Chemica Volume 3, Nomor 1, Juni 2016, 31-34 ISSN: 2355-8776

## Pemurnian Hasil Cair Pirolisis sampah plastik pembungkus dengan Distilasi Batch

## Siti Salamah*, Agus Aktawan
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Ahmad Dahlan, Jl. Prof. Dr. Soepomo, SH, Janturan, Warungboto, Yogyakarta 55164 *email: sitisalamah@che.uad.ac.id

## Abstract
Plastics waste has become a major issue for environment. Since it invented in 1907 plastic has become most used component on our daily lives. Plastic has many adavantages compared to other materials. In general plastic  has  a  low  density,  light,  varying  strength  and  low  manufacturing  cost.  However,  plastic  cannot degraded naturally and when not used anymore it will pollute the enviroment. One of method to degrade plastic is pyrolysis. In this method plastic will degrade to hydrocarbon which can used as liquid fuel. Pyrolysis of plastic  occurs  at  high  temperature  of  about  400 o C  under  free  oxygen  environment  and  produces  small moleculer weight molecules. This research was conducted to determine the composition products of pyrolysis selective plastic at 450 o C in previous research. The method which used to separate products of pyrolysis is distillation with temperature between 50 o C to 240 o C to obtain liquid fuel as products of pyrolysis plastic. The results of this research were the distillate at 170 o C, 190 o C, 200 o C, 210 o C, 220 o C and 240 o C with volume 2 mL, 4,7 mL, 2,3 mL, 2,5 mL, 5,0 mL and 4,9 mL. And the most products component of pyrolysis plastic in previous research was obtain at 190 o C, 220 o C and 240 o C.
Keywords: Pyrolysis, Plastic, Liquid fuel, Distillation, Environment

## Pendahuluan
Plastik saat ini merupakan salah satu bahan yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari. Hal ini dikarenakan plastik memiliki sifat unggul seperti ringan tetapi kuat, transparan, tahan air serta harganya relatif murah  dan  terjangkau  oleh  semua  kalangan  masyarakat  [1].  Di  Indonesia ,  kebutuhan  kemasan  yang  terus meningkat dari kalangan industri  membuat industri plastik  terus bertumbuh. Bahan baku plastik  yang biasa dibutuhkan pasar, adalah polietilena (PE) dan polipropilena (PP). Untuk konsumsi plastik jenis PE, tahun lalu mencapai 800.000 ton: Adapun konsumsi plastik PP mencapai sebesar 900.000 ton [2] .
Namun  dibalik  semua  kelebihannya,  bahan  plastik  memiliki  masalah  setelah  barang  tersebut  tidak digunakan lagi. Barang berbahan plastik tidak dapat membusuk, tidak dapat menyerap air, maupun tidak dapat berkarat,  dan  pada  akhirnya  tidak  dapat  diuraikan/didegradasi  dalam  tanah  sehingga  menimbulkan  masalah bagi lingkungan [3].
Maka dari itu diperlukan tindakan untuk mengurangi jumlah sampah terutama plastik. Melihat dari sifat penyusun  plastik  yang  tersusun  dari  komponen  hidrokarbon  minyak  bumi,  maka  limbah  plastik  sangat berpotensi  untuk  dikonversi  menjadi  BBM.  Teknik  yang  digunakan  untuk  mengembalikan  material  plastik tersebut  adalah  dengan  cara  pemecahan  rantai  karbon  atau  polimer  sehingga  menjadi  hidrokarbon.  Pada penelitian ini untuk dekomposisi tersebut digunakan teknik pirolisis. Pirolisis yaitu pemanasan pada kondisi bebas oksigen. Dalam proses pirolisis komponen organik dalam bahan dapat menghasilkan produk cair  dan gas yang dapat berguna sebagai bahan bakar atau sumber bahan kimia [4].
Kegiatan  yang  akan  dilakukan  dalam  penelitian  ini  adalah  upaya  untuk  memisahkan  dan  mengetahui komposisi hasil pirolisis plastik campuran pada suhu 450 o C dengan metode destilasi.

## Landasan Teori
Pirolisis plastik  merupakan proses thermal cracking dari polimer bermassa  molekul tinggi tanpa adanya oksigen dan menghasilkan senyawa bermassa molekul rendah. Umumnya limbah plastik hanya dibuang atau dibakar  ( inceneration ).  Namun  kedua  hal  tersebut  tidak  menyelesaikan  masalah  limbah  plastik  karena keterbatasan lahan dan sifat plastik yang tidak mudah terdegadrasi. Sementara pembakaran pada suhu rendah akan menghasilkan zat beracun yang berbahaya bagi kesehatan [5].
HDPE , LDPE , PP dan PS merupakan polimer turunan dari hidrokarbon dan  memiliki  nilai energi  yang mirip dengan komponen penyusunnya. Berikut adalah perbandingan jumlah energi dalam plastik dengan bahan bakar.
Tabel 1 . Perbandingan Jumlah Energi dalam Plastik dengan Bahan Bakar [6] Material Nilai kalori ( MJ/kg) Polietilen 46.3 Polipropilen 46.4 Polistiren 41.4 Polivinil klorida 18.0 Batu bara 24.3 LPG 46.1 Kerosene 43.4 Diesel 43.0 Light Fuel Oil 41.9 Heavy Fuel Oil 41.1
Pirolisis plastik pada umumnya terjadi pada temperatur ± 400 o C. Pada temperatur tersebut rantai utama (C- C) dari plastik akan putus sehingga menjadi rantai yang lebih pendek dan akhirnya menjadi hidrokarbon cair dan gas pada temperatur ruangan. Rantai utama dapat putus dengan cara dekomposisi acak dan depolimerisasi. Dekomposisi  acak  memutus  rantai  utama  secara  acak,  contohnya  terjadi  pada  PE  dan  PP,  sedangkan depolimerisasi memutus rantai utama menjadi monomer awalnya. Contohnya terjadi pada PS dan PMMA [7].
Produk proses pirolisis dapat menjadi bermacam-macam komponen. Terdapat lebih dari seratus komponen hidrokarbon  termasuk paraffin ,  olefin, napthene dan  senyawa  aromatis  yang  dapat  menjadi  produk  proses pirolisis plastik. Parafin merupakan hidrokarbon jenuh dengan rantai lurus atau bercabang. Olefin hampir sama dengan paraffin namun memiliki ikatan rantai rangkap 2 dalam strukturnya. Napthene merupakan hidrokarbon jenuh namun memiliki gugus cincin dalam strukturnya. Senyawa aromatis mengandung gugus cincin benzene dalam strukturnya. Secara keseluruhan senyawa tersebut digunakan sebagai bahan bakar. Berikut adalah tabel senyawa hidrokarbon di dalam bahan bakar pada umumnya [8].

## Tabel 2. Komponen Hidrokarbon dalam Bahan Bakar

## Metodologi
Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium  Universitas  Ahmad  Dahlan,  Yogyakarta.  Bahan  penelitian  yang digunakan dalam penelitian ini adalah hasil pirolisis plastik campuran terseleksi pada temperatur 450 o C dari hasil  penelitian  sebelumnya.  Sementara  alat  penelitian  berupa  serangkaian  alat  destilasi  seperti  gambar  di bawah ini.
Keterangan: 1. Analog volt regulator 2. Heating rantle 3. Labu leher tiga 4 4. Termometer 5 5. Kondenser 3 6. Gelas Ukur 2 6

## 1

## Gambar 1 . Skema Alat Penelitian
Temperatur dibatasi mulai 50 o C hingga 240 o C dengan interval kenaikan 10 o C untuk mendapatkan sampel bahan  bakar  cair.  Asap  cair  pirolisis  sebanyak  100  mL  dimasukkan  ke  dalam  labu  leher  tiga,  kemudian
Fuels LPG Petrol Kerosene Diesel Heavy Fuel Oil Hidrokarbon C 3 to C 4 C 4 to C 12 C 12 to C 15 C 12 to C 24 C 12 to C 70
dilakukan isolasi disetiap sambungan rangkain alat destilasi. Setelah rangkaian selesai, temperatur cairan diset 50 o C  menggunakan  regulator  voltase.  Setelah  temperature  50 o C  tercapai,  keadaan  tersebut  dipertahankan selama  30  menit  untuk  mengetahui  ada  tidaknya  komponen  yang  terpisah,  jika  tidak  ada  komponen  yang menguap dan mengembun maka dilanjutkan melakukan destilasi pada temperatur 60 o C dan seterusnya hingga 240 o C.

## Hasil dan Pembahasan
Dari  penelitian  diperoleh  destilat  pada  temperatur  170 o C,  190 o C,  200 o C,  210 o C,  220 o C  dan  240 o C sebanyak masing masing dengan total volume 2 mL, 4,7 mL, 2,3 mL, 2,5 mL, 5,0 mL dan 4,9 mL. Berikut adalah grafik jumlah volume dalam satuan waktu pada setiap temperatur.
Gambar 2. Grafik hubungan volume distilat terhadap waktu
Dari gambar 2 terlihat bahwa semakin lama waktu distilasi akan meningkatkan jumlah hasil distilasi. Dimana hasil distilasi meningkat seiiring peningkatan waktu distilasi terutama pada menit ke-0 sampai menit ke-5. Pada menit  ke-10  volume  hasil  distilasi  yang  dihasilkan  cenderung  stagnan  ini  disebabkan  hidrokarbon  yang terfraksinasi pada suhu tersebut jumlahnya terbatas.
Grafik 3. Hubungan volume distilat pada temperatur tertentu
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa fraksi terbanyak dari pirolisis plastik campuran terseleksi pada temperature 450 o C adalah komponen hidrokarbon yang memiliki titik didih 190 o C, 220 o C dan 240 o C.
0 1 2 3 4 5 0 5 10 15 20 25 30 Vo lu m e Di sti lat (m L) Waktu (menit) suhu 170 C Suhu 190 C suhu 200 C suhu 210 C suhu 220 C suhu 240 C 0 1 2 3 4 5 6 170 190 200 210 220 240 Vo lu m e Di sti lat (m L) Temperatur ( 0 C)
Chemica Volume 3, Nomor 1, Juni 2016, 31-34 ISSN: 2355-8776

## Kesimpulan dan Saran
Fraksi  terbanyak  dari  pirolisis  plastik  campuran  terseleksi  pada  temperature  450 0 C  adalah  komponen hidrokarbon yang memiliki titik didih 190 0 C, 220 0 C dan 240 0 C.

## Ucapan Terima Kasih
Terima kasih disampaikan kepada Dirjen DIKTI yang telah memberikan hibah untuk penelitian ini. Ucapan terima  kasih  juga  disampaikan  kepada  Aziz  Madyan  dan  M.  Nopriandana  atas  dukungannya  dalam pengambilan data

## Daftar Pustaka
[1] Resalina,  M.F.,  Basa,  S.M.Dt., Yetri,  Y.  2013.  Pengaruh  Penambahan  Serbuk  Gelatin  Terhadap  Sifat Mekanik  dan  Biodegradibilitas  Plastik  Campuran  Polietilen  Tereftalat  Bekas  dan  Pati  Sagu.  JURNAL FISIKA UNAND. (2)1: 26-32
[2] -2015. Bisnis Makan dan Otomotif Dongkrak Bisnis Industri Plastik. www.kemenperin.go.id, 17 Juni
[3] Ermawati,  R.  2011.  Konversi  Limbah  Plastik  Sebagai  Sumber  Energi  Alternatif.  JURNAL  RISET INDUSTRI. (5)3: 257-263
[4] Nugraha,  M.F.,  Wahyudi,  A.,  Gunardi,  I.  2013.  Pembuatan Fuel dari Liquid Hasil  Pirolisis  Plastik Polipropilen Melalui Proses Reforming Dengan Katalis NiO/Γ-Al 2 O 3 . JURNAL TEKNIK POMITS. (2)2: 299-302
[5] Demirbas, A. 2004, Pyrolysis of Municipal Plastic Waste for Recovery of Gasoline Range Hydrocarbon. JOURNAL OF ANALYTICAL AND APPLIED PYROLYSIS. 72(1): 97-102
[6] Baines,  T.  1993.  New  Zealand  Energy  Information  Handbook,  ed  J.T  Baines,  Taylor  Baines  and Association, Christchruch
[7] Mikata, N., Takeuchi, T., Hashimoto, S., Nishiyama, H. 1996. Research in Thermal Cracking Properties of Waste Plastics. NIPPON STEEL TECHNICAL REPORT. No 70: 45-53
[8] Scheirs,  J.  2006.  Overview  of  Commercial  Pyrolysis  Process  for  Waste  Plastics.  John  Wiley  &  Sons, Edithvale Australia