JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya (2023) Vol. 10 (2): 120 - 126 DOI: 10.24252/jft.v10i2.41452

## JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya
p-ISSN: 2302-1497, e-ISSN: 2715-2774 http://journal.uin-alauddin.ac.id/index.php/jft
Pengaruh  Penurunan  Nilai  Kadar  Abu  Terhadap  Nilai  Kadar  Zat Menguap Pada Briket Kulit Jengkol
Natasya Aulia Fazira 1* ,  Masthura 1 ,  dan Ety Jumiati 1
1 Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Sumatera Utara, Medan, Indonesia
Email: natasyaauliafazira91@gmail.com *Corresponding Author

## Abstrak
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  pembuatan  briket  limbah  kulit  jengkol  menggunakan perekat  tepung  sagu  agar  diketahui  penurunan  nilai  kadar  abu  terhadap  nilai  kadar  zat menguap. Perbandingan arang limbah kulit jengkol dengan lem tepung sagu yang digunakan pada penelitian ini berkisar antara sampel A 65:35, B 70:30, C 75:25, D 80:20. Konsentrasi abu  dan  bahan  kimia  yang  mudah  menguap  termasuk  di  antara  variabel  yang  dianalisis. Sampel D, yang mengandung 80% arang kulit jengkol dan 20% perekat sagu, mempunyai kinerja terbaik  dalam hal  kadar  abu (5,99%) dan kadar  zat menguap  (4,03%) ketika diuji sebagai  komposisi  briket  arang.  SNI  01-6235-2000  yang  merupakan  standar  briket  arang kayu telah dipenuhi oleh briket tersebut.
Kata kunci: Briket Arang, Kulit Jengkol, dan Tepung Sagu.

## Abstract
The purpose of this research is to make briquettes of jengkol skin waste using sago starch adhesive so that it is known to reduce the value of ash content to the value of volatile matter content. The ratio of jengkol skin waste charcoal to sago starch glue used in this study ranged from  sample  A  65:35,  B  70:30,  C  75:25,  D  80:20.  The  concentration  of  ash  and  volatile chemicals  were  among  the  variables  analyzed.  Sample  D,  containing  80%  jengkol  skin charcoal and 20% sago adhesive, performed best in terms of ash content (5.99%) and volatile matter content (4.03%) when tested as a charcoal briquette composition. SNI 01-6235-2000 which is the standard for wood charcoal briquettes has been fulfilled by the briquettes. Keywords: Jengkol Skin, Charcoal Briquettes, and Sago Flour.

## 1. PENDAHULUAN
Dari sisi ketersediaan tenaga, Indonesia ialah negeri yang kaya hendak sumber energi tenaga, baik tenaga tidak terbarukan ataupun tenaga terbarukan. Tetapi sumber energi tenaga lebih terfokus pada tenaga fosil yang tidak bisa diperbaharui, sebaliknya tenaga terbarukan
Natasya et al. / JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya (2023) Vol. 10 (2): 120 - 126
relatif  kurang  dimanfaatkan,  keadaan  ini  menimbulkan  ketersediaan  tenaga  terus  menjadi sangat jarang, salah satu sumber tenaga terbarukan merupakan briket. [1].
Briket  merupakan alternatif yang layak untuk  bahan bakar fosil  tradisional.  Energi alternatif  terbarukan  ini  dapat  dimanfaatkan  untuk  mengatasi  semakin  berkurangnya ketersediaan  sumber  energi  konvensional.  [2].  Biomassa  bisa  dimanfaatkan  selaku  bahan bakar alternatif dengan bermacam proses [3] . Energi biomassa termasuk sumber daya alam non konvensional karena energi yang ada pada alam dapat digantikan atau diperbaharui [4]. Metode briket pilihan harus disesuaikan dengan target pasar. Daripada menggunakan minyak tanah  atau  gas  LPG,  bisa  menggunakan  briket  arang,  yaitu  arang  yang  sudah  diolah  lebih lanjut menjadi briket (tampilan dan kemasan cantik) untuk kebutuhan energi alternatif Anda sehari-hari. [5].
Pembuatan briket dengan tata cara simpel memakai mesin cetak serta ditambahkan perekat.  Jumlah  serta  tipe  perekat  bisa  pengaruhi  mutu  briket  yang  dihasilkan  [6].  Proses pembriketan  adalah  proses  pengolahan  yang  mengalami  perlakuan  penumbukan, pencampuran bahan baku, pencetakan dengan sistem hidrolik dan pengeringan pada kondisi tertentu,  sehingga  diperoleh  briket  yang  mempunyai  bentuk,  ukuran  fisik,  dan  sifat  kimia tertentu [7].
Briket yang memiliki konsentrasi karbon tinggi dan kadar abu rendah lebih disukai. Umur  nyala  api  yang  lebih  lama  dicapai  dengan  memulai  dengan  briket  yang  kental  dan halus. Briket yang tebal dan bentuknya seragam menghasilkan banyak panas dan menjaga nyala api tetap stabil dalam jangka waktu lama;  setelah pembakaran, hanya menyisakan 8 persen abu. [8].
Potongan kayu, sekam padi, jerami, ampas tebu, tempurung kelapa, cangkang kelapa sawit,  kulit  jengkol,  kotoran  hewan,  dan  sampah  kota  merupakan  pilihan  biomassa  yang layak untuk dijadikan briket. [2]. kulit jengkol dianggap biomassa tidak berharga yang sering terlihat  di  pasar  tradisional.  Lapisan  luar,  atau  kulit,  buah  jengkol  berwarna  coklat  dan menutupi 30-40% bagian dalam buah. Kandungan karbon pada kulit Jengkol sebesar 44,02 persen.
Perekatan  merupakan  aspek  integral  dari  proses  pembuatan  briket  arang,  dan tujuannya adalah untuk mengikat partikel arang sedemikian rupa sehingga menjadi kompak. [9]. Perekat organik, seperti lem pati, digunakan sebagai pengganti perekat sintetis. Contoh lainnya adalah tepung tapioka dan tepung sagu. Perekat organik seperti tepung tapioka dan tepung sagu sering digunakan dalam produksi briket. Lem tapioka memiliki kekuatan rekat kering  yang  tinggi,  mudah  diaplikasikan,  dan  harganya  murah.  Namun,  lem  sagu  cukup menjanjikan sebagai perekat karena mengandung 28% amilosa dan 72% amilopektin. [10].
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  menghitung  perbandingan  kandungan  zat mudah  menguap  terhadap  kadar  abu  pada  pembuatan  briket  dari  limbah  kulit  jengkol. Pembuatan  briket  arang  dilakukan  dengan  terlebih  dahulu  memasukkan  kulit  jengkol  dan perekat tepung sagu melalui proses pembakaran, kemudian dibentuk menggunakan alat press hidrolik dan dikering-anginkan selama 7 hari. Langkah kedua adalah menentukan persentase abu dan bahan mudah menguap dalam briket.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode  dari  dunia  eksperimental  digunakan  di  sini.  Alat  yang  digunakan  di  sini adalah  cetakan  kubus  bersisi  sama  (5  cm)  dan  pengatur  waktu,  serta  alat  pres  hidrolik, kompor pembakaran, panci, batang pengaduk, jangka sorong, desikator, dan ayakan 80 mesh. Sementara itu, kami melakukan penelitian dengan menggunakan arang kulit jengkol, tepung sagu, dan air.
Pembuatan  briket  arang  memerlukan  beberapa  tahapan,  yang  pertama  yaitu mengumpulkan  kulit  jengkol  dari  pasar  dan  memilahnya  dari  kulit  yang  membusuk, kemudian menjemurnya di bawah sinar matahari selama enam hari, dan terakhir melakukan karbonisasi dalam tungku selama empat jam pada suhu 230°C. Setelah arang kulit jengkol diblender dan disaring melalui ayakan 80 mesh, dilakukan perekat tepung sagu. Sampel A (65%:35%),  B  (70%:30%),  C  (75%:25%),  dan  D  (80%:20%)  masing-masing  mempunyai perbandingan  tepung  sagu  dan  air    yaitu  1:3.  Setelah  semuanya  tercampur,  masukkan  ke dalam cetakan kubus dengan panjang sisi yang sama, dalam hal ini 5  cm. Kandungan abu dan bahan mudah menguap briket diukur pada karakterisasi langkah kedua. SNI 01-6235- 2000 yang mencakup briket arang kayu merupakan standar pengujian yang dijadikan acuan. Briket  arang  sesuai  standar  SNI  harus  melalui  pengujian  sifat  briket  untuk  mengetahui mutunya. Uji abu dan bahan mudah menguap termasuk diantara uji yang dilakukan.

## 2.1 Kadar Abu
Kadar  abu  ditentukan  dengan  terlebih  dahulu  menimbang  briket,  kemudian memanaskannya hingga 800 derajat Celcius dalam tungku selama dua jam, membiarkannya dingin  selama  dua  jam,  dan  kemudian  menimbangnya  kembali.  Tiga  pengujian  dan perhitungan kadar abu terpisah dilakukan. Gunakan persamaan 2 untuk menentukan jumlah air yang ada.

## 2.2 Kadar Zat Menguap
Setelah  briket  ditimbang,  sampel  dipanaskan  dalam  tungku  bersuhu  95 0 C  selama kurang  lebih  tujuh  menit  untuk  mengetahui  berapa  banyak  bahan  kimia  mudah  menguap yang  dikandungnya.  Sampel  briket  dikeluarkan  dari  tungku,  disimpan  selama  45  jam, kemudian ditimbang kembali.  Konsentrasi  zat  yang mudah menguap diukur dan diuji  tiga kali. Persamaan 3 dapat digunakan untuk menentukan kadar air.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Kadar Abu
Karena  bahan  bakar  tanpa  abu  memiliki  kualitas  pembakaran  yang  unggul, konsentrasi abu merupakan faktor penting dalam mengevaluasi kualitas briket. Briket dengan kadar  abu  yang  tinggi  memiliki  nilai  kalor  yang  lebih  rendah  sehingga  kualitasnya  lebih rendah.  Abu  dari  lem  yang  digunakan  mungkin  berkontribusi  terhadap  kandungan  abu keseluruhan yang lebih tinggi. [2].
kadar abu (%) = b a × 100% ....................................................(1)
Tabel 1 Data Hasil Pengujian Kadar Abu Sampel Komposisi Sampel Bahan (%) Hasil Uji Kadar abu (%) Arang Kulit Jengkol Tepung Sagu A 65 35 8,20 B 70 30 7,55 C 75 25 6,46 D 80 20 5,99
Sampel A rata-rata kadar abunya 8,20%, sampel B rata-rata 7,55%, sampel C rata- rata 6,46%, dan sampel D rata-rata kadar abunya 5,99% seperti terlihat pada tabel 1. Sampel dibandingkan  dengan  SNI  01-6236  -2000  standar  setelah  kadar  abunya  ditentukan,  dan sampel B, C, dan D lolos  karena kadar airnya kurang dari atau sama dengan 8%. Tabel  2 sebelumnya menampilkan hasil pengujian, yang dapat diambil grafik berikut:
Sampel A dengan persentase perekat tepung sagu 35% menghasilkan hasil pengujian kadar  abu  paling  besar  seperti  terlihat  pada  grafik  di  atas,  sedangkan  sampel  D  dengan persentase perekat tepung sagu 20% menghasilkan nilai pengujian kadar abu terendah. Nilai kadar abu sampel A dan D turun seiring dengan penurunan proporsi lem yang digunakan. Sampel dengan perekat sagu yang lebih sedikit menghasilkan abu yang lebih sedikit karena sagu mengandung 28% pati amilosa dan 72% amilopektin, keduanya berkontribusi terhadap pembentukan abu selama pembakaran.
Menurut  penelitian,  hal  ini  memang  terjadi.  [11]  menyatakan  bahwa  kadar  abu terendah didapat pada variasi komposisi tepung sagu 1% menghasilkan nilai kadar abu yang sedikit.  Menurut  penelitian  [12]  Ketidaksempurnaan  bahan  baku  berkontribusi  terhadap tingginya  kadar  abu,  yang  terjadi  secara  alami  sebagai  produk  sampingan  pembakaran. Pencemar lingkungan yang ada selama proses pembuatan briket merupakan sumber potensial lainnya. Akibatnya abu yang dihasilkan lebih banyak. Konsentrasi abu dalam sampel rendah ketika kandungan perekatnya rendah.
0 2 4 6 8 10 A B C D k ada r A bu ( % ) Variasi Komposisi Arang kulit Jengkol dan Tepung Sagu
Gambar 1 . Grafik Kadar Abu Briket Arang

## 3.2 Kadar Zat Menguap
Penguapan zat yang mudah menguap terjadi ketika bahan kimia dalam media selain air  terurai.  Bahan-bahan  yang  mudah  menguap  dalam  briket  arang  hanyalah  air,  abu,  dan karbon. [6]
kadar zat menguap (%) = W 1 −W 2 W 1 × 100% ...........................(2) Tabel 2 . Data Hasil Uji Kadar Zat Menguap Sampel Komposisi Sampel Bahan (%) Hasil Uji Kadar zat menguap (%) Arang Kulit Jengkol   Tepung Sagu A 65 35 5,69 B 70 30 4,66 C 75 25 4,08 D 80 20 4,03
Tabel 2 menunjukkan bahwa rata-rata persentase senyawa volatil pada empat sampel briket  arang  yang  berbeda  berkisar  antara  5,69  persen  pada  sampel  A,  4,66  persen  pada sampel B, 4,08 persen pada sampel C, dan 4,03 persen pada sampel  D. Setelah dilakukan pengujian dan perhitungan zat volatil kadar sampel, hasilnya dibandingkan dengan standar SNI  01-6236-2000  untuk  briket  arang  yaitu  15%  dan  dianggap  mutu  briket  yang  dapat diterima. Grafik berikut  ini berasal  dari data pada tabel  3 di  atas yang menunjukkan hasil pengujian yang dilakukan. Sampel A dengan perekat pati sagu 35% menghasilkan nilai uji kadar zat terbang tertinggi, sedangkan sampel D dengan perekat pati sagu 20% menghasilkan nilai kadar abu terendah (seperti terlihat pada gambar di atas). Nilai kadar abu sampel A dan D turun seiring dengan penurunan proporsi lem yang digunakan.
Gambar 2 . Grafik Kadar Zat Menguap 0 1 2 3 4 5 6 A B C D k adar Z at Meng uap (% ) Variasi Komposisi Arang kulit Jengkol dan Tepung Sagu
Natasya et al. / JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya (2023) Vol. 10 (2): 120 - 126
Karena kandungan air yang tinggi pada lem, bahkan jumlah pati sagu yang sedikit pun  hanya  memungkinkan  sejumlah  kecil  senyawa  volatil  dihasilkan  dalam  sampel  uji. Karbonisasi  adalah  aspek  lain  dalam  menentukan  apakah  briket  arang  mempunyai  jumlah bahan  mudah  menguap  yang  tinggi  atau  rendah.  Hal  ini  bersesuaian  dengan  penelitian sebelumnya [13] Karena banyak zat yang menguap hilang selama proses karbonisasi yang ideal  dengan  suhu  tinggi  dan  durasi  yang  lama,  kandungan  air  pada  perekat  merupakan penyebab kenaikan kadar zat yang menguap.
Tinggi rendahnya kadar zat menguap yang dihasilkan dipengaruhi oleh jenis bahan baku  [14].  Penambahan  perekat  tepung  sagu  pada  produksi  briket  mempengaruhi  dampak kadar abu terhadap penurunan kadar bahan kimia yang mudah menguap. Menurut penelitian, hal ini memang terjadi. [15] yang mana nilai kadar zat mudah menguap turun ketika arang tempurung kelapa dimasukkan ke dalam campuran. Temuan dari penelitian [12] Komponen kimiawi  pada  arang,  seperti  adanya  pengotor  pada  bahan  bakunya,  mempengaruhi kandungan  zat  volatil  pada  briket,  yang  selanjutnya  mempengaruhi  jumlah  asap  yang dihasilkan pada saat briket dibakar.

## 4. SIMPULAN
Sampel D dengan komposisi 80% arang kulit jengkol dan 20% perekat tepung sagu yang  mempunyai  nilai  kadar  abu  5,99%  dan  nilai  kadar  zat  menguap  4,03%,  mempunyai kualitas  briket  tertinggi  yang  diperoleh  pada  penelitian  ini.  Hal  ini  disebabkan  semakin rendah kadar perekat pati sagu yang diberikan maka semakin rendah pula kadar abu dan kadar zat menguapnya.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
[1]  M. Arman and M. Munira, “Produksi Bahan Bakar Alternatif Briket Dari Hasil Pirolisis Bahan Batubara Dan Serbuk Gergaji,” J. Chem. Process Eng. , vol. 3, no. 2, p. 27, Jan. 2019, doi: 10.33536/jcpe.v3i2.260.
[2]  A.  Sugiharto  and  I.  D.  Lestari,  “Briket  Campuran  Ampas  Tebu  Dan  Sekam  Padi Menggunakan  Karbonisasi  Secra  Konvensional  Sebagai  Energi  Alternatif,” J.  Inov. Tek. Kim. , vol. 6, no. 1, May 2021, doi: 10.31942/inteka.v6i1.4455.
[3]  E. Jumiati, “Pengaruh Sifat Mekanik Dan Laju Pembakran Pada Briket Bioarang Kulit Durian Dengan Perekat Tapioka,” 2020.
[4]  L.  Nasution  and  R.  Arifah, Pengembangan  Energi  Alternatif  dengan  Briket  Arang Melalui Pemanfaatan Sampah Organik . Umsu Press, 2022.
[5]  D.  Saputra,  A.  L.  Siregar,  and  I.  B.  Rahardja,  “Karakteristik  Briket  Pelepah  Kelapa Sawit Menggunakan Metode Pirolisis Dengan Perekat Tepung Tapioka,” J. Asiimetrik J. Ilm. Rekayasa Inov. , pp. 143–156, Jul. 2021, doi: 10.35814/asiimetrik.v3i2.1973.
[6]  S. Shobar, E. Sribudiani, and S. Somadona, “Characteristics of Charcoal Briquette from the Skin Waste of Areca catechu Fruit with Various Compositions of Adhesive Types,” J. Sylva Lestari , vol. 8, no. 2, p. 189, May 2020, doi: 10.23960/jsl28189-196.
Natasya et al. / JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya (2023) Vol. 10 (2): 120 - 126
[7]  J.  S.  T.  Allo,  A.  Setiawan,  and  A.  S.  Sanjaya,  “Pemanfaatan  Sekam  Padi  untuk Pembuatan Biobriket Menggunakan Metode Pirolisa,” J. Chemurgy , vol. 2, no. 1, p. 17, Oct. 2018, doi: 10.30872/cmg.v2i1.1633.
[8]  N.  S.  Harahap  and  E.  Jumiati,  “Analisis  Sifat  Fisika  dan  Kimia  terhadap  Pembuatan Briket Arang Limbah Biji Salak dengan Variasi Perekat Tepung Tapioka dan Tepung Sagu,” J.  Fis.  Unand ,  vol.  12,  no.  1,  pp.  115–123,  Dec.  2022,  doi: 10.25077/jfu.12.1.115-123.2023.
[9]  H.  Smith  and  S.  Idrus,  “Pengaruh  Penggunaan  Perekat  Sagu  Dan  Tapioka  Terhadap Karakteristik  Briket  Dari  Biomassa  Limbah  Penyulingan  Minyak  Kayu  Putih  Di Maluku,” Maj. BIAM , vol. 13, no. 2, p. 21, Dec. 2017, doi: 10.29360/mb.v13i2.3546.
[10]  H. Anizar, E. Sribudiani, and S. Somadona, “Pengaruh Bahan Perekat Tapioka dan Sagu Terhadap Kualitas Briket Arang Kulit Buah Nipah,” 2020.
[11]  E. Adyaningsih, R. Mamin, and P. Salempa, “The effect of starch adhesive variation to the calory value of corncob briquettes,” 2017.
[12]  Y.  Ristianingsih,  A.  Ulfa,  and  R.  Syafitri  K.S,  “Pengaruh  Suhu  Dan  Konsentrasi Terhadap Karakteristik Briket Bioarang Berbahab Baku Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan  Proses  Pirolisis,” Konversi ,  vol.  4,  no.  2,  p.  16,  Oct.  2015,  doi: 10.20527/k.v4i2.266.
[13]  N. -, N. M.  Sari, and M. F. Mahdie, “Pengaruh Persentase Perekat  tapioka Terhadap Karakteristik Briket Tempurung Kelapa,” J. Sylva Sci. , vol. 4, no. 2, p. 324, Apr. 2021, doi: 10.20527/jss.v4i2.3343.
[14]  Julham Prasetya Pane, Erwin Junary, and Netti Herlina, “Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung  Tapioka  Dan  Penambahan  Kapur  Dalam  Pembuatan  Briket  Arang  Berbahan Baku Pelepah Aren (Arenga pinnata),” J. Tek. Kim. USU , vol. 4, no. 2, pp. 32–38, Jun. 2015, doi: 10.32734/jtk.v4i2.1468.
[15]  R. Arifah, “Keberadaan Karbon Terikat Dalam Briket Arang Dipengaruhi Oleh Kadar Abu dan Kadar Zat Menguap”.