PEMANFAATAN AMPAS INTI SAWIT (KI) 2 terbaru

BAB I

PENDAHULUAN

1.1   Latar Belakang 

      Tiap tahun tidak kurang dari 2 juta ton bungkil inti-sawit (BIS) “dibuang percuma” sebagai ampas industri minyak-sawit (CPO = crude palm oil) di Indonesia yang diekspor dengan harga “sampah”. Selain untuk diekspor, ampas yang dikenal sebagai PKM (palm kernel meal) ataupun PKC (palm kernel cake) itu juga dimanfaatkan sebagai komponen pakan ternak pengganti jagung. 

      Tiap tahun tidak kurang dari 2 juta ton bungkil inti-sawit (BIS) “dibuang percuma” sebagai ampas industri minyak-sawit (CPO = crude palm oil) di Indonesia yang diekspor dengan harga “sampah”. Selain untuk diekspor, ampas yang dikenal sebagai PKM (palm kernel meal) ataupun PKC (palm kernel cake) itu juga dimanfaatkan sebagai komponen pakan ternak pengganti jagung.

      Data Food and Agriculture Organization (FAO) menyebutkan, di 2007 jumlah BIS besarannya mencapai 2,14 juta ton. Angka ini sebagaimana dikemukakan  Arnold P Sinurat - Peneliti dari Balai Penelitian Ternak (Balitnak) Ciawi, Bogor – adalah 10% dari produksi CPO.

       Dilihat dari komposisi nutrisi, BIS memiliki kandungan serat kasar (SK), dan beberapa senyawa polisakarida yang tinggi. Oleh karena itu, penulis  ingin melakukan pengkajian tentang pemanfaatan BIS untuk keperluan lain yang lebih bermanfaat dan bernilai jual tinggi selain hanya sebagai sampah dan pakan ternak.

 

1.2   Rumusan Masalah 

             Berdasarkan latar belakang diatas, penulis merumuskan  masalahan yang akan diabahas dalam karya tulis ini, yakni sebagai berikut

1. Pengertian ampas/bungkil inti sawit, etanol, dietil eter, dan etil asetat,
2. Proses/cara pembuatan etanol, dietil eter, dan etil asetat,
3. Apa kegunaan dari etanol, dietil eter, dan etil asetat bagi manusia.

1.3   Tujuan Penulisan 
                Tujuan penulisan karya tulis ini adalah

1. Mengetahui pengertian ampas/bungkil inti sawit, etanol, dietil eter, dan etil asetat,
2. Mengetahui proses-proses pembuatan etanol, dietil eter, dan etil asetat,
3. Mengetahui kegunaan  etanol, dietil eter, dan etil asetat dalam kehidupan manusia.

1.4   Metode Penulisan 

          Metode penulisan yang digunakan dalam karya tulis ini adalah metode tinjauan pustaka yaitu mengumpulkan teori-teori, data-data dan penjelasan masalah dari berbagai sumber, termasuk buku yang berkaitan dengan karya tulis ini. 

1.5   Manfaat Penulisan 
                Karya tulis ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu dan teknologi, menjadi sumbangan pemikiran bagi kemajuan ilmu-ilmu kimia, biologi, fisika dan juga ilmu-ilmu lainnya. 

BAB II 

TINJAUAN PUSTAKA

2.1  Bungkil Inti Sawit

2.1.1 Pengertian Bungkil Inti Sawit (BIS)

Ampas inti sawit atau yang lebih dikenal dengan nama bungkil inti sawit (BIS) merupakan salah satu jenis limbah/ampas industri minyak-sawit (CPO = crude palm oil). Ampas ini dikenal sebagai PKM (palm kernel meal) ataupun PKC (palm kernel cake) yang sangat potensial dijadikan komponen pakan ternak pengganti jagung yang terpaksa diimpor dan harganya pun kian meningkat.(http://www.trobos.com/show_article.php?rid=4&aid=1252, diakses tanggal 21 Maret 2009)

Dari sejumlah penelitian diketahui, BIS memiliki rentang variasi kualitas kandungan nutrisi yang cukup lebar. Protein kasar bervariasi 16,0 – 21,3 %; serat kasar dalam kisaran 6,7 – 17,5 %; lemak berkisar 0,8 – 10,33 %, nitrogen free extract 38,7 – 63,5 % dan enerji metabolis 1481,8 sampai 2500,0 kcal/kg. (http://www.trobos.com/show_article.php?rid=4&aid=1252, diakses tanggal 21 Maret 2009)

2.2  Etanol

2.2.1 Pengertian Etanol

Etanol (disebut juga etil-alkohol atau alkohol saja), adalah alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Karena sifatnya yang tidak beracun bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan industri makanan dan minuman. Etanol tidak berwarna dan tidak berasa tapi memilki bau yang khas. Bahan ini dapat memabukkan jika diminum. Etanol sering ditulis dengan rumus EtOH. Rumus molekul etanol adalah C₂H₅OH atau rumus empiris C₂H₆O.( http://id.wikipedia.org/wiki/Etil_asetat, diakses tanggal 21 Maret 2009)

2.2.2 Pembuatan Etanol

Etanol dapat dibuat dengan beberapa cara sebagai berikut:

1.  Etanol untuk konsumsi umumnya dihasilkan dengan proses fermentasi atau peragian bahan makanan yang mengandung pati atau karbohidrat, seperti beras, dan umbi. Alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi biasanya berkadar rendah. Untuk mendapatkan alkohol dengan kadar yang lebih tinggi diperlukan proses pemurnian melalui penyulingan atau destilasi. Etanol untuk keperluan industri dalam skala lebih besar dihasilkan dari fermentasi tetes, yaitu hasil samping dalam industri gula tebu atau gula bit.

2.   Melalui sintesis kimia melalui antara reaksi gas etilen dan uap air dengan asam sebagai katalis. Katalis yang dipakai misalnya asam fosfat (H₂PO₄). Asam sulfat (H₂SO₄) dapat juga dipakai sebagai katalis, namun dewasa ini sudah jarang dipakai.

3.  Salah satu usaha untuk mencapai produktivitas etanol yang tinggi pada fennentasi molasses, maka digunakan bakteri Zymomonas mobilis. Menurut penelitian yang ada, pada fennentasi secara batch, konsentrasi etanol yang dihasilkan dalam substrat dapat lebih tinggi daripada yang dihasilkan oleh yeast (Herman all, 1991).

4.  Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + karbon dioksida selanjutaya asam asetat diubah menjadi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerobik, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP, hal ini dapat dijelaskan melalui reaksi sebagai berikut :

1.      Gula (C₆H₁₂O₆) ————> asam piruvat (glikolisis)

2.      Dekarbeksilasi asam piruvat.

Asampiruvat ————————> asetaldehid + CO₂.

                        ^{(Piruvatdekarboksilase)           (CH3CHO)}

3.      Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).

2 CH₃CHO + 2 NADH₂ —————————> 2 C₂H₅OH + 2 NAD.
                                      alkoholdehidrogenase

                                      Enzim

Ringkasan reaksi :

C₆H₁₂O₆ —————> 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + 2 NADH₂ + Energi

5.   Etanol dihasilkan dari gula yang merupakan hasil aktivitas fermentasi sel khamir. Khamir yang baik digunakan untuk menghasilkan etanol adalah dari genus Saccharomyces. Kriteria pemilihan khamir untuk produksi etanol adalah mempunyai laju fermentasi dan laju pertumbuhan cepat, perolehan etanol banyak, tahan terhadap konsentrasi etanol dan glukosa tinggi, tahan terhadap konsentrasi garam tinggi, pH optimum fermentasi rendah, temperatur optimum fermentasi sekitar 25-30°C serta tahan terhadap stress fisika dan kimia.

Fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu:

1.   Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen melalui jalur EMP (Embden-Meyerhoff-Parnas), menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi daripada glukosa.

2.   Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membntuk senyawa-senyawa hasil fermentasi yaitu etanol. (Fardiaz :1992)

2.2.3 Kegunaan Etanol

Dalam kehidupan sehari-hari, etanol sering digunakan di berbagai bidang, terutama di bidang kesehatan, kecantikan, farmasi, kimia, industri dan lain-lain. Beberapa kegunaan yang sering kita jumpai diantara adalah sebagai berikut :

1.      Etanol digunakan sebagai pelarut,

2.      Sebagai bahan bakar alternatif

3.      Sebagai campuran minuman (intoxicant),

4.      Sebagai sintesis bahan kimia lain.

2.3  Dietil Eter

2.3.1 Pengertian Dietil Eter

Dietil eter, yang juga dikenal sebagai eter dan etoksi etana, adalah cairan mudah terbakar yang jernih, tak berwarna, dan bertitik didih rendah serta berbau khas. Anggota paling umum dari kelompok campuran kimiawi yang secara umum dikenal sebagai eter ini merupakan sebuah isomernya butanol. Berformula CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃, dietil eter digunakan sebagai pelarut biasa dan telah digunakan sebagai anestesi umum. Eter dapat dilarutkan dengan menghemat di dalam air (6.9 g/100 mL). (http://id.wikipedia.org/wiki/Dietil Eter, diakses tanggal 21 Maret 2009)

2.3.2 Pembuatan Dietil Eter

Sebagian besar dietil eter diproduksi sebagai produk sampingannya fase-uap hidrasinya etilena untuk menghasilkan etanol. Proses ini menggunakan dukungan solid katalis asam fosfat dan bisa disesuaikan untuk menghasilkan eter lebih banyak lagi (John Wiley & Sons : 2004).  Fase-uap dehidrasinya etanol pada sejumlah katalis alumina bisa menghasilkan dietil eter sampai 95% (Menlo Park : 1991) .

Dietil eter bisa dipersiapkan di dalam  labolatorium  dan  pada sebuah skala industri oleh sintesis eter asam. Etanol dicampur dengan asam yang kuat, biasanya asam sulfat (H₂SO₄). Disosiasi asam menghasilkan  ion hidrogen ( H⁺ ). Sebuah ion hidrogen memprotonasi atom oksigen elektronegatifnya etanol, memberikan muatan positif ke molekul etanol:

CH₃CH₂OH + H⁺ → CH₃CH₂OH₂⁺

Sebuah atom oksigen nukleofilnya etanol tak terprotonasi mensubsitusi molekul air (elektrofil), menghasilkan air, sebuah ion hidrogen dan dietil eter.

CH₃CH₂OH₂⁺ + CH₃CH₂OH → H₂O + H⁺ + CH₃CH₂OCH₂CH₃

Reaksi ini harus berlangsung pada suhu yang lebih rendah dari 150°C agar tidak menghasilkan sebuah  produk eliminasi (etilena). Pada temperatur yang lebih tinggi, etanol akan terdehidrasi untuk membentuk etilena. Reaki menghasilkan dietil eter adalah kebalikannya, sehingga pada akhir reaksi akan tercapai kesetimbangan antara reaktan dengan produk. Untuk menghasilkan eter yang bagus maka eter harus disuling dari campuran reaksi sebelum eter kembali menjadi etanol, Dengan memanfaatkan prinsip Le Chatelier .

Reaksi lainnya yang bisa digunakan untuk mempersiapkan eter adalah  sintesis eter Williamson, dimana sebuah alkoksida (yang dihasilkan dengan memisahkan/menguraikan sebuah logam alkali di dalam alkohol) melakukan substitusi nukleofilik di sebuah alkil halida (haloalkana).

2.3.3 Kegunaan Dietil Eter

Dalam kehidupan sehari-hari, Dietil Eter sering digunakan untuk berbagai keperluan. Berikut ini adalah penjelasan tentang kegunaan Dietil Eter,

1.          Dietil eter merupakan sebuah pelarut laboratorium yang umum dan memiliki kelarutan terbatas di dalam air, sehingga sering digunakan untuk ekstrasi cair-cair. Karena kurang rapat bila dibandingkan dengan air, lapisa eter biasanya berada paling atas. Sebagai salah satu pelarut umum untuk reaksi Grignard, dan untuk sebagian besar reaksi yang lain melibatkan berbagai reagen organologam, Dietil eter sangat penting sebagai salah satu pelarut dalam produksi plastik selulosa sebagai selulosa asetat (John Wiley & Sons : 2004). Dietil eter memiliki angka setana yang tinggi, 85 sampai 96, digunakan sebagai salah satu cairan awal untuk mesin diesel dan bensin karena keatsiriannya yang tinggi dan temperatur autosulutan.

2.          Karena berefek anestetik, eter juga digunakan sebagai sebuah obat rekreasi, kendati tidak populer. Dietil eter tidak seberacun zat pelarut lainnya yang digunakan sebagai obat rekreasi. Eter cenderung sulit dikonsumsi sendirian, sehingga sering dicampur dengan etanol untuk pengunaan rekreasi. Eter juga digunakan sebagai sebuah obat inhalan (hirupan). Karena tidak dapat dicampur dengan air dan adanya fakta bahwa senyawa organik tak berkutub sangat mudah larut di dalamnya, eter digunakan pula dalam produksi kokain freebase, dan terdaftar sebagai sebuah Table II precursor dalam Konvensi PBB Menentang Peredaran Ilegal Narkotika dan Zat Psikotropika. (http://id.wikipedia.org/wiki/Dietil Eter, diakses tanggal 21 Maret 2009)

2.4  Etil Asetat

2.4.1 Pengertian Etil Asetat

Etil asetat adalah senyawa organik dengan rumus CH₃CH₂OC(O)CH₃. Senyawa ini merupakan ester dari etanol dan asam asetat. Senyawa ini berwujud cairan tak berwarna, memiliki aroma khas. Senyawa ini sering disingkat EtOAc, dengan Et mewakili gugus etil dan OAc mewakili asetat. Etil asetat diproduksi dalam skala besar sebagai pelarut. (http://id.wikipedia.org/wiki/Etil Asetat, diakses tanggal 21 Maret 2009)

2.4.2 Pembuatan Etil Asetat

Etil asetat disintesis melalui reaksi esterifikasi Fischer dari asam asetat dan etanol, biasanya disertai katalis asam seperti asam sulfat.

CH₃CH₂OH + CH₃COOH → CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

Reaksi diatas merupakan reaksi reversibel dan menghasilkan suatu kesetimbangan kimia. Karena itu, rasio hasil dari reaksi diatas menjadi rendah jika air yang terbentuk tidak dipisahkan. Di laboratorium, produk etil asetat yang terbentuk dapat dipisahkan dari air dengan menggunakan aparatus Dean-Stark.

Reaksi esterifikasi Fischer adalah reaksi pembentukan ester dengan cara merefluks sebuah asam karboksilat bersama sebuah alkohol dengan katalis asam. Asam yang digunakan sebagai katalis biasanya adalah asam sulfat atau asam Lewis seperti skandium(III) triflat.

Pembentukan ester melalui asilasi langsung asam karboksilat terhadap alkohol, seperti pada esterifikasi Fischer lebih disukai ketimbang asilasi dengan anhidrida asam (ekonomi atom yang rendah) atau asil klorida (sensitif terhadap kelembapan). Kelemahan utama asilasi langsung adalah konstanta kesetimbangan kimia yang rendah. Hal ini harus diatasi dengan menambahkan banyak asam karboksilat, dan pemisahan air yang menjadi hasil reaksi. Pemisahan air dilakukan melalui distilasi Dean-Stark atau penggunaan saringan molekul.

Dalam sebuah penelitian  ditemukan bahwa tetrabutilamonium tribromida (TBATB) adalah katalis yang amat efektif. Misalnya, asilasi 3-fenil propanol dengan asam asetat glasial dan TBATB dengan refluks menghasilkan ester dalam 15 menit, dengan rasio hasil 95%, tanpa harus memisahkan air. Para ahli percaya bahwa asam bromida yang dihasilkan oleh TBATB dapat memprotonasi alkohol terhadap asam karboksilat sehingga karboksilatnya-lah yang bertindak sebagai nukleofil, tidak seperti mekanisme esterifikasi standar.

2.4.3 Kegunaan Etil Asetat

Dalam kehidupan sehari-hari, etil asetat sering digunakan di berbagai bidang, terutama di bidang kimia dan industri, yakni digunakan sebagai pelarut atau pelapis plastik.

2.5   Ringkasan Reaksi dari BIS sampai Dietil Eter dan Etil Asetat

Alkohol (etanol), Etil Asetat, dan Dietil Eter dapat dibuat  dari BIS, hal ini dapat dilihat  melalui beberapa tahapan reaksi sebagai berikut :

BIS (Bungkil Inti Sawit)

GLUKOSA (C6H12O6)

ETANOL (C4H5OH)

ETIL ASETAT (C4H8O2)

DIETIL ETER (C4H10O)

 

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Dari tinjauan pustaka, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.

1.      Ampas/bungkil inti sawit adalah limbah industri minyak kelapa sawit yang masih banyak mengandung senyawa-senyawa yang bermanfaat, seperti protein, senyawa polisakarida, dan lemak,

2.      Ampas/bungkil inti sawit dapat dibuat menjadi Etanol, Etil Asetat dan Dietil Eter melalui beberapa tahap, yakni tahap Glikolis yang menghasilkan etanol, kemudian pemanasan etanol dengan menambahkan asam sulfat (H₂SO₄) pada suhu 140 ⁰C yang menghasilkan Dietil Eter, dan Esterifikasi Etanol untuk menghasilkan Etil Asetat.

3.2 Kritik dan Saran

3.2.1 Kritik

            Dalam membuat karya tulis, sebaiknya kita menjadi orang yang kreatif. Artinya, kita hendaknya membuat karya tulis dengan ide diri sendiri, bukan sekedar menyalin karya yang sudah ada, karya yang sudah dibuat orang lain, dan yang lebih parah lagi memfotokopi karya orang lain. Malu.

3.2.2 Saran

Semoga karya tulis ini bermanfaat bagi pembaca, dan juga dapat member motivasi untuk melakukan riset-riset ilmiah demi kepentingan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.