Penggunaan katalis homogen dan heterogen pada proses hidrolisis pati umbi singkong karet menjadi glukosa

Erti Praputri, Elmi Sundari, F Firdaus, S Sofyan

Abstract


Singkong karet (Manihot glaziovii Muell) adalah salah satu sumber bahan baku bioetanol yang mempunyai kandungan pati yang cukup tinggi (98,5%). Penelitian ini bertujuan mempelajari kinerja katalis H2SO4, HCl, dan zeolit pada proses hidrolisis pati umbi singkong karet untuk menghasilkan glukosa. Proses hidrolisis untuk katalis homogen dilakukan pada temperatur 120oC dan volume asam 250 ml, sedangkan untuk katalis heterogen dengan rasio massa pati dan aquades (1:25), waktu 60 menit, dan temperatur 120oC. Perolehan glukosa untuk katalis homogen diamati melalui variasi konsentrasi HCl dan H2SO4 masing-masing (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; dan 0,3 N) dan waktu hidrolisis (45; 60; dan 75 menit). Untuk katalis heterogen, perolehan glukosa diamati melalui variasi massa zeolit (1; 3; dan 6 g), jenis asam pengaktif HCl dan H2SO4 dengan konsentrasi0,15 N, dengan metode perendaman dan pemanasan pada temperature 50oC. Hasil penelitian memperlihatkan konsentrasi dan waktu hidrolisis pati singkong karet berpengaruh terhadap perolehan glukosa pada penggunaan jenis katalis homogen (H2SO4 dan HCl). Glukosa tertinggi (27,25%) diperoleh pada katalis homogen dengan konsentrasi H2SO4 0,15 N dan waktu 60 menit. Zeolit yang diaktivasi dengan HCl dengan metode perendaman  menghasilkan kadar glukosa lebih tinggi (14,13%) daripada zeolit  yang diaktifkan dengan H2SO4 (12,58%).

Abstract

Rubber cassava (Manihot glaziovii Muell) is one source of bioethanol raw material which has high starch content (98.5%). The manufacture of bioethanol is carried out through the process of hydrolysis and fermentation. This research was aimed to study the performance of the homogeneous and heterogeneous catalysts in the hydrolysis process of starch from rubber cassava tubers to produce glucose. The hydrolysis process for homogeneous catalyst was carried out at a temperature 120oC and 250 ml acid volume, while for heterogeneous catalyst was the ratio of starch mass and distilled water (1:25), 60 minutes time, and 120oC temperature. The glucose obtained for heterogeneous catalyst was observed through variations of HCl and H2SO4 concentrations (0.1; 0.15; 0.2; 0.25; and 0.3 N) and hydrolysis time (45; 60; and 75 minutes). For heterogeneous catalyst, the glucose obtained was observed through zeolite mass variations (1; 3; and 6 g), type of activating acid HCl and H2SO4 with 0.15 N concentration by immersion and heating method at 50oC. The results showed that the concentration and hydrolysis time of rubber cassava starch affected the glucose obtained in the use of homogeneous catalyst types (H2SO4 and HCl). The highest glucose was obtained at 0.15 N acid concentrations and 60 minutes time. Zeolite which was activated with HCl with soaking method resulted in higher glucose levels (14.13%) than activated with H2SO4 (12.58%).


Keywords


umbi singkong karet; katalis homogen; katalis heterogen; hidrolisis; bioetanol

Full Text:

PDF (Indonesian)

References


Arifwan, A., Erwin, E., Kartika, R., 2016. Pembuatan bioetanol dari singkong karet (Manihot Glaziovii Muell) dengan hidrolisis enzimatik dan difermentasi menggunakan Saccharomyces Cerevisiae. J. At. 1, 10–12.

Dewi, T.K., Monica, N., Novalita, S., 2014. Pembuatan bioetanol dari keladi liar melalui hidrolisis dengan katalis asam klorida dan fermentasi. J. Tek. Kim. 20, 7–13.

Firdausi, N.Z., Samodra, N.B., H, H., 2013. Pemanfaatan pati singkong karet (Manihot glaziovii) untuk produksi bioetanol fuel grade melalui proses distilasi-dehidrasi menggunakan zeolit alam. J. Teknol. Kim. dan Ind. 2, 76–81.

Hajar, E.W.I., Ungsiono, T.A., Utomo, S., Bayu, S., 2016. Proses hidrolisis menggunakan katalis zeolit alam pada kulit pisang kepok sebagai sumber glukosa. J. Integr. Proses 6, 28–32.

Hapsari, M.A., Phramashinta, A., 2013. Pembuatan bioetanol dari singkong karet (Manihot glaziovii) untuk bahan bakar kompor rumah tangga sebagai upaya mempercepat konversi minyak tanah ke bahan bakar nabati. J. Teknol. Kim. dan Ind. 2, 240–245.

Irawan, D., Arifin, Z., 2012. Proses hidrolisis sampah organik menjadi gula dengan katalis asam 1, 1–6.

Juwita, R., Syarif, L.R., Tuhuloula, A., 2012. Pengaruh jenis dan konsentrasi katalisator asam terhadap sintesis furfural dari sekam padi. Konversi 1, 34–38.

Lestari, D.Y., 2010. Kajian modifikasi dan karakterisasi zeolit alam dari berbagai negara, in: Prosiding Seminar Nasional Kimia Dan Pendidikan Kimia 2010.

Mardina, P., Phratama, H.A., Hayati, D.M., 2014. Pengaruh waktu hidrolisis dan konsentrasi katalisator asam sulfat terhadap sintesis furfural dari jerami padi. Konversi 3, 1–8.

Mastuti, E., Setyawardhani, D.A., 2010. Pengaruh variasi temperatur dan konsentrasi katalis pada kinetika reaksi hidrolisis tepung kulit ketela pohon. Ekulibrium 9, 23–27.

Melwita, E., Kurniadi, E., 2014. Pengaruh waktu hidrolisis dan konsentrasi H2SO4 pada pembuatan asam oksalat dari tongkol jagung. Tek. Kim. 20, 55–63.

Minarni, N., Ismuyanto, B., Sutrisno, 2013. Pembuatan bioetanol dengan bantuan Saccharomyces cerevisiae dari glukosa hasil hidrolisis biji durian (Durio zhibetinus). Kim. Student J. 1, 36–42.

Muhaimin, M., Wiyantoko, B., Putri, R.N., Rusitasari, R., Ruwindya, Y., 2017. Penentuan kadar glukosa pada reaksi hidrolisis daun nanas dengan katalis dan tanpa katalis H2SO4. pp. 185–189.

Muin, R., Lestari, D., Sari, T.W., 2014. Pengaruh konsentrasi asam sulfat dan waktu fermentasi terhadap kadar bioetanol yang dihasilkan dari biji alpukat. J. Tek. Kim. 20, 1–7.

Nurhayati, N.D., Utomo, S.B., 2016. Modifikasi zeolit alam sebagai katalis melalui pengembangan logam tembaga, in: Seminar Nasional Kimia Dan Pendidikan Kimia VIII. pp. 222–226.

Obed, O., Alimuddin, A.H., Harlia, 2015. Optimasi katalis asam sulfat dan asam maleat pada produksi gula pereduksi dari hidrolisis kulit buah durian. JKK 4, 67–74. doi:10.1111/all.12994

Pardoyo, P., Listiana, L., Darmawan, A., 2009. Pengaruh perlakuai HCl pada kristalinitas dan kemampuan adsorpsi zeolit alam terhadap ion Ca2+. J. Sains Mat. 17, 100–104.

Purnami, P., Wardana, I., K, V., 2015. Pengaruh pengunaan katalis terhadap laju dan efisiensi pembentukan hidrogen. J. Rekayasa Mesin 6, 51–59.

Sylvia, N., Meriatna, M., Haslina, H., 2015. Kinetika hidrolisa kulit pisang kepok menjadi glukosa menggunakan katalis asam klorida. J. Teknol. Kim. Unimal 2, 51–65.




DOI: http://dx.doi.org/10.24960/jli.v8i2.4189.105-110

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2018 Erti Praputri, Elmi Sundari, F Firdaus, S Sofyan


Our journal indexed by:




Copyright © Baristand Industri Padang, 2015. Powered By OJS

Theme design credited to MEV edited by JLI

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License