BAB IPENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Pembuatan asap cair diperlukan proses
pemurnian berupa distilasi untuk memisahkan tar dan senyawa-senyawa
PAH(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) yang berbahaya bagi kesehatan
(Darmadji, 2001). Selama ini, proses distilasi yang dijalankan
hanya menggunakan satu tingkat kondensor. Ternyata penggunaan satu
tingkat kondensor pada proses distilasi beresiko terjadinya
peristiwa carry over, yaitu terbawanya senyawa benzo[a]piren pada
distilat asap cair selama proses distilasi sehingga distilat asap
cair masih berbahaya untuk kesehatan.Asap cair merupakan suatu
hasil kondensasi atau pengembunan dari uap hasil pembakaran dari
bahan-bahan yang banyak mengandung ligin, selulosa, dan
hemiselulosa. Bahan baku yang banyak digunakan antara lain seperti
kayu, kulit kayu, tempurung, cangkang sawit, sabut, bambu, daun,
dan lain sebagainya. Proses pirolisis ini berjalan secara bertahap
diawali dari tahap pertama penghilangan air biomasa pada suhu 120
150oC, diikuti tahap kedua proses pirolisa hemiselulosa pada suhu
150 200oC, kemudian tahap ketiga proses pirolisa selulosa pada suhu
250 300oC, dilanjutkan tahap keempat proses pirolisa lignin pada
suhu 400oC. Pada tahap lebih lanjut proses pirolisa akan
menghasilkan senyawa-senyawa baru hasil pirolisa produk kondensasi
seperti fenol, tar dan senyawa PAH yang terjadi pada suhu lebih
dari 500oC ( Girard, 1992 dalam Halim, 2005).Menurut Tranggono dkk.
(1996) komponen asap cair mayoritas terdiri dari fenol 5,13%,
karbonil 13,28%, dan asam 11,39%. Sedangkan Maga, (1987) dan
Pszczola, (1995) melaporkan bahwa lebih dari 400 senyawa dalam asap
cair telah teridentifikasi, diantara senyawa tersebut terdapat 48
jenis asam, 21 jenis alkohol, 131 jenis karbonil, 22 jenis ester,
46 jenis furan, 16 jenis keton, dan 71 jenis fenol. Masing-masing
senyawa tersebut mempunyai karakteristik (berat molekul, titik
didih, tekanan uap, berat jenis, dan sebagainya) yang berbeda ;
serta mempunyai sifat fungsional yang berbeda pula.Pada proses
pengolahan sawit, disamping menghasilkan CPO (Crude Palm Oil) dan
PKO (Palm Kenel Oil), juga diperoleh bahan sisa berupa limbah :
tandan kosong (20,55%), serat buah sawit (27,3%), cangkang kelapa
sawit (10,2%), dan limbah inti sawit (10,2%) (Saono dan
Sastrapradja, 1983). Jika produktifitas rata-rata hasil tandan buah
segar yang dihasilkan sekitar 17 ton/ha/th maka akan dihasilkan
limbah cangkang sawit 1,73 ton/ha/thn dan pada tahun 2007 dengan
luas lahan 6,78 juta ha akan diperoleh 11,73 juta ton cangkang
sawit. Cangkang sawit mengandung komponen serat seperti selulosa,
hemiselulosa, dan lignin. Ketiga komponen ini apabila mengalami
kondensasi dari pirolisisnya akan menghasilkan asap cair yang
mengandung senyawa-senyawa fenol, karbonil, dan asam. Menurut
Girard (1992), ketiga senyawa tersebut mempunyai sifat fungsional
sebagai antibakteri, antioksidan, dan mempunyai peranan dalam
memberikan citarasa yang spesifik. Oleh sebab itu cangkang sawit
dapat dimanfaatkan sebagai asap cair.Cara pemisahan senyawa-senyawa
dengan karakteristik dan sifat fungsional yang diinginkan dan yang
tidak diinginkan tersebut, perlu dilakukan distilasi. Menurut Earle
(1983), pada proses distilasi dapat terjadi pemisahan
komponen-komponen dalam suatu campuran, karena beberapa komponen
lebih cepat menguap daripada komponen yang lain. Hal ini berkaitan
dengan titik didih komponen yang bersangkutan.Menurut Rahadian
(2009), bahwa dengan menggunakan metode distilasi bertingkat yaitu
dengan tiga tingkat kondensor diharapkan fraksi asap cair yang
didapatkan bebas tar dan senyawa benzo[a]piren dan mampu mencegah
terjadinya carry over pada proses distilasi asap cair. Diduga
penggunaan tiga tingkat kondensor juga mampu memisahkan distilat
asap cair berdasarkan berat molekul senyawa yang terkandung
didalamnya. Fraksi distilat asap cair yang dihasilkan dari
masing-masing tingkat kondensor diperkirakan mempunyai kondisi
operasi yang berbeda-beda.Optimasi kondisi operasi pada distilasi
bertingkat digunakan Response Surface Metodology (RSM). RSM telah
banyak digunakan oleh peneliti ( Nogales dkk., 2005; Sennayake dan
Shahidi, 2002 dalam Suhendra, 2005), karena merupakan teknik
statistik yang efektif untuk penelitian pada proses komplek.
Response Surface Metodology (RSM) adalah kumpulan teknik matematik
dan statistik yang dipergunakan untuk analisis permasalahan pada
respon yang dipengaruhi oleh beberapa variabel dan bertujuan untuk
memperoleh optimasi respon.
1.2. Tujuan Penelitian1. Mengkaji dan menganalisis pengaruh suhu
dan waktu terhadap laju distilasi serta laju produksi fenol,
karbonil, asam selama proses distilasi bertingkat.2. Mengevaluasi
kondisi operasi yang optimum tiap fraksi untuk menghasilkan laju
distilasi dan laju produksi fenol, karbonil, asam pada distilat
asap cair yang dihasilkan.
1.3. Manfaat Penelitian1. Tersedianya informasi mengenai kondisi
optimal proses distilasi bertingkat asap cair dari cangkang kelapa
sawit.2. Memberikan gambaran tentang pengaruh perubahan suhu dan
waktu distilasi terhadap laju distilasi dan laju produksi kadar
kimia asap cair selama proses distilasi bertingkat.
4
