l'aporan penelitian

1. PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF DARI LIMBAH
TANDAN KELAPA SAWIT DALAM REAKTOR TUBULAR
Laporan Penelitian
Diajukan kepada Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia untuk
Mendapatkan Gelar Sarjana Teknik Kimia
Diusulkan Oleh :
M.Akhlis Fuad 19521087
Reza Alfurqon 19521129
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
2022

2. 1
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN
HASIL PENELITIAN
Kami yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Muhammad Akhlis Fuad Nama : Reza Alfurqon
NIM : 19521087 NIM : 19521129
Yogyakarta, 2022
Menyatakan bahwa seluruh hasil penelitian yang berjudul “Produksi Bahan Bakar
Alternatif Dari Limbah Tandan Kelapa Sawit Dalam Reaktor Tubular” adalah
sebuah hasil karya sendiri. Apabila di kemudian hari terbukti bahwa ada beberapa
bagian karya ini adalah bukan hasil karya sendiri, maka kamisiap menanggung
resiko dan konsekuensi apapun.
Demikian surat pernyataan ini kami buat, semoga dapat dipergunakan dengan
semestinya.
M.Akhlis Fuad Reza Alfurqon
19521087 19521129

3. 2
LEMBAR PENGESAHAN
PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF DARI LIMBAH
TANDAN KELAPA SAWIT DALAM REAKTOR TUBULAR
Oleh :
Nama : Muhammad Akhlis Fuad Nama : Reza Alfurqon
NIM : 19521087 NIM : 19521129
Yogyakarta, 2022Menyetujui :
Dosen pembimbing penelitian
Cholila Tamzsyi, S. T., M.Eng
NIK : 185210101
Mengetahui :
Ketua Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia
Ifa Puspasari, S.T., M.Eng., Ph.D.
NIP : 155210506

4. 3
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT berkat rahmat dan hidayah-Nya penyusun dapat
menyelesaikan laporan penelitian dengan judul “Produksi Bahan Bakar Alternatif
Dari Limbah Tandan Kelapa Sawit Dalam Reaktor Tubular”. Laporan penelitian
ini disusun sebagai salah satu syarat kurikulum program studi teknik kimia serta
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknologi Industri
Universitas Islam Indonesia.
Berkat bantuan serta dukungan dari beberapa pihak, segala kendala dalam
penyusunan laporan penelitian ini dapat teratasi. Ucapan terima kasih penulis
berikan kepada :
1. Allah SWT atas segala limpahan karunia-Nya
2. Orang tua, saudara, serta teman-teman yang senantiasa memberikan dukungan
selama pelaksanaan penelitian serta penyusunan laporan penelitian.
3. Bapak Cholila Tamzsyi, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing penelitian
pada Program Studi Teknik Kimia.
4. Seluruh teman-teman Teknik Kimia FTI UII 2019 yang memberikan semangat
5. Civitas akademik Program Studi Teknik Kimia Universitas Islam Indonesia.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan laporan
penelitian ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun. Kami berharap laporan penelitian ini dapat bermanfaat bagi penulis
sendiri maupun pembaca.
Yogyakarta, 2022
Penyusun

5. 4
DAFTAR ISI
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN 1
LEMBAR PENGESAHAN 2
KATA PENGANTAR 3
DAFTAR ISI 4
DAFTAR GAMBAR 6
DAFTAR TABEL 7
ABSTRAK 1
BAB I PENDAHULUAN 3
1.1. Latar Belakang 3
1.2. Rumusan Masalah 5
1.3. Tujuan Penelitian 5
1.4. Manfaat Penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1. Lemongrass Oil 6
2.2. Lemon Eucalyptus Oil 8
2.3. Cinnamon Oil 9
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 12
3.1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan 12
3.2. Alat dan Bahan 12
3.3. Cara Kerja 12
3.4. Analisis 14
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN 15
4.1. Pembuatan Nanoemulsi 15
4.2. Analisis Ukuran Partikel 15
4.3. Analisis pH 16
4.4. Analisis Densitas dan Viskositas 18
4.5. Analisis Stabilitas 19
BAB V KESIMPULAN 21
DAFTAR PUSTAKA 22
LAMPIRAN 24

6. 5
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar Lemongrass oil 5
Gambar 2.2 Lemon eucalyptus oil 7
Gambar 2.3 Cinnamon oil 8
Gambar 3.1 Rangkaian alat magnetic stirrer dan hot plate 11
Gambar 3.2 Rangakaian alat ultrasonicator 12

7. 6
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat fisikokimia minyak serai dapur menurut standar mutu EOA 6
Tabel 2.2 Sifat fisikokimia minyak serai menurut SNI 6
Tabel 4.1 Data desain penelitian 13
Tabel 4.2 Analisis Ukuran Partikel 14
Tabel 4.3 Analisis pH 15
Tabel 4.4 Analisis densitas dan viskositas 16
Tabel 4.5. Analisis Stabilitas 17

8. 1
ABSTRAK
Penggunaan penolak nyamuk dapat digunakan untuk perlindungan diri dan
mencegah penularan penyakit. Salah satu metode yang digunakan adalah
nanoemulsi. Nanoemulsi merupakan nanopartikel dispersi (minyak dan air) emulsi
yang distabilkan oleh surfaktan. Nanoemulsi dapat dibuat dengan metode sonikasi
yang memanfaatkan gelombang ultrasonik. Kombinasi Cymbopogon citratus,
Eucalyptus citriodora dan Cinnamomum verum digunakan sebagai penolak
nyamuk dan memiliki efek beracun lebih rendah dibandingkan dengan DEET (N,
N-diethyl-3-methylbenzamide) yang ada di pasaran. Karakteristik Cymbopogon
citratus, Eucalyptus citriodora dan Cinnamomum verum dapat diperoleh melalui
analisis uji ukuran partikel (particle size analysis), uji PH sampel, uji densitas dan
viskositas, dan uji stabilitas dari nanoemulsi. Analisis uji ukuran partikel (particle
size analysis) menghasilkan ukuran partikel yang sudah sesuai, yaitu rentang 109,0
nm - 118,4 nm dengan indeks polidispersi <0,5. Densitas dan viskositas sampel
nanoemulsi tergolong ke dalam rentang yangrendah disertai ukuran partikel yang
kecil sehingga memudahkan daya sebarnya. Stabilitas sampel nanoemulsi
menunjukkan hasil yang baik, dimana tidak ada perubahan aroma, warna, dan
konsistensi.
Kata-kata kunci : Cinnamomum verum, Cymbopogon citratus, Eucalyptus
citriodora, Nanemulsi, Penolak nyamuk, Sonikasi

9. 2
Abstract
The use of mosquito repellents can be used for self-protection and
preventing disease transmission. Nanoemulsions are dispersion nanoparticles (oil
and water) emulsion stabilized by surfactants. Nanoemulsions can be made by a
sonication method that utilizes ultrasonic waves. The combination of lemongrass
oil, lemon eucalyptus oil and cinnamon oil is used as a mosquito repellent and has
a lower toxic effect than DEET (N,N-diethyl-3-methylbenzamide) on the market.
This study aims to determine the concentration of three types of essential oils
(lemongrass oil, lemon eucalyptus oil, and cinnamon oil) on the physical
characteristics of the resulting nanoemulsion. These characteristics can be
obtained through particle size analysis, sample PH test, density and viscosity test,
and stability test of nanoemulsion. Particle size analysis resulted in an appropriate
particle size, which was in the range of 109.0 nm - 118.4 nm with a polydispersion
index <0.5. The density and viscosity of the nanoemulsion samplesbelonged to a
low range with small particle sizes making it easier to spread. The stability of the
nanoemulsion samples showed good results, where there was no change in aroma,
color, and consistency.
Keywords : Cinnamomum verum, Cymbopogon Citratus, Eucalyptus citriodora,
Mosquito Repellent, Nanoemulsion, Sonication

10. 3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Kebutuhan manusia akan minyak masih tinggi hingga saat ini. Masih sulit
menemukan alternatif baru yang dapat menggantikan sumber energi ini. Namun,
dengan teknologi yang terus berkembang, kita dapat menemukan beberapa alternatif
walaupun keefektifannya tidak mendekati minyak hasil alam. Akan tetapi, setiap
proses akan menghasilkan produk samping berupa limbah. Banyak cara menangani
limbah, salah satunya di daur ulang untuk mendapatkan produk baru seperti tandan
sawit yang diubah menjadi bahan bakar alternatif.
Dalam pengolahan tandan buah segar (TBS) menjadi minyak kelapa sawit
(crude palm oil atau CPO) dihasilkan limbah berupa tempurung, serabut, dan tandan
kosong kelapa sawit (TKKS). Setiap pengolahan 1 ton TBS akan dihasilkan TKKS
sebanyak 22 – 23% TKKS atau sebanyak 220 – 230 kg TKKS, 670 kg limbah cair,
120 kg serat mesocarp, 70 kg cangkang, dan 30 kg kernel. Jumlah limbah TKKS
seluruh Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan mencapai 18.2 juta ton. Jumlah yang
luar biasa besar. Namun demikian potensi ini belum dimanfatkan secara optimal
(Saputra et al., 2007) .
Biomassa merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui dan ramah
lingkungan. Biomassa dapat digunakan sebagai sumber energi yang dapat menambah
pasokan energi dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Biomassa
berasal dari tumbuh-tumbuhan yang memiliki komponen utama yaitu lignoselulosa
yang terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin (K.Pamar.2017). Penggunaan
biomassa sebagai sumber energi yang membutuhkan konversi bahan baku. Proses
konversi biomassa dapat dilakukan dengan metode pirolisis (Guedws dkk,2017).
Metode pirolisis merupakan cara yang digunakan untuk memperoleh asap
cair. Pirolisis adalah sebuah proses dekomposisi material oleh suhu. Proses pirolisis
dimulai dengan suhu yang tinggi tanpa 𝑂2. Umpan pada proses pirolisis dapat berupa
material bahan alam tumbuhan atau yang dikenal dengan bomassa. Dengan proses
pirolisis, biomassa dan polimer akan mengalami pemutusan ikatan membentuk
molekul-molekul dengan ukuran dan struktur yang lebh ringkas. Pirolisis biomassa

11. 4
secara umum merupakan dekomposisi bahan oraganik menghasilkan bahan padat
berupa arang aktf, gas dan uap serta aerosol. Gas yang dikondensasikan sebagai bahan
cair dan stabil pada temperatur kamar yang merupakan 2 senyawa hidrokarbon yang
dikenal sebagai biofuel atau Bio-oil (Risanningsih, Ulfa dan K.S,2015).
Bio-oil adalah sejenis minyak bakar yang memiliki berat jenis tinggi, dibuat
dari bahan nabati khususnya dari bahan berlignoselulosa, seperti biomassa limbah
kehutanan, industri hasil hutan, dan pertanian. Bio-oil terbuat dari berbagai senyawa
oksigenat organic yang berbeda-beda dan tidak bercampur dengan bahan bakar
minyak pada umumnya. Hal ni karena tingginya kadar air, yakni sekitar 15-20% yang
berfungsi juga sebagai pengikat ratusan molekul yang berbeda sehingga disebut
sebagai emulsi mikro (Wibowo and Hendra, 2015). Selamanya penyimpanan minyak
mentah pirolisis biomassa atau bio-oil akan mengalami perubahan viskositas menjadi
lebih kental karena adanya perubahan kimia dan fisik yang diiringi oleh volatil yang
hilang akibat penyimpanan (Bindar et al., 2016).
1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut :
 Mengetahui dampak suhu terhadap yield bio-oil
 Mengetahui dampak energi terhadap yield bio-oil
1.3. Manfaat Penelitian
Manfaat yang idapat dri penelitian ini adalah sebagai berikut :
 Tandan sawit yang biasanya dibuang dapat dimanfaatkan sehingga dapat
mengurangi limbah pada lingkungan
 Mengetahui dampak suhu dan energi yang dapat mempengaruhi yield produk bio-
oil
 Menambah wawasan tentang proses pirolisis yang dapat mengubah tandan
sawitmenjadi bio-oil

12. 5
1.4.Keutamaan Penelitian
Keutamaan penelitian ini adalah memanfaatkan limbah yang terdapat
disekitar yaitusalah satunya adalah tandan sawit untuk dijadikan produk bio-
oil yang dapat digunakan untuk pemanas rumah tangga atau sebagai bahan
bakar boiler
1.5.Temuan yang Ditargetkan
Penelitian ini menargetkan temuan berupa bio-oil
1.6.Kontribusi Penelitian Terhadap Ilmu Pengetahuan
Penelitian ini dharapkan dapat menjadi informasi untuk peneliti
selanjutnya dalam melakukan inovasi khususnya di bidang teknik kima
dalam pengembangan produk-produk yang dihasilkan dari limbah biomassa
yang terdapat di lingkungan

13. 6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Biomassa
Menurut United Nations Framework Convention on Climate Change,
biomassa adalah material organik non-fosil yang berasal dari tumbuhan, hewan,
danmikro-organisme yang dapat diuraikan oleh bakteri dan organisme hidup
lain. Biomassa juga meliputi produk, produk tambahan, residu dan limbah dari
pertanian, kehutanan dan industri terkait lainnnya serta fraksi organik dari
limbah industri dan perkotaan yang bersifat non-fosil dan mampu diuraikan oleh
bakteri (UNFCCC,2005).
Biomassa hanya meliputi spesies biologi yang hidup atau baru saja mati
yangdapat digunakan sebagai bahan bakar atau dalam produksi bahan kimia,
bukan bahanorganik yang telah mengalami perubahan oleh proses geologi selama
jutaan tahun. Oleh karena itu, batubara dan minyak bumi tidak termasuk
biomassa. Sumber-sumber biomassa yang umum ditemukan adalah
(B.Prabir,2010)
1. Pertanian : Limbah kelapa sawit,biji-bijian,ampas tebu,batang
jagung,jerami,benih,kulit kacang,dan pupuk dari ternak sapi,unggas,dan
babi
2. Hutan : pohon, limbah kayu,kayu atau kulit kayu, dan serbuk kayu
3. Perkotaan : limbah makanan, limbah kertas, dan refuse-derivedd fuel (RDF)
4. Hewan : kotoran hewan,spesies air, limbah hewan.

14. 7

15. 8
2.2.Limbah Tandan Sawit
Tandan kosong kelapa sawit adalah salah satu produk sampingan (by-
product)berupa padatan dari industri pengolahan kepala sawit. Ketersediaan
tandan kosong kelapa sawit cukup signifikan bila ditinjau berdasarkan rata-rata
produksi tandan kosong kelapa sawit terhadap total jumlah tandan buah segar
(TBS) yang diproses.
Rata-rata produksi tandan kosong kelapa sawit adalah berkisat 22% hingga 24%
dari total berat tandan buah segar yang diproses di Pabrik Kelapa Sawit
(Deraman-Ismal-Said,1995).

16. 9
2.3.Pirolisis
Berdasarkan Encylopedia of Energy Technology and the Environment,
pirolisisdidefenisikan sebagai proses dekomposisi panas untuk memproduksi gas,
caran organik (tar), dan padatan sisa (char) pada temperatur tinggi. Pirolsis
biasannya dipahami sebagai dekomposisi panas yang terjadi pada kondisi bebas
oksigen, tetapi pirolisis yang oksidatif hampir selalu menjadi bagian yang
berkaitan dan proses pembakaran dan gasifikasi. Bahan-bahan yang cocok sebagai
umpan proses pirolisis antara lain batubara, biomassa, plastik, karet, dan fraksi
selulosa (50%) dari sampah perkotaan (Serio,1995).
Produk yang dihasilkan dari pirolisis adalah minyak, arang dan gas
sintetik. Masing-masing produk pirolisis merupakan bahan bakar yang dapat
dikonversi menjadi listrik melalui cara yang berbeda. Minyak dapat
dipergunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi listrik melalui
mesin pembakaran pada motor diesel. Hasilgerakan dapat di hubungkan pada
generator untuk menghasilkan listrik. Char merupakan sisa pirolisis yang dapat
dipergunakan sebagai bahan bakar padat melalui proses pembakaran langsung.
Sementara itu penggunaan syngas dapat menghasilkan energi listrik pada turbin
gas.(Agrian,2010)
Prinsip dasar proses pirolisis ini adalah degradasi ikatan kimia pada
umpan yang terjadi akbat pemanasan yang cepat tanpa kehadiran oksigen.
Struktur asli dari umpan akan mengalami perengkahan sehingga terbentuk
beberapa fragmen yangterdapat pada fasa cair, gas, atau char(Agrian,2010)

17. 10
2.4.Bio -oil
Bio-oil adalah bahan bakar air berwarna gelap, beraroma seperti asap, dan
diproduksi dari biomassa seperti kayu, kulit kayu, kertas atau biomass lainnya
melaluiproses pirolisis. Produk yang dihasilkan dalam proses pirolisis cepat
tergantung dari komposisi biomassa yang digunakan sebagai bahan baku,
kecepatan serta lama pemanasan. Redemen cairan tertinggi yang dapat dihasilkan
dari proses pirolisis cepatberkisar 78% dengan lama pemanasan 0,5 – 2 detik,
pada temperatur 400-600°C dan proses pendinginan yang cepat pada akhir proses.
Pendinginan yang cepat sangat penting untuk memperoleh produk dengan berat
molekul tinggi sebelum akhirnya terkonversi menjadi senyawa gas yang memiliki
berat molekul rendah. Produksi bio- oil sangat menguntungkan karena dengan
pengonversian bio-oil maka akan didapatkanproduk berupa bahan bakar minyak
bio, misalnya: biokerosene, biodiesel dan lain-lain(Hambali,E, 2007).
Tabel 2. Karakteristik Bio-oil (Aston University,2009)
Penampilan Cairan cokelat tua. Berdasarkan bahan baku dan tipe
pirolisi yang digunakan, warna yang ditampilkan bisa
menjadi hitamsampat cokelat kemerah-merahan atau
hijau tua
Bau Berbau asap tajam yang dapat mengiritasi mata jika
terbuka terhadap udara luar untuk waktu yang lama
Kandungan Air Cairan mengandung kandungan air yang berbeda,
yang berbentuk camouran fasa tunggal yang stabil.
Biasanya kandungannya sebesar 15-30% berat,
tergantung dari cara memproduksi cairan
Densitas Densitas dari cairan sangat tinggi yaitu 1,2 kh/L
dibandingkan dengan bahan bakar cair ringan yang
sekitar 0,85 kg/L
Viskositas Viskositas dari bio-oil bervariasi dari yang terendah
yaitu 40 cp
hingga yang tertinggi, 100 co. Viskositas yang
berguna padabeberapa aplikasi bahan bakar

18. 11
2.5.Reaktor Tubular
Reaktor Tubular adalah reaktor di mana cairan bereaksi dan mengalir
dengancara melewati tube dengan kecepatan tinggi, tanpa terjadi pembentukan
arus putar pada aliran cepat. Reaktor tubular pada hakekatnya hampir sama
dengan pipa dan relatif cukup mudah dalam perancangannya. Reaktor ini
biasanya dilengkapi denganselaput membran untuk menambah yield produk
pada reaktor. Produk secara selektifditarik dari reaktor sehingga keseimbangan
dalam reaktor secara kontinu bergesar membentuk lebih banyak produk
.(Yahdi,2013)
Reaktor jenis ini memiliki aliran plugflow yang optimal untuk kecepatan
reaksi.Multi tubular reaktor hampir sama dengan plugflow reaktor namun reaktor
jenis ini memiliki beberapa pipa yang disusun dalam sebuah shell, didalam pipa
reaktan bereaksi dan pemanas atau pendingin berada dishell. Reactor ini
digunakan apabila dibutuhkansistem transfer panas dalam reaktor. Suhu dan
konversi tidak homogen di semua titik. Sedangkan Fixed Bed Reactor merupakan
reaktor berbentuk pipa besar yang didalamnya berisi katalisator padat. Reaktor
jenis ini digunakan untuk reaksi gas dengan katalisator padat dan diperlukan
proses transfer panas yang cukup besar, dimanareaktan bereaksi di dalam tube
yang berisi katalisator dan pemanas/pendingin mengalirdi luar tube di dalam
shell. (Ragil,2019)

19. 12
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1.Jenis dan Sumber Data
Jenis riset yang dilakukan bersifat empiris denga sumber data yang
berasaldari studi literatur penelitian yang sudah ada
3.2.Metode Pengumpulan Data
Adapun metode yang digunakan pada penelitian ini adalah dengan cara
kuantitatif serta dari hasil pengamatan karakteristik dari Bio-oil dengan data
literatur yang didapat.
3.3.Tempat dan Waktu Penelitian
3.3.1 Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Jurusan Teknik Kimia,Fakultas
Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia
3.3.2 Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan rentang waktu kurang dari 7 bulan,terhitung
dari Bulan Juli 2022 hingga Bulan Desember 2022.
3.4.Alat dan Bahan
Adapun beberapa alat yang digunakan pada penelitian ini adalah tandan
sawit kosong (TKKS), oven microwave, kondensor, selang kondensor, pompa
air mini, gelas ukur, selang bio-oil, sensor termokopel, detektor termokopel,
selain air, adaptor, boyle, stopwatch, wadah plastik, timbangan, botol, alat GC,
kertas saring, tisu, adluminium foil.

20. 13

21. 14
3.5.Variasi Suhu
Adapun variasi suhu yang digunakan pada penelitian ini adalah 200°C,
250°C,300°C,350°C.
Tabel 3. Matriks Variasi suhu
a) T = 200°C
t (menit) T (°C) yield
b) T = 250°C
t (menit) T (°C) yield
c) T = 300°C
t (menit) T (°C) yield

22. 15
d) T = 350°C
t (menit) T (°C) yield
e) T = 600°C
t (menit) T (°C) yield

23. 16
BAB VI
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Pembuatan Nanoemulsi
Nanoemulsi terdiri dari 2 fasa, yaitu fasa air dan fasa minyak. Fasa
minyak terdiri atas campuran ketiga essential oil (minyak atsiri) dan tween 80
(surfaktan) serta aquades sebagai fasa air. Variasi konsentrasi diterapkan dalam
ketiga bahan essential oil (minyak atsiri). Konsentrasi aquades yang digunakan
adalah 75 wt%. Formulasi persentase bahan ditunjukkan padaTabel 4.1.
Tabel 4.1 Data desain penelitian
Kode Sampel
Lemon eucalyptus
oil (wt%)
Lemongrass oil
(wt%)
Cinnamon oil
(wt%)
EO-NEms01 20 0 0
EO-NEms02 10 0 10
EO-NEms03 10 5 5
EO-NEms04 10 10 0
EO-NEms05 5 5 10
EO-NEms06 5 10 5
4.2.Analisis Ukuran Partikel
Ukuran partikel menjadi indikator penting dalam pembuatan
nanoemulsi. Nanoemulsi memiliki ukuran partikel yang khas kisaran 10-200
nm (Devarajan dan Ravichdanran, 2011). PSA adalah alat pengukuran
distribusi ukuran partikel. PSA digunakan untuk menganalisis partikel dalam
sampel sehingga ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel sampel dapat
ditentukan. Selain pengukuran ukuran partikel, pengukuran indeks
polidispersitas juga penting untuk menentukan distribusi ukuran partikel.
Indeks dispersi menggambarkan keseragaman ukuran partikel dalam tiap

24. 17
formula. Hasil analisis ukuran partikel yang diperoleh ditunjukkan pada
Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Analisis Ukuran Partikel
Formula
Uji PSA (rata-rata)
Ukuran Droplet (nm) PI
EO-NEms 03 113,1 0,265
EO-NEms 05 118,4 0,214
EO-NEms 06 109,0 0,177
Ukuran partikel nanoemulsi pada masing-masing formula yang dibuat
menunjukkan bahwa nanoemulsi dengan kode sampel EO-NEms 03 memiliki
kisaran ukuran rata-rata 113,1 nm; 118,4 nm untuk kode sampel EO-NEms 05,
dan 109,0 nm untuk kode sampel EO-NEms 06. Ketiga formulasi tersebut
memiliki ukuran droplet yang memenuhi persyaratan.
Selain ukuran partikel, nilai indeks dispersi (PI) memberikan informasi
terkait stabilitas fisik dispersi dan keseragaman ukuran tetesan sampel. Studi
literatur yang dilakukan oleh Gao (2008) dalam Drug nanocrystals for the
formulation of poorly soluble drugs and its applicationas a potential drug
delivery system menyatakan hasil bahwa indeks polidispersitas <0,5
menunjukkan distribusi ukuran partikel yang seragam. Kisaran yang dapat
diterima adalah 0 (partikel monodispersi) hingga 0,5(distribusi partikel besar).
Semakin mendekati angka 0, semakin seragamdistribusi ukuran partikel dan
semakin lama formulasi nanoemulsi yang stabil. Berdasarkan Tabel 4.2 dapat
dilihat bahwa indeks polidispersitas (PI) untuk setiap formulasi menunjukkan
nilai PI kurang dari 0,5. Ini berartibahwa ia menunjukkan distribusi ukuran
partikel yang seragam.

25. 18
4.3.Analisis pH
Pengujian pH sampel dilakukan dengan menggunakan pH meter.
Sebelum digunakan, dilakukan proses kalibrasi pada pH meter. Kemudian
elektroda dicuci dengan menggunakan aquades dan dikeringkan dengan tissue.
Selanjutnya, elektroda dicelupkan ke dalam masing-masing sampel dan
menunggu sampai nilai yang ditunjukkan konstan. Angka yang ditampilkan
pada pH meter tersebut menjadi nilai pH sampel. Hasil pengukuran yang
diperoleh dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Analisis pH
Formula pH
EO-NEms 01 4,1
EO-NEms 02 3,8
EO-NEms 03 3,1
EO-NEms 04 3,5
EO-NEms 05 3,3
EO-NEms 06 2,9
Pengujian pH yang dilakukan dimaksudkan untuk mengetahui kadar
pH masing-masing formula nanoemulsi. Hal tersebut berkaitan dengan tingkat
keamanan sampel saat diaplikasikan ke kulit. Berdasarkan hasil yang
diperoleh, pH yang diperoleh cenderung bersifat asam pada kisaran 2,9-4,1.
Penurunan pH tersebut dapat dipengaruhi oleh suhu penyimpanan. Selain itu,
terjadinya hidrolisis pada masing-masing minyak atsiri juga dapat
mempengaruhi pH sampel. Hal tersebut disebabkan karena adanya interaksi
antara aquades dengan minyak atsiri sehingga memicu terbentuknya asam
lemak bebas. Asam lemak bebas tersebut yang menjadi penyebab terjadinya

26. 19
penurunan pH. Berdasar literatur yang ada, nilai pH yang aman untuk kulit
manusia berkisar antara 4,5-6,5. Sedangkan berdasar tabel 4.3 hasil
pengukuran pH yang diperoleh cenderung bersifat asam karena pH dari minyak
atsiri yang digunakan bersifat asam. Akan tetapi, nilai akhir tersebut masih
tergolong cukup aman untuk kulit.
4.4.Analisis Densitas dan Viskositas
Analisis densitas dan viskositas sampel nanoemulsi dilakukan dengan
menggunakan piknometer dan viskometer. Tahap pertama yang dilakukan
adalah menentukan densitas masing-masing sampel. Hasilnya akan digunakan
untuk menghitung nilai viskositas dari masing-masing sampel. Densitas
merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi viskositas. Hasil analisis
yang sudah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Analisis densitas dan viskositas
Formula Densitas (g/mL) Viskositas (cP)
EO-NEms 01 1,68 1,92
EO-NEms 02 1,70 1,31
EO-NEms 03 1,69 1,35
EO-NEms 04 1,69 1,50
EO-NEms 05 1,70 1,28
EO-NEms 06 1,69 1,58
Pada hasil analisis densitas, dapat diketahui bahwa aquades menjadi
bahan pembanding sehingga hasil yang diperoleh akan lebih besar daripada
densitas pembandingnya. Hal tersebut didasarkan pada penelitian yang
dilakukan oleh Wahyuni (2017) pada analisis viskositas, dapat diketahui

27. 20
apabila pembawa yang digunakan adalah air, maka secara umum berat jenis
yang diperoleh akan lebih besar daripada berat jenis pembawanya (dalam hal
ini aquades). Densitas masing-masing formula adalah 1,69g/mL; 1,70 g/mL;
dan 1,69 g/mL. Dengan demikian, ketiga formula nanoemulsi sudah memenuhi
syarat, dimana densitas >1,00 g/mL.
Uji viskositas dilakukan untuk menentukan konsistensi formula dan
mengetahui kekentalan sampel masing-maisng nanoemulsi yang sudahdibuat.
Menurut Martin A.Swarbrick dalam buku Farmasi Fisik nilai viskositas yang
tinggi kurang disarankan karena dapat menyebabkan masalah saat menuangkan
atau mengaplikasikan sampel dari wadah. Berdasarkan tabeldiatas, sampel EO-
NEms 05 memiliki nilai viskositas yang baik karena tergolong rendah.
Semakin tinggi konsentrasi minyak atsiri yang digunakan pada masing-masing
formula maka akan semakin tinggi pula viskositas komposisi nanoemulsi, hal
ini dikarenakan konsentrasi minyak atsiri akan berbanding terbalik dengan
volume aquades. Sehingga semakin tinggi konsentrasi minyak atsiri maka
volume aquades semakin berkurang. Kombinasi tween 80 sebagai surfaktan
dapat mengurangi ukuran droplet,sehingga meningkatkan luas permukaan dan
kekuatan nanoemulsi untukflowability (Zulfa 2019).
4.5.Analisis Stabilitas
Analisis stabilitas nanoemulsi dilakukan dengan cara mengamati secara
langsung berupa warna, aroma, dan konsistensi masing-masing sampelmelalui
cawan petri. Hasil tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.5. berikut.
Tabel 4.5. Analisis Stabilitas
Formula Warna Aroma Konsistensi
EO-NEms
01
Putih susu Cair, ringan,
mudah meresap

28. 21
dan sedikit sekali
berminyak
EO-NEms
02
Putih susu Cair, ringan,
mudah meresap
dan sedikit
berminyak
EO-NEms
03
Putih susu Khas lemon
eucalyptus oil,
lemongrass oil,
dan cinnamon oil
; sedang
Cair, ringan,
mudah meresap
dan sedikit
berminyak
EO-NEms
04
Putih susu Khas Cair, ringan,
mudah meresap
dan berminyak
EO-NEms
05
Putih susu Khas cinnamon
oil, lemongrass
oil, dan lemon
eucalyptus ;
sedang
Cair, ringan,
mudah meresap
dan sedikit
berminyak
EO-NEms
06
Putih susu Khas lemongrass
oil, lemon
eucalyptus, dan
cinnamon oil ;
kuat
Cair, ringan,
mudah meresap
dan berminyak

29. 22
Berdasarkan analisis tersebut, ketiga formula nanoemulsi memiliki
warna yang relatif sama, yaitu putih susu dengan aroma khas masing-masing.
Bentuk fisik yang dimiliki nanoemulsi adalah transparent atau translucent.
Aroma lemongrass dalam tiap sampel lebih dominan, dilanjut dengan lemon
eucalyptus, dan cinnamon. Pengamatan terhadap konsistensi masing-masing
formula diperoleh data yang relatif sama, yaitu konsistensi nanoemulsi cair,
ringan, dan mudah menyerap saat diaplikasikan pada kulit. Untuk sampel EO-
NEms 03 dan EO-NEms 05 memiliki tekstur agak berminyak, sedangkan untuk
EO-NEms 06 teksturnya berminyak. Dengan demikian, ketiga formula
nanoemulsi tersebut tidak mengalami perubahan warna, aroma, dan konsistensi,
sehingga ketiga formula memiliki kestabilan yang baik.
Perbandingan dengan penelitian terdahulu ialah terkait nilai variabel
yang dihasilkan sangat berbeda melihat dari segi waktu pengujian serta bahan
yang digunakan terdapat sedikit perbedaan.

30. 23
BAB V
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan, dapat disimpulkan
bahwa :
1. Ukuran partikel dari masing-masing formula nanoemulsi sudah memenuhi
syarat yaitu 113,1 nm; 118,4 nm; dan 109,0 nm dengan nilai indeks
polidispersitas <0,5. Sehingga sampel tersebut sudah memiliki distribusi serta
keseragaman ukuran partikel.
2. Nilai perolehan pH berkisar dari 2,9-4,1. Hasil tersebut termasuk ke dalam
kategori asam, akan tetapi masih masih tergolong cukup aman di kulit.
3. Uji densitas menghasilkan nilai yang sudah memenuhi persyaratan (> 1g/mL).
Nilai viskositas sampel yang baik terdapat pada sampel EO-NEms 05 karena
sampel tersebut memiliki nilai viskositas yang rendah.
4. Sampel nanoemulsi memiliki kestabilan yang baik, yaitu cair, ringan, danmudah
menyerap dengan aroma khas masing-masing yang dominan dengan warna yang
seragam yaitu putih susu transparent atau translucent.

31. 24
DAFTAR PUSTAKA
B.Prabir.2010. Biomass Gasification and Pyrolisis. Elsevier Inc. USA. ISBN
978-0-12-374988-8
B,Ragil.TUBULAR REACTOR DESIGN PADA PABRIK ETHANOLAMINE
MENGGUNAKAN KATALIS AIR DENGAN KAPASITAS 50.000
TON/TAHUN.Universitas
Bindar, Y., Hernowo, P., Rasrendra, C.B., Irawan, A., Adiarso, Patisenda, S.,
Prasetyo, J.2016. Produksi Minyak Mentah Pirolisa Biomassa (MMPB)
Darlyanto,P.S.Endang.,S.D.S.Jaka. 2021. PENGARUH DAYA MICROWAVE
TERHADAPPRODUKSI DAN KARAKTERISTIK SENYAWA BIO-OIL
AMPAS SAGU MENGGUNAKAN METODE PIROLISIS DAN GAS
CHROMATOGRAPHY (GC).Sekolah Tinggi Teknologi
Mekongga.Volume 4(1)
Deraman M, Pauzi Ismail M, MD Said Ma’zam. Young’s modulus of carbon from
a mixture of oil palm bunches and latex. Journal of Materials Science
Letters14,781-782. Universiti Kebangsaan Malaysia, Malaysia 1995.
Hambali, E., Mujdalipah, S., Tambunan, A.H., Pattiwiri, A.W., Hendroko, R.
(2007). Teknologi Bioenergi, Penerbit Agromedia Pustaka. Jakarta
M.Sigit,R.Yuli,A.Apip,K.Anhar. 2014. STUDI PROSES PIROLISIS TANDAN
KOSONGSAWIT MENJADI BIO OIL SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF.
Volume 2(2)
N.N.Rafi. 2020. PRODUKSI BIO OIL DARI LIMBAH KULIT BIJI METE
DENGANMETODE MICROWAVE PIROLISIS. Universitas Hasanuddin
P.Agrian.2010. BIOMASS TO LIQUID: PROSES KONVERSI TANDAN KOSONG
KELAPA SAWIT MENJADI BIO-OIL DENGAN METODE
PIROLISI.Universitas Indonesia

32. 25
Ristianingsih, Y., Ulfa, A. and K.S, R. S., 2015. Pengaruh suhu dan konsentrası
perekat terhadap karakterıstık brıket bıoarang berbahan baku tandan
kosong kelapa sawıt dengan proses pırolısıs (in Bahasa), Konversi, 4(2),
pp. 16–22. Sukiran, M. A., Loh, S.K., Bakar, N. K. A.
S.,Firman,B.Syaiful,A.Amun. PIROLISIS TANDAN KOSONG SAWIT MENJADI
BIO- OIL MENGGUNAKAN KATALIS Mo/NZA.Universitas Riau
Saputra, E., Bahri, S., Edward, H.S., 2007. Bio Oil dari Limbah Padat Sawit.
Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan. Volume 6. Nomer 2.
Fakultas Teknik Universitas Riau
UNFCCC. 2005. Clarifications of Definition of Biomass and Consideration of
Changesin Carbon Pools Due to a CDM Project Activity. Appendix 8
Wibowo, S. and Hendra, D., 2015. Seri Paket Iptek Teknik Pengolahan Bio-
oil dariBiomassa. Bogor
Y.Victor.2020. BIO-OIL DARI PROSES PIROLISIS LAMBAT DENGAN
BAHAN BAKUBIOMASSA DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT.
Universitas SumetraUtara

33. 26
LAMPIRAN

34. 27

35. 28