LAPORAN KERJA PRAKTIK

(1)

“Analisis Kandungan Logam Ca, Mg, Zn, dan P dengan

Inductively Coupled Plasma (ICP) pada Used Oil Medripal 420

di Laboratorium Oil Clinic PT. Pertamina Lubricant”

LAPORAN KERJA PRAKTIK

Oleh :

Airlangga Gusti Satya

105116035

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN KOMPUTER

UNIVERSITAS PERTAMINA

(2)

(3)

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena rahmatnya penulis dapat menyelesaikan kerja praktik yang dilaksanakan di Laboratorium Oil Clinic PT.Pertamina Lubricant pada bulan Juli-Agustus 2019. Saya juga ingin mengucapkan terimakasih kepada Seluruh staf dan karyawan yang berada di Laboratorium Oil Clinic PT.Pertamina Lubricant, khusunya kepada Pak Gunawan selaku pembimbing instansi. Terimakasih Juga kepada Pak Haryo selaku ketua program studi kimia dan Pak tegar selaku pembimbing prodi yang telah membantu penulis ketika kerja praktik berlangsung. Terimakasih atas perhatiannya dan mohon maaf apabila terdapat kata kata yang tidak berkenan di hati pembaca.

(4)

iii

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN KERJA PRAKTIK ………...i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iiii

DAFTAR TABEL, GRAFIK dan GAMBAR……… iv

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Kerja Praktik ... 1

1.2 Tujuan Kerja Praktik ... 1

1.3 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik ... 1

BAB 2 PROFIL INSTANSI... 2

2.1 Profil Perusahaan... 2

2.2 Penempatan Peserta Kerja Praktik ... 2

BAB 3 KEGIATAN KERJA PRAKTIK ... 3

3.1 Kegiatan kerja praktik ... 3

3.2 Metode dan Cara Kerja ... 4

BAB 4 HASIL KERJA PRAKTIK ... 5

4.1 Hasil dan Perhitungan Data Analisis ... 5

4.2 Pembahasan ... 6 4.3 Unsur Logam Ca ... 7 4.4 Unsur Logam Mg ... 8 4.5 Unsur Logam Zn ... 10 4.6 UnsurP ... 11 4.7 Nilai ripitabilitas ... 13

BAB 5 TINJAUAN TEORITIS ... 14

5.1 Tinjauan Pustaka ... 14

BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN ... 17

6.1 Kesimpulan ... 17

REFERENSI ... 18

(5)

iv

DAFTAR TABEL, GRAFIK dan GAMBAR

Tabel 1 ... 3 Tabel 2 ... 5 Tabel 3 ... 5 Tabel 4 ... 7 Tabel 5 ... 8 Tabel 6 ... 9 Grafik 2 ... 9 Tabel 7 ... 9 Tabel 8 ... 10 Tabel 9 ... 11 Tabel 10 ... 11 Grafik 4. ... 12 Tabel 11 ... 12 Tabel 12 ... 13 Gambar 1 ... 15

(6)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Kerja Praktik

Kerja Praktik merupakan kegiatan yang dilakukan agar mahasiswa dapat mengembangkan keterampilan kerja dan memahami etika dunia kerja dengan cara mencoba langsung ke dunia industri. Pada saat kegiatan kerja praktik berlangsung, mahasiswa di harapkan mampu menerapkan ilmu yang telah dipelajari sebelumnya di dalam kegiatan perkuliahan. Agar semua dapat terlaksana dengan baik, mahasiswa perlu terjun langsung ke dalam pekerjaan dan melakukan setiap kegiatan secara teliti.

Pelumas dapat digunakan untuk menentukan kondisi suatu mesin dengan cara penentuan nilai kadar logam dan unsur, TBN (Total Base Number), TAN (Total Acid Number) dan Viscosity sebelum dan setelah penggunaan pelumas pada suatu mesin. Kondisi pelumas dapat digunakan sebagai antisipasi dari kerusakan mesin akibat kehausan mesin, sehingga perlu dilakukan pengecekan kondisi pelumas secara rutin.

Salah satu instumen yang digunakan untuk menentukan nilai kadar unsur logam dalam pelumas adalah ICP (Inductively Coupled Plasma). ICP dapat menentukan kadar logam secara lebih sensitif jika di bandingkan dengan alat AAS (Atomic Absorbtion Spektrophotometry), sehingga lebih memudahkan analist didalam penentuan kadar unsur logam di dalam pelumas.

1.2 Tujuan Kerja Praktik

Tujuan pelaksanaan kerja praktik yang dilaksanakan di Laboratorium Oil Clinic PT Pertamina Lubricant adalah:

1. Menentukan nilai kandungan unsur Ca, Mg, Zn, dan P pada sampel Used Oil medripal 420.

2. Menentukan nilai ripitabilitas unsur Ca, Mg, Zn, dan P pada sampel medripal 420.

1.3 Tempat dan Waktu Pelaksanaan Kerja Praktik

Kerja Praktik dilaksanakan di Laboratorium Oil Clinic PT Pertamina Lubricant yang berlokasi di jalan Yos Sudarso Pintu III, Plumpang, Jakarta Utara 14230. Kerja praktik dilakukan selama 46 hari kerja yaitu tanggal 1 Juli 2019 sampai tanggal 15 Agustus 2019

(7)

2

BAB II

PROFIL INSTANSI

2.1 Profil Perusahaan

PT Pertamina Lubricants merupakan anak perusahaan PT Pertamina (Persero), yang didirikan pada 23 September 2013 dan menerima pemisahan (spin-o ) Unit Bisnis Pelumas PT Pertamina (Persero) pada 30 Oktober 2013.PT Pertamina Lubricants didirikan sebagai pelaksanaan amanat Undang-Undang No. 22 Tahun 2001 Tentang Minyak dan Gas. Tujuan pendirian Perusahaan adalah meningkatkan kekuatan bisnis Perseroan di bidang usaha pelumas pada masa mendatang, melalui cakupan bisnis di dalam dan luar negeri. Cakupan bisnis Perusahaan meliputi dalam dan luar negeri. PT Pertamina Lubricants bertekad pada masa-masa mendatang dapat menjadi perusahaan pelumas kelas dunia, dan mencapai posisi sebagai Top 20 World Lubricants Company.

Oil Clinic merupakan sebuah laboratorium yang dibawahi oleh PT Pertamina Lubricant. Oil Clinic dirancang untuk melayani kebutuhan PT Pertamina maupun perusahaan lain yang sedang melakukan pengamatan mengenai kondisi mesin dengan cara mengamati hasil used oil. Standar yang digunakan olehLaboratorium Oil Clinic merupakan standar yang mengacu pada ASTM, ISO 17025 : 2015, dan ISO 9001 :2000 sehingga hasil yang di dapatkan dari Laboratorium Oil Clinic dapat terjamin kualitasnya.

2.2 Penempatan Peserta Kerja Praktik

Selama program Kerja Praktik berlangsung, peserta di tempatkan pada bagian alat ICP. Selama minggu pertama, peserta diajak berkeliling dan membantu para staf analis. Terdapat banyak parameter pengujian yang di kenalkan kepada peserta kerja praktik, tetapi hanya 5 parameter pengujian saja yang menjadi perhatian para peserta, yaitu: Inductively coupled Plasma (ICP), Total Acid Number (TAN), Total Base Number (TBN), Viscometer, dan Fourier Transform Infrared (FTIR).

(8)

3

BAB III

KEGIATAN KERJA PRAKTIK

3.1 Kegiatan kerja praktik

Pada kegiataan kerja praktik di Laboratorium Oil Clinic PT Pertamina Lubricants, mahasiswa diikutsertakan dalam pengoperasian alat yang ada di Laboratorium Oil Clinic, mahasiswa dihimbau untuk membantu analis yang sedang mengoperasikan alat. Adapun 5 parameter utama yang digunakan di Laboratorium Oil Clinic PT Pertamina Lubricant adalah ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry), Viscosity, TAN (Total Acid Number), TBN (Total Base Number) dan FTIR (Fourier Transform Infra Red). Dari 5 parameter utama tersebut, penulis memilih untuk berfokus pada alat ICP. ICP merupakan alat instrumentasi yang digunakan untuk mengukur kandungan logam yang terdapat pada pelumas. Menurut Blau (1995) suatu cairan dapat dikatakan sebagai pelumas apabila mengandung base oil dan paket adirif.

Prinsip dasar dari alat ICP adalah pengukuran panjang gelombang maksimum emisi sebuah atom logam atau ion logam saat relaksasi ke keadaan dasarnya. Setiap logam memiliki panjang gelombang yang berbeda, sehingga alat ini mampu untuk menghitung kandungan logam secara bersamaan dengan tingkat keakuratan yang cukup baik (Boss & Fredeen,1997). Setiap kandungan logam yang dihasilkan dari alat ICP dapat mengindikasikan hal yang berbeda-beda pada mesin yang digunakan, berikut adalah tabel indikasi berdasarkan kandungan logam yang terdapat pada sampel oil:

Indikasi Kandungan Unsur

Bearings wear, Oil Pumps, Gear casting Al Kebocoran pendingin dalam system B Gear housings daman mesin pesawat dan Cylinder linier

Mg

Kebocoran anti beku Na

Kontaminasi dengan minyak bakar (BBM) V, Na, Ni Kandungan aditif detergen Ca, Ba, Mg Kandungan aditif anti oksidan dan antiwear Zn,P

Tabel 1. Logam yang dapat terdeteksi ICP AES beserta indikasinya Sumber: (ASTM D5185-13)

(9)

4 3.2 Metode dan Cara Kerja

Metode yang digunakan pada alat ICP-OES (inductively coupled plasma optical emisson spectrometer) Perkin Elmer 7300V adalah metode ASTM (Ametican Standar Testing and Method) D5185-13 yang melingkupi pengukuran element additive, wear metal, dan kontaminan dalam fresh,used oil, serta based oil . Sampel yang akan di uji adalah sampel medripal 420, sampel medripal 420 umumnya digunakan sebagai pelumas kapal. Medripal 420 memiliki nilai viskositas sebesar 40 dan nilai total base number sebesar 20.

Cara kerja pengukuran element additive menggunakan alat ICP-OES yaitu: pertama tama alat dan deret standar disiapkan, kemudian alat ICP di warming up selama kurang lebih 75 menit dan plasma di stabilkan selama kurang lebih 1 jam . Setelah peralatan dalam kondisi siap digunakan, maka kalibrasi dilakukan dengan deret standar Conostan 21 diantaranya konsentrasi blanko, 5 ppm, 10 ppm, 30 ppm, 50 ppm, 100 ppm, 500 ppm, 1000 ppm, dan 3000 ppm. Preparasi pembuatan deret standar tersebut dilakukan dengan cara melarutkannya sampai homogen menggunakan pelarut xylene dengan perbandingan 10% bobot. Setelah masing masing konsentrasi deret standar diperoleh maka nilai tersebut dimasukkan ke menu method dalam software ICP winlab 32.

Setelah alat siap digunakan, Sample medripal 420 yang akan diukur kadar logamnya ditimbang sekitar 0.6 gram dan dilarutkan dengan xylene p.a hingga massanya 10 kali sampel. Kemudian sebelum proses running sample dilakukan, kode dan nilai bobot sample dimasukkan terlebih dahulu ke dalam menu sample info. Setelah preparasi selesai dilakukan, sample diinjeksikan kedalam alat ICP dan tunggu sampai pembacaan konsentrasi logam selesai.

(10)

5

BAB IV

HASIL KERJA PRAKTIK

4.1 Hasil dan Perhitungan Data Analisis

Kode Batch Sampel Medripal 420 Bobot Sample Bobot sample + xylene

19/07/15-04-04 (Simplo) 0.6184 6.0444

19/07/15-04-04 (Duplo) 0.5919 6.0179

Tabel 2. Data Bobot Sample Yang Akan Diuji

Kode Batch Sample Nama Kapal Tanggal Sampling

Component Manufacture Equipment Model Running Hour Unit Running Hour 2018 19/07/15-04-04 MT Kuang 4 Juli 2019 Main Engine Niigata 6M42T 1298.16 jam ME after filter 4131 jam

Tabel 3. Data Penggunaan Sampel Medripal 420

𝑟 = ∑ 𝑥𝑖𝑦𝑖− ∑𝑛𝑖=1𝑥𝑖∑𝑛𝑖=1𝑦𝑖 𝑛 𝑛 𝑖=1 √∑𝑛_𝑖=1𝑥_𝑖 2− (∑ 𝑥𝑖 𝑛 𝑖=1 )2 𝑛 √∑𝑛𝑖=1𝑦𝑖 2− (∑𝑛𝑖=1𝑦𝑖)2 𝑛

Persamaan 1. Rumus Persamaan Koefisien Korelasi

𝑏 = ∑ 𝑥𝑖𝑦𝑖− ∑𝑛𝑖=1𝑥𝑖∑𝑛𝑖=1𝑦𝑖 𝑛 𝑛 𝑖=1 ∑𝑛 𝑥_𝑖 2 𝑖=1 − (∑𝑛𝑖=1𝑥𝑖)2 𝑛

Persamaan 2. Rumus Persamaan Slope

a

=

∑ 𝑦𝑖

𝑛

𝑖=1 −(𝑏 ∑𝑛𝑖=1𝑥𝑖)

𝑛

Persamaan 3. Rumus Persamaan Intersep

𝑋 = (

𝑌 − 𝑎

𝑏

) ∗ 𝐹𝑃

Persamaan 4. Rumus Persamaan Konsentrasi

(11)

6 Keterangan : r : koefisien korelasi b : slope a : intersep n : banyak data

xi : konsentrasi pada pengukuran ke-i (mg/kg) yi : intensitas pada pengukuran ke-i

i : 1, 2, 3, .... n X : Konsentrasi

FP : Faktor Pengenceran 4.2 Pembahasan

Sebelum dilakukan pengujian terhadap sampel, terlebih dahulu dilakukan kalibrasi panjang gelombang maksimal (λmaks) yang digunakan sebagai batasan spektrum pengukuran. Kalibrasi dilakukan dengan menggunakan deret standar blanko, 0.5 mg/kg, 1 mg/kg, 3 mg/kg, 5 mg/kg, 10 mg/kg, 50 mg/kg, 100 mg/kg, dan 300 mg/kg. Setiap panjang gelombang logam diukur berdasarkan standar ASTM D5185, nilai panjang gelombang logam Ca yang diukur adalah 317.933 nm, untuk logam Mg nilai panjang gelombang yang di ukur adalah 279.077 nm, logam Zn diukur dengan panjang delombang 213.857 nm, dan logam P diukur dengan panjang gelombang 214.914 nm. Nilai panjang gelombang maksimal menunjukkan kepekaan tertinggi sehingga pengukurannya akurat dan λmaks tersebut dapat digunakan sebagai batasan pengukuran pada proses pengukuran selanjutnya.

Analisis yang dilakukan merupakan analisis kuantitatif sehingga nantinya kadar logam dapat diketahui secara akurat dan tepat. Pada saat pengukuran kadar logam menggunakan alat ICP-OES, larutan sampel diubah menjadi kabut kemudian diatomisasi menjadi plasma dan dieksitasi agar dapat terbaca oleh detector (Boss & Fredeen,1997). Kelemahan dari alat ICP-OES ini adalah tidak dapat mengukur kadar logam pada skala ppb, tetapi alat ICP-OES ini memiliki kepekaan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan alat AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry) dan Flamefotometri. Pelarut yang digunakan dalam metode ASTM D5185 adalah xylene. Xylene memiliki sifat kelarutan non-polar sehingga dapat digunakan untuk melarutkan sampel pelumas. Fungsi pelarut xylene dalam percobaan kali ini adalah untuk melarutkan sampel, melarutkan standar, flushing pada alat ICP , dan membilas pipet pada saat proses penimbangan agar terhindar dari kontaminasi.

Dalam analisis, sampel disedot lalu dibuat menjadi aerosol oleh komponen nebulizer. Larutan aerosol yang terbentuk kemudian diatomisasi oleh plasma pada suhu 10.000 K. Salah satu hal yang dapat menghambat pengatomisasian oleh plasma adalah pembentukan karbon pada injector. Karbon dapat mempengaruhi hasil konsentrasi sampel pelumas. Untuk menghilangkan karbon, injector dibersihkan dan jika perlu dilepas dari perangkat kemudian di panaskan menggunakan tanur dengan suhu 800O_C.

(12)

7 Untuk mengetahui apakah variable yang didapatkan linier atau tidak, maka perlu di lakukan uji linieritas terhadap masing masing logam. Parameter linieritas yang digunakan adalah nilai koefisien korelasi (r) pada analisis regresi linier y = a + bx antara dua set data, konsentrasi analit dan respon instrumen berupa intensitas emisi hasil dari proses eksitasi unsur logam pada masing-masing panjang gelombang. Jika nilai keofisien korelasi (r) berada di atas 0.97 maka pengukuran tersebut dapat dikatakan linier.

4.3 Unsur Logam Ca

Logam kalsium pada pelumas berfungsi sebagai detergen, umumnya logam kalsium memiliki komponen senyawa kimia Ca sulfonat, Ca phenate dan Ca Salysiate di dalam sampel pelumas. Berdasarkan Grafik 1 menunjukkan hubungan positif atau hubungan searah (r = +0,9997), ketika nilai konsentrasi analit unsur logam kalsium meningkat maka respon instrumen (intensitas emisi unsur logam kalsium) juga meningkat. Koefisien regresi (b) dari unsur logam kalsium diperoleh nilai positif (+) adalah 7447.1 yang berarti ketika nilai konsentrasi analit meningkat satu unit maka nilai intensitas emisi akan naik sebesar 7447.1. Sedangkan nilai intersep yang di dapat adalah sebesar (a)= (7569.7).

Ca 317.933 Nilai konsentrasi Intensitas

Konsentrasi (ppm) blanko 541.4 0 0.5 ppm 5261.6 0.5002 1 ppm 8458.8 1.0006 3 ppm 23162.6 3.0245 5 ppm 40110.2 4.9988 10 ppm 78762.6 10.0015 50 ppm 409326 50.0484 100 ppm 768077.9 100.0922 300 ppm 2226218.3 299.2133

(13)

8 Grafik 1. Kurva linieritas logam Ca

Setelah nilai persamaan regresi linier di dapatkan, maka nilai konsentrasi logam Ca dapat di tentukan dengan menggunakan persamaan x

= (

𝑌−𝑎

𝑏

) ∗ 𝐹𝑃

.

Data Konsentrasi logam Ca 317.933 Pada Sampel Medripal 420 Unsur Logam keterangan Konsentrasi

(mg/kg)

Intensitas Linieritas

Ca Simplo 7631.146 5821814 Linier Duplo 7568.974 5551625.8

Tabel 5. Data perhitungan Logam Ca Pada Sampel Medripal 420

Nilai konsentrasi rerata logam Ca yang di dapatkan adalah sebesar 7600.061 dengan nilai selisih sebesar 62.171.

4.4 Unsur Logam Mg

Logam Magnesium berfungsi sebagai detergen dalam sampel pelumas, umumnya logam magnesium memiliki komponen senyawa kimia magnesium phenate dalam sampel pelumas. Berdasarkan Grafik 2 unsur logam magnesium menunjukkan koefisien korelasi yang positif sebesar (r = +0.9998). Begitu pula dengan koefisien regresi yang positif bernilai menunjukkan bahwa ketika konsentrasi analit meningkat satu unit maka nilai intensitas emisi unsur logam Mg akan naik sebesar (642.95). Sedangkan untuk nilai intersep yang dimiliki oleh logam Mg adalah (387.97).

y = 7447.1x + 7569.7 r = 0.9997 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 0 50 100 150 200 250 300 350 In ten sita s Konsentrasi (mg/kg)

Ca 317.933

(14)

9 Mg 279.077

Nilai konsentrasi Intensitas

Konsentrasi (ppm) blanko -29.4 0 0.5 ppm 337.3 0.5002 1 ppm 672.5 1.0006 3 ppm 2024.5 3.0245 5 ppm 3363.4 4.9988 10 ppm 6801.2 10.0015 50 ppm 32941.5 50.0484 100 ppm 66823.9 100.0922 300 ppm 193312.5 301.2207 Tabel 6. Data Pengukuran Deret Standar Logam Mg

Grafik 2. Kurva Linieritas Logam Mg

Setelah nilai persamaan regresi linier di dapatkan, maka nilai konsentrasi logam Mg dapat di tentukan dengan menggunakan persamaan x

= (

𝑌−𝑎

𝑏

) ∗ 𝐹𝑃

.

Data Konsentrasi logam Mg 279.077 Pada Sampel Medripal 420 Unsur Logam keterangan Konsentrasi

(mg/kg)

Mg Simplo 18.096 1578.3 Linier

Duplo 18.59 1563.7

Tabel 7. Data perhitungan Logam Mg Pada Sampel Medripal 420

Nilai konsentrasi rerata logam Mg yang di dapatkan adalah sebesar 18.34 dengan nilai selisih sebesar 0.496. y = 642.95x + 387.97 r = 0.9998 -50000 0 50000 100000 150000 200000 250000 0 50 100 150 200 250 300 350 In ten sita s Konsentrasi (mg/Kg)

Mg 279.077

(15)

10 4.5 Unsur Logam Zn

Logam zink berfungsi sebagai anti oksidan dan anti wear pada pelumas,umunya logam zink berbentuk ZDDP (zinc dialkyldithiophospate) di dalam pelumas. Berdasarkan Grafik 3 unsur logam seng menunjukkan koefisien korelasi yang positif sebesar 0,9983. Koefisien regresi yang positif bernilai 2639.8 yang menunjukkan bahwa ketika konsentrasi analit meningkat satu unit maka nilai intensitas emisi unsur logam Zn akan naik sebesar (2639.8). Sedangkan nilai intersep dari logam Zn adalah sebesar (5298.1).

Zn 213.857 Nilai konsentrasi Intensitas

Konsentrasi (ppm) Blanko 59.1 0 0.5 ppm 1491.5 0.5002 1 ppm 2962.8 1.0006 3 ppm 9011.6 3.0245 5 ppm 15097.2 4.9988 10 ppm 28610.7 10.0015 50 ppm 148687 50.0484 100 ppm 294191.9 100.0922 300 ppm 790612.8 301.2207

Tabel 8. Data Pengukuran Deret Standar Logam Zn

Grafik 3. Kurva Linieritas Logam Zn

Setelah nilai persamaan regresi linier di dapatkan, maka nilai konsentrasi logam Zn dapat di tentukan dengan menggunakan persamaan x

=

(𝑌−𝑎_𝑏 )

∗ 𝐹𝑃

.

y = 2639.8x + 5298.1 r = 0.9983 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000 800000 900000 0 50 100 150 200 250 300 350 In ten sita s Konsentrasi(mg/kg)

Zn 213.857

(16)

11 Data Konsentrasi logam Zn 213.857 Pada Sampel Medripal 420

Unsur Logam keterangan Konsentrasi (mg/kg)

Zn Simplo 449.535 126070.2 Linier Duplo 463.392 125614.1

Tabel 9. Data perhitungan Logam Zn Pada Sampel Medripal 420 Nilai konsentrasi rerata logam Zn yang di dapatkan adalah sebesar 456.464 dengan nilai selisih sebesar 13.857.

4.6 UnsurP

Unsur fosforus berfungsi seabgai Anti Corrosion pada sampel pelumas, umumnya unsur P memiliki komponen senyawa kimia phosphoric esters di dalam sampel pelumas. Berdasarkan Grafik 4 unsur unsur fosfor menunjukkan koefisien korelasi yang positif sebesar (r = +0.995). Begitu pula dengan koefisien regresi yang positif bernilai menunjukkan bahwa ketika konsentrasi analit meningkat satu unit maka nilai intensitas emisi unsur logam P akan naik sebesar (117.98). Sedangkan untuk nilai intersep yang dimiliki oleh logam P adalah (-309.74).

P 214.914 Nilai konsentrasi Intensitas

Konsentrasi (ppm) blanko 54.5 0 0.5 ppm 32.4 0.5002 1 ppm 57.6 1.0006 3 ppm 187.5 3.0245 5 ppm 332.2 4.9988 10 ppm 670.8 10.0015 50 ppm 3618.9 50.0484 100 ppm 12630.4 100.0922 300 ppm 35185 301.2207

(17)

12 Grafik 4. Kurva Linieritas Unsur P

Setelah nilai persamaan regresi linier di dapatkan, maka nilai konsentrasi unsur P dapat di tentukan dengan menggunakan persamaan x

=

(𝑌−𝑎_𝑏 )

∗ 𝐹𝑃

.

Data Konsentrasi Unsur P 214.914 Pada Sampel Medripal 420 Unsur keterangan Konsentrasi

(mg/kg)

P Simplo 408.058 5235.2 Linier

Duplo 421.485 5200.7

Tabel 11. Data perhitungan Unsur P Pada Sampel Medripal 420

Nilai konsentrasi rerata unsur P yang di dapatkan adalah sebesar 414.771 dengan nilai selisih sebesar 13.427. y = 117.98x - 309.74 r = 0.995 -5000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 0 50 100 150 200 250 300 350 In ten sita s Konsentrasi mg/kg

P 214.914

(18)

13 4.7 Nilai ripitabilitas

Nilai ripitabilitas diterima apabila nilai Selisih konsentrasi lebih kecil dari nilai Ripitabilitas yang di tetapkan oleh ASTM D5185.

Data Ripitabilitas Unsur Konsentrasi (mg/kg) Rerata Konsentrasi simplo dan duplo unsur (mg/kg) Selisih konsentrasi (mg/kg) Rumus Ripitabilitas Nilai Ripitabilitas Keterangan Ca Simplo 7631.146 7600.060766 62.17199873 0.002*X1.4_542.217944 _Diterima Duplo 7568.974 Mg Simplo 18.096 18.34383849 0.496401391 0.16*X0.86 _1.95308691 _Diterima Duplo 18.59 Zn Simplo 449.535 456.4639605 13.85705078 0.15*X0.88 _32.8374159 _Diterima Duplo 463.392 P Simplo 408.058 414.7717133 13.42700557 1.3*X0.58 _27.7754184 _Diterima Duplo 421.485

Tabel 12. Data dan Perhitungan Ripitabilitas Sampel Keterangan :

X = konsentrasi rerata unsur

Berdasarkan nilai ripitabilitas yang berada pada tabel 9 maka dapat dikatakan bahwa nilai ripitabilitas dapat diterima karena nilai selisih pada setiap unsur lebih kecil dari nilai ripitabilitas yang didapat.

(19)

14

BAB V

TINJAUAN TEORITIS

5.1 Tinjauan Pustaka

Pelumas atau dikenal dengan istilah oli adalah zat yang dipakai dalam pemeliharaan mesin untuk melumasi mesin kendaraan bermotor (mobil dan motor), kendaraan diesel, mesin industri, mesin kapal, dan lain-lain. Suatu bahan cairan dapat dikategorikan sebagai pelumas jika mengandung bahan dasar (bisa berupa oil based atau water/glycol based) dan paket aditif. Fungsi utama suatu pelumas adalah mengendalikan friksi dan keausan, namun pelumas juga melakukan beberapa fungsi lain yang bervariasi tergantung dimana pelumas tersebut diaplikasikan (Blau, 1995).

Analisis kondisi pelumas dilakukan pada pelumas baru (fresh oil) maupun pelumas bekas (used oil). Menurut Pertamina (2011) analisis terhadap pelumas yang telah digunakan pada suatu mesin (used oil) adalah program perawatan prediktif untuk mengetahui kondisi pelumas meliputi properti pelumas, kontaminan, maupun partikel keausan sehingga dapat dilakukan tindakan perawatan mesin yang tepat dan kerusakan fatal mesin dapat dihindari. Sedangkan analisis terhadap pelumas baru (fresh oil) bertujuan untuk mengetahui bahan aditif yang ditambahkan dalam bahan dasar (base oil) pelumas. Spesifikasi yang terdapat dalam standar pelumas adalah density, kinematic viscosity, viscosity index, pour pint, fire point, total base number (TBN), total acid number (TAN), wear-metals content, contaminant, additive metals, water content, sulfur content, foaming dan lain-lain. Kontaminasi dan partikel keausan berupa unsur logam dalam pelumas dianalisis dengan menggunakan parameter wear-metals content.

Menurut Ahmed & Nassar (2011) minyak dasar (base oil) dimurnikan dari minyak mentah (crude oil) dengan proses distilasi minyak gas dan fraksi ringan seperti pada Gambar 1 untuk mendapatkan produk pelumas dengan bahan terbaik. Minyak dasar biasanya memiliki komposisi 80% hingga 95% dan bahan aditif sebesar 5% pada pelumas mesin. Jenis dari suatu pelumas ditentukan dari minyak dasarnya. Berdasarkan bahan dasarnya, minyak pelumas dibagi menjadi tiga jenis yaitu:

1. Pelumas mineral yang berasal dari minyak bumi. Mineral yang didapatkan dari minyak bumi digunakan untuk pelumas mesin-mesin diesel otomotif, kapal, dan industri. 2. Pelumas nabati, yaitu yang terbuat dari bahan lemak binatang atau tumbuh-tumbuhan.

Sifat penting yang dimiliki pelumas nabati ini ialah bebas sulfur atau belerang, tetapi tidak tahan suhu tinggi, sehingga untuk mendapatkan sifat gabungan yang baik biasanya sering dicampur dengan bahan pelumas yang berasal dari bahan minyak mineral, biasa disebut juga compound oil.

3. Pelumas sintetik, yaitu suatu produk yang dibuat melalui reaksi kimia dari senyawa berat molekul rendah menjadi senyawa dengan berat molekul tinggi yang dirancang untuk memenuhi sifat pelumas yang direncanakan. Berbeda dengan pelumas mineral yang terdiri atas banyak komponen dengan komposisi bervariasi tergantung pada metode produksi dan sumber minyak mentahnya.

(20)

15 Menurut Ahmed & Nassar (2011) ada beberapa material yang tak mudah terbakar dalam pelumas yang dapat ditetapkan dengan menghitung jumlah debu setelah pembakaran pada pelumas. Kontaminan dapat berupa produk wear, padatan berupa fuel dari pelumas, debu dari atmosfir yang masuk melewati filter, dan sebagainya. Ash content digunakan sebagai parameter pengawasan pelumas untuk pengotor yang merugikan dan terkadang untuk bahan aditif. Dalam pelumas bekas digunakan sebagai indikasi kontaminasi yaitu seperti debu dan wear content.

Menurut Boss & Fredeen (1997) inductively coupled plasma (ICP) merupakan spektroskopi nyala untuk menganalisis unsur logam dalam suatu bahan. Bahan yang akan dianalisis harus berwujud larutan yang homogen. Ada sekitar 80 unsur yang dapat dianalisis menggunakan alat ini. Kelebihan alat ini adalah sangat selektif dan dapat digunakan untuk mengukur beberapa unsur sekaligus di dalam sampel pada saat pengukuran.

Prinsip umum dari alat ini adalah dengan mengukur intensitas energi atau radiasi yang dipancarkan oleh unsur - unsur yang mengalami perubahan tingkat energi atom (eksitasi atau ionisasi). Pertama tama larutan sampel disedot dan dialirkan melalui tabung kapiler ke nebulizer. Kemudian Nebulizer akan mengubah larutan sampel menjadi bentuk aerosol yang selanjutnya diinjeksi oleh ICP. Pada temperatur plasma maka sampel akan mengalami ionisasi dan eksitasi. Atom yang tereksitasi akan kembali ke dalam keadaan awal (ground state) dan memancarkan sinar radiasi. Sinar radiasi ini akan didispersi dengan komponen optik. Sinar yang terdispersi secara berurutan akan muncul pada masing-masing panjang gelombang unsur dan diubah dalam bentuk sinyal listrik yang besarnya sebanding dengan sinar yang dipancarkan oleh besarnya konsentrasi unsur (Boss & Fredeen,1997). Susunan dan komponen utamaICP dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Susunan dan Komponen Utama ICP-OES Sumber : (Boss & Fredeen,1997)

Plasma adalah materi dalam bentuk ke – 4 setelah padat, cait, dan gas. Plasma secara fisika merupakan gas atau campuran gas yang mengandung ion dan electron dengan jumlah

(21)

16 minimum 1% dari total gas. Plasma analitik pada ICP memiliki kisarah suhu 6.000 K pada Analytical Zone dan 10.000 K pada titik awal pembentukan plasma (Charles and J.Fredeen, 2004).

Garis spectra yang dimiliki oleh satu unsur yang sedang dieksitasi dalam plasma dapat mencapai jumlah ratusan hingga ribuan sehingga diperlukan suatu sistem pemisahan panjang gelombang yang tepat dan akurat. Secara umum komponen yang terdapat dalam detector adalah lensa pemfokus, slit, cermin pemantul, prisma, dan grating.

(22)

17

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Dengan adanya program kerja praktik di Laboratorium Oil Clinic PT.Pertamina Lubricants mahasiswa dapat mmeningkatkan soft skill dan mampu mengenali dunia industri. Mahasiswapun dapat lebih terampil di dalam penggunaan alat instrumentasi ICP.

Berdasarkan Pengujian kandungan logam yang telah dilakukan, dapat di simpulkan bahwa kandungan logam di dalam sampel pelumas dapat digunakan untuk membantu menentukan kondisi suatu mesin. Dengan adanya pengujian ini, maka pelanggan dapat memperbaiki daya guna dari engine mesin, melakukan efisiensi penggunaan pelumas guna mengurangi biaya perawatan mesin, dan juga dapat digunakan untuk menghindari kerusakan fatal yang dapat membahayakan mesin.

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, nilai kandungan logam Ca, Mg, Zn, dan P yang terdapat pada sampel used oil medripal 420 adalah sebesar 7600.061 ppm, 18.34 ppm, 456.464 ppm, 414.77 ppm. Logam Ca dan Mg berfungsi sebagai detergen di dalam pelumas, sedangkan logam Zn dan P digunakan sebagai anti wear, antioksidan, dan anti karat. Detergen berfungsi untuk menjaga permukaan logam bebas dari kotoran, sedangkan anti wear berfungsi sebagai gesekan dan kehausan pada mesin.

Berdasarkan nilai ripitabilitas yang didapatkan dari hasil perhitungan, maka dapat disumpulkan bahwa nilai ripitabilitas setiap unsur dapat diterima karena nilai selisih pada setiap unsur lebih kecil dari nilai ripitabilitas yang didapat.

6.2 Saran

Laboratorium Oil Clinic PT.Pertamina Lubricants sudah memiliki sarana dan prasarana yang memenuhi standar pengujian pelumas. Peralatan yang dimiliki oleh Laboratorium Oil Clinic berada di kondisi yang baik, namun hal yang menjadi perhatian adalah kurangnya jumlah sumber daya manusia yang berada di Oil Clinic. Hal ini perlu diperhatikan guna meningkatkan produktivitas Laboratorium Oil Clinic PT.Pertamina Lubricants. Dan juga Perlu dilakukan pengujian parameter lain untuk menentukan kondisi suatu mesin, sehingga kondisi suatu mesin dapat ditentukan dengan tepat.

(23)

18