LAPORAN PENELITIAN PEMBUATAN ETHANOL GEL ...repository.um-palembang.ac.id/id/eprint/112/2/SKRIPSI26...penuUs dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang beijudul "Pembuatan Ethanol

L A P O R A N P E N E L I T I A N

PEMBUATAN ETHANOL GEL S E B A G A I BAHAN BAKAR SEMI PADAT ALTERNATIF DENGAN MENGGUNAKAN K A R B O K S I M E T I L

SELULOSA (CMC) S E B A G A I GELLING AGENT

Dibuat Untuk Mcmennhl Synrat Mcndapatkan Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik

Unlversitas Mubamniadiyah Palembang

O L E H :

IWAN JAVA AZIS 12 2013 038.P

JTOUSAN T E K N I K KIMIA F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG 2016

LEMBAR PENGESAHAN Wl> li

PEMBUATAN ETHAmi GBL SEBAGAI BAHAN BAKAR SEMI PADAT

ALTERNATIF DENGAN MENGGUNAKAN CMC SEBAGAI GELUNG

ACaSNT

N a m :IwaaJq3r«Adi(U2013a3KP)

Dosea Pembimblag : L Ir . Rifilali, M.T.

2.lr.LcKfao,MSi

Dtteddai

Dosea PembiKbiag I , Dosea Penbimbiiiie I I ,

Ir.Rifdab,M.T. i80,MJSi

Mt^aUhat Studi Tekaik Kimia

-̂Btn £fa> Aidant*. MChenuEag

LEMBAR PENGESAHAN E m

PEMBUATAN ETHANOL GEL S E B A G A I BAHAN BAKAR SEMI PADAT ALTERNATIF DENGAN MENGGUNAKAN K A R B O K S I M E T I L

SELULOSA ( C M Q S E B A G A I GELUNG AGENT

O L E H :

IWAN JAVA AZIS (12 2013 038.P)

Telah diuji dihadapau tim pcnguji pada tanggal 7 Jannari 2016

di Program Studi Teknik Kimia Fakultaj Teknik

Univcrsitas Mubammadiyah Paicmbang

Tim Penguji:

1. Ir . Rifdab, M.T.

2. Dr.Ir.EUidiab,M.T.

3. Netty Heniwati,S.T.,M.T. 1

Menyetojtti, Mengetahui,

MOlTO:

"JCesuksescm merupakan Buah dari llsaha dan Xerja Xeras" (Iwan Jaya ,Azis)

"iRaihOzh kesuksesan diengan cara Bersungguh - sungguh mengerjakan segaCa hoT (Jeryn)

"Orang yang sukses Berani mengBadapt kenyataan, seddngkan orang gagaCCari dari kenyataan" ^ (I^van Jaya Xzis)

XupersemBahkan kepada: *> Tapa dan Mamaku tercinta

yang mengurusku sampai aku menyeCesaikan kuGah S-i dan yang memBerikan dba, semangat dan kasih sayang daCdm Bidupku.

*> Xedua saudari dan kakak iparku tersayang yang se(d£u memfukungku dcUdm menyeCtsaikan Laporan MhirinL

• Dosen pemBvmBingku Bu* Tifdah dan Tak legiso

• lemon - teman faku&as teknik angkatan 2013

• ,ABnamaterku

ABSTRAK

P E M B U A T A N ETHANOL GEL S E B A G A I BAHAN B A K A R S E M I P A D A T A L T E R N A T I F D E N G A N M E N G G U N A K A N C M C

S E B A G A I GELLING AGENT

(Iwan Jaya Azis, 2016, 35 Halaman, 11 Tabel, 8 Gambar, 3 Lampiran)

Dalam sejarahnya Ethanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar. Ethanol adalah salah satu bahan bakar altematif (yang dapat diperbaharui) yang ramah lingkungan. Ethanol cair banyak memiliki kekurangan terutama dalam segi transportasi dan safety yaitu sulit untuk dibawa kemana ~ mana karena bahan bakar cair mudah sekali tumpah. Dari segi safety, bahan bakar cair mempunyai resiko yang besar untuk disimpan karena sifat volatilenya dan mudah sekali tersambar api. Karenanya perlu dilakukan pembuatan Ethanol gel. Ethanol gel dibuat dengan cara mencampurkan etanol cair dengan bahan pengental (CMC) dan diaduk dengan kecepatan hingga 1000 rpm. Pada laporan ini dilakukan variasi konsentrasi etanol cair dari 50%, 60%, 70%. 80%, dan 96% serta variasi jumlah CMC dari 1 gr, 2 gr, 3 gr, 4 gr, dan 5 gr. Setelah ditambahkan CMC, viskositas etanol meningkat dan membentuk gel. Diperoleh etanol gel terbaik pada konsentrasi 70% dengan temperatur nyala 476''C dengan lama waktu nyala 1.84 menit.

Kata kunci: etanol gel, CMC, bahan pengental, bahan bakar

ABSTRACT

MAKING ETHANOL G E L AS A SEMI SOLID A L T E R N A T I V E F U E L USING C M C AS G E L L I N G AGENT

(Iwan Jaya Azis, 2016, 35 Pages. 11 Tables, 8 Pictures, 3 Enclosures)

in a long time ago, Ethanol has long used as a fuel. Ethanol is of of the alternative fuel (renewable) that safe for environtment. Liquid ethanol has a weakness especially in transportation and safety side that hard to be carried anywhere because liquid fuel is easily to spill. Other than that liquid fuel is volatile and easily to flash. Because of that, it is important to make an Ethanol Gel. Ethanol gel can be produces by mixing an liquid ethanol with gelling agent (CMC) and mix in a 1000 rpm stirring speed. In this report, performed concetration variations liquid ethanol from 50%. 60% 70%. 80%, and 96%. Along with variations sum of CMC from 1 gr, 2 gr, 3 gr, 4 gr, dan 5 gr. After added with CMC, the viscocity of ethanol is increase and form a gel. The best ethanol gel is obtain in concentration 70 % with flame temperature 476''C with long burning time is ! .84 minutes.

Keywords : Ethanol gel, CMC, gelling agent, fuel

K A T A PENGANTAR

Alharadulillahirobbiralamin, segala puji syukur kepada Allah SWT yang

senantiasa melimpahkan dan mencurahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga

penuUs dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang beijudul "Pembuatan

Ethanol Gel Sebagai Bahan Bakar Semi Padat Altematif Dengan Menggunakan

CMC Sebagai Gelling Agenf ini dengan baik dan lancar. Shalawat serta salam

semoga selalu tercurah kepada pembawa cahaya, Nabi Muhammad SAW dan para

sahabat, keluarga, dan pengikut - pengikutnya hingga akhir zaman.

Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini penulis banyak menerima

bantuan dari berbagai pihak secara iangsung maupun tidak langsung, baik berupa

bimbingan, pengarahan dan dukungan. Untuk ini penulis mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Bapak Dr. Ir. Kgs. A. Roni, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik

2. Bapak Dr. Eko Ariyanto. M.Chem.Eng, selaku Ketua Program Studi Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Mubammadiyah Palembang.

3. Ibu Netty Herawati, S.T.,M.T. selaku Sekretaris Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Mubammadiyah Palembang.

4. Ibu Ir. Rifdah, M.T. selaku Dosen Pembimbing I

5. Bapak Ir. Legiso,M,Si. selaku Dosen Pembimbing 11.

6. Kedua Orang Tua dan Keluarga atas semua kasih sayang yang begitu besar.

7. Seluruh Staff Dosen Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Sriwijaya.

8. Seluruh pihak yang terlibat dan turut membantu dalam penyelesaian tugas

akhir ini.

Akhimya, penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat

bermanfaat bagi semua pihak,

Palembang, Januari 2016

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman MOTTO iv

A B S T R A K V

K A T A PENGANTAR vii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR T A B E L x

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR LAMPIRAN xii

BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 latar Belakang 1 1.2 Pemmusan Masalah 2 1.3 Tujuan Penelitian 2 1.4 Manfaat 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1 Bahan Bakar 4 2.2 Etanol 5 2.3 Gel dan Tahap Pembentukkannya 6 2.4 Gelling Agent 8 2.5 Ethanol Gel 13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 15 3.1 Lokasi Penelitian 15 3.2 Mat Dan Bahan 15

3.2.1 Mat 15 3.2.2 Bahan 15

3.3 Variabel Percobaan 15 3.4 Prosedur Penelitian 16

3.4.1 Persiapan Bahan Baku 16 3.4.2 Proses Pembuatan 16 3.4.3 Analisa Hasil 17

BAB r V HASIL DAN PEMBAHASAN 19 4.1 Hasil 19 4.2 Pembahasan 20

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 24

DAFTAR PUSTAKA 25

LAMPIRAN 27

DAFTAR T A B E L

Tabel Halaman

2.1 Sifat - sifat fisis Etanol 6

2.2 Klasifikasi Gel Menurut Martin 7

2.3 Sifat Fisik Guar Gum 12

2.4 Data Hasil Analisis Perbandingan Parafin dan Ethanol Gel 14

4.1 Data Hasil Analisa Etanol gel terhadap wama nyala, lama waktu nyala,

temperatur nyala, dan berat sisa etanol gel terbakar 19

4.2 Data Hasil Analisa Etanol gel menggunakan Guar Gum Sebagai Gelling

Agent 20

A . l Data Pengamatan Proses Pembuatan Dan Analisis Ethanol Gel 27

A.2 Data Analisa Wama Nyala Pembakaran Ethanol Gel 29

A.3 Data Analisa Lama Waktu Nyala Ethanol Gel 29

A.4 Data Analisa Temperatur Nyala Ethanol Gel 30

A.5 Data Analisa Berat Sisa Ethanol Gel yang terbakar 31

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

3.1 Rangkaian Alat 16

3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Ethanol Gel 18

4.1 Grafik Pengaruh Rasio CMC terhadap Lama Waktu Nyala 22

4.2 Grafik Pengaruh Rasio CMC terhadap sisa etanol gel terbakar 23

B. l Bahan Baku 33

B.2 Proses Pembuatan Etanol Gel 33

B.3 Produk Etanol Gel 34

B.4 Analisa 35

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

A. Data Pengamatan 27

B. Gambar-Gambar 33

C. Sural - Sural 36

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ethanol merupakan senyawa kimia dengan rumus kimia C2H5OH. Ethanol

disebut juga etil alkohol. Alkohol mumi, alkohol absolut, atau alkohol saja.

Ethanol merupakan cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwama,

dan merupakan alkohol yang sering digunakan dalam kehidupan sehari - hari.

Ethanol merupakan senyawa alkohol yang diperoleh lewat proses fermentasi

dengan bantuan mikroorganisme. Bahan baku pembuatan Ethanol dapat berupa

ubi - ubian, biji - bijian. Semuanya merupakan tanaman penghasil karbohidrat

yang sangat mudah ditemukan di Indonesia karena iklim dan keadaan tanah

Indonesia yang mendukung pertumbuhan tanaman tersebut (Agil,2007).

Dalam sejarahnya Ethanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.

Ethanol adalah salah satu bahan bakar altematif (yang dapat diperbaharui) yang

ramah lingkungan yang menghasilkan gas emisi karbon yang lebih rendah

dibandingkan dengan bensin atau sejenisnya. Ethanol jelas lebih menguntungkan

karena lebih ramah lingkungan dan bahan bakar altematif yang satu ini dapat

diperbaharui (renewable).

Ethanol cair banyak memiliki kekurangan terutama dalam segi transportasi

dan safety yaitu sulit untuk dibawa kemana - mana karena bahan bakar cair

mudah sekali tumpah. Dari segi safety, bahan bakar cair mempunyai resiko yang

besar untuk disimpan karena sifat volatilenya dan mudah sekali tersambar api.

Pada saat tertentu bahan bakar cair ini juga sangat berguna untuk bahan bakar bagi

kendaraan. Dari kekurangan itulah diambil altematif untuk membuat bahan bakar

semi padat untuk mengurangi resiko bahan bakar cair tersebut.

Ethanol gel memiliki beberapa kelebihan jika dibanding dengan bahan

bakar padat parafin yaitu terbaharukan, selama pembakaran tidak berasap, tidak

menimbulkan jelaga, tidak menghasilkan gas berbahaya, bersifat non karsinogenik

dan non korosif. Bentuknya gel memudahkan dalam pengemasan dan

pendistribusian.

1

2

Ethanol gel sangat cocok digunakan untuk pemanas pada saat pesta, pada

saat berkemah, dan untuk keperluan tentara. Untuk membuat ethanol gel

dibutuhkan pengental berupa tepung, seperti kalsium asetat, atau pengental

lainnya seperti xanthan gum, carbopol dan berbagai material turunan selulosa

(CMC) (Tambunan, 2008)

Menurut Mulyono dan Tri Suseno (2010). untuk pengental jenis carbopol

dibutuhkan air untuk membentuk struktur gel yang diinginkan. Pada carbopol, pH

sangat berpengaruh dalam pembentukan gel, carbopol terbentuk gel dengan

kisaran pH 5-7 dan pH dapat diatur pada nilai yang netral. sifat gel dapat dirusak

dengan nilai pH yang berlebih yaitu menggunakan basa sederhana anorganik.

seperti sodium, ammonium, atau potassium hidroksida atau garam basa seperti

sodium carbonat.

Variabel - variabel proses saat pembuatan Ethanol gel yang mungkin

berpengaruh terhadap karakteristik gel yang dihasilkan antara lain: kadar etanol.

jumlah penambahan CMC, pH campuran dan pengadukan. Karena etanol bersifat

asam dan CMC efektif pada rentang pH 5-7 maka pH campuran dikendalikan

dengan penambahan NaOH.

Dari latar belakang di atas, penulis mencoba untuk melakukan penelitian

untuk membuat sebuah bahan bakar semi padat altematif dari Ethanol cair dengan

variasi pengentalnya yaitu Karboksimetil selulosa (CMC).

1.2 Perumusan Masalah

Bagaimana pengaruh konsentrasi Ethanol dan jumlah penambahan CMC

terhadapt Ethanol gel yang terbentuk.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh rasio berat pengental (CMC) dan konsentrasi Etanol

terhadap karakteristik Ethanol Gel (wama nyala, lama penyalaan, dan

temperatur nyala).

3

2. Membuat Ethanol Gel yang dapat digunakan sebagai bahan bakar padat

altematif dengan menggunakan pengental karboksimetil selulosa (CMC).

3. Membandingkan Ethanol gel yang terbentuk dari CMC dengan Guar gum.

1.4 Manfaat

Manfaat dari penelitian pembuatan Ethanol Gel sebagai bahan bakar semi

padat altematif adalah :

1. Dijadikan sebagai bahan rujukan dalam pembuatan Ethanol gel.

2. Menambah khasanah keilmuan tentang pembuatan Ethanol Gel sebagai

bahan bakar semi padat altematif untuk ilmu pengetahuan dan teknologi.

3. Untuk membantu kepentingan pemerintah dalam mewujudkan aspirasi

masyarakat mengenai bahan bakar altematif.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bahan Bakar

Bahan bakar adalah suatu mated apapun yang bisa diubah menjadi energi.

Biasanya bahan bakar mengandung energi panas yang dapat dilepaskan dan

dimanipulasi. Kebanyakan bahan bakar digunakan manusia melalui proses

pembakaran di mana bahan bakar tersebut akan melepaskan panas setelah

direaksikan dengan oksigen di udara. Proses lain untuk melepaskan energi dapat

melalui reaksi eksotermal dan reaksi nuklir (seperi Fisi nuklir atau Fusi nuklir).

Hidrokarbon (termasuk di dalamnya bensin dan solar) sejauh ini merupakan jenis

bahan bakar yang paling sering digunakan manusia. Bahan bakar lainnya yang

biasa dipakai adalah logam radioaktif.

Bahan bakar dapat pula diartikan sebagai bahan yang apabila dibakar dapat

meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan

pengeluaran kalor. Bahan bakar dapat berbentuk bahan padat, cair, atau gas yang

dapat bereaksi dengan oksigen (udara) secara eksoterm. Panas dari reaksi

eksoterm tersebut dapat langsung digunakan untuk pemanasan atau sering juga

diubah dulu menjadi bentuk energi Iain (biasanya menjadi uap). Besaran yang

penting pada bahan bakar ialah panas rendah (lower calorific value), yang

menyatakan banyaknya panas yang umumnya diperoleh pada pembakaran dalam

keadaan normal. Besaran ini dinyatakan dalam satuan kkal/kg, kJ/kg, kkal/ml atau

kJ/ml. Makin halus ukuran bahan bakar, makin cepat pula bahan tersebut terbakar.

Sebagai contoh penggunaan kalor dari proses pembakaran secara langsung adalah:

untuk memasak di dapur - dapur rumah tangga, instalasi pemanas, sedang contoh

penggunaan kalor secara tidak langsung adalah: kalor diubah menjadi energi

mekanik, misalnya pada motor bakar; kalor diubah menjadi energi listrik,

misalnya pada pembangkit listrik energi diesel; tenaga gas dan tenaga uap.

4

5

Jenis - jenis bahan bakar :

a. Bahan bakar padat

Bahan bakar padat merupakan bahan bakar berbentuk padatan, dan

kebanyakan menjadi sumber energi panas. Misalnya kayu dan batubara.

Energi panas yang dihasilkan bisa digunakan untuk memanaskan air

menjadi uap untuk menggerakkan peralatan dan menyediakan energi.

b. Bahan bakar cair

Bahan bakar yang berbentuk cair, paling populer adalah bahan bakar

minyak atau BBM. Selain bisa digunakan untuk memanaskan air menjadi

uap, bahan bakar cair biasa digunakan kendaraan bermotor. Karena bahan

bakar cair seperti bensin bisa dibakar dalam karburator dan menjalankan

mesin.

c. Bahan bakar gas

Bahan bakar gas ada dua jenis, yakni Compressed Natural Gas (CNG) dan

Liquid Petroleum Gas (LPG). CNG pada dasamya terdiri dari metana

sedangkan LPG adalah campuran dari propana, butana dan bahan kimia

lainnya. LPG yang digunakan untuk kompor rumah tangga, sama

bahannya dengan bahan bakar gas yang biasa digunakan untuk sebagian

kendaraan bermotor.

2.2 Etanol

Etanol adalah cairan tak berwama yang mudah menguap dengan aroma

yang khas. la terbakar tanpa asap dengan lidah api berwama biru yang kadang-

kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa. Etanol banyak digunakan sebagai

pelarut berbagai bahan - bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan

kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfiim, perasa, pewama makanan,

dan obat - obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus

sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya (Agil, 2007).

Di Indonesia, ubi kayu dinilai sebagai sumber karbohidrat yang paling

potensial untuk diolah menjadi etanol. Hal ini karena ubi kayu memiliki daya

tahan yang tinggi terhadap penyakit, dapat diatur waktu panermya serta dapat

6

tumbuh di tempat yang kurang subur. Namun, kadar patinya tergolong rendah

(30%) dibandingkan dengan jagung (70%) dan tebu (55%) (Agil, 2007).

Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar.

Etanol adalah salah satu bahan bakar altematif (yang dapat diperbaharui) yang

ramah lingkungan yang menghasilkan gas emisi karbon yang lebih rendah

dibandingkan dengan bensin atau sejenisnya. Etanol jelas lebih menguntungkan

karena lebih ramah lingkungan dan bahan bakar altematif yang satu ini dapat

diperbaharui (renewable).

Tabel 2.1 Sifat - sifat fisis Etanol

Parameter Etanol

Rumus Molekul C2H5OH

Berat molekul 46,07 gram / mol

Titik didih pada 1 atm 78.4°C

Titik beku -112°C

Bentuk dan wama cair tidak berwama

Spesifik gravity 0,786 pada 20°C

(Perry, 1984)

Sifat - sifat kimia etanol

1. Dapat bereaksi dengan logam - logam natrium menghasilkan natrium

alkanoat. Atom H pada gugus OH disubstitusi oleh atom Na.

2. Dapat bereaksi dengan fosfor trihalida akan menghasilkan senyawa alkyl

halida. Gugus OH akan disubstitusikan oleh atom halogen.

3. Etanol dapat dioksidasi dan akan membentuk aldehid dengan penambahan

air dan katalisator KMn04.

2.3 Gel Dan Tahap Pembentukannya

Gel adalah sistem padat atau setengah padat dari paling sedikit dua

konstituen yang terdiri dari massa seperti agar yang rapat dan diisi oleh cairan.

Gel terdiri dari dua fase kontinyu yang saling berpenetrasi. Fase yang satu berupa

padatan, tersusun dari partikel - partikel yang sangat tidak simetris dengan luas

permukaan besar, sedang yang lain adalah cairan (Martin, 1993)

7

Pada prinsipnya pembentukan gel hidrokoloid terjadi karena adanya

pembentukan jaringan tiga dimensi oleh molekul primer yang terentang pada

seluruh volume gel yang terbentuk dengan memerangkap sejumlah air di

dalamnya (Martin, 1993).

Terjadi ikatan silang pada polimer - polimer yang terdiri dari molekul

rantai panjang dalam jumlah yang cukup maka akan terbentuk bangunan tiga

dimensi yang kontinyu sehingga molekul pelarut akan terjebak diantaranya,

terjadi immobilisasi molekul pelarut dan terbentuk struktur yang kaku dan tegar

yang tahan terhadap gaya maupun tekanan tertentu (Martin, 1993).

Tabel 2.2 Klasiflkasi gel menurut Martin

Klasifikasi Contoh

Hidrogel

Hidrogel Organik Pasta pektin, jel l i tragakan

Gel bentonit, gel keloid magnesium aluminium Hidrogen Anorganik

silikat

Organel

Hidrokarbon Petrolatum, gel minyak mineral - polietilen

Lemak hewani dan lemak Lard, minyak nabati terhidrogenasi, minyak

nabati teobroma

Lemak basis sabun Aluminium stearat, gel minyak mineral

Organogel hidrofilik Basis carbowax, salep polietilen glikol

Sumber: Martin (1993)

Ada tiga teori yang dapat digunakan untuk menjelaskan pembentukan gel,

yaitu:

a. Teori adsoprsi pelarut

Teori ini menyatakan bahwa gel terjadi sebagai akibat adsorpsi molekul

pelarut oleh partikel terlarut selama pendinginnan yaitu dalam bentuk

pembesaran molekul akibat pelapisan zat terlarut oleh molekul - molekul

pelarut. Pembesaran partikel terjadi terus - nienerus sehingga molekul zat

terlarut yang telah membesar bersinggungan dan tumpang tindih

8

melingkari satu sama lain sehingga seluruh sistem menjadi tetap dan kaku.

Adsorpsi zat pelarut akan meningkat dengan makin rendahnya suhu.

b. Teori jaringan tiga dimensi

Teori ini menyatakan bahwa kemampuan senyawa - senyawa untuk

mengadakan gelasi disebabkan oleh terbentuknya struktur berserat atau

terjadinya reaksi di dalam molekul itu sendiri dan membentuk serai.

Selama pendinginan serat tersebut membentuk jaringan tiga dimensi.

Ikatan primer dari gugus fungsional dan ikatan sekunder yang terdiri dari

ikatan hidrogen atau dapat juga terjadi antara gugus alkil. Tipe ikatan yang

terdapat dalam jaringan tiga dimensi akan menentukan tipe gel yang

dihasilkan.

c. Teori orientasi partikel

Teori ini menyatakan bahwa pada sisi tertentu terdapat kecenderungan

bagi partikel terlarut dan solven untuk berorientasi dalam konfigurasi yang

tertentu melalui pengaruh gaya dengan jangkauan yang panjang, seperti

yang terjadi pada kristal.

Mekanisme pembentukan gel dapat berbeda - beda tergantung pada jenis

bahan pembentuknya. Di antaranya yang paling berbeda dalam hal jenis dan sifat

- sifatnya adalah ge! yang dibentuk oleh gelatin, suatu jenis protein dan gel yang

dibentuk oleh polisakarida (Inlan, 2013).

Ada beinyak faktor yang mempengaruhi pembentukan gel hidrokoloid,

faktor-faktor ini dapat berdiri sendiri atau berhubungan satu sama lain sehingga

memberikan pengaruh yang sangat kompleks. Diantara faktor-faktor lersebut yang

paling menonjol adalah konsentrasi. suhu. pH. dan adanya ion atau komponen

aktif lainnya.

a. Pengaruh konsentrasi

Pada konsentrasi yang rendah larutan hidrokoloid biasanya akan bersifat

sebagai aliran Newtonian, dengan meningkatnya kosentrasi maka sifat

alirannya akan berubah menjadi non Newtonian. Hampir semua

hidrokoloid memiliki kekentalan yang tinggi pada konsentrasi yang sangat

rendah antara I -5%.

9

b. Pengaruh suhu

Pada beberapa hidrokoloid suhu akan menyebabkan penurunan kekentalan.

karena itu kenaikan suhu dapat mengubah sifat aliran yang semula non

Newtonian menjadi Newtonian.

c. Pengaruh pH

Hidrokoloid pada umumnya akan membentuk gel dengan baik pada

kisaran pH tertentu. Hal ini ditunjukkan oleh terjadinya peningkatan

kekentalan dengan meningkatnya pH hingga mencapai titik tertentu dan

kemudijin akan makin menurun bila pH terus ditingkatkan.

d. Pengaruh Ion

Beberapa jenis hidrokoloid membutuhkan ion-ion logam tertentu untuk

membentuk gelnya, karena pembentukan gel tersebut melibatkan

pembentukan jembatan melalui ion-ion selektif.

e. Pengaruh komponen aktif lainnya

Sifat fungsional beberapa jenis hidrokoloid dapat dipengaruhi oleh adanya

hidrokoloid lain. Pengaruh ini dapat bersifat negatif dalam arti sifat

fungsional makin berkurang dengan adanya hidrokoloid lain alaupun

bersifat positif karena adanya pengaruh sinergis antara hidrokoloid-

hidrokoloid yang bergabung.

2.4 Gelling Agent

Bahan pembentuk ge! merupakan komponen polimer berberat molekul

tinggi yang merupakan gabungan molekul - molekul dan lilitan - lilitan dari

polimer molekul yang akan memberikan sifat kental dan gel yang diinginkan.

Molekul - molekul polimemya berikatan melalui ikatan saling membentuk

struktur jaringan tiga dimensi dengan molekul pelarut terperangkap dalam

jaringan ini (Clegg, 1995).

Untuk membuat Ethanol Gel dibutuhkan pengental berupa tepung, seperti

kalsium asetat, atau pengental lainnya seperti xanthan gum, carbopol, HPMC

{Hydroxy Propil Methil Cellulose) dan berbagai material turunan selulosa (CMC)

(Tambunan. 2008).

10

Jenis - jenis pengental yang digunakan untuk pembuatan Ethanol Gel

adalah:

a. Karboksimetil Selulosa (CMC)

Karboksimetil selulosa merupakan senyawa eter polimer selulosa linear

dan berupa senyawa anion, yang bersifat biodegradable, tidak berwama,

tidak berbau. tidak beracun. butiran atau bubuk berwama putih yang lamt

dalam air namun tidak larut dalam larutan organik, memiliki rentang pH

sebesar 6.5 sampai 8.0, stabil pada rentang pH 2 - 10, bereaksi dengan

garam logam berat membentuk film yang tidak larut dalam air, transparan,

serta tidak bereaksi dengan senyawa organik. Karboksimetil selulosa

berasal dari selulosa kayu dan kapas yang diperoleh dari reaksi antara

selulosa dengan asam monokloroasetat, dengan katalis berupa senyawa

alkali. Contoh aplikasi penggunaan pada beberapa industri adalah sebagai

bahan pengental, pengikat, pensuspensi, dan lain sebagainya.

b. Carbopol

Dengan rumus molekul (C3H402)n untuk jenis carbopol 940 mempunyai

berat molekul monomer sekitar 72 gr/mol dan carbopol ini terdiri dari

1450 monomer (Avinash,2006). Digunakan pada formulasi krim, gel dan

salep dan kemungkinan digunakan dalam sediaan obat mata dan sediaan

topikal lain. Carbopol dapat lamt di dalam air, di dalam etanol (95%) dan

gliserin, dapat terdispersi di dalam air untuk membentuk lamtan koloidal

bersifat asam, sifat merekatnya rendah.

Carbopol bersifat stabil dan higroskopik, penambahan temperatur berlebih

dapat mengakibatkan kekentalan menurun sehingga mengurangi stabililas.

Carbopol mempunyai viskositas antara 40.000 - 60.000 cP digunakan

sebagai bahan pengental yang baik memiliki viscositasnya tinggi.

menghasilkan gel yang bening. Carbopol digunakan untuk bahan

pengemulsi pada konsentrasi 0.1 - 0.5 % B, bahan pembentuk gel pada

konsentrasi 0.5 - 2.0 % B, bahan pensuspensi pada konsentrasi 0.5-10 %

dan bahan perekat sediaan tablet pada konsentrasi 5 - 10 % (Rowe, et. a l ,

2003 dalam Puryanto, 2009).

. Karagenan

Istilah Carrageenan (karagenan) yang pada mulanya digunakan untuk

menamakan ekstrak dari Chondrus crispus diambil dari nama desa yang

bemama Carraghen yang terietak di pantai selatan Irlandia, flan (kue

Pastry) dibuat dengan memasak Irish moss (spesies alga merah, Chondrus

crispus) dengan susu. Saat ini pemanfaatan karagenan tidak hanya terbatas

pada industri makanan saja, tetapi juga pada industri - industri lain seperti

farmasi, kosmetik, bioteknologi, tekstil dan lain sebagainya. Terdapat

beberapa definisi karagenan yang umum dipakai karagenan dapat

didefmisikan sebagai campuran polisakarida yang mengandung sulfat yang

diekstrak dari alga merah.

Karagenan adalah nama umum dari golongan polisakarida pembentuk gel

dan pengental yang diperoleh secara komersial melalui proses ekstraksi

dari spesies alga merah (Rhodophyceae) tertentu. Karagenan diberi nama

berdasarkan persentasi kandungan ester sulfatnya, Kappa:25%, Iota: 32%

dan lambda: 35% Karagenan dapat membentuk gel dengan baik, sehingga

banyak digunakan sebagai gelling agent dan pengental (Suptijah, 2002).

HPMC

Nama lain dari HPMC antara lain, hypromellose, methocel,

hydroxypropilmethilcellulose, metolose, pharmacoat Rumus kimia HPMC

adalah CH3CH(OH)CH2. HPMC secara luas digunakan sebagai suatu

eksipien di dalam formulasi pada sediaan topical dan oral. Dibandingkan

dengan metilselulosa, HPMC menghasilkan cairan lebih jemih, HPMC

juga digunakan sebagai zat pengemulsi, agen pensuspensi, dan agen

penstabil di dalam sediaan salep dan gel. Sifat merekat dari HPMC apabila

sediaan menggunakan bahan pelarut organik cenderung menjadi lebih

kental dan merekat, terus meningkatnya konsentrasi juga menghasilkan

sediaan yang lebih kental dan merekat. Daya larutnya yaitu dapat larut di

dalam air dingin, membentuk satu lartuan keloid merekat, pada

kenyataannya tidak dapat larut di dalam cloroform, etanol (95%) dan eter,

tetapi dapat larut di dalam campuran dari etanol dan dichlorom ethane, dan

12

campuran dari alkohol dan air. Hypermellose (HPMC) secara umum diakui

sebagai bahan tidak beracun dan non iritasi, walaupun konsumsi oral

berlebihan mungkin punya satu efek laksatif.

Kalsium Asetat

Kalsium asetat adalah garam dari asam asetat, mempunyai rumus molekul

Ca(CH3C00H) . Nama lUPAC untuk kalsium asetat adalah kalsium

etanoat dan nama lain adalah kapur asetat. Mempunyai bentuk anhidrat

dan sangat higroskopis. Jika alkohol ditambahkan ke dalam larutan jenuh

kalsium asetat maka suatu sediaan semisolid gel terbentuk dan mempunyai

sifat mudah terbakar.

Untuk membuat Ethanol Gel, dosis kalsium asetat imtuk bahan campuran

cukup 1 - 5%. Kalium asetat berbentuk tepung itu lalu diencerkan dengan

air sebanyak 20% dari jumlah bioetanol. Selanjutnya dicampur etanol

berkadar 70 - 85%. Rasio antara pengental dan etanol perbandingannya

1:7. Setelah itu ditambahkan 5 % Natrium Hidroksida sebagai

penyeimbang pH agar tingkat keasaman 5 - 6 . Saat menambahkan

Natrium Hidroksida kecepatan aduk ditingkatkan 2 kali lipat. Untuk

membuat 200 g gel kecepatan aduk berkisar 2.500 rpm.

Guar Gum

Guar gum adalah ekstrak kacang guar, rumus molekul dari guar gum

adalah C 1 2 H 2 4 O 1 2 . Kacang guar ini tumbuh di India dan Pakistan, guar

gum tahan terhadap kekeringan, kacang guar bisa dimakan sebagai kacang

hijau, makan untuk temak, atau digunakan dalam pupuk hijau. Guar gum

berwama putih, kasar berbentuk bubuk.

Tabel 2.3 Sifat fisik guar gum

Parameter Guar Gum

Rumus kimia C 1 2 H 2 4 O 1 2

Berat Molekul 360 gr/mol

Penampiian putih berbentuk bubuk

Kelarutan dalam air larut dalam air

13

Sifat kimia guar gum antara lain :

1. Guar gum dikenal sebagai salah satu aditif penebalan terbaik,

pengemulsi aditif dan menstabilkan aditif.

2. Guar gum memiliki struktur polimer, mengandung beberapa gugus

hidroksil.

Untuk membuat Ethanol Gel, dosis guar gum untuk bahan campuran 1 -

5%. Guar gum yang berbentuk tepung itu lalu diencerkan dengan air

sebanyak 20% dari jumlah bioetanol. Selanjutnya dicampur ethanol

berkadar 70 - 85%. Rasio antara pengental dan ethanol perbandingannya

1:7. Setelah itu ditambahkan 5% Natrium Hidroksida sebagai

penyeimbang pH agar tingkat keasaman 5 - 6 . Saat menambahkan

Natrium Hidroksida kecepatan aduk ditingkatkan 2 kali lipat. Untuk

membuat 200 gr gel kecepatan aduk berkisar 2.500 rpm.

2.5 Ethanol Gel

Ethanol Gel adalah etanol dengan bentuk fisik berupa gel. Produk ethanol

gel sangat prospeklif dikembangkan. Keunggulan dari ethanol gel dibandingkan

fase caimya yaitu praktis dan aman. Praktis karena berbentuk gel sehingga bisa

disimpan di dalam botol serta tidak mudah tumpah. Dalam bentuk gel, faktor

keamanan dalam penggunaan etanol dalam nimah tangga pun terjamin karena

produk ethanol gel tidak mudah menguap (volatile) dan tidak mudah terbakar.

Seandainya pun ethanol gel tumpah dalam keadaan masih terbakar, kekentalannya

tidak akan raembuatnya cepat mengalir seperti halnya etanol dalam bentuk cair.

Ethanol gel merupakan produk aman karena tidak volatil serta tidak

mengeluarkan asap atau gas beracun ketika dibakar (Vivandra, 2009).

Masyarakat di Afrika Selatan yang telah memakai ethanol gel mengatakan

bahwa hasil pembakaran ethanol gel bersih dan tidak menimbulkan jelaga pada

panel bekas memasak. The Parafin Safety Association of Southern Africa

(PASASA) telah melakukan penelitian untuk mencari solusi akibat dampak

negatif yang diakibatkan oleh parafin tersebut dan hasilnya ethanol gel merupakan

bahan bakar altematif yang dapat menggantikan parafin.

14

Menurut penelitian PASASA data perbandingan antara ethanol gel dan

parafin dapat dilihat dalam tabel 2.2.

Tabel 2.4 Data Hasil Analisis Perbandingan Parafin dan Ethanol Gel

Jenis Waktu rata - rata

mendidihkan 1 Itr

air

Rata - rata konsumsi

bahan bakar dalam 1

jam

Lama terbakar rata

- rata 1 Itr bahan

bakar

Parafm (P) 8 menit 220 ml 4,2 jam

Parafin (W) 9,6 menit 250 ml 3,9 jam

Ethanol Gel 15,8 menit 210 ml 5,49 jam

Sumber: PASASA (2003)

Keterangan :

P ^ parafin yang digunakan dengan adanya udara (pressurized)

W = parafin yang digunakan untuk kompor sumbu (Wick)

Menurut PASASA (2003), selain sebagai bahan altemati pengganti

parafin, ethanol gel juga dimanfaatkan sebagai pengganti bahan bakar padat

terutama kayu sejak 2007. Berdasarkan data World Health Organization (WHO),

di negara berkembang asap dari kayu bakar mengakibatkan penyakit paru - paru

akut. Dampaknya sebanyak 1,5 juta wanita dan anak - anak per tahun meninggal

dunia, Karena itu di Johannesburg, Afrika Selatan, ethanol gel marak

dikembangkan.

Menurut Mazho (2001) walaupun ethanol gel ini lebih mahal harganya

dari parafin, tetapi ethanol gel mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan

parafin. Ethanol gel ini tidak beracun dan tidak dapat menyebabkan suatu

ledakan, dan yang terpenting adalah ethanol gel ini terbarukan. Beberapa

kelebihan ethanol ge/jika dibandingkan dengan parafin antara lain:

1. Tidak menghasilkan asap berbahaya,

2. Tidak menghasilkan bau yang menyebabkan iritasi seperti pada parafin.

3. Makanan yang dimasak tidak berbau etanol.

4. Mudah dinyalakan dan dimatikan.

5. Tidak meninggalkan noda.

6. Tidak menyebabkan ledakan.

BAB III METODOLOGI P E N E L I T I A N

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian mengenai Pembuatan Ethanol Gel sebagai Bahan Bakar Semi

Padat Altematif dilaksanakan pada bulan November & Desember 2015 di

Laboratorium Teknik Kimia Fakultas Teknik UMP dan akan dianalisa di

Laboratorium R & D FT. Pertamina (Persero) RU I I I .

3.2 Alat dan Bahan yang digunakan

3.2.1 Alat-alat

1. Gelas kimia

2. Hot Plate

3. Gelas arloji

4. Erlenmeyer

5. Pipet ukur & bola karet

6. Gelas ukur

7. Magnetic Stirrer

8. Stopwatch

9. Termokopel

3.2.2 Bahan ~ bahan

1. Etanol 96%, 80%, 70%, 60%, 50% sebanyak 50 ml

2. Karboksimetil selulosa (CMC)

3. Aquadest

3.3 Variabel Percobaan

Variabel percobaan yang divariasikan pada penelitian ini adalah :

1. Konsentrasi Etanol = 96%, 80%, 70%, 60%, 50%

2. Jumlah CMC = 1 gr, 2 gr, 3 gr, 4 gr, 5 gr

Variabel percobaan yang konstan pada penelitian ini adalah :

1. Volume etanol yang digunakan = 50 ml

15

16

3.4 Prosedur Penelitian

Dalam pembuatan Ethanol Gel ini dilakukan beberapa tahap yaitu :

1. Persiapan bahan baku dan alat

2. Proses pembuatan

3. Analisa hasil

3.4.1 Persiapan Bahan Baku

Kedua bahan baku yaitu etanol dan juga CMC bisa dengan mudah

didapatkan di beberapa toko kimia.

3.4.2 Proses Pembuatan

a. Memasukkan etanol 96% sebanyak 50 ml ke dalam gelas kimia

b. Menambahkan CMC secara perlahan - lahan dan mengaduk dengan

kecepatan 1.000 rpm

c. Menutup gelas berisi campuran etanol 96% dan CMC tadi dan

melanjutkan pengadukan selama 15 menit dengan pemanasan ± 50** C

d. Mengulangi langkah di atas untuk jumlah CMC dan konsentrasi etanol

yang berbeda yaitu 80%, 70%, 60% dan 50%

2

Gambar 3.1 Rangkaian alat

Keterangan:

1. Gelas kimia berisi etanol dan CMC

2. Magnetic Stirrer

3. Hot Plate

17

3.4.3 Analisa Hasil

3.4.3.1 Analisa warna nyala dari pembakaran etanol gel

a. Memasukkan etanol gel ke dalam cawan porselin

b. Membakar etanol gel tersebut

c. Mengamati wama nyala dari hasil pembakaran etanol gel tersebut

3.4.3.2 Lama waktu nyala etanol gel untuk setiap gram per satuan waktu

a. Memasukkan 5 gr etanol gel ke dalam cawan porselin

b. Menyiapkan stopwatch

c. Membakar etanol gel tersebut bersamaan dengan menghidupkan

stopwatch

d. Mematikan stopwatch apabila etanol gel sudah tidak terbakar

e. Mencatat waktu yang diperlukan untuk membakar gel tersebut

3.4.3.3 Temperatur Nyala

a. Memasukkan etanol gel ke dalam cawan porselin

b. Membakar gel tersebut

c. Mengukur temperatur nyala dengan alat termokopel

d. Mencatat temperatur nyala tersebut

3.4.3.4 Sisa etanol gel yang terbakar

a. Mengambil 5 gr etanol gel yang telah terbentuk untuk tiap sampel

b. Meletakkan etanol ge! ke cawan porselen dan membakar etanol gel

sampai gel sudah tidak bisa terbakar lagi

c. Menimbang berat akhir sisa etanol gel setelah dibakar

d. Berat etanol gel yang terbakar adalah selisih berat awal dengan akhir

Untuk lebih jelasnya pembuatan Ethanol Gel dapat dilihat pada gambar 2.

yaitu diagram alir pembuatan Ethanol Gel.

Etanol

CMC >

1 Mixing

Ethanol Gel

Analisa Etlianol gel

Kualitarif Kuantitatif

r Wama nyala 1. Lama wakm nyala

2. Temperatur nyala

1. Lama wakm nyala

2. Temperatur nyala

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pembuatan Ethanol Gel

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL

Tiap percobaan menggunakan bahan etanol sebanyak 50 ml, dan untuk

variabel yang membedakan tiap sampelnya adalah konsentrasi etanol cair serta

jumlah bahan CMC yang dipakai. Variasi konsentrasi etanol cair antara lain: 96%,

80%, 70%, 60%, dan 50%. Sedangkan variasi untuk bahan CMC antara lain: 1 gr,

2 gr. 3 gr. 4 gr. dan 5 gr. Setelah didapatkan etanol gel kemudian dilanjutkan

dengan analisa untuk melihat kualitas etanol gel yang terbaik. Analisa tersebut

antara lain: analisa wama nyala, lama waktu nyala, temperatur nyala, dan berat

etanol gel terbakar. Adapun data yang telah diperoleh dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Data Hasil Analisa Etanol Gel terbadap warna nyala, lama waktu

nyala, temperatur nyala, dan berat sisa etanol gel terbakar.

Analisa

Konsentrasi etanol (%)

Berat CMC (gr/50 ml etanol)

Lama Waktu nyala

(menit/5gr)

Wama Nyala

Temperatur Nyala ("C)

Sisa CMC pada Etanol

gel Terbakar

(mo=20gr) 1 1.82 Biru 425 1.524 2 1.97 Biru 428 1.472

50% 3 2.04 Biru 424 1.564 4 1.96 Bim 430 1.748 5 2.09 Biru 426 1.796 1 1.73 Biru 463 1.252 2 1.78 Biru 461 1.604

60% 3 1.85 Biru 464 1.6 4 1.94 Biru 460 1.68 5 1.88 Biru 458 1.692 1 1.46 Biru 473 1.372 2 1.67 Biru 475 1.5

70% 3 1.73 Bim 474 1.596 4 1.78 Bim 474 1.804 5 1.84 Bim 476 1.612

80% 1-5 Tidak terbentuk gel 96% 1-5 Tidak terbentuk gel

19

20

Tabel 4.2 Data Hasil Analisa Etanol Gel Menggunakan Guar Gum Sebagai

Gelling Agent

Analisa

Konsentrasi etanol (%)

Berat Guar Lama bisa Etanol Konsentrasi etanol (%)

Gum (gr/50 ml etanol)

Waktu nyala

(menit/5gr)

Wama Temperatur Nyala Nyala ( C)

gel 1 1

Terbakar (mo-20gr) 3 Tidak Terbentuk Gel

6 Tidak Terbentuk Gel

60% 9 Tidak Terbentuk Gel 60% 12 1.38 Biru 402 4.23 15 1.21 Biru 392 5.11 18 1.02 Biru 384 5.625 3 Tidak Terbentuk Gel 6 Tidak Terbentuk Ge!

70% 9 12 1.60

Tidak Terbentuk Get Bim 429 4.3

15 1.33 Bim 425 5.17 18 1.17 Bim 420 5.94

(Berdasarkan Hasil penelitian A. Hasra Saputra, 2011)

4.2 PEMBAHASAN

Pembahan fase dari cair menjadi gel (semi padat) tentu akan membah

beberapa sifat fisik yang ada pada suatu senyawa/larutan tersebut. Hal itupun

terjadi pada etanol yang bembah fase dari cair menjadi gel.

Penambahan Jumlah CMC memiliki peran utama pada bentuk gel yang

akan dihasilkan. Pada penggunaan CMC 1 gr, etanol gel yang dihasilkan belum

terlalu kental dan nampak tidak padat. Bila ditumpahkan, etanol gel tersebut

masih dapat mengalir walaupun dengan laju alir yang lambat. Berbeda halnya

dengan penggunaan CMC 5 gr dengan konsentrasi etanol yang sama, etanol gel

terlihat kental dan padat. Bila ditumpahkan, maka etanol ge! tersebut tidak

mengalir. Maka semakin banyak CMC yang digunakan, etanol gel yang terbentuk

akan semakin kental dan padat.

Penggunaan CMC yang bertujuan untuk mengentalkan etanol pun perlu

diperhatikan. Untuk dapat menghasilkan gel, maka syarat utama yang hams

dipenuhi adalah CMC hams dapat lamt terlebih dahulu di lamtan etanol tersebut.

21

Pada etanol 96% bahan CMC tidak dapat larut, dan bila didiamkan setelah

pengadukan CMC akan mengendap dan berupa butiran halus berwama putih. Hal

inipun terjadi pada etanol 80% yang juga tidak dapat melamtkan CMC. Sebab

yang dapat melamtkan bahan CMC adalah sejumlah kadar air yang ada di dalam

lamtan etanol tersebut.

Pada konsentrasi 96% dan 80% dengan volume 50 ml gel tidak akan

terbentuk, namun dengan menambahkan jumlah CMC sebanyak >10 gr maka

lamtan etanol cair akan berbentuk padatan tersuspensi. Padatan tersebut terbentuk

karena lamtan etanol yang telah jenuh dengan penambahan bahan CMC. Dan bila

dilakukan tes nyala, maka api yang dihasilkan berwama merah kekuningan yang

disebabkan bahan CMC yang tidak larut ikut terbakar dan sangat mudah padam

sehingga tidak cocok untuk dijadikan sebagai bahan bakar altematif.

4.2.1 Pengaruh Konsentrasi Etanol & Jumlah CMC Terhadap Lama

Waktu Nyala Etanol Gel

Pada etanol 70% dengan volume 50 ml, CMC sudah dapat larut dan gel

pun sudah dapat terbentuk. Begitu pula dengan etanol 60% dan 50% yang sudah

dapat membentuk gel. Ge! yang terbentuk tidak berwama (transparan). Kemudian

dilakukan variasi penambahan CMC 1 - 5 gr dengan rentang 1 gram. Sesuai

dengan penjelasan sebelumnya bahwa semakin banyak penambahan CMC maka

gel yang terbentuk akan semakin kental dan padat.

Sifat padat inilah yang akan mempengamhi lama waktu nyala dari etanol.

Dimana semakin padat gel, maka semakin sulit etanol menguap. Sehingga pada

saat pembakaran, etanol gel dapat menyala untuk waktu yang lebih lama. Setelah

dilakukan pengujian lama waktu nyala/5 gr etanol gel, maka etanol dengan kadar

50% yang memiliki waktu nyala paling lama dibandingkan dengan etanol gel 70%

dan 60%. Data ini dapat dilihat dari gambar 4.1.

22

2,2

Etanol 60%

Etanol 70%

Etanol 50%

1 2 3 Rasio CMC (gr)

4 5

Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Rasio C M C Terhadap Lama Waktu Nyala

Hal ini juga disebabkan karena temperatur yang dihasilkan dari etanol gel

itu sendiri. Temperatur yang tinggi inilah yang menyebabkan etanol gel lebih

cepat habis terbakar. Sebaliknya pada etanol gel 50% yang memiliki temperatur

lebih rendah dari 60% dan 70% dapat bertahan lebih lama.

Pengaruh konsentrasi etanol pada temperatur nyala sangat terlihat

signifikan. Pada tabel 4.1, terlihat pada konsentrasi etanol 70% dengan suhu rata -

rata 474*'C. Pada konsentrasi 50% suhu rata - rata nya yaitu 427°C. Hal ini karena

kadar air yang terkandung pada larutan etanol yang mempengaruhi temperatur

nyala. Kadar air yang cukup tinggi pada etanol 50% menyulitkan nyala api untuk

mencapai temperatur yang lebih tinggi.

Selain temperatur, etanol gel 50% temyata memiliki kekurangan dari segi

nyala api. Nyala api yang dihasilkan dari etanol ini temyata kurang stabil.

Walaupun kurang stabil, namun pembakaran masih tetap dapat berlangsung

hingga etanol ge! habis. Ketidak stabilan nyala api ini dapat disebabkan karena

konsentrasi etanol. Pada etanol gel 60% & 70%, nyala api yang dihasilkan lebih

stabil karena konsentrasi etanol yang lebih mumi.

23

4.2.2 Pengaruh Jumlah C M C Terhadap Sisa Etanol Gel Terbakar

Etanol gel yang terbakar temyata tidak dapat habis selumhnya. Kandungan

yang tersisa ini berupa CMC yang larut di dalam air. Semakin banyak CMC yang

ditambahkan pada etanol gel, maka semakin banyak pula sisa etanol gel yang

tidak dapat terbakar. Pengaruh Jumlah CMC terhadap sisa etanol gel terbakar

dapat dilihat pada gambar 4.2.

1,900 !

••—etanol 70%

etanol 60%

' ^ e t a n o l 50%

1,300

1,200 • , r , , 1 2 3 4 5

Rasio CMC (gr)

Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Rasio C M C Terhadap Sisa C M C Pada Etanol

Gel Terbakar

4.2.3 Perbandingan Etanol Gel antara C M C dan Guar gum

Data pembentukan etanol gel dengan menggunakan guar gum dapat dilihat

pada tabel 4.2. Pada tabel tersebut terlihat bahwa untuk membentuk etanol gel

maka dibutuhkan guar gum dari rentang 12 - 18 gr. Bila dibandingkan dengan

CMC, maka kebutuhan guar gum untuk membentuk gel pada suatu lamtan tentu

lebih banyak. Penambahan pengental yang terlalu banyak ini dapat berpengaruh

terhadap gel yang terbentuk. Salah satunya adalah berat gel yang terbentuk, dan

juga berat sisa etanol gel terbakar. Etanol gel yang terlalu banyak mengandung

pengental pun jadi sulit terbakar sehingga banyak meninggalkan sisa, serta lama

waktu nyala jadi tidak terlalu lama.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian pembuatan etanol gel sebagai bahan bakar semi padat

altematif, dapat disimpulkan bahwa:

1. Berdasarkan pada karakteristik etanol gel yang terbentuk. bila dilihat dari

wama nyala, temperatur nyala, dan stabil nyala apinya maka etanol ge!

yang terbaik diperoleh pada konsentrasi etanol 70%. pada penambahan

CMC sebanyak 5 gr. Diperoleh etanol gel dengan lama waktu nyala etanol

gel selama 1.84 menit dan temperatur nyala adalah 476 "C.

2. Konsentrasi etanol berpengaruh pada temperatur nyala, wama nyala dan

lama waktu nyala. Sedangkan rasio CMC lebih berpengaruh pada sifat gel

yang terbentuk.

3. CMC dapat digunakan sebagai pembentuk gel pada pembuatan etanol gel

dengan berat 1 - 5 gr untuk 50 ml etanol.

5.2 Saran

Setelah dilakukan penelitian pembuatan etanol gel sebagai bahan bakar

semi padat altematif dengan menggunakan CMC sebagai gelling agent, peneliti

menyarankan untuk penelitian lebih lanjut dapat menambahkan lagi rasio

pengental yang digunakan serta perlu dilakukan analisa yang lebih beragam

seperti pengujian nilai kalor atau viskositas untuk produk etanol gel yang

dihasilkan.

24

DAFTAR PUSTAKA

A%\\.2Q01 PMengapaBioetanolP\ http://agilonbetterment.wordpress.com/2007/ 05/16.Diakses 26 Oktober 2015.

Avinash,H.H.2006."Ci7/*/>opo/-anJ-/7j pharmaceutical significance-rewiew^' Clegg. 1995. Bahan-bahan Pembentuk Ge\.http://www.Gellingagentsfile.pdf.

Diakses 20 Oktober 2015.

Hanif, intan.2013.Makalah gel.http://id.scribd.com/doc/l 45067133/Makalah-Gel#scribd. Diakses 27 Oktober 2015.

Hasra Saputra, Andra.20\\.Pembuatan ethanol gel sebagai bahan bakar altematif dengan menggunakan guar gum sebagai gelling iigen/.Palembang;Tidak diterbitkan

Hosmani,A.H. 2006. Carbopol and its Pharmaceutical Significance, www.pharmainfo.net,

Liebermann.l996."Pharmaceutical Dosage Forms : Disperse Systems Volume 2, 415,425, Marcel Dekker, New York.

Martin,A.1993."Physical Pharmacy",566-572,Lea & Febiger, Philladephia

Mazho,N.2001,"Comparative Performance of Gel Fuel Stoves", Zimbabwe

Merdjan,R. E. and Matione, J. 2003. Fuel Gel. United State Patents Application Publication No. US 2003/0217504A1.

Mulyono dan Tri Suseno,2010.Pembuatan Ethanol Gel Sebagai Bahan Bakar Padat AlternatifSiiTakaita;VmveTsitas Negeri Sebelas Maret.

Perry,R.H.1984,"Perry Chemical Hands Book".Mc Grow Hil l , Siangapore

Puryanto.2009."Uji aktivitas gel ektrak daun binahong (anredera cordifolia (tenore) steen) sebagai penyembuh luka bakar pada kulit punggung kelinci". Surakarta.

Suptijah, P.2002."Rumput Laut: Prospek dan tantangannya", Makalah Pengantar Falsafah Science, Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.

Tambunan, L.A.2008," Bioetanol Anti Tumpah". Trubus.2008. Vol XXXIX.pp.24-25.

25

26

Vivandra, P., Ariawiyana, F. 2009. Bioetanol Gel (B-GEL) Ubi Jalar : Produk Inovatif sebagai Sumber Energi Altematif Pada Sektor Rumah Tangga. PKM-GT Institut Pertanian Bogor, Bogor. Online pada http://www.energi.lipi.go.id/utama.Diakses 23 Oktober 2015.

The Parafin Safety Association of Southem Africa ( PASASA ), 2003, " Parafm Stove Test Reports Africa Selatan.

LAMPIRAN A DATA DAN PERHITUNGAN

LAMPIRAN A

DATA DATA

A. l Data Pengamatan Pembuatan Ethanol Gel

Tabel A.1 Data Pengamatan Proses Pembuatan Dan Analisis Ethanol Gel

No Perlakuan Pengamatan

1 Persiapan Bahan Baku - Berat CMC = 1-5 gr

- CMC bempa bubuk putih

- Membuat etanol sesuai dengan

konsentrasi yang dibutuhkan dengan

pengenceran.

2 Proses Pengadukan

Suhu pengadukan S(fC - Penambahan CMC dilakukan dengan

Gelas kimia kosong ditimbang perlahan.

- Gelas kimia+sampel ditimbang - CMC dapat lamt pada etanol 50% -

Kemudian mengaduk sampel 70% sehingga membentuk gel.

dengan menggunakan stirrer Gel yang terbentuk berwama bening.

selama 10-15 menit

3 Analisa Wama Nyala Dari

Pembakaran Ethanol Gel

Membakar ethanol gel yang Api yang menyala berwama bim.

sudah terbentuk Semakin banyak CMC yang

Mengamati wama nyala dari dicampurkan kedalam etanol, nyala

pembakaran ethanol gel api semakin kecil.

4 Analisa Lama Waktu Penyalaan

Meletakkan ethanol gel yang - Semakin banyak CMC yang

sudah terbentuk kedalam dicampurkan ke dalam ethanol, maka

cawan porselen nyala api akan semakin cepat

Menyiapkan Stopwatch

- Membakar ethanol gel

27

28

tersebut, bersamaan dengan

menghidupkan stopwatch

Mematikan stopwatch apabila

proses pembakaran telah

berhenti

5 Analisa Temperatur Nyala

- Meletakkan ethanol gel -

kedalam cawan porselin

Membakar gel tersebut

- Mengukur temperatur nyala -

dengan alat termokopel

Mencatat temperatur nyala

tersebut.

6 Analisa Berat Etanol gel yang

terbakar

- Meletakkan etanol gel ke -

dalam cawan porselin

Membakar gel tersebut dan

menunggu hingga gel tidak

terbakar lagi

Menimbang berat sisa gel

tersebut

Semakin besar konsentrasi ethanol,

maka temperatur nyala semakin

tinggi.

Semakin banyak CMC yang

digunakan, maka semakin rendah

temperatur nyaJanya.

Semakin banyak CMC yang

digunakan, maka semakin banyak

pula sisa hasil pembakaran yang

ditinggalkan

29

A.2 Analisa Warna Nyala Ethanol Gel

Tabel A.2 Data Analisa Wama Nyala Pembakaran Ethanol Gel

Konsentrasi Ethanol Berat CMC (gr) Wama Nyala

96% 1 - 5 Merah - Kuning

80% 1-5 Merah - Kuning

70% 1-5 Biru - Kuning

60% 1-5 Biru - Kuning

50% 1-5 Biru - Kuning

A.3 Analisa Lama Waktu Nyala Ethanol Gel

Tabel A.3 Data Analisa Lama Waktu Nyala Ethanol Gel

Konsentrasi Ethanol Berat CMC (gr) Lama Waktu nyala

(menit/5gr)

96% 1-5 80% 1 - 5 70% 1 1.46

2 1.67

3 1.73

4 1.78

5 1.84 60% 1 1.73

2 1.78

3 1.85

4 1.94

5 1.88

50% I 1.82

2 1.97

3 2.04

4 1.96

5 2.09

30

A.4 Analisa Temperatur Nyala Ethanol Gel

Tabel A.4 Data Analisa Temperatur Nyala Ethanol Gel

Konsentrasi Ethanol Berat CMC (gr) Temperatur Nyala (**C)

96% 1 — 5 -

80% I c 1 — J

_

70% 1 473

z 475 1 3 474 A 474 c J 476

60% I 463

Z 461

3 464

4 460

5 458 50% 1 425

2 428

3 424

4 430

5 426

31

A.5 Analisa Berat Sisa Ethanol Gel Yang Terbakar

Volume Etanol = 50 ml

Tabel A.5 Data Analisa Berat Sisa Ethanol Gel Yang Terbakar

Konsentrasi Ethanol Herat CMC (gr) Berat Gel yang

terbentuk (gr)

Sisa (gr)

(m<,=20 gr)

96% 1-5 - -

80% 1-5 - -70% 1 43.356 1.372

2 44.473 1.5

3 45.342 1.596

4 46.382 1.804

5 47.368 1.612 60% 1 43.312 . 1.252

2 44.211 1.604

3 45.238 1.6

4 46.342 1.68

5 47.326 1.692 50% I 44.312 1.524

2 45.284 1.472

3 46.308 1.564

4 47.326 1.748

5 48.325 1,796

PERHITUNGAN

A.6 Pengenceran Etanol 96% Sebanyak 100 ml

• 80 %

70%

Vx

60%

Vx

50%

Vx

_ 8 0 % x l 0 0 ml " 96% El = 83,3 ml

_ 70%xlOQ ml ~ 96%

7i = 73 ml

_ 60%:cl00 ml " 96%

El = 62,5 ml

_ 5 0 % x l 0 0 ml ~ 96%

El = 53 ml

LAMPIRAN B GAMBAR

LAMPIRAN B

GAMBAR

CMC ETANOL Cair 99%

Proses Pembuatan

Produk Ethanol Gel

Ethanol gel 80% d 96%,

LAMPIRAN C SURAT - SURAT

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG PROGRAM STUDI T E K N I K KIMIA F A K U L T A S T E K N I K

Jl. Jendral A. Yani 13 Ulu Palembang 30263 Telp. (0711)7790130, Fax (0711) 519408, E-mail: tekim ftump(5),vahoo.com

USUL JUDUL DAN PEMBIMBING P E N E L I T I A N Nomor :122013038P/G.17/KPTS/FT-KA^II/2015

Nama : Iwan Jaya Azis

NIM : 12 2013 038P

Jurusan : Teknik Kimia

Program Studi : Teknik Kimia

Judul Penelitian :

M.th

Diusulkan Judul

Pembimbing 1

Pembimbing 2

Batas Waktu Penyelesaian Penelitian

Ir. Rifdah, MT

Ir. Legiso, M.Si

Dibuat rangkap tiga : 1. Ketua Program Studi 2. Pembimbing 1 3. Pembimbing 2

Palepib^ng, 2015 ^iKetua Program Studi,

Dr. £koAriyanto,M.Chem.Eng

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG PROGRAM STUDI T E K N I K KIMIA F A K U L T A S T E K N I K

Jl. Jendral A. Yani 13 Ulu Palembang 30263 Telp. (0711)7790130, Fax (0711) 519408, E-mail: tekim [email protected]

USUL JUDUL DAN PEMBIMBING PENELITIAN Nomor :122013038P/G.17/KPTS/FT-KA'H/2015

Nama

NIM

Jurusan

Program Studi

Judul Penelitian

Iwan Jaya Azis

12 2013 038P

Teknik Kimia

Teknik Kimia

kUfm

3. •a*

Diusulkan Judul

Pembimbing 1

Pembimbing 2

Batas Waktu Penyelesaian Penelitian

.Li^f...)

Jr. Rifdah, MT

Ir. Legiso, M.Si

Dibuat rangkap tiga : 1. Ketua Program Studi 2. Pembimbing 1 3. Pembimbing 2

Palembang, ,Qhkk^.. 2015 Pembimbing I,

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG PROGRAM STUDI T E K N I K KIMIA F A K U L T A S T E K N I K

Jl . Jendral A. Yani 13 Ulu Palembang 30263 Telp. (0711)7790130, Fax (0711) 519408, E-mail: tekim ftump^yahoo.com

USUL JUDUL DAN PEMBIMBING P E N E L I T I A N Nomor :122013038P/G.17/KPTS/FT-IOVn/2015

1

Nama

NIM

Jurusan

Program Studi

Judul Penelitian

Iwan Jaya Azis

12 2013 038P

Teknik Kimia

Teknik Kimia

^ / / « A „ / Qef ?«c^o; fta^A- ^ / \lJo+

' ^ f f ^ a - ^ t ^ a n Mtr^J^u;.^(f-ao CM<^ ^C&'^o; (pelh^y

3.

Diusulkan Judul

Pembimbing 1

Pembimbing 2

Batas Waktu Penyelesaian Penelitian

Ir. Rifdah, MT

Ir, Legiso, M.Si

Palembang, .)<kl^Jjk: 2015 Pembimbing I I ,

Dibuat rangkap tiga : 1. Ketua Program Studi 2. Pembimbing 1 3. Pembimbing 2

Ir. Jiegiso, M.Si

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG F A K U L T A S T E K N I K

JURUSAN TEKNIK KJMIA

Nama

NIM

Judul

CP in

^C.^<^9'' Ce/Z/ft? Aje^f.

Dosen Pembimbing . I \r. ^'^d^, tA.

No Pokok Bahasan Catatan/Komentar Tanggal Paraf

No Pokok Bahasan Catatan/Komentar Bimbingan Pembimbing 1 Pembimbing II

2 .

3.

t ^ ^

bf »iufan fd^hfo^

Acc

/06/ t*ii'

h oCtf Z 6 i r

7 oLf T^ir

A i l

^ f •

f • 4

l̂ p̂'lifsAft'M̂ ftt Pat) 27 p(cf 266 4 /

c ^O0Lt26iS 4

7. Lc H

8.

hd^h Ufulu 2-1 !>/ Zolf H

9 . U 7 - Act 3o (Tfj- :u6ir 4;