BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Asap cair adalah distilat asap yang merupakan campuran larutan dari dispersi
asap hasil pirolisis kayu [1]. Kayu mengandung selulosa, hemiselulosa dan lignin
yang pada saat dibakar akan menghasilkan asap cair dengan banyak senyawa di
dalamnya. Selain kayu, asap cair juga dapat dihasilkan dari bahan lain seperti
tempurung kelapa, sabut kelapa, merang padi, bambu, dan sampah organik [2]. Asap
cair saat ini populer digunakan sebagai bahan pengawet pada berbagai produk
pangan dan biopestisida dalam peningkatan produksi pertanian [3].
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui pemanfaatan asap cair.
Asap cair dari tempurung kelapa tanpa proses pemurnian dapat dimanfaatkan sebagai
koagulan lateks [4]. Asap cair tempurung kelapa yang telah dimurnikan
menggunakan adsorben zeolit dapat menurunkanbenzo(a)pyrinedan berefek pada kadar komponen lain seperti asam dan fenol [5]. Proses adsorpsi menggunakan
arang aktif mampu megurangi bau menyengat dan menurunkan pH asap cair namun
menambah kekeruhan warna asap cair [6]. Arang sekam padi yang diaktivasi dengan
Na2SO4 pada kolom bertingkat efektif menurunkan intensitas smoky flavor pada
asapcair sebesar 31% [7]. Desorpsi termal digunakan untuk memisahkan parafin dari
non linier hidrokarbon pada adsorben zeolit dengan pori-pori 5A0 [8].Desorpsi termal
dilakukan untuk memisahkan amonia dari H, Y, dan ZSM-5 zeolit dimana ikatan
kimianya dipengaruhi oleh rasio Si/Al, sifat kation serta derajat pertukaran (degree of exchange) pada zeolit [9].
Bahan baku utama dalam pembuatan asap cair adalah tempurung kelapa.
Indonesia termasuk negara penghasil kelapa terbesar di dunia. Pada tahun 2000
produksi kelapa di Indonesia mencapai 5,6 juta ton per tahun. Komposisi tempurung
kelapa adalah 12%, sehingga dalam satu tahun Indonesia memproduksi 672.000 ton
tempurung kelapa [10].Dengan membuat asap cair dari limbah tempurung kelapa
maka akan menambah nilai ekonomis dari limbah tersebut bagi masyarakat.
Salah satu adsorben yang dapat digunakan untuk memurnikan asap cair dari
tempurung kelapa adalah adsorben zeolit. Zeolit pertama kali ditemuka n oleh Baron
Frederick C pada tahun 1756 di alam sebagai jenis kristal yang berongga. Mineral
zeolit terbentuk di beberapa tempat di bumi, seperti di dasar laut. Bentuk kristal
zeolit relatif teratur dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah yang
menjadikan permukaan zeolit menjadi sangat luas dan menjadikannya baik sebagai
adsorben [11].
Asap cair yang dihasilkan dari tempurung kelapa akan mengandung berbagai
macam senyawa. Senyawa yang sangat berperan sebagai antimikroba adalah
senyawa fenol dan asam asetat, dan peranannya semakin meningkat apabila kedua
senyawa tersebut ada bersama-sama [12].Zeolit bersifat hidrofilik [13].Senyawa asap
cair yang mengandung asam asetat dan fenol larut pada air, sehingga diharapkan
zeolit menyerap senyawa tersebut. Namun disisi lain, zeolit juga mampu menyerap
tar dan benzopiren [5] yang rencananya akan dihilangkan. Setelah dilakukan adsorpsi
tahap selanjutnya adalah mengeluarkan senyawa aktif asap cair secara desorpsi pada
suhu 110 0C. Hal ini yang mendasari penulis untuk melakukan adsorpsi diikuti
dengan desorpsi menggunakan adsorben zeolit, diharapkan output dari metode ini
diperoleh asap cair yang memiliki kadar asam asetat serta fenol yang tinggi.
Kualitas asap cair juga ditentukan oleh kemurnian dari senyawa-senyawa yang
terkandung didalamnya. Asap cair mengandung kelompok senyawa asam dan
turunannya, alkohol, aldehid, hidrokarbon, keton, fenol dan piridin [14].
Senyawa-senyawa ini tidak sepenuhnya sesuai dengan penggunaan asap cair sebagai zat
antimikroba, antioksidan, bioinsektisida dan penggunaan lainnya. Oleh karena itu,
proses pemurnian perlu dilakukan untuk memisahkan senyawa-senyawa tersebut
sehingga didapatkan komponen asap cair yang diinginkan.
Penelitian ini penting dilakukan agar diketahui karakteristikasap cair pada
variasi massazeolit serta variasi jenis zeolit, untuk mengetahui kualitas asap cair hasil
pemurnian dengan zeolit.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Asap cair memiliki banyak kegunaan yang didasarkan pada kualitas asap cair itu
sendiri. Metode adsorpsi dan desorpsi dengan zeolit diharapkan mampu menaikkan
kualitas asap cair. Untuk itu, pada penelitian ini akan dikaji bagaimana pengaruh
adsorpsi dan desorpsi zeolit alam serta zeolit aktivasi terhadap karakteristik asap cair
dengan variasi massazeolit.
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalahuntuk menganalisis karakteristik asap cair hasil
adsorpsi dan desorpsi menggunakan adsoben zeolit alam dan zeolit aktivasi dengan
berbagai variasi massa zeolit.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Manfaat penelitian ini adalah untuk mendapatkan informasi karakteristik asap
cair hasil adsorpsi dan desorpsi dengan menggunakan zeolit alam dan zeolit aktivasi
serta sesuai mutu untuk produk pengawetan pangan.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Proses Industri Kimia, Departemen Teknik Kimia USU. Penelitian dilakukan menggunakan proses Adsorpsi dan
desorpsi dengan alat utama kolom batch dan hot plate. Peralatan utama yang digunakan untuk mengidentifikasi komponen kimia dari asap cair yang diperoleh
adalah Gas Chromatoghrapy serta UV-VIS di Laboratorium Farmasi USU.
Variabel yang Digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Variabel tetap:
a. Bahan baku yang digunakan adalah asap cair tempurung kelapa hasil
pirolisis pada suhu 400 oC yang diperoleh dari CV. Teknologi Tepat Guna,
Medan
b. Umpan asap cair yang digunakan 50 gram
c. Suhu aktivasi zeolit 400 oC.
2.Variabel berubah:
a. Adsorben yang digunakan: zeolit alam dan zeolit aktivasi
b. Massa zeolit20 %; 60 %; 100 %; 140 %; dan 180 % dari massa umpan
asap cair (w/w)
Analisa yang dilakukan dalam penelitian ini untuk bahan baku, fraksi adsorpsi,
dan fraksi desorpsi adalah:
a. Kadar asam
b. Total fenol
c. pH
d. Densitas
