PENGGUNAAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA …digilib.unila.ac.id/33172/19/SKRIPSI TANPA BAB...

PENGGUNAAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA SEBAGAIINHIBITOR KERAK KALSIUM SULFAT (CaSO4) DENGAN METODE

SEEDED EXPERIMENT

(Skripsi)

Oleh

RENI ANGGRAENI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2018

ABSTRACT

THE USING OF LIQUID SMOKE FROM COCONUT SHELL AS ANINHIBITOR CALCIUM SULFATE (CaSO4) SCALE WITH SEEDED

EXPERIMENT METHOD

By

Reni Anggraeni

The precipitation of the scale on the walls of fluid flow process equipment,especially on the surface of the heat transfer and the evaporative equipmentbecomes a serious problem in most industrial processes, including the oil and gasindustry. One of the most commonly encountered scale is calcium sulfate(CaSO4). Therefore, in order to solve the problem in this research, coconut shellliquid smoke was used as environmentally friendly inhibitor of CaSO4 scale witha relatively affordable cost. This research was conducted using seeded experimentmethod at temperature 90 oC with concentration growth solutions of 0.050, 0.075,0.100, and 0.125 M with inhibitor concentration variations of 50, 150, 250, and350 ppm. The highest percentage of the effectiveness at the growth solutionconcentration of 0.050 M and inhibitor concentration of 350 ppm is 177 %.Based on the results of qualitative analysis from Scanning Electron Microscopy(SEM) and X-Ray Diffraction (XRD) showed that the scale of CaSO4 withoutinhibitors consisted of gypsum and basanite phase crystals, while after addition ofinhibitors contained of gypsum, basanite, and anhydrite phase crystals, dominatedbasanite phase. Gypsum is a type of hard scale crystal while basanite andanhydrite are a type of soft scale crystals. Quantitative analysis results withParticle Size Analyzer (PSA) showed that the particle size distribution of CaSO4

scale was smaller after the addition of inhibitor with mean value from 16.84 to0.1149 μm and median of 11.85 to 0.3914 μm.

Keywords : Liquid smoke, CaSO4, inhibitor, scale

ABSTRAK

PENGGUNAAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA SEBAGAIINHIBITOR KERAK KALSIUM SULFAT (CaSO4) DENGAN METODE

SEEDED EXPERIMENT

Oleh

Reni Anggraeni

Pengendapan kerak pada dinding-dinding peralatan proses aliran fluida, terutamapada permukaan transfer panas dan permukaan alat-alat evaporasi menjadimasalah yang serius pada sebagian besar proses industri, diantaranya industriminyak dan gas. Salah satu kerak yang sering dijumpai adalah kalsium sulfat(CaSO4). Oleh karena itu, untuk mengatasi masalah tersebut pada penelitian inidigunakan asap cair tempurung kelapa sebagai inhibitor kerak CaSO4 yang ramahlingkungan dengan biaya yang relatif terjangkau. Penelitian ini dilakukanmenggunakan metode penambahan bibit kristal (seeded experiment) pada suhu 90oC dengan konsentrasi larutan pertumbuhan 0,050; 0,075; 0,100; dan 0,125 Mserta variasi konsentrasi inhibitor 50, 150, 250, dan 350 ppm. Nilai persenefektivitas tertinggi didapat pada konsentrasi larutan pertumbuhan 0,050 M dankonsentrasi inhibitor 350 ppm yaitu sebesar 177,00 %. Berdasarkan hasil analisiskualitatif dari Scanning Electron Microscopy (SEM) dan X-Ray Diffraction(XRD) menunjukkan bahwa kerak CaSO4 tanpa inhibitor terdiri dari kristal fasagipsum dan basanit, sedangkan setelah penambahan inhibitor terdiri dari kristalfasa gipsum, basanit, dan anhidrit, yang didominasi fasa basanit. Gipsumtermasuk jenis kristal hardscale sedangkan basanit dan anhidrit termasuk jeniskristal softscale. Hasil analisis kuantitatif dengan Particle Size Analyzer (PSA)menunjukkan bahwa distribusi ukuran partikel kerak CaSO4 menjadi lebih kecilsetelah penambahan inhibitor dengan nilai rata-rata (mean) dari 16,84 menjadi0,1149 μm dan nilai tengah (median) dari 11,85 menjadi 0,3914 μm.

Kata Kunci : Asap cair, CaSO4, inhibitor, kerak

PENGGUNAAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI

INHIBITOR KERAK KALSIUM SULFAT (CaSO4) DENGAN METODE

SEEDED EXPERIMENT

Oleh

RENI ANGGRAENI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA SAINS

Pada

Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Lampung

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Reni Anggraeni dilahirkan di Banjarejo, Kecamatan

Banyumas, Kabupaten Pringsewu pada 13 Juli 1996. Penulis merupakan anak dari

Bapak Aep Saipudin dan Ibu Lasiyem, sebagai anak sulung dari dua bersaudara.

Penulis menyelesaikan pendidikan di SDN 1 Banjarejo pada tahun 2008, kemudian

melanjutkan ke SMPN 1 Banyumas lulus pada tahun 2011, selanjutnya penulis

melanjutkan pendidikan di SMAN 1 Banyumas lulus pada tahun 2014. Penulis

terdaftar sebagai mahasiswi Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Universitas Lampung pada tahun 2014 melalui jalur Seleksi

Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).

Selama menempuh pendidikan sebagai mahasiswi kimia, penulis mendapatkan

beasiswa BBP-PPA pada tahun 2015. Penulis pernah menjadi asisten praktikum

Kimia Anorganik 2 angkatan 2015 tahun 2017 dan angkatan 2016 tahun 2018. Selain

itu, penulis juga mengikuti aktivitas organisasi, diantaranya sebagai Kader Muda

Himaki (KAMI) tahun 2014, sebagai anggota keputrian di ROIS FMIPA tahun 2015-

2016, sebagai anggota Biro Usaha Mandiri (BUM) Himaki FMIPA tahun 2015-2016,

dan sebagai ketua Biro Usaha Mandiri Himaki FMIPA tahun 2016. Tahun 2017

penulis menyelesaikan Kerja Praktik Lapangan (PKL) dengan judul Penggunaan

Asap Cair dari Tempurung Kelapa sebagai Inhibitor Kerak Kalsium Sulfat (CaSO4)

dengan Metode Seeded Experiment di Laboratorium Kimia Anorganik/Fisik, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung. Penulis juga telah

melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Kemukus, Kecamatan Ketapang,

Lampung Selatan pada Juli-Agustus 2017.

MOTTO

“No action Nothing happenTake action Miracle happen”

Semua pengalaman dalam hidup mengajarkan kita hal-hal yangpenting untuk terus maju (Brian Tracy)

Keberhasilan tidak pernah mendatangimu.Kamu sendiri yang harus mendatanginya

(Marva Collins)

“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubahkeadaan suatu kaum, sehingga mereka mengubah

keadaan yang ada pada diri mereka sendiri”(Q.S. Ar-Ra’d: 11)

Dengan mengucap syukur Alhamdulillahirrabil’alamin

kupersembahkan skripsi ini kepada:

Kedua orang tuaku, bapak dan mamakku tersayang…

Terima kasih, telah membesarkan dan merawatku, selalu memberikan doa,

dukungan, kasih sayang, semangat, motivasi dan materi untuk keberhasilanku

Adikku dan seluruh keluarga besar yang telah mendoakan dan membantuku

Dengan rasa hormat kepada Prof. Suharso, Ph.D., Prof. Dr. Buhani, M.Si., dan

Dr. Hardoko Insan Qudus, M.S. serta seluruh Dosen Pengajar yang telah

membimbingku sampai menyelesaikan pendidikan sarjana selama 4 tahun ini

Sahabat dan teman-teman yang selalu menemani, memberi pengalam dalam

hidupku, dan berjuang bersamaku

Almamater tercinta Universitas Lampung

SANWACANA

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabaraktuh

Puji Syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah dan

berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Penggunaan Asap Cair dari Tempurung Kelapa sebagai Inhibitor Kerak

Kalsium Sulfat (CaSO4) dengan Metode Seeded Experiment”

sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains di Jurusan Kimia,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung.

Shalawat beriring salam selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW sebagai

suri tauladan yang baik bagi seluruh umat manusia. Semoga kita semua tergolong

umatnya yang istiqomah mengikuti tuntunannya.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT;

2. Kedua orang tua tersayang, Bapak Aep Saipudin dan Ibu Lasiyem yang selalu

memberikan doa, dukungan, kasih sayang, semangat, nasihat, motivasi, dan

materi untuk keberhasilanku. Terima kasih atas perjuangan, pengorbanan,

jerih payah, dan kerja keras yang telah dilakukan untukku tidak akan

terlupakan dan tidak mungkin dapat terbalaskan. Semoga Allah SWT selalu

memberikan kesehatan, perlindungan, dan rezeki untuk mamak dan bapak.

Aamiin;

3. Bapak Prof. Suharso, Ph.D., selaku pembimbing I yang telah bersedia

membimbing penulis dan banyak memberikan ilmu, bimbingan, motivasi,

gagasan, dukungan, bantuan, semangat, kritik, saran, serta nasihat dan

kebaikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini. Semoga

Allah SWT membalas kebaikan bapak;

4. Ibu Prof. Dr. Buhani, M.Si., selaku pembimbing II yang telah memberikan

ilmu, bimbingan, motivasi, gagasan, dukungan, semangat, kritik, saran, dan

nasihat yang bermanfaat kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan

skripsi ini. Semoga Allah SWT membalas kebaikan ibu;

5. Bapak Dr. Hardoko Insan Qudus, M.S., selaku pembahas yang telah

memberikan kritik, saran, arahan, dan nasihat kepada penulis sehinnga dapat

menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah SWT membalas kebaikan bapak;

6. Bapak Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph.D. selaku pembimbing akademik

yang telah bersedia membantu, membimbing, dan banyak memberikan

motivasi, nasihat, semangat, dukungan kepada penulis terkait permasalahan

akademik maupun perkuliahan selama 4 tahun ini;

7. Bapak Dr. Eng. Suripto Dwi Yuwono, M.T., selaku Ketua Jurusan Kimia,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung;

8. Bapak Prof. Warsito, D.E.A., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung;

9. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia FMIPA Unila atas seluruh ilmu,

bimbingan, pengalaman, dan semangat yang telah diberikan kepada penulis,

sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan ini dengan baik. Semoga

Allah SWT membalas kebaikan bapak dan ibu;

10. Staff administrasi Jurusan Kimia FMIPA Unila yang telah membantu penulis

untuk menyelesaikan persyaratan administrasi selama kuliah dan seluruh

civitas akademika Jurusan Kimia FMIPA Unila yang banyak membantu.

Semoga Allah SWT membalas kebaikan bapak dan ibu;

11. Ibu Prof. Dr. Buhani, M.Si., selaku Kepala Laboratorium Kimia

Anorganik/Fisik atas izin yang telah diberikan kepada penulis, sehingga

penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan baik;

12. Mba Liza Apriliya S, S.Si., selaku Laboran Laboratorium Kimia

Anorganik/Fisik yang telah banyak memberikan saran dan membantu penulis

dalam penyediaan alat untuk penelitian;

13. Adikku Gunawan Afif Fudin yang banyak memberikan warna, kasih sayang,

bantuan dan salah satu penyemangatku. Terima kasih atas pengorbanan antar

jemputmu;

14. Keluarga besar Mbah Slamet dan keluarga besar Alm. Aki maskar atas semua

doa dan bantuannya, sepupu special Dian tika dan Revina yang menjadi

penghibur di rumah, serta terima kasih kepada saudara, tetangga dan orang-

orang yang membantu dan mendoakanku, semoga Allah SWT membalas

kebaikan kalian;

15. Bapak dan ibu guru dari SD, SMP, dan SMA yang banyak memberikan ilmu,

pendidikan , pengalaman, dan motivasi kepada penulis, semoga Allah SWT

membalas kebaikan bapak dan ibu;

16. Keluarga chemistry 2014: Audina Uci Pertiwi, Hafid Darmais Halan, Fikri

Muhammad,Yusuf Hadi Kurniawan, Lucia Arum Hartaty, Rica Royjanah,

Devi Tri Lestari, Cindy Claudia Putri, Ainun Nadiyah, Ana Devita Mutiara,

Ismi Aditya, Ferita Angriana, Fitria Luziana, Asdini Virginia, Novi Indarwati,

Hot Asi, Aniza Vidya Widata, Khumil Ajmila, Putri Sendi Khairunnisa,

Widia Sari, Bayu Andani, Deni Diora, Dira Fauzi Ridwan, Kartika Dewi

Rachmawati, Elisabeth Yulinda A.P., Gabriella Setiawati, Astriva Novri

Harahap, Laili Dini Ariza, Herda Yulia, Rizky Fijaryani, Nur Laelatul K.,

Hidayatul Mufidah, Dicky Sildianto, Risa Septiana, Wahyu Fictiana Dewi,

Nella Merliani, Fransisca Clodina Dacosta, Dhia Hawari, Hamidin, Berliana

Anastasia P., Erien Ratna P., Rahmah Hanifah, Fitri oktavianica, Fendi

Setiawan, Erwin simarmata, Mattew Maranatha, Lilian Elisabeth, Meliana

Sari Simarmata, Renaldi Arlento, V. Ari Viggi H., M. Ilhan Imanudin, Sola

Gratia, Ganjar Andhulangi, Herliana, Tika Dwi Febriyanti, Mahliani, Liana

Hariyanti, Khasandra, Michael Alberto S., Rizky Nur Fitriyani, Heny wijaya,

Ayisa Ramadona, Riri Auliya, Yunita Damayanti, Nova Ariska, Rizka Ari

Wandari, Fergina Prawaning Tyas, Siti Fatimah, Dinda Mezia Physca, Riza

umami, Yola Yashinta Batubara, Edith Hendri P., M Firza Ersa, Muhammad

Firdaus, Windi antika, Teguh Wijaya Hakim, Desy Tiara E., M. Ilham

Haqqiqi, Dellania Frida Y., Fitrah Adhi N., M. Arqam, Grace Nadya Putri D.,

Dianai Widya P., Ismini Hidayati, Agnesa Anugrah, Bidari Maulid Diana,

Jepy Romansyah, Fernando Silaban, Asrul Fanani, Ni Putu Rahma A., Bunga

Lantri Dwinta, Riza Mufarida A., Rica Aulia, Erika Liandini, Hestianingsuh

Famela, Ayuning Fara M., Diva Amila, Angga Hidayatullah E., Leony

Fransiska, Agung, dan Lutfi Hijrianto. Kalian luar biasa, semoga kita semua

menjadi orang sukses. Aamiin;

17. Research Partner (Scale Squad): Audina Uci Pertiwi, S.Si., Yusuf Hadi

Kurniawan, S.Si., Hafid Darmais Halan, dan Fikri Muhammad terima kasih

atas kerjasamanya, dukungan, bantuan, motivasi, kritik, dan saran. Semangat

untuk kita semua. Kalian luar biasa;

18. Sahabat main dan curhat teruntuk kalian Nella Merliani dan Bidari Maulid

Diana terima kasih untuk semuanya, banyak yang sudah kita lewati selama 4

tahun. Semoga persahabatan kita hingga Jannah-Nya. Aamiin;

19. Sahabat Jomblo Fisabilillah: Heny Wijaya, Nova Ariska, Riza Umami, Tika

Dwi Febriyanti, dan Ayisa Ramadona terima kasih kalian sudah memberikan

banyak senyum, pengalaman, belajar bersama untuk menjadi wanita yang

shalehah dan mengisi setiap hari-hariku. Semoga persahabatan kita hingga

Jannah-Nya. Aamiin;

20. Kakak-kakak angkatan 2013, 2012, 2011, dan 2010 yang tidak bisa saya

sebutkan stu persatu seta kakak-kakak angkatan diatas 2010 yang saya tau

namun tidak dapat saya sebutkan. Terima kasih telah memberikan

pengalaman dan bantuan untukku;

21. Adik-adik angkatan 2015 dan 2016 yang tidak bisa saya sebutkan. Terima

kasih atas kerjasamanya. Semangat untuk kalian;

22. Teman-teman sejak dulu hingga sekarang yang tidak dapat saya sebutkan satu

persatu, terima kasih telah memberikan banyak pengalaman dalam hidupku;

23. Almamater tercinta Universitas Lampung;

24. Semua pihak yang telah membantu dan mendoakan penulis hingga penulis

menyelesaikan pendidikan sarjana;

Bandar Lampung, Agustus 2018Penulis,

Reni Anggraeni

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI................................................................................................. i

DAFTAR TABEL ........................................................................................ iv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... v

I. PENDAHULUAN ................................................................................. 1A. Latar Belakang ................................................................................. 1B. Tujuan Penelitian ............................................................................. 4C. Manfaat Penelitian ........................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 6A. Pengendapan Senyawa Anorganik................................................... 6B. Kerak................................................................................................ 7C. Kalsium Sulfat (CaSO4)................................................................... 8D. Faktor Pembentuk Kerak ................................................................. 10

1. Kualitas Air............................................................................... 102. Temperatur Air ......................................................................... 103. Laju Alir Air ............................................................................. 10

E. Faktor Pembentuk Kristal ................................................................ 121. Kristalisasi ................................................................................ 132. Kelarutan Endapan.................................................................... 143. Derajat Lewat-Jenuh (Supersaturasi)........................................ 16

F. Pembentuka Endapan dan Kerak ..................................................... 171. Nukleasi .................................................................................... 172. Pertumbuhan Kristal ................................................................. 183. Aglomerasi................................................................................ 18

G. Metode Pencegahan Terbentuknya Kerak CaSO4 ........................... 181. Pengendalian pH ....................................................................... 192. Pelunakan dan Pembebasan Mineral Air .................................. 193. Penggunaan Inhibitor Kerak ..................................................... 20

H. Hukum Coulomb.............................................................................. 23I. Asap Cair (Liquid Smoke)................................................................ 24

ii

J. Metode Seeded Experiment.............................................................. 28K. Spektrofotometri Infra Merah (IR) .................................................. 29L. Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS) ...................... 29M. Scanning Electron Microscopy (SEM) ............................................ 31N. Particle Size Analyzer (PSA) ........................................................... 32O. X-Ray Diffraction (XRD)................................................................. 33

III. METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 35A. Waktu dan Tempat Penelitian.......................................................... 35B. Alat dan Bahan................................................................................. 35C. Prosedur Penelitian .......................................................................... 36

1. Asap Cair .................................................................................. 362. Preparasi Inhibitor..................................................................... 363. Preparasi Bibit Kristal............................................................... 374. Pengujian Asap Cair sebagai Inhibitor dalam Pengendapan

Kristal CaSO4............................................................................ 37a. Penentuan Laju Pertumbuhan CaSO4 Tanpa Inhibitor

pada Konsentrasi larutan Pertumbuhan yang Berbedadengan Metode Seeded Experiment ................................... 37

b. Penetuan Laju Pertumbuhan CaSO4 dengan PenambahanInhibitor pada Konsentrasi Larutan Pertumbuhan yangBerbeda dengan Metode Seeded Experiment..................... 38

D. Analisis Data.................................................................................... 39E. Diagram Alir .................................................................................... 40

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 41A. Analisis Gugus Fungsi Asap Cair Tempurung Kelapa

Menggunakan Spektrofotmetri Infra Merah (IR) ............................ 41B. Analisis Komponen Senyawa Kimia Asap Cair Tempurung

Kelapa Menggunakan Gas Chromatography-Mass Spectrometer(GC-MS) .......................................................................................... 43

C. Penentuan Laju Pertumbuhan Kristal CaSO4 Tanpa Inhibitorpada Konsentrasi Larutan Pertumbuhan yang Berbeda denganMetode Seeded Experiment.............................................................. 46

D. Penentuan Laju Pertumbuhan Kristal CaSO4 denganPenambahan Inhibitor pada Konsentrasi Larutan Pertumbuhanyang Berbeda dengan Metode Seeded Experiment .......................... 48

1. Penentuan Laju Pertumbuhan Kristal CaSO4 dengan VariasiKonsentrasi Inhibitor pada Larutan Pertumbuhan 0,050 M ... 49




E. Analisis Permukaan Kerak CaSO4 dengan SEM............................. 61

iii

F. Analisis Distribusi Ukuran Partikel Kerak CaSO4 dengan PSA...... 64G. Analisis Struktur Kerak CaSO4 dengan XRD.................................. 66

V. SIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 69A. Simpulan .......................................................................................... 69B. Saran ................................................................................................ 70

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 71

LAMPIRAN.................................................................................................. 79

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Kandungan asap cair tempurung kelapa beserta titik didih ...................... 27

2. Gugus fungsi hasil IR asap cair tempurung kelapa................................... 43

3. Komponen-komponen senyawa kimia asap cair tempurung kelapa......... 45

4. Nilai pH asap cair tempurung kelapa setelah diencerkan denganakuades...................................................................................................... 48

5. Nilai pH larutan pertumbuhan CaSO4 sebelum dan sesudah penambahaninhibitor..................................................................................................... 49

6. Data persentase efektivitas inhibitor pada konsentrasi larutanpertumbuhan 0,050 M............................................................................... 52




10. Data persen efektivitas inhibitor pada konsentrasi 350 ppm .................... 58

11. Efektivitas inhibitor dalam menghambat kerak CaSO4 ............................ 59

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Kerak pada pipa ...................................................................................... 7

2. Skema umum mekanisme pembentukan deposit kerak air ..................... 12

3. Tahapan kristalisasi................................................................................. 14

4. Diagram temperatur konsentrasi ............................................................. 16

5. Reaksi hidrolisis polifosfat ..................................................................... 22

6. Asap cair tempurung kelapa.................................................................... 27

7. Instrumentasi GC-MS ............................................................................. 30

8. Skema bagan SEM.................................................................................. 32

9. Skema alat PSA....................................................................................... 33

10. Diagram alir penelitian............................................................................ 40

11. Spektrum IR asap cair tempurung kelapa ............................................... 42

12. Hasil analisis GC-MS asap cair tempurung kelapa................................. 44

13. Grafik perbandingan laju pertumbuhan kristal CaSO4 dengan variasikonsentrasi larutan pertumbuhan ............................................................ 47

14. Grafik perbandingan laju pertumbuhan kristal CaSO4 dengankonsentrasi larutan pertumbuhan 0,050 M dan variasi penambahaninhibitor................................................................................................... 50


vi



18. Mekanisme inhibitor dalam menghambat laju pertumbuhan kristaldalam larutan pertumbuhan (○ =inhibitor, ◊ = bibit kristal) ................... 60

19. Morfologi kerak CaSO4 pada konsentrasi 0,050 M dengan perbesaran1000x tanpa penambahan inhibitor (A) dan dengan penambahaninhibitor sebesar 350 ppm (B)................................................................. 61

20. Morfologi kerak CaSO4 pada konsentrasi 0,050 M dengan perbesaran2000x tanpa penambahan inhibitor (A) dan dengan penambahaninhibitor sebesar 350 ppm (B)................................................................. 62

21. Mekanisme penghambatan kerak CaSO4 oleh inhibitor ......................... 63

22. Distribusi ukuran partikel CaSO4............................................................ 65

23. Pola XRD kerak CaSO4 tanpa penambahan dan dengan penambahaninhibitor. (G= gipsum, B=basanit, A=anhidrit). ..................................... 66

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan industri baik di Indonesia maupun di dunia sangat pesat. Industri-

industri besar seperti industri minyak dan gas, proses desalinasi dan ketel, serta

industri kimia, menggunakan peralatan-peralatan pipa aliran fluida (Badr and

Yassin, 2007; Lestari dkk., 2004; Suharso et al., 2009; Suharso dan Buhani, 2011;

Suharso dkk., 2013). Pengendapan kerak pada dinding-dinding peralatan proses

aliran fluida, terutama pada permukaan transfer panas dan permukaan alat-alat

evaporasi menjadi masalah yang cukup serius pada sebagian besar proses industri.

Pengendapan ini sangat tidak diinginkan karena mengurangi efisiensi dan

mempersempit diameter pipa-pipa proses aliran fluida. Di samping itu, kerak

yang mengendap pada pipa-pipa saluran dapat mengakibatkan gangguan yang

serius pada pengoprasian, karena pengendapan kerak ini dapat mengakibatkan

terjadinya penyumbatan, kerusakan dan berujung pada kebocoran (El Dahan and

Hegazy, 2000; Gal et al., 2002; Dyer and Graham, 2003; Suharso dkk., 2007a).

Akibatnya biaya produksi menjadi mahal karena harus memperbaiki dan

mengganti komponen peralatan yang rusak. Selain itu produksi akan terganggu

akibat perbaikan peralatan yang rusak.

2

Kerak didefinisikan sebagai suatu deposit dari senyawa-senyawa anorganik yang

terendapkan dan membentuk timbunan kristal pada permukaan suatu subtansi

(Kemmer, 1979). Salah satu contoh dampak negatif yang ditimbulkan akibat

terbentuknya kerak tersebut yaitu pada perusahaan minyak di Indonesia

(Pertamina, Tbk) yang harus mengeluarkan dana sebesar 6-7 juta dolar untuk

mengganti pipa pada bagian geotermal setiap 10 tahun sekali untuk mengatasi

masalah kerak. Akibatnya, kerugian yang ditimbulkan sangat besar untuk

operasional biaya perawatan (Suharso et al., 2010; Suharso et al., 2014; Suharso

et al., 2017a; Suharso et al., 2017b).

Adapun komponen-komponen kerak yang sering dijumpai pada peralatan industri

yaitu kalsium karbonat (CaCO3), kalsium dan seng fosfat, kalsium sufat (CaSO4),

silika dan magnesium silikat (Lestari, 2008). Kalsium sulfat termasuk salah satu

endapan yang mempunyai andil sebagai penyusun kerak pada sebagian besar

peralatan industri. Untuk mengatasi permasalahan ini sejumlah metode kontrol

endapan kerak telah diteliti, yaitu dengan metode pembebasan mineral air

(Lestari, 2008), pengendalian pH (Suharso dan Buhani, 2012) dan penggunaan

inhibitor (Suharso dkk., 2007a). Rentang pH efektif untuk mencegah

pertumbuhan kerak adalah 6,5 sampai 8,0. Namun, penurunan pH larutan

menggunakan asam-asam kuat bukanlah metode yang praktis karena asam kuat

dapat meningkatkan laju korosi peralatan industri yang terbuat dari logam

sedangkan metode pembebasan mineral air membutuhkan biaya yang sangat

mahal. Solusi yang dianggap efektif dan biaya ringan yaitu penggunaan inhibitor

(Suharso dkk., 2007a). Selain itu Hamdona and Hamza (2009), menggunakan

asam turunan ortofosfat dan polifosfat sebagai inhibitor CaSO4 dan Al-Mutairi et

3

al. (2009) memanfaatkan asam etilendiamintetraasetat (EDTA) sebagai inhibitor

pertumbuhan deposit CaSO4.

Prinsip kerja inhibitor kerak pembentukan senyawa kompleks (khelat) antara

inhibitor kerak dengan unsur-unsur pembentuk kerak. Senyawa kompleks yang

terbentuk larut dalam air sehingga menutup kemungkinan pertumbuhan kristal

yang besar. Di samping itu dapat mencegah kristal kerak untuk melekat pada

permukaan pipa (Patton, 1981). Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam

pemilihan inhibitor adalah; keefektifan, kestabilan, kacocokan dan biaya. Sifat

dari inhibitor kerak yang sangat diharapkan stabil dalam air pada waktu yang

panjang dan temperatur yang tinggi (Cowan and Weintritt, 1976). Hal inilah yang

mendasari untuk dilakukan suatu penelitian lebih lanjut mengenai inhibitor kerak

baru yang lebih efektif, aman, dan ramah lingkungan.

Analisis yang telah dilakukan Tranggono dkk. (1996) asap cair yang terbuat dari

tempurung kelapa memiliki kandungan fenol 5,13; karbonil 13,28; dan asam

11,39 % yang dapat digunakan sebagai inhibitor pertumbuhan kerak. Selain itu,

(Fatimah dan Nugraha, 1998) menyatakan bahwa golongan senyawa penyusun

asap cair adalah air 11-92; fenol 0,2-2,9; asam 2,8-9,5; karbonil 2,6-4,0; dan tar 1-

7 %. Berdasarkan hal tersebut maka perlu dilakukannya penelitian lebih lanjut

untuk mengetahui keefektifan inhibitor kerak jika digunakan pada konsentrasi

rendah serta dalam temperatur tinggi untuk menanggulangi terbentuknya kerak

pada pipa-pipa peralatan industri. Pada penelitian ini inhibitor yang digunakan

untuk menghambat pembentukan kerak CaSO4 yaitu asap cair dari tempurung

kelapa.

4

Metode yang digunakan untuk mengetahui efektifitas inhibitor asap cair dari

tempurung kelapa dalam menghambat pembentukan kerak dengan menggunakan

metode seeded experiment, yaitu salah satu metode pembentukan kristal dengan

cara menambahkan bibit kristal ke dalam larutan pertumbuhan kerak CaSO4.

Penambahan bibit kristal dilakukan untuk mendorong terjadinya proses kristalisasi

dengan lebih cepat. Dilakukan analisis terhadap asap cair yaitu analisis gugus

fungsi menggunakan spektrofotometri Infra Merah (IR), analisis komponen

senyawa kimia menggunakan GC-MS, dan dilakukan analisis terhadap kerak

CaSO4 yaitu analisis distribusi ukuran kristal menggunakan Particle Size Analyzer

(PSA), analisis morfologi permukaan kerak menggunakan Scanning Electron

Microscopy (SEM), serta analisis struktur kristal menggunakan X-Ray Diffraction

(XRD).

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Mempelajari pengaruh penggunaan asap cair dari tempurung kelapa sebagai

inhibitor kerak CaSO4 pada konsentrasi yang berbeda.

2. Mengetahui efektifitas asap cair dari tempurung kelapa sebagai inhibitor

kerak CaSO4 dengan metode seeded experiment melalui analisis data, serta

analisis menggunakan PSA, XRD, dan SEM.

5

C. Manfaat Penelitian

Laporan penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai

kemampuan asap cair dari tempurung kelapa dalam menghambat pertumbuhan

kerak CaSO4 yang kemudian mampu dikembangkan untuk memperoleh inhibitor

kerak yang lebih efektif serta dapat mencegah pertumbuhan kerak pada peralatan

industri.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengendapan Senyawa Anorganik

Endapan didefinisikan sebagai bentuk kristal keras yang menempel pada

permukaan dimana proses penghilangannya dapat dilakukan dengan cara dibor

atau didril. Endapan yang berasal dari larutan akan terbentuk karena proses

penurunan kelarutan pada kenaikan temperatur operasi dan kristal padat melekat

erat pada permukaan logam. Endapan yang umum ditemui di pipa minyak ada

beberapa jenis, seperti kalsium karbonat (CaCO3), kalsium sulfat (CaSO4), serta

barium sulfat (BaSO4) (Asnawati, 2001).

Proses pengendapan senyawa-senyawa anorganik biasa terjadi pada peralatan-

peralatan industri yang melibatkan air garam seperti industri minyak dan gas,

proses desalinasi dan ketel serta industri kimia. Hal ini disebabkan karena

terdapatnya unsur-unsur anorganik pembentuk kerak seperti logam kalsium (Ca2+)

dalam jumlah yang melebihi kelarutannya pada keadaan kesetimbangan.

Terakumulasinya endapan-endapan dari senyawa anorganik tersebut dapat

menimbulkan masalah seperti kerak (Weijnen et al., 1983; Maley, 1999; Amjad,

1998).

7

B. Kerak

Kerak didefinisikan sebagai suatu deposit keras dari senyawa anorganik yang

sebagian besar terjadi pada permukaan peralatan penukar panas yang disebabkan

oleh pengendapan partikel mineral dalam air (Bhatia, 2003). Terbentuknya

endapan kerak pada pipa-pipa di industri disebabkan oleh senyawa-senyawa

pembentuk kerak dalam air dengan jumlah yang melebihi kelarutannya pada

keadaan kesetimbangan sehingga terbentuk kristal. Kristal tersebut akan

memperkecil diameter dan menghambat aliran fluida pada sistem pipa tersebut.

Terganggunya aliran fluida menyebabkan tekanan semakin tinggi sehingga

kemungkinan pipa mengalami kerusakan (Asnawati, 2001). Kerak terbentuk

karena tercapainya keadaan larutan lewat jenuh. Dalam keadaan larutan lewat

jenuh beberapa molekul akan bergabung membentuk inti kristal. Kristal-kristal

yang terbentuk mempunyai muatan ion lebih rendah dan cenderung untuk

menggumpal sehingga terbentuklah kerak (Lestari, 2008; Hasson and Semiat,

2005). Endapan kerak pada pipa dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Kerak pada pipa (Anonim 1, 2017).

8

Kerak juga dapat terbentuk dari larutan yang tidak saling bercampur secara

homogen. Dua larutan dikatakan tidak saling bercampur secara homogen apabila

terjadi interaksi kimia dan terbentuk endapan dari mineral-mineral apabila

bercampur. Contohnya jenis air yang tidak sesuai adalah air laut dengan

konsentrasi SO42- tinggi dan konsentrasi Ca2+ rendah dan air sadah yang memiliki

konsentrasi SO42- sangat rendah tetapi konsentrasi Ca2+ tinggi. Campuran

keduanya menyebabkan terbentuknya endapan CaSO4 (Badr and Yassin, 2007).

Beberapa komponen khas kerak yang sering dijumpai adalah sebagai berikut:

kalsium sulfat (CaSO4), kalsium karbonat (CaCO3), turunan dari kalsium

bikarbonat, kalsium dan seng fosfat, kalsium fosfat, (sejumlah besar kalsium dan

ortofosfat), silika dengan konsentrasi tinggi, besi dioksida (senyawa yang

disebabkan oleh kurangnya kontrol korosi atau alami berasal dari besi yang

teroksidasi), besi fosfat (senyawa yang disebabkan karena pembentukkan lapisan

film dari inhibitor fosfat), mangan dioksida (mangan teroksidasi tingkat tinggi),

magnesium silika (silika dan magnesium pada konsentrasi tinggi dengan pH

tinggi) dan magnesium karbonat (magnesium dengan konsentrasi tinggi dan pH

tinggi serta CO2 tinggi (Lestari, 2008; Nunn, 1997).

C. Kalsium Sulfat (CaSO4)

Kalsium adalah logam putih perak dan agak lunak yang diproduksi dengan

elektrolisis garam kalsium klorida (CaCl2). Kalsium melebur pada suhu 845 oC,

memiliki massa jenis 2,96 dan titik didih 1450 oC. Kalsium membentuk kation

(Ca2+) dalam suatu larutan. Garam dari kalsium biasanya berupa bubuk putih dan

9

berbentuk larutan yang tidak berwarna kecuali anionnya berasal dari ion kompleks

maka garamnya akan berwarna (Saito,1996; Svehla,1990).

Berikut ini merupakan reaksi yang menunjukkan terbentuknya kerak kalsium

sulfat:

CaCl2(aq)+ Na2SO4(aq) → CaSO4(s) + 2NaCl(aq)………………(1)

Ca2+ + SO42- → CaSO4…………………………(2)

Nilai hasil kali kelarutan endapan kalsium sulfat pada suhu 25 dan 80 oC adalah

2,3 x 10-4 dan 9 x 10-4. Kalsium membentuk kerak keras ketika berkombinasi

dengan sulfat. Kerak CaSO4 kemudian dapat dihindari jika suhu operasi

dipertahankan dibawah suhu 421 oC dan dengan memberikan ihibitor kerak (Al-

Sofi et al., 1994).

CaSO4 merupakan salah satu jenis kerak non alkali. Kerak ini dikenal dengan tiga

bentuk yaitu antara temperatur anhidrat (CaSO4) stabil pada temperatur 98 oC,

hemihidrat (CaSO4.½H2O) stabil 98-170 oC dan dihidrat (CaSO4.2H2O). Semua

ini terbentuk karena adanya perbedaan temperatur dan konsentrasi air laut. Pada

air sirkulasi dengan kesadahan kalsium tinggi, kalsium sulfat (CaSO4.2H2O) dapat

diendapkan dengan temperatur air. Kelarutan CaSO4 bertambah dengan naiknya

temperatur sampai 37 oC, kemudian cenderung menurun pada temperatur di atas

37 oC (Patel and Finan, 1999; Hamed et al.,1997; Amjad, 1987).

10

D. Faktor Pembentuk Kerak

Menurut Lestari (2008) faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya kerak

antara lain yaitu:

1. Kualitas Air

Pembentukkan kerak dipengaruhi oleh konsentrasi komponen-komponen

pembentuk kerak (kesadahan kalsium, konsentrasi fosfat), pH, dan

konsentrasi bahan penghambat kerak dalam air.

2. Temperatur Air

Pada umumnya komponen pembentuk kerak cenderung mengendap atau

menempel sebagai kerak pada temperatur tinggi. Hal ini disebabkan karena

kelarutannya menurun dengan naiknya temperatur. Laju pengerakan mulai

meningkat pada temperatur air 50 oC atau lebih dan kadang-kadang kerak

terbentuk pada temperatur air di atas 60 oC.

3. Laju Alir Air

Laju pembentukkan kerak akan meningkat dengan turunnya laju alir sistem.

Dalam kondisi tanpa pemakaian penghambat kerak, pada sistem dengan laju

alir 0,6 m/detik maka laju pembentukkan kerak hanya seperlima dibanding

pada laju alir air 0,2 m/detik.

Beberapa reaksi yang menunjukkan terbentuknya endapan (deposit) antara lain

(Halimatuddahliana, 2003):

1. CaCl2 + Na2SO4 CaSO4 + 2 NaCl

Kalsium sulfat terdapat dalam air terkontaminasi

2. BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2 NaCl

11

Barium sulfat terdapat dalam air terkontaminasi

3. Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O

Kalsium karbonat terdapat dalam air terkontaminasi karena penurunan

tekanan, panas dan agitasi (pengadukan).

Di bawah ini adalah tiga prinsip mekanisme pembentukkan kerak (Badr and

Yassin, 2007).

1. Campuran dua air garam yang tidak sesuai (umumnya air formasi

mengandung banyak kation seperti kalsium, barium, magnesium, dan

stronsium, bercampur dengan sulfat yang banyak terdapat dalam air laut,

menghasilkan kerak sulfat seperti CaSO4)

Ca2+ (atau Sr2+ atau Ba2+) + SO42- CaSO4 (atau SrSO4 atau

BaSO4)

2. Penurunan tekanan dan kenaikan temperatur air garam, yang akan

menurunkan kelarutan garam (umumnya mineral yang paling banyak

mengendap adalah kerak karbonat seperti CaCO3)

Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O

3. Penguapan air garam, menghasilkan peningkatan konsentrasi garam melebihi

batas kelarutan dan membentuk endapan garam.

Pembentukan kerak CaSO4 merupakan proses kristalisasi. Kristalisasi adalah

peristiwa pembentukan partikel-partikel zat padat dalam suatu fase homogen.

Kristalisasi dari larutan dapat terjadi jika padatan terlarut dalam keadaan berlebih

(di luar kesetimbangan), maka sistem akan mencapai kesetimbangan dengan cara

12

mengkristalkan padatan terlarut. Skema umum mekanisme pembentukan kerak

dalam air dapat dilihat dalam Gambar 2.

Gambar 2. Skema umum mekanisme pembentukan deposit kerak air (Salimindan Gunandjar, 2007).

E. Faktor Pembentuk Kristal

Ukuran kristal yang terbentuk pengendapan, tergantung terutama pada dua faktor

penting, yaitu laju pembentukkan inti (nukleasi) dan laju pertumbuhan kristal.

a. Laju pembentukkan inti (Nukleasi)

Laju pembentukkan inti (Nukleasi) dapat dinyatakan dengan jumlah inti yang

terbentuk dalam satuan waktu. Jika laju pembentukkan inti tinggi, banyak

sekali kristal yang akan terbentuk yang terdiri dari partikel-partikel kecil.

Laju pembentukkan inti tergantung pada derajat lewat jenuh dari larutan.

Semakin tinggi derajat lewat jenuh maka semakin besar kemungkinan untuk

membentuk inti baru sehingga akan semakin besar laju pembentukkan inti.

13

b. Laju Pertumbuhan Kristal

Laju pertumbuhan kristal merupakan faktor penting lainnya yang akan

mempengaruhi ukuran kristal yang terbentuk selama pengendapan

berlangsung. Semakin tinggi laju pertumbuhan maka akan kristal yang

terbentuk akan besar. Laju pertumbuhan kristal juga tergantung pada derajat

lewat jenuh (Svehla, 1990).

Faktor-faktor pembentukan kristal yaitu:

1. Kristalisasi

Menurut Brown (1978) dan Foust (1980) kristalisasi adalah suatu proses

pembentukkan kristal dari larutannya dan kristal yang dihasilkan dapat dipisahkan

secara mekanik. Pertumbuhan kristal dapat terjadi bila konsentrasi suatu zat

terlarut dalam larutannya melewati kadar kelarutan lewat jenuhnya pada suhu

tertentu. Kondisi kelarutan lewat jenuh dapat diperoleh dengan jalan pendinginan

larutan pekat panas, penguapan larutan encer, kombinasi proses penguapan dan

pendinginan, dan dengan penambahan zat lain untuk menurunkan kelarutannya.

Kristalisasi memiliki dua tahap proses, yaitu tahap pembentukkan inti yang

merupakan tahap mulai terbentuknya zat padat baru, dan tahap pertumbuhan

kristal yang merupakan tahap inti zat padat yang baru terbentuk mengalami

pertumbuhan menjadi kristal yang lebih besar. Proses pertumbuhan kristal pada

borak merupakan salah satu contoh kasus laju pertumbuhan kristal yang dapat

dengan mudah diamati (Brown, 1978; Suharso et al., 2002; Suharso, 2003;

Suharso, 2004; Suharso, 2005a; Suharso, 2005b; Suharso, 2006; Suharso, 2007;

Suharso et al., 2007b; Suharso, 2008; Suharso et al., 2008; Suharso, 2009a;

14

Suharso, 2009b; Suharso, 2012a; Suharso, 2012b). Tahapan kristalisasi dapat

dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Tahapan kristalisasi (Zeiher et al., 2003).

2. Kelarutan Endapan

Endapan adalah zat yang memisahkan diri sebagai suatu fase padat dari larutan.

Endapan mungkin berupa kristal atau koloid, dan dapat dikeluarkan dari larutan

dengan penyaringan. Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu jenuh dengan

zat bersangkutan. Kelarutan (S) suatu endapan, menurut definisi adalah sama

dengan konsentrasi molar dari larutan jenuhnya. Kelarutan tergantung berbagai

kondisi, seperti temperatur, tekanan, konsentrasi, bahan-bahan lain dalam larutan

itu dan pada komposisi pelarutnya.

Kelarutan tergantung juga pada sifat dan konsentrasi zat-zat lain, terutama ion-

ion dalam campuran itu. Ada perbedaan yang besar antara efek dari ion sejenis

dan ion asing. Ion sejenis adalah suatu ion yang juga merupakan salah satu bahan

endapan. Umumnya dapat dikatakan bahwa suatu endapan berkurang banyak

15

sekali jika salah satu ion sejenis terdapat dalam jumlah berlebihan, meskipun efek

ini mungkin diimbangi dengan pembentukkan suatu kompleks yang dapat larut

dengan ion sejenis yang berlebihan itu. Dengan adanya ion asing, kelarutan

endapan bertambah, tetapi pertambahan ini umumnya sedikit, kecuali jika terjadi

reaksi kimia (seperti pembentukkan kompleks atau reaksi asam-basa) antara

endapan dan ion asing, pertambahan kelarutannya menjadi lebih besar.

Hasil kali kelarutan memungkinkan untuk menerangkan dan juga memperkirakan

reaksi-reaksi pengendapan. Hasil kali kelarutan dalam keadaan sebenarnya

merupakan nilai akhir yang dicapai oleh hasil kali ion ketika kesetimbangan

tercapai antara fase padat dari garam yang hanya sedikit larut dalam larutan itu.

Jika hasil kali ion berbeda dengan hasil kali kelarutan, maka sistem itu akan

berusaha menyesuaikan, sehingga hasil kali ion mencapai nilai hasil kali

kelarutan. Jadi, jika hasil kali ion dengan sengaja dibuat lebih besar dari hasil kali

kelarutan, penyesuaian oleh sistem mengakibatkan mengendapnya garam larutan.

Sebaliknya, jika hasil kali ion dibuat lebih kecil dari hasil kali kelarutan,

kesetimbangan dalam sistem dicapai kembali dengan melarutnya sebagian garam

padat ke dalam larutan. Hasil kali kelarutan menentukan keadaaan

kesetimbangan, tetapi tidak memberikan informasi tentang laju ketika

kesetimbangan itu terjadi. Sesungguhnya, kelebihan zat pengendap yang terlalu

banyak dapat mengakibatkan sebagian endapan melarut kembali, sebagai akibat

bertambahnya efek garam atau akibat pembentukkan ion kompleks. Dalam hal ini

hasil kali kelarutan dari kalsium sulfat pada temperatur ruang sebesar 2,3 x 10-4

mol/L (Svehla, 1990).

16

3. Derajat Lewat-Jenuh (Supersaturasi)

Larutan lewat jenuh adalah larutan yang mengandung zat terlarut lebih besar dari

pada yang dibutuhkan pada sistem kesetimbangan larutan jenuh. Kondisi

kelarutan lewat jenuh dapat diperoleh dengan jalan pendinginan larutan pekat

panas, penguapan larutan encer, kombinasi proses penguapan dan pendinginan

serta dengan penambahan zat lain untuk menurunkan kelarutannya. Diagram

hubungan temperatur-konsentrasi dalam proses kristalisasi dapat dilihat pada

Gambar 4.

Gambar 4. Diagram temperatur konsentrasi (Wafiroh, 1995).

Berdasarkan Gambar 4, garis tebal menunjukkan kelarutan normal untuk zat

terlarut dalam pelarut, sedangkan garis putus-putus menunjukkan kurva lewat

jenuh, dimana posisinya dalam diagram bergantung pada zat-zat pengotor

(Wafiroh, 1995). Pada gambar di atas, kondisi kelarutan dibagi dalam tiga bagian

17

yaitu daerah stabil, metastabil, dan daerah labil. Daerah stabil adalah daerah

larutan yang tidak mengalami kristalisasi. Daerah yang memungkinkan terjadinya

kristalisasi tidak spontan adalah daerah metastabil, sedangkan daerah labil adalah

daerah yang memungkinkan terjadinya kristalisasi secara spontan.

Pada gambar diagram temperatur konsentrasi tersebut, jika suatu larutan yang

terletak pada titik A didinginkan tanpa kehilangan volume pelarut (garis ABC),

maka pembentukkan inti secara spontan tidak akan terjadi sampai kondisi C

tercapai. Larutan lewat jenuh dapat juga tercapai dengan mengurangi sejumlah

volume palarut dari pelarutnya dengan proses penguapan. Hal ini ditunjukkan

dengan garis ADE, yaitu saat larutan di titik A diuapkan pada temperatur konstan

(Wafiroh, 1995).

F. Pembentukan Endapan dan Kerak

Proses pengendapan terjadi melalui 3 tahap, yaitu:

1. Nukleasi

Sebuah inti endapan adalah suatu partikel halus, pembentukan atau pengendapan

dapat terjadi secara spontan. Inti dapat dibentuk dari beberapa molekul atau ion

komponen endapan yang tumbuh secara bersama-sama dan jaraknya berdekatan,

dapat juga dikatakan partikel halus secara kimia tidak berhubungan dengan

endapan tetapi ada kemiripan dengan struktur kisi kristal. Jika inti dibentuk dari

ion atau komponen endapan, fasa awal endapan disebut nukleasi homogen.

18

2. Pertumbuhan Kristal

Kristal terbentuk dari lapisan ion komponen endapan pada permukaan inti karena

pada pengolahan air yang melibatkan proses pengendapan sering tidak mencapai

kesetimbangan.

3. Aglomerasi

Padatan yang awalnya terbentuk dengan pengendapan, kemungkinan bukan

padatan yang paling stabil (secara termodinamika) untuk berbagai kondisi reaksi.

Jika demikian selama jangka waktu tertentu struktur kristal endapan dapat

berubah menjadi fasa stabil. Perubahan ini disertai penambahan endapan dan

pengurangan konsentrasi larutan, sebab fasa yang stabil biasanya mempunyai

kelarutan yang lebih kecil dari fasa yang dibentuk sebelumnya.

Pematangan juga terjadi pada ukuran kristal endapan yang bertambah sebab

partikel yang lebih kecil memiliki energi permukaan yang besar dari pada partikel

yang besar, konsentrasi larutan dalam kesetimbangan untuk partikel yang lebih

tinggi sebanding untuk partikel yang lebih besar. Akibatnya, pada ukuran partikel

yang beragam partikel yang lebih besar terus bertambah, sebab larutan masih

dalam keadaan lewat jenuh. Partikel yang lebih kecil melarut, sebab konsentrasi

larutan sekarang belum diketahui harga jenuhnya (Lestari dkk., 2004).

G. Metode Pencegahan Terbentuknya Kerak CaSO4

Beberapa metode yang digunakan untuk mencegah terbentuknya kerak CaSO4

pada peralatan-peralatan industri adalah sebagai berikut:

19

1. Pengendalian pH

Pengendalian pH dengan penginjeksian asam (asam sulfat atau asam klorida) telah

lama diterapkan untuk mencegah pertumbuhan kerak oleh garam-garam kalsium,

garam logam bivalen dan garam fosfat (Lestari, 2000). Kelarutan bahan

pembentukan kerak biasanya meningkat pada pH yang lebih rendah. Pada pH 6,5

atau kurang, korosi pada baja karbon, tembaga dan paduan tembaga dengan cepat

akan berlangsung dan pH efektif untuk mencegah pengendapan kerak hanyalah

pada pH 7,0 sampai 7,5. Oleh karena itu, suatu sistem otomatis penginjeksian

asam diperlukan untuk mengendalikan pH secara tepat. Lagi pula, asam sulfat

dan asam klorida mempunyai tingkat bahaya yang cukup tinggi dalam

penanganannya. Saat ini penghambatan kerak dengan hanya menginjeksikan

asam semakin jarang digunakan (Lestari dkk., 2004).

2. Pelunakan dan Pembebasan Mineral Air

Untuk mencegah terjadinya kerak pada air yang mengandung kesadahan tinggi (±

250 ppm CaSO4) perlu adanya pelunakan dengan menggunakan kapur dan soda

abu (pengolahan kapur dingin). Masalah kerak tidak akan dijumpai jika yang

digunakan adalah air bebas mineral karena seluruh garam-garam terlarut dapat

dihilangkan. Oleh karena itu, pemakaian air bebas mineral merupakan metode

yang tepat untuk menghambat kerak di dalam suatu sistem dengan pembebanan

panas tinggi dimana pengolahan konvensional dengan bahan penghambat kerak

tidak berhasil (Lestari dkk., 2004). Namun penggunaan air bebas mineral dalam

industri-industri besar membutuhkan biaya yang cukup tinggi sehingga dapat

menurunkan efisiensi kerja.

20

3. Penggunaan inhibitor kerak

Inhibitor kerak pada umumnya merupakan bahan kimia yang sengaja

ditambahkan untuk mencegah atau menghentikan terbentuknya kerak bila

ditambahkan dengan konsentrasi yang kecil ke dalam air (Halimatuddahliana,

2003). Prinsip kerja dari inhibitor kerak adalah pembentukan senyawa kompleks

(khelat) antara inhibitor dengan unsur-unsur penyusun kerak. Senyawa kompleks

yang terbentuk dapat larut dalam air sehingga menutup kemungkinan

pertumbuhan kristal yang besar dan mencegah kristal kerak untuk melekat pada

permukaan pipa (Patton, 1981).

Biasanya, penggunaan bahan kimia tambahan untuk mencegah pembentukan

kerak didukung dengan penggunaan bola-bola spons untuk membersihkan secara

mekanis permukaan bagian dalam pipa.

Syarat yang harus dimiliki senyawa kimia sebagai inhibitor kerak adalah sebagai

berikut:

a. Inhibitor kerak harus menunjukkan kestabilan termal yang cukup dan efektif

untuk mencegah terbentuknya air sadah dari pembentukkan kerak.

b. Inhibitor kerak juga harus dapat merusak struktur kristal dan padatan

tersuspensi lain yang mungkin akan terbentuk.

c. Selain itu, inhibitor kerak juga harus memiliki tingkat keamanan yang tinggi

dalam penggunaannya sehingga tidak menimbulkan efek samping yang

berbahaya bagi lingkungan sekitar (Al-Deffeeri, 2006).

21

Mekanisme kerja inhibitor kerak terbagi menjadi dua, yaitu:

a. Inhibitor kerak dapat teradsorpsi pada permukaan kristal kerak pada saat

mulai terbentuk. Inhibitor merupakan kristal yang besar yang dapat menutupi

kristal yang kecil dan menghalangi pertumbuhan selanjutnya.

b. Dalam banyak hal bahan kimia dapat dengan mudah mencegah menempelnya

suatu partikel-partikel pada permukaan padatan (Suharso dkk., 2007a).

Pada umumnya inhibitor kerak yang digunakan di ladang-ladang minyak atau

pada peralatan industri dibagi menjadi dua macam yaitu inhibitor kerak anorganik

dan inhibitor kerak organik. Senyawa anorganik fosfat yang umum digunakan

sebagai inhibitor adalah kondesat fosfat dan dehidrat fosfat. Bahan-bahan kimia

ini mengandung grup P-O-P dan cenderung untuk melekat pada permukaan

kristal. Inhibitor kerak organik yang biasa digunakan adalah organofosfonat

organofosfat ester dan polimer-polimer organik (Asnawati, 2001). Inhibitor kerak

yang pernah digunakan yaitu polimer-polimer yang larut dalam air dan senyawa

fosfonat.

Salah satu inhibitor kerak dari polimer-polimer yang larut dalam air adalah

polifosfat. Polifosfat merupakan inhibitor kerak yang murah namun memiliki

keefektifan yang terbatas. Keunggulan polifosfat sebagai inhibitor kerak CaSO4

antara lain karena kemampuannya untuk menyerap pada permukaan kristal yang

mikroskopik, menghambat pertumbuhan kristal pada batas konsentrasi rendah dan

strukturnya yang mampu merusak padatan tersuspensi. Hal ini dapat mencegah

pertumbuhan kristal lebih lanjut, atau setidaknya memperlambat proses

pertumbuhan kerak. Namun, polifosfat yang memiliki kelemahan utama yaitu

22

mudah terhidrolisis pada temperatur di atas 90 °C menghasilkan ortofosfat.

Reaksi hidrolisis polifosfat ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Reaksi hidrolisis polifosfat (Gill, 1999).

Reaksi tersebut merupakan reaksi hidrolisis polifosfat yang merupakan fungsi dari

temperatur, pH, waktu, dan adanya ion-ion lain. Ortofosfat yang dihasilkan dapat

menyebabkan menurunnya kemampuan untuk menghambat pertumbuhan kerak

dan menyebabkan terbentuknya kerak baru dari presipitasi kalsium fosfat (Gill,

1999), sehingga penggunaan polifosfat sebagai inhibitor kerak hanya efektif pada

temperatur rendah (Al-Deffeeri, 2006).

Fosfonat merupakan inhibitor yang sangat baik bila dibandingkan dengan

polifosfat. Namun fosfonat masih memiliki kelemahan yaitu struktur fosfonat

yang monomerik sehingga tidak efektif jika digunakan sebagai dispersing agents

(Al-Deffeeri, 2006).

Penggunaan senyawa-senyawa anorganik (Zhang and Dawe, 2000), asam amino

(Manoli et al., 2003), polimer-polimer yang larut dalam air seperti poliaspartat

(Donachy and Sikes, 1994; Jones et al., 2005), polifosfat dan senyawa-senyawa

lain seperti fosfonat, karboksilat (Al-Deffeeri, 2006), dan sulfonat telah diketahui

23

sangat efektif sebagai inhibitor endapan CaSO4 (He et al., 1999; Choi et al.,

2001).

H. Hukum Coulomb

Charles Augustin Coulomb (1736-1806) melakukan suatu experiment yang

dikenal sebagai hukum coulomb memperlihatkan bahwa muatan yang sejenis

akan saling tolak menolak satu sama lain sedangkan muatan yang berbeda akan

saling tarik menarik. Gaya tarikan dan tolakan atau yang biasa disebut gaya

coulomb sebanding dengan besarnya muatan dan berbanding terbalik dengan

kuadrat jarak antar muatan: = ....................................................(3)

Dimana,

F = gaya coulomb (N)

q1 dan q2 = muatan (C)

r = jarak antar muatan (m)

k = konstanta proporsionalitas

Dalam sistem SI, konstan k dinyatakan:= …………………...………………(4)

Konstanta ϵ0, yang disebut konstanta permitivitas, memiliki nilai yang ditentukanoleh nilai yang diadopsi dari kecepatan cahaya, nilainya adalah= 8,85418781762 10 . …………………….(5)

Konstan k memiliki nilai yang sesuai (tiga angka penting)= = 8,99 10 . ……………………..…...(6)

24

Dengan pilihan k konstan ini, hukum coulomb bisa ditulis= …………………………………(7)

Hukum coulomb hanya berlaku untuk muatan-muatan titik yaitu benda-benda

bermuatan yang ukurannya jauh lebih kecil daripada jarak antar muatan-

muatannya ( Halliday et al., 1992).

I. Asap Cair (Liquid Smoke)

Asap cair merupakan suatu hasil destilasi atau pengembunan dari uap hasil

pembakaran tidak langsung maupun langsung dari bahan-bahan yang banyak

mengandung karbon serta senyawa-senyawa lain. Asap cair merupakan

campuran larutan dari dispersi asap kayu dalam air yang dibuat dengan

mengkondensasikan asap hasil pirolisis kayu (Darmadji, 1998). Pada dasarnya

bahan baku untuk menghasilkan asap cair ini bermacam-macam, antara lain kayu,

tandan kosong kelapa sawit, cangkang sawit, tempurung kelapa sawit, pelepah

sawit, tempurung kelapa dan ampas hasil penggergajian (Girard, 1992;

Kamulyan, 2008). Asap cair memiliki banyak manfaat salah satunya yaitu

sebagai inhibitor (Choi et al., 2001). Cara yang paling umum digunakan untuk

menghasilkan asap pada pengasapan makanan adalah dengan membakar serbuk

gergaji kayu keras dalam suatu tempat yang disebut alat pembangkit asap

(Draudt, 1963). Asap tersebut dialirkan kerumah asap dalam kondisi sirkulasi

udara dan temperatur yang terkontrol.

25

Komponen-komponen penyusun asap cair meliputi:

1. Senyawa-senyawa fenol

Senyawa fenol diduga berperan sebagai antioksidan sehingga dapat

memperpanjang masa simpan produk asapan. Kandungan senyawa fenol dalam

asap sangat tergantung pada temperatur pirolisis kayu. Menurut Girard (1992),

kuantitas fenol pada kayu sangat bervariasi yaitu antara 10-200 mg/kg. Beberapa

jenis fenol yang biasanya terdapat dalam produk asapan adalah guaiakol dan

siringol. Senyawa-senyawa fenol yang terdapat dalam asap kayu umumnya

hidrokarbon aromatik yang tersusun dari cincin benzena dengan sejumlah gugus

hidroksil yang terikat. Senyawa-senyawa fenol ini juga dapat mengikat gugus-

gugus lain seperti aldehid, keton, asam, dan ester.

2. Senyawa-senyawa karbonil

Senyawa-senyawa karbonil dalam asap memiliki peranan pada pewarnaan dan

citarasa produk asapan. Golongan senyawa ini mempunyai aroma seperti aroma

karamel yang unik. Jenis senyawa karbonil yang terdapat dalam asap cair antara

lain adalah vanillin dan siringaldehida.

3. Senyawa-senyawa asam

Senyawa- senyawa asam mempunyai peranan sebagai antibakteri dan

membentuk citarasa produk asapan. Senyawa asam ini antara lain adalah asam

asetat, propionat, butirat, dan valerat.

4. Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis

Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis (HPA) dapat terbentuk pada proses

26

pirolisis kayu. Senyawa hidrokarbon aromatik seperti benzo(α)pirena

merupakan senyawa yang memiliki pengaruh buruk karena bersifat karsinogen

(Girard,1992). Girard (1992) menyatakan bahwa pembentukan berbagai

senyawa HPA selama pembuatan asap tergantung dari beberapa hal, seperti

temperatur pirolisis, waktu dan kelembaban udara pada proses pembuatan asap

serta kandungan udara dalam kayu. Dikatakan juga bahwa semua proses yang

menyebabkan terpisahnya partikel-partikel besar dari asapan menurunkan kadar

benzo(α)pirena. Proses tersebut antara lain adalah pengendapan dan

penyaringan.

5. Senyawa benzo(α)pirena

Benzo(α)pirena mempunyai titik didih 310 °C dan dapat menyebabkan kanker

kulit jika dioleskan langsung pada permukaan kulit. Akan tetapi proses yang

terjadi memerlukan waktu yang lama.

Asap cair mengandung berbagai senyawa yang terbentuk karena terjadinya

pirolisis tiga komponen kayu yaitu selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Lebih dari

400 senyawa kimia dalam asap telah berhasil diidentifikasi. Komponen-

komponen tersebut ditemukan dalam jumlah yang bervariasi tergantung jenis

kayu, umur tanaman, sumber kayu, dan kondisi pertumbuhan kayu seperti iklim

dan tanah. Komponen-komponen tersebut meliputi asam yang dapat

mempengaruhi citarasa, pH dan umur simpan produk asapan; karbonil yang

bereaksi dengan protein dan membentuk pewarnaan coklat dan fenol yang

merupakan pembentuk utama aroma dan menunjukkan aktivitas antioksidan.

Golongan-golongan senyawa penyusun asap cair adalah air (11-92%), fenol (0,2-

27

2,9%), asam (2,8-9,5%), karbonil (2,6-4,0%), dan tar (1-7%) (Tranggono dkk.,

1996). Asap cair dari tempurung kelapa ditunjukkan pada Gambar 6.

Gambar 6. Asap cair tempurung kelapa (Anonim 2, 2017).

Menurut Tranggono dkk. (1996) asap cair tempurung kelapa memiliki 7 macam

komponen dominan, yaitu fenol, 3-metil-1,2-siklopentadion, 2 metoksifenol, 2-

metoksi-4-metilfenol, 4-etil-2-metoksifenol, 2,6-dimetoksifenol, dan 2,5-

dimetoksi benzil alkohol yang semuanya larut dalam eter. Gumanti (2006)

melaporkan bahwa komponen kimia destilat asap tempurung kelapa mengandung

total fenol (5.5%), metil alkohol (0.37%), dan total asam (7.1%).

Tabel 1. Kandungan asap cair tempurung kelapa beserta titik didih

Senyawa Titik didih(oC, 750 mmHg)

FenolGuaikol 2054-metilguaikol 211

Grade 3 Grade 2 Grade 1

28

Tabel 1 (lanjutan)

Eugenol 244Siringol 267Furfural 162Piroketakol 240Hidroquinon 285Isoeugenol 266

KarbonilGlioksal 51Metilglioksal 72Glioksaldehid 97Diasetil 88Formaldehid 21

AsamAsam Asetat 118Asam Butirat 162Asam Propionat 141Asam Isovalerat 176

(Sumber: Himawati, 2010).

J. Metode Seeded Experiment

Metode seeded experiment merupakan salah satu metode pembentukan kristal

dengan cara menambahkan bibit kristal ke dalam larutan pertumbuhan.

Penambahan bibit kristal dilakukan untuk mendorong terjadinya proses kristalisasi

dengan lebih cepat. Adanya area permukaan bibit kristal akan mempermudah

pertumbuhan kristal menjadi lebih besar. Semakin cepat terjadinya proses

kristalisasi maka akan semakin cepat laju pertumbuhan inti kristal kalsium sulfat

untuk membentuk kristal yang lebih besar. Hal ini dilakukan untuk melihat laju

pertumbuhan kerak kalsium sulfat setelah ditambahkan inhibitor dengan

penambahan bibit kristal (seeded experiment) (Rahmania, 2012).

29

K. Spektrofotometri Infra Merah (IR)

Spektrofotometri IR merupakan salah satu metode dalam identifikasi struktur

suatu senyawa yaitu dengan mengetahui adanya gugus-gugus fungsional utama

dalam suatu sampel. Pada spektrofotometri IR, setiap gugus fungsi pada suatu

senyawa akan menyerap radiasi infra merah pada panjang gelombang

karakteristik. Sinar infra merah hanya dapat menyebabkan vibrasi (getaran) pada

ikatan baik berupa rentangan (stretching) maupun berupa bengkokan (bending)

(Sitorus, 2009). Bila radiasi infra merah dilewatkan melalui suatu cuplikan, maka

molekul-molekulnya dapat menyerap (mengabsorpsi) energi dan terjadilah transisi

diantara tingkat vibrasi dasar (ground state) dan tingkat energi tereksitasi (exited

state) (Hendayana, 1994).

Menurut (Sastrohamidjojo, 2002) bila sinar infra merah dilewatkan melalui

cuplikan senyawa organik, maka sejumlah frekuensi diserap sedangkan frekuensi

yang lain diteruskan atau ditransmisikan. Sinar infra merah mempunyai energi

yang rendah dengan bilangan gelombang antara 600-4000 cm-1 atau sekitar

(1,7x10-3 cm sampai dengan 2,5x10-4 cm). Sinar ini muncul akibat vibrasi atom-

atom pada posisi kesetimbangan dalam molekul dan kombinasi vibrasi dengan

rotasi menghasilkan spektrum vibrasi–rotasi (Khopkar, 2001).

L. Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS)

Gas Chromatography (GC) adalah metode pemisahan yang digunakan untuk

menganalisis senyawa yang mudah menguap atau senyawa yang mudah diuapkan.

Mass Spectrometer (MS) adalah suatu metode analisis instrumental yang dipakai

30

untuk identifikasi dan penentuan struktur dari komponen sampel dengan cara

menunjukkan massa relatif dari molekul komponen dan massa relatif hasil

pecahannya.

Gas Chromatography-Mass Spectrometer (GC-MS) merupakan gabungan metode

analisis antara GC dan MS. Dalam hal ini GC hanya berfungsi sebagai sarana

pemisah tanpa dilengkapi dengan detektor sebagaimana GC pada umumnya, tetapi

yang berfungsi sebagai detektornya adalah MS. Kemampuan dan aturan

pemisahannya akan mengikuti aturan pada GC, demikian pula aturan fragmentasi

dan pola spektrum massa akan mengikuti aturan MS. Dengan adanya gabungan

kedua metode tersebut akan memberikan keuntungan yang lebih baik karena

senyawa yang telah dipisahkan oleh GC dapat langsung dideteksi oleh MS.

Dengan adanya penggabungan dua alat tersebut, maka GC-MS mampu

memisahkan komponen-komponen dalam suatu analit sekaligus menetukan jenis

komponen tersebut melalui spektrum massanya. Instrumentasi beserta komponen

GC-MS dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Instrumentasi GC-MS.

31

Prinsip kerja GC-MS adalah sampel yang berupa cairan diinjeksikan ke dalam

injektor kemudian diuapkan. Sampel yang berupa uap dibawa oleh gas pembawa

menuju kolom untuk proses pemisahan. Setelah terpisah, masing-masing

komponen akan melalui ruang pengion dan dibombardir oleh elektron sehingga

terjadi ionisasi. Fragmen-fragmen ion yang dihasilkan akan ditangkap oleh

detektor dan dihasilkan spektrum massa (Pavia, 2006).

M. Scanning Electron Microscopy (SEM)

SEM adalah salah satu jenis mikroskop elektron yang dapat mengamati dan

menganalisis karakteristik struktur mikro dari bahan padat yang konduktif

maupun yang nonkonduktif. Sistem pencahayaan pada SEM menggunakan

radiasi elektron yang mempunyai λ = 200–0,1 Å, daya pisah (resolusi) yang tinggi

sekitar 5 nm sehingga dapat dicapai perbesaran hingga ± 100.000 kali karena

mempunyai depth of field yang tinggi. Sehingga SEM mampu menghasilkan

gambar atau citra yang lebih baik dibandingkan dengan hasil mikroskop optik.

Pengamatan morfologi permukaan kristal kalsium sulfat dapat dilakukan

menggunakan SEM. Kelebihan menggunakan SEM antara lain material atau

sampel dapat dikarakterisasi tanpa persiapan khusus, karena itu sampel yang tebal

sekalipun (bulk) juga dapat dianalisis (Handayani dan Sitompul, 1996). Pada

prinsipnya SEM dapat mengamati morfologi, struktur mikro, komposisi dan

distribusi unsur. SEM terdiri dari kolom elektron (electron column), ruang sampel

(sampel chamber), sistem pompa vakum (vacuum pumping system), kontrol

32

elektron dan sistim bayangan (imaging system) (Handayani dan Sitompul, 1996).

Skema bagan SEM ditunjukkan pada Gambar 8.

Gambar 8. Skema bagan SEM (Gabriel, 1985).

N. Particle Size Analyzer (PSA)

Karakterisasi menggunakan PSA dimaksudkan untuk mengetahui ukuran dan

distribusi partikel dari suatu sampel. Distribusi ukuran partikel dapat diketahui

melalui gambar yang dihasilkan. Ukuran tersebut dinyatakan dalam jari-jari

untuk partikel yang berbentuk bola. Penentuan ukuran dan distribusi partikel

menggunakan PSA dapat dilakukan dengan: (1) Difraksi sinar laser untuk partikel

dari ukuran submikron sampai dengan milimeter, (2) counter principle untuk

mengukur dan menghitung partikel yang berukuran mikron sampai dengan

milimeter, (3) penghamburan sinar untuk mengukur partikel yang berukuran

mikron sampai dengan nanometer (Etzler, 2004).

33

Particle size analyzer (PSA) mampu mengukur partikel distribusi ukuran emulsi,

suspensi dan bubuk kering (Totoki, 2007).

Keunggulan dari PSA antara lain:

1. Akurasi dan reproduksibilitas berada dalam ± 1%.

2. Dapat mengukur sampel dari 0,02 nm sampai 2000 nm.

3. Dapat mengukur distribusi ukuran partikel yang berupa emulsi, suspensi, dan

bubuk kering (Hossaen, 2000).

Skema alat PSA ditunjukkan pada Gambar 9.

Gambar 9. Skema alat PSA (Webb, 2002).

O. X-Ray Diffraction (XRD)

Karakterisasi X-Ray Diffraction (XRD) ini merupakan teknik umum yang dipakai

untuk mengetahui karakteristik kristalografi suatu material melalui puncak-

puncak intensitas yang muncul. Bertujuan untuk mengidentifikasi struktur kristal,

ukuran kristal serta fasa kristalin suatu sampel (Leofanti, 1997). Sinar-X

merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang

yang pendek yaitu 0,5–2,5 Å. Sinar-X dihasilkan dengan cara menembakkan

suatu berkas elektron berenergi tinggi ke suatu target dan menunjukkan gejala

34

difraksi jika jatuh pada benda yang jarak antar bidangnya kira-kira sama dengan

panjang gelombangnya pada suatu bidang dengan sudut θ (Cullity, 1967).

Analisis difraksi sinar-X didasarkan pada susunan sistematik atom-atom atau ion-

ion di dalam bidang kristal yang dapat tersusun sedemikian rupa sehingga

membentuk kisi kristal dengan jarak antar bidang (d) yang khas. Setiap spesies

mineral mempunyai susunan atom yang berbeda-beda sehingga membentuk

bidang kristal yang dapat memantulkan sinar-X dalam pola difraksi yang

karakteristik. Pola difraksi inilah yang kemudian digunakan untuk

mengidentifikasi suatu senyawa.

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Kimia Anorganik dan Fisik

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung pada

bulan Desember 2017 sampai April 2018. Analisis gugus fungsi asap cair

menggunakan Spektrofotometer IR dan analisis morfologi permukaan

menggunakan SEM dilakukan di UPT Laboratorium Teknologi dan Sentra

Inovasi Terpadu (LTSIT) Universitas Lampung, analisis struktur kristal CaSO4

menggunakan XRD dilakukan di Laboratorium Institut Teknologi Sepuluh

November, analisis komponen senyawa kimia menggunakan GC-MS dilakukan di

Laboratorium kimia Organik Universitas Gadjah Mada, serta analisis distribusi

ukuran kristal CaSO4 menggunakan PSA dilakukan di Laboratorium Sentra

Universitas Padjajaran.

B. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini, yaitu alat-alat gelas yang sering

digunakan di laboratorium, waterbath (Thermoscientific AC 200/S21), gelas-

gelas plastik, spatula, magnetic stirrer, oven, pH meter, dan neraca analitik merek

Airshwoth AA-160, spektrofotometer IR merek Cary 630 Agilent, SEM merek

36

Zeiss evo MA10, XRD merek Philip Analytical, spektrofotometer GC-MS merk

Shimadzu GC2010 MSQP 2010S, dan PSA merek Coulter LS 13320.

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu CaCl2 anhidrat, Na2SO4,

akuades, kertas saring, dan asap cair dari tempurung kelapa.

C. Prosedur Penelitian

1. Asap Cair

Pada penelitian ini asap cair tempurung kelapa yang digunakan diperoleh dari

Politeknik Negeri Lampung (POLINELA). Asap cair tempurung kelapa

dihasilkan melalui proses metode pirolisis yaitu penguraian tempurung kelapa

dengan bantuan panas tinggi tanpa adanya oksigen atau dengan menggunakan

oksigen dalam jumlah yang terbatas kemudian didapat asap cair tempurung kelapa

grade 3. Analisis menggunakan spektrofotometer IR untuk mengetahui gugus

fungsi yang terdapat dalam asap cair tempurung kelapa, dan analisis

menggunakan GC-MS untuk mengetahui komponen senyawa kimianya.

2. Preparasi Inhibitor

Pada penelitian ini digunakan asap cair dari tempurung kelapa dengan variasi

konsentrasi 50, 150, 250, dan 350 ppm. Pembuatan larutan inhibitor dengan

konsentrasi 50 ppm dilakukan dengan cara mengeringkan 50 mL asap cair

tempurung kelapa dan didapat berat 50 mg (50 mL setara dengan 50 mg),

kemudian diencerkan dengan akuades dalam labu ukur 1000 mL, lalu

dihomogenkan. Perlakuan yang sama dilakukan untuk pembuatan larutan

inhibitor dengan konsentrasi 150, 250, dan 350 ppm.

37

3. Preparasi Bibit Kristal

Bibit kristal dibuat dengan mencampurkan larutan CaCl2 anhidrat 1 M dan larutan

Na2SO4 1 M masing-masing dalam 500 mL akuades. Masing-masing larutan

dimasukkan ke dalam gelas kimia dan diaduk menggunakan magnetic stirrer

selama 15 menit dengan suhu 90 oC untuk menghomogenkan larutan.

Selanjutnya, larutan CaCl2 anhidrat 1 M dan Na2SO4 1 M dicampur dan diaduk

menggunakan magnetic stirrer selama 15 menit dengan suhu 90 oC hingga

mengendap sempurna. Kemudian endapan dipisahkan dengan kertas saring.

Endapan yang diperoleh dicuci dengan akuades untuk menghilangkan sisa-sisa

cairan induk dan kotoran, kemudian dikeringkan menggunakan oven pada suhu

105 oC. Prosedur ini diulang beberapa kali hingga diperoleh bibit kristal yang

cukup untuk melakukan penelitian. Kristal yang diperoleh akan digunakan

sebagai bibit kristal untuk diamati pertumbuhannya (Suharso et al., 2009).

4. Pengujian Asap Cair sebagai Inhibitor dalam Pengendapan KristalCaSO4

Tahapan untuk pengujian asap cair sebagai inhibitor dalam pengendapan kristal

CaSO4 dengan metode seeded experiment dilakukan dengan rangkaian percobaan

sebagai berikut:

a. Penentuan Laju Pertumbuhan CaSO4 Tanpa Inhibitor pada KonsentrasiLarutan Pertumbuhan yang Berbeda dengan Metode Seeded Experiment

Larutan pertumbuhan dibuat dengan cara melarutkan CaCl2 anhidrat 0,050 M dan

Na2SO4 0,050 M masing-masing dalam 200 mL akuades. Masing-masing larutan

dimasukkan ke dalam gelas kimia dan diaduk menggunakan magnetic stirrer

selama 15 menit dengan suhu 90 oC untuk menghomogenkan larutan. Kemudian,

38

larutan CaCl2 anhidrat 0,050 M dan Na2SO4 0,050 M dicampur dan diaduk

menggunakan magnetic stirrer selama 15 menit dengan suhu 90 oC agar terbentuk

kerak CaSO4 dan diukur nilai pH-nya menggunakan pH meter.

Larutan CaSO4 yang terbentuk dimasukkan ke dalam 7 gelas plastik sebanyak 50

mL dan ditambahkan 0,2 g bibit kristal. Setelah itu diletakkan dalam waterbath

pada suhu 90 oC selama 75 menit (15 menit pertama satu gelas di ambil,

selanjutnya di ambil setiap 10 menit sekali hingga gelas yang terakhir).

Kemudian dilakukan penyaringan menggunakan kertas saring yang telah

ditimbang, lalu dicuci dengan akuades kemudian dikeringkan menggunakan oven

pada suhu 105 oC selama 3 jam. Percobaan ini diulang dengan variasi konsentrasi

larutan CaCl2 dan Na2SO4 sebesar 0,075; 0,100 dan 0,125 M.

Endapan yang didapat ditimbang, kemudian dilakukan analisis morfologi

menggunakan SEM, analisis struktur menggunakan XRD, dan distribusi ukuran

partikel menggunakan PSA.

b. Penentuan Laju Pertumbuhan CaSO4 dengan Penambahan Inhibitorpada Konsentrasi Larutan Pertumbuhan yang Berbeda dengan MetodeSeeded Experiment

Larutan pertumbuhan dibuat dengan cara melarutkan CaCl2 anhidrat 0,050 M dan

Na2SO4 0,050 M masing-masing dalam 200 mL larutan inhibitor asap cair 50

ppm. Masing-masing larutan dimasukkan ke dalam gelas kimia dan diaduk

menggunakan magnetic stirrer selama 15 menit dengan suhu 90 oC untuk

menghomogenkan larutan. Kemudian, larutan CaCl2 anhidrat 0,050 M dan

Na2SO4 0,050 M dicampur dan diaduk menggunakan magnetic stirrer selama 15

39

menit dengan suhu 90 oC agar terbentuk kerak CaSO4 dan diukur pH-nya dengan

pH meter.

Larutan CaSO4 yang terbentuk dimasukkan ke dalam 7 gelas plastik masing-

masing 50 mL dan ditambahkan 0,2 g bibit kristal, lalu diletakkan dalam

waterbath pada suhu 90 oC selama 75 menit (15 menit pertama satu gelas diambil,

selanjutnya di ambil setiap 10 menit sekali hingga gelas yang terakhir).

Kemudian dilakukan penyaringan menggunakan kertas saring yang telah

ditimbang, lalu dicuci dengan akuades kemudian dikeringkan menggunakan oven

pada suhu 105 oC selama 3 jam. Percobaan ini diulang dengan variasi konsentrasi

larutan CaCl2 dan Na2SO4 sebesar 0,075; 0,100 dan 0,125 M serta pada variasi

konsentrasi inhibitor 50, 150, 250, dan 350 ppm menggunakan asap cair.

Endapan yang didapat ditimbang, kemudian dilakukan analisis morfologi

menggunakan SEM, analisis struktur menggunakan XRD, dan distribusi ukuran

partikel menggunakan PSA.

D. Analisis Data

Data yang diperoleh berupa jumlah endapan terhadap waktu dengan variasi

konsentrasi larutan pertumbuhan dan variasi konsentrasi inhibitor, masing-masing

akan diplot sebagai jumlah endapan terhadap waktu menggunakan Microsoft

Office Excel 2007. Nilai slope yang diperoleh dari masing-masing grafik

merupakan pertumbuhan kerak CaSO4. Analisis gugus fungsi dari inhibitor

menggunakan Spektrofotometer IR, analisis komponen senyawa kimia inhibitor

menggunakan GC-MS, morfologi permukaan sampel CaSO4 sebelum dan sesudah

40

penambahan inhibitor dianalisis menggunakan SEM, distribusi ukuran partikel

sampel CaSO4 sebelum dan sesudah penambahan inhibitor dianalisis

menggunakan PSA, dan analisis struktur kristal CaSO4 sebelum dan sesudah

penambahan inhibitor menggunakan XRD.

E. Diagram Alir

Secara keseluruhan, diagram alir pada penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 10.

Gambar 10. Diagram alir penelitian.

Pembuatan larutan pertumbuhan(seeded experiment)

Tanpa inhibitor Dengan inhibitor

Analisis data laju pertumbuhan inti kristal

Karakterisasi kristal yang terbentukmenggunakan SEM, XRD, dan PSA

Hasil

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. SIMPULAN

Berdasarkan hasil yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan, maka dapat

diperoleh simpulan sebagai berikut:

1. Asap cair dari tempurung kelapa dapat digunakan sebagai inhibitor untuk

menghambat laju pertumbuhan kerak CaSO4 dengan cara menghambat laju

pertumbuhan inti kristal CaSO4, yang ditunjukkan dengan perbedaan nilai laju

pertumbuhan, morfologi struktur, dan ukuran partikel kristal CaSO4.

2. Inhibitor asap cair dari tempurung kelapa memiliki nilai persen efektivitas

tertinggi dalam menghamat laju pertumbuhan kerak CaSO4 dengan konsentrasi

larutan pertumbuhan 0,050 M dan konsentrasi inhibitor 350 ppm sebesar

177,00 %.

3. Analisis morfologi permukaan kerak CaSO4 dengan SEM menunjukkan bahwa

terjadi perubahan, sebelum penambahan inhibitor terlihat besar dan memanjang

sedangkan setelah penambahan inhibitor terlihat lebih kecil dan pendek.

Morfologi kerak CaSO4 menunjukkan kristal fasa gipsum, basanit, dan anhidrit

yang merupakan jenis fasa berbentuk seperti batang.

70

4. Analisis distribusi ukuran partikel dengan PSA menunjukkan bahwa distribusi

ukuran partikel kerak CaSO4 mengalami penurunan setelah ditambahkan

inhibitor yang dibuktikan dengan nilai rata-rata (mean) dari 16,84 menjadi

0,1149 μm dan nilai tengah (median) dari 11,85 menjadi 0,3914 μm.

5. Analisis struktur kristal dengan XRD menunjukkan bahwa kerak CaSO4 tanpa

penambahan inhibitor memiliki fasa gipsum dan basanit, setelah penambahan

inhibitor berubah menjadi fasa gipsum, basanit dan anhidrit yang ditunjukkan

pada puncak difraktogram 2θo.

B. SARAN

Untuk meningkatkan mutu penelitian yang telah dilakukan, maka penulis

memberikan saran berupa perlunya penelitian lebih lanjut terhadap penghambatan

kerak CaSO4 menggunakan inhibitor asap cair dengan bahan yang berbeda dan asap

cair yang memiliki kandungan asam yang tidak terlalu tinggi menggunakan metode

yang sama yaitu seeded experiment. Selain itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut

mengetahui mekanisme secara kimia proses penghambatan kerak CaSO4 dengan

inhibitor.

DAFTAR PUSTAKA

Albab, S.A. 2016. Variasi Temperatur Pembentukan Kristal CaSO4 padaKonsentrasi Larutan 3000 ppm dengan Laju Aliran 30 mL/Menit.(Skripsi). Universitas Muhammadiyah Semarang. Semarang.

Al-Deffeeri, N.S. 2006. Heat Transfer Measurement as Acriterion forPerformance Evaluation of Scale Inhibition in MSF Plantsin Kuwait.Desalination. 204:423-436.

Al-Mutairi, N.N., F.A. Aleem, and M.J. Al-Ahmad. 2009. Effect of Antiscalantsfor Inhibition of Calcium Sulfate Deposition of Thermal DesalinationSystems. Desalination and Water Treatment. 10:39-46.

Al-Sofi, M.A.K., T. Hamada, Y. Tanaka, and A.A. Saad. 1994. LaboratoryTesting of Antiscalant Thres Hold Effectiveness. Presentedinthe SecondGulf Water Conference, Bahrain. 1:66.

Amjad, Z. 1987. Kinetics of Crystal Growth of Calcium Sulfatedihydrate,The Influence of Polymer Composition, Molecular Weight, andSolution pH. Can. J. Chem. 66:1529.

Amjad, Z. 1998. Water Soluble polymers: Solution Properties andApplications. Plenum Press. New York. Pp 117-129.

Anonim 1. 2017. Kerak pada Pipa. Diakses melaluihttp://www.goslyn.com/features/eliminates overflows/index.htmlpada tanggal 8 Juni 2017 pukul 04.50 WIB.

Anonim 2. 2017. Asap Cair Tempurung Kelapa. Diakses melaluihttp://tokomesinkelapa.com/proses-pembuatan-asap-cair-tempurung-kelapa/ pada tanggal 24 Oktober 2017 pukul 23.35 WIB.

Asnawati. 2001. Pengaruh Temperatur Terhadap Reaksi Fosfonat dalam InhibitorKerak pada Sumur Minyak. Jurnal Ilmu Dasar. 2(1):20-26.

Badr, A. and A.A.M. Yassin. 2007. Barium Sulfate Scale Formation in OilReservoir During Water Injection at High-Barium Formation Water.Journal of Applied Sciences. 7(17):2393-2403.

72

Bariklana, I. 2018. Efek Penambahan Senyawa Ekstrak Kulit Manggis (GarciniaMangostana L) Sebagai Inhibitor Kerak Kalsium Sulfat (CaSO4) denganUnseeded Experiment. (Skripsi). Jurusan Kimia FMIPA UniversitasLampung. Lampung. 41-45 hlm.

Bhatia, A. 2003. Cooling Water Problems and Solutions. Continuing Educationand Development, Inc.9 Greyridge Farm Court Stony Point, NY 10980,M05-009. Pp 5-9.

Brown, G.G. 1978. Unit Operation. Jhon Willey and Sons. Tokyo.

Chauhan, K., P. Sharma, and G.S. Chauhan. 2015. Removal/Dissolution ofMineral Scale Deposits. Mineral Scales and Deposites. Pp 716-717.

Choi, B.C.K., L.M. Tennassee, and G.J.M. Eijkemans. 2001. Developing of anEnvironmentally Safe Corrosion, Scale, and Microorganism Inhibitor forOpen Recirculating Cooling Systems. Material Science and Engineering.335:228-235.

Cowan, J.C. and D.J. Weintritt. 1976. Water-Formed Scale Deposit. Houston,Texas. Gulf Publishing Co. Pp1-484.

Cullity, B.D. 1967. Element of X-Ray Diffraction. Addison-Wisley. PublishingCompany. Inc. New York. Pp 493-496.

Darmadji, P. 1998. Aktivitas Antibakteri Asap Cair dari Bermacam-macamLimbah Pertanian. Agritech. 16(4):19-22.

Donachy, J.E. and C.S. Sikes. 1994. Thermal Polycondensation Synthesis ofBiomimetic Serine-Containing Derivatives Polyaspartate: Potent Inhibitorsof Calsium Carbonate Phosphate Crystallisation. Journal of PolymerScience. 32:789-795.

Draudt, H.N. 1963. The Meat Smoking Process:A Review. Food Technology.17(12):85-90.

Dyer, S. and Graham. 2003. Thermal Stability of Generic Barium Sulphate ScaleInhibitor Species Under Static And Dinamic Conditions . Journal ofPetroleum Science and Engineering. 31:171-181.

El Dahan, H.A. and H.S. Hegazy. 2000. Gypsum Scale Control by PhosphateEster. Desalination. 127:111-118.

Etzler, F.M. 2004. Particle Size Analysis: A Comparison of Methods. AmericanPharmaceutical Review. American.

Fatimah, I. dan J. Nugraha. 1998. Identifikasi Hasil Pirolisis Serbuk Kayu JatiMenggunakan Principal Component Analysis. Jurnal Ilmu Dasar. 6:41-47.

73

Fessenden, R.J. dan J.S. Fessenden. 1982. Kimia Organik Jilid 1. Erlangga.Jakarta. 311-326 hlm.

Foust, A.S. 1980. Principle of Unit Operation. Jihn Willey & Sons. New York.

Gabriel, B. 1985. SEM: A User’s Manual for Material Science. American Societyfor Metal. Pp 40.

Gal, J.Y., Y. Fovet, and N. Gatche. 2002. Mechanism of Scale Formation andCarbon Dioxide Partial Pressure Influence. Part I. Elaboration of anExperimental Method and Scaling Model. Water Research. 36:755-763.

Gill, J.S. 1999. A Novel Inhibitor for Scale Control in Water Desalination.Desalination. 124:43-50.

Girard, J.P. 1992. Technology of Meat and Meat Product Smoking. EllisHarwood. New York, London, Toronto, Sydney, Tokyo, Singapore. Pp162–201.

Gumanti, F.M. 2006. Kajian sistem produksi destilat asap tempurung kelapa danpemanfaatannya sebagai alternatif bahan pengawet mie basah. (Skripsi).Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.Bogor.

Halliday, D., R. Resnick, and K.S. Krane. 1992. Physics, Edisi Empat VolumeDua. John Wiluy and Sons, Inc. Unites States. Pp 596-597.

Halimatuddahliana. 2003. Pencegahan Korosi dan Scale pada Proses ProduksiMinyak Bumi. Laporan Penelitian Universitas Sumatera Utara, Medan.1-8 hlm.

Hamdona, S.K. and S.M. Hamza. 2009. Influence of Some Phospates andPolyphosphates on The Prepicitation of Calcit Sulfate Dehydrate InSodium Chloride Solution. Journal of Taibah University for Science (2).Pp 44-51.

Hamed, A., Osman, M.A. Karim, Al-Sofi, M.Ghulam, Mustafa, and A.G.Dalvi.1997. The Performance of Different Antiscalants in Multi-Stage FlashDistillers. Acquired Experience Symposium. Al-Jubail. Pp 1558-1574.

Handayani, A. dan A.S. Sitompul. 1996. Teknik Pengamatan Struktur Mikrodengan SEM-EDAX. Makalah Kunjungan dan Demo PTBIN BATAN.Serpong.

Hasson, D. and R. Semiat. 2005. Scale Control in Saline and Wastewater.Desalination. Israel Journal of Chemistry. 46:97-104.

He, S., A.T. Kan, and M.B. Tomson. 1999. Inhibition of Calsium CarbonatePrecipitation in NaCl Brines From 25 to 90 °C. Applied Geochemistry.14:17-25.

74

Hendayana, S. 1994. Kimia Analitik Instrumen. Edisi Kesatu. IKIP SemarangPress. Semarang.

Himawati, E. 2010. Pengaruh Penambahan Asap Cair Tempurung KelapaDestilasi dan Redestilasi Terhadap Sifat Kimia, Mikrobiologi, danSensoris Ikan Pindang Layang (Decapterus spp) Selama Penyimpanan.(Skripsi). Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Holysz, L., A. Szczes, and E. Chibowski. 2007. Effect of Carboxylic Acids onWater and Electrolyte Solution. Journal of Colloid and Interface Science.316:65-1002.

Hossaen, A. 2000. Particle Size Analyzer. King Fahd Petroleum & Mineral. ArabSaudi.

Jayanudin dan E. Suhendi. 2012. Identifikasi Komponen Kimia Asap CairTempurung Kelapa dari Wilayah Anyer Banten. Jurnal Agroekotek.4(1):39-46.

Jones, F., M. Marcerino, M. I. Ogden, A. Ollveria, and G.M. Parkinson. 2005.Bio-inspired Calix[4]arene Additive for Crystal Growth Modification ofInorganic Materials. Crystal Growth and Design. 5:2336-2343.

Kamulyan, B. 2008. Perencanaan Infrastruktur (Prasarana Sarana) PengelolaanLimbah Padat/Sampah. Bahan Kuliah Perencanaan Infrastruktur,Perncanaan Wilayah dan Kota Universitas Gadjah Mada.

Kemmer, F.N. 1979. The Nalco Water Hand Book. Nalco Chemical Co. Mc GrawHill Book CO. New York. 20:1-9.

Khopkar, S.M. 2001. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI Press. Jakarta. 194-196hlm.

Leofanti, G. 1997. Catalyst Characterization Applications Catalysis. 34:329-352.

Lestari, D. E. 2000. Penelusuran Unsur Pembentuk Kerak pada Sistem PendinginSekunder Reaktor GA Siwabessy dengan Metoda Analisis AktivasiNeutron (AAN). Prosiding Hasil Penelitian P2TRR. 115-121 hlm.

Lestari, D.E., G.R. Sunaryo, Y.E. Yulianto, S. Alibasyah dan S.B. Utomo. 2004.Kimia Air Reaktor Riset G.A. Siwabessy. Makalah Penelitian P2TRR danP2TKN BATAN. Serpong.

Lestari, D.E. 2008. Kimia Air, Pelatihan Operator dan Supervisor Reaktor Riset.Pusat Pendidikan dan Pelatihan BATAN. Serpong.

Luditama, C. 2006. Isolasi dan Pemurnian Asap Cair Berbahan Dasar TempurungKelapa Secara Pirolisis dan Destilasi. (Skripsi). Fakultas TeknologiPertanian, ITB. Bandung.

75

Maley, M. 1999. Inhibition of Calcite Nucleation and Growth Using Phoshonate.Thesis Curtin University of Technology Western Australia. Australia. Pp43.

Manoli, F., J. Kanakis, P. Malkaj, and E. Dalas. 2003. The Effect of Aminoacidon The Crystal Growth of Calcium Carbonate. Journal of Crystal Growth.236(1-3):363-370.

Nunn, R. G. 1997. Water Treatment Essentials for Boiler Plant Operation. McGraw Hill. New York. Pp 200-205.

Nurhasanah, E. 2008. Perancangan Alat untuk Membuat Asap Cair dariTempurung Kelapa dan Karakterisasinya. (Tesis). Pascasarjana KimiaInstitut Teknologi Bandung. Bandung.

Patel, S. and M.A. Finan. 1999. New Antifoulants for Deposit Control in MSF andMED plants. Elsevier Science B.V. Desalination. 124:63-74.

Patton, C. 1981. Oilfield Water System.2 ed. Cambeel Petroleum Series.Oklahoma. Pp 49-79.

Pavia, D.L. 2006. Introduction to Organic Laboratory Techniques. BrooksCole/Thomson. United State.

Rahmania, Y. 2012. Studi Pendahuluan Ekstrak Kulit Kakao (Theobroma CacaoL.) dan Nalco 72900 sebagai Inhibitor Pembentuk Kerak KalsiumKarbonat (CaCO3). (Skripsi). Jurusan Kimia FMIPA UniversitasLampung. Lampung.

Saito, T. 1996. Buku Teks Kimia Anorganik Online. Alih Bahasa olehIsmunandar. Diakses melalui www.google.com pada tanggal 4 Mei 2017pukul 12.35 WIB.

Salimin, Z. dan Gunandjar. 2007. Penggunaan EDTA sebagai PencegahTimbulnya Kerak pada Evaporasi Limbah Radioaktif Cair. HasilPenelitian dan Kegiatan PTLR. Pustek Akselerator dan Proses Bahan-BATAN. Serpong.

Sastrohamidjojo, H. 2002. Spektoskopi. Liberty Yogyakarta. Yogyakarya.

Setiososari, E. 2018. Studi Penggunaan Asap Cair Sebagai Inhibitor KerakKalsium Karbonat (CaCO3) Menggunakan Metode Seeded Experiment.(Skripsi). Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung. Lampung. 53-55hlm.

Sitorus, M. 2009. Spektroskopi (Elusidasi Struktur Molekul Organik). Graha Ilmu.Yogyakarta. 78 hlm.

76

Suharso, G. Parkinson, and M. Ogden. 2002. The Mechanism of BoraxCrystallization Using in Situ Optical Microscopy and AFM. ACEM17.Australian Conference on Electron Microscopy. Pp 116:90.

Suharso. 2003. Investigation of the Crystallization of Sodium Borate. StudentSeminar Day. Curtin University of Technology.

Suharso. 2004. Effect of Sodium Lauryl Sulphate (SLS) on Growth Rate andMorphology of Borax Crystals. Jurnal Sains & Teknologi. 10(3):165-172.

Suharso, G. Parkinson, and M. Ogden. 2004. Growth Rate Dispersion (GRD) ofThe (010) Face of Borax Crystals in Flowing Solution. Indonesian Journalof Chemistry. 4(3):145-148.

Suharso. 2005a. Characterization of Surface of The (010) Face of Borax CrystalsUsing Ex Situ Atomic Force Microscopy (AFM): Cleavage and CleavageSteps. Indonesian Journal of Chemistry. 5(3):274-277.

Suharso. 2005b. Growth of the (001) Face of Borax Crystals. Indonesian Journalof Chemistry. 5(2):98-100.

Suharso. 2006. Growth Rate Distribution of Borax Single Crystals on The (001)Face Under Various Flow Rates. Indonesian Journal of Chemistry.6(1):16-19.

Suharso. 2007. Effect of Sodium Dodecylbenzenesulfonic Acid (SDBS) on theGrowth Rate and Morphology of Borax Crystal. Indonesian Journal ofChemistry. 7(1):5-9.

Suharso, Buhani, T. Suhartati, dan L. Aprilia. 2007a. Sintesis C-Metil-4, 10, 16,22-Tetrametoksi Kaliks [4] Arena dan Peranannya sebagai InhibitorPembentukan Kerak Kalsium Karbonat (CaCO3). Laporan Akhir ProgramInsentif, Unversitas Lampung, Bandar Lampung.

Suharso, G. Parkinson, and M. Ogden. 2007b. Effect of CetyltrimehylammoniumBromide (CTAB) on The Growth Rate and Morphology of Borax Crystals.Journal of Applied Sciences. 7(10):1390-1396.

Suharso. 2008. Mechanism of Borax Crystallization Using Conductivity Method.Indonesian Journal of Chemistry. 8(3):327-330.

Suharso, G. Parkinson, and M. Ogden. 2008. AFM Investigation of Borax (100)Face: Two-Dimensional Nucleation Growth. Advances in Natural andApplied Science. 2(3):135-141.

Suharso, Buhani, and T. Suhartati. 2009. The Role of C-Methyl-4, 10, 16, 22-Tetrametoxy Calix [4] Arene As Inhibitor of Calcium Carbonate (CaCO3)Scale Formation. Indonesian Journal of Chemistry. 9(2):206-210.

77

Suharso. 2009a. Ex Situ Investigation of Surface Topography of Borax Crystalsby AFM: Relation Between Growth Hillocks and SupersaturationInterpreted by Spiral Growth Theory. Jurnal Matematika & Sains.11(4):140-145.

Suharso. 2009b. In Situ Measurement of the Growth Rate of the (111) Face ofBorax Single Crystal. Jurnal Matematika & Sains. 10(3):101-106.

Suharso; Buhani, B. Syaiful, and E. Teguh. 2010. The Use of Gambier Extractsfrom West Sumatra as a Green Inhibitor of Calcium Sulfate (CaSO4) Scaleformation. Asian Journal of Research in Chemistry (AJRC). 3(1):183-187.

Suharso dan Buhani. 2011. Efek Penambahan Aditif Golongan Karboksilat dalamMenghambat Laju Pembentukan Endapan Kalsium Sulfat. Jurnal NaturIndonesia. 13(2):100-104.

Suharso dan Buhani. 2012. Penanggulangan Kerak. Lembaga PenelitianUniversitas Lampung. ISBN: 978-979-8510-52-6.

Suharso. 2012a. Characterization of Surface of the (100) Face of Borax CrystalsUsing Atomic Force Microscopy (AFM): Dislocation Source StructureAnd Growth Hillocks. Jurnal Sains MIPA Universitas Lampung. 3(2).

Suharso. 2012b. Ex Situ Investigation of the Hollow Cores on the SurfaceTopography of the (100) Face of Borax Crystals by Atomic ForceMicroscopy (AFM). Jurnal Sains MIPA Universitas Lampung. 4(1).

Suharso, Buhani, dan L. Aprilia. 2013. Pengaruh Senyawa Turunan Kaliksarenadalam Menghambat Kerak Kalsium Karbonat (CaCO3). Prosiding Semirata.1(1).

Suharso, Buhani, and L. Aprilia. 2014. Influence of Calix [4] Arene DerivedCompound on Calcium Sulphate Scale Formation. Asian Journal ofChemistry. 26(18):6155.

Suharso, T. Reno, T. Endaryanto, and Buhani. 2017a. Modification of GambierExtracs as Green Inhibitor of Calcium Carbonate (CaCO3) ScaleFormation. Journal of Water Process Engineering. 18:1-6.

Suharso, Buhani, S.D. Yuwono, and Tugiyono. 2017b. Inhibition of CalciumCarbonate (CaCO3) Scale Formation by Calix [4] ResorcinareneCompounds. Desalination and Water Treatment. 68:32-39.

Svehla, G. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.Alih Bahasa Oleh L. Setiono dan A. H Pudjaatmaka. PT. Kalman MediaPustaka. Jakarta.

78

Tranggono, B. Suhardi, Setiadji, Supranto, P. Darmadji, dan Sudarmanto. 1996.Identifikasi Asap Cair dari Berbagai Jenis Kayu dan Tempurung Kelapa.Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan. 1: 15-24.

Totoki, S.M., Wada, N. Moriya, and H. Shimaoka. 2007. DEP Active GratingMethod: A New Approach for Size Analysis of Nano-Sized Particles.Shimadzu Review. 62:173-179.

Utari, H.R. 2016. Pengaruh Penggunaan Campuran Ekstrak Gambir danKemenyan sebagai Inhibitor Pembentukan Kerak Kalsium Sulfat (CaSO4).(Tesis). Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung. Lampung.

Wafiroh, S. 1995. Pemurnian Garam Rakyat dengan Kristalisasi Bertingkat.Laporan Penelitian. Universitas Airlangga. Surabaya.

Webb, P.A. 2002. Interpretation of Particle Size Reported by Different AnalyticalTechnique. Diakses melalui www.micromeristics.com. Pada tanggal 24Oktober 2017 Pukul 22.10 WIB.

Weijnen, M.P.C.,W.G.J. Marchee, and G.M. Van Rosmalen. 1983. AQuantification of The Effectiveness On an Inhibitoron On The GrowthProcess of a Scalant. Desalination. 47:81-92.

Zeiher, E.H.K., H. Bosco, and K.D. Williams. 2003. Novel Antiscalant DosingControl. Desalination. 157:209-216.

Zhang, Y. and R.A, Dawe. 2000. Influence of Mg2+ On The Kinetics of CalcitePrecipitation and Calcite Crystal Morphology. Chemical Geology.163:129-138.

PENGGUNAAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA …digilib.unila.ac.id/33172/19/SKRIPSI TANPA BAB...

Documents

Transcript of PENGGUNAAN ASAP CAIR DARI TEMPURUNG KELAPA …digilib.unila.ac.id/33172/19/SKRIPSI TANPA BAB...