PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA
POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH)
DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR
CANGKANG KELAPA SAWIT
SKRIPSI
FADIL RAHMAD SIREGAR
110822027
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA
POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH) DAN ASAM
ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai
gelas Sarjana Sains
FADIL RAHMAD SIREGAR
110822027
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP
SENYAWA POLYCYCLIC AROMATIC
HYDROCARBON (PAH) DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT
Kategori : SKRIPSI
Nama : FADIL RAHMAD SIREGAR
Nomor Induk Mahasiswa : 110822027
Program Studi : EKSTENSI (S1) KIMIA
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, Juli 2013
Komisi Pembimbing :
Pembimbing II, Pembimbing I,
Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
NIP. 19520418 198002 1 001 NIP. 19600704 198903 1 003
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA POLYCYCLIC
AROMATIC HYDROCARBON (PAH) DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT
SKRIPSI
Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2013
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Adapun skripsi ini disusun merupakan salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Sains Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tiada terhingga dan kasih sayang yang tulus kepada Ayahanda Amran Siregar dan Ibunda tercinta Hj. Hamidah Lubis serta Abang-abang saya yang selama ini selalu sabar dan mendo’akan, memberi perhatian serta dukungan dan bantuan moril juga material yang telah diberikan kepada penulis.
Selanjutnya keberhasilan dari penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung dan telah memberikan dukungan baik secara moril maupun materil. Dalam kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof.Dr.Thamrin,M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya serta memberikan masukan, saran, dan petunjuk kepada penulis dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini. 2. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku
ketua dan sekertaris Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara khususnya Jurusan Kimia yang telah membantu penulis selama mengikuti perkuliahan.
4. Seluruh rekan-rekan Asisten dan pegawai Laboratorium Kimia Fisika dan Polimer FMIPA USU serta Laboratorium Bengkel Mekanik POLMED USU 5. Sahabatku yang sangat baik Sri Sepadany yang selalu mengerti, membantu, dan
berbagi dalam suka dan duka dalam penyusunan skripsi ini.
6. Teman-teman stambuk 2011, rika silvany, silvi yuliani, fairuz fauza, rizka meliala, yang telah berbagi banyak ilmu yang bermanfaat.
PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON (PAH)
DAN ASAM ORGANIK DARI ASAP CAIR CANGKANG KELAPA SAWIT
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pengaruh suhu pirolisis asap cair cangkang kelapa sawit pada suhu 600 0C - 950 0C dengan interval suhu 50 0C menggunakan Kromatografi Gas Spektrometri Massa (GC-MS) dan Infra Merah Transformasi Fourier (FTIR) terhadap senyawa polycyclic aromatic hydrokarbon (PAH) dan asam organik. Hasil analisis dengan menggunakan Kromatografi Gas Spektrometri Massa (GC-MS) dan Infra Merah Transformasi Fourier (FTIR) menunjukkan tidak ada ditemukan senyawa polycyclic aromatic hydrokarbon (PAH). Akan tetapi hasil analisis tersebut menunjukkan adanya senyawa-senyawa asam organik seperti asam asetat dan asam propanoat. Dimana dengan semakin meningkatnya suhu pirolisis maka kadar senyawa-senyawa asam organik tersebut semakin meningkat.
THE INFLUENCE OF PYROLYSIS TEMPERATURE ON POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBON COMPOUNDS AND ORGANIC ACIDS
FROM PALM OIL SHELL LIQUID SMOKE
ABSTRACT
Has done research into the effect of pyrolysis temperature liquid smoke palm oil shells at a temperature of 600 0C - 950 0C with temperature interval 50 0C, using Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) and Fourier Transform Infrared (FTIR) for polycyclic aromatic hydrocarbon compounds (PAH) and organic acids. Results of analysis using Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) and Fourier Transform Infrared (FTIR) showed no found polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) compounds. However, the results of this analysis indicate the presence of organic acid compounds such as acetic acid and propanoic acid. Where the pyrolysis temperature increasing the content of organic acid compounds is increasing.
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN ii PERNYATAAN iii PENGHARGAAN iv ABSTRAK v ABSTRACT vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL ix
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR LAMPIRAN xi
DAFTAR SINGKATAN xii
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 4 1.3. Pembatasan Masalah 4 1.4. Tujuan Penelitian 4 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Metodologi Penelitian 5 1.7. Lokasi Penelitian 5 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Cangkang Sawit 6
2.2. Pengawetan 7
2.3. Asap cair Sebagai Pengawet Makanan 7 2.4. Pembuatan Asap Cair 8 2.5. Kandungan Asap Cair 10
2.5.1 Senyawa Fenol 11 2.5.2 Senyawa Karbonil 11 2.5.3 Senyawa Asam 11 2.5.4 Senyawa Hidrokarbon Polisiklik Aromatis 11 2.5.5 Senyawa Benzo(a)piren 12
2.6. Proses Pirolisis 12
2.6.1 Pirolisis Selulosa 12 2.6.2 Pirolisis Hemiselulosa 13 2.6.3 Pirolisis Lignin 13
2.7. Manfaat Kegunaan Asap Cair 13
2.8. Polisiklik Aromatis Hidrokarbon 15
2.9. Asam Organik 17
2.10. Gas Chromatografy Mass Spectrofotometry 18 BAB 3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1. Alat-alat 20
3.2. Bahan-bahan 20
3.3. Metode Penelitian 20
3.3.1. Penyediaan Bahan Baku 20 3.3.2. Proses Pembuatan Asap Cair dari Cangkang Sawit 21 3.4. Skema Pengambilan Data 21 3.4.1. Penyediaan Bahan Baku 21 3.4.2. Proses Pembuatan Asap Cair dari Cangkang Sawit 22 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil 23
4.1.1. Identifikasi Kandungan Senyawa Asap Cair Menggunakan Gas Chromatografi Mass Spectra (GCMS) 24 4.1.2. Identifikasi Kandungan Senyawa Asap Cair Menggunakan Inframerah Transformasi Fourier (FTIR) 29
4.2. Pembahasan 4.2.1. Hubungan Kenaikan Suhu dengan Volume Asap Cair 33
4.2.2. Hubungan Kenaikan Suhu dengan Pembentukan Asam-Asam
Organik 34
4.2.3. Hubungan Kenaikan Suhu dengan Pembentukan Fenol 35 4.2.4. Senyawa PAH maupun turunannya dalam Asap Cair 36 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 38
5.2. Saran 38
DAFTAR PUSTAKA 39
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Senyawa Polisiklik Aromatik Hidrokarbon yang Bersifat
Karsinogenik dan Faktor Potensi Relatif Karsinogenitasnya 16 Tabel 4.1. Volume Asap Cair Pada Berbagai Suhu Pirolisi Cangkang Sawit 23 Tabel 4.2. Data Senyawa Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Pada
Suhu ±600 oC menggunakan GCMS 25 Tabel 4.3. Data Senyawa Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Pada
Suhu ±750 oC menggunakan GCMS 27 Tabel 4.4. Data Senyawa Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Pada
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Alat Untuk membuat Asap Cair 9 Gambar 2.2. Struktur dan Pirolisis Selulosa 12 Gambar 4.1. Kromatogram Hasil Analisa GCMS Asap Cair Cangkang Sawit
Pada Suhu ±600 oC 24 Gambar 4.2. Kromatogram Hasil Analisa GCMS Asap Cair Cangkang Sawit
Pada Suhu ±750 oC 26 Gambar 4.3. Kromatogram Hasil Analisa GCMS Asap Cair Cangkang Sawit
Pada Suhu ±900 oC 28 Gambar 4.4. Spectrum Hasil analisa FTIR Asap Cair Cangkang Sawit
Pada Suhu ±600 oC 30 Gambar 4.5. Spectrum Hasil analisa FTIR Asap Cair Cangkang Sawit
Pada Suhu ±750 oC 31 Gambar 4.6. Spectrum Hasil analisa FTIR Asap Cair Cangkang Sawit
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Gambar Alat Reaktor Pirolisa 42 Lampiran 2. Spektra Puncak 6 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap
Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±600oC 43 Lampiran 3. Spektra Puncak 9 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap
Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±600oC 44 Lampiran 4. Spektra Puncak 10 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap
Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±600oC 45 Lampiran 5. Spektra Puncak 3 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap
Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±750oC 46 Lampiran 6. Spektra Puncak 5 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap
Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±750oC 47 Lampiran 7. Spektra Puncak 3 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap
Cair Cangkang Kelapa Sawit Suhu ±900oC 48 Lampiran 8. Spektra Puncak 5 pada Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair
DAFTAR SINGKATAN
