ITS Undergraduate 14805 Presentationpdf

Published on March 2017 | Categories: Documents | Downloads: 25 | Comments: 0 | Views: 219
of 31
Download PDF   Embed   Report

Comments

Content

KESETIMBANGAN FURFURAL-AIR PADA
PROSES PEMBUATAN FURFURAL DARI
TONGKOL JAGUNG
DOSEN PEMBIMBING :

Prof. Dr. Ir. NONOT SOEWARNO, M.Eng
NIP. 130 368 613
DISUSUN OLEH :

AMRI HIDAYAT
2302 109 004
LABORATORIUM PROSES PEMISAHAN
JURUSAN TEKNIK KIMIA ITS

PENDAHULUAN
„








LATAR BELAKANG
Indonesia sebagai negara agraris (agriculture
country) yang mempunyai berbagai keragaman
hasil pertanian. Salah satunya jagung.1
Biomassa limbah pertanian dapat bernilai ekonomis.
Tongkol jagung mengandung 30-32% pentosan.2
Furfural banyak digunakan sebagai aplikasi dalam
industri.3
Kebutuhan furfural dalam negeri yang makin
meningkat.

ƒ PERUMUSAN MASALAH
Pemakaian & kebutuhan akan
furfural semakin lama semakin
meningkat.

Pemanfaatan tongkol jagung (corn
cob) yang dihasilkan masih
terbatas dan nilai ekonomi yang
diperoleh juga belum tinggi

Pengembangan Proses Teknologi
Furfural

Mengurangi
angka impor dan
meningkatkan
nilai investasi di
Indonesia.

Diversifikasi
pemanfaatan
limbah pertanian
yang ada.

BATASAN MASALAH
z Proses hidrolisa menggunakan tongkol jagung dan
katalis H2SO4.
z Furfural yang didistilasi hasil hidrolisa berkadar furfural
tertinggi.
z Distilasi batch digunakan dalam proses distilasi.
z Kadar furfural diperoleh dari metode iodometri.

ƒ TUJUAN PENELITIAN

Untuk mendapatkan diagram kesetimbangan suhu terhadap
komposisi (T-x-y) pada rentang komposisi furfural dari hasil
hidrolisa tongkol jagung dengan menggunakan katalis asam sulfat.

MANFAAT PENELITIAN

„
„

Meningkatkan nilai tambah tongkol jagung.
Memberikan kontribusi akan pemenuhan kebutuhan furfural
dalam negeri.

ƒ PENELITIAN TERDAHULU

1. Handojo, L. Herri Susanto, dan Nurul Seto W, 1999
„

„

Penelitian yang dilakukan :
Pemulihan furfural dari lindi hitam pemasakan tandan
kosong sawit (TKS) dalam pelarut organik.
Kesimpulan :
Reaksi pembentukan furfural berlangsung secara seri dan
dilakukan secara enzimatik atau menggunakan katalis
H2SO4.

ƒ PENELITIAN TERDAHULU
2. Suripto Dwi Yuwono dan Herri Susanto, 2000
„

Penelitian yang dilakukan :
Model Development for waste Utilization of Agricultural
Wastes as furfural Sources

„

Kesimpulan :
Potensi pemanfaatan limbah pertanian sebagai sumber furfural
telah dinilai dengan menggunakan Waste Utilization
Value(WUV).

ƒ PENELITIAN TERDAHULU

3. A.Z. Habibie dan M.A. Angka Wijaya, 2002
ƒ

ƒ

Penelitian yang dilakukan :
Pemisahan furfural dari hidrolisa pemasakan tandan
kosong sawit.
Kesimpulan :
Pemisahan furfural dapat dilakukan dengan cara distilasi
pada suhu 100 oC dan tekanan 1 atm.

ƒ PENELITIAN TERDAHULU
4.

Henny Suryani dan Maharini Rahmawati, 2006

ƒ

Penelitian yang dilakukan :
Pembuatan furfural dari bagasse dari limbah pabrik gula untuk
mencari kondisi operasi yang optimum.
Kesimpulan :
kondisi terbaik untuk proses hidrolisa menjadi furfural adalah
berlangsung pada suhu 100 oC.

ƒ

TINJAUAN PUSTAKA
DISTILASI

z

z

Distilasi digunakan untuk memisahkan komponen di dalam
larutan yang mempunyai titik didih yang berbeda.
Apabila suatu campuran terdiri dari dua komponen, maka
pada tekanan yang sama salah satu dari komponen harus
memiliki titik didih lebih rendah dari komponen yang
lainnya.

Gambar 2.1 Aliran vapor-liquid dalam kolom tray

TINJAUAN PUSTAKA

ƒ FURFURAL
2-furankarboksaldehid, furaldehid, furanaldehid, 2Furfuraldehid atau sering disebut dengan Furfural adalah senyawa
turunan dari furan dengan sebuah gugus aldehid (CHO) yang
terikat pada atom C nomor 2 (pada posisi α).
Furfural umumnya diproduksi dari hasil-hasil pertanian yang
mengandung pentosan.
Reaksi utama pembuatan furfural adalah sebagai berikut :
Hidrolisis pentosan menjadi pentosa :
(C5H8O4)n + n H2O

asam

n C5H10O5

Dehidrasi pentosa membentuk Furfural :
n C5H10O5

asam

n C5H4O2 + 3n H2O

TINJAUAN PUSTAKA
Sifat Fisik dan Kimia Furfural :
Furfural larut dalam air dan pelarut organik, Stabil
dalam keadaan tertutup dan tidak terkena cahaya dan
udara.
Berat molekul
: 96,09 gr/mol
Titik didih
: 161,7oC
Titik beku
: -36,5oC
Berat Jenis
: 1,1545 g/cm3
Specific gravity
: 1,1563
Viskositas
: 1,4 cP

TINJAUAN PUSTAKA
• PROSES PEMBUATAN FURFURAL
1. PROSES BATCH (Quaker Oats)
- Umpan
: Tongkol Jagung
- Katalis
: Asam Sulfat (H2SO4)
- Kondisi Operasi
: 1 atm, 128-153oC
- Waktu Pemasakan
: 5 jam
- Kemurnian Produk
: 98 %

TINJAUAN PUSTAKA

ƒ PROSES PEMBUATAN FURFURAL
2. PROSES KONTINYU
- Umpan
- Katalis
- Kondisi Operasi
- Waktu Pemasakan
- Kemurnian Produk

: Pentosan
: Asam sulfat, asam asetat
dan asam formiat
: 68 atm, 170oC
: 45 menit
: 95 %

TINJAUAN PUSTAKA
„

PROSES PEMBUATAN FURFURAL
3. PROSES ZEITCH
- Umpan
: Bahan mentah organik yang
mengandung pentosan.
- Katalis
: Asam sulfat encer
- Steam
: Bertekanan Tinggi
- Waktu Pemasakan : Relatif singkat
- Kemurnian Produk : Sangat tinggi

TINJAUAN PUSTAKA
ƒ BAHAN BAKU DAN BAHAN PENUNJANG
1. Bahan Baku
Bahan Baku utama yang digunakan adalah : Tongkol
Jagung.
2. Bahan Penunjang
Bahan Penunjang : Air dan Asam Sulfat (H2SO4)
sebagai katalis.

„

METODOLOGI PENELITIAN
VARIABEL PENELITIAN
1. Proses Hidrolisa
Variabel Tetap :
- Berat Tongkol Jagung
: 30 gr
- Waktu Hidrolisa
: 4 jam
- Kecepatan Pengadukan
: 200 rpm
- Volume Asam Sulfat
: 400 ml
Variabel Berubah :
- Suhu Hidrolisa (oC)
: 80, 90, 100
- Konsentrasi Asam Sulfat (%) : 5, 6, 8, 10

METODOLOGI PENELITIAN
„

VARIABEL PENELITIAN
2. Proses Distilasi
Variabel Berubah :
Suhu Distilasi (oC)
Variabel yang diukur :
Kadar Furfural (%)

: 99,9; 99,6; 99,55; 99,2

METODOLOGI PENELITIAN
• Alat dan Bahan
- Alat :
1. Labu Leher Tiga
2. Kondensor Refluks
3. Kondensor Liebig
4. Gelas Ukur
5. Labu Ukur
6. Erlenmeyer
7. Beaker Glass
8. Pipet Ukur
9. Pipet Volume
10. Buret

11. Thermometer
12. Corong Kaca

METODOLOGI PENELITIAN
- Bahan :
1. Tongkol Jagung
2. Asam Sulfat (H2SO4) 98%
3. Aquades
4. I2
5. Natrium Bisulfit
6. Indikator Amilum

METODOLOGI PENELITIAN
„

Diagram Alir Penelitian
Tongkol Jagung

Pre-treatment *
H2SO4
Hidrolisa

*

Padatan

Filtrasi

Analisa Kadar
Furfural *
Distilasi

*

Analisa Kadar
Furfural

METODOLOGI PENELITIAN
„ SKEMA PERALATAN
Peralatan Hidrolisa
Keterangan Gambar :
1. Heating Mantel
2. Labu Leher Tiga
3. Kondensor
4. Termometer
5. Pengaduk
6. Motor
7. Power Suply
8. Travo
9. Statif dan Klem holder
10. Air masuk
11. Air keluar

METODOLOGI PENELITIAN
„ SKEMA PERALATAN
Peralatan Distilasi

4

Keterangan Gambar :
1. Labu Distilasi
2. Heating Mantel
3. Kondensor
4. Termometer
5. Erlenmeyer
6. Air masuk
7. Air keluar

Tabel IV.1 Data Hasil Analisa Hidrolisa
Variabel
V hidrolisa (ml) mol hidrolisa (mmol)
% asam sulfat

10
8
6
5
10
8
6
5
10
8
6
5

T hidrolisa

80

90

100

5,3
5,1
5
4,8
5
4,1
4
4,5
1,2

2,9375
3,0625
3,125
3,25
3,125
3,6875
3,75
3,4375
5,5

1,1

5,5625

1,4
1,3

5,375
5,4375

Tabel IV.2 Data Kesetimbangan Hasil Distilasi

T (oC)

100
99,9

T-x
T-y

99,8
99,7
99,6
99,5
99,4
99,3
99,2
99,1
0

2

4

6

8

10

12

14

%wt furfural

Gambar 4.1 Grafik Kesetimbangan T-x-y Sistem Biner Furfural – Air

Tabel 4.3 Perbandingan Data Hasil Penelitian Dengan Data Literatur

KESIMPULAN DAN SARAN
„

KESIMPULAN
1. Kandungan
pentosan dalam tongkol jagung bahan baku
penelitian sebesar 19,88 %.
2. Kandungan furfural tertinggi hasil hidrolisa adalah sebesar
5,5625 mmol yang terjadi pada suhu hidrolisa 100 oC dengan
konsentrasi asam sulfat 8 %.
3. Distilasi batch sederhana dapat digunakan untuk mendapatkan
data kesetimbangan furfural – air.
4. Dari hasil distilasi diperoleh data keseimbangan furfural-air
seperti tercantum pada tabel 4.2.
5. Penyimpangan data hasil penelitian dengan literatur adalah
sekitar 2,4946 % sampai 11,0879 % untuk % berat furfural fase
cair (x) dan pada rentang kesalahan 0,8318 % sampai 9,9537 %
untuk % berat furfural fase uap (y).

ƒ SARAN
1. Suhu distilasi perlu diperhatikan agar selalu dijaga
konstan.
2. Perlunya analisa sesegera mungkin setelah proses
hidrolisa dan distilasi.
3. Penggunaan alat distilasi dan perangkat pengukur yang
lebih baik.

Sponsor Documents

Or use your account on DocShare.tips

Hide

Forgot your password?

Or register your new account on DocShare.tips

Hide

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Back to log-in

Close