Pembuatan Biosorben Biji Pepaya (Carica papaya) Menggunakan Aktivator Asam Sulfat (H2SO4)

PEMBUATAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA (CARICA

PAPAYA) MENGGUNAKAN AKTIVATOR ASAM

SULFAT (H

2

SO

4

)

SKRIPSI

Oleh :

DANDRI SAFITRI

120405010

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PEMBUATAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA (CARICA

PAPAYA) MENGGUNAKAN AKTIVATOR ASAM

SULFAT (H

2

SO

4

)

SKRIPSI

Oleh :

DANDRI SAFITRI

120405010

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

PEMBUATAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA (CARICA PAPAYA)

DENGAN MENGGUNAKAN AKTIVATOR ASAM SULFAT

(H

2

SO

4

)

yang dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada

Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, Maret 2017

PENGESAHAN

Skripsi dengan judul :

PEMBUATAN BIOSORBEN BIJI PEPAYA (CARICA PAPAYA) MENGGUNAKAN

AKTIVATOR ASAM SULFAT (H2SO4)

dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan

pada sidang ujian skripsi pada 20 April 2017 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah

sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara.

Mengetahui Medan, 20 April 2017 Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing

Ir. Bambang Trisakti, M.T Dra. Siswarni MZ., M.Si. NIP. 19660925 199103 1 003 NIP. 195707257 198701 2 001

Dosen Penguji I Dosen Penguji II

Dr. Ir. Iriany, M.Si Okta Bani S.T., M.T

PRAKATA

Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa atas

berkat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini

merupakan Skripsi dengan judul “Pembuatan Biosorben Biji Pepaya (Carica papaya)

Menggunakan Aktivator Asam Sulfat (H2SO4)’’, berdasarkan hasil penelitian yang

Penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana

Teknik.

Hasil Penelitian :

1. Penelitian ini membuktikan bahwa biosorben dari biji papaya dapat

menyerap kandungan kromofor dalam zat warna metilen biru.

2. Penelitian ini memberikan sumbangan ilmu pengetahuan mengenai

pembuatan biosorben dari biji papaya.

Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak

mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, Untuk itu Penulis mengucapkan terima

kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada:

1. Dra. Siswarni MZ, M.Si selaku Dosen Pembimbing sekaligus orang tua

dikampus teknik kimia yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan dalam

pelaksanaan penelitian.

2. Ir.Bambang Trisaksi, M.T selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik

Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3. Dr. Ir. Iriany, M.Si dan Okta Bani S.T.,M.T selaku Dosen Penguji yang telah

memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini.

4. Prof. Dr. Maya Sarah S.T., M.T selaku Ketua Departemen Teknik Kimia,

Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Saudara tercinta Dafri Chisarah, Desi, Josri Vlandigo, Ani Vlandigo, Lestari,

Iyal, Anggun Pratiwi, dan Oten Novita yang telah memberikan doa,

perhatian, dan dorongan baik secara material maupun secara spiritual kepada

6. Lara Indra Ranita, selaku partner penelitian yang telah banyak membantu

Penulis bekerja sama dalam menyelesaikan penelitian.

7. Sahabat - sahabat Penulis khusus Anak IB: Aulia Fitri, Feni Sari Putri, Nilna

Iqbal, Marfuah Lubis, Frist Silia, Ariel Seumupa, Hidayatul Azmi, Aulia

Bismar, M. Iryansyah, Nicko Sanjaya, dan Reza Ramadhan.

8. Teman Stambuk Penulis di Teknik kimia stambuk 2012 terkhus M. Alfikri

Ridatullah, Putri Retno, Sri Zaharani DP , Rima Riani, Rizka Dwi Hidayati,

stambuk 2013 terkhusus Asisten Laboratorium Kimia Organik., stambuk

2014, dan stambuk 2015.

9. Semua orang yang telah membantu penulis hingga penyusunan skripsi ini,

yang tidak dapat ditulis namanya satu per satu terkhususnya Risky Maulana,

Rewi Nur Permatasari, Yunia Lastri, Ridho Tri, Bayu Sugara, Siti Nurlela,

Ajie Gooner , Dody dan Zotta.

10.Seluruh Dosen/Staff Pengajar Pegawai Administrasi Departemen Teknik

Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan bantuan

kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu

Penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga

skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, April 2017

Penulis

DEDIKASI

DEDIKASI

DEDIKASI

DEDIKASI

Alhamdulillahirobbilalamiin.

Skripsi ini saya di dedikasikan kepada orang tua saya,

Dalimi, Asmanar, Yarmi Darlis

Tak ada kata – kata indah yang mampu ku rangkai setiap hari,

melainkan hanya doa yang dapat ku persembahkan agar kalian

senantiasa sehat dan kuat dalam letih. Terimakasih tak

terhingga atas doa, curahan hati, harapan, dan teguran

indahnya. Semoga hasil yang secuil ini bisa melegakan hati

kalian mutiara hidupku. Duhai belahan jiwaku jangan pernah

lelah mendoakan anakmu, semoga ini juga menjadi langkah besar

untuk mencapai cita-citaku menjadi anak sukses dunia dan

akhirat.

Salam untuk semua keluarga besarku

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Dandri Safitri Nim : 120405010

Tempat/ tgl lahir : Tanjung Pauh, 08 Maret 1994 Nama orang tua : Dalimi dan Asmanar

Alamat orang tua :

Pangkalan Koto Baru, Sumatera Barat

Asal sekolah

•

SDN 01 Tanjung Pauh 2000-2006

•

MTsN Padang Japang 2006–2009

•

SMAN 3 Payakumbuh 2009–2012 Beasiswa yang pernah diperoleh :

1. Beasiswa Pendidikan Mahasiswa dan Berprestasi 2012-2016 Pengalaman organisasi/ kerja :

1. AnggotaHimpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2015/ 2. Covalen Study Group (CSG) periode 2014/2015 sebagai sekretaris Hubungan

Masyarakat

3. Anggota K3MI- ALHADID FT USU periode 2013/2014

4. Anggota Ikatan Mahasiswa Payakumbuh Lima Puluh Kota (IMAPALIKO) 5. Kerja praktek di PTPN III Rambutan 1 Februari-28 Februari 2016

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum dalam pembuatan biosorben dari biji pepaya dengan aktivator H2SO4. Pada penelitian ini, biji pepaya

yang telah dikeringkan dihaluskan dengan menggunakan ayakan 60 mesh. Setelah itu, biji papaya diaktifkan dengan asam sulfat pada rasio biosorben : asam sulfat (b:v) 1:1 dengan konsentrasi asam sulfat 5%, 7%, dan 10% selama 12 jam pada pada 110 ºC. Biji papaya kemudian disaring untuk menghilangkan keasaman, lalu dikeringkan ke dalam oven selama 30 menit, 60 menit, 90 menit, dan 120 menit pada 110 oC. Karakteristik biosorben ditentungan dengan analisis bilangan iodin dan luas permukaan. Analisis bilangan iodin yaitu menentukan daya serap biosorben terhadap larutan iodin dengan cara metode titrasi iodimetri. Sedangkan penentuan luas permukaan, dengan menggunakan larutan metilen biru. Hasil penelitian menunjukkan bilangan iodin tertinggi yaitu 482,22 mg/g dicapai pada waktu pengeringan 120 menit dengan konsentrasi asam sulfat 10%, sedangkan bilangan iodin terendah yaitu 139,59 mg/g pada waktu pengeringan 30 menit pada konsentrasi asam sulfat 5%. Sedangkan luas permukaan tertinggi yaitu 33, 43556 m2/g berada pada waktu pemanasan 120 menit dengan konsentrasi asam sulfat 10%.

ABSTRACT

This study aimed to determine the optimum conditions in biosorbent production from papaya seeds used H2SO4 as activator. In this study, dried

papaya seeds were mashed to size of 60 meshes. Afterwords they were activated used sulfuric acid at biosorbent to sulfuric acid ratio (b: v) 1: 1 (b/v) sulfuric acid concentration of 5%, 7%, and 10% for 12 hours at temperature of 110 ºC. Papaya seeds were then separated and washed to remove acidity, and then dried in on oven for 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes, and 120 minutes at 110 oC. The characteristics of biosorbent are affected by the analysis of iodine number and surface area. Analysis of iodine number is to determine the absorption of biosorbent to iodine solution with titration method of iodimetry. While the determination of surface area, using the methylene blue solution. Results show the highest iodine number at 482, 22 mg/g was reached at drying time of 120 minutes with sulfuric acid concentrations of 10%. Results show the highest Surface area at 33, 43556 m2g/g was reached at drying time of 120 minutes with sulfuric acid concentrations of 10%.

DAFTAR ISI

halaman

PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii

PRAKATA ... iii

2.4.1 Proses Fisika (physical activation... 12

2.4.2 Proses Kimia ... 12

2.5 PROSES AKTIVASI DENGAN ASAM SULFAT (H2SO4) ... 13

2.6 BILANGAN IODIN ... 15

2.7 FTIR (Fourier Transform Infrared) ... 17

halaman

3.3.1 Pembuatan Biosorben Biji Pepaya ... 21

3.3.2 Prosedur Analisa Penelitian ... 21

3.3.2.1 Analisa Bilangan Iodin pada Biosorben ... 21

3.3.2.2 Analisa Karakteristik Gugus Fungsi Biosorben dengan Spektofotometri FTIR ... 22

3.3.2.3 Penentuan Luas Permukaan Biosorben... 23

3.4 FLOWCHART PENELITIAN ... 24

3.4.1 Pembuatan Biosorben Biji Pepaya ... 24

3.4.2 Analisa Bilangan Iodin pada Biosorben ... 25

3.4.3 Analisa Karakteristik Gugus Fungsi pada Biosorben ... 26

3.4.4 Analisa Penentuan Luas Permukaan Biosorben ... 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28

4.1 PEMBUATAN BIOSORBEN DARI LIMBAH BIJI PEPAYA ... 28

4.1.1 Pengaruh Waktu Pemanasan dan Konsentrasi Asam Sulfat terhadap Bilangan Iodin Biosorben ... 28

4.2 KARAKTERISTIK GUGUS FUNGSI PADA BIOSORBEN BIJI PEPAYA DENGAN SPEKTROFOTOMETRI FTIR ... 31

4.3 PENGARUH WAKTU DAN KONSENTRASI TERHADAP LUAS PERMUKAAN BIOSORBEN 34 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 40 5.1 KESIMPULAN ... 40

5.2 SARAN ... 40

DAFTAR GAMBAR

halaman

Gambar 2.1 Carica Papaya 5

Gambar 2.2 Struktur Biosorben 7

Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Biosorben Biji Pepaya 24

Gambar 3.2 Flowchart Analisa Bilangan Iodin pada Biosorben 25

Gambar 3.3 Flowchart Analisa Karakteristik Gugus Fungsi pada Biosorben 26

Gambar 3.4 Flowchart Penentuan Luas Permukaan Biosorben 27

Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Pemanasan terhadap Bilangan Iodin Biosorben

pada Rasio Konsentrasi Asam sulfat 29

Gambar 4.2 Hasil Spektrofotometri FTIR untuk Biosorben Biji Pepaya 32

Gambar 4.3 Kurva Kalibrasi Larutan Metilen Biru 35

Gambar 4.4 Pengaruh Waktu dan Konsentrasi terhadap Luas Permukaan Biosorben 36

Gambar L1.1 Hasil Spektrofotometri FTIR untuk Biosorben Biji Pepaya Sebelum

Gambar L1.4 Kurva Standar Larutan Metilen Biru 51

Gambar L2.1 Kurva Kalibrasi Metilen Biru 53

Gambar L3.1 Sampel Biji Pepaya yang telah Dikerigkan 55

Gambar L3.3 Tempat Pengeringan Sampel 56

Gambar L3.4 Proses Pencucian Biosorben 56

Gambar L3.5 Biosorben Hasil Aktivasi dengan Asam Sulfat 57

Gambar L3.6 Proses Penyaringan Larutan Iodin dan Hasil Iodin 57

Gambar L3.7 Hasil Titrasi Iodiometri Hingga Kuning Gading dan Hingga Bening 58

Gambar L3.8 Proses Pengadukan Laruan Metilen Biru denganMagnetic Stirrer 58

Gambar L3.9 Proses penyaringan dengan Metilen Biru 59

DAFTAR TABEL

halaman

Tabel 1.1 Penelitian Terdahulu Mengenai Pembuatan Biosorben Biji Pepaya 2

Tabel 2.1 Komposisi Biji Pepaya 6

Tabel 2.2 Standar Kualitas Karbon Aktif Menurut SNI 8

Table 2.3 IR Serapan 17

Tabel L1.1 Bilangan Iodin Biosorben Biji Pepaya untuk Setiap Variasi 48

DAFTAR LAMPIRAN

halaman

LAMPIRAN 1 DATA PENELITIAN ... 48

L1.1 BILANGAN IODIN BIOSORBEN BIJI PEPAYA ... 48

L1.2 KARAKTERISTIK GUGUS FUNGSI PADA BIOSORBEN BIJI PEPAYA DENGAN SPEKTROFOTOMETRI IR ... 49

L1.3 DATA ANALISA PENGUKURAN LUAS PERMUKAAN ... 51

LAMPIRAN 2 CONTOH HASIL PERHITUNGAN ... 52

L2.1 PERHITUNGAN BILANGAN IODIN ... 52

L2.2 PERHITUNGAN LUAS PERMUKAAN BIOSORBEN ... 53