• Tidak ada hasil yang ditemukan

PEMBUATAN ASAM OKSALAT DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES PELEBURAN ALKALI.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "PEMBUATAN ASAM OKSALAT DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES PELEBURAN ALKALI."

Copied!
36
0
0

Teks penuh

(1)

PEMBUATAN ASAM OKSALAT DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES PELEBURAN ALKALI

SKRIPSI

Oleh :

SITA ARIDEWI 0831010012

J URUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL

“VETERAN”

J AWA TIMUR

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

SKRIPSI

PEMBUATAN ASAM OKSALAT DARI AMPAS TEBU DENGAN PROSES PELEBURAN ALKALI

Oleh :

Sita Aridewi 0831010012

Telah Diterima dan Disetujui Untuk Diseminarkan

Mengetahui,

Dosen Pembimbing

(3)

i   

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat ALLAH SWT atas Karunia dan

rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan skripsi ini.

Penelitian ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi oleh

mahasiswa tingkat akhir sebelum dinyatakan lulusan sebagai Sarjana Program Studi

Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional

“VETERAN” Jawa Timur.

Pada kesempatan ini penyusun melakukan penelitian dengan judul

“Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu dengan Proses Peleburan Alkali”.

Terima kasih sebesar – besarnya penyusun tujukan kepada semua pihak yang telah

membantu penelitian hingga tersusunnya laporan ini, terutama kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri,

Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur.

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia,

Fakutas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional

“VETERAN” Jawa timur.

3. Ibu Ir. Sri Risnoyatiningsih, MPd. selaku Dosen pembimbing dalam

penelitian ini.

4. Ibu Ir. Dwi Heri Astuti, MT selaku Dosen penguji dalam penelitian ini.

5. Ibu Ir. Nur Hapsari, MT selaku Dosen penguji dalam penelitian ini.

6. Kepada Orang tua tersayang, terima kasih atas dukungan doa dan restunya

kepada kami.

7. Kepada teman – teman jurusan teknik kimia FTI-UPN ’V’ JATIM

khususnya angkatan 2008 yang memberikan dukungan dan informasi

dalam penyelesaian laporan ini.

8. Semua pihak yang tidak dapat dituliskan terperinci yang telah membantu

(4)

9. Buat My Sweetheart “Winata Adie Wicaksono” yang selau memberi

dukungan & selalu ada buat aku… 

10.Buat Patnerquw “Vany” makasih kerjasamanya selama ini, semoga

pertemanan kita gak putus meskipun nanti kamu udah di Bontang…

hehehehe 

Penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya atas segala

bantuan, fasilitas, yang telah diberikan kepada kami. Penyusun menyadari masih

banyak kekurangan pada penyusunan laporan ini. Oleh karena itu kami

mengharapkan saran dan kritik yang membangun atas proposal ini.

Akhir kata, penyusun mohon maaf yang sebesar – besarnya kepada semua

pihak, apabila dalam penyusunan laporan ini penyusun melakukan kesalahan baik

yang disengaja maupun tidak di sengaja.

Surabaya, Januari 2012

(5)

iii   

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ...iii

DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR GAMBAR ... vi

BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan Penelitian ... 2

1.3. Manfaat Penelitian ... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan Umum ... 3

2.2. Landasan Teori... 12

2.3. Hipotesa... 14

BAB III. PELAKSANAAN PENELITIAN 3.1. Bahan - Bahan ... 15

3.2. Rangkaian Alat ... 15

3.3. Variabel 1. Variabel Tetap ... 16

2. Variabel yang berubah ... 16

3.4. Prosedur Penelitian ... 16

3.5. Metode Analisis... 17

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil ... 19

(6)

BAB V. KESIMPULAN

5.1 Hasil ... 23

APPENDIX……… 24

(7)

v   

INTISARI

Penelitian ini mengkaji tentang Pembuatan Asam Oksalat dimana bahan baku

yang digunakan adalah ampas tebu.

Metode pembuatan pupuk ini secara umum adalah dengan proses Peleburan

Alkali. Pada awal proses, Ampas tebu dikeringkan dan diayak sesuai ukuran. Ambil

20 gram ampas tebu dan campurkan NaOH sesuai variabel (20, 30, 40, 50, dan 60 %).

Kemudian campuran kedua bahan tersebut dipanaskan pada suhu 150oC dalam waktu

sesuai variabel (50, 70, 90, 110, dan 130 menit). Selanjutnya di filtrasi menjadi

kalsium oksalat (CaC2O4), lalu ditambahkan CaCl2 dan diperoleh filtrat NaCl dan

endapan CaC2O4. Untuk melarutkan endapan kalsium oksalat ditambahkan H2SO4,

sehingga diperoleh filtrat asam oksalat (C2H2O4) dan endapan kalsium sulfate (Ca

SO4). Filtrat asam oksalat sebagai produk.

Pada penelitian yang telah dilakukan selulosa yang terdapat dalam ampas tebu

dapat diolah menjadi asam oksalat. Pada pembuatan asam oksalat ini dipengaruhi

oleh waktu peleburan serta konsentrasi pelarut. Hasil asam oksalat terbaik diperoleh

pada konsentrasi 40% dan waktu peleburan 130 menit dnegan % kadar sebesar

11,40% 

 

 

 

(8)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hasil Analisis Serat Bagase ... 5

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Serat Alam ... 7

Tabel 2.3 Hasil Analisis Awal Ampas Tebu ... 8

(9)

vii   

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 A. Tanaman Tebu ... ..….3

B. Ampas Tebu ……… 3

Gambar 2.2 Rantai Selulosa ……… 6

Gambar 3 Diagram Pembuatan Asam Oksalat………..18

Gambar 4.1 Hubungan antara Kadar Asam Oksalat dengan Konsentrasi NaOH………21

(10)

untuk bahan baku gula. Tanaman ini termasuk jenis rumput-rumputan

hanya dapat tumbuh di daerah beriklim tropis. Umur tanaman sejak

ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Di Indonesia,

perkebunan tebu menempati luas areal ± 232 ribu hektar, yang tersebar di

Medan, Lampung, Semarang, Solo, dan Makassar. Dari seluruh

perkebunan tebu yang ada di Indonesia, 50% di antaranya adalah

perkebunan rakyat, 30% perkebunan swasta, dan hanya 20% perkebunan

Negara. Pada tahun 2002 produksi tebu Indonesia mencapai ± 2 juta ton.

(http://bioindustri.blogspot.com/2008/04/ampas-tebu.html)

Selama ini pemanfaatan ampas tebu (sugar cane bagasse) yang

dihasilkan masih terbatas untuk makanan ternak, bahan baku pembuatan

pupuk, pulp, particle board, dan untuk bahan bakar boiler di pabrik gula.

Disamping terbatas, nilai ekonomi yang diperoleh juga belum tinggi. Oleh

karena itu, diperlukan adanya pengembangan proses teknologi sehingga

terjadi diversifikasi pemanfaatan limbah pertanian yang ada.

Salah satu komponen yang terdapat dalam ampas tebu adalah

selulosa, dengan persentase sebesar 30-40%. Kandungan selulosa yang

cukup tinggi tersebut memungkinkan ampas tebu untuk diolah menjadi

asam oksalat. Selain ampas tebu, bahan baku lain yang dapat digunakan

untuk memproduksi asam oksalat adalah kulit kacang tanah, tongkol

jagung, batang pohon pisang, batang kapas, kulit kakao, dan sekam padi.

(http://sonyaza.blogspot.com/2009/05/01/archive.html)

Untuk proses pemasakan ampas tebu dengan larutan alkali, ampas

(11)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

Program Studi S – 1 Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

2 sekam padi, tongkol jagung atau bahan lain, dimana setelah selesai

peleburan nantinya dihasilkan asam oksalat. (Agra, 1970)

Pada penelitian terdahulu asam oksalat dihasilkan dari bahan baku

seperti sekam padi (Endang Mastuti W,2005) diperoleh hasil terbaik pada

konsentrasi NaOH 3,5N dan waktu peleburan 75 menit yaitu 24,5167% ;

kertas koran bekas (Narimo,2006) diperoleh hasil terbaik pada konsentrasi

NaOH 40% dan waktu peleburan 70 menit yaitu 3,05%, sehingga peneliti

termotivasi untuk melakukan suatu penelitian dengan bahan baku ampas

tebu menjadi produk yang bernilai ekonomis yaitu asam oksalat.

1.2 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dalam penelitian ini adalah memperoleh asam oksalat

terbanyak pada kondisi yang sudah ditetapkan.

1.3 MANFAAT PENELITIAN

1. Mengurangi terjadinya pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh

limbah ampas tebu.

2. Menghasilkan produk yang sangat berguna, yaitu asam oksalat yang

(12)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 TINJAUAN UMUM

Tebu

Tebu (Saccharum officunarum L.) termasuk dalam famili

Graminae kelompok Andropogonae dan genus Saccharum. Dalam genus

Saccharum termasuk lima spesies tebu, yaitu S. officunarum, S. sinese, S.

barberi, S. spontaneum dan S. robustun. Diantara lima spesies ini,

Saccharumofficinarum merupakan penghasil gula utama, sedangkan yang

lainnya mengandung kadar gula sedang sampai rendah.

(http://bioindustri.blogspot.com/2008/04/ampas-tebu.html)

A B

Gambar 2.1 A. Tanaman Tebu; B. Ampas tebu (bagasse)

Sumber : (http://bioindustri.blogspot.com/2008/04/ampas-tebu.html)

Tanaman tebu (Saccharum officinarum L) telah dikenal dalam

peradapan manusia semenjak ribuan tahun yang lalu. Tanaman tebu talah

dikenal di India sejak ribuan sebelum Masehi. Nama latin Saccharum yang

(13)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

4 dalam bahasa sansekerta dan prakrit yang berarti kristal gula atau sirup

yang berwarna gelap. Sehubungan dengan hal tersebut dan oleh ciri – ciri

botaninya, kebanyakan peneliti memperkirakan daerah asal tebu adalah

india utara (Saccharum barberi, Jeswiet), cina bagian tenggara

(Saccharum sinence, Roxb), atau daerah pasifik selatan. Akan tetapi

penelitian terakhir menyimpulkan bahwa tanaman tebu berasal dari pulau

Irian, lalu sejak 3000 tahun yang lampau menyebar ke kepulauan

Indonesia dan Malaysia dan kemudian menyebar ke Indocina dan India.

India adalah Negara pertama yang membuat gula tebu. Di Indonesia tebu

banyak di budidayakan di pulau Jawa dan Sumatra. (Djoehana, 1992)

Ampas Tebu (bagasse)

Ampas tebu atau lazimnya disebut bagas, adalah hasil samping dari

proses ekstraksi (pemerahan) cairan tebu. Dari satu pabrik dihasilkan

ampas tebu sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling. Berdasarkan data

dari Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) ampas tebu yang

dihasilkan sebanyak 32% dari berat tebu giling. Pada musim giling 2006

lalu, data yang diperoleh dari Ikatan Ahli Gula Indonesia (Ikagi)

menunjukkan bahwa jumlah tebu yang digiling oleh 57 pabrik gula di

Indonesia mencapai 30 juta ton sehingga ampas tebu yang dihasilkan

diperkirakan mencapai 9.640.000 ton. Namun, sebanyak 60% dari ampas

tebu tersebut dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar, bahan

baku untuk kertas, bahan baku industri kanvas rem, industri jamur dan

lain-lain. Oleh karena itu diperkirakan sebanyak 45% dari ampas tebu

tersebut belum dimanfaatkan. (Djoehana,1992)

Ampas tebu sebagian besar mengandung ligno-cellulose. Panjang

seratnya antara 1,7 sampai 2 mm dengan diameter sekitar 20 mikro,

sehingga ampas tebu ini dapat memenuhi persyaratan untuk diolah

menjadi papan-papan buatan. Bagase mengandung air 48 - 52%, gula

(14)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan dan lignin.

(Djoehana,1992)

Ampas tebu mengandung dua komponen utama yaitu selulosa dan

lignin. Selulosa (C6H10O5)n adalah molekul yang sangat besar tersusun

dari pengulangan unit-unit atau satuan glukosa. Selulosa merupakan

serat-serat panjang yang bersama-sama hemi selulosa, pectin dan protein

membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. Pada

proses pematangan, penyimpanan, dan pengolahan, komponen selulosa

Selulosa adalah salah satu dari jenis polisakarida yang mempunyai

bentuk empiris (C6H10O5)n, berat molekul selulosa 162.000 sampai

2.430.000 dengan derajat polimerisasi 1.000 sampai 15.000 dan menjadi

penyusun utama dari dinding sel pada tumbuhan. (Casey P,1980)

(15)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

Program Studi S – 1 Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

6 berfungsi sebagai komponen struktur tumbuhan. Selulosa adalah grup

polisakarida yang dengan rantai linear yang lurus hasil dari gabungan atau

ikatan glukosa dari beberapa ratus hingga lebih 10000 β (1-4) unit glukosa.

Selulosa juga larut dalam larutan seng klorida dan asam klorida. Selulosa

tidak memberi warna biru dengan iodin . Selulosa adalah struktur

berkomponen pada dinding sel utama pada tumbuhan.

Selulosa merupakan karbohidrat utama yang disintesis oleh

tanaman dan menempati hampir 60% komponen penyusun struktur

kayu. Jumlah selulosa di alam sangat berlimpah sebagai sisa tanaman atau

dalam bentuk sisa pertanian seperti jerami padi, kulit jagung, gandum,

kulit tebu dan lain-lain tumbuhan.

(http://selulosa-malayversion.blogspot.com/)

Struktur molekul dari selulosa dapat dilihat dalam gambar sebagai

berikut :

Gambar 2.2 Rantai Selulosa

(16)
(17)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

8

Lignin

Lignin adalah salah satu komponen penyusun tanaman. Pada

batang tanaman, lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen

penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak. Lignin

terbentuk dari gugus aromatik yang saling dihubungkan dengan rantai

alifatik, yang terdiri dari 2-3 karbon. Lignin dapat juga mengurangi daya

swelling (pengembangan) buah dan ikatan antar buah. Isolasi lignin

digunakan pereaksi anorganik yaitu Na2S dan NaOH untuk mendestruksi

karbohidratnya. (Sugesty, 1986)

Lignin di dalam tanaman berfungsi sebagai perekat selulosa dalam

tanaman yang perlu dipisahkan dalam proses isolasi selulosa. Alfa selulosa

akan mempunyai sifat fisik yang baik apabila kandungan lignin dapat

dikurangi karena sifat lignin yang kaku dan rapuh. Lignin dapat

mempengaruhi dalam hal pembentukan ikatan antar serat dan dapat

menurunkan derajat putih (Sugesty, 1986).

Hasil analisa serat bagas atau ampas tebu yang kami gunakan seperti

dalam tabel berikut:

Sumber : Laboratorium Penelitian Dan Konsultasi Industri Surabaya –

Jawa Timur

Asam Oksalat

Asam oksalat HO2CCO2H atau ethanedioic acid mempunyai berat

(18)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

bentuknya yang anhidrat tidak berbau, hygroskopis, berwarna putih

sampai tidak berwarna, asam oksalat terdiri dari dua bentuk polymorphic

the rombic atau bentuk alfa dan the monoclinic atau bentuk beta, sublimasi

dari monoclinic dehydrate memberikan bentuk monoclinic Kristal,

kristalisasi dari sebuah solvent asam asetat memberikan rhombic struktur

rombic atau piramidal Kristal mempunyai panas stabil pada suhu ruangan,

tetapi bentuk monoklinic sedikit stabil. (Herman F. Mark et al, 1983)

Pada penggunaan sehari-hari sering digunakan sebagai bahan

pencuci asam, seperti bahan pemutih untuk menghilangkan noda besi dari

berbagai macam bahan. Penggunaan yang paling besar adalah digunakan

sebagai pembersih radiator mobil untuk mencegah terjadinya pengkaratan

dan dalam industry tekstil digunakan sebagai bahan pemutih. Asam

oksalat dapat diperoleh dari oksidasi selulosa dengan asam nitrat. Asam

oksalat berbentuk padat anhydrous atau kristal dehydrous prisma

monohlinic, tidak berbau, rasanya asam, dan bersifat higroskopis;

Mempunyai densitas 1,653 dan berat molekul 90,04; Berwarna putih

dalam bentuk padat anhydrous dan berwarna jernih dalam bentuk kristal

dehydrous; Meltingpoint 186 – 187oC dalam bentuk padat anhydrous dan

105,5oC dalam bentuk kristal dehydrous; Boiling point terdekomposisi

atau menyublim pada suhu 100oC dalam bentuk anhydrous dan kehilangan

air hydrat pada 100oC dalam bentuk Kristal dehydrous; Memiliki panas

pembakaran sebesar 60,1 ; panas sublimasi sebesar 90,58 ; panas peruraian

sebesar 826,78). Asam oksalat banyak sekali kegunaannya, antara lain

dapat digunakan sebagai reagensia dalam laboratorium kimia, proses

penyamakan pada industry kulit.

(19)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

10

Natrium Hidroksida (NaOH)

Caustic soda adalah nama yang umum digunakan untuk natrium

hidroksida yang termasuk dalam golongan basa kuat. (Kirk-Othmer, 1967).

NaOH mempunyai berat molekul : 39,999 gr/mol, padatan higroskopis

yang berwarna putih, larut dalam air dan ethanol tetapi tidak larut dalam

eter. (A.A Sri Christianti,2005).

Natrium Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida

dilarutkan dalam air. Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang

kuat ketika dilarutkan ke dalam air. Ia digunakan di berbagai macam

bidang industri, kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses

produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen.

Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam

laboratorium kimia.

Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia

dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia

bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari

udara bebas. Ia sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika

dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol dan metanol, walaupun kelarutan

NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil daripada kelarutan KOH. Ia tidak

larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar lainnya. Larutan natrium

hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas.

Pembuatan Asam Oksalat

Ada 4 cara yang umum digunakan dalam pembuatan asam oksalat.

Pembuatan asam oksalat dari bahan-bahan limbah pertanian telah banyak

dilakukan oleh beberapa orang. Proses perlakuannya dapat

bermacam-macam antara lain :

1. Peleburan limbah dengan larutan alkali

2. Oksidasi karbohidrat dengan larutan asam nitrat

(20)

Proses ini menggunakan bahan baku berupa bahan yang

mengandung selulosa tinggi, potass serbuk gergaji, sekam, tongkol jagung

dilebur menggunakan larutan Natrium Hidroksida menghasilkan asam

oksalat, asam asetat dan asam formiat. (Agra,1970). Bahan ini dilebur

dengan sodium hidroksida dan/atau potassium hidroksida dengan

perbandingan 1:3 dengan suhu 200oC (Herman F. Mark et al, 1983).

Produk yang diperoleh direaksikan dengan kapur untuk mengikat oksalat

dengan kalsium. Produk ini kemudian direaksikan dengan asam sulfat

untuk membentuk asam oksalat. Reaksi-reaksi yang terjadi adalah sebagai

berikut:

(C6H10O5)n + NaOH Na2C2O4 + zat lain

Na2C2O4 + Ca(OH)2 CaC2O4 + 2NaOH

CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4

(http://reviks45.blogspot.com/2009/03/pabrik-asam-oksalat.html)

Konversi yang diperoleh dari proses ini adalah 42 % dengan kemurnian

produk sebesar 99 %. (Herman F. Mark et al, 1983)

Untuk proses pemasakan limbah dengan larutan alkali, bahan baku

harus mengandung selulosa dan hemiselulosa yang dapat ditemui dalam

sekam padi, serbuk gergaji, ampa tebu, kertas bekas, tongkol jagung atau

bahan lain, dimana selesai peleburan nantinya dihasilkan asam oksalat.

(Agra dkk, 1970). Proses peleburan dimulai dengan larutnya lignin dan

hemiselulosa (pada suhu 125-150oC), kemudian terjadi hidrolisa terhadap

selulosa dan pada pemanasan selanjutnya akan mengalami oksidasi dan

pemecahan yang menyebabkan terjadinya garam oksalat, asetat, dan

(21)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

12 asam oksalat. Natrium oksalat dibuat secara teknis dengan jalan

pemanasan natrium dengan cepat pada suhu tinggi.

Oksidasi glukosa dengan HNO3

Oksidasi glukosa dengan asam nitrat, glukosa yang diperoleh dari

hidrolisa pati / starch direaksikan dengan asan nitrat dengan menggunakan

katalis Fe2(SO4)3. Asam oksalat yang dihasilkan mempunyai kemurnian

99%. Dan yield pada proses ini adalah 60 -70%. (Herman F. Mark et al,

1983)

Fermentasi Glukosa

Proses fermentasi glukosa menjadi asam sitrat, menghasilkan asam

oksalat sebagai hasil samping. Produk yang diperoleh sangat sedikit.

(Herman F. Mark et al, 1983)

Sintesis dari Sodium Formiat

Sintetis sodium formiat menjadi asam oksalat, cara yang dilakukan

adalah dengan menaikkan suhu sodium formiat sampai 400oC di dalam

reaktor. Yield asam oksalat yang diperoleh adalah 80-90%. Kemurnian

asam oksalat adalah 97-98%. (Herman F. Mark et al, 1983)

2.3 LANDASAN TEORI

Pada pembuatan asam oksalat dari ampas tebu digunakan proses peleburan

alkali yang mana pada proses tersebut berdasarkan reaksi antara selulose

dengan NaOH pada perbandingan 1:3 pada suhu ± 200oC. (Herman F.

Mark et al, 1983)

Mekanisme reaksi utama pada proses pembuatan asam oksalat

(22)

Pada tahap ini terjadi peleburan selulosa menjadi garam-garam kalium

dan natrium oksalat pada suhu ± 200oC.

(C6H10O5)n + NaOH Na2C2O4 + zat lain

2. Tahap pengendapan dan penyaringan

Hasil peleburan yang menghasilkan garam natrium didinginkan

kemudian diendapkan sebagai garam kalsium oksalat dan sebagai

pengendapannya digunakan CaCl2 selanjutnya endapan dipisahkan

dengan penyaringan.

Na2C2O4 + CaCl2 CaC2O4 + 2NaCl

3. Tahap pengasaman

Endapan yang terjadi diasamkan dengan asam sulfat encer, kemudian

endapan kalsium sulfat dipisahkan dengan cara penyaringan.

Reaksinya sebagai berikut :

CaC2O4 + H2SO4 C2O4H2 + CaSO4

4. Tahap analisa hasil

Setelah proses pengasaman kemudian dilakukan titrasi dengan

menggunakan larutan KMnO4 untuk memastikan bahwa yang

diperoleh adalah asam oksalat dan juga untuk menghitung berapa

banyak asam oksalat yang dihasilkan.

http://reviks45.blogspot.com/2009/03/pabrik‐asam‐oksalat.html 

 

Faktor – faktor yang mempengaruhi proses peleburan alkali :

1. Konsentrasi larutan basa

Larutan pelebur yang biasa digunakan adalah KOH dan NaOH, tetapi

didalam industri yang sering dipakai adalah NaOH karena harganya

lebih murah. Jika konsentrasi larutan basa yang dipakai terlalu rendah,

(23)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

14 yang diperoleh hanya sedikit. Sebaliknya semakin pekat larutan basa,

maka kecepatan reaksinya akan besar. Range konsentrasi NaOH yaitu

30-50 % (Othmer dkk, 1942)

2. Waktu peleburan

Makin lama waktu peleburan, hasil yang diperoleh akan semakin

banyak. Tetapi jika peleburan diteruskan, hasil yang diperoleh akan

turun karena hasil akan terurai. Waktu terbaik dipengaruhi oleh jumlah

zat yang dilebur, cepat lambatnya peleburan dan suhu peleburan.

Range waktu peleburan 60-120 menit. (Agra, 1970)

3. Suhu peleburan

Semakin tinggi suhu peleburan kecepatan reaksi semakin bertambah,

tetapi suhu peleburan tidak boleh terlalu tinggi, karena akan

menyebabkan peruraian hasil, sehinga hasil yang diperoleh akan turun.

Range suhu peleburan digunakan 150-200oC (Agra, 1970).

4. Ukuran bahan yang akan dilebur

Makin kecil ukuran bahan yang dilebur makin banyak hasil yang

diperoleh. Hal ini karena bidang persentuhan semakin besar sehingga

pemerataan panasnya dapat terjadi dengan baik. Ukuran bahan tersebut

berkisar 100-200 mesh (Agra, 1970).

5. Kecepatan pengadukan

Makin cepat perputaran pengadukan, kontak antara bahan dengan

larutan pelarut akan semakin baik, hingga hasil yang diperoleh akan

meningkat. Dengan kisaran 100-500 rpm (Agra, 1970).

2.4 HIPOTESA

Pemanfaatan ampas tebu sebagai bahan dasar pembuatan asam

oksalat dapat dilakukan dengan peleburan alkali, dalam hal ini digunakan

(24)

1. Ampas tebu (diperoleh dari limbah penjual es tebu, didaerah rungkut

(25)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

16

 Perbandingan berat ampas tebu dan pelarut 1 : 3

2. Variabel yang dijalankan

 Waktu peleburan = 50 ; 70 ; 90 ; 110 ; 130 (menit)

 Konsentrasi NaOH = 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 (%)

3.4 PROSEDUR PENELITIAN

1. Ampas tebu dikeringkan, dihaluskan dan diayak agar ukurannya

seragam.

2. Ambil 20 gram ampas tebu dimasukkan kedalam labu leher tiga

kemudian tambahkan NaOH yang konsentrasinya sesuai dengan

variabel yang dijalankan.

3. Campuran kedua bahan tersebut dipanaskan pada suhu 150oC

dalam waktu sesuai dengan variabel yang dijalankan serta

dilakukan pengadukan dengan kecepatan pengadukan 200 rpm.

4. Hasil dari proses tersebut kemudian disaring, dipisahkan antara

endapan dan filtratnya.

5. Filtrat yang diperoleh yaitu Natrium Oksalat (Na2C2O4) kemudian

ditambahkan CaCl2 2N untuk mengkonversi Natrium Oksalat

(Na2C2O4) menjadi kalsium oksalat (CaC2O4).

(26)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

dan endapan kalsium oksalat (CaC2O4).

7. Untuk melarutkan endapan kalsium oksalat (CaC2O4) kemudian

tambahkan asam sulfat (H2SO4) sehingga diperoleh filtrat asam

oksalat (C2H2O4) dan endapan kalsium sulfat (CaSO4).

8. Filtrat asam oksalat dianalisa kadarnya.

3.5 METODE ANALISIS

 Analisa Kuantitatif (Permanganometri)

Filtrat asam oksalat yang dihasilkan diambil 10 ml,

kemudian diencerkan sampai 100 ml, pipet 10 ml larutan dan

masukkan dalam Erlenmeyer. Setelah itu tambahkan 4 ml larutan

H2SO4 2N dan 3 tetes indikator PP kemudian panaskan sampai

75oC. Kemudian titrasi dengan KMnO4 0,1 N sampai timbul warna

merah muda yang tidak hilang lagi. Catat KMnO4 yang digunakan.

(Welcher, 1963)

Analisa Kualitatif

- Ca2+ + C2O42- CaC2O4 (s) endapan putih

- 5(COO2)2- + 2 MnO42- + 16 H+ 10 CO2 + 2 Mn+ + 8 H2O

akan terbentuk gas CO2 yang mengeruhkan air kapur (Vogel,

1985).

3.6 METODE PERHITUNGAN

- Pembuatan NaOH 20%

Cara pembuatan : Larutkan 60 gr NaOH dalam aquadest sampai 300

(27)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

Program Studi S – 1 Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

18 - Pembuatan CaCl2 2N sebanyak 1 L

BM CaCl2 = 110,98 gr/grmol

BE CaCl2 = 110,98/2 = 55,49

Cara membuat : 110,98 gr CaCl2 dilarutkan dalam aquadest sampai 1

L.

- Pembuatan H2SO4 2N sebanyak 1000 ml

BM H2SO4 = 98 gr/grmol

BE H2SO4 = 98/2 = 49

Cara membuat H2SO4 2N : Larutkan 55,166 ml H2SO4 97% dalam

aquadest sampai 1000 ml.

- Pembuatan KMnO4 0,1N sebanyak 1 L

BM KMnO4 = 158,04 gr/grmol

BE KMnO4 = 158,04/1

Cara membuat KMnO4 0,1N : Larutkan 15,804 gr KMnO4 dalam

(28)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

- Standarisasi KMnO4 dengan Na2C2O4

Ambil 10 ml larutan Na2C2O4 0,1 N masukkan dalam Erlenmeyer.

Tambahkan 6 ml larutan H2SO4 6 N. Panaskan sampai suhu 70-80oC.

Titrasi dengan KMnO4 dalam keadaan panas sampai muncul warna

merah muda yang tidak hilang dalam pengocokan. Catat kebutuhan

KMnO4.

Reaksi redoks yang terjadi :

(COO)22- + 2 Na+ (COONa)2 (Reaksi Reduksi)

MnO4- + 3 H+ Mn2+ + 4 H2O (Reaksi Oksidasi)

(COO)22- + 2 Na+ + MnO4- + 3 H+ Mn2+ + 4 H2O + (COONa)2

- Pembuatan Indikator PP (phenolftalin) sebanyak 100 ml

Cara membuat : Larutkan 1 gr zat padat dalam 40 ml alcohol 95%

encerkan dengan aquadest hingga 100 ml.

- Kadar asam oksalat

BE asam oksalat : 90,04 / valensi

(29)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

Program Studi S – 1 Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

(30)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

1.1 Hasil

Seluruh analisa dalam proses pembuatan asam oksalat dari batang eceng

gondok ini, dianalisakan di Balai Penelitian dan Konsultasi Industri (BPKI)

Surabaya.

4.1.1. Hasil Analisa Bahan Baku

Tabel 4.1 Hasil analisa kandungan ampas tebu

Kandungan Kadar (%)

(31)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

(32)

Gambar 4.1 Hubungan antara kadar asam oksalat dengan konsentrasi

NaOH pada berbagai waktu peleburan.

Pada tabel 4.2 dan grafik 4.1 terlihat semakin tinggi konsentrasi

NaOH maka % kadar asam oksalat yang diperoleh makin tinggi pula,

tetapi pada konsentrasi 50% & 60% kadar asam oksalat semakin menurun.

Hal ini disebabkan karena penambahan NaOH dengan konsentrasi yang

berbeda akan berpengaruh terhadap asam oksalat yang dihasilkan. Dari

data hasil penelitian didapat bahwa penambahan NaOH yang optimum

adalah konsentrasi 40%, pada saat penambahan NaOH dengan konsentrasi

20% dan 30% kecepatan reaksinya kecil sehingga dalam waktu tertentu

hasil yang diperoleh hanya sedikit. Sebaliknya semakin pekat larutan basa

maka kecepatan reaksinya semakin besar. Namun pada konsentrasi 50%

dan 60% kecepatan reaksinya menurun maka hasil yang asam oksalat yang

diperoleh mengalami penurunan.

Waktu peleburan juga mempengaruhi hasil asam oksalat yang

didapatkan. Dari data hasil penelitian didapatkan waktu optimum yaitu

(33)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

Program Studi S – 1 Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur

24 maka Na2C2O4 yang terbentuk juga akan semakin tinggi, namun pada

waktu peleburan selama 150 menit Na2C2O4 yang terbentuk akan semakin

kecil, hal ini dikarenakan Na2C2O4 yang telah terbentuk akan terurai

menjadi senyawa lain yaitu sodium format dan sodium acetat

(Narimo,2006). Sehingga menyebabkan asam oksalat yang terbentuk juga

akan semakin kecil. Pada penelitian terdahulu asam oksalat dihasilkan

dari bahan baku kertas koran bekas (Naromi,2009) dengan kandungan

selulosa 27,54% diperoleh kadar asam oksalat paling tinggi pada

konsentrasi NaOH 40% dan waktu peleburan 70 menit yaitu 3,05%.

Sekam padi (Endang Mastuti W,2005) dengan kandungan selulosa 52,5%

diperoleh hasil terbaik pada konsentrasi NaOH 3,5N dan waktu peleburan

75 menit yaitu 24,5167%. Sedangkan pada penelitian kami yang berbahan

baku ampas tebu dengan kandungan selulosa 48,51% diperoleh kadar asam

oksalat paling tinggi pada konsentrasi 40% dan waktu peleburan 130 menit

yaitu 11,4%. Jika dibandingkan sekam padi, asam oksalat yang dihasilkan

dari ampas tebu lebih sedikit hal ini dikarenakan ampas tebu kurang

(34)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan selulosa yang terdapat

dalam ampas tebu dapat diolah menjadi asam oksalat. Pada pembuatan

asam oksalat ini dipengaruhi oleh waktu peleburan serta konsentrasi

pelarut. Hasil asam oksalat terbaik diperoleh pada konsentrasi 40% dan

waktu peleburan 130 menit dengan % kadar sebesar 11,40%.

5.2. Saran

Diharapkan pada penelitian selanjutnya menggunakan variable,

bahan baku dan pelarut yang berbeda agar memperoleh kondisi optimum

(35)

Fakultas Teknologi Industri – UPN “Veteran” Jawa Timur DAFTAR PUSTAKA

Agra, I. B., Sri Warnijati, 1970, “Pembuatan Asam Oksalat, Asam Formiat dari

Bahan Buangan,” Forum Teknik UGM Yogyakarta

Anggraeni, Sefty, 2002, “Pembuatan Asam Oksalat dari Serbuk Gergaji, “Jurusan

Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Unversitas Pembangunan

Nasional “VETERAN” Jawa Timur

Casey, James. P, 1980, “Pulp and Paper: Chemistry and Chemical Technology

3ed,” Wiley, New York

Christianti, A. A. Sri, 2005, “Pembuatan Asam Oksalat dari Batang Kapas,

“Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas

Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur

F.J. Welcher, 1963, “Standard Methods of Analysis,” 6th edition, volume A & B,

D. Van Nostrad Conpany Inc, New Jersey

Laboratorium Penelitian Dan Konsultasi Industri Surabaya – Jawa Timur

Mark, Herman F., et al., 1983, “Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical

Technology,” Vol. 15-16, 3rd, John Willey & Sons, Inc. Canada

Mastuti W, Endang, 2005, Jurnal Ekuilibrium Vol.4 No.1, Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret: Surakarta

Narimo, 2006, Jurnal Kimia dan Teknologi Vol.5 No.2, Fakultas Teknik Setia

Budi: Surakarta

Natural Organic fiber by Hans Lilhot

Setyamidjaja, Djoehana, 1992, “Budidaya tebu dan Pasca panen,” Badan Diklat

Pertanian: Jakarta

Sugesty. S, dkk, 1986, “Lignin and Methoxyl of Wood AND Nonwood Pulp raw

material,” Balai Besar Selulosa: Bandung

Vogel, 1985, “Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro

Bagian II,”PT. Kalman Media Pustaka: Jakarta

http://bioindustri.blogspot.com/2008/04/ampas-tebu.html

(36)

Pembuatan Asam Oksalat dari Ampas Tebu

dengan Proses Peleburan Alkali

http://mahardika-duniaku.blogspot.com/2011/01/analisis-anion.html

http://reviks45.blogspot.com/2009/03/Pabrik-asam-oksalat.html

http://selulosa-malayversion.blogspot.com/

http://sonyaza.blogspot.com/2009/05/01/archive.html

http://www.iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/serat_bagase

Gambar

Gambar 2.2 Rantai Selulosa
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Serat Alam
Tabel 2.3 Hasil analisis ampas tebu
Gambar 3. Diagram Pembuatan Asam Oksalat
+2

Referensi

Dokumen terkait

rekomedasi kebijakan yang dapat diterapkan langsung oleh masyarakat, dunia usaha, industri, dan/ atau Pemerintah; atau5. HKI yang dapat diterapkan langsung oleh masyarakat, dunia

'Sufficient' audit evidence means 'enough' evidence to enable the auditor to form his opinion.. What is 'enough' is a matter of

Motivasi dapat dikatakan sebagai daya gerak dari dalam dan didalam subjek untuk melakukan aktifitas-aktifitas tertentu demi mencapai suatu tujuan. Dalam belajar

This thesis entitled The Effect of Gamification on English Language Anxiety and Grammar Achievement prepared and submitted by Nuria Mufidah (8212712021) has been approved and

He felt safer away from the cave during daylight hours, just in case the police came looking for him now that he had given away his general whereabouts to Teddy Bland and

Simpulan dan saran: Terdapat hubungan antara pengetahuan wanita usia subur tentang kanker serviks dengan keikutsertaan IVA test di Puskesmas Umbulharjo

Fitrah merupakan bagian dari khalq (penciptaan) Allah untuk manusia, dimana ia tidak bisa menghidarkan dirinya dari fitrah, karena itu melekat pada diri manusia

Seperti makhluk lainnya, manusia adalah makhluk ciptaan Allah, ia diciptakan secara alamiah karena Allah menciptakan Adam dari tanah. Tetapi manusia berbeda dari