PEMBUATAN KOMPOSIT BUSA POLIURETAN DENGAN MIKROBENTONIT DAN ARANG AKTIF CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENYARING DALAM PENGOLAHAN AIR BERSIH DAS BELAWAN TESIS

Gratis

0
0
18
6 months ago
Preview
Full text

PEMBUATAN KOMPOSIT BUSA POLIURETAN DENGAN

  

MIKROBENTONIT DAN ARANG AKTIF CANGKANG

KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENYARING

DALAM PENGOLAHAN AIR BERSIH

DAS BELAWAN

TESIS

DENI REFLIANTO MANIK

117006035/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

PEMBUATAN KOMPOSIT BUSA POLIURETAN DENGAN

  

MIKROBENTONIT DAN ARANG AKTIF CANGKANG

KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENYARING

DALAM PENGOLAHAN AIR BERSIH

DAS BELAWAN

TESIS

  Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Dalam Program Studi Ilmu Kimia Pada Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

  Universitas Sumatera Utara

  

Oleh

DENI REFLIANTO MANIK

117006035/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

  

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2014

  Telah diuji pada

Tanggal : 11 Februari 2014

PANITIA PENGUJI TESIS KETUA : Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D : 1. Saharman Gea, Ph.D

  2. Prof. Dr. Thamrin, M.Sc

  3. Dr. Darwin Yunus Nasution, MS

  4. Eddyanto, Ph.D

  PERSETUJUAN

Judul Tesis : PEMBUATAN KOMPOSIT BUSA POLIURETAN

DENGAN MIKROBENTONIT DAN ARANG

  AKTIF CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENYARING DALAM PENGOLAHAN AIR BERSIH DAS BELAWAN Nama Mahasiswa : DENI REFLIANTO MANIK Nomor Pokok : 117006035 Program Studi : MAGISTER (S2) ILMU KIMIA Menyetujui Komisi Pembimbing Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Saharman Gea, Ph.D

Ketua Anggota

Ketua Program Studi Dekan

  Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D Dr. Sutarman, M.Sc Tanggal Lulus : 11 Februari 2014

  

PERNYATAAN ORISINALITAS

PEMBUATAN KOMPOSIT BUSA POLIURETAN DENGAN

MIKROBENTONIT DAN ARANG AKTIF CANGKANG

KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENYARING

DALAM PENGOLAHAN AIR BERSIH

DAS BELAWAN

TESIS

  Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan jelas.

  Medan, Februari 2014 Penulis DENI REFLIANTO MANIK

  

PEMBUATAN KOMPOSIT BUSA POLIURETAN DENGAN

MIKROBENTONIT DAN ARANG AKTIF CANGKANG

KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENYARING

DALAM PENGOLAHAN AIR BERSIH

DAS BELAWAN

ABSTRAK

  Penelitian ini melaporkan tentang pembuatan komposit busa poliuretan dengan mikrobentonit dan arang aktif cangkang kelapa sawit sebagai bahan penyaring dalam pengolahan air bersih Daerah Aliran Sungai (DAS) Belawan. Penelitian ini terdiri dari enam tahap yaitu persiapan mikrobentonit, persiapan arang aktif cangkang kelapa sawit, pembuatan busa poliuretan, pembuatan komposit busa poliuretan dengan mikrobentonit dan arang aktif cangkang kelapa sawit, karakterisasi komposit busa poliuretan dan aplikasi komposit busa poliuretan sebagai bahan penyaring air sungai. Variasi berat pengisi yang dipilih yaitu 25; 50; 75 100 (% wt, terhadap berat PPG). Karakterisasi gugus fungsi busa poliuretan dilakukan dengan teknik Spektroskopi FT-IR, morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan sifat termal dengan teknik Thermogravimetric Analysis (TGA). Efektifitas komposit busa poliuretan sebagai bahan penyaring ditentukan oleh nilai pH, kadar total padatan terlarut (TDS), total padatan tersuspensi (TSS) dan kekeruhan. Hasil analisis spektrum FT-IR busa poliuretan menunjukkan adanya serapan khas untuk gugus uretan. Hasil analisis SEM, busa poliuretan dan komposit busa poliuretan dengan mikrobentonit dan arang aktif cangkang kelapa sawit memiliki tipe struktur sel terbuka (opened cell) dengan diameter pori masing-masing 36,87-157,475 µm (PU); 34,65-117,94 µm (PU-B ) dan 15,20-54,77 µm (PU-A ). Hasil analisis

  25% 25%

  termogram diperoleh urutan kestabilan termal komposit busa poliuretan yaitu PU- B 25% > PU-A 25% > PU. Efektifitas komposit busa poliuretan sebagai bahan penyaring air sungai telah diteliti. Karakterisasi air setelah penyaringan menggunakan komposit busa poliuretan dengan mikrobentonit maupun arang aktif tidak menunjukkan perubahan pada nilai pH dan kadar TDS. Sedangkan, kadar TSS dan kekeruhan menurun dengan hasil optimum diberikan oleh komposit busa poliuretan dengan arang aktif 25% (PU-A 25% ) yaitu 68% dan 69%. Berdasarkan analisis parameter air hasil penyaringan, secara keseluruhan telah memenuhi standar air bersih menurut PERMENKES No.416/MENKES/PER/IX/1990 dan PP No.82 Tahun 2001

  Kata kunci: komposit busa poliuretan, mikrobentonit, arang aktif

  

PREPARATION OF POLYURETHANE FOAM COMPOSITE WITH

MICROBENTONITE AND ACTIVATED CHARCOAL OF PALM

KERNEL SHELLS AS FILTER MATERIAL FOR WATER

TREATMENT OF BELAWAN WATERSHED

ABSTRACT The present paper reports the preparation of polyurethane foam composite with

microbentonite and activated charcoal of palm kernel shells as filters for water

treatment of Belawan watershed. This study consists of six stages, namely

preparation of microbentonite, preparation of activated charcoal of palm kernel

shells, preparation of polyurethane foam, preparation of polyurethane foam

composite with microbentonite and activated charcoal of palm kernel shells filler,

polyurethane foam composite characterization and application of polyurethane foam

composite as filter for water treatment. The varians weight of filler were 25; 50; 75

100 (%wt, PPG). The functional groups of polyurethane foam were characterized

using FT-IR spectroscopy, the surface morphologies were observed using Scanning

Electron Microscopy (SEM) and the thermal properties were conducted with Thernal

Gravimetric Analysis (TGA). Polyurethane foam composite effectivity as filter

determined by the value of pH, Total Dissolved Solid (TDS), Total Suspended Solid

(TSS) and turbidity. The FT-IR spectrums of polyurethane foam show has

characteristic absorption of urethane functional group. SEM images of polyurethane

foam composite with microbentonite and activated charcoal of palm kernel shells has

an open cell structure type with a pore diameter 36.87-157.475 µm (PU); 34.65-

117.94 µm (PU-B 25% ) and 15.20-54.77 µm (PU-A 25% ). The results of sequence

analysis thermogram obtained polyurethane foam composite thermal stability of

PU-B 25% > PU-A 25% > PU. The polyurethane foam composite effectivity as filter for

water treatment has been investigated. Water characterization after filtration showed

not experience of change assess pH and TDS, while the TSS and turbidity level

  decreased with the optimum results given by the polyurethane foam composite with

  

activated charcoal of palm kernel shells 25% (PU-A ) are 68% and 69%. Based on

25%

the analysis of parameters of filtered water, the overall rate quality of treated water

has been fulfilled PERMENKES No.416/MENKES/PER/IX/1990 and PP No.82

Tahun 2001.

  Keywords: polyurethane foam composite, microbentonite, activated carbon

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Allah Bapa, Putera, dan Roh Kudus atas segala kasih setia dan berkatNya yang telah memampukan penulis untuk dapat meyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini dengan sebaik mungkin.

  Tesis ini berjudul “PEMBUATAN KOMPOSIT BUSA POLIURETAN DENGAN MIKROBENTONIT DAN ARANG AKTIF CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENYARING DALAM PENGOLAHAN AIR BERSIH DAS BELAWAN”. Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara, Medan.

  Penulisan tesis ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang terlibat secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada orang tua penulis, Ayahanda Marcius Manik dan Ibunda Irmawati Gultom yang selalu memberikan nasehat, motivasi dan mendoakan penulis. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DMT&H, M.Sc, (CTM), Sp.A(K) dan Dr. Sutarman, M.Sc selaku Rektor Universitas Sumatera Utara dan Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan pendidikan di Pascasarjana Ilmu Kimia. Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D dan Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc selaku Ketua Program Studi dan Sekretaris Pascasarjana Ilmu Kimia atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa di Pascasarjana Ilmu Kimia.

  Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS. Ph.D selaku dosen pembimbing I dan Bapak Saharman Gea, Ph.D selaku dosen pembimbing II atas waktu, saran dan bimbingannya dalam penelitian dan penyusunan tesis ini. Bapak Prof. Dr. Thamrin, M.Sc, Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, MS dan Bapak Eddyanto, Ph.D selaku dosen penguji atas saran dan bimbingannya dalam menyelesaikan tesis ini. Bapak Drs. H. Tengku Ariful Amri, MS atas motivasi dan nasehat kepada penulis. Bapak dan Ibu dosen Pascasarjana Ilmu Kimia yang telah memberi disiplin ilmu selama penulis menjalani studi. Kak Lely, Bang Edi dan rekan-rekan penulis di Pascasarjana Ilmu Kimia stambuk 2011 dan 2012 yang telah banyak membantu dan memberikan saran kepada penulis.

  Penulis menyadari bahwa tesis ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun dari pihak pembaca sangat diharapkan untuk kesempurnaan tesis ini. Akhir kata, semoga tesis ini bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan.

  Medan, Februari 2014 Penulis Deni Reflianto Manik

  

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

  Nama Lengkap : Deni Reflianto Manik Tempat dan Tanggal Lahir : Pekanbaru, 22 Februari 1988 Alamat Rumah : Jl. H. Imam Munandar Gg. Setia No. 21 Pekanbaru,

  Riau Email : deni.reflianto@gmail.com Nama Ayah : Marcius Manik Nama Ibu : Irmawati Gultom

DATA PENDIDIKAN

  • Lulus SD Negeri 006 Pekanbaru, Provinsi Riau pada tahun 2000
  • Lulus SMP Negeri 13 Pekanbaru, Provinsi Riau pada tahun 2003
  • Lulus SMA Negeri 6 Pekanbaru, Provinsi Riau pada tahun 2006

  Lulus Sarjana Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu

  • Pengetahuan Alam Universitas Riau, Pekanbaru pada tahun 2011

  

DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK i ABSTRACT ii KATA PENGANTAR iii RIWAYAT HIDUP v DAFTAR ISI vi DAFTAR TABEL ix DAFTAR GAMBAR x DAFTAR LAMPIRAN xi DAFTAR SINGKATAN xiii

BAB 1. PENDAHULUAN

  1

  16

  2.1.5. Surfaktan

  15

  2.1.6. Pemanjang rantai

  15

  2.2. Karakterisasi

  16

  2.2.1. Difraksi sinar-X

  2.2.2. Fourier Transform Infrared Spectroscopy

  2.1.4. Katalis

  18

  2.2.3. Scanning Electron Microscopy

  20

  2.2.4. Thermogravimetry Analysis

  21

  2.3. Sungai Belawan

  22

  15

  14

  1.2. Permasalahan

  1.6. Metodologi Penelitian

  3

  1.3. Pembatasan Masalah

  3

  1.4. Tujuan Penelitian

  4

  1.5. Manfaat Penelitian

  4

  5

  1.1. Latar Belakang

  1.7. Lokasi Penelitian

  6 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

  2.1. Busa Poliuretan

  7

  2.1.1. Isosianat

  11

  2.1.2. Poliol

  12

  2.1.3. Bahan peniup

  2.4. Kualitas Air

  23 2.4.1. pH

  24

  2.4.2. Total padatan terlarut

  23

  2.4.3. Total padatan tersuspensi

  25

  2.4.4. Kekeruhan

  26

  2.5. Adsorben

  26

  2.5.1. Adsorben

  26

  2.5.2. Arang aktif cangkang kelapa sawit

  29

  2.6. Adsorpsi

  31 BAB 3. METODE PENELITIAN

  3.1. Alat

  34

  3.2. Bahan

  35

  3.3. Prosedur Penelitian

  35

  3.3.1. Preparasi mikrobentonit

  35

  3.3.2. Karakterisasi mikrobentonit

  36

  3.3.3. Pembuatan arang aktif

  36

  3.3.4. Karakterisasi arang aktif

  37

  3.3.4.1 Kadar air

  37

  3.3.4.2 Kadar abu

  37

  3.3.4.3 Daya serap iodin

  38

  3.3.5. Pembuatan komposit

  38

  3.3.6. Karakterisasi komposit

  39

  3.3.7. Persiapan sampel air sungai

  39

  3.3.8. Penyaringan air sungai

  40

  3.3.9. Analisa parameter air

  40 3.3.9.1 pH

  40

  3.3.9.2 Penetapan kadar total padatan terlarut

  41

  3.3.9.3 Penetapan kadar total padatan tersuspensi

  41

  3.3.9.4 Penetapan kekeruhan

  41

  3.4. Bagan Penelitian

  42

  3.4.1. Preparasi bentonit

  42

  3.4.2. Pembuatan arang aktif

  43

  3.4.3. Pembuatan komposit

  44

  3.4.4. Penyaringan air

  45 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1. Preparasi Bentonit

  46

  4.2. Karakterisasi Bentonit

  46

  4.3. Pembuatan Arang Aktif

  48

  4.4. Karakterisasi Arang Aktif

  48

  4.4.1. Penetapan kadar air

  49

  4.4.2. Penetapan kadar abu

  50

  4.4.3. Daya serap iodium

  51

  4.5. Sintesis Busa Poliuretan

  52

  4.6. Karakterisasi Poliuretan dengan Spektroskopi Fourier

  Transform Infrared

  54

  4.7. Karakterisasi Komposit dengan Scanning Electron Microscopy 56

  4.8. Karakterisasi Komposit dengan Thermogravimetric Analyisis

  58

  4.9. Analisis Air

  61 4.9.1. pH

  61

  4.9.2. Total padatan terlarut

  62

  4.9.3. Total padatan tersuspensi

  64

  4.9.4. Kekeruhan

  65 BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1. Kesimpulan

  68

  5.2. Saran

  68 DAFTAR PUSTAKA

   69 LAMPIRAN

   75

  

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

  55 Tabel 4.4 Pita serapan spektrum FTIR toluen diisosianat (TDI)

  65 Tabel 4.10 Hasil analisis kekeruhan

  63 Tabel 4.9 Hasil analisis kadar total padatan tersuspensi

  62 Tabel 4.8 Hasil analisis kadar total zat padat terlarut

  60 Tabel 4.7 Hasil analisis pH air sungai

  56 Tabel 4.6 Persen kehilangan berat komposit

  55 Tabel 4.5 Pita serapan spektrum FTIR busa poliuretan (PU)

  48 Tabel 4.3 Pita serapan spektrum FTIR polipropilen glikol (PPG)

Tabel 2.1 Daerah serapan inframerah

  48 Tabel 4.2 Hasil karakterisasi arang aktif cangkang kelapa sawit

  39 Tabel 4.1 Nilai sudut 2θ dari montmorilonit

  36 Tabel 3.4 Kode sampel komposit

  35 Tabel 3.3 Kode sampel arang aktif cangkang kelapa sawit

  34 Tabel 3.2 Bahan - bahan penelitian

  32 Tabel 3.1 Alat - alat penelitian

  20 Tabel 2.2 Syarat mutu arang aktif berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomor 06-3730 Tahun 1995

  67

  

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

  54 Gambar 4.7 Foto SEM a) busa poliuretan (PU); b) komposit busa poliuretan dengan mikrobentonit 25% (PU-B 25% ); dan c) komposit busa poliuretan dengan arang aktif 25% (PU-A

  64 Gambar 4.12 Kekeruhan air sungai hasil penyaringan

  63 Gambar 4.11 Kadar total padatan tersuspensi air sungai hasil penyaringan

  61 Gambar 4.10 Kadar total padatan terlarut air sungai hasil penyaringan

Gambar 4.9 Nilai pH air sungai hasil penyaringan

  59 )

  komposit busa poliuretan dengan arang 25% (PU-A 25%

Gambar 4.8 Termogram TGA busa poliuretan (PU); komposit busa poliuretan dengan mikrobentonit 25% (PU-B 25% ) dan

  57 ) pembesaran 50X dan 500X.

  25%

  53 Gambar 4.6 Spektrum FTIR dari a) polipropilen glikol; b) toluen diisosianat dan c) busa poliuetan

Gambar 2.1 Struktur isomer a) toluen diisosianat dan b) metilen difenildiisosianat

  51 Gambar 4.5 Hasil reaksi sintesis busa poliuretan

  50 Gambar 4.4 Daya serap arang aktif cangkang kelapa sawit terhadap iodin

  49 Gambar 4.3 Kadar abu arang aktif cangkang kelapa sawit

  47 Gambar 4.2 Kadar air arang aktif cangkang kelapa sawit

  40 Gambar 4.1 Difraktogram bentonit alam asal Bener Meriah, Aceh

  27 Gambar 3.1 Sistem penyaringan air dengan komposit

  17 Gambar 2.4 Struktur molekul mineral monmorillonit

  14 Gambar 2.3 Difraksi sinar-X pada kristal

  12 Gambar 2.2 Struktur molekul polipropilen glikol (PPG)

  66

Dokumen baru

Download (18 Halaman)
Gratis

Dokumen yang terkait

PENGARUH ARANG AKTIF DAN AIR KELAPA PADA MEDIA ½ MS TERHADAP PERTUMBUHAN PROTOKORM ANGGREK Dendrobium sp. IN VITRO
3
25
57
PENGARUH ARANG AKTIF DAN KONSENTRASI AIR KELAPA PADA MEDIA GROWMORE TERHADAP PERTUMBUHAN PROTOKORM ANGGREK DENDROBIUM HIBRIDA IN VITRO
9
60
53
PENGARUH TANAMAN KELAPA SAWIT TERHADAP KESEIMBANGAN AIR HUTAN (STUDI KASUS SUB DAS LANDAK, DAS KAPUAS)
0
0
6
PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI CANGKANG BIJI KETAPANG
0
0
11
PEMBUATAN BRIKET BIORANG DARI CAMPURAN LIMBAH TEMPURUNG KELAPA SAWIT DAN CANGKANG BIJI KARET
0
0
11
PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU VULKANISASI TERHADAP SIFAT FISIKA SOL KARET CETAK DENGAN BAHAN PENGISI ARANG AKTIF TEMPURUNG KELAPA
0
0
8
PEMANFAATAN MINYAK KERNEL KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PELUNAK DALAM PEMBUATAN KOMPON KARET UNTUK BAN DALAM SEPEDA
0
0
8
PEMBUATAN KARBON AKTIF DARI TEMPURUNG KELAPA SAWIT DENGAN BAHAN PENGAKTIF KOH DAN GAS N2 CO2
0
0
7
PEMANFAATAN LIMBAH CAIR CPO SEBAGAI PEREKAT PADA PEMBUATAN BRIKET DARI ARANG TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT
0
1
11
PEMBUATAN BRIKET DARI CAMPURAN LIMBAH PLASTIK LDPE, TEMPURUNG KELAPA DAN CANGKANG SAWIT
0
1
10
PEMBUATAN POLIURETAN SEBAGAI MEDIA PENYARING AIR PAYAU DARI LIGNIN ISOLAT KAYU JATI DENGAN BAHAN ADITIF PASIR SKRIPSI
0
0
13
PEMBUATAN BUSA POLIURETAN ALAM DARI ISOLASI LIGNIN DENGAN ADITIF TAWAS UNTUK PENJERNIHAN AIR SKRIPSI ZULFA UMMU SYAHIDAH 100802026
0
0
15
PENGGUNAAN ARANG CANGKANG KELAPA SAWIT DAN MgO UNTUK BAHAN BAKU PEMBUATAN KERAMIK BERPORI YANG DIGUNAKAN SEBAGAI FILTER GAS BUANG KENDARAAN BERBAHAN BAKAR BENSIN
0
0
19
PEMANFAATAN CANGKANG KELAPA SAWIT DAN LIMBAH KELAPA SAWIT (SLUDGE) SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOBRIKET ARANG SKRIPSI
0
1
12
PEMANFAATAN POLIURETAN DARI LIGNIN ISOLAT SERBUK KAYU HASIL INDUSTRI PENGOLAHAN KAYU DI MEDAN TEMBUNG SEBAGAI PEREKAT DALAM PEMBUATAN PLAFON GIPSUM DENGAN PENGISI JERAMI PADI TESIS
0
0
21
Show more