OPTIMASI OIL REMOVAL LUMPUR MINYAK
MENGGUNAKAN KULTUR BIOSURFAKTAN Micrococcus sp. DENGAN SUBSTRAT MOLASE
SKRIPSI
ACHMAD MUSYADDAD AZZUHRI
PROGRAM STUDI S-1 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA
OPTIMASI OIL REMOVAL LUMPUR MINYAK
MENGGUNAKAN KULTUR BIOSURFAKTAN Micrococcus sp. DENGAN SUBSTRAT MOLASE
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia Pada Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
Achmad Musyaddad Azzuhri 081115056
Tanggal Lulus : 29 Januari 2016
Disetujui oleh :
Pembimbing I
Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA. NIP. 19591208 198601 1 001
Pembimbing II
LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI
Judul : Optimasi Oil Removal Lumpur Minyak menggunakan Kultur Biosurfaktan Micrococcus sp. dengan Substrat Molase
Penyusun : Achmad Musyaddad Azzuhri
NIM : 081115056
Pembimbing I : Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA.
Pembimbing II : Dr. Ni’matuzahroh
Tanggal ujian : 29 Januari 2016
Disetujui oleh :
Pembimbing I
Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA. NIP. 19591208 198601 1 001
Pembimbing II
Dr. Ni’matuzahroh NIP. 19680105 199203 2 003
Mengetahui,
Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Airlangga
SURAT PERNYATAAN TENTANG ORISINALITAS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya:
Nama : Achmad Musyaddad Azzuhri
NIM : 081115056
Program Studi : Kimia
Fakultas : Sains dan Teknologi Jenjang : Sarjana (S1)
Menyatakan bahwa saya tidak melakukan kegiatan plagiat dalam penulisan skripsi saya yang berjudul:
Optimasi Oil Removal Lumpur Minyak menggunakan Kultur Biosurfaktan Micrococcus sp. dengan Substrat Molase
Apabila suatu saat nanti terbukti melakukan tindakan plagiat, maka saya akan menerima sanksi yang telah diterapkan.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Surabaya, 10 Februari 2016
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI
Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam
lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk digunakan sebagai
referensi kepustakaan dengan pengutipan seijin penulis serta harus menyebutkan
sumbernya.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala hidayah dan
karunia yang telah dilimpahkan, sehingga penyusun dapat menyelesaikan
penulisan skripsi dengan judul “ Optimasi Oil Removal Lumpur Minyak menggunakan Kultur Biosurfaktan Micrococcus sp. dengan Substrat Molase ”. Skripsi ini dibuat dengan tujuan memenuhi persyaratan akademis pendidikan sarjana sains dalam bidang kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Airlangga.
Pada kesempatan ini, Skripsi ini dapat selesai atas bantuan berbagai pihak.
Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA. selaku pembimbing I yang
selalu memberikan arahan dan masukan serta meluangkan waktu bagi
penulis untuk berkonsultasi.
2. Ibu Dr. Ni’matuzahroh, selaku pembimbing II yang juga selalu memberikan
arahan dan masukan serta meluangkan waktu bagi penulis untuk
berkonsultasi
3. Bapak Dr. Mulyadi Tanjung, M.S. selaku dosen wali atas dukungan dan
motivasi yang telah diberikan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Bapak Dr. Purkan, M.Si. selaku Ketua Departemen Kimia yang banyak
memberikan informasi dalam penyusunan skripsi ini.
5. Seluruh dosen dan staf karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Airlangga Surabaya telah memberikan ilmu kepada penulis.
6. Kedua orang tua Ayahanda Sirojul Munir, Ibunda Nur Bariroh, Kakak Ilham Sifai’ dan Adik Tuqqotul Ulliyah yang telah memberikan semangat, doa, dukungan moral dan materi.
7. Tim Micropsuedomonas khususnya Faris, Fira, Sylvi selaku teman
seperjuangan penelitian atas kesabaran, pengertian dan dukungan dalam
suka maupun duka selama masa penelitian dan penulisan skripsi ini.
8. Nastiti, Ayu Dewi, Tholiatul, dan Arif yang telah meluangkan waktu untuk
9. Teman-teman kimia 2011 yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
10. Saudara-Saudara Wanala Unair, khususnya Angkatan 34.
11. Teman-teman di Departemen Kimia dan semua pihak yang telah membantu
penyelesaian naskah skripsi ini.
12. Pihak-pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi ini, yang tidak dapat
disebutkan namanya satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna.
Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
demi perbaikan pada penulisan selanjutnya. Akhirnya, penulis berharap semoga
skripsi ini bermanfaat bagi semua. Amin.
Surabaya, 10 Februari 2016
Penulis,
Azzuhri, Achmad Musyaddad, 2016, Optimasi Oil Removal Lumpur Minyak menggunakan Kultur Biosurfaktan Micrococcus sp. dengan Substrat Molase, skripsi ini dibawah bimbingan Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA. dan Dr. Ni’matuzahroh, Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui presentase (%) oil removal lumpur minyak (oil sludge) pada variasi waktu agitasi, suhu dan kombinasi keduanya menggunakan kulture biosurfaktan Micrococcus sp. pada substrat molase. Mengetahui efektivitas dari kombinasi terbaik dibandingkan dengan surfaktan sintetik Tween-20. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratoris menggunakan rancangan faktorial 4 x 3 terdiri dari variasi waktu agitasi 0, 30, 60, 120 menit dan variasi suhu agitasi 30, 40, 50 ˚C. Setiap perlakuan diulang 3 kali. Tween-20 (surfaktan sintetik) digunakan sebagai perbandingan dari data terbaik. Parameter yang dihitung adalah persentase oil removal. Hasil terbaik oil removal dianalisis keberadaan dan kandungan senyawa hidrokarbon menggunakan kromatografi gas-spektroskopi massa. Data presentase oil removal dianalisis dengan Brown Forysthe dan Gomes Howell. Variasi suhu memberikan perbedaan yang signifikan terhadap presentase (%) oil removal. Hasil kombinasi terbaik untuk oil removal lumpur minyak adalah pada suhu agitasi 50 ˚C dan waktu agitasi 120 menit sebesar 32.94 % sedangkan Tween-20 sebesar 38.30%. Kemampuan kultur bakteri Micrococcus sp. kurang efektif dalam oil removal lumpur minyak dengan nilai efektivitasnya sebesar -15,67%. Hasil kromatogram kromatografi gas-spektroskopi massa memperlihatkan penurunan konsentrasi senyawa hidrokarbon alifatik, aromatik dan poliaromatik pada oil removal diakhir inkubasi.
Azzuhri, Achmad Musyaddad, 2016, Oil Removal Optimization of Oil Sludge Using Micrococcus sp. Culture Biosurfactant and Substrates Molasses, This Research is under supervision Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA. and Dr. Ni’matuzahroh, Chemistry Department, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya.
ABSTRACT
This study aim to determine the percentage (%) of oil sludge removal at the time variation of agitation, temperature and both combination using biosurfactant culture Micrococcus sp. the molasses substrate. Examine the best compared of effectiveness combination to synthetic surfactant Tween-20. This study was an laboratory experimental research using 4 x 3 factorial design, chromatography-mass spectroscopy. The percentage of oil removal Data were analyzed byBrown Forysthe dan Gomes Howell. Data on temperature variations provide significant difference to the percentage (%) of oil removal The result of the best combination for oil sludge removal oil was at a temperature of 50 ° C and the agitation time of 120 minutes for 32,94%, while Tween-20 amounted to 38.30%. The ability of bacterial culture Micrococcus sp. less effective in the removal of oil sludge oil with a value of -15.67% effectiveness. Results of chromatogram by gas chromatography-mass spectroscopy showed a decrease in the concentration of aliphatic hydrocarbons, aromatic and polyaromatic on oil removal at the end of incubation.
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERNYATAAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN TENTANG ORISINALITAS ... iv
LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ... v
KATA PENGANTAR ... vi
1.1 Latar Belakang Permasalahan ... 1
1.2 Rumusan Masalah... 3
2.1.4 Fraksi-fraksi minyak bumi... 9
2.1.5 Lumpur minyak ... 9
2.2 Oil Removal ... 10
2.3 Surfaktan ... 11
2.4 Biosurfaktan... 11
2.4.1 Pengertian biosurfaktan ... 11
2.4.2 Karakteristik biosurfaktan ... 13
2.4.3 Aplikasi biosurfaktan ... 14
2.5 Bakteri Micrococcus sp. ... 15
2.5.2 Karakteristik bakteri Micrococcus sp. ... 15
2.5.3 Aktivitas lipolitik bakteri Micrococcus sp. ... 16
2.6 Substrat ... 16
2.6.1 Molase ... 17
2.7 Tegangan Permukaan ... 17
2.8 Aktivitas Emulsifikasi ... 18
2.9 Stabilitas Biosurfaktan terhadap Suhu dan pH ... 18
2.10 Metode Karakterisasi Oil Sludge ... 19
2.10.1 Kromatografi Gas ... 19
2.10.1.1 Prinsip kerja kromatografi gas ... 20
2.11 Degradasi Senyawa Hidrokarbon oleh Bakteri ... 22
BAB III: METODE PENELITIAN……… 23
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 23
3.2 Bahan dan Alat Penelitian ... 23
3.2.1 Isolat bakteri penelitian ... 23
3.2.2 Bahan penelitian ... 24
3.3.4 Perbanyakan bakteri dalam Nutrient Broth ... 26
3.3.5 Produksi kultur biosurfaktan ... 26
3.3.6 Oil removal ... 27
4.1 Karakteristik Bakteri Micrococcus sp. ... 32
4.2 Pertumbuhan Bakteri Micrococcus sp. ... 32
4.3 Karakteristik Kultur dan Supernatan Micrococcus sp. ... 33
4.3.1 Nilai tegangan permukaan Micrococcus sp. ... 34
4.3.2 Nilai aktivitas emulsifikasi Micrococcus sp. ... 34
4.4 Hasil Oil Removal Lumpur Minyak ... 35
4.4.2 Pengaruh waktu agitasi pada kultur Micrococcus sp.terhadap
presentase oil removal ... 36
4.4.3 Pengaruh suhu agitasi pada kultur Micrococcus sp. terhadap presentase oil removal ... 37
4.4.4 Pengaruh waktu dan suhu agitasi dari kultur Micrococcus sp. terhadap presentase oil removal ... 38
4.5 Karakterisasi Oil Sludge GC-MS ... 45
BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN ... 50
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Tabel Halaman
2.1 Fraksi-fraksi minyak bumi 9
2.2 Biosurfaktan yang dihasilkan oleh mikroba 14
2.3 Komposisi kimia molase 17
3.1 Kombinasi antara waktu kontak dan suhu kelarutan 29 4.1 Nilai tegangan permukaan supernatan Micrococcus sp. 34 4.2 Nilai aktivitas emulsifikasi sampel uji (1 jam dan 24 jam) 35 4.3 Rata-rata persentase oil removal dengan kultur biosurfaktan
Micrococcus sp. terhadap waktu 40
4.4 Rata-rata persentase oil removal dengan kultur biosurfaktan
Micrococcus sp. terhadap suhu 41
4.5 Rata-rata persentase oil removal dengan kultur biosurfaktan
Micrococcus sp.terhadap waktu dan suhu. 41 4.6 Presentase penurunan luas area sampel kontrol dan
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Gambar Halaman
3.1 Diagram alir penelitian 25
4.1 Grafik persentase oil removal akuades, molase, kultur
Micrococcus sp., dan tween 20 36
4.2 Grafik persentase oil removal variasi waktu agitasi 37 4.3 Grafik persentase oil removal variasi suhu agitasi 38 4.4 Grafik persentase oil removal variasi suhu agitasi
(30, 40, dan 50 ˚C) dan waktu agitasi (0, 30, 60 dan 120 menit) 39 4.5 Tahapan dalam oksidasi dari senyawa hidrokarbon alifatik 46 4.6 Jalur degradasi senyawa hidrokarbon aromatik 47
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul
1 Data Presentase Oil Removal
2 Uji Statistik
3 Hasil Uji Games-Howell Kultur Micrococcus sp. Variasi Waktu
4 Hasil Karakterisasi Oily Sludge GC-MS
