdasarkan warna kulit buah, beberapa verietas kelapa sawit diantaranya varietas Nigrescens, Virescens, dan Albescens.
3.Varietas unggul
Varietas unggul dihasilkan dengan melakukan persilangan antara Dura dan Pisifera sehingga memiliki kualitas dan kuantitas yang lebih baik dibandingkan dengan varietas lain.
Tabel 1.1. Varietas Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Tempurung dan Daging Buah
Varietas Deskripsi
Dura Tempurung tebal (2-8 mm)
Tidak terdapat lingkaran serabut pada bagian luar tempurung
Daging buah relatif tipis, yaitu 35-50%
rendah
Dalam persilangan, dipakai sebagai pohon induk betina
Pisifera
Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak ada
Daging buah tebal, lebih tebal dari daging buah dura
Daging biji sangat tipis
Tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan jenis lain dan dipakai sebagai pohon induk jantan
Tenera Hasil dari persilangan Dura dan pisifera Tempurung tipis (0,5-4 mm)
Terdapat lingkaran serabut disekeliling tempurung
Daging buah sangat tebal (60-96% dari buah)
Tandan buah lebih banyak, tetapi ukurannya relatif lebih kecil
Macro carya
Tempurung tebal sekitar (5 mm) Daging buah sangat tipis
Tabel 1.1.2. Varietas Berdasarkan Warna Kulit Buah
Abesces Keputih- putihan
Kekuning- kuningan dan ujungnya ungu
kehitaman
(Fauzi. 2000)
2.3 Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit
Limbah yang dihasilkan oleh tanaman kelapa sawit dapat memberikan manfaat
yang besar bagi kehidupan, diantaranya sebagai pupuk organik dan sebagai arang aktif.
A. Jenis Limbah Kelapa Sawit
Limbah kelapa sawit adalah sisa hasil tanaman kelapa sawit yang tidak termasuk dalam produk utama atau merupakan hasil ikutan dari proses pengolahan kelapa
sawit. Berdasarkan tempat pembentukannya, limbah kelapa sawit dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu limbah perkebunan kelapa sawit dan limbah industri kelapa sawit.
1. Limbah Perkebunan Kelapa sawit
Limbah perkebunan kelapa sawit adalah limbah yang dihasilkan dari sisa tanaman
yang tertinggal pada saat pembukaan areal perkebunan, peremajaan dan panen kelapa sawit. Jenis limbah ini antara lain kayu, pelepah dan gulma.
2. Limbah industri kelapa sawit
Limbah industri kelapa sawit adalah limbah yang dihasilkan pada saat proses pengolahan kelapa sawit. Limbah jenis ini digolongkan dalam tiga jenis yaitu
Salah satu jenis limbah padat industri kelapa sawit adalah tandan kosong kelapa
sawit (TKKS). Tempurung kelapa sawit termasuk juga limbah padat hasil pengolahan kelapa sawit. Limbah padat mempunyai ciri khas pada komposisinya.
Komponen terbesar dalam limbah padat tersebut adalah selulosa, disamping komponen lain meskipun lebih kecil seperti abu, hemiselulosa dan lignin.
Tabel 2.1. Komposisi Kimiawi TKKS
Komposisi Kadar (%)
Abu 15
Selulosa 40
Lignin 21
Hemiselulosa 24
(Fauzi. 2000)
b. Limbah cair
Limbah cair juga dihasilkan pada proses pengolahan kelapa sawit. Limbah kelapa
sawit memiliki kadar bahan organik yang tinggi. Tingginya kadar tersebut menimbulkan beban pencemaran yang besar, karena diperlukan degradasi bahan organik yang lebih besar pula.
c. Limbah gas
Selain limbah padat dan cair, industri pengolahan kelapa sawit juga menghasilkan
limbah bahan gas. Limbah bahan gas ini antara lain gas cerobong dan uap air buangan pabrik kelapa sawit.
Tempurung kelapa sawit merupakan salah satu limbah padat yang dihasilkan.
Selama ini tempurung kelapa sawit belum banyak dimanfaatkan. Tempurung merupakan lapisan keras yang terdiri dari lignin, selulosa, metoksil dan berbagai
mineral. Kandungan bahan- bahan tersebut beragam sesuai dengan jenis kelapanya. Struktur keras disebabkan oleh silika (SiO2) yang cukup tinggi kadarnya pada tempurung. Pengolahan limbah tempurung kelapa sawit sebagai
bahan baku biobriket sangat sederhana. Caranya dengan melalui pemadatan melalui pembriketan, pengeringan dan pengarangan (Hambali, E. 2007 ).
Arang merupakan bahan padat berpori dan umumnya diperoleh dari hasil pembakaan kayu atau bahan yang mengandung unsur karbon. Arang aktif
merupakan karbon aktif yang telah mengalami proses aktivasi untuk memperbesar luas permukaan sehingga daya serapnya menjadi lebih besar. Arang aktif mampu
menyerap gas, cairan, dan zat terlarut lainnya (Wijana, S. 2005).
2.5 Karbon aktif
Karbon aktif tidak dapat digunakan untuk segala tujuan. Sebagai penghilang warna, karbon aktif yang mempunyai luas permukaaan yang sangat
besar,demikian pula volume porinya, jauh lebih efisien daripada arang kayu, dan ada 40 kali lebih efisien dibandingkan dengan jelaga tulang.
Luas permukaan spesifiknya berkisar antara 300 sampai 2500 m2/g. Kuantitas bahan yang diserap oleh karbon aktif yang sangat besar, dan uap seperti uap bensin,benzena dan karbon tetraklorida yang diserapnya kadang- kadang
yang diadsorpsi itu dapat dipullihkan dan digunakan kembali. Adsorbsi
merupakan suatu fenomena fisika, yang sangat bergantung pada luas permukaan dan volume pori. Struktur pori itu menyebabkan ukuran molekul yang dapat
diadsorbsi itu terbatas, sedangkan bila ukuran partikelnya tidak menjadi masalah kuantitas bahan yang diserap dibatasi oleh luas permukaan adsorben. Penggunaan karbon aktif terutama adalah untuk pemurnian larutan, misalnya pembersihan
larutan gula tebu, gula bit dan gula jagung dan untuk menghilangkan rasa dan bau air minum, minyak nabati dan gemuk hewani, minuman alkohol, bahan kimia dan
bahan obat- obatan.
2.5.1 Pembuatan Karbon Aktif
Berbagai bahan berkarbon, seperti kokas migas (petroleum), serbuk gergaji, lignit
batu bara, gambut, kayu, arang batok dan biji buah- buahan dapat digunakan untuk membuat karbon aktif. Sifat- sifat bahan jadinya tidak hanya bergantung
pada bahan baku yang digunakan, tetapi juga pada cara aktivasi. Karbon aktif untuk penghilangan warna biasanya digunakan dalam bentuk serbuk. Jadi, bahan baku untuk jenis ini haruslah tanpa struktur atau mempunyai struktur yang lemah.
Untuk menghasilkan jenis ini, dapat digunakan serbuk gergaji atau lignit.
Karbon adsorben uap digunakan dalam bentuk granul keras dan biasanya
dibuat dari batok kelapa, biji buah atau batu bara dan arang kayu yang dibuat brikat (bata). Sifat fisika yang paling penting ialah luas permukaan.
metode yang dapat digunakan dalam melakukan aktivasi. Cara yang paling umum
digunakan adalah perlakuan bahan berkarbon dengan gas pengoksidasi seperti udara, uap atau karbon dioksidasi dan karbonisasi bahan baku dengan bahan kimia
seperti seng klorida atau asam fosfat. Metode aktivasi kimia masih banyak digunakan di Eropa dan negara- negara lain. Amoco telah mengembangkan karbon aktif berbentuk serbuk (karbon superaktif) yang mempunyai luas
permukaan 200 sampai 400 kali lebih besar dari jenis yang biasa.
Aktivasi dengan oksidasi gas dengan menggunakan bahan yang telah
dikarbonisasi pada suhu yang cukup tinggi, sehingga hampir semua penyusunnya yang dapat menguap sudah keluar, tetapi suhu itu tidak cukup tinggi untuk menyebabkan gas yang keluar terdekomposisi. Bahan hasil karbonisasi itu
mengalami aksi gas oksidasi, biasanya uap atau karbon dioksida, didalam tanur atau retor pada suhu 800 sampai 9800 C. Kondisi operasi dikendalikan sedemikian
rupa sehingga hampir semua hidrokarbon yang terserap dan sebagian karbon dapat dikeluarkan, akibatnya luas permukaan menjadi lebih besar
(Austin,G.1984).
2.5.2 Adsorpsi
Adsorpsi adalah kemampuan menempel suatu zat pada permukaan, sedangkan
kemampuan suatu zat untuk melepaskan diri dari permukaan disebut dengan desorpsi. Bagian yang menempel biasa disebut sorbat, sedangkan bagian tempat menempel atau terikat disebut dengan adsorben. Adsorpsi dipengaruhi oleh
luas permukaan yang sangat besar untuk bereaksi, contohnya karbon aktif yang
mempunyai luas permukaan 200 m2/g sehingga karbon aktif dapat menyerap zat sorbat dalam jumlah yang besar. Apabila nilai kelarutan suatu zat dalam cairan
kecil, maka semakin besar potensi untuk dapat terikat atau menempel. Sorpsi dapat berkurang dengan adanya pemanasan, sehingga pengukur sorpsi harus
dilakukan pada temperatur konstan.
Mekanisme sorpsi dapat berupa pertukaran ion (untuk yang terionisasi), dan ikatan hidrofobik ( untuk zat organik yang tidak larut). Sorpsi oleh biota dan
sedimen dapat terjadi sebagai berikut :
Bagi zat organik yang tidak larut sorpsi terjadi secara lengkap dalam beberapa
jam, reversibel secara cepat.
Semakin halus partikel, semakin cepat adsorpsi, karena luas permukaan
menjadi luas
Bila tidak terjadi pertukaran ion, maka zat yang tidak larut paling cepat
diadsorpsi, begitu pula bagi kation.
Kation organik akan lebih cepat diadsorpsi ( Soemirat, J. 2005) .
2.5.3 Metode untuk menetapkan luas permukaan
Luas permukaan suatu sampel serbuk dapat dihitung dari hasil distribusi ukuran partikel yang diperoleh dengan menggunakan salah satu metode yang telah dibicarakan diatas. Ada dua metode yang biasanya digunakan untuk menghitung
“monolayer” merupakan fungsi langsung dari luas permukaan serbuk . Metode
kedua berdasarkan pada kenyataan bahwa kecepatan gas atau cairan merembes melewati suatu “bed” serbuk yang ada hubungannya dengan luas permukaan
serbuk yang bersangkutan (Moechtar. 1990) .
2.6 Titrasi iodimetri
Titrasi iodimetri dapat digolongkan dalam titrasi oksidimetri karena larutan iod merupakan pengoksidasi lemah yang bereaksi dengan zat pereduksi kuat. Larutan
iod 0,05 M tidak stabil dan perlu dibakukan terhadap larutan thiosulfat pada setiap kali melakukan titrasi. Titrasi harus dilakukan dalam larutan netral atau asam
lemah (Satiadarma, K. 1995) .
Dalam proses analitik, iodium digunakan sebagai pereaksi oksidasi (iodimetri) dan ion iodida digunakan sebagai pereaksi reduksi (iodometri). Relatif
beberapa zat merupakan pereaksi reduksi yang cukup kuat untuk dititrasi secara langsung dengan iodium. Maka jumlah penentuan iodimetrik adalah sedikit. Akan tetapi banyak pereaksi oksidasi cukup kuat untuk bereaksi sempurna dengan ion
iodida, dan ada banyak penggunaan proses iodometrik. Suatu kelebihan ion iodida ditambahkan kepada pereaksi oksidasi yang ditentukan dengan pembebasan
iodium, yang kemudian dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat (Day,R. 1981) .
2.7Standarisasi Larutan Tiosulfat
Larutan standar yang dipergunakan dalam kebanyakan proses iodometrik adalah natrium tiosulfat. Garam ini biasanya tersedia sebagai pentahidrat Na2S2O3. 5H2O.
tetapi harus distandarisasikan terhadap standar primer. Larutan natrium tiosulfat
tidak stabil dalam waktu yang lama.
Sejumlah zat padat digunakan sebagai standar primer untuk larutan tiosulfat.
Iodium murni merupakan standar yang paling nyata, tetapi jarang digunakan karena kesukaran dalam penanganan dan penimbangan. Lebih sering digunakan pereaksi oksidasi yang kuat yang membebaskan iodium dari iodida, suatu proses
iodometrik.
Kalium dikromat. Senyawa ini dapat diperoleh dalam derajat kemurnian
yang tinggi, tidak higroskopik, dan padatan dan larutannya adalah sangat stabil. Reaksi dengan iodida dilaksanakan dalam asam 0,2 sampai 0,4 M dan
berlangsung secara lengkap dalam 5 sampai 10 menit :
Cr2O72- +6I-+14 H+ → 2Cr3+ +3 I2 + 7H2O
Berat ekuivalen kalium dikromat adalah seperenam bobot molekularnya,
atau 49,03 g/ ek. Pada konsentrasi berasam yang lebih besar dari 0,4 M, oksidasi oleh udara dari kalium iodida menjadi nyata (Day,R. 1981).
2.8Deteksi Titik- Akhir
Suatu larutan dari iod dalam larutan air iodida, berwarna kuning sampai coklat
kuat. Satu tetes larutan iod 0,1 N menimbulkan warna kuning pucat yang terlihat pada 100 cm3 air, sehingga dalam larutan- larutan yang tanpa iod akan tak berwarna, iod dapat berfungsi sebagai indikatornya sendiri. Uji ini dibuat jauh
lebih peka dengan menggunakan larutan kanji (larutan dari pati) sebagai indikator. Kanji bereaksi dengan iod, dengan adanya iodida, membentuk suatu kompleks
akan terlihat bila konsentrasi iod adalah 2 x 10-5 M dan konsentrasi iodida lebih
besar dari pada 4 x 10-4 M pada 200C. Kepekaan warna berkurang dengan menaiknya temperatur lautan, begitulah pada 500C ia adalah kira- kira sepuluh
kali kurang peka ketimbang pada 250C. Kepekaan berkurang pada penambahan pelarut- pelarut, seperti etanol : tak diperoleh warna dalam larutan yang mengandung etanol 50 persen atau lebih. Kanji tidak dapat digunakan dalam
medium yang sangat asam karena akan terjadi hidrolisis dari kanji itu.
Pati dapat dipisahkan menjadi dua komponen utama, amilosa dan
amilopektin, yang terdapat dalam proposi berbeda- beda dalam berbagai tumbuh- tumbuhan. Amilosa suatu senyawaan berantai- lurus dan terdapat berlimpah
dalam pati kentang, memberi warna biru dengan iod dan rantainya mengambil bentuk spiral. Amilopektin, yang mempunyai struktur rantai- bercabang, membentuk suatu produk berwarna ungu- merah mungkin dengan adsorpsi.
Keunggulan kanji yang utama adalah bahwa harganya murah. Ia memiliki keburukan- keburukan sebagai berikut : (i) bersifat dapat larut dalam air ingin, (ii) ketidakstabilan suspensinya dalam air, (iii) dengan iod memberi suatu kompleks
yang dapat larut dalam air, sehingga kanji tidak boleh ditambahkan terlalu dini dalam titrasi. (Karena itu, dalam titrasi iod larutan kanji hendaknya tak
ditambahkan sampai tepat sebelum titik- akhir, ketika mana warna mulai memudar) dan (iv) kadang- kadang terdapat titik- akhir yang „hanyut‟, yang menyolok bila larutan encer. Kebanyakan dari kekurangan- kekurangan kanji
sebagai indikator tak tedapat pada natrium pati glikolat. Zat ini merupakan bubuk putih, tak higroskopik, mudah larut dalam air panas dengan memberi larutan yang
membentuk kompleks yang tak dapat larut dalam air dengan iod, maka indikator
ini boleh ditambahkan pada setiap tahap reaksi. Titrasi dilakukan dalam botol 250 cm3 yang bersumbat kaca atau labu dengan sumbat yang diasah dengan tepat.
Setelah menambahkan larutan kalium iodida 5- 10 cm3 karbon tetraklorida kepada campuran reaksi, titrasi dengan natrium tiosulfat dimulai. Mula- mula, adanya iod dalam larutan air akan nampak, dan dengan mengolak cairan secara lembut akan
menyebabkan pencampuran yang memadai. Menjelang akhir titrasi, botol atau labu disumbat dan dikocok setelah setiap penambahan larutan natium tiosulfat,
tittik- akhir dicapai bila karbon tetraklorida tepat mulai menjadi tak berwarna. Hasil yang sama memuaskan dapat diperoleh dengan kloroform (Basset, J. 1994)
2.9 Analisa Parameter
2.9.1 Kadar Air
Air harus dikurangi dengan cara pengeringan. Air dapat membentuk emulsi atau
berkabut jika terdapat detergen. Keberadaan air akan memicu pertumbuhan mikrobiologi pada antara bahan bakar dan air. Kandungan air yang tinggi mengakibatkan adanya reaksi hidrolisis , sebagian air akan diubah menjadi asam
lemak bebas dan mengganggu blok filter bahan bakar.
2.9.2. Kadar Abu
pembakaran sehingga membentuk abu dan dapat mengendap di injektor, pompa
bahan bakar,aus cincin dan juga mesin.
2.9.3. Nilai Iodium
Nilai yodium adalah indeks dari jumlah ikatan rangkap dalam lemak. Secara terminalogi bilangan iodin secara langsung mengukur derajat ketidakjenuhan dari
lemak atau minyak. Bilangan iodin (IV) adalah banyaknya gram iodin yang akan direaksikan dengan 100 gram lemak atau minyak pada kondisi spesifik
(Lowson,H. 1985) .
Angka iodium menunjukkan jumlah asam lemak tidak jenuh yang
dinyatakan dengan berapa gram iodium yang akan bereaksi dengan 100 gram biodiesel. Angka yodium minyak nabati atau hewan hampir sama dengan metil esternya. Angka ini ditentukan dengan cara menghitung jumlah I2 yang akan
