Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Kadar Senyawa Fenolik dari Asap Cair Cangkang Sawit dan Karakterisasinya Menggunakan Kromatografi Gas Spektrometri Massa (GC-MS)

(1)

PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP KADAR SENYAWA

FENOLIK DARI ASAP CAIR CANGKANG SAWIT

DAN KARAKTERISASINYA MENGGUNAKAN

KROMATOGRAFI GAS SPEKTROMETRI

MASSA (GC-MS)

SKRIPSI

SRI SEPADANY BR. PANJAITAN

110822017

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP KADAR SENYAWA FENOLIK DARI ASAP CAIR CANGKANG SAWIT DAN KARAKTERISASINYA

MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI GAS SPEKTROMETRI MASSA (GC-MS)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

SRI SEPADANY BR. PANJAITAN 110822017

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Kadar Senyawa Fenolik dari Asap Cair Cangkang Sawit dan Karakterisasinya Menggunakan Kromatografi Gas Spektrometri Massa (GC-MS)

Kategori : Skripsi

Nama : Sri Sepadany Br. Panjaitan NIM : 110822017

Program Studi : Sarjana (S1) Ekstensi Kimia Departemen : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Juni 2013

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph. D Prof. Dr. Tamrin, M. Sc NIP. 195204181980021001 NIP. 196007041989031003

Diketahui/Disetujui Oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua

(4)

PERNYATAAN

PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SENYAWA KADAR FENOLIK DARI ASAP CAIR CANGKANG SAWIT DAN KARAKTERISASINYA

MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI GAS SPEKTROMETRI MASSA (GCMS)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2013

(5)

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamiin…

Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT Yang Maha Esa, atas Karunia dan RahmatNya Penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan program Sarjana (S1) Kimia di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Dengan rasa hormat Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Tamrin, M.Sc. dan Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph. D. selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan bimbingan dan meluangkan waktu serta pikirannya dalam memberikan petunjuk dan saran untuk menyempurnakan skripsi ini. Juga tak lupa mengucapkan terima kasih secara khusus kepada Dekan FMIPA USU, Bapak Prof. Dr. Sutarman, M. Sc. Ketua Departemen Kimia FMIPA USU, Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS, kepada Ibu Cut Fatimah Zuhra dan Ibu Yugia Muis selaku anggota penguji dalam Seminar Hasil dan Sidang, kepada seluruh dosen di Departemen Kimia FMIPA USU, staf dan pegawai di FMIPA USU, kepada asisten dan Laboran Laboratorium Kimia Polimer FMIPA USU, kepada yang terkasih Dwi Fadly, rekan-rekan kuliah, khususnya Tami, Dinna, dukungan kalian sangat berharga buat Penulis, kepada CV. Warna Warni Musik yang memberikan banyak ijin waktu dan materil kepada Penulis untuk melaksanakan penelitian dalam waktu kerja, dan kepada semua pihak yang telah membantu Penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu, serta ribuan terima kasih kepada kedua Orang Tua Penulis. Tanpa mereka Penulis tidak dapat sampai pada saat ini.

Semoga Allah SWT melimpahkan Karunia dan RahmatNya, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan kita semua.

Medan, Juni 2013

(6)

PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP KADAR SENYAWA FENOLIK DARI ASAP CAIR CANGKANG SAWIT DAN KARAKTERISASINYA

MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI GAS SPEKTROMETRI MASSA (GC-MS)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian pengaruh suhu pirolisis terhadap kadar senyawa fenolik dari asap cair cangkang sawit dan karakterisasinya pada suhu 600 – 950oC dengan interval suhu ± 50oC menggunakan Kromatografi Gas Spektrometri Massa (GC-MS) dan Infra Merah Transformasi Fourier (FTIR). Asap cair cangkang sawit diperoleh melalui proses pirolisis, destilasi, kemudian dianalisa senyawa fenoliknya dengan GC-MS dan FTIR. Hasil analisa menunjukkan adanya kandungan fenol yang dengan seiring bertambahnya suhu maka kandungan fenol pun semakin berkurang.

(7)

THE TEMPERATURE EFFECT OF PYROLISIS ON CONCENTRATION OF PHENOLIC COMPOUNDS FROM PALM OIL SHELL SMOKE LIQUID AND

THE CHARACTERIZATION USING GAS CHROMATOGRAPHY MASS SPECTROMETRY (GC-MS)

ABSTRACT

The temperature effect of pyrolisis on concentration of phenolic compounds from oil shell smoke liquid and the characterization at 600 – 950oC with interval about 50oC using Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) and Fourier Transform Infra Red (FTIR) has been done. Oil shell smoke liquid obtained through pyrolysis and distillation, then analyzed by GC-MS and FTIR. The results showed that palm oil shell produced smoke liquid and shows that the phenolic compound that with was increasing temprature, the phenolic compound was decreasing.

(8)

DAFTAR ISI

Daftar Gambar viii

Daftar Tabel ix

Daftar Lampiran x

BAB 1. Pendahuluan 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan 3

1.3. Pembatasan Masalah 3

1.4. Tujuan Penelitian 3

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Metodologi Penelitian 4

1.7. Lokasi Penelitian 4

BAB 2. Tinjauan Pustaka 5

2.1. Cangkang Sawit 5

2.1.1. Asap Cair 6

(9)

2.5.1. Pemurnian Asap Cair 20

BAB 3. Metode Penelitian 22

3.1. Alat dan Bahan 22

3.1.1. Alat-alat Penelitian 22 3.1.2. Bahan-bahan Penelitian 22

3.2. Tahap Penelitian 22

3.2.1. Penyediaan Bahan Baku 22 3.2.2. Pembuatan Asap Cair Cangkang Sawit 23 3.2.3. Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Menggunakan FTIR 23 3.2.4. Analisa Asap Cair Cangkang Sawit Menggunakan GCMS 23

3.3. Skema Pengambilan Data 24

3.3.1. Penyediaan Bahan Baku 24 3.3.2. Pembuatan Asap Cair Cangkang Sawit 24

BAB 4. Hasil dan Pembahasan 25

4.1. Hasil Penelitian 25

4.2. Pembahasan 32

4.2.1. Analisa Kandungan Senyawa pada Asap Cair Cangkang

Sawit menggunakan GCMS 32

4.2.2. Analisa Kandungan Senyawa pada Asap Cair Cangkang

Sawit menggunakan FTIR 36

BAB 5. Kesimpulan dan Saran 37

5.1. Kesimpulan 37

5.2. Saran 37

DAFTAR PUSTAKA 39

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Contoh Senyawa Fenolik yang Terdapat didalam Asap Cair 10

Gambar 2.2. Struktur Lignin 10

Gambar 2.3. Mekanisme Pirolisis Lignin dari Kayu Lunak 11 Gambar 2.4. Mekanisme Pirolisis Lignin dari Kayu Keras 12 Gambar 4.1. Data Spektra Asap Cair Cangkang Sawit pada Suhu ±600oC 26 Gambar 4.2. Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Sawit pada

Suhu ±600oC 27

Gambar 4.3. Data Spektra Asap Cair Cangkang Sawit pada Suhu ±750oC 28 Gambar 4.4. Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Sawit pada

Suhu ±750oC 29

Gambar 4.5. Data Spektra Asap Cair Cangkang Sawit pada Suhu ±900oC 30 Gambar 4.6. Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Sawit pada

(11)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Komposisi Rata-rata Total Gas yang dihasilkan pada Proses

Karbonisasi Kayu 8

Tabel 2.2. Senyawa Penyusun Asap Cair yang dipisah Berdasarkan Titik

Didihnya 15

Tabel 4.1. Volume Asap Cair dari Cangkang Sawit pada Berbagai Suhu 25 Tabel 4.2. Kandungan Terbesar Asam Asetat dan Fenol pada Asap Cair

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Gambar Alat Reaktor Pirolisa 42 Lampiran 2. Spesifikasi Alat Gas Kromatografi Spektrometri Massa (GC-MS) 43 Lampiran 3. Data Spektra FTIR Asap Cair Cangkang Sawit 44 Lampiran 4. Data Spektra FTIR Asap Cair Cangkang Sawit pada Suhu ±600oC 45 Lampiran 5. Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Sawit pada Suhu

±600oC 46

Lampiran 6. Data Spektra FTIR Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±750oC 47 Lampiran 7. Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Sawit pada Suhu

±750oC 48

Lampiran 8. Data Spektra FTIR Asap Cair Cangkang Sawit Pada Suhu ±900oC 49 Lampiran 9. Kromatogram Hasil Analisa Asap Cair Cangkang Sawit pada Suhu