Sabtu, 04 Agustus 2012

PEMANFAATAN ECENG GONDOK ( ) UNTUK BAHAN BAKU BRIKET SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF Eichornia crassipes (The Utilization of Water Hyancinth (Eichornia crassipes) for Basic Comodity of Briquette in Order to Alternative Fuel)


1. Pendahuluan
 Eceng gondok (Eichornia crossipes) pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh Carl Friedrich
Philipp von Martius, seorang botanis berkebangsaan Jerman pada tahun 1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di Sungai Amazon, Brasilia. Eceng gondok memiliki kecepatan tumbuh yang tinggi. Eceng gondok dengan mudah menyebar melalui saluran air ke badan air lainnya, sehingga tumbuhan ini dianggap sebagai gulma karena dapat merusak lingkungan perairan. Tanaman eceng gondok mengandung 17,2% protein kasar, 15-18% serat dan 16-20% abu, yang terdiri dari beberapa komponen, seperti; hidrogen, kalium, kalsium, karbon, belerang, mangan dan lainlain.Komponen kimia yang terkandung dalam tanaman eceng gondok tergantung pada kandungan unsur hara tempat tumbuh dan sifat daya serap tanaman tersebut. Eceng gondok dapat menyerap logam-logam berat dan senyawa sulfid. Selain itu, eceng gondok mengandung protein lebih dari 11,5% atas dasar berat kering dan  mengandung  selulosa yang lebih tinggi daripada non selulosanya, seperti; lignin, abu, lemak dan zat-zat lain. Eceng gondok merupakan komoditi perairan yang memiliki nilai selulosa yang tinggi, penanganan pasca panen eceng gondok yang mudah dan hasilnya bermanfaat juga bernilai ekonomis tinggi diperlukan agar eceng gondok tidak merusak ekosistem perairan. Pembuatan briket dari bahan baku eceng gondok merupakan salah satu solusi untuk memanfaatkan eceng gondok. Penelitian ini bertujuan untuk mencari kadar perekat optimum briket eceng gondok dan mengetahui jenis briket eceng gondok yang terbaik untuk dikembangkan menjadi bahan bakar alternatif.

2. Bahan dan Metode Penelitian
  Penelitian ini meliputi tiga tahap kegiatan, yaitu; analisis kadar khrom awal, perlakuan awal eceng gondok
(Eichornia crossipes), dan proses adsorpsi. Peralatan yang digunakan dalam penelitian meliputi; gelas piala, pengaduk bermagnet, corong, gelas pengaduk, gelas ukur, timbangan, kertas saring dan spektrofotometer serapan atom (AAS).   Prosedur percobaan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
2.1 Analisis kadar Cr awal limbah
 Larutan Cr standar dibuat dengan konsentrasi 1, 2, 3, dan 4 ppm. Panjang gelombang pada AAS diatur
pada 357,9 nm. Sebanyak 10 mL larutan standar diukur absorbansinya menggunakan AAS dan dibuat kurva standar
yang menyatakan hubungan konsentrasi ion Cr (VI) dengan absorbansinya. Sebanyak 10 mL contoh air limbah
diukur adsorbansinya dan hitung konsentrasi ion Cr (VI)nya berdasarkan kurva standar yang dibuat sebelumnya.
2.2 Perlakuan awal Eceng gondok
  Tanaman eceng gondok diletakkan di tempat yang bersih dan terbuka dan dikeringkan dibawah terik sinar
matahari. Setelah benar-benar kering eceng gondok dihancurkan dengan menggunakan blender sampai menjadi
serbuk. Sebagian eceng gondok kering dibakar dan diambil arangnya untuk digunakan sebagai adsorbent.
2.3 Proses adsorpsi
   Sebanyak 250 ml air limbah industri pelapisan logam dimasukkan ke dalam gelas piala, kemudian
ditambahkan adsorbent sebanyak 5 gram ke dalamnya. Sistem ini diaduk secara terus menerus agar selalu homogen.
Setiap 1 jam, sebanyak 10 mLsampel diambil untuk dianalisis kadar khromnya dengan menggunakan
Spektrofotometri Serapan Atom (AAS).
2.4 Kinetika Adsorpsi
Khrom merupakan bahan berbahaya yang banyak dijumpai dalam bentuk oksida Cr (III) dan Cr (VI). Di
dalam bahan alam, khromium selalu berada dalam bentuk senyawa bervalensi tiga, sedangkan Khromium bervalensi enam sukar dijumpai di alam karena merupakan oksidator yang sangat kuat. Khromium valensi tiga memiliki sifat racun yang lebih rendah dibanding valensi enam. Logam khrom memiliki toksisitas yang tinggi dan bersifat karsinogenik dalam badan air, sehingga membahayakan lingkungan perairan (Shankera et al, (2005). Salah satu sumber pencemaran logam khrom adalah limbah cair dari industri pelapisan logam. Pelapisan logam merupakan suatu usaha untuk melapisi permukaan suatu logam dengan pelapisan logam lain, dengan cara elektrolisis (elektrokimia) atau galvanisasi, yang bertujuan untuk memperbaiki kenampakan, kekerasan, maupun ketahanan terhadap kerusakan dan korosi.  Adsorpsi merupakan fenomena di mana molekul-molekul fluida (gas, uap, maupun cairan) secara selektif mengalami proses perpindahan massa menuju permukaan padatan penyerap. Adsorbsi terjadi karena adanya perbedaan potensial antara molekul-molekul adsorbate dengan permukaan aktif pada pori-pori adsorbent. Gaya tersebut yang menyebabkan molekul-molekul adsorbate secara difusional terjerap ke dalam pori-pori adsorbent, dan terikat untuk waktu tertentu.  Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi adalah jenis adsorbent, jenis adsorbate, konsentrasi adsorbate, luas permukaan aktif adsorbent, daya larut adsorbent, dan kemungkinan terjadinya koadsorbsi pabila terdapat lebih dari satu jenis adsorbate.  Penelitian ini bertujuan untuk menjajaki  kemungkinan penggunaan eceng gondok untuk menurunkan kadar Khrom dalam limbah cair industri pelapisan logam dan mempelajari kinetika adsorpsi logam Khrom pada partikel arang eceng gondok.
  
2. Bahan dan Metode Penelitian
  Penelitian ini meliputi tiga tahap kegiatan, yaitu; analisis kadar khrom awal, perlakuan awal eceng gondok
(Eichornia crossipes), dan proses adsorpsi.
  Bahan-bahan penelitian yang digunakan antara lain; arang eceng gondok yang di peroleh dari Rawa Pening
(Ambarawa) sebagai adsorbent, limbah cair industri pelapisan logam yang diperoleh dari Lingkungan Industri Kecil,
Semarang dan akuades yang diproduksi di Laboratorium Proses Kimia, Jurusan Teknik Kimia, FT-UNDIP.
  Peralatan yang digunakan dalam penelitian meliputi; gelas piala, pengaduk bermagnet, corong, gelas
pengaduk, gelas ukur, timbangan, kertas saring dan spektrofotometer serapan atom (AAS).
  Prosedur percobaan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
2.1 Analisis kadar Cr awal limbah
 Larutan Cr standar dibuat dengan konsentrasi 1, 2, 3, dan 4 ppm. Panjang gelombang pada AAS diatur
pada 357,9 nm. Sebanyak 10 mL larutan standar diukur absorbansinya menggunakan AAS dan dibuat kurva standar yang menyatakan hubungan konsentrasi ion Cr (VI) dengan absorbansinya. Sebanyak 10 mL contoh air limbah diukur adsorbansinya dan hitung konsentrasi ion Cr (VI)nya berdasarkan kurva standar yang dibuat sebelumnya.
2.2 Perlakuan awal Eceng gondok
  Tanaman eceng gondok diletakkan di tempat yang bersih dan terbuka dan dikeringkan dibawah terik sinar
matahari. Setelah benar-benar kering eceng gondok dihancurkan dengan menggunakan blender sampai menjadi
serbuk. Sebagian eceng gondok kering dibakar dan diambil arangnya untuk digunakan sebagai adsorbent.
2.3 Proses adsorpsi
   Sebanyak 250 ml air limbah industri pelapisan logam dimasukkan ke dalam gelas piala, kemudian
ditambahkan adsorbent sebanyak 5 gram ke dalamnya. Sistem ini diaduk secara terus menerus agar selalu homogen.
Setiap 1 jam, sebanyak 10 mLsampel diambil untuk dianalisis kadar khromnya dengan menggunakan
Spektrofotometri Serapan Atom (AAS). Serat eceng gondok saat ini banyak digunakan dalam industri-industri mebel dan kerajinan rumah  tangga (UKM) karena selain mudah didapat, murah, tidak membahayakan kesehatan, dapat mengurangi polusi lingkungan (biodegradability) sehingga nantinya dengan pemanfaatan sebagai  serat penguat komposit mampu mengatasi permasalahan lingkungan. Dari pertimbangan diatas maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan analisa teknis berupa kekuatan tarik dari komposit berpenguat serat eceng gondok dengan perlakuan pola anyaman variasi arah serat sudut arah serat sudut 0 0  dan 450. sebagai matrik resin polyester.
Dari hasil pengujian spesimen dilakukan analisa kekuatan tarik kemudian dibandingkan dengan
nilai kekuatan tarik yang diijinkan oleh Biro Klasifikasi Indonesia sebagai tolak ukur standar ujinya. Pengujian
komposit berpenguat serat eceng gondok membandingkan arah serat sudut 0 dan 450

III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis nilai kalor bakar, kadar air, kadar zat menguap, kadar karbon terikat dan kadar abu dilakukan terhadap bahan baku briket eceng gondok yang terdiri dari arang eceng gondok, campuran arang dan serbuk eceng gondok 1:1 (b/b), serbuk eceng gondok dan perekat tepung tapioka. Hasil analisis sifat fisis dan kimia bahan baku untuk pembuatan briket eceng gondok . Berdasarkan hasil analisis sifat fisiko-kimia dari bahan baku briket eceng gondok dapat diketahui bahwa nilai kalor bakar tertinggi terdapat pada arang eceng gondok sebesar 3207 kal/g, sedangkan nilai kalor bakar terendah terdapat pada serbuk eceng gondok sebesar 1783,62 kal/g.

Nilai Kalor Bakar Briket
 kadar optimum perekat tapioka pada masingmasing jenis briket eceng gondok adalah sebagai berikut. Briket eceng gondok yang terbuat dari arang dengan kadar optimum perekat sebesar 5% mempunyai nilai kalor bakar sebesar 3347 kal/g, briket eceng gondok yang terbuat dari campuran arang dan serbuk sebesar 12,5% dengan nilai kalor bakar sebesar 3061kal/g dan briket eceng gondok yang terbuat dari serbuk sebesar 15% dengan nilai kalor sebesar 2556 kal/g.

Berdasarkan hasil analisis sifat fisiko kimia dari ketiga jenis briket dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: Eceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku briket, dengan nilai kalor bakar berkisar antara 2601 - 3370 kal/g, keteguhan tekan antara 1,39 - 6,55 kg/cm ,kadar air antara 4,40 - 7,60%, kadar zat menguap antara 24,77 - 56,00%, kadar abu antara 7,69 - 20,13%, karbon terikat antara 27,97 - 51,71%, waktu briket mulai terbakar antara menit 26 detik - 5 menit 45 detik, dan laju pembakaran berkisar antara 0,0618 - 0,1258 g/detik. Massa jenis campuran eceng gondok dan air sebesar 1100 kg/m3. Kadar perekat optimum dalam briket arang adalah pada konsentrasi 5%, briket campuran 12,5%, dan biobriket eceng gondok adalah pada konsentrasi perekat 15%. Jenis briket terbaik adalah briket campuran arang eceng gondok dengan serbuk eceng gondok.2

Daftar Pustaka
Shankera et al, (2005),  ”Chromium toxicity in plants. Environment International”, 31, Hal. 739– 753
Ho, Y.S. and McKay, G., (1998), “Pseudo-second order model for sorption processes”, Process Biochemistry 34, Hal. 451–465
Ho,Y.S.  (2006), “Review of second-order models for adsorption systems”, Journal of Hazardous Materials B136, Hal. 681–689
Mohanty, K., Mousam Jha, B.C. Meikap, M.N. Biswas,  (2006), Biosorption of Cr(VI) from aqueous solutions by Eichhornia crassipe.  Chemical Engineering Journal 117, Hal. 71–77

Tidak ada komentar:

Welcome to my Activity

disini aq nampilin segala macam aktivitasku dan suasana hatiku baik senang, sedih, galau, gundah, gulana dll.
Ada kesalahan di dalam gadget ini
Ada kesalahan di dalam gadget ini

Total Tayangan Halaman

Ada kesalahan di dalam gadget ini