2.1. Serbuk Kayu
Serbuk kayu hasil gergaji atau serutan adalah limbah yang menurut sebagian orang sudah tidak ada manfaatnya dan tidak mempuyai nilai ekonomis. Jumlah ketersediaan serbuk gergaji sangat besar, namun tidak semua serbuk gergaji yang ada telah termanfaatkan, sehingga bila tidak ditangani dengan baik maka dapat menjadi masalah lingkungan yang serius. Terdapatnya selulosa dan hemiselulosa menjadikan serbuk gergaji kayu berpotensi untuk digunakan sebagai bahan penyerap karena mempunyai gugus hidroksil (OH-) dapat dipakai untuk menjernihkan minyak goreng kualitas II. Selain itu, serbuk gergaji juga mengandung senyawa lignin 26-32% (Pari, 2000).
2.1.2. Komponen Kimia Kayu
Kayu sebagian besar tersusun atas tiga unsur yaitu unsur C, H dan O. Unsur-unsur tersebut berasal dari udara berupa CO2 dan dari tanah berupa H2O. Namun, dalam kayu juga terdapat unsur-unsur lain seperti N, P, K, Ca, Mg, Si, Al dan Na. Unsur-unsur tersebut tergabung dalam sejumlah senyawa organik, secara umum dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu:
1. Komponen pengisi rongga sel
Zat pengisi rongga sering disebut dengan komponen ekstranous, yang dominan diisi oleh zat ekstraktif. Zat ekstraktif merupakan kumpulan banyak zat seperti gula, tepung/pati, tanin, resin, pektin, zat warna kayu, asam-asam, minyak-minyak, lemak dalam kayu dan sebagainya.
2. Komponen penyusun dinding sel
Komponen penyusun dinding sel adalah komponen kimia yang menyatu dalam dinding sel. Tersusun atas banyak komponen yang tergabung dalam karbohidrat dan lignin. Karbohidrat yang telah terbebas dari lignin dan ekstraktif disebut juga dengan holoselulosa. Holoselulosa sebagian besar tersusun atas selulosa dan hemiselulosa. Selulosa merupakan komponen terbesar dan paling bermanfaat dari kayu (Sukarta, 2008).
2.1.2. Selulosa
2.1.3. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polisakarida yang terdiri dari berbagai gula termasuk xilosa, arabinosa dan manosa. Hemiselulosa terutama xilosa dan arabinosa masing-masing disebut sebagai xyloglucans atau arabinoglucans. Hemiselulosa sangat hidrofilik dan sangat terhidrasi dan berbentuk gel. Hemiselulosa banyak dijumpai pada dinding sel primer tetapi juga ditemukan pada dinding sel sekunder (Surakarta,2008).
2.1.4. Lignin
Lignin memiliki struktur kimiawi bercabang-cabang dan membentuk polimer tiga dimensi. Molekul dasar lignin adalah fenil propan. Molekul lignin memiliki derajat polimerisasi tinggi karena ukuran dan strukturnya yang tiga dimensi bisa memungkinkan lignin berfungsi sebagai semen atau lem bagi kayu yang dapat mengikat serat dan memberikan kekerasan struktur serat. Dinding sel juga mengandung lignin. Pada dinding sel, lignin bersama-sama dengan hemiselulosa membentuk matriks (semen) yang mengikat serat-serat halus selulosa (Surakarta, 2008).
2.2. Minyak Jelantah
Minyak goreng berulang kali atau yang lebih dikenal dengan minyak jelantah adalah minyak limbah yang bisa berasal dari jenis-jenis minyak goreng seperti halnya minyak jagung, minyak sayur, minyak samin dan sebagainya, minyak ini merupakan minyak bekas pemakaian kebutuhan rumah tangga umumnya, dapat di gunakan kembali untuk keperluaran kuliner, akan tetapi bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan.(Wikipedia, 2009)
Minyak goreng sangat mudah untuk mengalami oksidasi (Ketaren, 2005). Maka, minyak goreng berulang kali atau yang disebut minyak jelantah telah mengalami penguraian molekul-molekul, sehingga titik asapnya turun drastis, dan bila disimpan dapat menyebabkan minyak menjadi berbau tengik. Bau tengik dapat terjadi karena penyimpanan yang salah dalam jangka waktu tertentu menyebabkan pecahnya ikatan trigliserida menjadi gliserol dan FFA (free fatty acid) atau asam lemak jenuh. Selain itu, minyak goreng ini juga sangat disukai oleh jamur aflatoksin. Jamur ini dapat menghasilkan racun aflatoksin yang dapat menyebabkan penyakit pada hati (Aprilio, 2010).
H H
H C OH
PANAS
C O
H C OH C O + H2O
H C OH H C
H H
Minyak Goreng Akrolein Air
(Gliserol)
Gambar 2.1. Skema pembentukan akrolein 2.3. Adsorpsi
2.3.1. Pengertian Adsorpsi
Adsorpsi adalah proses dimana molekul-molekul fluida menyentuh dan melekat pada permukaan padatan. Adsorpsi adalah fenomena fisik yang terjadi saat molekul-molekul gas atau cairan dikontakkan dengan suatu permukaan padatan tersebut. Molekul – molrkul pada permukaan zat padat atau zat cair mempunyai gaya dalam keadaan tidak setimbang (unbalance) yang cenderung tertarik ke arah dalam gaya kohesi > gaya adhesi (Atmoko RD, 2012).
Walaupun adsorpsi biasanya dikaitkan dengan perpindahan dari suatu gas atau cairan kesuatu permukaan padatan, perpindahan dari suatu gas kesuatu permukaan cairan juga terjadi. Subtansi yang terkonsentrasi pada permukaan didefenisi sebagai adsorbat dan material dimana adsorbat terakumulasi didefenisi sebagai adsorben.
Adsorpsi atau penjerapan adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas , terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat penjerap, adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terjerap, adsorbat) pada permukaannya. Berbeda dengan absorpsi yang merupakan penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan membentuk suatu larutan.(Ginting,FD,2008)
diantara molekul seluruh material. Gaya-gaya yang tidak setimbang pada batas fasa tersebut menyebabkan perubahan-perubahan konsentrasi molekul pada interface solid/fluida. padatan berpori yang menghisap (adsorption) dan melepaskan (desorption) suatu fluida disebut adsorben. Molekul fluida yang dihisap tetapi tidak terakumulasi/melekat disebut adsorptive,sedangkan yang terakumulasi/melekat disebut adsorbat.
Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu adsorpsi fisika (disebabkan oleh gaya Van Der Waals (penyebab terjadinya kondensasi gas untuk membentuk cairan) yang ada pada permukaan adsorbens) dan adsorpsi kimia (terjadi reaksi antara zat yang diserap dengan adsorben, banyaknya zat yang teradsorpsi tergantung pada sifat khas zat padatnya yang merupakan fungsi tekanan dan suhu). Adsorben yang dapat mengadsorpsi secara fisika dan kimia seperti composite adsorbent.
2.3.2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Adsorpsi
Performa mesin pendingin adsorpsi sangat dipengaruhi baik oleh perpindahan kalor maupun perpindahan massa. Sedangkan daya adsorpsi dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu : 1. Tekanan (P), Tekanan yang dimaksud adalah tekanan adsorbat. kenaikan tekanan adsorbat dapat menaikan jumlah yang diadsorpsi.
2. Temperatur absolut (T), Temperatur yang dimaksud adalah temperatur adsorbat. Pada saat molekul-molekul gas atau adsorbat melekat pada permukaan adsorben akan terjadi pembebasan sejumlah energi yang dinamakan peristiwa eksotermis. Berkurangnya temperatur akan menambah jumlah adsorbat yang akan teradsorpsi demikian juga untuk peristiwa sebaliknya.
3. Interaksi potensial (E), interaksi potensial antara adsorbat dengan dinding adsorben sangat bervariasi, tergantung dari sifat adsorbat-adsorben.
4. Jenis adsorbat
a. Ukuran molekul adsorbat
Ukuran molekul yang sesuai merupakan hal penting agar proses adsorpsi dapat terjadi, karena molekul-molekul yang dapat diadsorpsi adalah molekul-molekul yang diameternya lebih kecil atau sama dengan diameterpori adsorben.
b. Kepolaran zat
2.4. Adsorben
Kemampuan kerja alat untuk menghasilkan suhu yang rendah sangat dipengaruhi oleh jenis adsorben. Dimana penyerapan adsorben dipengaruhi oleh volume yang dipekai dan luas permukaan spesifik. Karakteristik adsorben yang dibutuhkan untuk adsorpsi yang baik : 1. Luas permukaan adsorben. Semakin besar luas permukaan maka semakin besar pula daya adsorpsinya, karena proses adsopsi terjadi pada pemukaan adsorben.
2. Tidak ada perubahan volume yang berarti selama proses adsorpsi dan desopsi.
3. Kemurnian adsorben. Adsorben yang memiliki tingkat kemurnian tinggi, daya adsorpsinya lebih baik.
4. Jenis/gugus fungsi atom yang ada pada permukaan adsorben. Sifat-sifat atom di permukaan berkaitan dengan interaksi molekular antara adsorbat dan adsorben yang lebih besar pada adsorbat tertentu.(Ginting FD, 2008)
2.4.1 Macam-macam adsorben yang umum digunakan
Untuk proses adsorbsi dan desorpsi ada 3 jenis adsorben yang baisa dipakai yaitu : 1. Silika gel
Silika gel cenderung mengikat adsorbat dengan energi yang relatif lebih kecil dan membutuhkan temperatur yang rendah untuk proses desorpsinya, dibandingkan jika menggunakan adsorben lain seperti karbon atau zeolit. Kemampuan desorpsi silika gel meningkat dengan meningkatnya temperatur. Silika gel terbuat dari silika dengan ikatan kimia mengandung air kurang lebih 5%. Pada umumnya temperatur kerja silika gel sampai pada 200 °C, jika dioperasikan lebih dari batas temperatur kerjanya maka kandungan air dalam silika gel akan hilang dan menyebabkan kemampuan adsorpsinya hilang. Bentuk butiran silika gel yang banyak digunakan untuk proses adsorpsi adalah seperti gambar 2.2.
Gambar 2.2 Bentuk butiran silika gel. 2. Aktif Karbon
dan granular. Pada umumnya karbon aktif dapat mengadsorpsi metanol atau amonia sampai dengan 30%, bahkan karbon aktif super dapat mengadsorpsi sampai dua kalinya. Bentuk butiran karbon aktif adalah seperti gambar 2.3.
Gambar 2.3 Bentuk butiran karbon aktif 3. Zeolit
Zeolit mengandung kristal zeolit yaitu mineral aluminosilicate yang disebut sebagai penyaring molekul. Mineral aluminosilicate ini terbentuk secara alami. Zeolit buatan dibuat dan dikembangkan untuk tujuan khusus, diantaranya 4A, 5A, 10X, dan 13X yang memiliki volume rongga antara 0.05 sampai 0.30 cm3/gram dan dapat dipanaskan sampai 500 °C tanpa harus kehilangan mampu adsorpsi dan regenerasinya. Zeolit 4A (NaA) digunakan untuk mengeringkan dan memisahkan campuran hydrocarbon.
Zeolit 5A (CaA) digunakan untuk memisahakan paraffins dan beberapa Cyclic hydrocarbon. Zeolit 10X (CaX) dan 13X (NaX) memiliki diameter pori yang lebih besar sehingga dapat mengadsorpsi adsorbat pada umumnya. Bentuk butiran zeolit adalah seperti gambar 2.4.
DAFTAR PUSTAKA (buat dasar teori ini)
Aji, Dwi Wahyu & Muhammad Nur Hidayat. 2011. Optimasi Pencampuran Carbon Active dan Bentonit sebagai Adsorben dalam Penurunan Kadar FFA (Free Fatty Acid) Minyak Goreng Bekas melalui Proses Adsorpsi. Teknik Kimia Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro
Nurimansyah, M. 2012. Adsorpsi Logam Tembaga (II) Menggunakan Serbuk Gergaji Kayu Tersulfonasi. Laporan Akhir Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Sriwijaya. Wijayanti, Hesti. Pemanfaatan Arang Aktif dari Serbuk Gergaji Kayu Ulin untuk
