Jurnal Pendidikan Kimia Vol. 8, No. 2, Agustus 2016, 144-151 ISSN:2085-3653 http://jurnal.unimed.ac.id/2012/index.php/jpk Pembuatan Etanol dari Rumput Gajah (Pennisetum purpureum schumach) Menggunakan Metode Hidrolisis Asam dan fermentasi Saccharomyces cerevsiae
Hafni Indriati Nasution 1* ; Ratna Sari Dewi 1 dan Primajogi Hasibuan 1 1 Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Medan, Medan *Korespondensi: hafniidriatinst@gmail.com
Abstract. Elephant grass (Pennisetum purpureum schumach) not fully utilized by the people in North Sumatera. Though Elephant Grass containing lignocellulose namely cellulose, hemicellulose and lignin, which can be utilized as a valuable product that is as bioethanol. This research aims to study the benefits of  elephant  grass  (Pennisetum  purpureum  schumach)  to  be  made  by  the  hydrolysis  and  ethanol fermentation  to  determine  the  effect  of  sampling  sites  on  the  cellulose  content  of  elephant  grass (Pennisetum purpureum schumach) is the area Lubuk Pakam, Tuntungan and Stabat; the influence of an acid catalyst H 2 SO 4 and HCl for hydrolysis and fermentation time 2, 4, 6 and 8 days to produce the optimum ethanol. The results showed that the highest cellulose content is sampled area Lubuk Pakam which  is  further  used  in  the  process  of  hydrolysis.  A  better  catalyst  in  the  process  of  hydrolysis  to produce  ethanol  that  is  optimum  HCl  and  optimum  fermentation  time  to  produce  the  highest  ethanol content is 6 days with HCl catalyst as much as 27.83%.
Keywords: elephant grass, cellulose, catalyst, hydrolysis, fermentation, destilation

## PENDAHULUAN
Indonesia mempunyai iklim yang mempermudah  tumbuhnya  rumput  gajah, sehingga  ketersediaan  rumput  gajah  dapat secara  kontinyu  melimpah.  Rumput  gajah merupakan  salah  satu  tanaman  yang  kurang dimanfaatkan.  Dewasa  ini  rumput  gajah hanya  digunakan  sebagai  makanan  ternak, terkadang  rumput  gajah  juga  dianggap sebagai  tanaman  pengganggu.  Tetapi  rumput gajah  mempunyai  kadar  selulosa  tinggi (40,85%) yang dapat digunakan sebagai salah satu bahan penghasil etanol (Sari, 2009).
Rumput  gajah  disebut  juga  naper  atau rumpu  uganda.  Karakreristik  morfologi rumput gajah adalah tumbuh tegak, merumpun  lebat,  tinggi  tanaman  dapat mencapai  7  m,  berbatang  tebal  dank  eras, daun  panjang  dan  berbunga  seperti  es  lilin. Kandungan  gizi  rumput  gajah  terdiri  atas: 19,9%  bahan  kering(BK);  10,2%  protein kasar(PK);  1,6%  lemak;  34,2%  serat  kasar; 11,7%  abu;  dan  42,3%  bahan  ekstrak  tanpa nitrogen (BETN).
Rumput  gajah  mempunyai  beberapa varietas,  antara  lain  varietas  Afrika  dan Hawai. Varietas  Afrika ditandai  dengan batang  dan  daun  kecil,  tumbuh  tegak, berbunga dan produksi lebih rendah daripada varietas  Hawai.  Sedangkan  v arietas  Hawai ditandai  dengan  batang  dan  daun  lebar, pertumbuhan  rumpun  sedikit  melebar,
produksi cukup tinggi dan berbunga (Rukmana, 2005).

## Selulosa dan lignin
Selulosa  terdapat  dalam  tumbuhan sebagai  bahan  pembentuk  dinding  sel.  Sel kapas  boleh  dikatakan  seluruhnya  adalah selulosa.  Dalam  tubuh  kita  selulosa  tidak dapat dicernakan karena kita tidak mempunyai  enzim  yang  dapat  menguraikan selulosa.  Dengan  asam  encer  tidak  dapat terhidrolisis,  tetapi  oleh  asam  dengan konsentrasi  tinggi  dapat  terhidrolisis  menjadi selobiosa  dan  D-glukosa.  Selobiosa  adalah suatu disakarida yang terdiri atas dua molekul glukosa yang berikatan glikosidik antara atom karbon 1 dengan atom karbon 4.
Lignin  adalah  salah  satu  komponen utama  sel  tanaman,  karena  itu  lignin  juga memiliki dampak langsung terhadap karakteristik tanaman. Misalnya, lignin sangat berpengaruh  pada  pembuatan  pulp  dan kertas.  Kandungan  lignin  pada  pakan  ternak ruminansia sangat berpengaruh pada kemudahan  pakan  itu  untuk  dicerna.  Pakan yang  rendah  kandungan  ligninnya  mudah dicerna oleh binatang.
Sifat khusus ini dari rantai selulosa,bukan hanya  dari  ikatan  β  1,4  glikosidik,  ini  juga merupakan konsekuensi dari stereokimia yang tepat dari D- glukosa pada setiap pusat stereo. Dimana D- galaktosa dan D- alosa berikatan
pada  model  yang  sama,  mereka  dengan  tepat tidak  memberikan  tempat  untuk  pembuatan polimer  dengan  sifat  seperti  selulosa.  Maka kita  mendapat  pandangan  lain  mengapa  D- glukosa  mendapat  posisi  yang  khusus  dalam kimia tumbuhan dan hewan.

## Uji Benedict
Modifikasi pereaksi fehling adalah pereaksi Benedict, yang merupakan campuran 17,3  gram  kupri  sulfat,  173  gram  natrium sulfat  dan  100  gram  natrium  karbonat  dalam 100  gram  air.  Pemanasan  karbohidrat pereduksi  dengan  pereaksi  Benedict  akan terjadi perubahan warna dari biru → hijau → kuning → kemerah-merahan → dan akhirnya terbentuk endapan merah bata kupro oksidasi apabila  konsentrasi  karbohidrat  pereduksi cukup tinggi. Seperti halnya pereaksi Fehling, dalam  reaksi  ini  karbohidrat  pereduksi  akan teroksidasi  menjadi  asam  onat,  sedangkan pereaksi  Benedict  (sebagai  Cu 2+ )  akan tereduksi  menjadi  kupro  oksida.  Jadi,  dalam uji  ini  terjadi  proses  oksidasi  dan  proses reduksi (Sumardjo, 2006).

## Ragi
Dalam proses fermentasi etanol digunakan  ragi.  Ragi  ini  dapat  mengubah glukosa  menjadi  alkohol  dan  gas  CO 2 .  Ragi merupakan mikroorganisme bersel satu, tidak berklorofil
dan termasuk golongan eumycetes.  Dari  golongan  ini  dikenal beberapa  jenis,  antara  lain Saccharomyces Anamenesis,  Schizosaccharomyces  Pombe dan Saccharomyces Cerevisiae. Masing- masing mempunyai kemampuan memproduksi alkohol yang berbeda.
Saccharomyces adalah  genus  kerajaan jamur  yang  mencakup  banyak  jenis  ragi. Sacharomyces berasal  dari  bahasa  latin  yang berarti gula jamur. Banyak anggota dari genus ini  dianggap  sangat  penting  dalam  produksi makanan.
Salah
satunya adalah Saccharomyces  cerevisiae yang  digunakan dalam pembutan roti dan industri pembuatan alkohol karena memiliki sifat dapat memfermentasikan  maltosa  secara  cepat  dan memiliki kemampuan
memetabolisme substrat. Saccharomyces  cerevisiae dapat memproduksi etanol dalam jumlah besar dan mempunyai  toleransi  terhadap  alkohol  yang tinggi (Anonim, 2011).
Syarat-syarat  yang  diperlukan  dalam memilih  ragi  untuk  fermentasi,  adalah:  (1) cepat  berkembang  biak;  (2)  tahan  terhadap alkohol tinggi; (3) tahan terhadap suhu tinggi;
(4) mempunyai sifat yang stabil; dan (5) Cepat mengadakan  adaptasi  terhadap  media  yang difermentasi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kehidupan  ragi:  (1)  Nutrisi  (zat  gizi).  Dalam kegiatannya,  ragi  memerlukan  penambahan nurtisi untuk pertumbuhan dan perkembangan,  misalnya,  unsur  C  yang  ada pada karbohidrat; unsur N melalui penambahan  pupuk  yang  mengandung nitrogen,  ZA, urea, amonia dan pepton; unsur P melalui penambahan pupuk fosfat dari NPK, TSP,  DSP  dan  sebagainya;  mineral-mineral; dan  vitamin-vitamin.  (2)  Keasaman.  Untuk fermentasi  alkohol,  ragi  memerlukan  media suasana  asam,  yaitu  antara  pH 4,8-5,0. Pengaturan  pH dilakukan  penambahan  asam sulfat  jika  substratnya  alkalis  atau  natrium bikarbonat  jika  substratnya  asam.  (3) Temperatur. Temperatur optimum untuk dan pengembangbiakan  adalah  28-30°C  pada waktu  fermentasi,  terjadi  kenaikan  panas, karena  ekstrem.  Untuk  mencegah  suhu fermentasi  tidak  naik,  perlu  pendinginan supaya  suhu  dipertahankan  tetap  28-30°C. dan (4) Udara. Fermentasi alkohol berlangsung  secara  anaerobik  (tanpa  udara). Namun  demikian,  udara  diperlukan  pada proses pembibitan sebelum fermentasi, untuk pengembangbiakan ragi sel.

## Etanol
Etil alkohol atau etanol, sejauh ini adalah yang  paling  dikeal.  Etanol  dihasilkan  secara biologis  melalui  fermentasi  gula  atau  pati. Dengan tanpa oksigen, enzim yang ada dalam ragi atau kultur bakteri mengkatalis reaksi itu. Proses  ini  menghasilkan  energi,  dimana mikroorganisme, pada gilirannya, menggunakannya  untuk  pertumbuhan  dan manfaat-manfaat  lainnya.  Secara  komersial, etanol  dibuat  melalui  reaksi  adisi  dimana  air digabungkan  dengan  etilena  pada  sekitar 280°C  dan  300°C  atm.  Etanol  mempunyai penerapan  tidak  terbilang  sebagai  pelarut untuk  bahan  kimia  organik  dan  sebagai senyawa  awal  untuk  pembuatan  zat  warna, obat-obatan  sintesis,  kosmetik  dan  bahan peledak.  Etanol  juga  merupakan  bagian  dari minuman  beralkohol.  Etanol  adalah  satu- satunya  jenis  alkohol  rantai  lurus  yang  tidak beracun  (lebih  tepatnya  sedikit  beracun); badan  kita  menghasilkan  suatu  enzim  yang disebut alkohol dehydrogenase yang membantu metabolism etanol dengan mengoksidasinya menjadi asetaldehida (Chang, 2005).
Bioetanol  dengan  cara  fermentasi  bisa diproduksi  dari  tiga  jenis  karbohidrat:  (1) Bahan berpati, berupa singkong atau ubi kayu, ubi jalar, tepung sagu, biji jagung, biji sorgum, gandum,  kentang,  ganyong,  garut,  umbi, dahlia  dan  lain-lain;  (2)  Bahan  bergula, berupa  molasses  (tetes  tebu),  nira  tebu,  nira kelapa,  nira  batang  sorgum  manis,  nira  aren
(enau),  nira  nipah,  gewang,  lontar  dan  lain- lain;  dan  (3)  Bahan  berselulosa,  berupa limbah  logging,  limbah  pertanian  seperti jerami  padi,  ampas  tebu,  janggel  (tongkol) jagung,  onggok  (limbah  tapioka),  rumput gajah, batang pisang, serbuk gergaji dan lain- lain.
Tabel 1. Sifat fisika dan kimia etanol atau bioethanol (Djojonegoro, 2005).
Sifat Kimia Sifat Fisika Komponen Berat Komponen Berat Karbon 52,1 Berat molekul 46,07 gr/mol Hydrogen 13,1 Densitas 0,7894 gr/cm 3 Oksigen 34,7 Titik didih 78 °C Karbon/Hidrogen 4,0 Titik leleh -112 °C Keperluan udara 9,0 Titik nyala 17°C Kelarutan dalam air Ya Indeks bias 1,3614 Viskositas 1,17

## Manfaat etanol
Penggunaan  etanol  dalam  kehidupan sehari-hari antara lain: (1) sbagai bahan baku minuman beralkohol; (2) sebagai bahan bakar Direct-ethanol  fuel  cells  (DEFC);  (3)  sebagai bahan  bakar  roket;  (4)  sebagai  bahan  kimia dasar senyawa organik; (5) sebagai antiseptic; (6)  sebagai  pelarut  untuk  parfum,  cat  dan larutan  obat;  (7)  sebagai  pelarut  senyawa organik;  (8)  sebagai  bahan  bakar  kendaraan, baik  untuk  campuran  bahan  bakar  premium atau  sebagai  bahan  bakar  penerangan;  (9) segabai  bahan  bakar  untuk  membuat  asam asetat;  (10)  digunakan  dalam  pembuatan beberapa  deodorant;  dan  (11)  digunakan dalam  pengobatan  untuk  mengobati  depresi dan obat bius.

## Proses produksi bioetanol
Bahan-bahan yang mengandung monosakarida  (C 6 H 12 O 6 )  sebagai  glukosa langsung  dapat  difermentasi  menjadi  etanol. Akan  tetapi  disakarida  pati,  atau  pun karbohidrat  kompleks  harus  dihidrolisa terlebih dahulu menjadi komponen sederhana,  monosakarida.  Oleh  karena  itu, agar  tahap  proses  fermentasi  dapat  berjalan secara  optimal,  bahan  tersebut  harus mengalami  perlakuan  pendahuluan  sebelum masuk ke dalam proses fermentasi. Disakarida seperti gula pasir (C 12 H 22 O 11 ) harus dihidrolisa menjadi glukosa. Polisakarida seperti selulosa harus diubah terlebih dahulu menjadi glukosa. Terbentuknya glukosa berarti proses
pendahuluan telah berakhir dan bahan-bahan selanjutnya  siap  untuk  difermentasi.  Secara kimiawi  proses  fermentasi  dapat  berjalan cukup  panjang,  karena  terjadi  suatu  deret reaksi  yang  masing-masing  dipengaruhi  oleh enzim-enzim khusus.

## Hidrolisis
Hidrolisis  adalah  jenis  reaksi  kimia  yang terjadi  antara  air  dan  senyawa  lain.  Secara reaksi,  ikatan  kimia  akan  rusak  di  kedua molekul menyebabkan mereka menjadi peceh. Molekul  air  terpecah  untuk  membentuk  ion hidrogen  bermuatan  positif  (H + )  dan hidroksida (OH - ) dan molekul lainnya terbagi menjadi dua bagian sederhana.
Prinsip  dari  hidrolisis  selulosa  pada dasarnya    adalah  pemutusan  rantai  polimer selulosa menjadi unit-unit dekstrosa (C 6 H 12 O 6 ). Pemutusan rantai polimer tersebut dapat  dilakukan  dengan  berbagai  metode, misalnya  secara  enzimatis,  kimiawi  ataupun kombinasi keduanya. Hidrolisis secara enzimatis  memiliki  perbedaan  mendasar dibandingkan hidrolisis secara kimia dan fisik dalam hal spesifitas pemutusan rantai polimer selulosa.  Hidrolisis  secara  kimiawi  dan  fisika akan  memutus  rantai  polimer  secara  acak, sedangkan hidrolisis enzimatis akan memutus rantai polimer secara spesifik pada percabangan tertentu.
Hidrolisis  asam  adalah  hidrolisis  dengan mengunakan  asam  yang  dapat  mengubah polisakarida  (pati,  selulosa)  menjadi  gula.
Dalam  hidrolisis  asam  biasanya  digunakan asam  klorida  (HCl)  atau  asam  sulfat  (H 2 SO 4 ) dengan kadar tertentu. Hidrolisis ini biasanya dilakukan  dalam  tangki  khusus  yang  terbuat dari  baja  tahan  karat  atau  tembaga  yang dihubungkan  dengan  pipa  saluran  pemanas dan  pipa  saluran  udara  untuk  mengatur tekanan  dalam  udara  Selulosa  dari  rumput dapat  diubah  menjadi  etanol  dengan  proses hidrolisis asam dengan kadar tertentu. Proses hidrolisis  selulosa  harus  dilakukan  dengan asam  pekat  agar  dapat  menghasilkan  glukosa (Sari, 2009).
Hidrolisis  selulosa  secara  asam  dapat dilakukan  dengan  menggunakan  asam  kuat encer  pada  temperatur  dan  tekanan  tinggi, dan  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan asam  pekat  pada  temperatur  dan  tekanan rendah.  Proses  hidrolisis  pada  suhu  tinggi dilakukan  pada  kisaran  suhu  160-240°C, sedangkan proses hidrolisis pada suhu rendah dilakukan  pada  suhu  80-140°C.  Hidrolisis bahan-bahan berlignoselulosa akan menghasilkan  senyawa  gula  sederhana, seperti  glukosa,  xilosa,  selobiosa  dan arabinosa.  Asam  yang  biasanya  digunakan untuk  hidrolisis  selulosa  adalah  asam  sulfat, asam  fosfat  dan  asam  klorida  (Oktavianus, 2013).

## Fermentasi etanol
Fermentasi mempunyai pengertian aplikasi metabolisme mikroba untuk mengubah  bahan  baku  menjadi  produk  yang bernilai  tinggi,  seperti  asam-asam  organik. Salah  satu    produk  yang  dihasilkan  dalam proses  fermentasi  adalah  etanol.  Produksi etanol  dapat  diperoleh  gula  (sukrosa)  dengan proses  fermentasi  secara  anaerob  (tanpa  O 2 ) oleh aktivitas khamir saccharomyces cerevisiae.
Tahap  setelah  hidrolisis  adalah  proses fermentasi untuk mengkonversi glukosa (gula) menjadi  etanol  dan  CO 2 .  Kata  fermentasi berasal  dari  bahasa  latin ferfere yang  artinya menididh.  Fermentasi  merupakan  proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh manusia untuk  memperoleh  produk  yang  berguna, dimana  terjadi  pemecahan  karbohidrat  dan asam  amino  secara  anaerob.  Penguraian  dari kompleks menjadi sederhana dengan bantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energi. Fermentasi merupakan suatu kegiatan penguraian  bahan-bahan  karbohidrat.  Dalam penguraian  karbohidrat  ini  dilakukan  oleh mikroba  yang  dapat  menghasilkan  enzim- enzim yang merupakan substansi reaktif yang
mengendalikan  reaksi  kimia  dalam  proses fermentasi, misalnya bakteri, ragi dan jamur.

## Pemurnian atau destilasi
Pemisahan secara destilasi pada pinsipnya  adalah  metode  pemisahan  yang didasarkan  karena  adanya  perbedaan  titik didih antara komponen-komponen yang akan dipisahkan. Secara toeritis bila perbedaan titik didih  antar  komponen  makin  besar  maka pemisahan  dengan  cara  destilasi  akan berlangsung  makin  baik  yaitu  hasil  yang diperoleh  makin  murni.  Destilasi  digunakan untuk  menarik  senyawa  organik  yang  titik didihnya  di  bawah  250°C.  Pendestilasian senyawa  dengan  titik  didih  terlalu  tinggi dikhawatirkan  akan  merusak  senyawa  yang akan didestilasi diakibatkan terjadinya oksidasi dan dekomposisi.
Pada destilasi senyawa yang akan diambil komponen  yang  diinginkan  didihkan  dan uapnya  dilewatkan  melalui  suatu  pendingin mencair  kembali.  Proses  pendidihan  erat hubungannya dengan kehadiran udara dipermukaan.  Bila  suatu  cairan  dipanaskan, maka  pendidihan  akan  terjadi  pada  suhu dimana  tekanan  uap  dari  cairan  yang  akan didestilasi  sama  dengan  tekanan  uap  di permukaan.  Tekanan  udara  di  permukaan terjadi  oleh  adanya  udara  di  atmosfer.  Bila pendidihan  terjadi  pada  760  mmHg  maka pendidihan  ini  disebut  pendidihan  normal dan titik didihnya disebut titik didih normal.

## Piknometer
Piknometer  adalah  alat  yang  digunakan untuk  mengukur  nilai  massa  jenis  atau densitas  dari  fluida.  Berbagai  macam  fluida yang  diukur  massa  jenisnya,  biasanya  kalau dalam  praktikum  yang  diukur  adalah  massa jenis dari OLI dan juga untuk minyak goreng, piknometer adalah alat ukur berat jenis/relative  density/specific  gravity.  Biasa digunakan untuk sampel liquid maupun solid prinsip  kerjanya:  yaitu  dengan  mengetahui berapa  massa  sampel  yang  akan  ditentukan berat jenisnya dalam volume piknometer yang terisi  penuh,  biasanya  volume  piknometer yang  banyak  digunakan  10ml;  25ml  dan  nilai volume  valid  pada  temperatur  ruangan  yang tertera pada piknometer tersebut (e.g 20°C).

## METODE
Penelitian  ini  untuk  mengetahui  cara pembuatan  etanol  dari  rumput  gajah, pengaruh tempat pengambilan sampel
terhadap  kadar  selulosa  sampel,  pengaruh jenis  katalis  asam  terhadap  kadar  selulosa serta  pengaruh  waktu  fermentasi  terhadap kadar  etanol  yang  diperoleh.  Penelitian  ini dilakukan  di  Laboratorium  Kimia  Jurusan Kimia  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan. Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  metode hidrolisis  asam diteruskan dengan fermentasi.

## Variabel yang diteliti
Variabel  tetap  adalah  massa  bahan  baku (rumput  gajah)  sebesar  28,5  gram,  volume fermentasi  1  liter,  waktu  hidrolisis,  volume dan  konsentrasi  katalis  3  mL.  sedangkan variabel  berubah  terdiri  dari:  (1)  tempat pengambilan  sampel;  (2)  jenis  katalis  asam; dan (3) Waktu fermentasi

## Peralatan
Peralatan    pretreatment  dan  hidrolisa: blender,  cuter,  ayakan,  peralatan  gelas, waterbath,  aluminium  foil;  Peralatan  analisis pH  tanah:  pH  meter;  Peralatan  fermentasi: fermentor  (wadah  ferementasi),  selang,  dan peralatan pemurnian: alat destilasi; Peralatan analisa: piknometer
Bahan
Rumput  gajah,  ragi Sachharomyces cerevisiae, pereaksi  benedict,  akuades,  HCl pekat,  H 2 SO 4 pekat,  NPK,  Urea,  NaOH,  dan iodin.
Prosedur penelitian Penentuan pH tanah menggunakan pH meter
1. Ambil tanah kering yang berada dibagian ujung  dan  tengah  lahan  yang  ingin  diuji pH nya. 2. Kemudian campurkan tanah yang diperoleh  menjadi  satu  dan  dijemur selama beberapa jam hingga kering.
3. Timbang  tanah  yang  telah  kering  dari masing-masing  daerah  sebanyak  5  gram dan masing-masing dimasukkan kedalam tabung reaksi.
4. Selanjutnya tambahkan aquades  12,5 mL kedalam  masing-masing  tabung  lalu dikocok  dan  didiamkan  beberapa  menit hingga tanah mengendap di dasar tabung.
5. Ukur  pH  masing-masing  larutan  dengan pH meter.
Analisis lignin dan selulosa
Adapun  prosedur  analisi  selulosa  dan lignin  dalam  rumput  gajah  yaitu  dengan metode Chesson. Sebanyak  1  g  (a)  sampel kering  ditambahkan  150  mL  akuades, direfluks dengan water bath dengan suhu 100 °C  selama  1  jam.    Hasilnya  disaring,  residu dicuci  dengan  air  panas  (300  mL).  Residu kemudian  dikeringkan  dengan  oven  sampai konstan  kemudian  ditimbang  (b).  Residu ditambahkan  150  mL  H 2 SO 4 1N  kemudian direfluks  dengan  water  bath  selama  1  jam pada  suhu  100  °C.  Hasilnya  disaring  dan dicuci  dengan  akuades  sampai  netral  (300 mL)  lalu  dikeringkan  (c).  Residu  kering ditambahkan 10 mL H 2 SO 4 72% dan direndam pada suhu kamar selama 4 jam. Ditambahkan 150 mL H 2 SO 4 1 N dan direfluks dengan water bath  selama  1  jam  pada  pendingin  balik. Residu  disaring  dan  dicuci  dengan  akuades sampai netral (400 mL) kemudian dipanaskan dalam  oven  pada  suhu  100°C  dan  hasilnya ditimbang sampai bobot tetap (d), selanjutnya residu  diabukan  dalam furnace pada  suhu 700°C dan ditimbang (e).

## Proses pembuatan etanol dari rumput gajah
Adapun yang menjadi proses pembuatan bioetanol adalah sebagai berikut:
1. Rumput gajah dipotong kecil-kecil dengan  ukuran  1-2  cm,  kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 100°C selama 7 jam kemudian diblender hingga halus dan diayak.
2. Dilakukan  analisis  hemiselulosa,  lignin dan selulosa dengan metode Chesson.
3. Rumput  gajah  yang  memiliki  kadar selulosa paling tinggi, sebanyak 28,5 gram rumput gajah yang telah halus dihidrolisis dengan  menambahkan  aquades  1  liter dan    katalis  H 2 SO 4 pekat  sebanyak  30 tetes selama 2 jam pada suhu 100°C.
4. Hasil  hidrolisis  disaring  dengan  kertas saring,  filtrat  selanjutnya  sebanyak  500 mL  difermentasi  dengan  penambahan starter ( Saccharomyces cereviseae)
sebanyak  10%  dari  jumlah  filtrat  yang difermentasi,  pH  fermentasi  4  dan dilakukan penambahan nutrisi NPK (16%
P)  0,4  gr/L  dan  Urea  (46%  P)  0,5  gr/L dari  volume  hasil  hidrolisis. Proses fermentasi  dilakukan  dalam  keadaan anaerob dengan menutup rapat botol dan mengamati pada waktu tertentu.
5. Kemudian  dilakukan  pemurnian  etanol dengan cara mendestilasi hasil fermentasi pada  suhu  78-80°C(suhu  tetap  dijaga).
Setelah  volume  larutan  tinggal  10%
destilasi dihentikan.
6. Kemudian  dianalisis  kadar  etanolnya  di ukur  degan  menggunakan  piknometer dan uji iodoform.
7. Demikian  dilakukan  untuk  variasi  waktu fermentasi serta jenis katalis HCl pekat.

## Penentuan kadar etanol menggunakan metode piknometer
Piknometer  kosong  dibersihkan  dengan aseton,  kemudian  dikeringkan  dan  ditimbang serta  dicatat  beratnya.  Piknometer  diisi dengan  akuades  hingga  penuh,  kemudian ditimbang  dan  dicatat  beratnya.  Kelebihan akuades pada puncak pipa kapiler dibersihkan.  Replikasi  dilakukan  sebanyak  2 kali  dalam  setiap  masing-masing  sampel etanol.  Penentuan  berat  jenis  etanol  dalam sampel
dilakukan sama sebagaimana pengukuran akuades dengan piknometer.

## Uji iodoform
1. Sampel etanol sebanyak 10 tetes dimasukkan  kedalam  tabung  reaksi  yang bersih 2. Selanjutnya  ke  dalam  tabung  reaksi ditambahkan tetes demi tetes reagen Iodin dengan  pengocokan  sampai  larutan berwarna coklat (± 30 tetes)
3. Ditambahkan NaOH 6 M ke dalam tabung reaksi  sampai  larutan  menjadi  tidak berwarna  dan  diatas  waterbath  selama  5 menit.
4. Diambil  tabung  reaksi  tersebut,  biarkan dingin  dan  perhatikan  adanya  endapan kuning terang.
HASIL DAN PEMBAHASAN pH tanah dari variasi tempat pengambilan  sampel  yaitu  Tuntungan,  Stabat dan  Lubuk  Pakam  mempunyai  pH  yang berbeda yaitu Tuntungan dan Stabat memiliki pH  yang  lebih  asam  yaitu  4,8  dibanding Lubuk  pakam  dengan  pH  5,7.  (Gambar  1). Selanjutnya  dari  Gambar  1  diperoleh  bahwa sampel  yang  berasal  dari  Lubuk  Pakam memiliki kadar selulosa yang lebih tinggi yaitu 30% sedangkan sampel Tuntungan dan Stabat memiliki  kadar  selulosa  20%.  Sehingga  dapat diGambarkan  pengaruh  pH  terhadap  kadar selulosa sampel (Gambar 2).
Gambar 1. Grafik hubungan antara tempat pengambilan sampel dengan ph tanah
Gambar 2. Grafik hubungan antara pH tanah dengan kadar selulosa sampel.
Dari  Gambar  2  dapat  dilihat  bahwa Sampel  yang  berasal  dari  Lubuk  Pakam meiliki  pH  tanah  yang  lebih  rendah  (basa) 149isbanding  sampel  dari  Stabat  dan Tuntungan dan pada Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa  pH  tanah  mempengaruhi  kadar selulosa  sampel  yaitu  daerah  Lubuk  Pakam memiliki  kadar  selulosa  paling  tinggi  yaitu 30% dengan pH tanah 5,7.
Komponen  yang  terdapat  pada  rumput gajah  yaitu  selulosa,  hemiselulosa  dan  lignin dihasilkan  dari  proses  fotosintesis.  Faktor yang  mempengaruhi  pertumbuhan  suatu tumbuhan  adalah  tempat  tumbuh  yaitu  pH tanah yang sesuai supaya tumbuhan berkembang  dan  tumbuh  dengan  optimum untuk memperoleh makanan melalui fotosintesis.  Sehingga  dari  3  daerah  tempat pengambilan  sampel  memiliki  kadar  selulosa yang  berbeda  karena  pH  tanah  tempat tumbuhnya sampel juga berbeda.
Variasi  waktu  fermentasi  2,  4,  6  dan  8 hari  dan    hidrolisis  menggunakan  katalis H 2 SO 4 mempunyai  kadar  etanol  optimum yang diperoleh yaitu 6 hari fermentasi dengan kadar rata-rata sebesar 20,71 %. Hal ini dapat di gambarkan seperti pada Gambar 3.
Selanjutnya  Gambar  3  dengan  variasi waktu  fermentasi  2,  4,  6  dan  8  hari  dan hidrolisis menggunakan katalis HCl mempunyai  kadar  etanol  optimum  yang diperoleh  yaitu  6  hari  fermentasi  dengan kadar  rata-rata  27,83%.  Hal  ini  dapat  di gambarkan seperti pada Gambar 4.
Gambar 3. Grafik hubungan antara waktu fermentasi VS kadar etanol (%).
Gambar 4. Grafik hubungan antara waktu fermentasi VS kadar etanol (%)
Setelah  diketahui  kadar  selulosa  rumput gajah  menggunakan  metode  Chesson  sampel daerah Lubuk Pakam memiliki  kadar selulosa paling tinggi yaitu 30% dengan pH tanah 5,7. Maka,  proses  selanjutnya  adalah  hidrolisis sampel  rumput  gajah  dari  Lubuk  Pakam untuk  mengubah  selulosa  menjadi  glukosa masing-masing  dengan  menggunakan  katalis HCl  dan  H 2 SO 4 dan  variasi  waktu  fermentasi 2,4,6  dan  8  hari.  Dari  Gambar  4.3  dan  4.4 diperoleh  bahwa  waktu  fermentasi  yang optimum  untuk  menghasilkan  kadar  etanol yang  tinggi  yaitu  fermentasi  6  hari,  baik menggunakan katalis HCl maupun H 2 SO 4 . Hal ini dikarenakan fase optimum dari Saccharomyces  cerevisiae dibawah  6  hari terjadi penyesuaian atau pertumbuhan Saccharomyces  cerevisiae dan  setelah  6  hari terjadi  fase  kematian  dengan  berhentinya
pertumbuhan dan pembiakan Saccharomyces cerevisiae . Sehingga pada waktu 8 hari terjadi penurunan kadar etanol karena
Saccharomyces  cerevisiae telah  berhenti bekerja  dan  berkembangbiak.  Variasi  waktu fermentasi  2,  4,  6  dan  8  serta  variasi  katalis asam  yaitu  HCl  dan  H 2 SO 4 diperoleh  kadar etanol  yang  lebih  tinggi  yaitu  menggunakan katalis HCl. Dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik hubungan antara waktu fermentasi vs kadar etanol (%)
Pada  proses  hidrolisis  pemutusan  rantai selulosa  menjadi  glukosa  digunakan  katalis asam  yaitu  HCl  dan  H 2 SO 4 masing-masing dengan  konsentrasi  pekat.  Katalis  berfungsi untuk  mempercepat  terjadinya  pemutusan rantai  selulosa.  Dari  Gambar  5  dapat  dilihat bahwa  kadar  etanol  yang  lebih  tinggi  yaitu menggunakan  katalis  HCl  karena  kekuatan asam  berpengaruh  terhadap  kelarutannya. Dimana HCl terionisasi sempurna didalam air dengan kadar pekatnya hanya 38% dan harga pKa = -6,0 sedangkan H 2 SO 4 mengalami 2 kali pemisahan  didalam  suatu  larutan  tetapi  yang kedua  sangat  lemah  sehinggan  konsentrasi pekat  H 2 SO 4 sangat  tinggi  yaitu  96%  dan harga  pKa 1 =  -3,0  dan  pKa 2 =  1,99.  Semakin rendah  harga  pKa  maka  kekuatan  asamnya lebih  besar  dan  sebaliknya  harga  pKa  tinggi kekuatan  asamnya  semakin  rendah.  Sehingga dari perbedaan kekuatan asam dari H 2 SO 4 dan HCl menghasilkan kadar etanol yang berbeda yaitu HCl lebih optimum menghasilkan etanol yaitu 27,83%.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  dan  pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: (1) rumput  gajah  dapat  menghasilkan  etanol karena mengandung selulosa.
Cara pembuatan  etanol  dari  rumput  gajah  yaitu terlebih  dahulu  selulosa  dihidrolisis  menjadi glukosa. Kemudian difermentasi menggunakan bakteri Saccharomyces cerevisiae dan  hasil  fermentasi  di  destilasi pada  suhu  80°C;  (2)  tempat  pengambilan
sampel  memberi  pengaruh  terhadap  kadar selulosa  rumput  gajah  dengan  mengukur  pH tanah  dari  setiap  daerah  yaitu  Lubuk  Pakam dengan  pH  5,7  dan  kadar  selulosa  30%; Tuntungan dan Stabat memiliki pH dan kadar selulosa  yang  sama  yaitu  pH  4,8  dan  kadar selulosa  20%.  Jadi  dapat  disimpulkan  bahwa lokasi  tempat  pengambilan  sampel  memiliki pengaruh  terhadap  pertumbuhan  rumput gajah sehingga memiliki perbedaan kandungan  selulosa,  lignin  dan  hemiselulosa; (3)  waktu  fermentasi  berpengaruh  terhadap kadar  etanol  yang  dihasilkan  yaitu  waktu fermentasi  2  hari  memiliki  kadar  sekitar  10- 12%;  waktu  fermentasi  4  hari  memiliki  kadar sekitar  13-15%;  waktu  fermentasi  6  hari memiliki  kadar  yang  optimum  sekitar  20- 30%;  waktu  fermentasi  8  hari  mengalami penurunan  sekitar  7-11%.  Jadi  dapat disimpulkan  waktu  optimum  fermentasi etanol  pada  rumput  gajah  menggunakan bakteri Saccharomyces  cerevisiae untuk menghasilkan kadar etanol paling tinggi yaitu fermentasi  6  hari;  dan  (4)  hidrolisis  dengan katalis  H 2 SO 4 memiliki  kadar  etanol  yang lebih rendah 151isbanding dengan katalis HCl karena HCl terionisasi sempurna di dalam air dan  harga  pKa  HCl  lebih  rendah  sehingga kekuatan  asamnya  lebih  besar  sedangkan H 2 SO 4 memiliki  harga  pKa  lebih  tinggi sehingga  kekuatan  asamnya  lebih  rendah sehingga HCl menghasilkan kadar etanol yang lebih tinggi.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim.,  (2005),  Prospek  Pertanian  Biodisel dan Bioetanol http://www.bppt.go.id Anonim., (2011),
Bioetanol sebagai Energi Alternatif http//investorbia.blogspot.com/
Chang,  R.,  (2005), Kimia  Dasar  Konsep-
Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta Djojonegoro,W., (2005), Pemanfaatan Bio- Etanol sebagai Bahan Bakar Kendaraan Berbahan Bakar Premium http://www.renewableenergypartners.o rg/ethanol.html Fuson, R.C., Tullock, C.W., (2008), Haloform
Reaction  XIV.  An  Improved  Iodoform
Test, Contribution  from  The  Chemical Laboratory of The University of Illinois Ibrahim,  S.,  Sitorus,  M.,  (2013), Teknik Laboratorium  Kimia  Organik, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta Iryani,  A.S.,  (2013),  Pengaruh  Jenis  Katalis Asam  Terhadap  Studi  Kinetika  Proses Hidrolisis  Pati  Dalam  Ubi  Kayu, Jurnal Teknik Kimia Vol 8 No 15 Isroi,  dkk.,  (2013), Effect  of  Manganese  and Copper  on  Biological  Pretreaatment  of Oil  Palm  Empty  Fruit  Bunches  by Pleurotus Floridanus LIPIMC99 Okaraonye,  C.C.,  and  Ikewuchi,  J.C.,  (2009), Nutritional and antinutritional components  of  Pennisetum  purpureum Schumach, Pakistan journal of nutritional
Oktavianus,  F.,  Sigiro,  R.M.,  Bustan,  M.D.,
(2013),  Pembuatan  Bioetanol  Dari Batang  Jarak  Menggunakan  Metode Hidrolisa  Dengan  Katalis  Asam  Sulfat,
Jurnal Teknik Kimia
Poedjiadi,  A.,  Supriyanti,  T.,  (2006), Dasar- dasar Biokimia , PenebitUI-Press, Jakarta RSC (2015), http://pubs.rsc.org/en/content/chapter html/2015/ (Diakses 22 Agustus 2016) Rukmana,  R.,  (2005), Budi  Daya  Rumput Unggul Hijauan Pakan Ternak, Penerbit Kanisius, Yogyakarta Rochayti,  S.,(2009),  Analisis  Kimia  Tanah, Tanaman,  Air  dan  Pupuk, Balai Penelitian Tanah Sari, N.K., (2009), Pembuatan Bioetanol Dari Rumput  Gajah  Dengan  Destilasi Batch,
Jurnal Teknik Kimia Vol 8 No 3 94-103 Setiawati  ,  D.R.,  Sinaga,  A.R.,  Dewi,  T.K.,
(2013),  Proses  Pembuatan  Bioetanol dari  Kulit  Pisang  Kepok, Jurnal  Teknik Kimia
Sukowati,  A.,  Sutikno.,  Rizal,  S.,  (2014), Produksi  Bioetanol  dari  Kulit  Pisang Melalui  Hidrolisis  Asam  Sulfat, Jurnal Teknologi Industri Pertanian Sumardjo,  D.,  (2006), Pengantar Kimia: Buku Panduan Kuliah Mahasiswa  Kedokteran  dan  Program Strata  I  Fakultas  Bioeksakta, Penerbit Kedokteran ECG, Jakarta.