Adsorpsi Dan Desorpsi Karotenoida Dari Minyak Sawit Mentah (Crude Palm Oil Cpo) Menggunakan Adsorben Garam M-Amberlit Ir 120 Dan Garam M-Polistirena Sulfonat (M=Na, Mg, Ca, Sr Dan Ba)

(1)

ADSORPSI DAN DESORPSI KAROTENOIDA DARI MINYAK SAWIT

MENTAH (

CRUDE PALM OIL/CPO

_{) MENGGUNAKAN ADSORBEN}

GARAM M-AMBERLIT IR 120 DAN GARAM M-POLISTIRENA

SULFONAT (M= Na, Mg, Ca, Sr DAN Ba)

DISERTASI

OLEH

JUSTAMAN ARIFIN KARO KARO

108103005/KIM

PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

ADSORPSI DAN DESORPSI KAROTENOIDA DARI MINYAK SAWIT

MENTAH (

CRUDE PALM OIL/CPO

_{) MENGGUNAKAN ADSORBEN}

GARAM M-AMBERLIT IR 120 DAN GARAM M-POLISTIRENA

SULFONAT (M= Na, Mg, Ca, Sr DAN Ba)

DISERTASI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dalam

Program Studi Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Universitas Sumatera Utara

OLEH

JUSTAMAN ARIFIN KARO KARO

108103005/KIM

PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

ADSORPSI DAN DESORPSI KAROTENOIDA DARI MINYAK SAWIT

MENTAH (

CRUDE PALM OIL/CPO

_{) MENGGUNAKAN ADSORBEN}

GARAM M-AMBERLIT IR 120 DAN GARAM M-POLISTIRENA

SULFONAT (M=Na, Mg, Ca, Sr DAN Ba)

DISERTASI

Untuk memperoleh gelar Doktor Ilmu Kimia pada

Universitas Sumatera Utara dibawah pimpinan Rektor Universitas Sumatera Utara Prof.Dr.dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp, A(K)

Untuk dipertahankan dihadapan Sidang Terbuka Promosi Doktor di Universitas Sumatera Utara

OLEH

JUSTAMAN ARIFIN KARO KARO 108103005/KIM

PROGRAM DOKTOR ILMU KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(4)

(5)

SIDANG TERBUKA UJIAN PROMOSI DOKTOR

Ketua

Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc Guru Besar Kimia Anorganik Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara

Anggota

Dr. Nimpan Bangun, M.Sc Dosen Kimia Anorganik

Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara

Dr. Tjahjono Herawan, M.Sc

Peneliti pada Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan Sumatera Utara

Prof. Dr. Jamaran Kaban , M.Sc Guru Besar Kimia Bidang Organik Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara

Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Ketua Program Studi Program Doktor Ilmu Kimia

Prof. Dr. Yunazar Manjang Guru Besar Kimia Bahan Alam Fakultas MIPA Universitas Andalas Padang

Telah Ujian Sidang Tertutup pada Tanggal: 5 Pebruari 2014 dan

(6)

PROMOTOR

CO-PROMOTOR

Dr. Tjahjono Herawan, M.Sc

(7)

TIM PENGUJI LUAR KOMISI

SIDANG TERBUKA UJIAN PROMOSI DOKTOR

Guru Besar Kimia Bidang Organik Prof. Dr. Jamaran Kaban , M.Sc

Ketua Program Studi Program Doktor Ilmu Kimia Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

Guru Besar Kimia Bahan Alam Prof. Dr. Yunazar Manjang

Fakultas MIPA Universitas Andalas Padang

(8)

PROMOTOR

CO-PROMOTOR

Dr. Ir. Tjahjono Herawan, M.Sc

(9)

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkah dan rahmat yang

dikaruniakan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi yang berjudul “Adsorpsi

Dan Desorpsi Karotenoida dari Minyak Sawit Mentah (Crude Palm Oil/CPO₎

Menggunakan Adsorben Garam M-Amberlit IR 120 Dan Garam M-Polistirena Sulfonat

(M=Na, Mg, Ca, Sr dan Ba)”.

Pada kesempatan ini penulis dengan segala kerendahan hati mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu DTM&H.M.Sc (CTM), Sp.A (K) selaku Rektor

Universitas Sumatera Utara atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada

penulis untuk menyelesaikan pendidikan program Doktor ini.

2. Bapak Ir. Arryanto Sagala dan Ir. Yang Yang Setiawan, M.Sc serta Ir. Zakiyudin,

MA selaku Kepala dan Sekretaris serta mantan Sekretaris BPKIMI (Badan

Pengembangan dan Kebijakan Iklim dan Mutu Industri) Kementerian Perindustrian

RI di Jakarta atas kesempatan dan fasilitas Beasiswa yang diberikan kepada penulis

untuk menjadi peserta Program Rintisan Gelar S3 (Doktor) BPKIMI pada

program Doktor Ilmu Kimia FMIPA di Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Maruahal Situmorang, M.Si selaku Kepala Balai Riset dan Standardisasi

Industri (Baristand) Medan beserta seluruh pimpinan Kasie dan seluruh

karyawan/wati atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk

menyelesaikan pendidikan program Doktor ini.

4. Bapak Dr. Sutarman, MSc selaku Dekan FMIPA USU yang telah memberikan

kesempatan untuk menyelesaikan pendidikan Doktor Kimia ini.

5. Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS., Ph.D dan Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc

selaku Ketua dan Sekretaris Program Studi Ilmu Kimia Pascasarjana yang telah

memberikan petunjuk dan arahan dalam mengikuti studi Doktor Kimia ini.

6. Ucapan terima kasih juga kepada Bapak Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, MSc selaku

promotor, yang telah memberikan saran dan kritik membangun terutama pada

(10)

MSc dan Dr. Ir. Tjahjono Herawan, MSc sebagai co-promotor yang telah membuka

inspirasi pada bimbingan disertasi ini.

7. Kepada berbagai pihak yang telah memberikan dukungan untuk pelaksanaan

penelitian ini terutama kepada Kepala Laboratorium Kimia Anorganik Departemen

Kimia FMIPA USU Dr. Nimpan Bangun, MSc beserta seluruh teman-teman asisten

di Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA khususnya saudara Hamdan, Kristin, Lois,

Nabila, Rizal, Wiwik FM dan Paulus serta semua pihak yang telah membantu dalam

penulisan maupun pelaksanaan penelitian ini.

8. Kepada mitra penelitian Bapak Pantun Samosir dari PT. Jasindo Testing Service,

Medan, Sumatera Utara Indonesia yang telah banyak membantu kelancaran penelitian

ini, penulis sampaikan terima kasih.

9. Ucapan terima kasih kepada segenap keluarga, terutama kepada istri tercinta, Risma

Gaus, SE dan anak-anaku Lailatul Fitri Beru Karo beserta Muhammad Syawal Karo

Karo yang tersayang, yang telah menerima keberadaan saya serta memberikan

dukungan material maupun moril dalam penulisan disertasi ini.

Medan, September 2014

Hormat Penulis,

(11)

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 11 Januari 1964 di Desa Guru Kinayan Kabupaten Karo,

Sumatera Utara yang merupakan anak ketiga dari enam bersaudara dari ayah yang bernama S.

Burhanuddin Karo Karo dan ibu Hamidah Br Sembiring Guru Kinayan.

Penulis menjalani pendidikan Sekolah Dasar di SD Swasta Sapta Marga Selayang

Kecamatan Selesai Kabupaten Langkat tamat tahun 1977. Setelah tamat dari Sekolah Dasar

penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama di SMP Nasional Selayang dan kemudian

pindah ke SMP Persiapan Selesai di Selesai dan kemudian mengikuti EBTA di SMP Negeri 2

Binjai hingga tamat tahun 1981. Selanjutnya penulis melanjutkan ke Sekolah Menengah Atas di

SMA Negeri 2 Medan dari tahun 1981 hingga tamat sampai dengan tahun 1984. Setelah tamat

dari pendidikan Sekolah Menengah Atas, penulis melanjutkan pendidikan ke Perguruan Tinggi

pada tahun 1984 di Universiats Syiah Kuala (Unsyiah) Banda Aceh, Fakultas Teknik, Jurusan

Teknik Kimia dan kemudian pada tahun 1988 melanjutkan Tugas Akhir di ITS (Institut

Teknologi Sepuluh Nopember) Surabaya hingga mendapat gelar Sarjana (Ir) pada tahun 1990.

Pada tahun 1997 melanjutkan pendidikan Spesialis di Universitet Bremen Jerman bidang Waste

Water Treatment dan selesai tahun 1999.

Penulis melanjutkan pendidikan program Pascasarjana di Universitas Sumatera Utara

pada program studi Teknik Kimia pada tahun 2006 sampai dengan tahun 2009. Selanjutnya pada

tahun 2010 penulis mengikuti program Doktor (S3) Ilmu Kimia pada Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara Medan dengan bantuan biaya beasiswa

Program Rintisan S3 dari Kementerian Perindustrian Republik Indonesia.

Penulis bekerja di Baristand Industri Kementerian Perindustrian Banda Aceh dari tahun

1991 sampai dengan tahun 2000 sebagai peneliti kemudian mutasi ke Baristand Industri Medan

Kementerian Perindustrian sebagai Peneliti Madya dari tahun 2000 sampai sekarang.

Penulis menikah dengan Risma Gaus, SE pada tahun 1994. Saat ini penulis dikaruniai 2

orang anak, yaitu: Lailatul Fitri Br Karo yang saat ini sebagai mahasiswi Kedokteran Universitas

Sumatera Utara dan Muhammad Syawal Karo Karo yang pada saat ini sebagai siswa SMP

(12)

DAFTAR SEMINAR DAN PUBLIKASI

1. Justaman Arifin Karo Karo, Seri Bima Sembiring, Nimpan Bangun, Tjahjono Herawan,

Adsorpsi Karotenoid Pada Minyak Sawit Mentah (Crude Palm Oil/CPO_{) Dengan}

Menggunakan Adsorben Sintetis Resin Amberlit, Prosiding Seminar Nasional Hasil Riset

dan Standardisasi Industri II, ISSN: 2302-9617, Vol. 1 No. 1 Tahun 2012, p. 147-166, Banda

Aceh, 12-13 November 2012

Adsorpsi Dan Desorpsi Karotenoid Pada Minyak Sawit Mentah (Crude Palm Oil/CPO₎

Dengan Menggunakan Adsorban Sintetis Resin M-Amberlit (M=Na, Mg dan Ca), Prosiding

Seminar Nasional Kimia Terapan Indonesia 2013, ISSN: 2088-9828, Vol. 4 Tahun 2013, p.

17-24, Solo, 23 Mei 2013.

Adsorption and Desorption of Carotenoids From Crude Palm Oil (CPO) Using Synthetic

M-Polystyrene Sulfonate Adsorbent (M=Na, Mg, Ca, Sr and Ba), Book of Abstracts

International Seminar The 3rd Seminar Of Pharmaceutical Science and Technology, May 31,

2014, ISBN: 978-602-8892-98-8, Tahun 2014, p. 41, University of Sumatera Utara,

Medan-Indonesia, 31 May 2014.

Adsorpsi dan Desorpsi Karotenoida dari Minyak Sawit Mentah (Crude Palm Oil/CPO₎

Menggunakan Adsorben Sintetis Garam M-Polistirena Sulfonat (M=Na, Mg, Ca, Sr and Ba),

Buku 106 Inovasi Indonesia Tahun 2014, 106 Inovasi Indonesia Paling Prospektif 2014,

Business Innovation Center (BIC), Kementerian Negara Riset dan Teknologi (KNRT),

Jakarta, 2014

Adsorption and Desorption Carotenoids Of Raw Palm Oil (Crude Palm Oil/CPO_{) Using Salt}

M-Polystyrene Sulfonate (M=Na, Mg, Ca, Sr and Ba), Publication, Indian Journal of

Science and Technology, Print ISSN: 0974-6846, Online ISSN: 0974-5645, Vol 7(12),

(13)

ABSTRAK

Telah dilakukan sintesis 2 (dua) jenis adsorben garam amberlit (Am) dan garam M-polistirena sulfonat (M-PSS), M=Na, Mg, Ca, Sr dan Ba. M-Am dibuat dengan mereaksikan Na-Am dengan garam klorida dari magnesium, kalsium, stronsium dan barium. Na-Na-Am diperoleh dari Dow Rohm and Haas_{Shanghai Chemical Industri Co. LTD, China. Sedangkan garam} M-PSS dibuat dari Na-M-PSS dengan garam klorida dari magnesium, kalsium, stronsium dan barium. Na-PSS dibuat dengan menetralkan asam polistiril sulfonat (H-PSS) bersama NaOH. Sedangkan H-PSS dibuat dari reaksi sulfonasi polistirena dengan asetil sulfat, dengan derajat sulfonasinya 9,1%. Kandungan logam adsorben M-Am pada Na-Am, Mg-Am, Ca-Am, Sr-Am dan Ba-Am masing-masing adalah: 64.246 ppm, 32.800 ppm, 55.720 ppm dan Sr tidak terdektesi sedangkan Ba sangat kecil yaitu 0,05240 ppm. Ini menunjukkan bahwa telah terjadi pergantian logam Na dengan Mg sebanyak 97,81% dan oleh Ca sebanyak 99,75%, sedangkan Sr-Am tidak terbentuk dan Ba-Am kecil sekali. Spektrum FT-IR dari Na-Am, Mg-Am dan Ca-Am menunjukkan adanya pita serapan yang menunjukkan adanya gugus SO2- masing-masing pada, υSO :1039,60 cm-1, υSO :1037,23 cm-1, υSO: 1048,21 cm-1. Titik lebur (TL) dari ketiga adsorben M-Am semuanya >350 oC (suhu operasi maksimum termometer) dan pori-pori dari ketiga adsorben M-Am sangat kecil ( pori tertutup) dengan nilai Area= hampir nol m2/g. Kandungan logam adsorben M-PSS pada Na-PSS, Mg-PSS, Ca-PSS, Sr-PSS dan Ba-PSS masing-masing adalah; 775,42 ppm, 397,53 ppm, 661,16 ppm, 1252,4 ppm dan 2013,5 ppm, yang berarti telah terjadi pergantian logam Na dengan Mg sebanyak 98,25%, Ca : 98,07%, Sr : 84,84% dan oleh Ba sebanyak 87,21%. Spektrum FT-IR dari Na-PSS, Mg-PSS, Ca-PSS, Sr-PSS dan Ba-PSS menunjukkan adanya pita serapan gugus SO2- masing-masing pada: υSO :1189,1 cm-1, υSO :1168,0 cm-1, υSO :1170,0 cm-1, υSO :1178,1 cm-1, dan υSO :1183,0 cm-1. TL dari kelima adsorben M-PSS adalah >350 oC dan pori-pori dari kelima adsorben M-PSS kecil (pori agak tertutup) dengan nilai Area = 0,01 m2/g.

Adsorben M-Am dan M-PSS digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida dari CPO yang mengandung 479,7 ppm karotenoida dan mendesorpsinya dalam n-heksana dengan berbagai variasi.

i. variasi jenis adsorben, Na-Am, Mg-Am dan Ca-Am. Dari ketiga adsorben M-Am menunjukkan tingkat adsorpsinya masing-masing adalah 100, 96,35 dan 97,42%. Desorpsi karotenoid dari ketiga adsorben tersebut masing-masing menunjukkan 42,69%, 52,76% dan 60,65%.

ii. variasi jumlah adsorben Ca-Am yaitu 2, 4, 6, 8 dan 10 gr, memberi tingkat adsorpsi masing-masing adalah 94,66; 97,42; 100; 100 dan 100%. Desorpsi karotenoida dari variasi jumlah adsorben Ca-Am masing-masing adalah 52,75%; 52,76%; 72,08%; 72,08% dan 72,08%.

iii. variasi jumlah karotenoida dalam larutan CPO dengan pelarut etanol yaitu 2,399; 4,797; 7,196; 9,594; 11,993 dan 19,188 mgr karotenoida dalam CPO memberi tingkat adsorpsi masing-masing adalah 100,100,100,100; 92,73 dan 73,37. Desorpsi karotenoida dengan variasi jumlah karotenoida masing-masing adalah 10,42; 52,06; 59,53; 72,08; 59,98 dan 69,50%.

(14)

Sedangkan untuk M-PSS memberi hasil tingkat adsorpsi dan desorpsi sebagai berikut:

i. variasi jenis adsorben, Na-PSS, Mg-PSS, Ca-PSS, Sr-PSS dan Ba-PSS. Dari kelima adsorben M-PSS menunjukkan tingkat adsorpsi masing-masing adalah 85,90; 80,69; 77,22; 81,81 dan 82,64. Desorpsi karotenoid dari kelima adsorben tersebut masing-masing menunjukkan 58,12%, 63,51%, 84,53%, 45,29% dan 32,61%.

ii. variasi jumlah adsorben Ca-PSS yaitu 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25 dan 1,50 gr, memberi tingkat adsorpsi masing-masing adalah 68,61; 73,26; 77,22; 100; 100 dan 100%. Desorpsi karotenoida dari variasi jumlah adsorben Ca-PSS masing-masing adalah 67,81%; 80,56%; 84,53%; 78,75%; 78,75% dan 78,75%.

iii. variasi jumlah karotenoida dalam larutan CPO dengan pelarut etanol yaitu 0,48; 1,44; 2,40; 3,36 dan 4,32 mgr karotenoida dalam CPO memberi tingkat adsorpsi masing-masing adalah 100; 100; 92,17; 87,80 dan 72,92%. Desorpsi karotenoida dengan variasi jumlah karotenoida masing-masing adalah 68,25; 78,75; 53,80; 35,15 dan 25,33%.

iv. variasi ukuran partikel adsorben Ca-PSS, 100 dan 150 mesh memberi tingkat adsorpsi masing-masing 77,22 dan 100%. Desorpsi karotenoida dengan variasi ukuran partikel adsorben Ca-PSS menunjukkan 84,53 dan 35,25%.

Perbandingan tingkat adsorpsi dan desorpsi yang tertinggi antara adsorben Ca-am dan Ca-PSS menunjukkan tingkat adsorpsi keduanya adalah 100 %. Sedangkan tingkat desorpsinya masing-masing adalah 72,08 % dan 78,75%.

(15)

ABSTRACT

Have performed the synthesis of 2 (two) types of adsorbents Amberlite salt (Am) and M-polistiril sulfonate salt (M-PSS), M = Na, Mg, Ca, Sr, and Ba. M-Am prepared by reacting Na-Am with chloride salts of magnesium, calcium, strontium and barium. Na-Na-Am was obtained from Dow Rohm and Haas Shanghai Chemical Industry Co.. LTD, China. While the M-PSS salt made from Na-PSS with chloride salts of magnesium, calcium, strontium and barium. Na-PSS was made by neutralizing the sulfonic acid polystyril (H-PSS) with NaOH. While the H-PSS is made of polystyrene sulfonation reaction with acetyl sulfate, with degrees sulfonasinya 9.1%. Metal content in the adsorbent M-Am, Na-Am, Mg-Am, Ca-Am, Sr-Am, and Ba-Am, respectively: 64 246 ppm, 32,800 ppm, 55,720 ppm and Sr are not terdektetion while Ba very small, that is 0, 05240 ppm. It shows that there has been a change of Na metal with Mg metal as much as 97.81% and by as much as 99.75% Ca, while the Sr-Am not formed and Ba-Am is small. FT-IR spectra of Na-Am, Mg-and Ca-Am Am showed absorption bands indicating the presence of SO2-groups respectively, SO: 1039.60 cm-1, SO: 1037.23 cm-1, SO : 1048.21 cm-1. Melting point (TL) of the three adsorbents M-Am are > 350 ° C (maximum operating temperature thermometer) and the pores of the adsorbent the three M-Am very small (closed pore) with a value of almost zero area m2 / g. Metal content in the M-PSS adsorbent, Na-PSS PSS, PSS-Mg, Ca-PSS, Sr-and Ba-PSS Ba-PSS, respectively; 775.42 ppm, 397.53 ppm, 661.16 ppm, 1252.4 ppm and 2013.5 ppm, which means there has been a change of Na metal with as much as 98.25% Mg, Ca: 98.07%, Sr: 84.84% and by as much as 87.21% Ba. FT-IR spectra of Na-PSS, PSS-Mg, Ca-PSS, Sr-and Ba-PSS Ba-PSS showed absorption bands of SO2-groups respectively: SO: 1189.1 cm-1, SO: 1168.0 cm-1, SO: 1170.0 cm-1, SO: 1178.1 cm-1, and SO: 1183.0 cm-1. TL of the five adsorbents M-PSS is > 350 ° C and the pores of the adsorbent M-M-PSS five small (somewhat closed pore) with a value of area = 0.01 m2 / g.

M-Am and M-PSS Adsorbent used to adsorb carotenoids of CPO carotenoids containing 479.7 ppm and in n-hexane desorpstion with various variations.

i. variations in the type of adsorbent, Na-Am, Mg and Ca-Am-Am. Of the three adsorbents M-Am show each adsorption rate is 100, 96.35 and 97.42%. Carotenoids desorption of the adsorbent the three respectively showed 42.69%, 52.76% and 60.65%.

ii. variation in the amount of adsorbent Ca-Am is 2, 4, 6, 8 and 10 g, giving each adsorption rate is 94.66; 97.42; 100; 100 and 100%. Carotenoids desorption of variation in the amount of adsorbent Ca-Am, respectively 52.75%, 52.76%, 72.08%, 72.08% and 72.08%.

iii. carotenoids number variation in CPO solution by ethanol is 2.399; 4.797; 7.196; 9.594; 11.993 and 19.188 mgr carotenoids in CPO gave each adsorption rate is 100,100,100,100; 92.73 and 73.37. Carotenoids desorption with variations of each carotenoids number is 10.42; 52.06; 59.53; 72.08; 59.98 and 69.50%.

iv. variations in particle size of the adsorbent Ca-Am of 50, 100 and 150 mesh gives each adsorption rate is 97.42; 98.17 and 98.29. Carotenoids desorption with adsorbent particle size variations of Ca-Am showed 52.76; 47.36 and 27.26%.

(16)

i. variations in the type of adsorbent, Na-PSS, PSS-Mg, Ca-PSS, Sr-and Ba-PSS PSS. Of the five adsorbents M-PSS shows the adsorption rate is 85.90 respectively; 80.69; 77.22; 81.81 and 82.64. Carotenoids desorption of the adsorbent the five respectively showed 58.12%, 63.51%, 84.53%, 45.29% and 32.61%.

ii. variation in the amount of adsorbent Ca-PSS is 0.25, 0.50, 0.75, 1.0, 1.25 and 1.50 g, giving each adsorption rate is 68.61; 73.26; 77.22 ; 100; 100 and 100%. Carotenoids desorption of variation in the amount of adsorbent Ca-PSS, respectively 67.81%, 80.56%, 84.53%, 78.75%, 78.75% and 78.75%

iii. carotenoids number variation in CPO solution by ethanol is 0.48; 1.44; 2.40; 3.36 and 4.32 mgr carotenoids in CPO gave each adsorption rate is 100; 100; 92.17; 87, 80 and 72.92%. Carotenoids desorption with variations of each carotenoids number is 68.25; 78.75; 53.80; 35.15 and 25.33%.

iv. variations in particle size of the adsorbent Ca-PSS, 100 and 150 mesh gives each adsorption rate 77.22 and 100%. Carotenoids desorption with adsorbent particle size variations of Ca-PSS showed 84.53 and 35.25%.

Comparison of adsorption and desorption rate is highest between the adsorbent am and Ca-PSS shows both the adsorption rate is 100%. While desorpsinya each level is 72.08% and 78.75%.

(17)

(18)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... ... 25

3.1 Tempat dan Waktu ... 25

3.2 Bahan dan Alat... 25

3.3 Prosedur Percobaan... 26

3.3.1 Pembuatan adsorben garam M-Amberlit... 26

3.3.2 Pembuatan adsorben garam M-PSS... 27

3.3.3 Proses adsorpsi dan desorpsi karotenoida dari CPO... 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... ... 32

4.1 Pembuatan Adsorben... 32

4.1.1 Pembuatan adsorben garam M-amberlit (M-Am)... 32

4.1.2 Pembuatan adsorben garam Polistiril sulfonat (M-PSS)... 33

4.2 Adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dari CPO... 42

4.2.1 Adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dengan M-Am... 42

4.2.2 Adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dengan M-PSS... 53

4.3 Perbandingan tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida antara Adsorben Ca-Amberlit (Ca-Am) dengan Ca-PSS... 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 66

5.1 Kesimpulan ... 66

5.2 Saran ... 67

DAFTAR PUSTAKA ... 68

(19)

DAFTAR TABEL

Tabel 4.3 Tingkat adsorpsi,desorpsi dan rekoveri karotenoida dengan konsenterasi larutan 95,94 mg/L menggunakan adsorben M-Am (M= Na, Mg dan Ca) untuk 4 gr.... 42

Tabel 4.4 Jari-jari dan berat logam M (M=Na, Mg dan Ca) dalam 4 gr adsorben M-Am (M=Na, Mg dan Ca; Am=amberlit) serta tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida ... 43

Tabel 4.5 Pengaruh jumlah adsorben Ca-Am terhadap tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dari larutan CPO (konsenterasi karotenoida 95,94 mg/L .. 48

Tabel 4.6 Pengaruh ukuran partikel adsorben Ca-Am (6 gr) terhadap tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida ( konsenterasi karotenoida 95,94 mg/L)... 50

Tabel 4.7 Pengaruh konsenterasi karotenoida terhadap tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dari 6 gr adsorben Ca-Am ( 50 mesh)... 51

Tabel 4.8 Tingkat adsorpsi,desorpsi dan rekoveri karotenoida (konsenterasi 96 mg/L) menggunakan 0,75 gr adsorben M-PSS (M= Na, Mg, Ca, Sr dan Ba) ... 54

Tabel 4.9 Jari-jari dan berat logam M (M=Na, Mg, Ca, Sr dan Ba) dalam 0,75 gr adsorben M-PSS (M=Na, Mg, Ca, Sr dan Ba; PSS=polistirenasulfonat) serta tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida ... 55

Tabel 4.10 Pengaruh jumlah adsorben Ca-PSS terhadap tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dalam larutan CPO (konsenterasi karotenoida 96 mg/L .. 60

Tabel 4.11 Pengaruh ukuran partikel adsorben Ca-PSS (1 gr) terhadap tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida ( konsenterasi karotenoida 96 mg/L)... 61

(20)

rekoveri karotenoida menggunakan adsorben Ca-PSS ( 1 gr, 100 mesh).. 63

Tabel 4.13 Tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dari adsorben Ca-Am

(21)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Interaksi antara gugus non-polar dan gugus polar dari adsorben dengan

karotenoida dengan adsorben... 3

Gambar 2.10 Reaksi Sulfonasi Polistirena dengan Asetil sulfat... 23

Gambar 3.1 Reaksi yang terjadi antara garam amberlit dan garam polistirenasulfonat dengan garam klorida... 26

Gambar 4.10 Bentuk ikatan yang terjadi antara senyawa karotenoida dengan adsorben.... 44

Gambar 4.11 Tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dari logam M dalam adsorben M-Am (M= Na, Mg dan Ca)... 47

(22)

Gambar 4.13 Pengaruh ukuran partikel adsorben Ca-Am terhadap tingkat adsorpsi,

desorpsi dan rekoveri karotenoida... 51

Gambar 4.14 Tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dengan berbagai

konsenterasi karotenoida dalam larutan CPO... 53

Gambar 4.15 Overlap orbital-d ion-ion logam Ca2+, Sr2+ dan Ba2+ dengan orbital- π dari

ikatan rangkap karotenoida... 57

Gambar 4.16 Tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dari logam M dalam

adsorben M-PSS (M= Na, Mg, Ca, Sr dan Ba; PSS=polistirenasulfonat)... 59

Gambar 4.17 Pengaruh jumlah adsorben Ca-PSS terhadap tingkat adsorpsi, desorpsi

dan rekoveri karotenoida... 61

Gambar 4.18 Pengaruh ukuran partikel adsorben Ca-PSS terhadap tingkat adsorpsi,

desorpsi, dan rekoveri karotenoida... 62

Gambar 4.19 Tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida dengan berbagai

konsenterasi karotenoida dalam larutan CPO... 64

Gambar 4.20 Perbandingan tingkat adsorpsi, desorpsi dan rekoveri karotenoida antara

(23)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Hasil Uji komposisi asam lemak dan karotenoida untuk CPO dengan

GC-MS... 75

Lampiran 2. Uji Kadar Logam dari adsorben M-amberlit dan M-PSS... 79

Lampiran 3. Uji Titik Lebur (TL) dari adsorben M-amberlit dan M-PSS... 80

Lampiran 4. Spektrum FT-IR dari adsorben M-amberlit dan M-PSS... 81

Lampiran 5. Uji Pori-pori dari adsorben M-amberlit dan M-PSS dengan BET... 92

Lampiran 6. Hasil Uji Karotenoida untuk Filtrat dan Konsentrat Dengan UV-Vis... 93

Lampiran 7. Hasil Uji Pori-pori dengan BET... 97

Lampiran 8. Bagan Penelitian... 101

Lampiran 9. Flow Chart Pembuatan Adsorben M-amberlit... 102

Lampiran 10. Flow Chart pembuatan adsorben M-PSS... 103

Lampiran 11. Flow Chart Proses adsorpsi dan desorpsi karotenoida dari CPO... 106

Lampiran 12. Image SEM dari adsorben M-amberlit dan M-PSS... 107

(24)

DAFTAR SINGKATAN

M-PSS = Metal - Poli stirena sulfonat

TL = Titik lebur

FT-IR = Fourier Transform- Infra Red

CPO = Crude Palm Oil

JK= Jumlah karotenoid pada larutan CPO