## PENGARUH TINGGI KOLOM PADA DISTILASI TERHADAP KADARBIOETANOL DARI TEBU( SACCHARUM OFFICINARUM )
Mely Afriani 1) , Gusnedi 2) , Ratnawulan 2)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
Melyafriani@gmail.com

## ABSTRAK
Bioetanol  is  the  altenative  fuel  from  raw  material  plant  that  contains  carbohydrate  which  is  the sugarcane  plant.  The  making  of  biooetanol  from  sugarcane  plant  done  by  the  process  of  distillation.  The process of distillation is how separation of liquid from its alloy based on difference in boiling point or based on  the  ability  of  a  substance  to  evaporate.  The  process  of  distillation  unit  is  referred  to  as  a  distillation column.  Distillation  columns  can  separate  between  ethanol  and  water.  The  research  aims  to  know  the influence of high columns against the resulting bioetanol levels on sugarcane juice. Result on measurement levels bioetanol for each variation of the height of the column is obtained as follows: for the column height of 0 (No column) there are levels of 35%, for the column height of 0,5 metres there are levels of 75%, for the column height of 1 metre there are levels of 86%, and for the column height  of 2 metre there are levels of 87%.  In  this  research  founded  high  distillation  column  influence  against  the  increasingly  high  levels  of bioetanol  distillation  column  which  then  levels  will  be  higher  because  bioetanol  in  column  a  different pressure loss occurs and the rate of ethanol vapor.

## PENDAHULUAN
Persediaan  minyak  bumi  yang  semakin  menipis membuat  penurunan  terhadap  produksi  minyak bumi.  Hal  ini  bertolak  belakang  dengan  penurunan produksi  minyak  bumi,  kebutuhan  masyarakat tehadap mnyak bumi semakin meningkat. Penurunan produksi minyak bumi dan meningkatnya kebutuhan masyarakat  terhadap  minyak  bumi  menjadikan  per- sediaan  minyak  bumi  semakin  menipis.  Menipisnya persediaan  minyak  bumi  menjadikan  harga  minyak bumi  semakin  meningkat  sehingga  masyarakat  se- makin  kesulitan  untuk  mendapatkan  minyak  bumi tersebut.  Akibatkenaikan  harga  bahan  minyak  dan perkiraan  tentang  penurunan  produksi  minyak  bumi pada  masa  yang  akandatang  mendorong  penelitian dan pengembangan sumber energi.
Indonesia  sudah  terkenal  kaya  akan  sumber energi, baik sumber  energi  yang  terbarukan  maupun yang  tidak  terbarukan.  Energi  yang  terbarukan, misalnya,  panas bumi ( geo thermal ), dan gelombang laut ( tides ). Sedangkan energi yang tidak terbarukan, seperti  minyak  ( oil ),  gas,  dan  batubara( coal ).  Mes- kipun  negara  ini  kaya  akan  sumber  energi,  namun pada akhir-akhir ini media masih rajin memberitakan bahwa  sebagian  masyarakat  kesulitan  mendapatkan sumber  energi  yang  dibutuhkan  untuk  keperluan sehari-hari  seperti  premium,  solar,  minyaktanah  dan LPG.  Sumber  minyak  di  Sumatra,  Kalimantan  dan Jawa akan menipis masing-masing  pada tahun 2014, 2017  dan  2018.  Dengan  demikian  diperlukan  bahan
bakar  alternatif  untuk  mengatasi  menipisnya  per- sediaan bahan bakar yang tidak terbarukan [1]
Berbagai pengembangan terus dilakukan terhadap sumber energi terbarukan sebagai energi al- ternatif  campuran  bahan  bakar  untuk  menghemat penggunaan  minyak.  Indonesia  terdapat  berbagai sumber  energi  yang  melimpah,  contohya  biodiesel tanaman  jarak  pagar,  maupun  kedelai  untuk  mesin diesel atau methanol dan ethanol dari biomassa, tebu dan  jagung,  yang  bisa  dipergunakan  sebagai  peng- ganti bensin.
Bagian  utana  dari  tanaman  tebu  adalah  akar, batang,  daun  dan  bunga.Tanaman  tebu  berakar  se- rabut.  Pada    tanah  yang  cukup  cocok  untuk  per- tumbuhan  dan  perkembangan  tebu,  panjang  akar tebu  dapat  mencapai  2  meter.  Batang  tebu  meru- pakan bagian terpenting dalam produksi gula karena me-ngandung  nira,  pada  batang  tebu  meng-andung jaringan  parenkim  ber-dinding  tebal  yang  banyak mengandung cairan.
Batang  tebu  berbentuk  tinggi  kurus,  tidak  ber- cabang  dan  tumbuh  tegak,  batang  beruas-ruas dengan  panjang  ruas  sekitar  10  -  30  cm/ruas.    Pada batang  tebu  mengandung  nira  yang  menghasilkan gula dengan kadar mencapai 20 %. Kadar gula pada bagian  batang  pangkal  lebih  tinggi  dari  pada  bagian ujung (pucuk).
Panjang ruas batang tebu sangat dipengaruhi oleh faktor  luar,  antara  lain:  iklim,  kesuburan  tanah,  ke- adaan air dan penyakit. Batang tanaman sehat mem-
punyai  ruas  yang  pendek  pada  bagian  pangkal,  se- makin  ke  atas  ruas  batang  semakin  panjang,  ke- mudian semakin pendek semakin ke atas (kepucuk). Apabila  tanaman  tebu  akan  berbunga  maka  pada ujung  atas  batang  akan  terbentuk  ruas  panjang  dan kecil
Daun  tebu  terdiri  atas  dua  bagian  yaitu  pelepah daun  dan  helai  daun.  Pelepah  daun  membalut  atau membungkus  ruas  daun.Pelepah  -pelepah  daun  ini selain  melindungi  bagian  batang  yang  masih  muda, juga  melindungi  mata.  Helai  daun  berbentuk  pita dengan panjang 1 – 2 meter (bergantung dari varietas dan keadaan lingkungan) dan lebar daun 2 -7 cm. Biomassa merupakan sumber energi terbaru yang mempunyai  potensi  tinggi.Di  Negara  Brazil,  bio- massa  telah  berhasil  dikonversi  secara  efisien  men- jadi  bahan  bakar  yang  dikenal  dengan  sebutan  bio- etanol.  Indonesia  berpotensi  sebagian  produsen  bio- etanol  terbesar.    Ada  3  kelompok  tanaman  sumber bioetanol:  tanaman  yang  mengandung  pati  seperti (singkong),  bergula  (tetes  tebu)  dan  serat  selulosa (batang  sorgum  dan  bagas).  Bahan  yang  me- ngandung  pati,  glukosa,  dan  serat  selulosa  ini  bisa dimanfaatkan  sebagai  bahan  bakar.  Itulah  sebabnya peluang usaha bioetanol ditanah air semakin terbuka. Dengan begitu bioetanol tidak hanya me- nyelamatkan.  Tanah  air  dari  krisis  bahan  bakar minyak tapi juga krisis ekonomi . Bioetanol  yang  digunakan  sebagai  bahan  bakar mempunyai  beberapa  kelebihan,  diantaranya  murah dan  ramah  lingkungan  karena  bahan  bakar  tersebut memiliki  nilai  oktan  92,  lebih  tinggi  dari  premium (88),  sedangkan  pertamax  memiliki  nilai  oktan  94. Hal ini menyebabkan bioetanol dapat meng-gantikan fungsi  zat  aditif  yang  sering  ditambahkan  untuk memperbesar  nilai  oktan  tanpa  bersifat  toksik sehingga  merupakan  bahan  bakar  alternatif  yang potensial untuk dikembangkan [2] .
Pembuatan  bioetanol  dilakukan  dengan  proses fermentasi bahan dan proses distilasi. Proses distilasi yaitu cara pemisahan zat cair dari campurannya ber- dasarkan  perbedaan titik  didih  atau  berdasarkan  ke- mapuan zat untuk menguap.  Pemisahan dengan cara distilasi tidak hanya berdasarkan pada titik didih dari komponen-komponennya,  tetapi  tergantung  juga pada tinggi kolom distilasi.
Sistem  tinggi  kolom  distilasi  (penyulingan)  me- rupakan sebuah proses fisika yang banyak digunakan diindustri  kimia  ataupun  industri  perminyakan. Tujuan  dari  proses  ini  adalah  untuk  memisahkan sebuah  campuran  berdasarkan  kecepatan  atau  ke- mudahan menguap (volatilitas) suatu unsur.
Bioetanol adalah cairan biokimia dari proses fer- mentasi  gula  dari  sumber  karbohidrat  yang  meng- gunakan  bantuan  mikroorganisme.  Bioetanol  dapat dihasilkan dari bahan baku  sebagai berikut:
a. Bahan  berpati,  berupa  ubi  kayu  atau  singkong, ubi jalar, sagu, jagung, sorgum, gandum, kentang, ganyong, garut, umbi dahlia, dan lain-lain.
b. Bahan  bergula,  berupa  tetes  tebu  atau  molase, nira tebu, nira kelapa, nira batang sorgum manis, nira aren, nira nipah, nira lontar, dan lain-lain.
c. Bahan  berselulosa,  berupa  limbah logging , limbah pertanian seperti jerami padi, ampas tebu, tongkol  jagung,  onggok  (limbah  tapioka),  dan lain-lain.
Bioetanol  biasa  digunakan  sebagai  pengganti bahan  bakar  fosil  yang  semakin  langka  pada  saat sekarang ini. Bioetanol  merupakan salah  satu energi alternatif yang mulai dikembangkan oleh pemerintah.
Penggunaan alkohol sebgai campuran biogasoline memiliki keunggulan sebagai berikut [3] : a. Meningkatkan  bilangan  oktan  dapat  meng- gantikan  TEL  ( Tetra  Ethyl  Lead )  sebagai  aditif, sehingga  mengurangi  emisi  logam  berat  timbale yang sangat berbahaya bagi kesehatan kita.
b. Menghasilkan  pembakaran  yang  lebih  sempurna (mengurangi emisi karbonmonoksida)
c. Mengurangi emisi gas buang karbon dioksida Sedangkan beberapa manfaat dari bioetanol yaitu [4] :
a. Mengurangi  pengikisan  lapisan  ozon  melalui penurunan emisi oksida karbon di udara.
b. Bahannya dapat diperbaharui
c. Peningkatan  Laju  CO 2 bisa  ditekan  melalui  foto- sintesis  dari  tumbuhan,  sementara  denganmeng- gunakan  bahan  bakar  fosil  akan  menambah jumlah  karbon  di  udara  akibat  pengeluaran  sum- ber  karbon  yang  selama  ini  ada  di  dalam  perut bumi.
Produksi  bioetanol  ini  mencakup  3  (tiga)  rang- kaian  proses,  yaitu:  Persiapan  bahan  baku,  Fer- mentasi, dan Pemurnian [5] .
a. Persiapan Bahan Baku
Bahan  baku  untuk  produksi  bioetanol  bisa  di- dapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung  menghasilkan  gula  sederhana  semisal tebu ( sugarcane ), gandum manis ( sweet sorghum ) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung  ( corn ),  singkong  ( cassava )  dan  gandum ( grain-  sorghum )  disamping  bahan  lainnya. Persiapan  bahan  baku  beragam  bergantung  pada bahan  bakunya,  tetapi  secara  umum  terbagi menjadi  beberapa  proses,  yaitu:  Tebu  dan  Gan- dum  manis  harus  digiling  untuk  mengekstrak gula.  Tepung  dan  material  selulosa  harus  dihan- curkan  untuk  memecahkan      susunan  tepungnya agar  bisa  verinteraksi  dengan  air  secara  baik. Pemasakan,  tepung  dikonversi  menjadi  gula  me- lalui  proses  pemecahan  menjadi  gula  kompleks ( liquefaction )  dan  sakarifikasi  ( Saccharification ) dengan  penambahan  air,  enzim  serta  panas (enzim-hidrolisis).  Pemilihan  jenis  enzim  sangat
bergantung ter-hadap supplier untuk  menentukan pengontrolan proses pemasakan.Tahap Liquefaction memer-lukan  penanganan  sebagai berikut:
1) Pencampuran  dengan  air  secara  merata  hingga menjadi bubur
2) Pengaturan  pH  agar  sesuai  dengan  kondisi kerja enzim
3) Penambahan  enzim  (alpha-amilase)  dengan perbandingan yang tepat .
Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90°C, dimana  tepung-tepung  yang  bebas  akan  me- ngalami  gelatinasi  (mengental  seperti  Jelly)  se- iring  dengan  kenaikan  suhu,  sampai  suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur te- pung  secara  kimiawi  menjadi  gula  komplek (dextrin).
Proses Liquefaction selesai  ditandai  dengan parameter  dimana  bubur  yang  diproses  menjadi lebih cair seperti sup. Tahap sakarifikasi pemeca- han gula kompleks menjadi gula sederhana) meli- batkan proses sebagai berikut:
1) Pendinginan  bubur  sampai  suhu  optimum enzim  sakarifikasi  bekerja  Pengaturan  pH optimum enzim
2) Penambahan  enzim  (glukoamilase)  secara tepat
3) Mempertahankan  pH  dan  temperatur  pada rentang  50  sd  60°C  sampai  proses  saka- rifikasi  selesai  (dilakukan  dengan  pengetesan gula seder-hana yang dihasilkan).
b. Fermentasi Fermentasi  adalah  reaksi  dengan me- nggunakan  biokatalis  untuk  mengubah  bahan baku menjadi produk. Biokatalis yang digunakan adalah  bakteri,  yeast  atau  jamur  (fungi).  Pro- sesnya  di-lakukan  di  dalam  sebuah  bejana  yang di-sebut dengan bioreaktor atau fermentor. Penerapan  teknologi  fermentasi  ethanol dalam  skala  industri,  sejak  Perang  Dunia  II belum ada perubahan yang mendasar. Proses fer- mentasinya  menggunakan  system bacth dengan masa  inkubasi  berkisar  50  jam  dan  semata-mata mengandalkan strain khamir  yang  telah  terpilih secara nyata ver-produktivitas tinggi.
Khamir  mempunyai  sifat  selektivitas  sangat tinggi  untuk  membentuk  ethanol  (metabolite  lain sebagai  hasil  samping  sangat  kecil)  dan  sangat tahan  terhadap  perubahan  kondisi  pertumbuhan atau  gangguan  kontaminasi.  Konsentrasi  ethanol dalam broth di  akhir  proses,  berkisar  8-12%v  dan selanjutnya  dipekatkan  (dimurnikan)  dengan  pro- ses  distilasi  atau  cara  lain.  Berbagai  penelitian maupun  pengembangan  modifikasi  sistem  proses fermentasi  dan  atau  penggunaan  mikroba  lain,  te- lah  banyak  dilakukan  untuk  memperbaiki  hasil,
meningkatkan konsentrasi ethanol dalam broth dan mempersingkat waktu proses.
c. Pemurnian / Distilasi
Distilasi  dilakukan  untuk  memisahkan  etanol dari beer (sebagian  besar  adalah  air  dan  etanol). Titik  didih  etanol  murni  adalah  78°C  sedangkan air  adalah  100°C  (kondisi  standar).  Dengan  me- manaskan  larutan  pada  suhu  rentang  78-100°C akan  mengakibatkan  sebagian  besar  etanol  me- nguap,  dan  melalui  unit  kondensasi  akan  bisa  di- hasilkan etanol dengan konsentrasi 95% volume. Distilasi  adalah  proses  pemisahan  dua  atau lebih  cairan  dalam  larutan  dengan  berdasarkan relative volatility nya dan perbedaan titik didihnya. Distilasi  fraksinasi  merupakan  pemisahan  atau pengambilan  uap  dari  setiap  tingkat  yang  berbeda dalam kolom distilasi. Produk yang lebih berat di- peroleh  di  bagian  bawah,  sedangkan  yang  lebih ringan  akan  keluar  dari  bagian  atas  kolom.  Hasil distilasi  alkohol  berkisar  95-96%v,  pada  kondisi tersebut campuran memben-tuk azeotrope , dimana campuran alkohol dan air sukar untuk dipisahkan. Agar  diperoleh  konsentrasi  yang  lebih  tinggi  dari kadar  tersebut  haruslah  di-tempuh  dengan  cara lain.
Proses  produksi anhydrous  alcohol ,  kondisi azeotrop  harus  dipecahkan  dengan  bahan  pelarut lain,  biasanya  benzene,  atau  n-hexane  kemudian alkohol  dipisahkan  lebih  lanjut  dari  campurannya. Cara  lain  yang  umum  dipakai  adalah desiccants process ,  dan molecular  sieves. Pada  proses desiccant ,  untuk  men-dapatkan anhydrous  alcohol digunakan  bahan  kimia  yang  sifatnya  stabil  yang bereaksi hanya dengan air, dan tidak bereaksi dengan alkohol.  Contohnya  adalah  kalsium  oksida.  Reaksi antara  CaO  dengan  air  meng-eluarkan  panas, sehingga  perlu  rancangan  khusus  pada  kolomnya. Selain  itu  berbagai  macam  pati  juga  dapat  dipakai sebagai dessicant . Molecular  sieves adalah  kristal  aluminosilikat, merupakan  bahan  penyaring  yang  tidak  mengalami hidrasi  maupun  dehidrasi  pada  struktur  kristalnya. Molekul  penyaring  ini  secara  selektif  menyerap  air, karena  lubang  kristalnya  mempunyai  ukuran  lebih kecil  dibanding  ukuran  molekul  alkohol,  dan  lebih besar  dibandingkan  molekul  air.  Alkohol  yang  ver- bentuk  cair  maupun  uap  dilewatkan  kolom  yang berisi  bahan  penyaring,  air  akan  tertahan  dalam bahan  tersebut  dan  akan  diperoleh  alcohol  murni. Biasanya proses ini menggunakan dua kolom, kolom kedua  untuk  aliran  uap  alkohol  sedangkan  pada kolom  pertama  setelah  proses  dialirkan  udara  atau gas  panas  untuk  menguapkan  air.  Distilasi  secara umum dapat dibedakan menjadi:
1) Distilasi Atmosferik Dilakukan  pada  tekanan  sedikit  diatas  tekanan atmosfir.  Minyak  dipanaskan  sampai  temperatur tertentu sebelum terjadi perengkahan. Aplikasi : Crude Distillation Unit
2) Distilasi Vakum
Dilakukan  pada  tekanan  dibawah  satu  atmosfir (vakum).  Untuk  minyak  berat  bertitik  didih  tinggi yang  jika  dipanaskan  lebih  lanjut  pada  tekanan atmosfir akan terjadi perengkahan.
Aplikasi : Vacuum Unit
3 ) Distilasi Bertekanan
Untuk  minyak  yang  mudah  menguap  pada temperatur kamar. Aplikasi : Light End Unit (Debutanizer,
Depropanizer, napthasplitter)
Distilasi  ASTM  atau  distilasi  Engler  Derajat kemurnian  relatif  rendah  (tidak  ada  kolom  dan refluks).  Hasil  distilasi  ASTM  dapat  digunakan  un- tuk  menganalisis  minyak  mentah  dengan  cepat  dan banyak  digunakan  untuk  mengontrol  operasi.    Dis- tilasi  ASTM  digunakan  pada  minyak  mentah  dan produk- produk  minyak  mentah dengan  volume 100 cc dan padatekanan atmosferik.
Peralatan  distilasi  yang  konvensional  untuk fraksinasi  bahan  cair  secara  terus-menerus  terdiri atas tiga bahan utama yaitu:
1) Pembangkit  uap  yang  menyediakan  panas  yang dibutuhkan untuk   proses penguapan.
2) Kolom  fraksinasi  yaitu  tempat  seluruh  tahap persentuhan untuk proses pemisahan distilasi.
3) Pendingin  untuk  untuk  memampatkan  hasil penguapan, dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Alat Destilasi Skala Laboratorium
Bioetanol  dapat  digunakan  sebagai  bahan  bakar untuk  mobil,  baik  sendiri  (E100)  dalam  mesin khusus  atau  sebagai  tambahan  bensin  untuk  mesin bensin. Etanol dapat dicampur dengan bensin dalam kuantitas  yang  bervariasi  untuk  mengurangi  kon- sumsi bahan bakar minyak bumi, dan juga untuk me- ngurangi polusi udara. Produksi etanol dari tanaman akan menurunkan emisi CO 2 , karena tanaman Distilasi adalah proses pemisahan dua atau lebih cairan  dalam  larutan  dengan  berdasarkan relative volatility dan  perbedaan  titik  didih.  Distilasi  frak-
sinasi  merupakan  pemisahan  atau  pengambilan  uap dari  setiap  tingkat  yang  berbeda  dalam  kolom  dis- tilasi.  Produk  yang  lebih  berat  diperoleh  di  bagian bawah, sedangkan yang lebih ringan akan keluar dari bagian  atas  kolom.  Hasil  distilasi  alkohol  berkisar 95-96%v,  pada  kondisi  tersebut  campuran  mem- bentuk azeotrope ,  dimana  campuran  alkohol  dan  air sukar  untuk  dipisahkan.  Agar  diperoleh  konsentrasi yang  lebih  tinggi  dari  kadar  tersebut  haruslah  di- tempuh dengan cara lain [5] .
Karakteristik  etanol  sebagai  bahan  bakar  me- miliki  nilai  kerapatan  massa  780  (kg/m 3 )(20 0 C)  dan kalor  pembakaran  9600  (Kcal/kg).  Etanol  memiliki tingkat  korosi  yang  tinggi  pada  logam,  namun  ke- sesuaian  terhadap  bahan  plastik  sangat  baik  kecuali dengan  poliamida.Maka  sifat  etanol  yang  mem- pengaruhi  mutunya  sebagai  bahan  bakar  yaitu  kalor pembakaran,  tekanan  uap,  angka  oktan  serta  koro- sitas.Selain itu bioetanol juga memiliki banyak sifat- sifat,  baik  secara  fisika  maupun  kimia.  Sifat  Fisika pada Etanol dapat dilihat pada Tabel 1 [7]

## Tabel 1. Sifat Fisika Etanol
No.  Sifat FisikaEtanol Keterangan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Berat Molekul Titik Didih DEnsitas Indeks Bias Visikositas 20°C Panas Penguapan Warna Cairan Kelarutan Aroma 46,06 gr/mol 78,4 °C 0,7893 gr/ml 1,36143 cP
1,17 cP
200,6 kal/gr Tidak bewarna Larut dalam air
Memiliki  aroma  yang khas
Sifat  fisik  dari  bioetanol  seperti  densitas, visikositas, dan tegangan permukaan  merupakan pa- rameter penting dalam proses pembakaran misal-nya mempengaruhi  dari  desain  alat  yang  akan  di- gunakan.  Kualitas  atom  dan  efisiensi  pembakaran juga akan ikut terpengaruhi. Hal ini karena sebagian parameter ini  menentukan kadar dari bioetanol yang akan dihasilkan.
Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  bioetanol  di- susun  oleh  Panitia  Teknis  Energi  Baru  dan  terbaru- kan  (PTEB)  melalui  tahapan-tahapan  baku  tatacara perumusan  standar  nasional.  Penyusunan  SNI  bio- etanol  Terdenaturasi  untuk  gasohol  ini  dilakukan dengan  memperhatikan  standar  sejenis  yang  sudah berlaku  di  negara-negara  lain  yang  pemakaian  bio- etanolnya sudah luas dan mencapai tahap komersial.
Faktor  lain  yang  juga  diperhatikan  adalah  ke- beragaman bahan baku bioetanol di tanah air.
Hasil  kerja  panitia  PTEB  adalah  Standar  Nasional Indonesia  (SNI)  bioetanol  terdenaturasi  yang  di-
sahkan  dengan  nomor  SNI  DT  27-0001-2006, tanggal  27  Desember  2006.  Standar  ini  menetapkan persyaratan  mutu  yang  akan  digunakan  sebagai bahan  bakar  motor  bensin,  yaitu  sebagai  komponen campuran  bahan  bakar  bensin  pada  kendaraan  ver- motor  atau  motor  bensin  lainnya  Syarat  mutu  dan spesifikasi  standar  bioetanol  terdenaturasi  untuk gasohol tertera pada Tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi Standar Bioetanol Terdenaturasi
untuk Gasohol No Sifat Unit (Min/Maks) Spesifikasi* 1 Kadar Etanol %-v, min 99,5 2 Kadar Metanol
mg/l, maks
300 3 Kadar Air %-v, maks 1 4 Kadar Denaturan %-v, min %-v, maks 2 5 5 Kadar  Tembaga (Cu) mg/kg, maks 0,1 6 Keasaman sebagai CH 3 COOH Mg, maks 30 7 Tampakan Jernih 8 Kadar Ion klorida (Cl) Mg/l, maks 40 9 Kadar  belerang (S) Mg/l, maks 50 10 Kadar getah (gum), dicuci Mg/100l,maks 5,0 11 Pi (π) 6,5-9,0
Keterangan:
*) Jika  tidak  diberikan  catatan  khusus,  nilai  batasan (spesifikasi) yang tertera adalah nilai untuk bioetanol yang sudah didenaturasi.
Diharapkan  hasil  dari  penelitian  ini  dapat  ber- manfaat bagi industri untuk mengetahui bahan bakar alternatif  pengganti  minyak  tanah.Bermanfaat  bagi peneliti  sebagai  bekal  awal  dalam  mengembangkan diri  dalam  bidang  penelitian  serta  untuk  memenuhi salah  satu  syarat  sarjana  fisika  pada  program  studi Fisika FMIPA Universitas Negeri Padang.
Pada  data  eksperimen,  hampir  seluruh  data  dari variasi  ketinggian  menunjukan  ada  peningkatan kadar  distilat  (etanol)  saat  tinggi  saluran  masuk ( inlet ) dinaikkan. Oleh karena itu, terdapat hubungan antara  beda  ketinggian  dengan  kadar  distilat  karena didalam  kolom  terjadi  penurunan  beda  tekanan  dan laju alir uap etanol.
Kolom  distilasi  adalah  tempat  terjadinya  proses distilasi  yaitu  pemisahan  campuran  bahan  menjadi fraksi-fraksi  yang  lebih  murni  berdasarkan  per-
bedaan  tingkat  kemudahan  menguap  ( volatile ) fraksi-fraksi  penyusunya.  Campuran  yang  masuk  ke dalam  kolom  distilasi  akan  dipanaskan  oleh  uap panas  ( steam )  pada  bagian reboiler sehingga  fraksi yang mudah menguap akan menguap naik ke bagian atas  kolom  distilasi  untuk  selanjutnya  dikond- ensasikan.  Bagian  yang  tidak  menguap  akan dikeluarkan  sebagai bottom  product ,  dapat  dilihat pada Gambar 2
Gambar 2. Kolom Destilasi
Pada  kolom  distilasi  tipe  kontinu  ( continuous column )  pemisahan  berlangsung  secara  terus menerus.  Bagian-bagian  dari  kolom  distilasi  di- antaranya:
1. Kolom vertikal adalah tempat terjadinya pemisahan  fraksi  dari  larutan . Nampan  ( tray )  ber- fungsi sebagai tempat terjadinya pertukaran panas antara  cairan  dari  bagian  atas  kolom  menuju  ke bawah dengan uap fraksi dari bawah yang menuju keatas.Pertukaran  panas  ini  berguna untuk mening-katkan  kemurnian  fraksi  yang  ingin diambil sebagai distilat .
2. Ketel  pemanas  ( reboiler )  berfungsi  untuk  me- manaskan  kembali  umpan  ( feed )  yang  berada  di bagian dasar kolom distilasi.
3. Tipe  lain reboiler adalah steam yang  langsung masuk  ke  dalam  bagian  dasar  kolom  untuk  me- manaskan umpan.
4. Kondensor  berfungsi  untuk  mengkondensasikan overhead  product (distilat)  yang  akan  ditampung pada akumulator ( reflux drum ). 5. Distilat  dan bottom  product adalah  hasil pemisahan  kolom  distilasi. Reflux adalah  distilat yang dikembalikan ke dalam kolom distilasi.
Rantai  hidrokarbon minyak  bumi  Seperti  kita ketahui  dalam kimia  organik  bahwa  senyawa  hidro- karbon, terutama yang parafinik dan aromatik, mem- punyai trayek didih masing-masing, dimana panjang rantai  hidrokarbon  berbanding  lurus  dengan  titik didih dan densitasnya.
Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih  dan  densitasnya  semakin  besar  sifat  fisika inilah  yang  kemudian  menjadi  dasar  dalam  Proses Primer.Pemisahan minyak bumi dengan distilasi ber- tingkat dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar3.Pemisahan  Minyak  Bumi  dengan  Distilasi Bertingkat
Perbedaan  titik  didih  setiap  komponen  hidro- karbon  maka  komponen-komponen  tersebut  akan terpisah  dengan  sendirinya,  dimana  hidrokarbon ringan  akan  berada  dibagian  atas  kolom  diikuti dengan  fraksi  yang  lebih  berat  dibawahnya.  Pada tray (sekat  dalam  kolom)  komponen  itu  akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing. Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian  dipompakan  keluar  kolom,  didinginkan dalam  bak  pendingin,  lalu  ditampung  dalam  tanki produknya  masing-masing.  Produk  ini  belum  bisa langsung  dipakai,  karena  masih  harus  ditambahkan aditif    zat  penambah  agar  dapat  memenuhi  spesi- fikasi atau persyaratan atau baku mutu yang ditentu- kan oleh dirigen migasuntuk masing-masing produk.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian yang bersifat eksperimen  yang  dilaksanakan  di  laboratorium  bio- fisika  dan  material  universitas  negeri  padang.  Para- meter yang diukur dalam penelitian ini adalah tinggi kolom distilasi terhadap kadar alkohol bioetanol
1 . Proses Persiapan Bahan Baku Pada  saat  percobaan  bahan-bahan  yang  di- gunakan  untuk  pembuatan  bioetanol  yaitu  air tebu,ragi  dan  air.  Dalam  proses  uji  coba  dibutuhkan tabung  atau  ruang  kedap  udara  agar  terjadi  proses fermentasi,  alat  untuk  melakukkan  uji  coba  disebut juga dengan tabung fermentor.
Perhitungan dasar pembuatan bioetanol
Massa air tebu : 4 kg Kadar air tebu dalam larutan : 15 % Volume dalam larutan                  :13.4 liter Jumlah air
: 13,42=11.4 liter
Sampel  pembuatan bioetanol Air tebu : 4 kg Ragi : (2/70) x 700 gr = 20 gram
2. Proses fermentasi Proses fermentasi diawali dengan memasukan 20 gram  ragi  dan  1  liter  air  tebu  ke  dalam  aqua  galon dan  fermentasi  dilakukan  selama  2  minggu.  Fer- mentasi bertujuan untuk pemecahan  karbohidrat dan asam amino secara anaerob. Peruraian dari kompleks
menjadi  sederhana  dengan  bantuan  mikroorganisme sehingga  menghasilkan  energi,  dapat  dilihat  pada Gambar 4
Gambar 4. Fermentasi 2 Minggu
3. Uji glukosa Pada saat percobaan  uji glukosa  yang digunakan untuk  pembuatan  bioetanol  diawali  dengan  meng- ambil larutan sebanyak 1 liter. Kemudian ukur kadar glukosa  tersebut  sehingga  mencapai  persyaratan pembuatan  bioetanol  yaitu  14  %.  Jika  glukosanya tidak  mencapai  14%  maka  tambahkan  air  sehingga mencapai kadar glukosa tersebut.
4. Persiapan  Kolom distilasi Sebelum melakukan penelitian dilakukan persiapan  kolom  destilasi  yang  akan  digunakan sewaktu  melakukan  penelitian  yakni  persiapkan tinggi kolom destilasi dengan ketinggian 0.5 meter, 1 meter dan 2 meter, dapat dilihat pada Gambar 5
Gambar 5. Kolom Distilasi
5. Hasil Destilasi
Dari  hasil  distilasi  didapat  bioethanol  kemudian diukur  kandungan  alkohol  dengan  menggunakan alkoholmeter.seperti yang diperlihatkan pada Gambar 6

## Gambar 6. Hasil Distilasi

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## 1. Hasil Penelitian
Pada  hasil  penelitian  tentang  pengaruh  tinggi kolom terhadap kadar bioetanol yang dihasilkan. Ha- sil penelitian yang akan disajikan meliputi tabel data dan grafik yang akan di plot menggunakan microsoft excel .
Penelitian  ini  diharapkan  dapat  menghasilkan bioetanol  dengan  kadar  87  %  yang  berasal  dari tanaman  tebu.  Bioetanol  dengan  kadar  87  %  dapat dijadikan  pengganti  bahan  bakar  minyak,  sehingga meminimalisir  penggunaan  bahan  bakar  minyak yang  berasal  dari  fosil  yang  ketersediaannya  mulai menipis.  Mendapatkan  bioetanol  dengan  kadar  87% sangat  sulit  jadi  dalam  penelitian  ini  digunakan tinggi  kolom.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan memvariasikan  tinggi  kolom,  dimana  tinggi  kolom yang  digunakan  yaitu  tanpa  kolom,  0.5  meter,  1 meter  dan  2  meter.  Sebelum  mendapatkan  hasil kadar  bioetanol  dengan  tinggi  kolom,  proses  bio- etanol ini mencakup 3 proses, yaitu: Persiapan bahan baku, fermentasi, dan distilasi
a) Persiapan bahan baku
Bahan  baku  untuk  bioetanol  didapatkan  dari tanaman,  baik  yang  secara  langsung  menghasilkan gula  sederhana  yaitu  tebu  ( sugarcane ).  Tebu  manis harus digiling untuk mengekstrak gula
b) Fermentasi dengan Ragi
Sampel  yang  telah  melalui  proses  fermetasi  se- banyak  5  liter  diambil  sesuai  dengan  waktu  peng- ambilannya  12  hari.  Kemudian  dilakukan  pengujian kadar bioetanol setelah fermentasi. Tujuan dari peng- ujian adalah untuk mengetahui perubahan kadar bio- etanol  yang  terkandung  didalam  sampel  setelah mengalami proses fermentasi oleh ragi.
Pengukuran  kadar  bioetanol  dilakukan  di  labor- atorium  biofisika.  Kadar  bioetanol  yang  terukur sama.  Penambahan  ragi  digunakan  sebagai  nutrisi untuk  pertumbuhan mikroba dan pembentukkan bio- etanol  sebagai  produk  fermentasi.Proses  fermentasi karbohidrat terlebih dahulu dipecah menjadi glukosa, kemudian  glukosa  dipecah  menjadi  lagi  menjadi alkohol,  asam  asetat  dan  senyawa  organik  lainnya. Pertumbuhan Saccaromyces  cerevisiae akan  meng- ubah gugus glu-kosa yang terdapat pada tiap sampel menjadi bioetanol (C 2 H 5 OH).
Semakin  besar  jumlah  ragi  dan  semakin  lama waktu  fermentasi,  maka  semakin  besar  pula  jumlah Saccaromyces  cerevisiae yang  terdapat  dalam sampel  sehingga  semakin  banyak  pula  gula  yang diubah  menjadi  alkohol  sehingga  terjadi  penurunan kadar bioetanol.
c) Distilasi
Tahap  distilasi,  sampel  kemudian  diuji  melalui pengujian  sifat-sifat  fisiknya,  yaitu  bioetanol  mem- punyai  sifat  jernih,  tidak  berwarna,  beraroma  khas alkohol  yang  dapat  diterima  oleh  indera  penciuman dan  berfasa  cair  pada  suhu  kamar.  Sifat  bioetanol juga  mudah  terbakar  denga  nyala  apiberwarna  biru dan  tidak  berasap.  Untuk  mendapatkan  bioetanol dengan  kadar  87%  dalam  penelitian  ini  digunakan tinggi kolom. Berikut ini adalah variasi tinggi kolom
yang mengandung bioetanol dapat dilihat pada Tabel 3 berikut:
Tabel  3.  Hasil  Kadar  Bioetanol  7%  Setelah Menggunakan Tinggi Kolom   Distilasi
Pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa kolom distilasi yang  digunakan  bervariasi  dengan  tinggi  tersebut yang  mempengaruhi  kadar  bietanol.  Pada  Tabel  3 kadar  bietanol  sebelum  didistilasi  dan  setelah  didis- tilasi  maka  kadar  bietanol  semakin  meningkat  ter- gantung  dari  ketinggian  kolom  distilasi.  ΔK  me- rupakan  total  kenaikan  kadar  bioetanol  yang  di- dapatkan  setelah  dilakukan  distilasi  dengan  meng- gunakan  tinggi  kolom.  Pada  tanpa  kolom  distilasi terjadi  peningkatan  kadar  bioetanol  menjadi  28%, sedangkan  pada  tinggi  kolom  0,5  meter  terjadi  pe- ningkatan  kadarnya  sebanyak  68%.  Pada  tinggi kolom  1  meter  kadar  bioetanol  meningkat  menjadi 79%  sedangkan  pada  tinggi  kolom  2  meter  kadar bioetanol  menjadi  meningkat  80  %.  Maka  didapat- kan  hubungan  tinggi  kolom  terhadap  kadar  bietanol yaitu  semakin  tinggi  kolom  distilasi  maka  kadar bietanol semakin meningkat.
Pada  Tabel  3  terlihat  bahwa  semakin  tinggi kolom distilasi maka kadar bioetanol yang dihasilkan semakin  meningkat.  Berdasarkan  Tabel  3  dapat  di- Gambarkan  dengan  Grafik  pengaruh  Tinggi  kolom distilasi  terhadap  kadar  bioetanol  2%,  seperti  di- tunjukkan oleh Gambar  7
Gambar7.  Pengaruh  Tinggi  Kolom  Terhadap
KadarBioetanol 35% 75% 86%  87% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0 0,5 1 2 K ad ar B io e tan o l ( % ) Tinggi Kolom ( Meter ) v % Tinggi kolom
Kadar Bioetanol (%)
Sebelum destilasi Sesudah Destilasi ΔK (Kenaikan Kadar) Tanpa Kolom 7 35 28 0,5 Meter 7 75 68 1 Meter 7 86 79 2 Meter 7 87 80
Berdasarkan  Gambar  7  untuk  kenaikan  kadar bioetanol  2%  terlihat  bahwa  semakin  tinggi  kolom distilasi  maka  kadar  bioetanol  semakin  tinggi.  Pada tanpa  kolom,  kadar bioetanol  yang didapatkan 35%, pada  tinggi  kolom  0,5  meter  didapatkan  kadar  bio- etanol  73%  sedangkan  pada  tinggi  kolom  1  meter kadar bioetanol yang dihasilkan 86% dan pada tinggi kolom 2 meter kadar bioetanol yang dicapai 87%.

## 2. Pembahasan
Berdasarkan  hasil  analisa  dan  pengolahan  data penelitian  bahwa  dapat  diketahui  kadar  bioetanol dari tanaman tebu tertinggi yaitu 87% dengan tinggi kolom  2  meter.  Pada  penelitian  ini  tahap  awal  di- lakukan  yakni  fermentasi  bahan  tebu  selama  2 minggu dengan kadar awalnya 2 %.
Tinggi  kolom  juga  berpengaruh  terhadap  ke-naikan kadar.  Semakin  tinggi  kolom  maka  kenaikan  kadar bioetanol  juga  semakin  naik.  Hal  ini  sama  bahwa didapatkan  kadar  bioetanol  yang  tertinggi  pada tinggi  kolom.  Hal  ini  disebabkan  adanya  hu-bungan antara  beda  ketinggian  dengan  kadar  distilat  karena didalam  kolom  terjadi  penurunan  beda  tekanan  dan laju alir uap etanol.
Metode  pemisahan  Hukum  Raoult  berdasarkan perbedaan  titik  didih.  Hukum  Raoult  digunakan untuk  menjelaskan  fenomena  yang  terjadi  pada proses  pemisahan  yang  menggunakan  metode  des- tilasi  menjelaskan  bahwa  tekanan  uap  suatu  kom- ponen  yang  menguap  dalam  larutan  samadengan tekanan  uap  komponen  murni  dikalikan  fraksimol komponen  yang  menguap  dalam  larutan  pada  suhu yang sama.
Pada  penelitian  ini  dipisahkan  campuran  yang terdiri  dari  air  dan  etanol.Titik  didih  air  adalah 100 o C,  sedangkan  etanol  memilki  titik  didih 78 o C.Karena  kedua  zat  tersebut  memiliki  perbedaan titik  didih  yang  cukup  besar.  Penelitian  dengan tinggi kolom dan kadar tertinggi yaitu tinggi kolom 2 meter  didapatkan  kadar  bioetanol  87%,  pada  tinggi kolom  1  meter  didapatkan  kadar  bioetanol  86%, pada  tinggi  kolom  0.5  meter  didapatkan  kadar bioetanol  75%  sedangkan  tanpa  kolom  didapatkan kadar  bioetanol  35%.  Penelitian  dilakukan  agar  me- ngetahui  pengaruh  tinggi  kolom  terhadap  kadar bioetanol  sehingga  nantinya  akan  menghasilkan
kadar  bioetanol  yang  lebih  tinggi  sehingga  bisa digunakan  sebagai  pe-ngganti  bahan  bakar  minyak bumi yang semakin menipis.

## KESIMPULAN
Dari pembahasan dan analisia grafik sebelumnya maka  dapat  diambil  kesimpulan  terdapat  pengaruh tinggi  kolom  pada  distilasi.Semakin  tinggi  kolom dis-tilasi maka  kadar bioetanol akan semakin tinggi. Ini  terjadi  adanya  hubungan  antara  beda  ketinggian dengan  kadar  distilat  karena  didalam  kolom  terjadi penurunan beda tekanan dan laju alir uap etanol

## DAFTAR PUSTAKA
. [1] Anonim.  2004.  Asam  Basa-Kimia  Analisis  II. Departemen Pendidikan Nasional: Jakarta.
[2] Anonim.2005.  Asam  Basa-Kimia  Analisis  II. Departemen Pendidikan Nasional: Jakarta.
[3] Kuncoro.1993. Pengaruh Lama Pendidihan terhadap  Penurunan  Kadar  HCN  pada  Kulit Ketela  Pohon.  KTI  D3  Analis  Kesehatan Untag : Semarang
[4] Daniel,  J.S  and  Charlotte,  M.  1998.  Lemon  Cells Revisited-The  Lemon-Powered  Calculator.
Journal of Chemical Education.Department of Chemistry, Tennessee Technological University. Cookeville. Vol 75 [5] Departemen  Perindustrian  RI.  1999.  Toksikologi Bahan Pangan Untuk SMAK. Pusat
Pendidikan Perindustrian : Jakarta
[6] Giancoli,  Douglas  C.  2001.  Fisika.  Erlangga: Jakarta
[7] Hanum, I. 2012. Tinjauan Instalasi Pengolahan Air Limbah  Industri  Tekstil  PT.  Sukun  Tekstil Kudus. UNY: Yogyakarta
[8] Purnomo,  H.  2010.  Pengaruh  Keasaman  Buah Jeruk  Terhadap  Konduktivitas  Listrik. Teknik Elektro Politeknik Semarang: Semarang