Copyright © 2020, JPLP, e ISSN 2654-251X

## Konversi Limbah Sarung Tangan Lateks Laboratorium Menjadi Bahan Bakar Cair dan Pemurniannya
Wangsa a , Prastyo b , Satriyo Dibyo Sumbogo c
a Departemen Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Gajah Mada, Yogyakarta E-mail : wangsa@ugm.ac.id
b Departemen Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Gajah Mada, Yogyakarta E-mail : prastyo@ugm.ac.id
c Departemen Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Gajah Mada, E-mail : dibyo_satriyo@yahoo.com
Received: 12 nd August 2020; Revised: 8 th September 2020; Accepted: 19 th September 2018;
Available online: 22 th September 2020; Published regularly: July 2020

## Abstract
Pyrolysis  of  latex  gloves  waste  has  been  carried  out  without  catalyst  at  200°C  for  2  h,  producing  15.9% liquid, 45.35% gas, and 38.75% residue from 2000 g of waste, where the liquid product contained wax. The liquid product composed of 94.3% hydrocarbon and 5.71% chlorine compound. This research was focused on the removal of wax and chlorine compound in the purpose of increasing  the calorimetric value of the product. Filtration using activated zeolite and distillation at 90ᵒC were choosen to purify the liquid product. The lowest content of wax and chlorine  was  achieved  using  filtration  techniques.  The  decrement  of  wax  and  chlorine  compound  in  the  liquid product  increased  its  physicochemical  properties,  where  the  highest  calorimetric  value  was  achieved  through filtration using activated zeolite, with the calorimetric value of 10715 cal/g.
Key Words : Waste latex gloves, Purification, biofuel

## Abstrak
Pirolisis limbah sarung tangan lateks menjadi bahan bakar cair dilakukan tanpa dengan katalis pada 200°C selama  2  jam,  menghasilkan 15.9%  produk  cair,  45.35%  produk  gas,  dan  38.75%  residu  dari  2000  gram  limbah, dimana  produk  cair  mengandung  spesies  koloid  atau  lilin.  Produk  cair  hasil  pirolisis  terdiri  atas  94.3%  senyawa hidrokarbon  dan  5.71%  senyawa  klorin.  Penelitian  ini  difokuskan  untuk  menghilangkan  pengotor  lilin  dan  klorin agar produk distilasi memiliki nilai kalor yang lebih tinggi. Pemurnian teknis  pada produk cair pirolisis dilakukan dengan  cara  destilasi  pada  90°C  dan  filtrasi  menggunakan  zeolit  aktif  sebagai  adsorben..  Di  antara  teknik pemurnian ini, filtrasi menggunakan zeolit teraktivasi menunjukkan manfaat yang lebih besar, dimana produk cair yang  diperoleh  memiliki  warna  yang  lebih  jernih  serta  memiliki  senyawa  klorin  yang  lebih  rendah  dibandingkan dengan tanpa teknik pemurnian dan destilasi. Hilangnya koloid dan senyawa klorin ini menyebabkan peningkatan sifat  fisikokimia  dan  nilai  kalor  produk,  dimana  nilai  kalor  tertinggi  diperoleh  menggunakan  teknik  pemurnian filtrasi dengan nilai kalor sebesar 10715 kalori/gram.
Kata Kunci : Limbah sarung tangan lateks, pemurnian, biofuel.

## PENDAHULUAN
Sarung  tangan  lateks  adalah  salah  satu limbah  utama dari  laboratorium,  terutama  di  Laboratorium Kimia Dasar Fakultas MIPA UGM, yang sangat potensial untuk dikonversi menjadi bahan bakar daripada
dibakar  atau  ditimbun.  Jumlah  limbah  sarung  tangan  lateks  di  laboratorium  ini  sangat  mencengangkan, mencapai  200  kg  per  tahun.  Limbah  lateks  dari  laboratorium  ini  bukan  satu-satunya  masalah  yang  kita miliki,  di  Indonesia,  limbah  lateks  yang  dihasilkan  sebanyak  2,5  juta  ton  per  tahun    (Miranda,  Pinto, Gulyurtlu,  &  Cabrita,  2013).Tanpa  penanganan  cepat  terhadap  sarung  tangan  lateks,  tumpukan  sampah dapat menciptakan lebih banyak masalah, seperti penambahan ruang penyimpanan, sumber penyakit, dan kemungkinan penyebab kebakaran.
Sarung  tangan  lateks  dan  produk  karet  lainnya  biasanya  mengandung  lateks,  pengisi,  aktivator, akselerator, dan kadang-kadang zat pengikat silang (Dahham et al., 2016).. Aktivator dan akselerator yang biasanya  digunakan,  seperti  ZnO  dan  ZDEC  /  ZDMC  (zinc  dimethyl  dithiocarbamate  /  zinc  diethyl dithiocarbamate),  mungkin  menyebabkan  alergi  pada  beberapa  orang  (Higgins  &  Nixon,  2016; Schwensen, Menné, Hald, Johansen, & Thyssen, 2016; Syed, Chopra, & Sachdev, 2015). Pirolisis limbah sarung tangan lateks diketahui bermanfaat bagi biohazard dan pengelolaan limbah yang aman. Penerapan katalis dalam pirolisis sarung tangan lateks tidak cocok untuk produksi bahan bakar, karena persentase gas dan senyawa BTEX yang tinggi dihasilkan, menunjukkan bahwa keretakan yang berlebihan dapat terjadi (Hall, Zakaria, & Williams, 2009). Senyawa yang paling melimpah yang ditemukan dalam sarung tangan lateks pirolisis adalah limonene, yang merupakan hidrokarbon jenuh yang memiliki potensi tinggi untuk diterapkan sebagai bahan bakar(Hall et al., 2009; Wairata, Matsjeh, & Haryadi, 2013). Namun, pirolisis produk karet sering kali menghasilkan fraksi lilin, yang tidak dapat digunakan dalam aplikasi bahan bakar dan  perlu  dihilangkan.  Lilin-lilin  ini  memiliki  sifat  fisikokimia  yang  sangat  buruk,  terutama  saat dipadatkan pada 10-15 ° C (Paraschiv, Kuncser, Tazerout, & Prisecaru, 2015).
(Kim  et  al.,  2017)  menyatakan  bahwa  spesies  lilin  mengandung  lebih  dari  C17  yang  dapat menyebabkan  penurunan  kualitas  minyak.  Pembentukan  spesies  lilin  dibentuk  melalui  reaksi  silang sekunder. Salah satu solusi untuk mengatasi masalah ini adalah dengan memisahkan spesies tersebut (Kim et  al.,  2017;  Ma  et  al.,  2016).  Solusi  ini  bertentangan  dengan  tujuan  menghasilkan  fraksi  bensin  hasil tinggi, dimana penggunaan katalis sering menyebabkan produk yang terlalu retak, sehingga perlu mencari solusi lain untuk meningkatkan sifat fisikokimia produk cair hasil pirolisis limbah sarung tangan lateks.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  sifat  fisikokimia  produk  cair  dari  pirolisis  limbah sarung  tangan  lateks  melalui  penyaringan  menggunakan  zeolit  komersial  aktif  dan  teknik  distilasi. Parameter yang digunakan untuk mengukur kualitas produk adalah OLP (organic liquid produk)/ produk organik  cair  dan  konten  hidrokarbon  menggunakan  GC-MS,  nilai  kalor,  dan  sifat  fisikokimia  lainnya menggunakan berbagai metode ASTM.

## BAHAN DAN METODE
Bahan
Limbah  yang  dibersihkan  dari  sarung  tangan  lateks  diperoleh  dari  Laboratorium  Kimia  Dasar Departemen  Kimia  Fakultas  MIPA  UGM,  akuades,  asam  klorida  (HCl)  digunakan  untuk  mengaktifkan zeolit yang diperoleh dari CV. Fruitanol Energi.
Instrumentasi
Produk hasil pirolisis, distilasi, dan produk filtrasi dianalisis menggunakan bom kalorimeter model 1341,  ASTM  D  1298,  ASTM  D  445,  ASTM  D  93, ASTM  D  97,  dan Kromatografi  Gas  -  Spektroskopi Massa  (GC-MS).  Kromatogram  dan  pola  fragmentasi  diperoleh  oleh  GC-MS  pada  GCMS-QP2010S SHIMADZU.
Metode
Sebanyak  2  kg  limbah  sarung  tangan  lateks  dipirolisis  dalam  reaktor  stainless  steel,  seperti  dapat dilihat pada Gambar 1, selama 2 jam pada temepratur 200 ° C. Produk gas dari reaktor akan dikondensasi dan dihitung sebagai produk cair. Persentase produk dihitung mengikuti persamaan ini.
( )
……………………………………………..(1)
Copyright © 2020, JPLP, e ISSN 2654-251X

## ( )
………………………………………………(2)
( )                  ( ) …………………………………………(3)
Persentase gas adalah jumlah persentase gas yang tidak dapat dikondensasi dan  keluar dari sistem pirolisis.  Bahan  baku  sarung  tangan  lateks  yang  tidak  dikonversi  menjadi  gas  dihitung  sebagai  residu. Produk  cair  kasar  ini  kemudian  dimurnikan  dengan  proses  penyulingan  atau  penyaringan  melalui  zeolit teraktivasi.  Produk  cair  dari  kedua  teknik  ini  kemudian  dianalisis  menggunakan  GC-MS,  Bomb calorimeter, dan ASTM.
Gambar 1. Reactor pirolisis

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Aktivasi Zeolit
Aktivasi  zeolit  menggunakan  larutan  asam  klorida  (HCl)  dimaksudkan  untuk  melepaskan kandungan alumunium dalam kerangka zeolit, sehingga porositas ekstra dapat dicapai dan dapat meningkatkan difusi  molekul  besar ke pori-porinya. Berdasarkan data pada Tabel  1. penurunan rasio  Si/Al,  jelas  menunjukkan  bahwa  aktivasi  tidak  hanya  menyebabkan  menghilangkan alumunium,  tetapi  juga  menghilangkan  silikon.  Fenomena  ini  memiliki  efek  positif  pada porositas dan adsorpsi selektifnya terhadap molekul polar
Table 1: Rasio Si/Al zeolite sebelum dan setelah aktivasi.
Material Rasio Si/Al Zeolit 1,084 Zeolit Teraktivasi 0,914
Rasio penurunan Si/Al menunjukkan bahwa ada lebih banyak konten aluminium per gram zeolit,  menciptakan  lebih  banyak  situs  kutub  dalam  struktur  kerangka  pada  zeolit.  Dengan demikian, fenomena ini diperkirakan memiliki keuntungan besar terhadap molekul-molekul polar yang  terkandung  dalam  produk  cair  pirolissi  sarung  tangan  lateks.  Tetapi  tidak  pada  molekul- molekul hidrokarbon.

## Pirolisis dan Pemurnian
Produk cair pirolisis dari sarung tangan lateks memiliki penampilan yang buruk, cokelat kehitaman dan  mengandung  produk  koloid.  Pengotor  koloid  (Gambar  2)  dalam  produk  dapat  menyebabkan penurunan sifat fisikokimia, sehingga diperlukan teknik pemurnian. Teknik pemurnian yang dipilih dalam penelitian ini adalah filtrasi menggunakan zeolit teraktivasi dan distilasi.

## Gambar 2. Hasil produk pirolisis
Berdasarkan  penampilan  fisik  pada  Tabel  2,  kedua  teknik  pemurnian,  secara  kualitatif,  dapat menghilangkan  pengotor  koloid  dari  produk  cair  pirolisis.  tetapi  memiliki  warna  yang  berbeda  disetiap teknik  pemurnian.  Perbedaan  warna  fisik  produk  destilasi  dan  penyaringan  menunjukkan  bahwa  ada beberapa  selektivitas  dalam  menghilangkan  beberapa  komponen  dalam  produk  cair  pirolisis.  Fenomena ini dapat dijawab dengan mengevaluasi komponen produk pirolisis.

## Table 2: Penampakan fisik produk cair
. Minyak hasil pirolisis Minyak pirolisis hasil penyaringan Minyak pirolisis hasil destilasi Bentuk cair cair Cair Warna Cokelat kehitaman Orange kecoklatan kuning

## Gambar
Dapat  dilihat  pada  Gambar  3  bahwa  penyaringan  menggunakan  zeolit  teraktivasi  menyebabkan kehilangan  massa  yang  lebih  kecil  dari  produk  cair.  Kehilangan  massa  dalam  teknik  penyaringan  bisa berasal  dari  produk  koloid  yang  tidak  bisa  memasuki  pori-pori  zeolit,  dan  juga  dari  komponen  produk
15.9 38.75 45.5 0 10 20 30 40 50 % Cair % Residu % Gas % H asi l Pro d u k (% w t)
pirolisis yang diserap dalam zeolit. Distilasi menyebabkan kehilangan massa yang lebih tinggi karena ada fraksi  berat  dalam  produk  pirolisis  yang  tidak  menguap,  dan  juga  fraksi  gas  yang  terlalu  ringan  untuk dikondensasi  kembali  menjadi  produk  cair.  Perbedaan  dalam  komponen  mereka  menyebabkan diferensiasi dalam warna produk.

## Gambar 3. Komposisi produk cair pirolisis dari Teknik pemurnian

## Kromatografi Gas-Spectroskopi Massa
Dari  data  GC-MS,  senyawa  organik  dalam  produk  cair  menurun  setelah  teknik  pemurnian.  Jelas menunjukkan  bahwa  komponen  yang  menyebabkan  bentuk  koloid  dalam  produk  pirolisis  adalah  bagian yang hilang setelah pemurnian, yang merupakan senyawa klorin, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 sebagai komponen yang hilang yang memiliki waktu retensi di atas 14,142 menit. Filtrasi menggunakan zeolit  teraktivasi  menyebabkan  penghapusan  senyawa  organik  cair  lebih  tinggi  karena  selektivitasnya terhadap molekul polar yang menyerap. Di sisi lain, teknik distilasi menghilangkan senyawa organik cair yang  memiliki  titik  didih  lebih  rendah,  sedangkan  senyawa  organik  cair  yang  memiliki  titik  didih  yang sama dengan fraksi bensin tidak dapat dipisahkan menggunakan teknik ini. Sebagai gambaran penurunan persentase  senyawa  organik  cair,  fraksi  bensin  meningkat  setelah  teknik  pemurnian.  Semakin  tinggi persentase fraksi bensin diperkirakan akan meningkatkan sifat fisikokimia sebagai bahan bakar.
89.25 52.34 10.75 17.01 30.65 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Filtrasi Destilasi % H asi l Pr o d u k (% wt ) Cair Massa Yang Hilang Tidak Menguap
Gambar 4. Komposisi produk pirolisis dan tahap pemurnian 94.3 94.41 95.5 5.71 5.61 4.11 0 20 40 60 80 100 120 Pirolisis Destilasi Filtrasi % Kan d u n gan S e n yawa (% wt ) Senyawa Organik cair Senyawa Klor
Copyright © 2020, JPLP, e ISSN 2654-251X
Gambar 5. Kromatogram sarung tangan lateks pirolisis (atas), dan setelah filtrasi (tengah), distilasi (bawah)

## Nilai Kalor
Irzon (2012) menyatakan bahwa nilai kalorimetri bensin meningkat karena nilai oktan meningkat. Teknik  filtrasi  dapat  meningkatkan  nilai  kalorimetri  karena  menghilangkan  produk  organik  cair  secara selektif, bukan fraksi hidrokarbon. Di sisi lain, penurunan nilai kalor produk cair pirolisis hasil destilasi dapat  disebabkan  oleh  peningkatan  persentase  toluena  dan  dimetil  benzena  (puncak  10  dan  19  dalam kromatogram distilasi, masing-masing). Seperti yang dapat dilihat pada Tabel 3, nilai kalorimetri tertinggi diperoleh  dengan  teknik  filtrasi.  Nilai  ini  melampaui  bensin  komersial  di  Indonesia,  seperti  Pertamax dengan nilai kalor 10.622 kal/ g, dan hampir bersaing dengan diesel komersial, Solar, dengan nilai kalor 10.755 kal/g.
Table 3: nilai kalor produk cair. Produk Cair Nilai kalor (cal/gram) Produk Pirolisis 10,708 Produk Pirolisis Hasil Filtrasi 10,715 Produk Pirolisis Hasil Destilasi 10,538

## Sifat Fisikokimia
Berdasarkan  sifat  fisikokimia  yang  diuji  menggunakan  metode  ASTM  seperti  yang  terlihat  pada Tabel  4,  dapat  disimpulkan  bahwa  baik  produk  pirolisis  maupun  yang  dimurnikan  tidak  siap  untuk digunakan  sebagai  bahan  bakar.  Senyawa  aditif  diperlukan  untuk  meningkatkan  sifat  fisikokimia  dari produk yang dimurnikan sehingga dapat memenuhi standar minimum bensin atau diesel komersial yang digunakan di Indonesia.
Table 4: sifat fisikokimia produk cair dari pirolisis dan pemurniannya.
Properties units solar Minyak pirolisis hasil penyaringan Minyak pirolisis hasil destilasi Metode uji Specific Gravity at 60/60 ˚F - 0.85-0.92 0.8351 0.85 ASTM D 1298 Viscosity Kinematic at 40 ˚C mm2/s 2.3-6.0 0.900 0.8 ASTM D 445 Flash Point PM.c.c ˚C Min 100 27.0 < 20 ASTM D 93 Pour Point ˚C Max 18 <-33 <-22 ASTM D97

## KESIMPULAN
Filtrasi  menggunakan  zeolit  teraktivasi  menunjukkan  lebih  banyak  keuntungan  daripada  teknik distilasi,  yang  meningkatkan  nilai  kalorinya.  Produk  cair  pirolisis  sarung  tangan  lateks  yang  difiltrasi maupun  yang  destilasi  tidak  memenuhi  standar  minimum  diesel  komersial  di  Indonesia,  diperlukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan sifat fisikokimianya untuk mengatasi masalah ini.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapkan  terimakasih  diucapkan  kepada  pihak  yang  terlibat  memberi  bantuan  langsung  maupun tidak langsung, baik dalam segi fasilitas, pemikiran dan pendanaan pada penelitian yang telah dilakukan.

## DAFTAR PUSTAKA
Dahham, O. S., Noriman, N. Z., Sam, S. T., Ismail, H., Ragunathan, S., Rosnizah, R., & Al-Samarrai, M.
(2016).  Properties  of  recycled  natural  latex  gloves  filled  NBR:  Effects  of  sawdust  and  trans polyoctylene rubber. Journal of Polymer Materials, 33(4), 647–655.
Hall, W. J., Zakaria, N., & Williams, P. T. (2009). Pyrolysis of latex gloves in the presence of Y-zeolite. Waste Management, 29(2), 797–803. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2008.06.031
Higgins, C., & Nixon, R. (2016). Facial allergic contact dermatitis without hand involvement caused by disposable latex gloves. Contact Dermatitis, 74(4), 251–253. https://doi.org/10.1111/cod.12502
Kim, Y. M., Lee, H. W., Choi, S. J., Jeon, J. K., Park, S. H., Jung, S. C., … Park, Y. K. (2017). Catalytic co-pyrolysis of polypropylene and Laminaria japonica over zeolitic materials. International Journal of Hydrogen Energy, 42(29), 18434–18441. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.04.139
Ma,  C.,  Yu,  J.,  Wang,  B.,  Song,  Z.,  Zhou,  F.,  Xiang,  J.,  …  Sun,  L.  (2016).  Influence  of  Zeolites  and Mesoporous  Catalysts  on  Catalytic  Pyrolysis  of  Brominated  Acrylonitrile-Butadiene-Styrene  (Br- ABS). Energy and Fuels, 30(6), 4635–4643. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.6b00460
Miranda,  M.,  Pinto,  F.,  Gulyurtlu,  I.,  &  Cabrita,  I.  (2013).  Pyrolysis  of  rubber  tyre  wastes :  A  kinetic study. Fuel, 103, 542–552. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.06.114
Paraschiv,  M.,  Kuncser,  R.,  Tazerout,  M.,  &  Prisecaru,  T.  (2015).  New  energy  value  chain  through pyrolysis of hospital plastic waste. Applied Thermal Engineering, 87, 424–433. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.04.070
Schwensen, J. F., Menné, T., Hald, M., Johansen, J. D., & Thyssen, J. P. (2016). Allergic perioral contact dermatitis caused by rubber chemicals during dental treatment. Contact Dermatitis, 74(2), 110–111. https://doi.org/10.1111/cod.12461
Syed, M., Chopra, R., & Sachdev, V. (2015). Allergic reactions to dental materials-a systematic review.
Journal of Clinical
and
Diagnostic Research, 9(10), ZE04–ZE09.
https://doi.org/10.7860/JCDR/2015/15640.6589
Wairata, J., Matsjeh, S., & Haryadi, W. (2013). Isolasi dan Identifikasi Senyawa Terpena Hasil Pirolisis Getah Karet Alam (Hevea Brasiliensis). Bimipa, 23(2), 124–131