## Siswanti

## Pengaruh Penambahan Aditif  Proses Daur Ulang Minyak Pelumas Bekas terhadap Sifat-sifat Fisis

## Siswanti
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta Jln. SWK 104 Lingkar utara Condongcatur, Yogyakarta, 5584 Telp/fax: 0274 486889 Email: sis_sedayu_a09@yahoo.com

## Abstrak
Peningkatan  jumlah  kendaraan  bermotor  dan  industri  menyebabkan  pemakaian  minyak  pelumas  meningkat, akibatnya  jumlah  minyak  pelumas  bekas  semakin  meningkat.  Hal  ini  jika  dibiarkan  dapat  menyebabkan pencemaran  lingkungan.  Sehingga  dengan  memanfaatkan  kembali  minyak  pelumas  bekas  dapat  mengurangi pencemaran lingkungan dan mengurangi konsumsi minyak bumi. Salah satu cara pengolahan minyak pelumas bekas  adalah  dengan  proses  daur  ulang.  Minyak  pelumas  bekas  hasil  daur  ulang  memiliki  mutu  yang  kurang baik, sehingga perlu ditingkatkan mutunya dengan menambahkan zat aditif. Proses daur ulang dilakukan dengan cara menghilangkan zat pengotor yang terkandung dalam minyak pelumas bekas menggunakan asam sulfat pekat kemudian  ducuci  dengan  larutan  deterjen  dan  ditambah  CaCl 2 sebagai  pemecah  emulsi.  Selanjutnya  untuk meningkatkan  mutunya  ditambah  dengan  aditif  yaitu  nitrobenzen  dan  phenol  dengan  perbandingan  1 :1  pada suhu  70 o C.  Kondisi  terbaik  yang  diperoleh  dalam  penelitian  ini  adalah  perbandingan  aditif  dengan  minyak pelumas hasil daur ulang 1,5 :1 untuk waktu pemakaian di dalam mesin gergaji kayu selama 6 jam.
Kata kunci : minyak pelumas bekas, proses daur ulang, aditif, phenol, nitrobenzen.

## I. Pendahuluan.
Dengan  meningkatnya  penggunaan  mesin-mesin pabrik,  sarana  transportasi  bermotor  dan  lain-lain, menyebabkan  kebutuhan  penggunaan  minyak  pelumas akan  meningkat  pula.  Tingginya  kebutuhan  minyak pelumas  akan  menimbulkan  dampak  lingkungan  yang berbahaya  antara  lain  peningkatan  jumlah    minyak pelumas bekas hasil aktifasi permesinan akibat adanya proses  reaksi  oksidasi  dan  dekomposisi  suhu  pada tinggi.  Minyak  pelumas  bekas  jika  dibuang  akan menimbulkan  masalah  lingkungan  yang  berbahaya, karena  mengandung  kotoran  logam-logam  dengan kadar  yang  tinggi,  bahan  aditif,  sisa  bahan  bakar  dan kotoran lain. Pengolahan kembali (daur ulang) minyak pelumas  bekas  merupakan  salah  satu  alternatif  untuk mengurangi  pencemaran  lingkungan  akibat  limbah minyak  pelumas  bekas  juga  dalam  rangka  efisiensi konsumsi  minyak  bumi  yang  semakin  menyusut  dari tahun ke tahun.
Minyak pelumas hasil daur ulang mempunyai mutu jauh  di  bawah  minyak  pelumas  baru.  Untuk  itu  perlu ditingkatkan  kualitasnya  dengan  menambahkan  suatu bahan  aditif.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah mempelajari  pengaruh  penambahan  aditif  (phenol  dan nitrobenzen)  pada  minyak  pelumas  daur  ulang  serta waktu  pemakaiannya  di  dalam  mesin  terhadap  sifat- sifat fisis minyak pelumas tersebut.
Minyak pelumas adalah suatu produk minyak bumi yang  termasuk  fraksi  distilat  berat  dan  mempunyai trayek  titik  didih  300 o C.  Minyak  pelumas  merupakan
salah  satu  produk  minyak  bumi.  Fungsi  minyak pelumas  meliputi :  mengurangi  gesekan  dan keausan, mendinginkan komponen mesin, membantu merapatkan kompresi serta membersihkan  komponen  mesin.  Minyak  pelumas yang digunakan untuk melumasi mesin mempunyai persyaratan antara  lain:  tahan  suhu  tinggi,  tahan karat  dan  korosi,  mampu  mencegah  terjadinya endapan,  mampu  mencegah  kemacetan  cincin piston,  mampu  mencegah  terjadinya  busa  serta mampu  mengalir  pada  suhu  rendah  (Subiyanto, 1989).
Pemilihan  kekentalan  minyak  pelumas  yang kurang  tepat  dapat  menghambat  kerja  mesin. Minyak  pelumas  yang  terlalu  encer  tidak  akan berfungsi  dengan  baik  dan  bila  terlalu  kental  akan menghambat  kerja  mesin  karena  tahanan  yang tinggi.
Pada  minyak  pelumas  bekas  terdapat  logam- logam  yang  dapat  menyebabkan  terjadinya pencemaran  lingkungan.  Logam-logam  tersebut dapat berasal dari :
• Aditif minyak pelumas Agar  minyak  pelumas  dapat  memberikan pelayanan yang memuaskan maka ditambahkan  aditif,  tetapi  aditif  tersebut mengandung  logam  Zn,  Al  serta  senyawa  lain seperti Ba, Mg, Mo, K, Ca dan Na.
• Bahan bakar Bahan bakar yang digunakan dapat mengandung  Pb,  apabila  ditambahkan  TEL

## Siswanti
untuk menaikkan angka oktannya, hasil pembakarannya  dapat  masuk  ke  ruang  karter  dan bercampur dengan minyak pelumas.
• Debu dan kotoran dari udara Bahan  bakar  dapat  dibakar  bila  ada  udara.  Udara yang masuk ke ruang bakar sudah disaring dengan filter,  tetapi  kemungkinan  kotoran  masih  dapat masuk ke ruang bakar bersama udara. Biasanya di dalam debu mengandung Al dan Si.
• Zat pendingin ”coolant” Zat  pendingin  yang  dicampurkan  dalam  air pendingin  mengandung  aditif  anti  korosif    yang umumnya  mengandung  Na,  K  dan  Cr.  Apabila gasket mesin rusak, air pendingin dapat masuk ke ruang  bakar  lalu  ke  karter  dan  bercampur  dengan minyak pelumas.
• Keausan Keausan adalah hilangnya zat padat dari induknya akibat  adanya  permukaan  yang  bergesekan, sehingga dapat menyebabkan kerusakan. Bagaimanapun tepatnya pemilihan minyak pelumas  yang  digunakan,  komponen  mesin
tersebut  tetap  akan  mengalami  keausan meskipun kecil (Subiyanto, 1989).
Aditif  minyak  pelumas  adalah  senyawa  kimia yang  ditambahkan  ke  dalam  minyak  pelumas dengan  maksud  untuk  mendapatkan  mutu  minyak pelumas yang baik dalam pemakaiannya, meningkatkan  daya  kerja  mesin,  memperpanjang efisiensi  kerja  mesin,  serta  memperpanjang  masa pemeliharaan. Aditif tersebut mempunyai persyaratan  sebagai  berikut:  dapat  larut  dalam minyak  pelumas,  stabil  untuk  waktu  yang  lama, tidak  mempunyai  bau  yang  menyengat,  serta  tidak merusak  mesin.  Secara  garis  besar  aditif  dapat digolongkan atas dua bagian yaitu :
1. Aditif  yang  bekerja  untuk  meningkatkan karakteristik  sifat  fisika  seperti:  menurunkan titik  tuang,  meningkatkan  indeks  viskositas, antibusa dan lain sebagainya.
2. Aditif  yang  bekerja  untuk  mempengaruhi  dan meningkatkan  karakteristik  sifat  kimia  seperti: antioksidan, antikorosi, dispersan/deterjen, dan lain sebagainya (Subarjo, 1985)
Tabel 1 . Jenis-jenis Aditif  Pelumas (Majalah Lemigas Pertamina, 1986).
No Jenis Aditif Senyawa Kegunaan 1 Dispersan/Deterjen Alkil poliamit, produk alkil P2S5, metal sulfonat, ikatan organik boron Menjaga kebersihan mesin dengan melarutkan kotoran yang masuk 2 Indeks viskositas improver Polimetha crylate, polimer butilena, polimerisasi olefin, polimer alkalit, styrena, phenol Memperkecil perubahan viskositas 3 Penghalang oksidasi Dithio phosphate zinc, hindered phenol, amin aromatik, nitrobenzen Menghalangi terjadinya oksidasi pelumas agar tidak terbentuk endapan 4 Penghalang korosi Dithito phosphate zinc, metal phenolate, basic metal sulfonate Menghalangi terjadinya korosi pada bantalan dan bagian mesin lainnya 5 Pour point deprssant Poly methacrylate, alkil naftalene atau phenol Menurunkan titik tuang 6 Penghalang busa Polimer silikon Untuk menghalangi terbentuknya busa 7 Mempertahankan viskositas Nitrobenzen, olefin, isoolefin, polimer akilat styrene Untuk mempertahankan indeks viskositas terhadap perubahan suhu
Apabila  digunakan  phenol  dan  nitrobenzen,  sebaiknya dicampur  pada  suhu  70 o C  yang  merupakan  suhu optimal, dimana kedua aditif tersebut sudah larut dalam minyak pelumas. (Majalah Lemigas Pertamina, 1986).
II. Metodologi 2.1. Bahan-bahan
a. Minyak pelumas bekas
b. Phenol
c. Nitrobenzen
d. Aquadest
e. Deterjen
f. H 2 SO 4 pekat
g. CaCl 2
Tabel  2 .  Sifat-sifat  fisis  Minyak  Pelumas  Bekas dan Kadar Logam
Sifat-sifat Fisis dan Kadar Logam Jumlah Spgr 0,8891 Viskositas kinematis 40 o C 117,6 Viskositas kinematis 100 o C 12,5 Indeks viskositas 102,9 Flash point ( o C) 202 Fire point ( o C) 215 Kadar logam (ppm) 1991,36

## Siswanti

## 2.2 Alat
b. Mesin gergaji kayu
c. Alat-alat penguji
d. Motor pengaduk
e. Penangas air
f. Thermometer
g. Alat-alat gelas

## 2.3 Cara Kerja

## 2.3.1. Proses Daur Ulang
Minyak  pelumas  bekas  dicampur  asam  sulfat  pekat dengan perbandingan 5:1, diaduk, kemudian didiamkan sampai terbentuk dua lapisan. Lapisan atas dipisahkan, kemudian dicuci dengan menggunakan larutan deterjen dan  ditambahkan  larutan  pemecah  emulsi  CaCl 2 , diaduk,  kemudian  didiamkan  sampai  terbentuk  dua lapisan. Lapisan atas yang merupakan minyak pelumas hasil  daur  ulang  dipisahkan.  Lapisan  bawah  ditest kadar  pHnya,  jika  pH  belum  netral,  maka  lapisan  atas dicuci kembali sampai diperoleh pH netral

## 2.3.2  Proses  Analisa  Sifat-sifat  Fisis  Minyak Pelumas Daur Ulang.
Campuran aditif phenol dan nitrobenzen 1:1 dicampur dengan minyak pelumas bekas hasil daur ulang dengan perbandingan 1:1; 1,25:1; 1,5:1; 2:1: 2,5:1, dipanaskan pada  suhu    70 o C    dan  diaduk  selama  30  menit, kemudian  didiamkan  sampai  terbentuk  dua  lapisan. Lapisan atas dipisahkan, kemudian diujikan pada mesin gergaji  kayu  dengan  waktu  pemakaian  1  jam  dan hasilnya dianalisa. Mengulangi langkah di atas dengan perbandingan aditif dan minyak pelumas yang optimal untuk waktu pemakaian 2, 4, 6, 8 dan 10 jam.

## III. Hasil dan Pembahasan.
3.1.  Pengaruh  Perbandingan  Penambahan  Aditif dengan Minyak Pelumas daur Ulang terhadap Perubahan  Sifat-sifat  Fisis  Minyak  Pelumas Daur Ulang.
Percobaan  dilakukan  dengan  kecepatan  pengadukan 400 rpm selama 30 menit pada suhu 70 o C,  dan waktu pemakaian 1 jam. Diperoleh hasil yang disajikan dalam gambar 1 sampai dengan 4.
0.8925 0.8946 0.8967 0.8988 0.9009 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Perbandingan Volume Aditif dengan Minyak Pelumas Daur Ulang SPG R Gambar  1 .  Hubungan  antara  perbandingan  volume aditif  dan  minyak  pelumas  daur  ulang terhadap spesific gravity.
100 104 108 112 116 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Perbandingan Volume Aditif dengan Minyak Pelumas Daur Ulang In d ek s V is ko sit as
Gambar 2. Hubungan antara perbandingan volume aditif  dan  minyak  pelumas  daur  ulang terhadap indeks viskositas.
185 190 195 200 205 210 215 220 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Perbandingan Volum e Aditif dengan Minyak Pelum as Daur Ulang Fl as h P oi nt ( oC )
Gambar 3 . Hubungan antara perbandingan volume aditif  dan  minyak  pelumas  daur  ulang terhadap flash point.
190 200 210 220 230 240 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Perbandingan Volume Aditif dengan Minyak Pelumas Daur Ulang Fi re P oi nt ( oC )
Gambar 4 . Hubungan antara perbandingan volume aditif  dan  minyak  pelumas  daur  ulang terhadap fire point.
Dari  gambar  1    terlihat    semakin  besar perbandingan  aditif  dengan  minyak  pelumas  daur ulang  maka  specific  gravity  minyak  pelumas  akan semakin  menurun.  Hal  ini  disebabkan  jumlah karbon  yang  terbentuk  akibat  dari  peristiwa oksidasi  di  dalam  mesin  dapat  dikurangi  dengan penambahan aditif. Adanya karbon di dalam mesin tidak diinginkan karena dapat merusak mesin. Pengaruh    perbandingan  aditif  dan  minyak pelumas  terhadap  indek  viskositas  dapat  dilihat pada  gambar  2.  Untuk  perbandingan  1:1  sampai dengan  1,5:1,  indeks  viskositas  minyak  pelumas dengan  waktu  pemakaian  1  jam  mengalami peningkatan,  tetapi  jika  perbandingan  diperbesar maka  akan  terjadi  penurunan.  Hal  ini  disebabkan pada  perbandingan  1,5:1  senyawa  aromatik  yang terkandung  dalam  minyak  pelumas  sudah  tidak mampu  meningkatkan  indeks  viskositas  karena sudah mengalami kejenuhan, akibatnya kemampuan  minyak  pelumas  menurun  sehingga indeks viskositas minyak pelumas juga menurun. Pengaruh    perbandingan  aditif  dan  minyak pelumas  terhadap  flash  point  dan  fire  point  dapat

## Siswanti
dilihat  pada  gambar  3  dan  4.  Semakin  besar perbandingan  aditif  dan  minyak  pelumas,  flash  point dan  fire  point  akan  semakin  besar.  Hal  ini  disebabkan penambahan  aditif  pada  minyak  pelumas  akan menambah  panjang  rantai  karbon.  Semakin  panjang rantai  karbon  maka  flash  point  dan  fire  point  menjadi semakin tinggi.

## 3.2. Pengaruh  Waktu  Pemakaian  terhadap
Perubahan  Sifat-sifat  Fisis  Minyak  Pelumas Daur Ulang.
Perbandingan  aditif  dengan  minyak  pelumas  yang digunakan  dalam  percobaan  ini  adalah  1,5:1.  Hasil yang  diperoleh  dari  percobaan  ini,  dapat    dilihat  pada gambar 5 sampai dengan 6.
0.88 0.885 0.89 0.895 0.9 0.905 0.91 0.915 0 2 4 6 8 10 12 Waktu (jam ) SPG R tanpa aditif dengan aditif
Gambar 5 . Hubungan antara waktu pemakaian minyak pelumas dengan specipic gravity.
Pada  gambar  5  terlihat  semakin  lama  pemakaian minyak  pelumas  daur  ulang  tanpa  penambahan  aditif dalam  mesin  gergaji  kayu,  spgr  minyak  pelumas mengalami  kenaikan.  Hal  ini  disebabkan  adanya karbon  akibat  peristiwa  oksidasi  dan    senyawa organometal yang terkandung dalam minyak pelumas. Karbon  dan  senyawa  organometal  dalam  minyak pelumas  menyebabkan  spgr  minyak  pelumas  semakin bertambah. Untuk mengatasi hal ini perlu penambahan aditif  yang  mampu  mengurangi  karbon  dan  senyawa organometal dalam minyak pelumas.
Pada  percobaan  ini  penambahan  phenol  dan nitrobenzen  ke  dalam  minyak  pelumas  mampu mengurangi  karbon  dan  senyawa  organometal, ditandai  dengan  kenaikan  spgr  minyak  pelumas  daur ulang  yang  sudah  ditambah  aditif  lebih  kecil  jika dibandingkan  dengan  kenaikan  spgr  pada  minyak pelumas daur ulang tanpa penambahan aditif.
108 112 116 120 124 0 2 4 6 8 10 12 Waktu Pemakaian (Jam) In d ek s V is ko sit as tanpa aditif dengan aditif
Gambar 6. Hubungan antara waktu pemakaian minyak pelumas dengan indeks viskositas
Dari  gambar  6  terlihat  bahwa  indeks  viskositas mulai  waktu  pemakaian  2  sampai  6  jam  mengalami
kenaikan,  tetapi  setelah  6  jam  terjadi  penurunan. Hal  ini  disebabkan  setelah  6  jam  pemakaian, senyawa  aromatik  yang  terkandung  dalam  minyak pelumas mengalami kejenuhan disebabkan semakin tinggi  suhu  di  dalam  mesin  dengan  bertambahnya waktu  pemakaian.  Apabila  minyak  pelumas  sudah mengalami    kejenuhan,  maka  indeks  viskositasnya akan mengalami penurunan.
200 205 210 215 220 225 230 235 0 2 4 6 8 10 12 Waktu Pemakaian (Jam) Fl as h P oi nt ( oC ) tanpa aditif dengan aditif
Gambar  7 .  Hubungan  antara  waktu  pemakaian minyak pelumas dengan flash point.
Dari gambar 7 terlihat semakin lama pemakaian minyak  pelumas  di  dalam  mesin,  flash  point mengalami  penurunan.  Hal  ini  disebabkan  adanya pemutusan  rantai  karbon  minyak  pelumas  karena semakin  tinggi  suhu  di  dalam  mesin.  Jika  rantai karbon  menjadi  lebih  pendek,  maka    flash  point akan  menurun.  Untuk  mengatasi  hal  ini,  minyak pelumas  hasil  daur  ulang  ditambah    dengan  aditif untuk  mengurang  penurunan  flash  point.  Dari gambar  7  terlihat  bahwa  minyak  pelumas  yang ditambah  dengan  aditif  setelah  di  pakai  di  dalam mesin, flash pointnya lebih besar jika dibandingkan dengan minyak pelumas tanpa aditif.
215 220 225 230 235 240 245 250 255 0 5 10 15 Waktu Pemakaian (Jam) Fi re P oi nt ( oC ) tanpa aditif dengan aditif
Gambar  8. Hubungan  antara  waktu  pemakaian minyak pelumas dengan fire point.
Dari  gambar  8  terlihat  bahwa  semakin  lama pemakaian  minyak  pelumas  di  dalam  mesin,  maka fire point mengalami penurunan. Hal ini disebabkan adanya  pemutusan  rantai  karbon  minyak  pelumas karena  semakin  tingginya  suhu  di  dalam  mesin. Jika  rantai  karbon  semakin  pendek,  maka  fire pointnya  akan  semakin  menurun.  Untuk  mengatasi masalah  ini  pada  minyak  pelumas  perlu  ditambah aditif untuk mengurangi penurunan fire point. Pada gambar  8,  minyak  pelumas  hasil  daur  yang ditambah  dengan  aditif  setelah  di  pakai  di  dalam mesin,  fire  pointnya  lebih  besar  jika  dibandingkan

## Siswanti
dengan  minyak  pelumas  hasil  daur  ulang  tanpa penambahan aditif.

## IV. Kesimpulan
Dari  data  hasil  penelitian  dapat  diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Penambahan aditif phenol dan nitrobenzen dengan perbandingan    1 :1  pada  minyak  pelumas  setelah didaur  ulang  dapat  meningkatkan  indeks viskositas.
2. Perbandingan aditif dengan minyak pelumas yang optimal adalah 1,5 :1.
3. Waktu pemakaian yang optimal dari mesin gergaji kayu  yang  menggunakan  minyak  pelumas ditambah  dengan  aditif  dengan  perbandingan 1,5 :1 adalah 6 jam.

## V. Ucapan Terima Kasih
Dengan selesainya penelitian ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Alip Rohmad Setia Budi dan Dwi Fitriana Purwanti, yang telah  membantu pengambilan data penelitian.

## VI. Daftar Pustaka
Aries Tri Windarti & Perry Burhan, R.Y,  Identifikasi Senyawa  Penanda  Dalam  Pelumas  Hasil  Daur
Ulang (Recycle) Menggunakan Ekstraksi Metil Etil  Keton  dengan  Penambahan  Demulsifier CaCl2  Anhidrat  Melalui  Analisa  KG-SM, Prosiding KIMIA FMIPA-ITS Semester Genap 2008/2009, SK-43.
Harjono, 1984, Teknologi Minyak Bumi I ,  Edisi 1, Jurusan  Teknik  Kimia  Fakultas  Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Kontawa,  A,  1986, Studi  Awal  Pengawalogaman Minyak  Pelumas  Bekas  Melalui  Proses Ekstraksi  dengan  Larutan  Deterjen  Sintesis Tepol  sebagai  Pelarut ,  Lembaran  Publikasi
Lemigas No. 4, hlm. 3-15. Nelson,W.L., 1958, Petrolium Refinery Engineering ,  4  ed,  Mc.  Graw  Hill  Co.  Inc.,
New York. Pusat  Penelitiian  dan  Pengembangan  Teknologi Mineral  da  Batubara,  2009,  Optimasi  Proses Daur Ulang Minyak Pelumas Bekas Menggunakan  Batubara  Peringkat  Rendah Sebagai Penyerap Kontaminan, http://www.tekmira.esdm.go.id/kp/Batubara/ko ntaminan Subarjo,  1985, Macam-macam  Aditif  Minyak Pelumas , Lembaran Publikasi Lemigas No. 3. Subiyanto, 1989, Jenis-jenis Logam yang Terdapat Dalam  Minyak  Lumas  Bekas  dan  Sumber Asalnya ,  Lembaran  Publikasi  Lemigas  No.1, hlm. 33.