14
4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit Ketel uap (boiler) adalah suatu bejana tertutup yang terbuat dari baja digunakan untuk menghasilkan uap. Di dalam furnace, energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi panas melalui proses pembakaran. Uap yang dihasilkan dari sebuah ketel dapat digunakan sebagai fluida kerja maupun media pemanas untuk berbagai macam keperluan industri (Djokosetiarjo. 1987). Dalam pabrik kelapa sawit, ketel uap (boiler) merupakan bagian terpenting karena boiler berperan penting sebagai sumber tenaga dan sumber uap yang akan dipakai untuk mengolah kelapa sawit. Ketel uap merupakan suatu alat konversi energi yang mengubah air menjadi uap bersuhu sekitar 2500 - 3000 °F dengan cara pemanasan dan panas yang dibutuhkan air untuk penguapan diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada ruang bakar ketel uap (UNEP. 2004). Pembakaran cangkang serta serabut kelapa sawit menghasilkan limbah berupa abu yang tidak dimanfaatkan dan dikelola dengan baik sehingga dapat menyebabkan kerusakan lingkungan. Abu pembakaran dari boiler pabrik kelapa sawit tersebut disebut palm oil fuel ash (POFA), Farandia. (2015). Hasil pembakaran limbah kelapa sawit menyisakan produk samping seperti abu layang sebesar ± 100 kg/minggu dan abu kerak boiler sekitar 3 sampai dengan 5 ton/minggu (Mulia. 2007). Abu boiler kelapa sawit merupakan limbah dari sisa pembakaran cangkang dan serabut buah kelapa sawit di dalam dapur atau tungku pembakaran boiler dengan suhu 700 °C - 800 °C (Elhusna, dkk. 2013). Menurut Nugroho (2013) komposisi abu hasil pembakaran cangkang dan serabut kelapa sawit adalah sebagai berikut :

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

  • Upload
    others

  • View
    16

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

Ketel uap (boiler) adalah suatu bejana tertutup yang terbuat dari baja

digunakan untuk menghasilkan uap. Di dalam furnace, energi kimia dalam

bahan bakar diubah menjadi panas melalui proses pembakaran. Uap yang

dihasilkan dari sebuah ketel dapat digunakan sebagai fluida kerja maupun

media pemanas untuk berbagai macam keperluan industri (Djokosetiarjo.

1987).

Dalam pabrik kelapa sawit, ketel uap (boiler) merupakan bagian terpenting

karena boiler berperan penting sebagai sumber tenaga dan sumber uap yang

akan dipakai untuk mengolah kelapa sawit. Ketel uap merupakan suatu alat

konversi energi yang mengubah air menjadi uap bersuhu sekitar 2500 -

3000 °F dengan cara pemanasan dan panas yang dibutuhkan air untuk

penguapan diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada ruang bakar ketel

uap (UNEP. 2004).

Pembakaran cangkang serta serabut kelapa sawit menghasilkan limbah

berupa abu yang tidak dimanfaatkan dan dikelola dengan baik sehingga dapat

menyebabkan kerusakan lingkungan. Abu pembakaran dari boiler pabrik

kelapa sawit tersebut disebut palm oil fuel ash (POFA), Farandia. (2015).

Hasil pembakaran limbah kelapa sawit menyisakan produk samping seperti

abu layang sebesar ± 100 kg/minggu dan abu kerak boiler sekitar 3 sampai

dengan 5 ton/minggu (Mulia. 2007). Abu boiler kelapa sawit merupakan

limbah dari sisa pembakaran cangkang dan serabut buah kelapa sawit di

dalam dapur atau tungku pembakaran boiler dengan suhu 700 °C - 800 °C

(Elhusna, dkk. 2013).

Menurut Nugroho (2013) komposisi abu hasil pembakaran cangkang dan

serabut kelapa sawit adalah sebagai berikut :

Page 2: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

5

Tabel 2.1 Komposisi Abu Cangkang dan Serabut Kelapa Sawit

Senyawa Berat (%)

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

Na2O

K2O

45.5

1.83

1.91

11.16

0.09

4.91

2.1.1 Jenis Abu Boiler

Pembakaran cangkang dan fiber kelapa menghasilkan abu dalam 2 jenis yaitu

abu dasar (bottom ash) dan abu terbang (fly ash).

a. Kerak Boiler ( bottom ash )

Bottom ash merupakan abu hasil pembakaran boiler yang tidak tertampung

pada dust collector. Abu dasar tertinggal pada oven pembakar sebagai butiran

abu padat atau leburan kerak yang memadat. Ukuran bottom ash relatif besar

sehingga memiliki bobot yang berat untuk dibawa oleh gas buang dan

umumnya terkumpul pada dasar ataupun disekitar oven pembakar

(Simarmata. 2017).

Bottom ash adalah abu yang telah mengalami proses penggilingan dari kerak

pada proses pembakaran cangkang dan serat pada suhu 700 0C sampai 800 0C

pada dapur boiler. Abu kerak boiler cangkang kelapa sawit merupakan

biomasa dengan kandungan silika (SiO2) yang potensial dimanfaatkan (Reza,

dkk. 2014).

Adapun kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada limbah fly ash

kelapa sawit yaitu silika (SiO2) sebesar 40,60 %, (Fe2O3) sebesar 63,4 %,

kalsium oksida (CaO) sebesar19,60 %, magnesium oksida (MgO) sebesar

1,30 %, (K2O) sebesar 13,80 %, (SO3)sebesar 0,44 %, (Al2O3) sebesar 3,71 %

dan (LOI) sebesar 5,01 % (Yahya, Z. 2013).

Page 3: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

6

b. Abu Terbang ( fly ash )

Abu terbang (fly ash) cangkang dan fiber kelapa sawit merupakan limbah

padat utama hasil pembakaran boiler. Limbah fly ash kelapa sawit ini

memiliki sifat-sifat fisik yang ditentukan oleh komposisi dan sifat-sifat

mineral pengotor dalam cangkang kelapasawit serta proses pembakarannya.

Dalam proses pembakaran cangkang dan fiber kelapa sawit, abu yang

dihasilkan memiliki titik leleh yang lebih tinggi dari pada temperatur

pembakarannya. Kondisi ini menghasilkan abu dengan butiran yang sangat

halus berwarna gelap dan bobot yang lebih ringan dibandingkan abu bottom

ash.

Kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada limbah fly ash kelapa sawit

yaitu silika (SiO2) sebesar 63,4 %, (Fe2O3) sebesar 63,4 %, kalsium oksida

(CaO) sebesar 4,3 %, magnesium oksida (MgO) sebesar 3,7 %, (K2O)

sebesar 6,3 %, (SO3) sebesar 0,9 %, (Al2O3) sebesar 5,5 % dan (LOI)

sebesar 6,0 %.

2.1.2 Abu Boiler Kelapa Sawit Sebagai Adsorben

Di antara beberapa limbah pertanian yang diteliti sebagai penyerap untuk

penyisihan polutan, biomassa kelapa sawit sangat penting karena berbagai

bagian seperti batang, daun daun, tandan kosong, dan cangkang telah diteliti

secara berlanjut sebagai penyerap untuk menghilangkan beragam jenis dari

polutan. Limbah pertanian berbasis kelapa sawit mendapat perhatian luas

karena efektif sebagai adsorben dan murah serta baik untuk menghilangkan

berbagai polutan.

Saat ini, biomassa dibiarkan tinggal di perkebunan untuk memberikan nutrisi

organik kepohon kelapa sawit atau dibakar secara ilegal atau digunakan

sebagai bahan bakar padat di dalam boiler untuk menghasilkan uap atau

listrik di pabrik. Selain itu, biomassa kelapa sawit atau abu yang berasal dari

pembakaran dapat dikonversi menjadi adsorben untuk mengadsorpsi gas

beracun dan logam berat dan polutan lainnya (Telaumbanua, Juang. 2017).

Page 4: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

7

2.2 Adsorben

Adsorbat adalah substansi yang terjerap atau substansi yang akan dipisahkan

dari pelarutnya, sedangkan adsorben merupakan suatu media penyerap yang

pada umumnya adalah senyawa karbon. Agar dapat berfungsi sacara efesien

pada proses pemisahan secara komersial, baik untuk pemisahan pada fasa

bulk atau untuk proses pemurnian, material adsorben harus memiliki voluime

internal (pori-pori) yang tinggi yang dapat diakses oleh komponen yang ingin

dihilangkan (diserap) dari fluida sehingga akan membuat kapasitas adsorpsi

seemakin tinggi. Adsroben juga harus memiliki kinetika adsorpsi yang relatif

cepat yang akan menunjukkan kemampuan adsorben tersebut mengikat

adsorbat. Dalam pembuatan adsorben harus diperhatikan harga bahan baku

dan metode untuk menghasilkan adsorben yang relatif murah/ekonomis

(Webber. 1972).

Klasifikasi adsorben berdasarkan jenisnya :

a. Adsorben Karbon

Adsorben karbon adalah bahan padat berpori tinggi dimana karena sifat

permukaan menyebabkan terakumulasinya bahan organik dan non polar.

Adsorben karbon diproduksi dari bahan organik seperti kayu, kokas

petroleum, gambut, batu bara, cangkang kelapa sawit, dan lain lain. Karbon

aktif merupakan jenis adsorben yang paling terkenal dan banyak digunakan

dalam pengolahan air limbah. Proses pembuatan karbon aktif terdiri dari

dehidrasi, karbonisasi bahan baku dan aktivasi. Proses karbonisasi mengubah

bahan organik menjadi karbon primer dimana merupakan campuran abu, tar,

karbon amorphous, dan Kristal karbon. Selama karbonisasi, produk yang

terdekomposisi/tar terdeposisi di pori-pori, kemudian dihilangkan pada proses

aktivasi.

b. Silika Gel

Silika gel bersifat inert, tidak beracun, polar dan bentuk amorphous stabil (<

400 oC) dari SiO2. Silika gel merupakan hasil reaksi dari sodium silikat dan

asam asetat, kemudian mengalami proses aging, pickling, dan lain-lain.

Adsorben silikat yang berhubungan termasuk magnesium silikat, kalsium

Page 5: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

8

silikat, dan lain-lain. Silika gel umumnya digunakan sebagai adsorben untuk

senyawa polar. Selain itu, juga dapat digunakan untuk menyerap ion-ion

logam dengan prinsip pertukaran ion namun kemampuannya untuk menyerap

logam terbatas. Kemampuan adsorpsi dan sifat kimia silika gel sangat

tergantung pada keberadaan struktur grup Si-OH pada permukaan.

c. Zeolit (Molecular Sieve)

Zeolit adalah kristal silikat yang terdiri dari oksida alkali atau logam alkali

tanah (Na, K, Ca) dan dikarakterisasi dengan struktur pori dengan dimensi

masingmasing pada rentang ukuran molekul. Pemisahan molecular sieve

berdasarkan pada ukuran molekul dan bentuk disebabkan ukuran pori yang

kecil (< 1 nm) dan distribusi pori yang sempit. Beberapa spesimen zeolit

berwarna putih, kebiruan, kemerahan, coklat karena hadirnya oksida besi atau

logam lainnya. Struktur zeolite dapat dibedakan dalam tiga komponen yaitu

rangka alumino silikat, ruang kosong saling berhubungan yang berisi kation

logam dan molekul air dalam fase occluded. Sifat kimia zeolit antara lain

mengalami hidrasi pada suhu tinggi, sebagai penukar ion, dan mengadsorpsi

gas dan uap.

d. Polimer

Beberapa adsorben polimer bersifat hidrofilik dan ada yang bersifat

Hidrofobik. Harga adsorben polimer sepuluh kali lebih mahal dibandingkan

adsorben lainnya. Aplikasi adsorben ini adalah proses recovery dan

pemurnian antibiotik dan vitamin, penghilangan warna (decolorization),

pemisahan bahan organik halogen dari air, perawatan limbah industri tertentu

seperti larutan fenol dan recovery VOC dari offgas. Contoh adsorben polimer

adalah polistirenadivinil benzena, polimetakrilat, etilvinilbenzena, dan lain-

lain.

e. Alumina Aktif

Alumina aktif diproduksi dari alumina yang terhidrasi (Al2O3.nH2O)

dimanan = 1 atau 3, dengan cara dehidrasi (kalsinasi) pada kondisi terkontrol

untuk mendapatkan n = 0,5. Ketika alumina terhidrasi dipanaskan, grup

hidroksil meninggalkan struktur bahan padat berpori dari alumina aktif.

Page 6: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

9

Bahan ini berwarna putih, transparan, dan berkapur. Alumina aktif digunakan

untuk menghilangkan uap air dari gas, menghilangkan limbah logam berat

seperti As (V), Cl-, F-, PO43- dari air.

2.3 Aktivasi

Aktivasi adalah suatu perlakuan terhadap karbon yang bertujuan untuk

memperbesar pori - pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon

atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga karbon mengalami

perubahan sifat, baik fisika maupun kimia, yaitu luas permukaannya

bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi (Sembiring, 2003).

Aktivasi adalah perubahan secara fisik dimana luas permukaan dari karbon

meningkat dengan tajam dikarenakan terjadinya penghilangan senyawa tar

dan senyawa sisa-sisa pengarangan (Siti Mu’jizah. 2010).

Daya serap karbon aktif semakin kuat bersamaan dengan meningkatnya

konsentrasi dari aktivator yang ditambahkan. Hal ini memberikan pengaruh

yang kuat untuk mengikat senyawa-senyawa tar keluar melewati mikro pori -

pori dari karbon aktif sehingga permukaan dari karbon aktif tersebut semakin

lebar atau luas yang mengakibatkan semakin besar pula daya serap karbon

aktif tersebut (Tutik M dan Faizah H. 2001).

Pada proses aktivasi yang mempergunakan garam mineral, asam dan basa

sebagai aktivator, dimana aktivator ini ditambahkan pada bahan dasar

sebelum dilakukan proses pembakaran atau karbonisasi. Maka pada saat

proses karbonisasi dilakukan activator tersebut akan mengikat karbon yang

baru berbentuk dengan gaya adhesi sehingga bila activator tersebut dicuci

dengan air maka akan diperoleh karbon yang mempunyai permukaan lebih

terbuka sehingga mempunyai gaya adhesi yang lebih besar (Siti Jamilatun.

2014).

Aktivasi karbon aktif dapat dilakukan melalui 2 cara, yakni aktivasi secara

kimia dan aktivasi secara fisika (Yessy meisrilestari. 2013).

Page 7: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

10

2.3.1 Aktivasi Secara Kimia

Aktivasi kimia merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa

organik dengan pemakaian bahan-bahan kimia. Bahan-bahan pengaktif

seperti garam kalsium klorida (CaCl2), magnesium klorida (MgCl2), seng

klorida (ZnCl2), natrium hidroksida (NaOH), natrium karbonat (Na2CO3),

natrium klorida (NaCl) dan asam fosfat (H3PO4) (Sembiring, 2003).

Kerugian penggunaan bahan mineral sebagai pengaktif terletak pada proses

pencucian, terkadang sulit dihilangkan dengan pencucian. Sedangkan

keuntungan bahan mineral sebagai pengaktif adalah waktu aktivasi yang

relatif pendek, karbon aktif yang dihasilkan lebih banyak dan daya adsorbsi

terhadap suatu adsorbat akan lebih baik (M. Tawalbeh. 2005).

Bahan-bahan pengaktif tersebut berfungsi untuk mendegradasi atau

penghidrasi molekul organik selama proses karbonisasi, membatasi

pembentuk antar, membantu dekomposisi senyawa organik pada aktivasi

berikutnya, membantu menghilangkan endapan hidrokarbon yang dihasilkan

saat proses karbonisasi dan melindungi permukaan karbon sehingga

kemungkinan terjadinya oksidasi dapat dikurangi (Manocha. 2003).

2.3.2 Aktivasi Secara Fisika

Aktivasi fisika merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa

organik dengan bantuan panas, uap dan CO2, metode aktivasi secara fisika

antara lain dengan menggunakan uap air, gas karbon dioksida, oksigen, dan

nitrogen. Gas-gas tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga

yang ada pada arang sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan

konstituen yang mudah menguap dan membuang produksi tar atau

hidrokarbon - hidrokarbon pengotor pada arang (Sembiring. 2003).

Aktivasi fisika dapat mengubah material yang telah dikarbonisasi memiliki

luas permukaan yang luar biasa dan struktur pori. Tujuan dari proses ini

adalah mempertinggi volume, memperluas diameter pori yang terbentuk

selama karbonisasi dan dapat menimbulkan beberapa pori yang baru.

Page 8: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

11

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses aktivasi (Prihatini. 2005) :

a. Waktu perendaman, perendaman dengan bahan aktivasi ini dimaksudkan

untuk menghilangkan atau membatasi pembentukan lignin, karena adanya

lignin dapat membentuk senyawa tar. Waktu perendaman untuk bermacam-

macam zat tidak sama.

b. Konsentrasi aktivator, semakin tinggi konsentrasi larutan kimia aktifasi

maka semakin kuat pengaruh larutan tersebut mengikat senyawa- senyawa tar

sisa karbonisasi untuk keluar melewati mikro pori-pori dari karbon sehingga

permukaan karbon semakin porous yang mengakibatkan semakin besar daya

adsorpsi karbon akti ftersebut.

2.4 Aktivator Asam Fosfat (H3PO4)

Aktivator adalah zat atau senyawa kimia yang berfungsi sebagai reagen

pengaktif dan zat ini akan mengaktifkan atom-atom karbon sehingga daya

serapnya menjadi lebih baik. Zat aktivator bersifat mengikat air yang

menyebabkan air yang terikat kuat pada pori-pori karbon yang tidak hilang

pada saat karbonisasi dan menjadi lepas dari permukaan karbon.

Zat aktivator tersebutakan memasuki pori dan membuka permukaan karbon

yang tertutup, dengan demikian pada saat dilakukan proses perendaman

senyawa pengotor yang berada dalam pori menjadi lebih mudah terserap

sehingga luas permukaan karbon aktif semakin besar dan meningkatkan daya

serapnya. Menurut Tutik M dan Faizah H (2001) bahan kimia yang dapat

digunakan sebagai pengaktif di antaranya CaCl2, Ca(OH)2, NaCl, MgCl2,

HNO3, HCl, Ca3(PO4)2, H3PO4, ZnCl2, NaOH, dan sebagainya. Semua bahan

aktif ini umumnya bersifat sebagai pengikat air. Penelitian ini menggunakan

aktivator asam, yaitu asam fosfat (H3PO4).

Asam fosfat juga dikenal sebagai orthofhosphoric acid. Asam fosfat

merupakan asam anorganik yang memiliki rumus kimia H3PO4. Penggunaan

H3PO4 sebagai aktivator lebih efektif dalam membuat karbonaktif

dikarenakan H3PO4 merupakan aktivator yang baik karena lebih efektif

Page 9: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

12

menghasilkan arang aktif yang memiliki daya adsorpsi yang tinggi, Nur

(2012). Selain itu, H3PO4 memiliki stabilitas termal yang baik dan memiliki

karakter kovalen yang tinggi. Stabilitas termal berperan dalam

mempertahankan kestabilan zat pengaktif dalam proses aktivasi yang

dilakukan pada suhu tinggi sedangkan karakter kovalen berkaitan dengan

interaksi kovalen antara arang dengan zat pengaktif yang berlangsung pada

suhu tinggi. Unsur-unsur yang menyusun H3PO4 berikatan secara kovalen

polar. Dengan demikian, senyawa H3PO4 lebih didominasi oleh karakter

kovalen. Arang yang tersusun dari atom-atom C yang secara kovalen

membentuk struktur heksagonal datar dengan satu atom C padatiap sudut,

akan berinteraksi lebih baik dengan zat yang memiliki karakter kovalen. Jadi,

H3PO4 memiliki kemampuan berinteraksi lebih baik dengan arang

(Koleangan dan Wuntu. 2008).

2.5 Crude Palm Oil (CPO)

Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% perikrap dan 20% buah yang

dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikrap sekitar 34-40%. Minyak

kelapa sawit mengandung komponen utama trigliserida (94%), asam lemak (3-

5%) dan komponen lainnya 1%, termasuk karotenoida, fosfolipida, glikolitida

dan berbagai komponen trace elemen. Minyak kelapa sawit bersifat setengah

padat pada suhu kamar, berwarna kuning jingga karena mengandung pigmen

karoten. Sebaliknya minyak inti sawit bersifat bersifat cair pada suhu kamar.

Perbedaan sifat ini disebabkan oleh perbedaan jenis dan jumlah rantai asam

lemak yang membentuk trigliserida dalam kedua minyak tersebut (Budiman.

1987).

Minyak sawit terdiri dari gliserida campuran yang merupakan ester dari

gliserol dan asam lemak rantai panjang. Dua jenis asam lemak yang paling

dominan dalam minyak sawit yaitu asam palmitat, C16:0 (jenuh), dan asam

oleat, C18:1 (tidak jenuh). Umumnya, komposisi asam lemak minyak sawit

dapat dilihat pada Tabel 2.2

Page 10: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

13

Tabel 2.2 Komposisi Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

Nama Asam Lemak Rumus Asam Lemak Komposisi

Laurat

Myristat

Palmitat

Stearat

Oleat

Linoleat

Lainnya

C12:0

C14:0

C16:0

C18:0

C18:1

C18:2

-

0,2%

1,1%

44,0%

4,5%

39,2%

10,1%

0,9%

Sumber: Ketaren. 1986

Minyak kelapa sawit juga mengandung sterol (0,03%), fosfatida (0,1%) dan

tokoferol (0,03%) serta karotenoida (sekitar 0,6%) yang terdiri dari alfa, beta,

gamma, delta karoten, likopen dan lutein (Rousell and Downes, 1985).

Minyak yang bermutu tinggi mempunyai kadar asam lemak bebas (ALB)

kurang dari 3%. Apabila kadar asam lemak bebas (ALB) melebihi 5% maka

minyak sawit dikatakan bermutu rendah (Rangkuti, L. 2007).

2.6 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Mutu Crude Palm Oil ( CPO )

Rendahnya mutu minyak kelapa sawit sangat ditentukan oleh banyak faktor,

diantaranya kadar ALB (asam lemak bebas), kadar air dan kadar kotoran.

Kebutuhan mutu minyak kelapa sawit yang digunakan sebagai bahan baku

industri pangan dan non pangan masing‐masing berbeda. Oleh karena itu

keaslian, kemurnian, kesegaran, maupun aspek higienisnya harus lebih

diperhatikan. Rendahnya mutu minyak kelapa sawit sangat ditentukan oleh

banyak faktor. Faktor‐faktor tersebut dapat langsung dari sifat induk

pohonnya, penanganan pascapanen, atau kesalahan selama pemprosesan dan

pengangkutannya. Industri pangan dan non pangan selalu menghendaki

minyak sawit dalam mutu yang terbaik, yaitu minyak sawit dalam keadaan

segar, asli, murni, dan tidak bercampur dengan bahan tambahan lain yang

dapat menurunkan mutu minyak dan harga jualnya.

Page 11: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

14

Tabel 2.3 Standart Mutu Crude Palm Oil

Spesifikasi Crude palm Oil

Kadar Air

Kadar Kotoran

Asam Lemak Bebas

Bilangan Yodium

Maks 0,5%

Maks 0,5%

Maks 5%

50-55 g/100 g

Sumber : SNI 01-2901-2006

2.6.1 Free Fatty Acid (FFA) Pada Minyak Sawit Mentah

Lemak dan minyak adalah trigliserida, atau trigliserol. Trigliserida adalah

triester yang terbentuk dari gliserol dengan asam lemak. Asam lemak adalah

asam karboksilat berantai lurus yang mempunyai atom alkohol, karbon 12

sampai dengan 20. Secara umum asam lemak dapat dibagi menjadi dua jenis,

yaitu :

a. Asam lemak jenuh adalah asam lemak yang tidak memiliki ikatan rangkap

(hanya memiliki ikatan tunggal) pada rantai karbonnya.

b. Asam lemak tidak jenuh adalah asam lemak yang memiliki ikatan rangkap

pada rantai karbonnya.

Asam lemak jenuh mempunyai titik lebur lebih tinggi dari pada yang tak

jenuh. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak goreng, margarin, atau lemak

hewan dan menentukan nilai gizinya. Asam lemak bebas dalam konsentrasi

tinggi yang terkandung dalam minyak sawit sangat merugikan. Kenaikan

kadar ALB ditentukan mulai dari saat tandan di olah dipabrik (Syukri. 1999).

Kenaikan asam lemak bebas disebabkan adanya reaksi hidrolisa pada minyak.

Hasil hidrolisa minyak sawit adalah gliserol dan asam lemak bebas. Hidrolisa

merupakan reaksi yang melibatkan air. Dalam minyak reaksi ini tidak di

inginkan karena akan meningkatkan kandungan asam lemak bebas (ALB) di

dalam minyak yang dapat menurunkan mutu minyak tersebut (Ketaren, S.

1986).

Page 12: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

15

Asam lemak bebas sebagai hasil hidrolisa (Mangoensoekarjo, S. 2003) :

a. Menimbulkan kerugian pada waktu proses netralisasi

b. Menimbulkan korosi pada alat-alat, terutama yang terbuat dari besi dan

tembaga yang merupakan pula pro-oksidan, yaitu berfungsi sebagai

katalisator pada proses oksidasi. Korosi ini sedikit terjadi jika ALB kurang

dari 3,5%.

c. Menimbulkan masalah pembuangan acid oil yaitu limbah hasil netralisasi

ALB secara kimiawi, walaupun dapat dipakai pada pembuatan sabun namun

nilainya rendah.

d. Menimbulkan masalah pencemaran air oleh limbah rafinasi.

Reaksi hidrolisa ini dipercepat dengan adanya faktor-faktor panas, air,

keasaman dan katalis (enzim). Semakin lama reaksi berlangsung maka

banyak ALB yang terbentuk. Reaksinya sebagai berikut :

Gambar 2.1 Reaksi hidrolisa minyak kelapa sawit

2.6.2 Kadar Air Pada Minyak Sawit Mentah

Kadar air adalah banyaknya kandungan air yang terdapat di dalam sampel.

Kadar air dapat mempengaruhi mutu CPO, semakin tinggi kadar air, maka

semakin rendah mutu CPO. Air dalam minyak hanya ada dalam jumlah kecil.

Jika kadar air dalam minyak sawit (<0,15%) akan memberikan kerugian mutu

minyak, dimana tingkat kadar air yang demikian kecil akan sangat

memudahkan proses oksidasi minyak itu sendiri. Tetapi, jika kadar air dalam

minyak sawit (> 0,15%) maka akan mengakibatkan terjadinya hidrolisis

lemak, dimana hidrolisis dari minyak sawit akan menghasilkan gliserol dan

Page 13: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

16

asam lemak bebas yang menyebabkan ketengikan dan menghasilkan rasa bau

tengik pada minyak tersebut. Kadar air yang tinggi di dalam CPO dapat

disebabkan oleh buah yang rusak atau busuk. Hal ini dapat terjadi karena

proses alami sewaktu pembuatan dan akibat perlakuan dalam pengolahan di

pabrik serta penimbunan (Ketaren, S. 1986).

2.6.3 Kadar Kotoran Pada Minyak Sawit Mentah

Kadar kotoran adalah keseluruhan bahan-bahan asing yang tidak larut dalam

minyak, pengotor yang tidak terlarut dinyatakan sebagai persen (%) zat

pengotor terhadap minyak atau lemak. Pada umumnya, hasil minyak sawit

dilakukan dalam rangkaian proses pengendapan, dengan proses tersebut

kotoran-kotoran yang berukuran besar memang dapat disaring. Akan tetapi,

kotoran-kotoran atau serabut-serabut yang berukuran kecil tidak bisa disaring,

hanya melayang-layang didalam minyak sawit sebab berat jenisnya sama

dengan minyak sawit.

2.7 Konsentrasi Larutan

Semakin tinggi konsentrasi larutan kimia aktivasi maka semakin kuat

pengaruh larutan tersebut mengikat senyawa untuk keluar melewati

mikropori karbon semakin porous yang mengakibatkan semakin besar daya

adsorpsi tersebut. Abu boiler pabrik kelapa sawit semakin banyak

mempunyai mikropori setelah dilakukan aktivasi, hal ini terjadi karena

aktivator telah mengikat senyawa senyawa tar sisa karbonisasi keluar dari

mikropori abu, sehingga permukaannya semakin porous. Hal ini sesuai

dengan penelitian yang dilakukan oleh Wang, Xinying, dkk. (2013)

menggunakan tempurung kelapa sebagai bahan baku dengan H3PO4 sebagai

aktivator.

2.8 Rancangan Acak Lengkap (RAL)

Rancangan acak lengkap didefenisiskan sebagi suatu eksperimen di mana

kitahanya mempunyai sebuah faktor yang nilainya berubah-ubah. Faktor yang

diperhatikan dapat memiliki sejumlah taraf dengan nilai yang bisa kuantitatif,

Page 14: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit

17

kualitatif, bersifat tetap ataupun acak. Pengacakan mengenai eksperimen

tidak adapembatasan, dan dalam hal demikian kita peroleh desain yang

diacak secara lengkapatau sempurna yang biasa kita sebut dengan desain

rancangan acak lengkap (RAL). Jadi rancangan acak lengkap adalah desain

dimana perlakuan diolah sepenuhnya secara acak kepada unit-unit

eksperimen dengan perlakuan uji hipotesis.