BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Produksi biodiesel yang lebih umum dikenal dengan nama fatty acid methyl ester atau

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Produksi biodiesel yang lebih umum dikenal dengan nama fatty acid methyl ester atau FAME akhir-akhir ini menjadi perhatian yang penting. Sifat spesifik yang dimilikinya, seperti: lebih aman terhadap lingkungan, lebih bersih, dan dapat diperbaharui menjadi pilihan utama. FAME dihasilkan dari minyak tumbuh-tumbuhan.

Produksi FAME jika ditinjau dari

penggunaan katalis dapat dikelompokkan menjadi 2, yaitu: kelompok homogen dan heterogen (sangat tergantung) kepada jenis dan kesesuaian proses. Metode homogen ini sangat banyak digunakan terutama dalam skala komersial.

Walaupun metode homogen ini banyak

kelemahannya. Dari kajian berbagai literatur, metode transesterifikasi heterogen lebih menguntungkan jika dibandingkan dengan metode homogen terutama pada proses pemisahannya dan kemurnian produk (FAME). Di dalam metode homogen, reaktan, katalis, FAME berada dalam fase cairan dan proses pemisahan terhadap hasil cair ini sulit dipisahkan. Pada metode heterogen proses pemisahan padat-cair lebih mudah dilakukan (Kansedo et al, 2008). Sebagai bangsa yang besar dengan jumlah penduduk lebih dari 220 juta jiwa, Indonesia menghadapi masalah energi yang cukup mendasar. Sumber energi yang tidak renewable tingkat ketersediaannya semakin berkurang. Sebagai contoh, produksi minyak bumi Indonesia yang telah mencapai puncaknya pada tahun 1977 yaitu sebesar 1,7 juta barel per hari terus menurun hingga tinggal 1,125 juta barel per hari tahun 2004.

Di sisi lain konsumsi minyak terus

meningkat dan tercatat 0,95 juta barel per hari tahun 2000, menjadi 1,0516 juta barel per hari

Universitas Sumatera Utara

tahun 2003 dan sedikit menurun menjadi 1,0362 juta barel per hari tahun 2004 (Muluk et al, 2010). Pada tahun 2000 produksi minyak bumi sebesar 517.415.696 barel dan angka ini terus menurun hingga tahun 2007. Pada tahun 2007 produksi minyak bumi sebesar 347.493.172 barel. Sedangkan, konsumsi rata-rata/tahun dari tahun 2000 sampai dengan 2007 sebesar 361.909.842 barel. Jika konsumsi minyak bumi tidak mampu ditekan dan kilang dalam negeri tidak mampu memasok seluruh kebutuhan minyak bumi maka kecendrungan untuk impor minyak bumi pasti akan meningkat dan bukan tidak mungkin suatu saat Indonesia mengimpor sepenuhnya kebutuhan minyak bumi (Irianto, 2008). Gambaran produksi, konsumsi, ekspor, impor minyak bumi dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Grafik Produksi, Konsumsi, Ekspor, Impor Minyak Bumi Indonesia/Tahun, barel (Irianto, 2008).

2.1

Transesterifikasi Transesterifikasi/alkoholisis adalah reaksi antara lemak/minyak dengan alkohol dan

membentuk metil ester dan gliserol. Proses ini menggunakan katalis (basa atau asam) untuk meningkatkan konversinya.

Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi reversible sehingga

penggunaan alkohol berlebih menggeser kesetimbangan kearah kanan. Metanol, etanol,


propanol, butanol dan amil alkohol banyak digunakan dalam reaksi ini. Metanol lebih banyak dipilih karena berharga lebih murah dari pada alkohol lainnya dan merupakan senyawa polar berantai karbon terpendek sehingga bereaksi lebih cepat dengan trigliserida serta melarutkan semua jenis katalis (baik alkali maupun asam). Transesterifikasi adalah reaksi berantai. Pertama, trigliserida (TG) direduksi menjadi digliserida (DG), selanjutnya digliserida direduksi menjadi monogliserida (MG) yang akhirnya membentuk asam lemak metil ester atau FAME. Biodiesel dihasilkan dengan suatu reaksi transesterifikasi antara trigliserida, (berasal dari minyak nabati) dengan metanol menggunakan katalis kalium atau natrium hidroksida, seperti reaksi yang tersaji pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Reaksi Transesterifikasi Walaupun transesterifikasi ini menggunakan katalis alkali tetapi dapat menghasilkan metil ester yang tinggi dengan waktu yang singkat (Rahmanah, 2009).

2.2

Polistirena Polistirena pertama kali dibuat pada 1839 oleh Edward Simon, seorang apoteker Jerman.

Polistirena adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Pada suhu ruangan, polistirena biasanya bersifat termoplastik padat, dapat mencair pada suhu yang lebih tinggi (Anonim, 2012).


Polistirena adalah molekul yang memiliki berat molekul ringan, terbentuk dari monomer stirena yang berbau harum. Polistirena merupakan polimer hidrokarbon parafin yang terbentuk dengan cara reaksi polimerisasi, di mana reaksi pembentukan polistirena seperti tersaji pada Gambar 2.3. Ditambahkan, polistirena murni yang transparan bisa dibuat menjadi beraneka warna (melalui proses pengomponan).

Gambar 2.3 Struktur Stirena dan Polistirena 2.2.1

Sifat-Sifat Polistirena Stirena tergolong senyawa aromatik. Polistirena berbentuk padatan murni yang tidak

berwarna, bersifat ringan, keras, tahan panas, agak kaku, tidak mudah patah dan tidak beracun, memiliki kestabilan dimensi yang tinggi dan shrinkage yang rendah, tahan terhadap air/bahan kimia non organik/alkohol, dan sangat mudah terbakar. Salah satu jenis polistirena yang cukup populer di kalangan masyarakat produsen maupun konsumen adalah polistirena foam. Polistirena foam dikenal luas dengan istilah styrofoam yang seringkali digunakan secara tidak tepat oleh publik karena sebenarnya styrofoam merupakan nama dagang yang telah dipatenkan oleh perusahaan Dow Chemical. Oleh pembuatnya Styrofoam dimaksudkan untuk digunakan sebagai insulator pada bahan konstruksi bangunan. Polistirena foam dihasilkan dari campuran 90-95% polistirena dan 5-10% gas seperti nbutana atau n-pentana. Polistirena foam dibuat dari monomer stirena melalui polimerisasi


suspensi pada tekanan dan suhu tertentu, selanjutnya dilakukan pemanasan untuk melunakkan resin dan menguapkan sisa blowing agent. Polistirena foam merupakan bahan plastik yang memiliki sifat khusus dengan struktur yang tersusun dari butiran dengan kerapatan rendah, mempunyai bobot ringan, dan terdapat ruang antar butiran yang berisi udara yang tidak dapat menghantar panas sehingga hal ini membuatnya menjadi insulator panas yang sangat baik. Polistirena foam begitu banyak dimanfaatkan dalam kehidupan, tetapi tidak dapat dengan mudah didaur ulang sehingga pengolahan limbahnya harus dilakukan secara benar agar tidak merugikan lingkungan. Pemanfaatan polistirena bekas untuk bahan aditif dalam pembuatan aspal polimer merupakan salah satu cara meminimalisir limbah tersebut (Hafizullah, 2011). Struktur polistirena foam dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Polistirena Foam 2.2.2

Sulfonasi Polistirena Reaksi sulfonasi merupakan suatu reaksi substitusi yang bertujuan untuk mensubstitusi

atom H dengan gugus ~SO3H pada molekul organik melalui ikatan kimia pada atom karbonnya. Polimer dan agen sulfonasi harus berada pada fase yang sama. Pelarut yang digunakan tidak boleh bereaksi dengan polimer maupun dengan agen sulfonasi. Polistirena tersulfonasi (PSS) akan memiliki gugus ~SO3H pada posisi para. Pada PSS akan ditemui ikatan silang yang


berguna untuk aplikasi pertukaran ion dan membran penukar proton. Secara natural, PSS bersifat higroskopis (CH2CHSOOOHCH2CH).

Disamping itu, pemilihan polistirena bis fenol A polikarbonat sulfonat (PS-PAS) atau asam sulfonat polimer sebagai katalis memiliki beberapa keunggulan, antara lain: dapat mempercepat pencampuran minyak dengan metanol, pemisahannya lebih mudah jika dibandingkan dengan penggunaan H2SO4 (karena PS-PAPS memiliki berat molekul yang besar), mempunyai sifat liophilitas yang tinggi dan dapat diambil atau digunakan kembali sehingga tidak berdampak terhadap pencemaran lingkungan (Sihotang, 2011).

2.2.3

Polistirena Bis Fenol A Polikarbonat (PS-PAP) Polistirena (PS) dan bis fenol A polikarbonat (PC) adalah

komposit molekul yang

berasal dari teknik polimerisasi in situ dan telah diuji dengan metode FT-IR, 1H NMR, scanning electron microscopy (SEM), diferensial scanning calorimetry (DSC), analisis thermogravimetri analysis (TGA) dan pengujian secara mekanis. Campuran homogen monomer PC-styrene dipolimerisasi dan menghasilkan sebagian komposit yang dapat larut. Kelarutan parsialnya telah ditemukan dengan perbandingan suhu transisi gelas (Tg) dan dihitung dengan persamaan yang terformulasikan dari suatu sistem polimer amorf yang tercampur hampir sepenuhnya. Percampuran parsial juga didapat dengan metode SEM dan micrographs optik, ukuran kromatogram eksklusif dan perilaku dilarutkan dalam pelarut organik yang umum. Spektrum FT-IR PCS-5 dibandingkan dengan homopolimer PS dan PC (Gambar 2.5). Seperti yang terlihat pada gambar tersebut, karakteristik komposit aromatik

memiliki

peregangan pada 3100 dan 1500 cm-1 dan peregangan karbonil pada angka 1760 cm-1. Hal ini menunjukkan kemungkinan pembentukan dari komposit molekul. Anehnya, diperoleh spektrum


komposit yang dimurnikan (EPCs-5) dan diekstraksi dengan toluena panas selama dua hari. Ini menunjukkan adanya media intensitas untuk peregangan aromatik tersebut.

Wavenumber (cm-1) Gambar 2.5 IR Spectra of Pure and PC-PS

ppm Gambar 2.6 HNMR Spectra of Pure PC and PC-PS Molecular Composite

PS,

Ini suatu indikasi yang kuat bahwa sejumlah besar matriks polimer molekul (PS) masih ada dan berdampingan dengan fase terdispersi (PC). Efek ini bisa saja berasal dari molekul yang melingkar antara rantai polimer komponen, terutama karena peningkatan entropi pencampuran. Spektrum NMR 1H diperoleh dari sampel PCS-10 dan EPCs-10 seperti yang ditunjukkan oleh homopolimer PC dan PS (Gambar 4.6). Jelas, semua karakteristik proton sesuai dengan benzil proton serapan (1), metilen proton (2), proton aromatik (3) PS dan metal proton (4), proton aromatik (5) PC dapat diserap dari spektrum PCS-10. Secara khusus, ada hal yang


menarik untuk dicatat bahwa spektrum EPCs-10 menunjukkan penyerapan karena aromatik proton dari PS yang terjadi pada substansial pencampuran molekul parsial (Jang et al, 1999).

2.3

Kinetika Kimia Kinetika kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang kecepatan dan mekanisme reaksi di

mana senyawa kimia diubah menjadi senyawa lain. Hal ini banyak dijumpai pada proses-proses industri kimia, seperti: industri sabun, industri kosmetika, dan lain-lain. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi antara lain: lama reaksi, suhu, katalisator, dan konsentrasi reaktan. Kesemua faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi tersebut akan dijelaskan pada halaman-halaman berikut ini. 2.3.1

Lama Reaksi Dari faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi dapat dinyatakan dengan rumus

Arhenius, sebagai berikut (Levenspiel, 1985). k = A. e–E/RT .......................................................................................

(2.1)

ln k= ln A–E/RT..................................................................................

(2.2)

Kecepatan reaksinya adalah: k = -dC/dt ......................................................................................... di mana:

(2.3)

A = faktor frekwensi E =

energi aktifasi (kal/gr.mol)

R = konstanta gas (1,987 kal/gr.mol) T = temperatur (°K) X = konversi (%) k = konstanta kecepatan reaksi (1/detik)


C = konsentrasi (mol/liter) t = waktu (detik) 2.3.2

Suhu Pada umumnya reaksi akan berlangsung lebih cepat bila suhu dinaikkan. Semakin tinggi

temperatur maka energi kinetik molekul-molekul zat yang bereaksi bertambah.

Molekul-

molekul dengan energi kinetik yang ditingkatkan ini saling bertumbukan dan menghasilkan energi tumbukan yang cukup untuk memutuskan ikatan antara atom-atom molekul tersebut. 2.3.3

Katalisator Katalisator akan berfungsi untuk mempercepat reaksi, sedangkan katalisator itu sendiri

tidak ikut bereaksi. Katalisator akan berperan untuk menurunkan energi aktivasi suatu reaksi dengan jalan membentuk tahapan reaksi yang baru. Dengan memutuskan energi aktivasi maka tumbukan-tumbukan yang lemah dapat memutuskan ikatan-ikatan atom dalam molekul tersebut sehingga reaksi dapat berlangsung dengan cepat. 2.3.4

Konsentrasi Reaktan Perbandingan molekul-molekul zat yang bereaksi dari beberapa penelitian menunjukkan

bahwa semakin besar konsentrasi zat-zat yang bereaksi maka semakin banyak zat-zat yang bereaksi sebagai akibatnya makin besar kemungkinan terjadinya tumbukan antara molekulmolekul yang dapat memutuskan ikatan-ikatan atom dalam molekul tersebut.

2.4

Katalisa Katalis adalah zat yang dapat mempercepat jalannya reaksi (tidak ikut bereaksi). Peran

katalis sebenarnya adalah menurunkan energi aktifasi reaksi. Pemilihan katalis untuk proses dapat didasarkan pada beberapa hal berikut:


a. Berumur panjang b. Harganya murah c. Mudah diregenerasi d. Dapat diproduksi dalam jumlah besar e. Tahan terhadap racun f. Memiliki tahanan fisik yang besar

2.5

Penggolongan Katalis Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama, yaitu:

2.5.1

Katalis Homogen Katalis homogen adalah katalis yang fasenya sama dengan fase zat yang bereaksi maupun

zat hasil reaksi. Bila kita menggunakan larutan asam untuk katalisasi esterifikasi maka larutan tadi tentu saja akan bercampur sempurna dengan senyawa reaktan dan produknya. Secara umum, katalis homogen adalah senyawa yang memiliki fase sama dengan reaktan ketika reaksi kimia berlangsung. Sebenarnya banyak sekali penggunaan katalis homogen dalam industri, mulai dari yang konvensional, murah meriah semacam katalis asam atau basa hingga senyawa-senyawa organometalik yang mahal. Selektifitas hasil reaksi dan kondisi reaksi yang lembut adalah pertimbangan utama pemilihan katalis homogen. 2.5.2

Katalis Heterogen Katalis heterogen adalah katalis yang fasenya berbeda dengan fase zat yang bereaksi

maupun zat hasil reaksi. Sistem katalis heterogen banyak diterapkan di dalam industri modern dan penerapan sistem katalis heterogen ini semakin berkembang. Biasanya katalis yang digunakan berfasa padat untuk reaktan dan pelarut berfasa cair atau gas.


Katalis heterogen ini harus terjadi kontak langsung antara katalis dan reaktan sehinga katalis ini lebih dikenal dengan katalis kontak. Aplikasi katalis heterogen dalam industri di antaranya sintesis NH3 dengan katalis besi, sintesis SO3 dengan katalis platinum atau vanadium peroksida. Di dalam sistem katalis heterogen, reaktan dan katalis terdistribusi secara homogen di dalam medium reaksi sehingga laju reaksi dapat dinyatakan langsung sebagai fungsi dari kosentrasi. Dalam proses reaksi heterogen reaktan- reaktan sistem reaksi tidak berada di dalam fasa yang sama sehingga tidak dapat terjadi distribusi katalis karena biasanya berfasa padat sehingga reaksi hanya terjadi pada bidang batas antar lapis yaitu pada bidang antar muka.

2.6

Minyak Kelapa Sawit (CPO) Produk minyak kelapa sawit sebagai bahan makanan mempunyai dua aspek kualitas.

Aspek pertama berhubungan dengan kadar dan kualitas asam lemak, kelembaban dan kadar kotoran. Aspek kedua berhubungan dengan rasa, aroma dan kejernihan serta kemurnian produk. Minyak kelapa sawit bermutu prima mengandung asam lemak bebas (free fatty acid) tidak lebih dari 2% pada saat pengapalan. Kualitas standar minyak kelapa sawit mengandung tidak lebih dari 5% free fatty acids (FFA). Setelah pengolahan, minyak kelapa sawit bermutu akan menghasilkan rendemen minyak 22,1% - 22,2% (tertinggi) dan kadar asam lemak bebas 1,7 %-2,1 % (terendah). Minyak kelapa sawit yang ber ALB rendah akan dibeli oleh pembeli dengan harga yang lebih mahal dari pada minyak sawit ber ALB tinggi. 2.7

Standar Mutu Minyak Kelapa Sawit Mutu minyak kelapa sawit dapat dibedakan menjadi dua arti:


a. Benar-benar murni dan tidak bercampur dengan minyak nabati lain. Mutu minyak kelapa sawit tersebut dapat ditentukan dengan menilai sifatsifat fisiknya yaitu dengan mengukur titik lebur, angka penyabunan, dan bilangan yodium. b. Pengertian mutu minyak sawit berdasarkan ukuran. Dalam hal ini syarat mutu diukur berdasarkan spesifikasi standar mutu internasional yang meliputi kadar ALB, air, kotoran, logam besi, logam tembaga, peroksida,

dan

ukuran

pemucatan.

Kebutuhan mutu minyak kelapa sawit yang digunakan sebagai bahan baku industri pangan dan non pangan masing-masing berbeda. Oleh karena itu, keaslian,

kemurnian,

kesegaran, maupun aspek higienisnya harus lebih

diperhatikan. Rendahnya mutu minyak kelapa sawit sangat ditentukan oleh banyak faktor. Faktor-faktor tersebut dapat langsung dari sifat induk pohonnya, penanganan pascapanen, atau kesalahan selama pemrosesan dan pengangkutan. Dari beberapa faktor yang berkaitan dengan standar mutu minyak sawit tersebut, didapat hasil dari pengolahan kelapa sawit, seperti tersaji di bawah ini: a. Minyak Kelapa Sawit (CPO). b. Minyak Stearin Kasar (CPS). c. Minyak Sawit Yang Dimurnikan, Pemucatan, Kebauan (RBDPO). d. Olein Yang Dimurnikan, Pemucatan, Kebauan (RBDO). e. Stearin Yang Dimurnikan, Pemucatan, Kebauan (RBDS). f. Minyak Inti Sawit (PKO). g. Asam Lemak Minyak Inti Sawit (PKFA). h. Ampas Press Inti Sawit (PKE). j. Minyak Goreng (PCO).


k. Minyak Sawit Yang Dimurnikan (RPO). l. Olein Dimurnikan, Pemucatan, Penghilangan Bau (ROL). m. Stearin Dimurnikan, Pemucatan, Penghilangan Bau (RPS). n. Minyak Dari Ampas Press (PKP). o. Cangkang Sawit Sebagai Bahan Bakar (PKSC).

2.8

Komposisi Kimia Minyak Kelapa Sawit Minyak kelapa sawit dan minyak inti sawit merupakan susunan dari

asam lemak,

esterifikasi, serta gliserol yang masih banyak lemaknya. Di dalam keduanya banyak terkandung asam lemak, antara 50% dan 80% dari masing-masingnya. Disamping minyak kelapa sawit sebagai produksi utama dari pabrik kelapa sawit, inti kelapa sawitpun merupakan produksi yang tidak kalah penting karena memberikan nilai tambah bagi Pabrik Kelapa Sawit. Syarat mutu inti kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Syarat Mutu Inti Kelapa Sawit No.

Uraian

Syarat Mutu (%)

1.

Asam Lemak Bebas (maks)

1,00

2.

Kadar Air (Moisture Content/maks)

7,00

3.

Kadar Kotoran (maks)

6,00

4.

Kadar Inti Pecah (maks)

15,00

(Sumber: PTPN III, 2010). Minyak kelapa sawit mempunyai 16 nama karbon yang penuh dengan asam lemak palmitic acid. Berdasarkan komposisi minyak kelapa sawit sebagian besar berisikan lauric acid. Minyak kelapa sawit sebagian besar tumbuh berasal dari tocotrienol (bagian dari vitamin E). Minyak kelapa sawit di dalamnya banyak mengandung vitamin K dan magnesium. Napalm


namanya berasal dari naphthenic acid, palmitic acid dan pyrotechnics atau hanya dari cara pemakaian nafta dan minyak kelapa sawit. Ukuran dari asam lemak (fatty acids) dalam minyak kelapa sawit sebagai acuan.

2.9

Proses Penyulingan Minyak Kelapa Sawit Proses penyulingan dikerjakan untuk penjernihan dan penghilangan bau atau

RBDPO (Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil).

Kemudian diuraikan lagi menjadi

minyak sawit padat (RBD Stearin) dan untuk produksi minyak sawit cair (RBD Olein). Secara keseluruhan proses penyulingan minyak kelapa sawit tersebut dapat menghasilkan 73% olein, 21% stearin, 5% PFAD (Palm Fatty Acid Distillate) dan 0.5% buangan. 2.9.1 Manfaat Lain Minyak Kelapa Sawit (CPO) Manfaat lain dari proses industri minyak kelapa sawit, antara lain: a. Sebagai bahan bakar alternatif Biodisel. b. Sebagai nutrisi pakanan ternak (cangkang hasil pengolahan). c. Sebagai bahan pupuk kompos (cangkang hasil pengolahan). d. Sebagai bahan dasar industri lainnya (industri sabun, industri kosmetik industri makanan). e. Sebagai obat karena kandungan minyak nabati berprospek tinggi. f. Sebagai bahan pembuat particle board (batang dan pelepah). (Anonim, 2007).


2.9.2

Metil Ester Asam Lemak Sebagai Komponen Biodiesel Metil ester asam lemak memiliki rumus molekul Cn-1H2(n-r)-1CO–OCH3 dengan nilai n

yang umum adalah angka genap antara 8 sampai dengan 24 dan nilai r yang umum 0, 1, 2, atau 3. Beberapa metil ester asam lemak yang dikenal adalah: 1. Metil stearat, C17H35COOCH3 (n = 18 ; r = 0). 2. Metil palmitat, C15H31COOCH3 (n = 16 ; r = 0). 3. Metil laurat, C11H23COOCH3 (n = 12 ; r = 0). 4. Metil oleat, C17H33COOCH3 (n = 18 ; r = 1). 5. Metil linoleat, C17H31COOCH3 (n = 18 ; r = 2). 6. Metil linolenat, C17H29COOCH3 (n = 18 ; r = 3).

2.10

Kelebihan Metil Ester Asam Lemak Kelebihan metil ester asam lemak dibandingkan dengan

asam-asam lemak lainnya,

sebagai berikut. 1. Ester dapat diproduksi pada suhu reaksi yang lebih rendah. 2. Gliserol yang dihasilkan dari metanolisis adalah bebas air. 3. Pemurnian metil ester lebih mudah dibanding dengan lemak lainnya karena titik didihnya lebih rendah. 4. Metil ester dapat diproses dalam peralatan karbon steel dengan biaya lebih rendah dari pada asam lemak yang memerlukan peralatan stainless steel. Metil ester asam lemak tak jenuh memiliki bilangan setana yang lebih kecil dibanding metil ester asam lemak jenuh (r = 0). Meningkatnya jumlah ikatan rangkap suatu metil ester asam lemak akan menyebabkan penurunan bilangan setana.

Dengan demikian dapat


disimpulkan bahwa untuk komponen biodiesel lebih dikehendaki metil ester asam lemak jenuh seperti yang terdapat dalam fraksi stearin minyak sawit. (Haryanto, 2002). Ditambahkan, metil ester adalah salah satu senyawa turunan lemak/minyak nabati yang dihasilkan dari reaksi transesterifikasi.

Saat ini pemanfaatan metil ester sudah mencapai

ketingkat industri hilir (sebagai pencampur minyak solar atau yang lazim disebut dengan biosolar). 2.11

Metanol

Di bawah ini akan dijelaskan sejarah keberadaan metanol dan reaksi metanol. Untuk lebih jelasnya akan dipaparkan, sebagai berikut. 2.11.1 Sejarah Keberadaan Metanol Dalam proses pengawetan mayat, orang Mesir kuno menggunakan berbagai macam campuran, termasuk di dalamnya metanol, yang mereka peroleh dari pirolisis kayu. Metanol murni, pertama kali berhasil diisolasi tahun 1661 oleh Robert Boyle, yang menamakannya spirit of box, karena ia menghasilkannya melalui distilasi kotak kayu. Nama itu kemudian lebih dikenal sebagai pyroxylic spirit (spiritus). Pada tahun 1834, ahli kimia Perancis Jean-Baptiste Dumas dan Eugene Peligot menentukan komposisi kimianya. Mereka juga memperkenalkan nama methylene untuk kimia organik, yang diambil dari bahasa Yunani methy artinya anggur dan hŷlē artinya kayu (bagian dari pohon). Kata itu semula dimaksudkan untuk menyatakan alkohol dari bahan kayu, tetapi mereka melakukan kesalahan. Kata methyl pada tahun 1840 diambil dari methylene dan kemudian digunakan untuk mendeskripsikan metil alkohol. Nama ini kemudian disingkat menjadi metanol tahun 1892 oleh International Conference on Chemical Nomenklatur, suffiks yl di Indonesiakan menjadi il yang


digunakan dalam kimia organik untuk membentuk nama radikal-radikal, diambil dari kata methyl. Untuk mendapatkan hasil yang baik dari pemanfaatan metanol sebagai reaktan tidak terlepas dari syarat mutu yang dimilikinya. Hal ini terkait dengan sifat fisika dan kimia. Sifatsifat fisika dan kimia metanol dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Sifat Fisika dan Kimia Metanol No. 1. 2. 3. 4. 5. 6, 7. 8. 9. 10.

Uraian Massa Molar Penampilan Densitas Titik Lebur Titik Didih Kelarutan Dalam Air Keasaman (pKa) Viskositas Momen Dipol Klasifikasi

Identitas 32,04 gr/mol Cairan putih 0,7918 gr/cm3 (likuid) -97°C 64°C Larut 15,5 0,59 mPa.s (20°C) 1,69 D (gas) Mudah Menguap, racun

Pada tahun 1923, ahli kimia Jerman, Matthias Pier, yang bekerja untuk BASF mengembangkan cara mengubah gas sintesis (syngas/campuran dari karbon dioksida dan hidrogen) menjadi metanol. Proses ini menggunakan katalis zinc chromate (seng kromat) dan memerlukan kondisi ekstrem, tekanan sekitar 30–100 MPa (300–1000 atm) dan temperatur sekitar 400°C.

Produksi metanol modern telah lebih effisien dengan menggunakan katalis

tembaga yang mampu beroperasi pada tekanan relatif lebih rendah. Penggunaan metanol sebagai bahan bakar mulai mendapat perhatian ketika krisis minyak bumi terjadi sekitar tahun 1970 karena ia mudah tersedia dan murah. Masalah timbul pada pengembangan awalnya untuk campuran metanol dan bensin. Untuk menghasilkan harga yang lebih murah, beberapa produsen cenderung mencampur metanol lebih banyak. Produsen lainnya menggunakan teknik pencampuran dan penanganan yang tidak tepat.

Akibatnya, hal ini


menurunkan mutu bahan bakar yang dihasilkan. Akan tetapi, metanol masih menarik untuk digunakan sebagai bahan bakar bersih. Mobil-mobil dengan bahan bakar fleksibel yang dikeluarkan oleh General Motors, Ford dan Chrysler dapat beroperasi dengan setiap kombinasi etanol, metanol dan bensin (Anonim, 2009). 2.11.2 Reaksi Metanol Metanol (metil alkohol/CH3OH) tidak berwarna, cairan yang larut dalam air. Metanol bersifat racun, jika terminum dalam jumlah yang sangat kecil maupun melalui pernafasan kronis dari metanol dapat menyebabkan kebutaan. Telah dilaporkan kematian yang disebabkan minum metanol kurang dari 30 ml. Metanol disebut juga sebagai alkohol kayu. Sampai dengan tahun 1923 alkohol ini didapat dari destilasi destruktif (destilasi tanpa udara) dari kayu keras. Sekarang, metanol didapat dari reduksi karbon monoksida.

Reaksi pembentukan metanol dapat dilihat pada

Gambar 2.7. Katalisator Cu CO + 2H2

CH3OH ………………. (2.4) 260°C, 100-150 atm Gambar 2.7 Reaksi Pembentukan Metanol

Kebanyakan metanol yang diproduksi sekarang dipakai untuk sintesa formaldehid (H2C = O) dan zat kimia lainnya.

Kadang-kadang metanol dipakai untuk bahan bakar, untuk anti

pembekuan dan juga untuk pelarut (Fessenden, 1997) dan hingga saat ini metanol sudah sangat popular dalam kehidupan masyarakat. 2.12

Gliserol Salah satu alkil trihidrat yang penting adalah gliserol (propa- 1,2,3 –triol)

CH2OHCHOHCH2OH. Senyawa ini kebanyakan ditemui hampir semua lemak hewani dan minyak nabati sebagai ester gliserin dari asam palmitat dan oleat.


Gliserol adalah senyawa yang netral, dengan rasa manis tidak berwarna, cairan kental dengan titik lebur 20°C dan memiliki titik didih yang tinggi yaitu 290°C. Gliserol dapat larut sempurna dalam air dan alkohol, tetapi tidak dalam minyak. Sebaliknya banyak zat dapat lebih mudah larut dalam gliserol dibandingkan dalam air maupun alkohol. Oleh karena itu, gliserol merupakan pelarut yang baik. Senyawa ini bermanfaat sebagai anti beku (anti freeze) dan juga merupakan senyawa yang higroskopis sehingga banyak digunakan untuk mencegah kekeringan pada tembakau, pembuatan parfum, tinta, kosmetik, makanan, dan minuman lainnya. Gliserol banyak dihasilkan dari industri di Sumatera Utara dan merupakan bahan baku yang sangat potensial untuk dikembangkan menjadi produk yang bernilai ekonomis tinggi. Gliserol dapat diperoleh dari pemecahan ester asam lemak dari minyak dan lemak industri oleokimia (Yusmarella, 2009).


BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Produksi biodiesel yang lebih umum dikenal dengan nama fatty acid methyl ester atau

Recommend Documents