contoh pkm penelitian BAB 1 sd 3

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Bagasse atau limbah ampas tebu merupakan limbah padat sisa penggilingan batang tebu (Sacharum officinarum). Sebagian besar bagasse dimanfaatkan sebagai bahan bakar boiler, namun selalu ada sisa bagasse yang tidak termanfaatkan yang disebabkan oleh stok bagasse yang melebihi kebutuhan pembakaran oleh boiler pabrik. Bagasse tebu saat ini belum banyak dimanfaatkan. Potensi bagasse di Indonesia menurut Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) tahun 2008 cukup besar dengan komposisi rata-rata hasil samping industri gula di Indonesia terdiri dari limbah cair 52,9 persen, blotong 3,5 persen, ampas (bagasse) 32,0 persen, tetes 4,5 persen dan gula 7,05 persen serta abu 0,1 persen. Material biomassa berupa lignoselulosa yang terdiri dari komponen-komponen gula. Komponen gula ini berupa selulosa dan hemiselulosa yang dengan perlakuan khusus dapat diubah menjadi gula fermentasi. Material berbasis lignoselulosa (lignocellulosic material) memiliki substrat yang cukup kompleks karena didalamnya terkandung lignin, polisakarida, zat ekstraktif, dan senyawa organik lainnya (Yanni, 2010).

Natrium silikat  yang digunakan sebagai bahan pelindung kayu dan batu berpori (porousstone) zat pengikat untuk pigment, perekat stone ware, water proofing walls (dinding tahan air), karton/kertas pembungkus yang dilapisi lemak/lilin, pelapis batang las, bahan pengisi untuk sabun, sebagai katalis untuk gasolin dengan nilai oktan tinggi dan akan diuji-coba sebagai bahan penghambat api. Silikat hidrat dari alumina (aquagel) digunakan dengan cara yang sama untuk beton tahan air. Semen tahan asam dibuat dari campuran bubuk semen dengan larutan natrium silikat, selain itu dipakai untuk melapisi tanki-tanki bahan kimia (Zhang, Z. et al, 2011)

 

1.2  Rumusan Masalah

Bagasse merupakan limbah ampas tebu yang bernilai ekonomis tinggi namun pemanfaatannya belum maksimal. Arang bagasse mengandung Silika (SiO₂) 86,2 % yang berpotensi untuk dijadikan bahan baku Natrium Silikat (Na₂SiO₃). Dimana mampu menjadi alternative pencegahan korosi pada baja.

1.3  Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan Natrium Silikat (Na₂SiO₃) dengan kemampuan pencegah korosi pada baja. Hingga limbah ampas tebu (bagasse) dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku Natrium Silikat (Na₂SiO₃) dengan peluang mendapatkan hak paten yang bermanfaat, meningkatkan produksi Silika (SiO₂) sebagai bahan baku Natrium Silikat (Na₂SiO₃) yang berasal dari limbah ampas tebu (bagasse) serta meningkatkan nilai ekonomis limbah bagasse.

1.4  Luaran

Luaran dari penelitian ini adalah metode baru dengan peluang mendapatkan hak paten yang digunakan dalam produksi Silika (SiO₂)  yang berasal dari selulosa ampas tebu (bagasse) yang berpotensi digunakan sebagai bahan baku Natrium Silikat (Na₂SiO₃) menggunakan NaOH. Luaran lain dari penelitian ini adalah karya ilmiah yang dapat digunakan sebagai acuan pemanfaatan ampas tebu (bagasse) sebagai bahan baku Natrium Silikat (Na₂SiO₃)  dengan menggunakan palarut lainnya.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Korosi Logam Pada Baja

Korosi adalah masalah yang sangat serius dilihat dari berbagai bidang misalnya keselamatan (Nizam, 2009). Pada baja tulangan beton, korosi merupakan musuh yang utama karena korosi tidak dapat dihindari, akan tetapi dapat di hambat laju pertumbuhannya, dampaknya mampu mengurangi kekuatan baja tersebut. Pada baja tulangan beton biasanya korosi terjadi akibat pengaruh dengan lingkungannya berada dan dari benton itu sendiri akibat tidak standarnya bahan yang dipakai (Sudjono, 2005). Pada daerah yang ekstrim yang bersifat korosif seperti daerah pesisir pantai, daerah bekas rawa, daerah bekas tempat pembuangan sampah, daerah-daerah ini yang dapat mengurangi kekuatan konstruksi beton akibat adanya serangan korosi terhadap baja tulangannya. Dengan permasalahan yang seperti itulah perlu dilakukan pencegahan, ada beberapa cara untuk mencegah terjadinya korosi pada sebuah logam antar lain dengan menggunakan cara coating, cathodic protection, pemilihan material yang sesuai dengan lingkungan dan menggunakan inhibitor.  Sebagai contoh menghambat laju korosi dengan menggunakan inhibitor dapat dilakukan dengan cara memanfaatkan lumpur lapindo sebagai bahan utama untuk membuat inhibitor Na₂SiO₃. Dalam hal mensintesis lumpur lapindo ini, menggunakan metode yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya yaitu mensintesis natrium silikat pada suhu 180ºC. Metode ini diklaim memiliki hasil sintesis natrium silikat yang paling tinggi dibandingkan dengan metode lain yang telah dilakukan oleh penelitian sebelumnya (Aditya, 2014).

2.2 Ampas Tebu (Baggase) Sebagai Bahan Baku SiO₂

Tebu merupakan tanaman bahan baku pembuatan gula yang hanya dapat ditanam di daerah beriklim tropis. Ampas tebu (sugarcane bagasse) pada umumnya digunakan sebagai bahan bakar boiler untuk menghasilkan energy yang diperlukan pada proses pembuatan gula sehingga pada prosesnya akan menghasilkan cukup banyak ampas. Pada serat ampas tebu terdapat selulosa yang mengandung gugus aktif karboksil dan lignin yang mengandung gugus fenolat. Menurut Husin (2007), komposisi kimia limbah ampas tebu terdiri dari adanya selulosa (37,65%), lignin (22,09%), pentosan (27,97%), SiO2 (3,01%), abu (3,82%), dan sari (1,81%).

Tabel 2. Perbandingan unsur-unsur kimia dalam abu ampas tebu dengan bahan yang mengandung senyawa silika&alumina (pozzolan) lainnya

 

(Haryono & Sudjatmiko, 2011) dalam Puri (2012).

2.3 Natrium Silikat (Na₂SiO₃)

Natrium silikat merupakan salah satu jenis mineral silikat yang memiliki manfaat yang sangat luas dalam dunia industri. Dalam bahan detergen, natrium silikat digunakan untuk menghilangkan kotoran. Natrium silikat juga dapat menguraikan kadar lemak dan membuatnya larut dalam air. Selain itu, natrium silikat juga membantu pembentukan lapisan pelindung pada bahan-bahan logam untuk menghambat terjadinya korosi. Karena tingkat manfaatnya yang cukup tinggi, produksi natrium silikat mencapai 4.000.000 ton per tahunnya dan dikomersialkan dalam bentuk larutan maupun bentuk gelas kaca atau waterglass

(KEMI,  2008).

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1 Alat Dan Bahan

Peralatan yang digunakan antara lain : Pisau, Ember, Dandang, keranjang bahan, gelas ukur, erlenmeyer, timbangan analitik, furnes dan oven, FTIR, XRD. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Baggase (limbah tebu), Silika (SiO₂) dari hasil isolasi, NAOH, tissue, Baja, Semen, Aquades, Alkohol 70 %.

3.2 Isolasi Silika Dari Ampas Tebu

Sampel limbah ampas tebu dicuci kemudian dikeringkan dan diisolasi menggunakan larutan NaOH untuk menghasilkan silika (SiO₂), kemudian dicuci sampai pH 6-7 dan di oven sampai kering dan difurnes dengan suhu  400ºC dengan variasi waktu 3 jam,2 jam dan 1 jam.

3.3 Proses Pembuatan Natrium Silikat (Na₂SiO₃)

Ditimbang 5 g Silika (SiO₂) dari hasil isolasi limbah ampas tebu (Baggase) dan ditambahkan larutan NaOH 20 ml dengan konsentrasi 2 M, 4 M, 6 M, 8 M, 10 M untuk menghasilkan Natrium Silikat.

3.4  Preparasi Sampel Uji

Sampel yang digunakan ialah baja dengan diameter 10 mm. Pada proses preparasi sampel uji, terlebih dahulu mempersiapkan bahan utamanya berupa pemotongan baja dengan panjang 100 mm sebanyak 8 buah dan menyiapkan adukan semen, pasir dan kerikil sebagai agregratnya serta air sebagai pelarutnya. Kemudian adonan beton di bedakan menjadi 3 jenis diantaranya :

a. Tanpa Penambahan Natrium Silikat.

b. Penambahan Natrium Silikat sebanyak 6 ml.

c. Penambahan Natrium Silikat sebanyak 12 ml.

Setelah preparasi sampel sudah siap, kemudian baja di tanam sedalam 70 mm kedalam adonan semen dan dicetak dengan bentuk silinder yang memiliki diameter 50 mm dan tinggi 100 mm kemudian sampel dikeringkan selama 1 hari selanjutnya dikeluarkan dari cetakan dan dibiarkan hingga 20 hari. Selain itu, mempersiapkan larutan untuk perendamannya, ada 2 jenis pengkondisian lingkungan yang pertama dengan larutan NaCl dan yang kedua dengan menggunakan air laboratorium kimia FMIPA UNIB. Larutan garam dibuat dengan melarutkan NaCl produksi PUSAT KUD BENGKULU ke dalam aquades. Larutan garam dikondisikan sangat pekat yang bertujuan untuk mempercepat penetrasi larutan terhadap baja dengan konsentrasi kandungan yaitu 14,5%.