116
TEKNIK DAUR ULANG MINYAK PELUMAS DARI LIMBAH KAPAL LATIH
117 PENDAHULUAN
Politeknik Pertanian Negeri Pangkajene Kepulauan (PPNP) terletak di Kecamatan Mandalle, Kabupaten Pangkajene dan Kepulauan. Kampus Politani Pangkep berjarak sekitar 83 km dari Kota Makassar yang merupakan Ibu kota Propinsi Sulawesi Selatan. Jurusan Penangkapan Ikan merupakan salah satu jurusan yang ada di Politeknik Pertanian Negeri Pangkep, dalam menunjang kegiatan praktikum guna mendongkrak kompetensi mahasiswa Politani Pangkep memiliki 2 unit kapal latih.
Seperti kapal laut lainnya pengoperasian kapal latih Politani Pangkep, tentunya melakukan perawatan mesin kapal dengan minyak pelumas. Minyak pelumas berupa oli merupakan salah satu bahan yang penting dalam pengoperasian mesin kapal agar bekerja secara optimal. Penggantian minyak pelumas dillakukan apabila tidak sesuai lagi dengan standar yang ditetapkan. Sampai saat ini minyak pelumas bekas belum dikelola sebagaimana mestinya, hanya dijual ke pengumpul oli bekas dengan harga yang sangat minim. limbah minyak pelumas bekas yang dihasilkan dapat mencapai ± 100 liter/ thn.
Oli bekas atau pelumas merupakan salah satu limbah B3 yang dihasilkan dari berbagai aktivitas manusia seperti limbah buangan kapal, perindustrian, pertambangan dan perbengkelan.
Sifat oli bekar mudah terbakar dan meledak sehingga apabila tidak ditangani dengan baik akan membahayakan manusia dan lingkungan (Pratiwi, 2013).
Penentuan kualitas pelumas dilakukan berdasarkan hasil pengukuran sifat kimia fisika kemudian dibandingkan dengan spesifikasi/ standar yang sesuai dengan kualifikasi pelumas yang tertera pada kaleng pelumas yang digunakan. Dalam penelitian ini pengamatan dibatasi hanya pada sifat fisika yaitu viskositas minyak pelumas yang telah didaur ulang. Viskositas merupakan ukuran seberapa besar hambatan sebuah fluida (pelumas) untuk mengalir. Makin besar viskositas (makin kental) berarti makin besar hambatan untuk mengalir. Idealnya viskositas atau hambatan suatu pelumas harus kecil namun harus menghasilkan lapisan tipis yang kuat/
kental untuk memisahkan dua permukaan yang saling bergesekan pada temperatur tertentu (Fajar, 2007).
Pemurnian minyak pelumas bekas metode adsorpsi yaitu penyerapan ion-ion logam ke dalam adsorben sehingga kadar logam dalam minyak pelumas bekas dikurangi. Jenis adsorben yang sering digunakan adalah zeolit, karbon aktif dan bentonit. Adsorpsi adalah salah satu peristiwa fisika maupun kimia pada permukaan yang dipengaruhi oleh reaksi kimia antara media penyerap (adsorben) dan media terserap (adsorbat) (Rijali, 2015).
Adsorben adalah material yang digunakan sebagai penyerap solut yang berupa gas atau cairan atau molekul/ion yang terdapat di dalam suatu campuran. Umumnya adsorben berwujud padatan yang berbentuk granular, pelet, biji-bijian dan serbuk (Said, dkk, 2008). Beberapa sifat yang harus dipenuhi oleh adsorben adalah mempunyai permikaan yang luas, berpori-pori, aktif, murni serta tidak bereaksi dengan adsorbat. Adsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: luas permukaan, ukuran adsorben, sifat adsorben, kelarutan adsorbat, bentuk dan ukuran adsorbat, konsentrasi H+ ( derajat keasaman) dan temperatur (Estiaty, 2012).
Proses adsorpsi pada oli bekas bertujuan untuk menjernihkan oli bekas dari logam- logam dan pengotor lainnya menghasilkan oli bekas yang jernih dan dapat digunakan kembali sebagai bahan baku (base oil) dalam pembuatan oli (Prasaji, dkk, 2013), serta dapat digunakan sebagai bahan bakar pada peleburan aluminium karena nilai kalornya yang cukup tinggi yaitu 10684, 912 kkal/kg (Rahardjo, 2007).
Karbon aktif banyak digunakan dalam pengolahan air bersih dan air limbah sebagai adsorben karena mempunyai banyak kelebihan yaitu efektif, preparasinya mudah dan pembiayaan yang relatif (Hendrawani, 2015). Bahan karbon aktif yang paling banyak digunakan adalah yang berbahan dasar fosil dan organik karena relatif murah dan mudah dalam membuatnya (Taer dkk., 2011). Keunggulan utama dari karbon aktif yaitu memiliki luas permukaan yang besar dan pori permukaan membentuk lapisan ganda sehingga mempunyai
118
permukaan daya serap yang besar. Karbon aktif juga berasal dari bahan yang ramah lingkungan dan terbarukan (Zou dkk., 2012).
Penelitian yang telah dilakukan dengan menggunakan adsorben arang aktif diantaranya:
Rosalina dkk (2016), meneliti tentang pengaruh aktivasi fisika dan kimia arang aktif buah bintaro terhadap daya serap logam berat krom. Candra dkk (2016), meneliti pengaruh konsentrasi dan waktu kontak pada adsorbsi arang aktif terhadap viskositas oli (minyak pelumas) bekas. Hajrah dkk (2018), dalam penelitiannya berjudul pemanfaatan karbon aktif biji kelor (moringa oleifera) sebagai penyerap logam timbal dalam oli bekas.
Kekentalan (Viskositas) minyak pelumas merupakan petunjuk yang sangat penting sebagai ukuran fisis kemampuan minyak pelumas. Selama ini belum ada penelitian daur ulang minyak pelumas bekas dari kapal laut khususnya kapal latih Politani Pangkep, dan belum pernah dilakukan kajian daur ulang minyak pelumas bekas menggunakan adsorben karbon aktif dan pengaruhnya terhadap viscositas minyak pelumas, Sehingga perlu dilakukan suatu kajian ilmiah yang bertujuan untuk Menentukan ukuran partikel, konsentrasi optimum penggunaan adsorban arang aktif terhadap viscositas minyak pelumas hasil daur ulang berdasarkan viscositas minyak pelumas hasil daur ulang.
METODE Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah erlenmeyer, gelas kimia, corong, digunakan, shaker, stopwatch, neraca digital, viscometer Oshwold, buret, statif, saringan 50 mesh, 100 mesh dan 200 mesh, pH meter. Hot plate.
Bahan yang digunakan adalah minyak pelu mas bekas yang diambil langsung dari kapal latih, arang aktif dibeli langsung di toko bahan kimia, KOH.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental (eperimental research) menggunakan rancangan acak kelompok pola factorial (3 x 5) dengan tiga kali ulangan, sehingga terdapat 45 unit percobaan. Faktor pertama adalah ukuran partikel arang aktif yaitu A1= 50 mesh, fA2 = 100 mesh dan A3 = 200 mesh. Faktor ke dua adalah konsentrasi arang aktif: B1= 0 % sebagai kontrol (oli bekas tanpa penjernihan), B2 = 5%, B3 = 15%, B4 = 25%, B5 = 35% . Minyak pelumas bekas yang sudah di daur ulang diuji viskositas.
Prosedur Penelitian
1. Aktivasi adsorben arang aktif (berdasarkan metode yang diterapkan oleh (Meisrilestari dkk, 2013).
2. Aktivasi fisika
Arang yang diperoleh dari toko bahan kimia diaktivasi secara fisika dalam furnace pada suhu 750oC selama 3 jam.
3. Aktivasi kimia
Arang yang sudah diaktivasi fisika sebanyak 100 gram dimasukkan ke dalam 250 mL larutan ZnCl2 0,1N diaduk dan didiamkan selama 24 jam pada suhu kamar. Arang disaring dan dicuci dengan aquades agar arang yang dihasilkan netral dari sifat ZnCl2 dan dikeringkan pada suhu 100oC selama 1 jam. Kemudian arang aktif dihaluskan dan diayak sesuai ukuran adsorben dalam penelitian yaitu 50 mesh, 100 mesh dan 200 mesh. Kemudian arang aktif dihilangkan kadar airnya dengan cara pemanasan dalam oven dan disimpan dalam wadah tertutup.
4. Daur ulang minyak pelumas bekas
Daur ulang minyak pelumas bekas dilakukan berdasarkan metode yang diterapkan Candra dkk (2016), yang dimodifikasi sesuai perlakuan. Sebanyak 100 mL oli bekas dimasukkan ke dalam 12 erlenmeyer yang berbeda. Ke dalam masing-masing erlenmeyer ditambahkan arang
119
aktif ukuran 50 mesh sebanyak masing-masing 5, 15, 25. 35, gram. Campuran dikocok dengan shaker selama 30 menit. Setelah itu disaring dengan kertas saring whatman. Hal yang sama dilakukan namun dengan waktu ukuran adsorben yang berbeda yaitu 100 mesh dan 125 mesh.
Pengerjaan dilakukan sebanyak 3x ulangan.
5. Analisis viskositas
Oli bekas yang telah di adsorbsi masing-masing dimasukkan ke dalam viskosimeter Oswald dihisap dengan menggunakan ball pipet hingga mencapai atau melewati tanda batas. Kemudian mencatat waktu yang dibutuhkan oli bekas untuk mengalir dari tanda batas sampai pada tanda batas berikutnya (Candra,dkk, 2016).
Analisa Data
Untuk melihat pengaruh ukuran partikel arang aktif serta pengaruh konsentrasi arang aktif terhadap viskositas hasil daur ulang minyak pelumas bekas maka data hasil pengamatan diolah dengan analisis sidik ragam (analysis of variance) menggunakan software SAS 9.0. Bila hasil dari analisis sidik ragam memperlihatkan pengaruh nyata (α = 0,05), maka dilakukan uji beda nyata dengan menggunakan uji beda jarak berganda Duncan menggunakan Program SPSS Versi 16.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Viskositas oli bekas yang diadsorpsi oleh arang aktif dengan variasi konsentrasi arang aktif dan ukuran partikel arang aktif diperoleh dengan menggunakan viskosimeter Oswald seperti terlihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengaruh ukuran partikel dan konsentrasi arang aktif terhadap viscositas oli bekas hasil daur ulang
Kode Contoh Ukuran partikel arang aktif Konsentrasi arang aktif Viscositas (cP)
A0B0 0 0 84,17
A1B1 50 5 84,12
A1B2 50 15 84,10
A1B3 50 25 83,98
A1B4 50 35 83,99
A2B1 100 5 83,22
A2B2 100 15 83,21
A2B3 100 25 83,17
A2B4 100 35 83,17
A3B1 125 5 82,95
A3B2 125 15 82,93
A3B3 125 25 82,90
A3B4 125 35 82,91
Hail analisis ragam menunjukkan minyak pelumas hasil daur ulang menggunakan adsorben arang aktif, perlakuan ukuran partikel karbon aktif berpengaruh nyata terhadap viskositas kinematik minyak pelumas hasil daur ulang (P< 0,05). Hasil uji lanjut menunjukkan perlakuan jumlah karbon aktif yang ditambahkan sebagai adsorben tidak berpengaruh nyata.
Pada Table 1 dapat dilihat bahwa semakin banyak adsorben arang aktif yang ditambahkan semakin menurunkan viskositas karena semakin banyak kontaminan yang terjerap. Namun dengan penambahan sebanyak 35 gram tidak menunjukkan perubahan yang signifikan hal ini menunjukkan bahwa penambahan karbon aktif sebanyak 25 gram menyebabkan semua kontaminan sudah terjerap, sehingga ketika penambahan karbon aktif yang lebih banyak tidak menimbulkan perubahan viscositas secara signifikan. Hal ini sesuai denga penelitian Chandra (2016) yang menyatakan bahwa semakin besar konsentrasi arang aktif maka akan semakin kecil viskositas oli bekas dan optimum pada konsentrasi 25 %.
120
Tabel 1 juga menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran partikel semakin menurunkan viskositas minyak pelumas hasil daur ulang. Hal ini karena semakin kecil ukuran partikel arang aktif, semakin luas permukaan kontak dengan ion dalam logam berat sehingga banyak ion-ion logam yang tersisihkan atau terjerap (Rahmawaty, 2009. Pada ukuran media 100-200 mesh, memiliki adsorpsi lebih tinggi daripada ukuran media 10 mesh dan 40-100 mesh (Shafirinia et al.
2016).
KESIMPULAN
Perlakuan optimum diperoleh pada konsentrasi adsorben arang aktif sebesar 25%
dengan ukuran partikel 125 mesh diperoleh viskositas terendah yaitu 82,90 cP.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Direktur Politeknik Pertanian Negeri Pangkep dan Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat yang telah memberi kesempatan dan mendanai penelitian ini yang bersumber dari dana Pendapatan Negara Bukan Pajak.
DAFTAR PUSTAKA
Candra. 2016. Pengaruh Konsentrasi dan Waktu Kontak Pada Adsorpsi Arang Aktif Terhadap Viskositas Oli (Minyak Pelumas) Bekas. 2016. Jurnal Chemical 17(1): 27-33.
Estiaty. L.M.2013. Kesetimbangan dan Kinetika Adsorpsi ion Cu2+ pada Zeolit- H. Riset geologi dan pertambangan, 22(2): 127-141.
Pratiwi, Y. 2013. Pengolahan Minyak Pelumas Bekas Menggunakan Metode Acid Clay Treatmen.
Jurnal Teknik Sipil UNTAN. 13 (1): 1-12.
Raharjo, Wahyu P. 2007. Pemanfaatat TEA (Three Ethyl Amin) Dalam Proses Penjernihan Oli Bekas Sebagai Bahan Bakar Pada Peleburan Aluminium. Jurnal Penelitian Sains dan Teknologi. 1(12): 166-184.
Rijali, A., Malik, U dan Zulkarnain, 2015. Pembuatan dan Karakterisasi Karbon Aktif dari Jambu Betung dengan Aktivasi Menggunakan Activating Agent H2O. JOM FMIPA. 2(1): 102-107.
Rosalina, Tedja; T., Riani. E., Sugiarti. S. 2016. Pengaruh Aktivasi Fisika dan Kimia Arang Aktif Buah Bintaro Terhadap Daya Serap Logam Berat Krom. Biopropal industri. 7(1): 35-45.
Said M. Prawati, A.W, dan Murenda, E. 2008. Aktifasi Zeolit Alam Sebagai Adsorben Pada Adsorpsi Larutan Iodium. Jurnal Teknik Kimia. 4(15): 50-56.
Shafirinia R. Wardana W.I,Oktiawan W. 2016. Pengaruh Variasi Ukuran Adsorben dan Debit Aliran Terhadap Penurunan Khrom (Cr) dan Tembaga (Cu) dengan Arang Aktif dari Limbah Kulit Pisang Pada Limbah Cair Industri Pelapisan Logam (Elektroplating) Krom.Jurnal Teknologi Lingkungan 5(1): 1-9.
Taer, E. , Deraman, M., Talib, I.A., Awitdrus, A., Hashmi, S. A dan Umar A.A. 2011. Preparation of a highly porous benderless activated carbon monolith from rubber wood sawdut by a multi-step activation process for aplication in supercapacitors. International Journal Electrochem. Science, 6: 3301-3315.
Zhou, xi, Li,L., Dong, S., Chen, X., Han, P., Xu, H., J., Shang, C., Liu, Z. Dan Cui, G. 2012. A Renewable bamboo carbon/ Polyaniline Composite for a High-Performance Supercapacitor Electrode Material. J Solid State Electrochem: 877-882.
121