Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKProduksi aspal dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan batuan Aspal Buton (asbuton) yang ketersediannya sangat melimpah. Batuan ini dimanfaatkan dengan mengekstraksi CaCO3 yang merupakan komponen dominan (72,9%) pada asbuton. Kalsium karbonat (CaCO3) dapat larut dalam H2CO3. Kelarutan kalsium karbonat dapat ditingkatkan dengan penambahan co-solvent MgCl2. Co-solvent ini meningkatkan kekuatan ion sehingga dapat meningkatkan kelarutan kalsium karbonat. Ekstraksi CaCO3 dalam asbuton dilakukan dengan batch. Reaktor diinjeksikan CO2 untuk menghasilkan larutan H2CO3 dalam air. Ekstraksi dilakukan dengan variabel bebas suhu, tekanan, konsentrasi co-solvent, laju alir gas CO2, dan rasio asbuton terhadap pelarut. Variabel yang diukur sebagai variabel terikat adalah massa CaCO3 terlarut. Hasil penelitian menunjukkan padatan kalsium karbonat terlarut pada kondisi optimal suhu 70°C, tekanan 3 bar, laju alir gas CO2 0,4 liter/menit, konsentrasi co-solvent 1 M, dan rasio pelarut-asbuton 0,02 g/ml. Hasil ekstraksi menunjukkan bahwa aspal yang terkandung sebesar 57,5%, kalsium karbonat 27%, dan 22,5% pengotor dan memiliki massa jenis 1,26 g/ml.

---

ABSTRACT

Bitumen production can be increased by utilizing Natural Buton Asphalt Rock which is available as abundant source. Calcium carbonate in this rock as dominant component (72%) is extracted due to its presence as impurity. Calcium carbonate is able to dissolve in H2CO3. The solubility of CaCO3 can be augmented by adding co-solvent MgCl2. This co-solvent increases ionic strength thus solubility product constant increases as well. The extraction is carried out as batch process. Carbon dioxide is injected to reactor containing water to produce H2CO3. Process variables in this experiment are temperature, pressure, co-solvent concentration, CO2 flowrate, and ratio of asbuton and solvent. Dependent variable is mass of CaCO3 dissolved. Result shows optimal condition achieved at 70°C, pressure 3 bar, CO2 flowrate 0,4 liter/menit, concentration 1 M, and ratio 0,02 g/ml. Bitumen produced contains 57,5% of CaCO3, 27% of asphaltene, and 22,5% of impurities. The density is 1,26 g/ml."

"Produksi aspal dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan batuan Aspal Buton (Asbuton) yang ketersediannya sangat melimpah. Aspal dapat diproduksi dengan melarutkan CaCO3 (kalsium karbonat) yang merupakan komponen pengotor dominan dari Asbuton. Penelitian sebelumnya menggunakan berbagai asam sebagai pelarut. Akan tetapi, proses tersebut menghasilkan limbah yang tidak ramah lingkungan. Kalsium karbonat dapat larut dalam H2CO3. Kelarutan kalsium karbonat dalam larutan H2CO3 dapat ditingkatkan dengan penambahan MgCl2 karena larutan ini memiliki ion bervalensi dua yang dapat meningkatkan kekuatan ion. Kekuatan ion akan meningkatkan salinitas dan konstanta kelarutan CaCO3. Pelarutan CaCO3 dilakukan menggunakan autoclave dengan pemanas dan dibantu dengan sonikator. Variabel yang diukur adalah padatan karbonat yang terlarut dan massa jenis aspal serta pengurangan padatan kalsium karbonat dalam aspal menggunakan uji massa jenis dan uji FTIR. Hasil penelitian menunjukkan padatan kalsium karbonat terlarut pada kondisi optimum suhu 90 °C, tekanan 2 bar, laju alir gas CO2 0,4 l/menit, konsentrasi larutan garam 0,5 M dan waktu ekstraksi 80 menit. Hasil ekstraksi menunjukkan bahwa aspal yang terkandung adalah sebesar 57,5% dengan kandungan kalsium karbonat sebesar 27% dan massa jenis 1,26 g/ml.;

---

Bitumen Production can be increased by utilizing Buton Asphalt Rock (Asbuton) which is available as abundant source. Bitumen can be produced by dissolving CaCO3 (calcium carbonate) that is considered as impurity of Asbuton. In previous research, weak acid is used as solvent. Nevertheless, it produces non eco-friendly waste. Calcium carbonate is able to dissolve in H2CO3. Calcium carbonate solubility can be augmented by addition of MgCl2 solution because it has bivalent ion which can increase ionic strength. Ionic strength increased leads to augmentation of salinity and solubility constant of CaCO3. Calcium carbonate extraction is performed using autoclave, heater, and sonicator. Measured variable is percentage of dissolved carbonate and bitumen density. Degradation of carbonate group will be examined by FTIR test and density test. The result shows that calcium carbonate is dissolved at optimal condition: temperature 90 °C, pressure 2 bar, CO2 flow rate 0,4 liter/min, concentration of brine solution 0,5 M, and extraction time 80 minutes. Bitumen produced contains asphaltene and calcium carbonate 57,5% and 27% respectively with density 1,26 g/ml."

"Pemanfaatan potensi Asbuton di Indonesia belum optimal karena mahalnya biaya produksi aspal. Produksi aspal dapat menggunakan pelarut asam kuat untuk melarutkan padatan CaCO3 dalam Asbuton, tetapi penggunaan asam kuat menghasilkan limbah yang berbahaya. Penggunaan pelarut asam lemah seperti H2CO3 dapat dijadikan sebagai alternatif. Untuk meningkatkan produksi aspal, digunakan pelarut tambahan berupa larutan garam klorida karena kekuatan ionik dari larutan ini dapat meningkatkan salinitas dan konstanta kelarutan padatan CaCO3. Ekstraksi dilakukan secara semi batch menggunakan ekstraktor dengan bantuan gelombang ultrasonik. Kondisi operasi optimal diperoleh pada waktu ekstraksi 80 menit, suhu 90°C, tekanan 3 bar, laju alir gas 0,4 liter/menit, konsentrasi pelarut tambahan 1 M, rasio padatan/larutan 0,02 g/ml. Persentase CaCO3 terlarut maksimal adalah 66,25%. Aspal yang dihasilkan mengandung 54,10 % aspal, 20,36% CaCO3, dan 25,54% padatan mineral lainnya.

---

Indonesia's potential of Asbuton has not been utilized optimally due to the expensiveness of asphalt production cost. Strong acid solution can be used to produce asphalt by dissolving CaCO3 from Asbuton, but the waste from this solution can be harmful to the environment. Due to this problem, the usage of weak acid solution comes as an alternative way to produce asphalt. In order to increase asphalt production, salt chloride will be used as co-solvent because its ionic strength can increase salinity and solubility constant of CaCO3 solid. The extraction process will be performed on semi-batch extractor with the addition of ultrasonic wave. The optimum operating condition is achieved when the extraction process reaches 80 minutes at temperature 90°C, pressure 3 bar, CO2 flow rate 0.4 liter/minute, molarity of co-solvent 1 M, and the ratio of solid/liquid is 0.02 g/ml. The optimum percentage of dissolved CaCO3 is 66.25%. The yield of asphalt produced by this method has a composition of 54.10% asphalt, 20.36% solid carbonate, and 25.54% other solid impurities."

"ABSTRAKEkstraksi Asbuton secara biologis terhadap CaCO3 sebagai pengotor utamaAsbuton dilakukan dengan dua tahap. Tahap pertama glukosa dikonversi menjadiasam laktat oleh bakteri Lactobacillus acidophilus FNCC 0051 melalui prosesfermentasi selama 24 jam pada suhu 37oC. Tahap kedua proses bioleachingCaCO3 berlangsung saat asam laktat bereaksi dengan CaCO3 menjadi kalsiumlaktat. Tingginya kandungan umpan glukosa dan besarnya kecepatan agitasimempengaruhi kemampuan bakteri mereduksi padatan karbonat. Keberadaankalsium laktat, CaCO3 dan aspal diuji menggunakan FTIR. Hasil penelitianmenunjukkan bahwa kandungan glukosa yang tinggi dengan kecepatan agitasiyang rendah mampu menghasilkan CaCO3 terlarut sebesar 0,3188%. KandunganCaCO3 pada ekstrak bitumen berkurang menjadi 19,67% dari 43,28% pada 150rpm dengan umpan glukosa 12 % (b/v).

---

ABSTRACTBiologically extraction of Asbuton to leaching CaCO3 as the main impuritiesAsbuton done in two phases. The first phase, glucose is converted to lactic acid bythe bacteria Lactobacillus acidophilus FNCC 0051 through fermentation for 24hours at 37oC. The second phase, bioleaching CaCO3 takes place when lactic acidreacts with CaCO3 into calcium lactate. Percentage of glucose content and the rateof agitation speed in the feed is affects the ability of bacteria to reduce carbonatesolids. Presence of calcium lactate, CaCO3 and asphalt were tested using Fourier-Transform Infrared (FTIR). The results showed that the high glucose content withlow agitation speeds is able to produce CaCO3 dissolved by 0,3188%. Content ofCaCO3 solids in the extract bitumen was reduced to 19,67% from 43,28% at 150rpm agitation speeds with 12% (w/v) glucose content."

"Indonesia memiliki deposit Aspal Buton sebesar 650 juta ton dan merupakan deposit aspal alam terbesar di dunia. Aspal Buton ini memiliki potensi sebagai bahan tambah (additive) atau sebagai bahan substitusi aspal minyak sehingga bila dimanfaatkan secara maksimal maka dapat menghemat devisa negara dengan mengurangi ketergantungan pada aspal impor. Untuk dapat dimanfaatkan sebagaimana aspal minyak maka diperlukan proses pemisahan (ekstraksi) bitumen dari batuan Aspal Buton. Pada penelitian ini Aspal Buton akan diekstraksi menggunakan metode ekstraksi dengan bantuan gelombang mikro. Ekstraksi dilakukan dengan tiga variasi, yaitu rasio volume pelarut (n-heptana : toluena : etanol), variasi volume total pelarut dan waktu ekstraksi. Pada volume pelarut 50 mL dengan rasio volume pelarut n-heptana-toluena-etanol 5:3:2, dan waktu ekstraksi 5 menit, diperoleh yield bitumen sebesar 32,38%. Ekstrak yang didapat kemudian diuji menggunakan FTIR. Hasil spektrum FTIR ekstrak dari ekstraksi Aspal Buton menunjukkan adanya kesamaan dengan spektrum FTIR bitumen.

---

AbstractIndonesia has 650 million tons deposit of Buton Asphalt. It is the largest deposit of natural asphalt in the world. Buton asphalt has a potential as an additive or as a substitution of petroleum asphalt, so that when it is fully utilized, it can save foreign exchange by reducing dependence on imported asphalt. A process of bitumen separation (extraction) from the rock of Buton Asphalt is required to be utilized as petroleum asphalt. In this study, Buton Asphalt will be extracted using microwave assisted extraction method. Extraction is conducted with three variations, the ratio of the volume of solvent (n-heptane: toluene: ethanol), total volume of solvent, and extraction time. On the volume of 50 mL of solvent with volume ratio of solvent n-heptane-toluene-ethanol 5:3:2, and extraction time 5 min, obtained bitumen yield 32.38%. The extract is tested using FTIR. The results of FTIR spectrum of the extract from the extraction of Buton Asphalt indicate a similarity with the FTIR spectrum of bitumen."

"Potensi asbuton yang besar mendesak adanya pemanfaatan asbuton. Salah satu metode pemanfaatannya adalah ekstraksi padatan karbonat dengan pelarut asam, misalnya HCl. Namun, penggunaan larutan HCl pada konsentrasi tinggi akan menghasilkan limbah berbahaya dan tidak ekonomis. Penggunaan asam format dapat dijadikan alternatif sebagai pelarut. Ekstraksi secara batch dengan agitasi dilakukan pada variasi suhu operasi, konsentrasi, waktu, dan rasio padatan-pelarut. Larutnya padatan karbonat menyisakan produk aspal. Jumlah padatan terlarut dipengaruhi oleh suhu, konsentrasi, waktu, dan rasio. Persentase padatan terlarut maksimal dicapai menggunakan larutan asam format 4M pada suhu 80oC selama 90 menit dengan rasio sebesar 0,08 g-asbuton/mL-pelarut. Kemurnian dari produk aspal mencapai 90,54%.

---

The great potential of asbuton urges utilization of asbuton. One of its utilization is carbonate mineral extraction with acid solution, e.g. HCl, to produces asphalt. However, the use of HCl solution at high concentrations will produce hazardous waste and uneconomical. Batch extraction with agitation carried on a variety of operating temperature, concentration, time, and solid-solvent ratio. Dissolution of carbonate mineral leaving the asphalt product. The amount of dissolved solids is affected by temperature, concentration, time, and ratio. The maximum percentage of dissolved solids can be achieved when using a 4M formic acid solution at 80°C for 90 minutes with solid-solvent ratio of 0.08 g/mL. The purity of asphalt product reaches 90,54%."

"Aspal alam dari Pulau Buton (asbuton) belum dimanfaatkan secara maksimal hingga saat ini. Salah satu cara pemanfaatannya adalah proses ekstraksi untuk melarutkan padatan karbonat dari asbuton menggunakan larutan asam lemah. Larutan yang digunakan adalah larutan acidic brine water yang dibuat dengan injeksi gas CO2 dalam larutan NaCl. Ekstraksi tersonikasi dilakukan pada berbagai kondisi operasi, yaitu suhu (25 hingga 110oC), tekanan (atmosfer hingga 3 bar), konsentrasi NaCl (0,1 hingga 2 M), laju alir gas CO2 (0,2 hingga 1 liter/menit), dan rasio asbuton-pelarut (0,02 hingga 0,1 g/ml). Seluruh variabel tersebut mempengaruhi jumlah padatan karbonat yang terlarut. Jumlah padatan terlarut yang maksimal diperoleh pada kondisi 90oC, 3 bar, larutan 0,5 M NaCl, laju alir CO2 0,6 l/menit, dan rasio 0,02 g/ml. Produk aspal yang dihasilkan mengandung 50,47% aspal, 24,47% padatan karbonat, dan 25,06% mineral lainnya.

---

Natural asphalt from Buton Island (asbuton) has not been fully utilized up to now. One way of its utilization was extraction process to dissolve carbonate solids in asbuton using weak acid solution. The solution was acidic brine water solution that made by CO2 injection in NaCl solution. Sonicated extraction was performed at various operating conditions, namely temperature (25 to 110oC), pressure (1 to 3 bar), NaCl concentration (0.1 to 2 M), flow rate of CO2 (0.2 to 1 liter/minute), and asbuton-solvent ratio (0.02 to 0.1 g/ml). All variables affect the amount of dissolved carbonate solids. Maximum of dissolved solids reached at temperature of 90oC, pressure of 3 bar, NaCl concentration of 0.5 M, CO2 flow rate of 0.6 liter/minute, and ratio of 0.02 g/ml. Asphalt product contained 50.47% asphalt, 24.47% carbonate solids, and 25.06% other minerals."

"Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan aspal dari Asbuton melalui ekstraksi CaCO3 menggunakan H2CO3 dalam brine water sebagai pelarut. Kadar CaCO3 yang tinggi pada Asbuton akan menurunkan kualitas Asbuton sebagai campuran aspal panas sehingga harus dikurangi. Gas CO2 dilarutkan dalam brine water membentuk H2CO3 dan menghasilkan kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) pada proses ekstraksi. Gas CO2 diperoleh kembali dari pemanasan larutan (Ca(HCO3)2). Parameter keberhasilan ditinjau dari prosentase CaCO3 terlarut, make-up CO2, dan kebutuhan energi. Hasil optimum dan ekonomis diperoleh pada kondisi 2 bar, 85oC, rasio 0,02 g/mL, laju alir larutan 6 mL/menit, dan larutan NaCl 0,5 M selama 140 menit serta dapat melarutkan CaCO3 sebesar 34%. Produk aspal mengandung 57% aspal, 14% CaCO3, dan 29% mineral lainnya, membutuhkan make-up CO2 0,15 L/g Asbuton dan energi 0,28 kWh/g Asbuton. Aspal ini memenuhi spesifikasi untuk campuran aspal panas dengan jenis 5/55 dan dapat diterapkan pada untuk campuran aspal jenis AC Pen 60.

---

The purpose of this reasearch is to obtain asphalt from Asbuton rock through extraction CaCO3 using H2CO3 in brine water as solvent. The high content of CaCO3 in Asbuton will decrease the quality of Asbuton as the hot mix asphalt so it must be reduced. Gas CO2 is dissolved in brine water to produce H2CO3 and calcium bicarbonate (Ca(HCO3)2) is produced in extraction process. Gas CO2 be recovered by heating Ca(HCO3)2 solution. The success parameters is evaluated from percentage of CaCO3 that is dissolved, make-up of CO2, and energy needs.

The optimum and economical results obtained at conditions 2 bars, 85oC, ratio 0.02 g/mL, flow rate 6 mL/min, and concentration of NaCl solution 0.5 M up to 140 minutes and can dissolve CaCO3 34%. Asphalt product contained 57% asphalt, 14% CaCO3, and 29% other minerals, needs make-up CO2 0.15 L/g Asbuton and energy 0.28 kWh/g Asbuton. The Asphalt specification suitable for hot mix asphalt with type 5/55 and can be applied to the asphalt mixture type of AC Pen 60."