Abstrak — Asbuton  adalah  aspal  alam  yang  terkandung  dalam deposit  batuan  yang  terdapat  di  Pulau  Buton,  Sulawesi Tenggara.  Asbuton  dapat  dimanfaatkan  sebagai  bahan alternatif  pengganti  aspal  minyak  setelah  bitumen  dipisahkan dari  mineralnya.  Penelitian  proses  pemisahan  bitumen  dari asbuton menggunakan hot water process telah dilakukan, tetapi bitumen yang terambil kurang maksimal. Untuk meningkatkan  perolehan  bitumen,  maka  perlu  dilakukan modifikasi  sifat  permukaan  bitumen  dengan  penambahan surfaktan. Pada penelitian ini, jenis surfaktan yang digunakan adalah surfaktan Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) yang berfungsi sebagai wetting agent untuk menurunkan tegangan permukaan  antara  bitumen  dengan  mineral.  Fokus  dari penelitian  ini  adalah  mempelajari  pengaruh  temperatur terhadap  persen  (%)  recovery  bitumen.  Proses  pemisahan bitumen dari asbuton dalam metode ini dilakukan melalui dua proses utama, yakni proses mixing dan digesting. Kedua proses ini  dilakukan  pada  sebuah  tangki  berpengaduk  disc  turbine dan  empat  buah  baffle.  Proses  mixing  preheating  dilakukan dengan  cara  mengaduk  asbuton  dengan  solar  solar  yang memiliki perbandingan 40:60 terhadap massa total 1000 gram pada  750  rpm  dengan  suhu  60,  70,  80,  dan  90 ⁰ C  selama  30 menit.  Selanjutnya  dilakukan  proses  digesting  dengan mengaduk  campuran  solar-asbuton  dengan  wetting  agent, yang berupa larutan surfaktan Sodium Dodecyl Sulfate (SDS)- Na 2 CO 3 sebesar  250  gram  pada  1500  rpm  selama  30  menit dengan  suhu  yang  sama.  Konsentrasi  larutan  surfaktan Sodium  Dodecyl  Sulfate  (SDS)  yang  akan  digunakan  sebesar 0.125%, 0.25% , 0.375% dan 0.5% (% massa) dan konsentrasi Na 2 CO 3 sebesar  1%  (%  massa).  Produk  proses  digesting kemudian  dipisahkan  secara  gravitasi  dalam  beaker  glass dengan  menambahkan  air  sehingga  terbentuk  tiga  lapisan. Lapisan  teratas  yang  merupakan  larutan  bitumen-solar, ditimbang  berat  dan  diukur  densitasnya  untuk  mengetahui persen  (%)  recovery  yang  diperoleh.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  %  recovery  bitumen  mengalami kenaikan  seiring  dengan  meningkatnya  temperatur.  Hasil akhir  yang  diperoleh  adalah  %  recovery  bitumen  yang tertinggi  diperoleh  sebesar  91.92%  pada  suhu  90 ⁰ C  dengan konsentrasi  Na 2 CO 3 1%  dan  konsentrasi  surfaktan  SDS 0.375%.
Kata Kunci — Asbuton, Air Panas, Solar, Surfaktan SDS .

## I. PENDAHULUAN
ITUMEN  merupakan  salah  satu  campuran  penting  di dalam  aspal yang digunakan secara luas sebagai bahan utama  jalan  beraspal.  Aspal  sendiri  merupakan  campuran 95%  agregate  dengan  5%  bitumen  yang  berfungsi  sebagai perekat  agregat.  Viskositas  alami  dari  bitumen  inilah  yang membuat  aspal  memiliki  tingkat  fleksibilitas  yang  tinggi sehingga  tercipta  suatu  campuran  yang  memiliki  ketahanan yang baik[1].
Pada  beberapa  tahun  terakhir  kebutuhan  bitumen  untuk
pengaspalan jalan di dalam negeri mencapai 1,2 juta metrik ton. Dari kebutuhan itu, produsen Aspal dalam negeri hanya dapat  memenuhi  sekitar  75%.  Sedangkan  untuk  mengatasi sisa  kebutuhan  yang  belum  terpenuhi  dari  produksi  dalam negeri dilakukan impor bitumen dari luar negeri.[2]
H ot water process pertama kali dilakukan oleh Clark pada tahun 1920 untuk  memisahkan bitumen  pada Athabasca oil sand . Kemudian berkembang berbagai penelitian selanjutnya untuk memisahkan bitumen dari tar sand dan oil sand menggunakan hot  water  process . Hot  water  process merupakan  metode  pemisahan  bitumen  melalui  injeksi  air panas dan bahan kimia seperti pelarut nonpolar terhadap oil sand .  Melalui  injeksi  ini  bitumen  yang  bersifat  hidrofobik akan  terpisah  dari  air  dan  pasir  dan  bergabung  dengan lapisan pelarut non polar, sedangkan air dan pasir berada di lapisan  lain.  Metode  ini  cukup  efektif  untuk  memisahkan bitumen  dari oil  sand [3].  Proses  ini  pada  dasarnya  bisa diaplikasikan  untuk  memisahkan  bitumen  dari  asbuton, walaupun  jenis  pengotor  yang  terkandung  dalam oil  sand dan  asbuton  berbeda.  Pengotor  pada  asbuton  terkandung banyak kalsium karbonat (CaCO 3 )[4].
Namun  yang  perlu  diperhatikan hot  water  process ini tidak  dapat  diaplikasikan  serta  merta,  karena  CaCO 3 memiliki  angka  kelarutan  yang  lebih  tinggi  dibanding  SiO 2 di  dalam  air  sehingga  perlu  dilakukan  modifikasi  pada proses hot  water .  Beberapa  modifikasi hot  water  process yang dilakukan adalah dengan menambahkan surfaktan serta Na 2 CO 3 .  Surfaktan  berfungsi  sebagai  penurun  tegangan permukaan  antara  bitumen  dan  pengotor  yang  berupa padatan  sehingga  menyebabkan  bitumen  bisa  bergabung dengan  pelarut  non  polar.  Sedangkan  NaOH  berfungsi sebagai sealing  agent yang  menjadi seal antara  lapisan solar-aspal  dengan  lapisan  batuan  sehingga  kedua  lapisan tidak bercampur [3].
Penelitian  lain  menggunakan  media  air  panas  dilakukan beberapa  kali  di  Laboratorium  Perpindahan  Panas  dan Massa  ITS.  Penelitian  studi  pemisahan  bitumen  dari Asbuton dengan menggunakan pelarut solar dan penambahan  surfaktan  dengan  media  air  panas.  Persen recovery yang diperoleh 81,09 % dengan perbandingan solar asbuton 50% : 50% [11]. Penelitian studi proses pemisahan bitumen dari asbuton menggunakan media air panas dengan rasio  solar  :  solar-asbuton  dan  surfaktan  Sodium  Ligno Sulfonat  (SLS)  serta  Natrium  Hidroksida  (NaOH).  Persen recovery yang didapat 86,29 % dengan perbandingan solar : asbuton  =  60  :  40,  konsentrasi  surfaktan  SLS  0,05%  dan konsentrasi  NaOH  0,05%  [12].  Penelitian  studi  proses pemisahan  bitumen  dari  asbuton  menggunakan  media  air panas  dengan  rasio  solar  :  solar-asbuton  dan  surfaktan

## Pengaruh Temperatur terhadap % Recovery Bitumen pada Proses Pemisahan Bitumen dari Asbuton Menggunakan Hot Water Process
Afri Dwijatmiko, Aditya Akhmad Sony, Susianto, dan Ali Altway Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : susianto_sst@gmail.com
B
Linear  Alkylbenzene  Sulphonate (LAS)  serta  Natrium Hidroksida  (NaOH).  Persen  recovery  yang  didapat  92  % dengan perbandingan solar :  asbuton = 60 : 40, konsentrasi surfaktan  SLS  0,5%  dan  konsentrasi  NaOH  1%  [13]. Penelitian  tentang  studi  pemisahan  bitumen  dari  asbuton menggunakan  media  air  panas  dengan  penambahan  solar, surfaktan  anionik,  dan  NaOH  dengan  hasil  penelitian perolehan  persen  recovery  tertinggi  adalah  97%  dengan NaOH  1%,  surfaktan  anionik  yang  digunakan  Linier  Alkil benzene  sulfonat  (LAS)  sebesar  1,5%,  dan  rasio  wetting agent (Rwa) sebesar 25% [14].
Problematika yang dihadapi pada metode media air panas dengan modifikasi untuk memisahkan bitumen dari asbuton adalah % recovery yang kurang sempurna. Perolehan persen recovery  bitumen  dipengaruhi  oleh  beberapa  parameter antara  lain  viskositas,  interfacial  tension,  contact  angle  dan wettability. Pemilihan jenis  surfaktan sebagai  wetting agent merupakan  suatu  parameter  yang  sangat  penting  dalam proses  pemisahan  bitumen  dari  Asbuton  menggunakan media  air  panas.  Selain  itu  parameter  penting  untuk meningkatkan % Recovery bitumen adalah sifat permukaan. Modifikasi  sifat  permukaan  dilakukan  dengan  penambahan surfaktan Sodium  Dodecyl  Sulfate  (SDS) sebagai  wetting agent  untuk  menurunkan  interfacial  tension  bitumen, surfaktan  SDS  dipilih  karena  memiliki  nilai Hidrophile Lipophile  Balance  (HLB) yang  kecil  yaitu  19.15  [5] sedangkan  untuk  pemisahan  bitumen  dari  mineral dibutuhkan  surfaktan  dengan  nilai  HLB  yang  kecil  karena semakin kecil nilai HLB akan menyebabkan surfaktan lebih bersifat hidrofob. Surfaktan memiliki peranan penting dalam pemisahan  bitumen  menggunakan  media  air  panas  karena dapat  menurunkan  tegangan  permukaan  antara  bitumen yang  terkandung  dalam  asbuton  yang  mengakibat  lapisan bitumen-solar  yang  tadinya  terperangkap  dalam  mineral mampu  terangkat  ke  permukaan.  Oleh  karena  itu  perlu dilakukan  penelitian  untuk  mempelajari  pengaruh  surfaktan anionik  terhadap  proses  pemisahan  bitumen  dengan  media air panas untuk mendapatkan % recovery yang lebih tinggi.

## II. METODE PENELITIAN

## A. Tahap Persiapan Bahan Baku
Tujuan  dari  persiapan  bahan  baku  ini  adalah  untuk menyeragamkan  diameter  partikel  Asbuton  dengan  cara memperkecil  ukuranya  menggunakan crusher/hammer kemudian  disaring  dengan  ayakan  dengan  ukuran  20-40 mesh.

## B. Tahap Pemisahan Bitumen dari Asbuton
Proses  pelarutan  bitumen  aspal  dilakukan  didalam  suatu tangki berpengaduk dengan diameter 10,8 cm dan tinggi 20 cm,  pada  tangki  juga  dipasang baffle untuk  mengurangi terjadinya vortex .  Proses  pemisahan  bitumen  dari  batuan asbuton  digunakan  bantuan  air  panas,  dengan  adanya  air panas  diharapkan  bitumen  yang  terdapat  pada  batuan asbuton  semakin  mudah  terlarut.  Pada  percobaan  ini digunakan  solar sebagai  pelarut.  Surfaktan  SDS  merupakan chemical additive, atau zat kimia tambahan yang digunakan untuk  menurunkan  tegangan  permukaan,  sehingga  efek pembasahan  ( wetting )  dapat  terjadi  dan  membuat  bitumen mudah  terlarut  dalam  solar.  Selain  itu  juga  ditambah Na 2 CO 3 yang  berfungsi  sebagai sealing  agent, yang
berfungsi  sebagai sealing  agent agar  lapisan  lumpur  tidak bercampur kembali dengan lapisan bitumen-solar.
Pre-mixing bitumen  dimulai  dengan  menimbang  massa asbuton  dan  solar  yang  diperlukan  dengan  perbandingan persen  massa  antara asbuton terhadap  solar 40:60. Langkah selanjutnya  asbuton  dan  solar yang  telah  ditimbang dimasukkan  ke  dalam  tangki digester .  Campuran  asbuton dan  solar diaduk  pada  750  rpm,  dengan  suhu  90 0 C  selama 30  menit.  Lalu  membuat  larutan  surfaktan  SDS-Na 2 CO 3 dengan  konsentrasi  tertentu  dan  memanaskan  larutan surfaktan  tersebut  hingga  mencapai  suhu  sesuai  variabel. Kemudian Digesting  process dimulai  dengan  larutan surfaktan  SDS-Na 2 CO 3 yang  telah  dipanaskan  ditambahkan ke  dalam  campuran  asbuton – solar  yang  sebelumnya  sudah diaduk  pelan. Digesting  process ini  dilakukan  dengan pengadukan  pada  kecepatan  1500  rpm  selama  30  menit. Setelah digesting  process ,  campuran  tersebut  dipindahkan ke  dalam  gelas  beaker  kemudian  ditambahkan  air  1500  ml dan  dibiarkan  memisah  secara  gravitasi  selama  72  jam. Lapisan  atas  yang  berupa  campuran  bitumen – solar dipisahkan  menggunakan  corong  pemisah.  Bitumen  yang telah  terpisah  kemudian  dianalisis  berat  dan  densitasnya untuk  mengetahui  % recovery bitumennya.  Mengulang prosedur di atas untuk setiap variabel penelitian.
Gambar 1.  Tangki Digester.

## C. Tahap Analisis Kadar Bitumen
Tujuan  dari  tahap  ini  adalah  untuk  mengetahui  kondisi yang  paling  optimal  pada  pemisahan  bitumen  dari  asbuton yang  dihasilkan  meliputi  analisis  kadar  bitumen  awal  dan analisis  kadar  bitumen  dari  hasil  penelitian  sehingga  dapat diperoleh % Recovery.

## D. Analisis Kadar Bitumen Awal
Kadar  bitumen  awal  Asbuton  ditentukan  menggunakan metode  ekstraksi  menggunakan  soklet.  Penentuan  kadar awal  Asbuton  dilakukan  mengacu  pada  prosedur  sesuai dengan  standar  SNI  03-3640-1994[4]  tentang  Metode Pengujian  kadar  Beraspal  Dengan  Ekstraksi  Menggunakan Soklet.  Dari  sana  bisa  dihitung  massa  bitumen  yang terekstrak,  yakni  selisih  antara  massa  asbuton  awal  dan massa mineral yang tertinggal.
1) Membuat  Kurva  Kalibrasi 1/ρ  vs.  %  Konsentrasi Bitumen dalam Solar
Kurva  kalibrasi  dalam  bentuk  hubungan 1/ρ terhadap konsentrasi  bitumen  dalam  larutan  digunakan  untuk
menentukan  kadar  bitumen  dalam  larutan  hasil  proses digesting.  Bitumen  murni  yang  diperoleh  dari  proses ekstraksi soklet dilarutkan di dalam solar dengan komposisi 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50%  massa. Larutan diukur densitasnya  dengan  menggunakan  piknometer.  Hasil pengukuran tersebut kemudian diplotkan antara 1/ρ terhadap konsentrasi bitumen dalam larutan.
2) Analisis Kadar Bitumen dari Hasil Penelitian
Kadar  Bitumen  dalam  larutan  hasil  proses  digesting ditentukan  menggunakan  bantuan  kurva  kalibrasi.  larutan hasil  proses  digesting  yang  telah  dipisahkan  dari  mineral sisa  diukur  massa  dan  densitasnya.  Berdasarkan  densitas larutan  yang  diperoleh,  maka  konsentrasi  bitumen  dapat ditentukan  menggunakan  kurva  kalibrasi.  Massa  bitumen yang  terekstrak  ditentukan  berdasarkan  data  massa  dan konsentrasi bitumen hasil pengukuran dengan persamaan :
Massa  bitumen  terekstrak  =  Massa  Lapisan  Atas  x  % Konsentrasi Bitumen.

## III. HASIL DAN DISKUSI
Asbuton  menggunakan  metode hot  water terdiri  dari  dua tahapan  proses,  yakni  proses digesting dan  proses pemurnian bitumen. Namun proses digesting dianggap lebih menentukan[6],sehingga  perlu  dilakukan  penelitian  lebih lanjut  mengenai  variabel-variabel  yang  mempengaruhinya. Asbuton  merupakan  aspal  alam  dengan  viskositas  sebesar 1215  poise dengan  kandungan  bitumen  antara  15-40% sehingga tergolong dapat digolongkan dalam Tar Sand kelas III  yang  membutuhkan diluent untuk  meningkatkan % recovery bitumen[7]. Diluent yang  ditambahkan  untuk menurunkan  viskositas  dari  asbuton  sehingga  bisa membantu efektivitas dari proses digesting hot water ini[6]. Pada  penelitian  ini  diluent  yang  digunakan  yakni  solar sebagai  penetrating  agent  dan  penurun  viskositas  bitumen. solar  dipilih  karena  densitasnya  yang  ringan  yang menyebabkan bitumen  yang terlarut pada  solar berada pada lapisan  paling  atas  dalam  proses  pengendapan.  Proses digesting sendiri  dilakukan  pada  kecepatan  pengadukan 1500  rpm,  jenis  impeller disc  turbine dengan waktu pengadukan selama 30 menit. Pengaruh temperatur terhadap perolehan % Recovery bitumen ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar  2.  Pengaruh  temperatur  terhadap  %  Recovery  bitumen  pada konsentrasi surfaktan SDS 0.5% pada konsentrasi Na 2 CO 3 1%.
Gambar 2 menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur maka  %  Recovery  bitumen  yang  diperoleh  semakin  tinggi. Hal  tersebut  disebabkan  karena  semakin  tinggi  temperatur yang  digunakan  pada  media  air  panas  maka  viskositas semakin  turun  dan  ukuran  partikel  semakin  kecil  oleh pemanasan  sehingga  kinerja  surfaktan  menjadi  optimal, dengan proses pengadukan (mechanical force) menyebabkan bitumen lebih mudah terlepas dari mineral[8].
Recovery bitumen tertinggi yang diperoleh dari penelitian ini sebesar 91.9% pada temperatur 90 ⁰ C. Suhu 90 ⁰ C hingga 95 ⁰ C  merupakan  suhu  optimum  dari  proses  pemasakan  air panas[8].

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
%  Recovery  bitumen  meningkat  seiring  dengan meningkatnya  temperatur  dari  74.58%  pada  temperatur 60 ⁰ C menjadi 91.92% pada temperatur 90 ⁰ C dengan kondisi konsentrasi  Na 2 CO 3 sebesar  1%  massa  dan  konsentrasi surfaktan SDS sebesar 0.375% massa.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] N.  R.  Management, “ Research  and  Development, ” Risk  Manag. ,  no. December, pp. 6 – 7, 1999.
[2] [S.  Penggunaan,  A.  Butir,  and  T.  Karakteristik, “ Studi  penggunaan asbuton butir terhadap karakteristik marshall, ” 2006.
[3] Q.  Dai  and  K.  H.  Chung, “ Hot  water  extraction  process  mechanism using model oil sands, ” Fuel , vol. 75, no. 2, pp. 220 – 226, 1996.
[4] Departemen  Pekerjaan  Umum  Direktorat  Jendral  Bina  Marga,
“ Pemanfaatan Asbuton. Buku 1. Umum, ” 2006.
[5] A.  N.  S.  C.  LLC, “ Surface  Chemistry  HLB  &  Emulsification, ” AkzoNobel Surf. Chem. , pp. 1 – 15, 2008.
[6] J.  D.  Miller  and  M.  Misra, “ Hot  water  process  development  for  Utah tar sands, ” Fuel Process. Technol. , vol. 6, no. 1, pp. 27 – 59, 1982.
[7] J.  Hupka  and  J.  D.  Miller, “ Tar  sand  pretreatment  with  diluent, ” no. August, pp. 139 – 144, 1993.
[8] [J.  Hupka  and  J.  D.  Miller, “ Moderate-temperature  water-based bitumen recovery from tar sand, ” Fuel , vol. 70, no. 11, pp. 1308 – 1312,
1991.
[9] Novitrie,  N.  A.  2014. Studi  Proses  Pemisahan  Bitumen  dari  Asbuton dengan  Media  Air  Panas  dan  Penambahan  Solar  serta  Surfaktan. Surabaya:Laporan Thesis Jurusan Teknik Kimia FTI – ITS.
[10] Yuda,  Teo  dan  Reza  Eka  Septiawan.  2015. Studi  Proses  Pemisahan Bitumen  dari  Asbuton  Menggunakan  Media  Air  Panas  dengan Penambahan Solar  dan Surfaktan Sodium Ligno Sulfonat (SLS) serta Natrium Hidroksida (NaOH). Surabaya: Laporan Skripsi Teknik Kimia FTI ITS.
[11] Ahmed,  Dita  dan  Affan  Hamzah.  2015. Studi  Proses  Pemisahan Bitumen  dari  Asbuton  dengan  Media  Air  Panas  dan  Penambahan Solar,  Surfactan  SLS,  dan  NaOH .  Surabaya:  Laporan  Skripsi  Jurusan Teknik Kimia FTI – ITS.
[12] Sevie, Gissa Navira dan Yosita Dyah Anindita. 2013. Studi Pemisahan Bitumen  Dari  Asbuton  Menggunakan  Media  Air  Panas  Dengan Penambahan  Solar,  Surfaktan  Anionik,  Dan  Sodium  Hidroksida. Surabaya: Laporan Skripsi Teknik Kimia FTI ITS.
65 75 85 95 60 70 80 90 % R e c o v e ry B itu m e n Temperatur  ⁰C Na2CO3 1%