DAFTAR PUSTAKA 1.
Cabellero, Benjamin (2003), Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, Elsevier Sciences.
2.
O’Brien, D. Richard (1998), Fats and Oils, Formulating and Processing for Application, 2th edition, New York, p.121-125, 98-108.
3.
Lewis, Jacob (2002), Chemical process for the production in a packed bed bioreactor, US Patent no. 20030104109.
4.
Thengumpillil (2002), Process for the preparation of a monoglyceride, US Patent no. 6,500,974.
5.
Sonntag, Norman O.V. (1982), Glycerolysis of Fats and Methyl Esters Status, Review and Critique, JAOCS, vol.59, no.10.
6.
Watanabe, T. (2004), Diacylglycerol production in a packed bed bioreactor, Elsevier Sciences.
7.
Soerawidjaja, Tatang H. (2005), Minyak-Minyak Dan Produk-Produk Kimia Lain Dari Kelapa, Bandung, Departemen Teknik Kimia ITB.
8.
Soerawidjaja, Tatang H. (2005), Modul 7, Bahan-bahan Mentah Alami untuk Industri Kimia: lemak dan minyak lemak, Bandung, Departemen Teknik Kimia ITB.
9.
Kennedy, J.P.(1991), Structured Lipids: Fats of the Future, Food Technology 45 (11) p-76,78,80,83.
10. Perry, Robert H dan Don W. Green (1997), Perry‘s Chemical Engineer’s Handbook, 7th edition, New York, McGraw-Hill. 11. Boekenoogen, H.A. (1964), Analysis and Characterizitation of Oils, Fats and Fat Products, Volume 1, Interscience : New York. 12. Fessenden, Ralph J.(1990), Organic Chemistry, 4th edition, California, Brooks/Cole Publishing Company. 13. Hudson, “ Fatty Acids”, 1993, Encyclopedia of food Science and Nutrition, Academic Press. 14. Bailey (1996), Industrial Fat and Oil Products, vol 5, New York, John Wiley & Sons. 15. Kwon, Seok Joon (1995), Production and in situ separation of mono- or diacylglycerol catalyzed by lipases in n-hexane, Elsevier Science Inc. 52
16. Lange, Willy et al. (1953), Diglyceride Preparation, US. Patent no. 2,626,952. 17. Anai, Toyoaki; et al. (2004), “Methode of producing diacylglycerol and gene for inactivating function of gene which encodes diacylglycerol acyltransferase”, US. Patent no. 20040111762. 18. http://www.wikipedia.org 19. http://www.chemdat.de
53
Lampiran A Analisis Angka Penyabunan dan Kadar Ester Biodiesel Ester Alkil (FBI-A03-03) Definisi Dokumen Metode Analisis Standar ini menguraikan prosedur untuk menentukan angka penyabunan biodiesel ester alkil dengan proses titrimetri. Angka penyabunan adalah banyak miligram KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan satu (1) gram contoh biodiesel. Melalui kombinasi dengan hasil-hasil analisis angka asam (FBI-A01-03) dan gliserol total (FBI-A02-03), angka penyabunan yang diperoleh dengan metode standar ini dapat dipergunakan untuk menentukan kadar ester didalam biodiesel ester alkil
Lingkup Dapat diterapkan untuk biodiesel yang berupa ester alkil (metil, etil, isopropil, dsj.) dari asam-asam lemak serta berwarna pucat
Peralatan 1. Labu-labu Erlenmeyer tahan alkali (basa) 250 atau 350 ml, masing-masing berleher sambungan asah N/S 24/40. 2. Kondensor berpendingin udara dengan panjang minimum 65 cm dan ujung bawahnya
bersambungan asah N/S 24/40 hingga cocok dengan labu
erlenmeyer. 3. Bak pemanas air atau pelat pemanas yang temperatur atau laju pemanasannya dapat dikendalikan 4. Labu distilasi 2 liter yang mulutnya berupa sambungan asah N/S 24/40 dan lengkap dengan kondensor berpendingin air, untuk merefluks dan mendistilasi etanol 95 %-v seperti ditunjukkan pada no. 2 dalam bagian “Reagen-reagen” di bawah ini.
54
Reagen-reagen 1. Asam khlorida 0.5 N yang sudah terstandarkan (normalitas eksaknya diketahui). 2. Larutan kalium hidroksida (lihat Catatan peringatan) di dalam etanol 95 %-v. Refluks campuran 1,2 liter etanol 95 %-v (lihat Catatan peringatan) dengan 10 gram KOH dan 6 gram pelet alumunium (atau alumunium foil) selama 1 jam dan kemudian langsung distilasikan; buang 50 ml distilat awal dan selanjutnya tampung 1 liter alkohol distilat berikutnya dalam wadah bersih bertutup gelas. Larutkan 40 gram KOH berkarbonat rendah ke dalam 1 liter alkohol distilat tersebut sambil didinginkan (sebaiknya dibawah 15o C); biarkan selama 5 hari untuk mengendapkan pengotor-pengotor dan kemudian dekantasikan larutan jernihnya ke dalam botol gelas coklat bertutup karet. 3. Larutan indikator fenolftalein. 10 gram fenolftalein dilarutkan ke dalam 1 liter etanol 95 %-v.
Prosedur analisis 1. Timbang 4-5 gram ± 0,005 gram contoh biodiesel ester alkil ke dalam sebuah labu Erlenmeyer 250 ml. Tambahkan 50 ml larutan KOH alkoholik dengan pipet yang dibiarkan terkosongkan secara alami. 2. Siapkan dan lakukan analisis blanko secara serempak dengan analisis contoh biodiesel. Langkah-langkah analisisnya persis sama dengan yang tertulis untuk di dalam “prosedur analisis” ini, tetapi tidak mengikutsertakan contoh biodiesel. 3. Sambungkan labu Erlenmeyer dengan kondensor berpendingin udara dan didihkan perlahan tetapi mantap, sampai contoh tersabunkan sempurna. Ini biasanya membutuhkan waktu 1 jam. Larutan yang diperoleh pada akhir penyabunan harus jernih dan homogen; jika tidak perpanjang waktu penyabunannya. 4. Setelah labu dan kondenser cukup dingin (tetapi belum terlalu dingin hingga membentuk jeli), bilas dinding dalam kondensor dengan sejumlah kecil akuades. Lepaskan kondensor dari labu, tambahkan 1 ml larutan indikator fenolftalein ke dalam labu, dan titrasi isi labu dengan HCl 0,5 N sampai warna
55
merah jambu persis sirna. Catat volume asam khlorida 0,5 N yang dihabiskan dalam titrasi.
Perhitungan Angka penyabunan (As) =
( B − C ) × N × 56,1 mg KOH/g biodiesel. W
Dengan : B = volume HCl 0,5 N yang dihabiskan pada titrasi blanko, ml. C = volume HCL 0,5 N yang dihabiskan pada titrasi contoh, ml. N = normalitas eksak larutan HCL 0,5 N. m = berat contoh biodiesel ester alkil, g. Nilai angka penyabunan yang dilaporkan harus dibulatkan sampai dua desimal (dua angka di belakang koma). Kadar ester biodiesel ester alkil selanjutnya dapat dihitung dengan rumus berikut : Kadar ester (%-b) =
( As − Aa ) × 100 As
Dengan : As = angka penyabunan yang diperoleh di atas, mg KOH/g biodiesel. Aa = angka asam (prosedur FBI-A01-03), mg KOH/g biodiesel. Gttl = kadar gliserin total dalam biodiesel (prosedur FBI-A02-03), %-b.
Catatan peringatan Kalium hidroksida (KOH), seperti alkali-alkali lainnya, dapat membakar parahkulit, mata dan saluran pernafasan. Kenakan sarung tangan karet tebal dan pelindung muka untuk menangkal bahaya larutan alkali pekat. Gunakan peralatan penyingkir asap atau topeng gas untuk melindungi saluran pernafasan dari uap atau debu alkali. Pada waktu bekerja dengan bahan-bahan sangat basa seperti kalium hidroksida, tambahkan selalu pelet-pelet basa ke air/akuades dan bukan sebaliknya. Alkali bereaksi sangant eksoterm jika dicampur dengan air; persiapkan sarana untuk mengurung larutan basa kuat jika bejana pencampur sewaktu-waktu pecah/retak atau bocor akibat besarnya kalor pelarutan yang
56
dilepaskan. Etanol (etil alkohol) adalah mudah terbakar. Lakukan pemanasan atau penguapan pelarut ini di dalam lemari asam.
57
Lampiran B Analisis Angka Asam Biodiesel Ester Alkil (FBI-A01-03) Definisi Dokumen Metode Analisis Standar ini menguraikan prosedur untuk menentukan angka asam biodiesel dengan proses titrimetri. Angka asam adalah banyak miligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam bebas didalam satu (1) gram contoh biodiesel; sekalipun terutama terdiri dari asam – asam lemak bebas, sisa – sisa asam mineral, jika ada , juga akan tercakup di dalam angka asam yang ditentukan dengan prosedur ini.
Lingkup Dapat diterapkan untuk biodiesel yang berupa ester alkil (metil, etil, isopropil, dsj.) dari asam-asam lemak serta berwarna pucat.
Peralatan 1. Labu-labu Erlenmeyer 250 atau 350 ml. 2. Buret mikro, 10 ml, dengan skala 0,02 atau 0,05 ml. 3. Neraca analitik dengan ketelitian ukur ± 0,05 gram atau lebih baik.
Larutan-larutan 1. Larutan 0,1 N kalium hidroksida didalam etanol 95 %-v (atau jika tak tersedia etanol 95 %-v, isopropanol kering / absolut). Refluks campuran 1,2 liter etanol 95 %-v (lihat Catatan peringatan) dengan 10 gram KOH dan 6 gram pelet alumunium (atau alumunium foil) selama 1 jam dan kemudian langsung distilasikan; buang 50 ml distilat awal dan selanjutnya tampung 1 liter alkohol distilat berikutnya dalam wadah bersih bertutup gelas. Larutkan 7 gram KOH mutu reagen atau pro analisis ke dalam 1 liter alkohol distilat tersebut; biarkan selama 5 hari untuk mengendapkan pengotor-pengotor dan kemudian dekantasikan laruta jernihnya ke dalam botol gelas coklat bertutup karet.
58
Normalitas larutan ini harus diperiksa/distandarkan setiap akan digunakan (lihat Catatan no.1) 2. Larutan indikator fenolftalein. 10 gram fenolftalein dilarutkan ke dalam 1 liter etanol 95 %-v. 3. Campuran pelarut yang terdiri atas 50 %-v dietil eter dan 50 %-v etanol 95 %v, atau 50 %-v toluen – 50 %-v etanol 95%-v atau 50 %-v toluen – 50 %-v isopropanol (lihat Catatan peringatan). Campuran pelarut ini harus dinetralkan dengan larutan KOH (larutan no. 1) dan indikator fenolftalein (larutan no. 2, 0,3 ml per 100 ml campuran pelarut, sesaat sebelum digunakan.
Prosedur analisis 1. Timbang 19 – 21 ± 0,05 gram contoh biodiesel ester alkil ke dalam sebuah labu erlenmeyer 250 ml. 2. Tambahkan 100 ml campuran pelarut yang telah dinetralkan ke dalam labu Erlenmeyer tersebut. 3. Dalam keadaan teraduk kuat, titrasi larutan isi labu Erlenmeyer dengan larutan KOH dalam alkohol sampai kembali berwarna merah jambu dengan intensitas yang sama seperti pada campuran pelarut yang telah dinetralkan diatas. Warna merah jambu ini harus bertahan paling sedikitnya 15 detik. Catat volume titran yang dibutuhkan (V ml)
Perhitungan Angka asam (Aa) =
56,1.V .N mg KOH / g biodiesel m
Dengan : V = volume larutan KOH dalam alkohol yang dibutuhkan pada titrasi, ml. N = normalitas eksak larutan KOH dalam alkohol. m = berat contoh biodiesel ester alkil, g. Nilai angka asam yang dilaporkan harus dibulatkan sampai dua desimal (dua angka di belakang koma).
59
Catatan peringatan Etanol (etil alkohol) adalah mudah terbakar. Lakukan pemanasan atau penguapan pelarut ini didalam lemari asam. Kalium hidroksida (KOH), seperti alkali-alkali lainnya, dapat membakar parahkulit, mata dan saluran pernafasan. Kenakan sarung tangan karet tebal dan pelindung muka untuk menangkal bahaya larutan alkali pekat. Gunakan peralatan penyingkir asap atau topeng gas untuk melindungi saluran pernafasan dari uap atau debu alkali. Pada waktu bekerja dengan bahan-bahan sangat basa seperti kalium hidroksida, tambahkan selalu pelet-pelet basa ke air/akuades dan bukan sebaliknya. Alkali bereaksi sangant eksoterm jika dicampur dengan air; persiapkan sarana untuk mengurung larutan basa kuat jika bejana pencampur sewaktu-waktu pecah/retak atau bocor akibat besarnya kalor pelarutan yang dilepaskan. Dietil eter sangat mudah menguap dan terbakar serta dapat membentuk peroksida yang eksplosif. Tangani dengan hati-hati. Toluen sangat mudah terbakar dan merupakan sumber risiko kebakaran. Batas eksplosifnya dalam udara adalah 1,27 – 7 %-v. Zat ini juga toksik jika termakan, terhisap atau terabsorpsi oleh kulit. Angka ambang kehadirannya di udara tempat kerja adalah 100 ppm-v. Karena ini, penanganannya harus dilakuan didalam lemari asam. Isopropanol ( atau isopropil alkohol atau propanol-2) adalah zat mudah terbakar. Batas eksplosifnya di dalam udara adalah 2 – 12 %-v. Zat ini toksik jika termakan dan terhisap. Angka ambang kehadirannya di udara tempat kerja adalah 400 ppmv.
60
Catatan bernomor 1. Standarisasi (penentuan normalitas) larutan KOH dalam alkohol ( ≈ 0,1 N). Prosedur A : dengan kalium hidrogen ftalat. Timbang seksama kira-kira 100 mg kalium hidrogen ftalat kering (KHC8H4O4) dan larutkan dalam sebuah gelas piala ke dalam 100 ml akuades. Tambahkan 0,5 ml larutan indikator fenolftalein. Isi buret dengan larutan KOH dalam alkohol yang akan distandarkan. Atur posisi gelas piala pada pelat pengaduk sehingga ujung buret cukup dekat dengan permukaan cairan,
untuk
menjamin
semua
percikan jatuh ke dalam cairan dalam gelas piala tersebut. Sambil terus diaduk, titrasi isi gelas piala dengan larutan KOH beralkohol sampai ke titik akhir berjangkitnya warna merah jambu. Catat volume larutan KOH dalam alkohol yang dibutuhkan (VKOH, ml) dan hitung normalitasnya (N) dengan formula =
WKHF ( VKOH ⋅ 204,21)
dengan WKHF = berat kalium hidrogen ftalat yang ditimbang di atas, mg, dan 204,21 = berat molekul kalium hidrogen ftalat. Prosedur B : dengan HCL. Pipet persis larutan HCl 0,1 ± 0,0005 N ke dalam sebuah gelas piala yang berisi 100 ml akuades. Tambahkan 0,5 ml larutan indicator fenolftalein. Isi buret dengan larutan KOH dalam alcohol yang akan distandarkan. Atur posisi gelas piala pada pelat pengaduk sehingga ujung buret cukup dekat dengan permukaan cairan, untuk menjamin semua percikan jatuh ke dalam cairan dalam gelas piala tersebut. Sambil terus diaduk, titrasi isi gelas piala dengan larutan KOH beralkohol sampai ke titik akhir berjangkitnya warna merah jambu. Catat volume larutan KOH dalam alcohol yang dibutuhkan (VKOH, ml) dan hitung normalitasnya dengan formula
N=
5.NHCl VKOH
dengan NHCl = normalitas eksak (sampai empat angka di belakang koma) larutan HCl.
61
Lampiran C Analisis Kadar Gliserol Total, Bebas, dan Terikat (AOCS Official Method Ca 14-56) Definisi Dokumen Metode Analisis Standar ini menguraikan prosedur untuk menentukan kadar gliserol total, gliserol bebas dan gliserol terikat di dalam biodiesel ester alkil. Gliserol bebas ditentukan langsung pada contoh yang dianalisis, gliserol total setelah contohnya disaponifikasi, dan gliserol terikat dari selisih antara gliserol total dengan gliserol bebas.
Lingkup Dapat diterapkan untuk minyak dan lemak
Peralatan 1. Buret 50 mL, telah dikalibrasi dengan baik. 2. Pembesar meniskus yang memungkinkan pembacaan buret sampai skala 0,01 mL. 3. Labu takar 1 liter bertutup gelas. 4. Pipet–pipet volumetrik 10, 25, 50, dan 100 mL yang sudah dikalibrasi dengan baikl. 5. Gelas–gelas piala 400 mL, masing–masing dengan kaca arloji/masir untuk penutupnya. 6. Motor listrik berputaran variabel untuk pengadukan, dengan batang pengaduk gelas. 7. Gelas–gelas ukur 100 dan 1000 mL. 8. Labu–labu Erlenmeyer 250 mL dan 300 mL, serta kondensor berpendingin udara dengan panjang 65 cm. Labu–labu dan kondensor harus memiliki sambungan asah N/S 24/40
62
Reagen – reagen 1. Asam periodat ( HIO4.2H2O ) mutu reagen atau p.a. ( lihat Catatan peringatan). 2. Natrium tiosulfat ( Na2S2O3.5H2O ) – mutu regen. 3. Kalium iodida ( KI ) – mutu reagen. 4. Asam asetat glasial – mutu reagen, 99,5%-berat ( lihat catatan peringatan ) 5. Larutan pati – dibuat seperti diuraikan dalam bagian “Larutan – larutan” dan diuji kepekaannya sebagai berikut : masukkan 5 ml larutan pati ke dalam 100 ml akuades dan tambahkan 0,05 ml larutan 0,1 N KI yang masih segar (yang baru dibuat) serta satu tetes larutan khlor ( dibuat dengan mengencerkan 1 ml larutan natrium hipoklorit [NaOCl] 5 %-b yang tersedia di perdagangan menjadi 1000 ml). Larutan harus menjadi berwarna biru pekat dan bisa dilunturkan dengan penambahan 0,05 ml larutan natrium tiosulfat 0,1 N. 6. Khloroform ( CHCl3 ) – mutu reagen ( lihat catatan pengeringan ). Uji blanko dengan asam periodat dengan dan tanpa khloroform harus tidak berbeda lebih dari 0,5 ml; jika tidak, khloroform harus diganti dengan pasokan baru. 7. Kalium dikromat – mutu reagen. Sebelum digunakan harus digerus halus dan dikeringkan pada 105 – 110 oC sampai berberat konstan. 8. Asam khlorida (HCl) – mutu reagen, pekat, berat jenis 1,19 ( lihat Catatan peringatan ). 9. Kalium hidroksida (KOH) – pelet–pelet bermutu reagen (lihat Catatan peringatan). 10. Etanol (etil alkohol) 95 %-v – mutu reagen ( lihat Catatan peringatan ).
Larutan – larutan. 1. Larutan asam periodat. Larutkan 5,4 gram asam periodat ke dalam 100 ml akuades dan kemudian tambahkan 1900 ml asam asetat glasial. Campurkan baik – baik. Simpan larutan di dalam botol bertutup gelas yang berwarna gelap atau, jika botol berwarna terang, taruh ditempat gelap. Perhatian – Hanya botol bertutup gelas yang boleh dipakai. Tutup gabus atau karet sama sekali tak boleh dipergunakan.
63
2. Larutan natrium tiosulfat 0,1 N. – Dibuat dengan melarutkan 24,8 gram Na2S2O3.5H2O ke dalam akuades dan kemudian diencerkan sampai 1 liter. Larutan ini harus distandarkan sebagai berikut: Pipet 25 ml larutan kalium dikhromat standar ( lihat no. 5 di bawah ) ke dalam gelas piala 400 ml. Tambahkan 5 ml HCl pekat, 10 ml larutan KI ( lihat no. 3 di bawah ) dan aduk baik – baik dengan batang pengaduk atau pengaduk magnetik. Kemudian, biarkan tak teraduk selama 5 menit dan selanjutnya tambahkan 100 ml akuades. Titrasi dengan natrium tiosulfat sambil terus diaduk, sampai warna kuning hampir hilang. Tambahkan 1 – 2 ml larutan pati dan teruskan titrasi perlahan – lahan sampai warna biru persis sirna. Maka: Normalitas lar. Na2S2O3 =
2,5 ml. lar. Na2S2O3 yang dihabiskan pada titrasi
3. Larutan kalium iodida ( KI ) – dibuat dengan melarutkan 150 gram KI ke dalam akuades, disusul dengan pengenceran hingga bervolume 1 liter. Larutan ini tidak boleh kena cahaya. 4. Larutan indikator pati – dibuat dengan membuat pasta homogen 10 gram pati larut (lihat Catatan no.1) di dalam akuades dingin. Tambahkan pasta ini ke 1 liter akuades yang sedang mendidih kuat, aduk cepat – cepat selama beberapa detik dan kemudian dinginkan. Asam salisilat ( 1,25 g/l ) boleh dibubuhkan untuk mengawetkan patinya. Jika sedang tidak digunakan, larutan ini harus disimpan di dalam ruang bertemperatur 4 – 10 oC. Larutan indikator yang baru harus dibuat jika titik akhir titrasi tidak lagi tajam, atau jika larutan indikator pati gagal dalam uji kepekaan yang telah diuraikan pada no.5 dalam bagian “Reagen – reagen”. 5. Larutan standar 0,1 N kalium dikhromat – dibuat dengan melarutkan 4,9035 gram kalium dikhromat kering dan tergerus halus ke dalam akuades di dalam labu takar 1 liter dan kemudian mengencerkannya samapai garis batas – takar pada 25oC. 6. Larutan KOH alkoholik – dibuat dengan melarutkan 40 gram KOH dalam 1 liter etanol 95%-v. Jika ternyata agak keruh, saring larutan sebelum digunakan.
64
Prosedur analisis kadar gliserol total. 1. Timbang contoh minyak dengan ketelitian ±0,1 mg ke dalam sebuah labu Erlenmeyer. Berat sampel sesuai dengan petunjuk pada Tabel A.1. 2. Tambahkan sejumlah KOH alkoholik sesuai petunjuk pada Tabel A.1, sambungkan labu dengan kondensor berpendingin udara dan didihkan isi labu perlahan selama 30 menit untuk mensaponifikasi ester – ester. 3. Tambahkan sejumlah khloroform ( lihat Catatan peringatan ) sesuai petunjuk pada Tabel A.1 dengan ketelitian ± 0,2 ml dari sebuah buret ke dalam labu takar 1 liter. Kemudian tambahkan 25 ml asam asetat glasial ( lihat catatan no. 2 ) dengan menggunakan gelas ukur. 4. Singkirkan labu saponifikasi dari pelat pemanas atau bak kukus, bilas dinding dalam kondensor dengan sedikit akuades. Lepaskan kondensor dan pindahkan isi labu saponifikasi secara kuantitatif ke dalam labu takar pada no. 3 dengan menggunakan 500 ml akuades sebagai pembilas. 5. Tutup rapat labu takar dan kocok isinya kuat – kuat selama 30 – 60 detik. 6. Tambahkan akuades sampai ke garis batas takar, tutup lagi labu rapat – rapat dan campurkan baik – baik isinya dengan membolak – balikkan dan sesudah dipandang tercampur intim, biarkan tenang sampai lapisan khloroform dan lapisan akuatik memisah sempurna. 7. Pipet masing – masing 50 ml larutan asam periodat ke dalam 2 atau 3 gelas piala 400 – 500 ml dan siapkan dua blanko dengan mengisi masing – masing 50 ml akuades ( sebagai pengganti larutan asam periodat ). 8. Pipet 50 ml lapisan akuatik yang diperoleh dalam langkah no. 6 ke dalam gelas piala berisi larutan asam periodat dan kemudian kocok gelas piala ini perlahan supaya isinya tercampur baik. Sesudahnya, tutup gelas piala dengan kaca arloji/masir dan biarkan selama 30 menit ( lihat catatan no. 2 ). Jika lapisan akuatik termaksud mengandung bahan tersuspensi, saring dahulu sebelum pemipetan dilakukan. 9. Tambahkan 20 ml larutan KI, campurkan dengan pengocokan perlahan dan kemudian biarkan selama sekitar 1 menit ( tetapi tak boleh lebih dari 5 menit ) sebelum dititrasi. Jangan tempatkan gelas piala yang isinya akan dititrasi ini di bawah cahaya terang atau terpaan langsung sinar matahari.
65
10. Titrasi isi gelas piala dengan larutan tiosulfat yang sudah distandarkan ( diketahui normalitasnya ). Teruskan titrasi sampai warna coklat iodium hampir hilang. Setelah ini tercapai, tambahakan 2 ml larutan indikator pati dan teruskan titrasi sampai warna biru kompleks iodium – pati persis sirna. 11. Baca buret titran sampai ke ketelitian 0,01 ml dengan bantuan pembesar meniskus. 12. Lakukan analisis blanko dengan menerapkan langkah 9 s/d 11 pada dua gelas piala berisi larutan blanko ( yaitu akuades ) tersebut pada no. 7. 13. Jika perbandingan jumlah titran sampel dan jumlah titran blangko lebih kecil dari 0,8 maka : a. Ulangi pengujian dengan jumlah sampel larutan akuatik yang lebih kecil (50, 25, 10 dan 5 ml) pada prosedur Gliserol Total, langkah 8, sampai perbandingan jumlah titran lebih besar dari 0,8, atau b. Jika jumlah sampel akuatik yang lebih kecilpun tidak dapat memenuhi syarat perbandingan jumlah titran, ulangi prosedur dari awal dengan jumlah sampel ≤ 2 gram. 14. Jika selisih jumlah titran blangko dengan jumlah titran sampel kurang dari 4 ml maka : a. Ulangi pengujian dengan jumlah sampel larutan akuatik sebesar 100 ml pada prosedur Gliserol Total, langkah 8, sampai perbandingan jumlah titran lebih besar dari 0,8. Jika jumlah sampel akuatik yang lebih kecilpun tidak dapat memenuhi syarat selisih jumlah titran, ulangi prosedur dari awal dengan jumlah sampel dua kali lebih besar, atau b. Jika penggandaan jumlah sampel lebih besar dari 10 gram, gunakan jumlah sampel sebesar 10 gram.
66
Tabel A.1 Berat sampel untuk tiap perkiraan kadar gliserol total Kadar
Berat
Akurasi
Jumlah
Jumlah
Gliserol Total
sampel
penimbangan
KOH alkoholik
Kloroform
(%)
(gr)
(± g)
(ml)
(ml)
10-40
2
0,001
50
99 ± 0,2
5-20
4
0,003
50
96 ± 0,2
2-8
10
0,01
100
91 ± 0,2
Prosedur analisis kadar gliserol bebas. a. Timbang 10 ± 0,01 gram contoh biodiesel ester alkil dalam sebuah botol timbang. b. Bilas contoh ini ke dalam labu takar 1 liter dengan menggunakan 90 ± 0,2 ml khloroform ( lihat Catatan peringatan ) yang diukur dengan buret. c. Tambahkan kira–kira 500 ml akuades, tutup rapat labu dan kemudian kocok kuat–kuat selama 30 – 60 detik. d. Tambahkan akuades sampai ke garis batas takar, tutup lagi labu rapat – rapat dan campurkan baik – baik isinya dengan membolak – balikkan dan sesudah dipandang tercampur intim, biarkan tenang sampai lapisan khloroform dan lapisan akuatik memisah sempurna. e. Pipet masing – masing 50 ml larutan asam periodat ke dalam 2 atau 3 gelas piala 400 – 500 ml dan siapkan dua blanko dengan mengisi masing–masing 100 ml akuades ( sebagai pengganti larutan asam periodat ) f. Pipet 100 ml lapisan akuatik yang diperoleh dalam langkah no. (d) ke dalam gelas piala berisi larutan asam periodat dan kemudian kocok gelas piala ini perlahan supaya isinya tercampur baik. Sesudahnya, tutup gelas piala dengan kaca arloji/masir dan biarkan selama 30 menit ( lihat Catatan no. 2 ). Jika lapisan akuatik termaksud mengandung bahan tersuspensi, saring dahulu sebelum pemipetan dilakukan. g. Tambahkan 20 ml larutan KI, campurkan dengan pengocokan perlahan dan kemudian biarkan selama sekitar 1 menit ( tetapi tak boleh lebih dari 5 menit ) sebelum dititrasi. Jangan tempatkan gelas piala yang isinya akan dititrasi ini di bawah cahaya terang atau terpaan langsung sinar matahari.
67
h. Titrasi isi gelas piala dengan larutan tiosulfat yang sudah distandarkan ( diketahui normalitasnya ). Teruskan titrasi sampai warna coklat iodium hampir hilang. Setelah ini tercapai, tambahkan 2 ml larutan indikator pati dan teruskan titrasi sampai warna biru kompleks iodium – pati persis sirna. i. Baca buret titran sampai ke ketelitian 0,01 ml dengan bantuan pembesar meniskus. j. Lakukan analisis blanko dengan menerapkan langkah (g) s/d (i) pada dua gelas piala berisi larutan blanko ( yaitu akuades ) tersebut pada no. (e). k. Jika perbandingan jumlah titran sampel dan jumlah titran blangko lebih kecil dari 0,8, ulangi pengujian dengan jumlah sampel yang lebih kecil.
Perhitungan 1. hitung kadar gliserol total ( Gttl, %-b ) dengan rumus: Gttl ( %-b ) =
( B − S ) × N × 2,302 W
dengan: S = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel, ml B = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blanko,ml N = normalitas eksak larutan natrium tiosulfat W = berat eksak sampel, yakni :
W= *
berat contoh * × ml sampel * * 900
Prosedur Gliserol Total no.1
** Prosedur Gliserol Total no.8
2. Kadar gliserol bebas (Gbbs, %-b ) dihitung dengan rumus serupa dengan di atas, tetapi menggunakan nilai – nilai yang diperoleh pada pelaksanaan prosedur analisis kadar gliserol bebas. 3. Kadar gliserol terikat ( Gikt, %-b ) adalah selisih antara kadar gliserol total dengan kadar gliserol bebas: Gikt = Gttl - Gbbs
68
Catatan Peringatan Asam periodat adalah oksidator dan berbahaya jika berkontak dengan bahan – bahan organik. Zat ini menimbulkan iritasi kuat dan terdekomposisi pada 130oC. Jangan gunakan tutup gabus atau karet pada botol – botol penyimpannya. Kloroform diketahui bersifat karsinogen. Zat ini toksik jika terhisap dan memiliki daya bius. Cegah jangan sampai khloroform berkontak dengan kulit. Manusia yang sengaja atau tak sengaja menghisap atau meneguknya secara berkepanjangan dapat mengalami kerusakan lever dan ginjal yang fatal. Zat ini tidak mudah menyala, tetapi akan terbakar juga bila terus – terusan terkena nyala api atau berada pada temperatur tinggi, serta menghasilkan fosgen ( bahan kimia berbahaya ) jika terpanaskan sampai temperatur dekomposisinya. Khloroform dapat bereaksi eksplosif dengan aluminium, kalium, litium, magnesium, natrium, disilan, N2O4 dan campuran natrium hidroksida dengan metanol. Angka ambang kehadirannya di udara tempat kerja adalah 10 ppm-v. Karena ini, penanganannya harus dilakukan di dalam lemari asam. Asam khlorida ( HCl ) pekat adalah asam kuat dan akan menyebabkan kulit terbakar. Uapnya menyebabkan peracunan jika terhirup dan terhisap serta menimbulkan iritasi kuat pada mata dan kulit. Jas dan sarung tangan pelindung harus dipakai ketika bekerja dengan asam ini. Penanganannya disarankan dilakukan di dalam lemari asam yang beroperasi dengan benar. Pada pengenceran, asam harus selalu yang ditambahkan ke air/akudes dan bukan sebaliknya. Asam asetat murni ( glasial ) adalah zat yang cukup toksik jika terhisap atau terminum. Zat ini menimbulkan iritasi kuat pada kulit dan jaringan tubuh. Angka ambang kehadirannya di udara tempat kerja adalah 10 ppm-v. Kalium hidroksida ( KOH ), seperti alkali – alkali lainya, dapat membakar parah kulit, mata dan saluran pernafasan. Kenakan sarung tangan karet tebal dan pelindung muka untuk menangkal bahaya larutan alkali pekat. Gunakan peralatan penyingkir asap atau topeng gas untuk melindungi saluran pernafasan dari uap
69
atau debu alkali. Pada waktu bekerja dengan bahan – bahan sangat basa seperti kalium hidroksida, tambahkan selalu pelet – pelet basa ke air/akuades dan bukan sebaliknya. Alkali bereaksi sangat eksoterm jika dicampur dengan air, persiapkan sarana untuk mengurung larutan basa kuat jika bejana pencampur sewaktu – waktu pecah/retak atau bocor akibat besarnya kalor pelarutan yang dilepaskan. Etanol ( etil alkohol ) adalah mudah terbakar. Lakukan pemanasan atau penguapan pelarutan ini di dalam lemari asam.
Catatan bernomor 1. Yang disarankan untuk digunakan adalah “pati kentang untuk iodometri”, karena pati ini menimbulkan warna biru pekat jika berada bersama ion iodonium. “Pati larut” saja tidak disarankan karena bisa tak membangkitkan warna biru pekat yang konsisten ketika berkontak dengan ion iodonium. Reagen – reagen berikut diketahui cocok : “Soluable starch for iodometry”,J.T. Baker 4006-04. 2. Pada temperatur kamar, tenggang waktu antara penyiapan contoh – contoh dan pentitrasiannya tak boleh lebih dari 1,5 jam. Jangan tempatkan di bawah cahaya terang atau terpaan sinar matahari langsung.
70
Lampiran D Analisis untuk Kadar α-Monogliserida di Dalam Minyak dan Lemak (AOCS Official Method Cd 11-57) Definisi Dokumen Metode Analisis Standar ini menguraikan prosedur untuk menentukan kandungan α-Monogliserida melalui reaksi oksidasi asam periodat dengan gugus hidroksil yang berdekatan. β-Monogliserida tidak teroksidasi oleh asam periodat karena gugus hidroksilnya tidak berdekatan.
Lingkup Dapat diterapkan untuk minyak atau lemak, monogliserida dan campurannya. Metode analisa ini tidak dapat digunakan jika selain monogliserida, contoh yang dianalisa juga mengandung senyawa polihidrat yang larut di dalam kloroform yang memiliki dua atau lebih gugus hidroksil berdekatan.
Peralatan 1. Buret, 50 dan 100 mL telah dikalibrasi dengan baik. 2. Pembesar meniskus, yang memungkinkan pembacaan buret sampai skala 0.01 mL. 3. Labu takar 1 Liter. 4. Labu takar 100 mL bertutup gelas. 5. Pipet-pipet volumetrik 10, 25, dan 50 mL yang sudah dikalibrasi dengan baik. 6. Gelas-gelas piala 400 mL masing-masing dengan kaca arloji/matsir untuk penutupnya. 7. Stirrer, variable speed electric stirrer dengan pengaduk kaca atau pengaduk magnet berlapis . 8. Gelas-gelas ukur 100 dan 1000 mL. 9. Labu-labu erlenmeyer 500 mL bertutup gelas.
71
Reagen – reagen 1. Asam periodat ( HIO4.2H2O ) mutu reagen atau p.a. ( lihat Catatan peringatan). 2. Natrium tiosulfat ( Na2S2O3.5H2O ) – mutu regen. 3. Kalium iodida ( KI ) – mutu reagen. 4. Asam asetat glasial – mutu reagen, 99,5%-berat ( lihat catatan peringatan ) 5. Larutan pati – dibuat seperti diuraikan dalam bagian “Larutan – larutan” dan diuji kepekaannya sebagai berikut : masukkan 5 ml larutan pati ke dalam 100 ml akuades dan tambahkan 0,05 ml larutan 0,1 N KI yang masih segar (yang baru dibuat) serta satu tetes larutan khlor ( dibuat dengan mengencerkan 1 ml larutan natrium hipoklorit [NaOCl] 5 %-b yang tersedia di perdagangan menjadi 1000 ml). Larutan harus menjadi berwarna biru pekat dan bisa dilunturkan dengan penambahan 0,05 ml larutan natrium tiosulfat 0,1 N. 6. Khloroform ( CHCl3 ) – mutu reagen ( lihat catatan pengeringan ). Uji blanko dengan asam periodat dengan dan tanpa khloroform harus tidak berbeda lebih dari 0,5 ml; jika tidak, khloroform harus diganti dengan pasokan baru. 7. Kalium dikromat – mutu reagen. Sebelum digunakan harus digerus halus dan dikeringkan pada 105 – 110 oC sampai berberat konstan. 8. Asam khlorida (HCl) – mutu reagen, pekat, berat jenis 1,19 ( lihat Catatan peringatan ).
Larutan – larutan. 1. Larutan asam periodat. Larutkan 5,4 gram asam periodat ke dalam 100 ml akuades dan kemudian tambahkan 1900 ml asam asetat glasial. Campurkan baik – baik. Simpan larutan di dalam botol bertutup gelas yang berwarna gelap atau, jika botol berwarna terang, taruh ditempat gelap. Perhatian – Hanya botol bertutup gelas yang boleh dipakai. Tutup gabus atau karet sama sekali tak boleh dipergunakan. 2. Larutan natrium tiosulfat 0,1 N. – Dibuat dengan melarutkan 24,8 gram Na2S2O3.5H2O ke dalam akuades dan kemudian diencerkan sampai 1 liter. Larutan ini harus distandarkan sebagai berikut: Pipet 25 ml larutan kalium dikhromat standar ( lihat no. 5 di bawah ) ke dalam gelas piala 400 ml.
72
Tambahkan 5 ml HCl pekat, 10 ml larutan KI ( lihat no. 3 di bawah ) dan aduk baik – baik dengan batang pengaduk atau pengaduk magnetik. Kemudian, biarkan tak teraduk selama 5 menit dan selanjutnya tambahkan 100 ml akuades. Titrasi dengan natrium tiosulfat sambil terus diaduk, sampai warna kuning hampir hilang. Tambahkan 1 – 2 ml larutan pati dan teruskan titrasi perlahan – lahan sampai warna biru persis sirna. Maka: Normalitas lar. Na2S2O3 =
2,5 ml. lar. Na2S2O3 yang dihabiskan pada titrasi
3. Larutan kalium iodida ( KI ) – dibuat dengan melarutkan 150 gram KI ke dalam akuades, disusul dengan pengenceran hingga bervolume 1 liter. Larutan ini tidak boleh kena cahaya. 4. Larutan indikator pati – dibuat dengan membuat pasta homogen 10 gram pati larut (lihat Catatan no.1) di dalam akuades dingin. Tambahkan pasta ini ke 1 liter akuades yang sedang mendidih kuat, aduk cepat – cepat selama beberapa detik dan kemudian dinginkan. Asam salisilat ( 1,25 g/l ) boleh dibubuhkan untuk mengawetkan patinya. Jika sedang tidak digunakan, larutan ini harus disimpan di dalam ruang bertemperatur 4 – 10 oC. Larutan indikator yang baru harus dibuat jika titik akhir titrasi tidak lagi tajam, atau jika larutan indikator pati gagal dalam uji kepekaan yang telah diuraikan pada no.5 dalam bagian “Reagen – reagen”. 5. Larutan standar 0,1 N kalium dikhromat – dibuat dengan melarutkan 4,9035 gram kalium dikhromat kering dan tergerus halus ke dalam akuades di dalam labu takar 1 liter dan kemudian mengencerkannya samapai garis batas – takar pada 25oC. 6. Larutan asam asetat – dibuat dengan mencampurkan 5 mL asam asetat glasial dengan 95 mL akuades.
73
Tabel A.2 Berat sampel monogliserida Kadar
Berat
Akurasi
Monogliserida
sampel
penimbangan
(%)
(gr)
(± g)
100
0,3
0,0002
75
0,4
0,0002
50
0,6
0,0003
40
0,7
0,0005
30
1
0,001
20
1,5
0,001
15
2,5
0,002
10
3
0,003
5
6
0,006
≤3
10
0,01
Prosedur analisis kadar α-Monogliserida. 1. Timbang sampel minyak/lemak dalam sebuah botol sesuai dengan Tabel A.1. 2. Bilas sampel ini dengan hati-hati ke dalam labu takar 100 mL bertutup gelas dengan menggunakan sedikit khloroform ( lihat Catatan peringatan ). 3. Tambahkan khloroform hingga volumenya tepat 100 mL lalu kocok. 4. Pindahkan ke dalam labu erlenmeyer 500 mL bertutup gelas. 5. Tambahkan 100 mL akuades secara bertahap. Jika terbentuk emulsi yang menyebabkan pemisahan yang kurang baik dalam langkah selanjutnya, gunakan 100 mL larutan asan asetat 5 % (Larutan 6) untuk menggantikan 100 mL akuades. 6. Tutup rapat labu takar dan kocok isinya kuat-kuat selama 1 menit.Jika sudah dipandang tercampur intim, biarkan tenang sampai lapisan khloroform dan lapisan akuatik memisah sempurna dan lapisan khloroform jernihdan hanya sedikit berkabut. Ini biasanya memakan waktu 1-3 jam. 7. Pipet masing-masing 50 mL asam periodat kedalam 3 gelas piala 400 mL . Siapkan 2 blangko. Tambahkan 50 mL khloroform ke dalam salah satu 74
blangko dan 50 mL akuades ke dalam salah satu blangko. Titrasi blangko akuades dan khloroform bertujuan untuk menguji khloroform (lihat reagen 6). 8. Pipet 50 mL dari lapisan khloroform yang diperoleh dari langkah 7 ke dalam gelas piala berisi larutan asam periodat dan kemudian kocok gelas piala ini perlahan supaya isinya tercampur dengan baik. Sesudahnya tutup gelas piala dengan kaca arloji/matsir dan biarkan selama 30 menit. Catatan: Jika temperatur kamar melebihi 35oC, reagen dan lapisan khloroform harus didinginkan hingga temperaturnya dibawah 35oC sebelum dipipet. 9. Tambahkan 20 mL larutan KI, campurkan dengan pengocokan perlahan dan kemudian biarkan selama sekitar 1 menit (tetapi tidak boleh lebih dari 5 menit) sebelum dititrasi. Jangan tempatkan gelas piala yang isinya akan dititrasi ini dibawah cahaya terang atau terpaan langsung sinar matahari. 10. Tambahkan 100 mL akuades dan titrasi isi gelas piala dengan larutan natrium tiosulfat yang sudah distandarkan (diketahui normalitasnya). Gunakan pengaduk magnetik agar larutan tetap tercampur sempurna. Teruska titrasi sampai warna coklat iodium hampir hilang. Setelah ini tercapai, tambahkan 2 mL larutan indikator pati dan teruskan titrasi sampai warna biru kompleks iodium-pati
persis
sirna.
Faktor
pengadukan
amat
mempengaruhi
penghilangan warna iodium dari lapisan khloroform. 11. Baca buret titran sampai ke ketelitian 0.01 mL dengan bantuan pembesar meniskus. 12. Lakukan analisis blangko dengan menerapkan langkah 9 s/d 11 pada 2 gelas piala berisi blangko akuades dan blangko khloroform. 13. Jika titrasi sampel (langkah 11) kurang dari 0.8 dari jumlah natrium tiosulfat untuk titrasi blangko khloroform (langkah 12): (a) Ulangi analisa dengan menggunakan jumlah sampel yang lebih kecil (25, 10, atau 5 mL dalam langkah 8) hingga titrasi sampel lebih dari 0.8 kali titrasi blangko khloroform, atau (b) Jika dibutuhkan sampel yang kurang dari 10 mL agar titrasi sesuai dengan batasan yang disebutkan di langkah 13 (a), ulangi analisa mulai dari awal (langkah 1) menggunakan jumlah sampel yang lebih sedikit.
75
Catatan – Titrasi sampel harus lebih dari 0.8 dari titrasi blangko untuk memastikan bahwa asam periodat yang digunakan sudah berlebih. 14. Jika titrasi blangko (langkah 12) dikurangi titrasi sampel berjumlah kurang dari 4 mL : (a) Ulangi analisa dengan tingkat ketelitian yang lebih baik dengan cara menggunakan sampel dua kali lebih banyak dari sebelumnya (langkah 1), atau (b) Jika menggandakan jumlah sampel di langkah 1 sudah melebihi 10 gr, maka hanya gunakan 10 gr.
Perhitungan 1. Perhitungan berikut mengasumsikan bahwa monogliseridanya adalah monostearin Monogliserida ( %-b ) =
( B − S ) × N ×17.927 W
dengan: B = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blangko khloroform,ml S = volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel,ml N = normalitas eksak larutan natrium tiosulfat. W = berat eksak sampel yang ditimbang untuk analisis,g 17.297 = Berat molekul monostearin dibagi dengan 20 2. Kadar monogliserida dapat dihitung dengan basis monoester selain dari monostearin dengan cara membagi berat molekul dari monogliserida dengan 20 dan mengganti angka 17.297 dalam formula diatas dengan hasil tersebut .
Catatan Peringatan Asam periodat adalah oksidator dan berbahaya jika berkontak dengan bahan – bahan organik. Zat ini menimbulkan iritasi kuat dan terdekomposisi pada 130oC. Jangan gunakan tutup gabus atau karet pada botol – botol penyimpannya.
76
Kloroform diketahui bersifat karsinogen. Zat ini toksik jika terhisap dan memiliki daya bius. Cegah jangan sampai khloroform berkontak dengan kulit. Manusia yang sengaja atau tak sengaja menghisap atau meneguknya secara berkepanjangan dapat mengalami kerusakan lever dan ginjal yang fatal. Zat ini tidak mudah menyala, tetapi akan terbakar juga bila terus – terusan terkena nyala api atau berada pada temperatur tinggi, serta menghasilkan fosgen ( bahan kimia berbahaya ) jika terpanaskan sampai temperatur dekomposisinya. Khloroform dapat bereaksi eksplosif dengan aluminium, kalium, litium, magnesium, natrium, disilan, N2O4 dan campuran natrium hidroksida dengan metanol. Angka ambang kehadirannya di udara tempat kerja adalah 10 ppm-v. Karena ini, penanganannya harus dilakukan di dalam lemari asam. Asam khlorida ( HCl ) pekat adalah asam kuat dan akan menyebabkan kulit terbakar. Uapnya menyebabkan peracunan jika terhirup dan terhisap serta menimbulkan iritasi kuat pada mata dan kulit. Jas dan sarung tangan pelindung harus dipakai ketika bekerja dengan asam ini. Penanganannya disarankan dilakukan di dalam lemari asam yang beroperasi dengan benar. Pada pengenceran, asam harus selalu yang ditambahkan ke air/akudes dan bukan sebaliknya. Asam asetat murni ( glasial ) adalah zat yang cukup toksik jika terhisap atau terminum. Zat ini menimbulkan iritasi kuat pada kulit dan jaringan tubuh. Angka ambang kehadirannya di udara tempat kerja adalah 10 ppm-v.
Catatan bernomor 1. Yang disarankan untuk digunakan adalah “pati kentang untuk iodometri”, karena pati ini menimbulkan warna biru pekat jika berada bersama ion iodonium. “Pati larut” saja tidak disarankan karena bisa tak membangkitkan warna biru pekat yang konsisten ketika berkontak dengan ion iodonium. Reagen – reagen berikut diketahui cocok : “Soluable starch for iodometry”,J.T. Baker 4006-04.
77
2. Pada temperatur kamar, tenggang waktu antara penyiapan contoh – contoh dan pentitrasiannya tak boleh lebih dari 1,5 jam. Jangan tempatkan di bawah cahaya terang atau terpaan sinar matahari langsung.
78
Lampiran E Determinasi Angka Hidroksil dalam Lemak dan Minyak Lemak Menggunakan Katalis Asam (Leopold Hartman and Regina C.A. Lago, 1986) Definisi Metode Analisis ini menguraikan prosedur untuk menentukan angka hidroksil pada lemak dan minyak lemak yang menunjukkan banyaknya gugus hidroksil pada sampel.
Lingkup Dapat diterapkan untuk minyak dan lemak.
Peralatan 1. Erlenmeyer 200 ml. 2. Labu takar 25 ml. 3. Gelas kimia. 4. Pipet volumetrik 10 ml. 5. Buret volumetrik 50 ml. 6. Neraca analitis.
Reagen 1. Reagen asetilasi. Asam toluen-p-sulfonat, asetat anhidrat dan toluen dicampur dengan perbandingan 1 gram : 5 ml : 15 ml, atau kelipatannya. Reagen ini akan tahan selama 2 minggu jika disimpan dalam botol tertutup di kulkas. 2. Fenolftalein. 1% etanol.
Larutan 1. Larutan NaOH. Bebas karbonat, ca. 1,3 M, mengandung 10% m/V Natrium sulfat. 2. HCl 0,5 M (standarisasi).
79
3. Toluen (mutu laboratorium). 4. tert-butanol.
Prosedur analisis untuk blanko 1. Lima (5) ml reagen asetilasi dimasukkan ke dalam erlenmeyer 200 ml dengan bantuan pipet volumetrik. 2. NaOH (1,3 M, 25 ml) yang mengadung natrium sulfat dipipet dan dimasukkan ke dalam erlemeyer dan diaduk. 3. Sepuluh (10) ml tert-butanol ditambahkan ke dalam erlenmeyer menggunakan silinder ukuran. 4. Biarkan 1 menit. 5.
*
Lima (5) ml larutan sampel dalam toluen ditambahkan dan diaduk.
6. Titrasi dengan 0,5 M HCl dengan indikator fenolftalein sebanyak 0,5 ml. *
Untuk sampel dengan HV di bawah 20, dapat digunakan 10 ml aliquot, bukan 5
ml.
80
Prosedur analisis untuk sampel terlarut dalam toluen 1. Timbang sampel, gunakan Tabel A.3. Tabel A.3 Berat sampel untuk analisis angka hidroksil Perkiraan
Berat sampel dilarutkan
Volume
Volume
HV
dalam 25 ml toluen (gr)
aliquot (ml)
reagen (ml)
0-100
5
5
5
100-200
3,5
5
5
200-300
2,5
5
5
300-400
1,5
5
5
400-600
1
5
5
2. Sampel dimasukkan ke dalam labu takar 25 ml dan tambahkan toluen sampai batas. 3.
*
Lima (5) ml aliquot diambil dari labu takar (2) dan dimasukkan ke dalam
erlenmeyer 200 ml. 4. Tambahkan 5 ml reagen asetilasi dengan bantuan pipet volumetrik. Campuran di aduk dan dibiarkan 10 menit. 5. NaOH (1,3 M, 25 ml) yang mengadung natrium sulfat dipipet dan dimasukkan ke dalam erlemeyer dan diaduk. 6. Sepuluh (10) ml tert-butanol ditambahkan ke dalam erlenmeyer menggunakan silinder ukuran. 7. Biarkan 1 menit. 8. Kelebihan alkali dititrasi dengan 0,5 M HCl dengan indikator fenolftalein sebanyak 0,5 ml. *
Untuk sampel dengan HV di bawah 20, dapat digunakan 10 ml aliquot, bukan 5
ml.
Prosedur analisis untuk sampel tak terlarut dalam toluen 1. Timbang sampel, gunakan Tabel A.2. 2. Sampel dimasukkan ke dalam labu takar 25 ml dan tambahkan 10 ml asam asetat glasial. Jika perlu dibantu dengan pemanasan.
81
3. Tambahkan toluen sampai batas. 4.
*
Lima (5) ml aliquot diambil dari labu takar (2) dan dimasukkan ke dalam
erlenmeyer 200 ml. 5. Tambahkan 5 ml reagen asetilasi dengan bantuan pipet volumetrik. Campuran di aduk dan dibiarkan 10 menit. 6. NaOH (1,3 M, 50 ml) yang mengadung natrium sulfat dipipet dan dimasukkan ke dalam erlemeyer dan diaduk. 7. Duapuluh
(20)
ml
tert-butanol
ditambahkan
ke
dalam
erlenmeyer
menggunakan silinder ukuran. 8. Biarkan 1 menit. 9. Kelebihan alkali dititrasi dengan 0,5 M HCl dengan indikator fenolftalein sebanyak 0,5 ml. *
Untuk sampel dengan HV di bawah 20, dapat digunakan 10 ml aliquot, bukan 5
ml.
82
Perhitungan 1. Perhitungan angka hidroksil dengan rumus: HV =
(S − B ) × M × 56,1 m
dengan: S = volume larutan HCl yang habis dalam titrasi contoh,ml B = volume larutan HCl yang habis dalam titrasi blanko,ml M = molaritas larutan HCl m = berat contoh,g
83
Lampiran F Data Hasil Penelitian F.1. Data Hasil Penelitian TG : gliserol 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
t-reaksi (jam) 1 1 1 3 3 3 4 4 4
angka asam (mg KOH/g) 1.276 0.857 0.985 0.614 0.560 0.943 1.133 1.114 1.417
angka sabun (mg KOH/g) 182.772 192.750 191.886 197.490 198.102 181.119 197.620 198.376 197.408
Gttl (%-b) 22.482 24.386 27.570 20.272 21.155 25.101 21.384 21.600 22.594
84
G -bebas (%-b) 3.248 5.769 6.078 2.876 4.106 5.479 4.807 6.124 5.217
G terikat (%-b) 19.234 18.617 21.492 17.396 17.050 19.622 16.576 15.476 17.377
α-monogliserida (%-b) 18.406 22.590 22.961 22.446 23.511 23.270 20.392 20.538 22.025
HV 27.192 31.307 21.166 30.791 36.503 30.102 34.911 36.235 31.307
Lampiran G Data Analisis Angka Asam, Angka Penyabunan, Gliserol Total dan Gliserol Bebas, α-Monogliserida, Angka Hidroksil dan Konversi Gliserol G.1. Data Analisis Angka Asam ANGKA ASAM angka asam (Aa) = 56,1 x v KOH x N KOH / W sampel t-reaksi W sampel v KOH N KOH Angka asam (jam) (gr) (ml) (M) (mg KOH/gr sampel) 1 2.028 0.450 0.102 1.276 1 2.012 0.300 0.102 0.857 1 2.043 0.350 0.102 0.985 3 2.097 0.200 0.115 0.614 3 2.052 0.200 0.102 0.560 3 2.059 0.350 0.099 0.943 4 2.030 0.400 0.102 1.133 4 2.064 0.400 0.102 1.114 4 2.029 0.500 0.102 1.417
TG : gliserol 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
G.2. Data Analisis Angka Penyabunan
TG : gliserol 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
t-reaksi (jam) 1 1 1 3 3 3 4 4 4
ANGKA PENYABUNAN As = (B - S) x N HCl x 56,1 / W sampel v HCl (ml) W sampel N HCl v blanko v sample (gr) (M) (ml) (ml) 4.787 61.3 35.000 0.593 4.660 61.3 34.300 0.593 4.681 61.3 34.300 0.593 4.565 61.3 34.200 0.593 4.786 61.3 32.800 0.593 4.801 68.0 37.000 0.500 4.562 61.3 34.200 0.593 4.662 61.3 33.500 0.593 4.727 61.3 33.250 0.593
85
As (mg KOH/gr sampel) 182.772 192.750 191.886 197.490 198.102 181.119 197.620 198.376 197.408
G.3. Data Analisis Kandungan Gliserol Total
TG : gliserol
t-reaksi (jam)
1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
1 1 1 3 3 3 4 4 4
GLISEROL TOTAL G total (%-b) = 2,302 x ( B - S ) x N Na2S2O3 / W W = W sampel x v sampel / 900 v Na2S2O3 (ml) V W sample N v v sampel W (gram) Na2S2O3(M) blanko sampel (ml) (ml) (ml) 0.0571 46.00 0.100 2 25 40.425 0.0566 46.00 0.100 2 25 40.000 0.0562 48.95 0.100 2 25 42.250 0.0568 46.00 0.100 2 25 41.000 0.0566 46.00 0.100 2 25 40.800 0.0562 48.95 0.100 2 25 42.850 0.0571 46.00 0.100 2 25 40.700 0.0568 46.00 0.100 2 25 40.675 0.0571 46.00 0.100 2 25 40.400
G total (%-b) 22.482 24.386 27.570 20.272 21.155 25.101 21.384 21.600 22.594
G.4. Data Analisis Kandungan Gliserol Bebas GLISEROL BEBAS G bebas (%-b) = 2,302 x ( B - S ) x N Na2S2O3 / W W = W sampel x v sampel / 900 TG : gliserol
t-reaksi (jam)
1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
1 1 1 3 3 3 4 4 4
W sampel
V sampel
(gram)
(ml)
9.974
25
9.984
25
9.963
25
9.939
20
9.953
25
9.000
25
9.954
25
9.940
20
9.944
20
v Na2S2O3 (ml) W 0.277 0.277 0.277 0.221 0.276 0.250 0.277 0.221 0.221
86
N Na2S2O3
Gbebas
v blanko (ml)
v sampel (ml)
(M)
(%-b)
46.150
42.325
0.1022
46.150
39.350
0.1022
46.150
39.000
0.1022
45.900
43.200
0.1022
46.150
41.325
0.1022
48.95
43.000
0.1
46.150
40.500
0.1022
47.400
41.650
0.1022
47.400
42.500
0.1022
3.248 5.769 6.078 2.876 4.106 5.479 4.807 6.124 5.217
G.5. Data Analisis Kandungan α-Monogliserida
TG : gliserol 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
α-MONOLGISERIDA Monogliserida (%-b) = ( B - S ) x N Na2S2O3 x 17.297 / W sampel N Na2S2O3 α-monogliserida v Na2S2O3 (ml) t-reaksi W sampel v blanko v sampel (jam) (gram) (M) (%-b) (ml) (ml) 1 0.711 46.80 39.50 0.1 18.406 1 0.619 46.80 39.00 0.1 22.590 1 0.609 46.80 39.00 0.1 22.961 3 0.607 46.80 39.20 0.1 22.446 3 0.610 46.80 38.80 0.1 23.511 3 0.700 46.20 37.15 0.1004 23.270 4 0.611 46.80 39.85 0.1 20.392 4 0.611 46.80 39.80 0.1 20.538 4 0.700 46.20 37.60 0.1 22.025
G.6. Data Analisis Angka Hidroksil
TG : gliserol 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
t-reaksi (jam) 1 1 1 3 3 3 4 4 4
ANGKA HIDROKSIL (HV) HV = ( S - B ) x N HCl x 56,1 / W sampel v HCL (ml) W sampel N HCl(M) v blanko v sampel (gram) (ml) (ml) 5.010 8.45 13.65 0.467 5.021 8.50 14.50 0.467 5.013 10.75 14.80 0.467 5.020 8.60 14.50 0.467 5.024 8.00 15.00 0.467 5.048 6.20 12.00 0.467 5.028 6.50 13.20 0.467 5.025 7.00 13.95 0.467 5.021 8.00 14.00 0.467
87
angka hidroksil (HV) 27.192 31.307 21.166 30.791 36.503 30.102 34.911 36.235 31.307
G.7. Data Perhitungan Konversi Gliserol TG : gliserol 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4 1:2 1:3 1:4
t-reaksi (jam) 1 1 1 3 3 3 4 4 4
Katalis NaOH NaOH NaOH NaOH NaOH NaOH NaOH NaOH NaOH
G-total (%-berat) 22.482 24.386 27.570 20.272 21.155 25.101 21.384 21.600 22.594
T (°C) 200 200 200 200 200 200 200 200 200
88
G-bebas (%-berat) 3.248 5.769 6.078 2.876 4.106 5.479 4.807 6.124 5.217
konversi gliserol (%) 19.234 18.617 21.492 17.396 17.050 19.622 16.576 15.476 17.377
LAMPIRAN D CONTOH PERHITUNGAN Berikut ini merupakan contoh pengolahan data hasil analisa Tempuhan 3 :
Temperatur
: 150°C
Tekanan
: 0,4 bar
Waktu reaksi : 8 jam Katalis
: Zn
D.1 Penentuan Parameter-Parameter Analisa
1. Angka Asam Angka asam (Aa) =
56,1 ⋅ V ⋅ N mg KOH / g biodiesel W
Berat sampel (W) = 3,045 gram Volume KOH alkoholik yang diperlukan dalam titrasi (V) = 35,2 ml Normalitas eksak larutan KOH dalam alkohol (N) = 0,1074 N Angka asam = (56,1 x 35,2 x 0,1074) / 3,045 = 69,65 mg KOH/gr minyak 2. Angka Sabun dan Kadar Ester Angka penyabunan (As) = Kadar ester =
( B − C ) × N × 56,1 W
mg KOH/g biodiesel.
( As − Aa ) × 100 %-berat As
Volume HCl 0,5 N yang dihabiskan pada titrasi blanko (B) = 58,6 ml. Volume HCL 0,5 N yang dihabiskan pada titrasi sampel (C) = 10,4 ml. Normalitas eksak larutan HCL (N) = 0,486 N Berat sampel (W)= 4,006 g. Angka sabun = ((58,6 – 10,4) x 0, 486 x 56,1) / 4, 006 = 327,776 mg KOH/gr minyak Kadar ester = 100 x (327,776-69,65) / 327,776 = 78,75 %-berat
89
3. Kadar Gliserol Total Gttl ( %-b ) =
( B − S ) ⋅ N ⋅ 2,302 W
Volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel (S) = 37,95 ml Volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blanko (B) = 46,25 ml Normalitas eksak larutan natrium tiosulfat (N) = 0,1 N Berat sampel dinyatakan dengan aliquot (ml) yang diambil untuk analisa sampel (W): W=
berat sampel x ml sampel 900
W = 2,001 x 50 / 900 = 0,1112 Kadar gliserol total = ((46,25 – 37,95) x 0,1 x 2,302) / 0,1112 = 17,187 %-berat 4. Kadar Gliserol Bebas Gttl ( %-b ) =
( B − S ) ⋅ N ⋅ 2,302 W
Volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel (S) = 45,4 ml Volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blanko (B) = 47 ml Normalitas eksak larutan natrium tiosulfat (N) = 0,1 N Berat sampel dinyatakan dengan aliquot (ml) yang diambil untuk analisa sampel (W), yaitu: W=
berat sampel x ml sampel 900
W = 10,003 x 100 / 900 = 0,331 Kadar gliserol bebas = ((47 – 45,4) x 0,1 x 2,302) / 0,331 = 0,331 %-berat 5. Kadar Gliserol Terikat Kadar gliserol terikat = kadar gliserol total – kadar gliserol bebas = 17,187 – 0,331 = 16,856 %-berat
90
6. Kadar α-monogliserida α -monogliserida ( %-b ) =
( B − S ) ⋅ N ⋅ 10,947 W
Volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi blangko (B) = 45,4 ml Volume larutan natrium tiosulfat yang habis dalam titrasi sampel (S) = 40,75 ml Normalitas eksak larutan natrium tiosulfat (N) = 0,1 N Berat eksak sampel (W) = 6,002 g Kadar α-monogliserida = ((45,4 – 40,75) x 0,1 x 10,947) / 6,002 = 0,848 %-berat 7. Angka Hidroksil Angka hidroksil (HV) =
( S − B ) ⋅ N ⋅ 56,1 W
Volume larutan HCl yang habis dalam titrasi contoh (S) = 11,8 ml Volume larutan HCl yang habis dalam titrasi sampel (B) = 10,2 ml Normalitas eksak larutan HCl (N) = 0,4856 N Berat eksak sampel (W) = 5,058 g Angka hidroksil = ((11,8 – 10,2) x 0,4856 x 56,2) / 5,058 = 8,618 mg KOH/gr produk D.2 Perhitungan Konversi Gliserol
Dalam reaksi esterifikasi ini, gliserol merupakan reaktan pembantas. Konversi gliserol dapat diketahui dengan menghitung perbandingan gliserol terikat dengan gliserol bebas. Konversi =
gliserol terikat × 100% gliserol total
gliserol total = 17,187 %-b gliserol terikat = 16,856 %-b Konversi = (16,856 / 17,187) x 100% = 98,072 %
91
D.3 Perhitungan Perolehan Trigliserida
Persamaan yang digunakan: (1) Mol gugus hidroksil = 3 mol gliserol bebas + 2 mol monogliserida + mol digliserida (2) Mol gliserol terikat = mol trigliserida + mol digliserida + mol αmonogliserida (3) Perolehan MCT =
mol trigliserida × 100% mol gliserol total
Kadar α-monogliserida = 0,848 %-berat Produk = 71,332 gram Berat α-monogliserida dalam produk = 0,00848 x 71,332 = 0,605 gram Mr α-monogliserida = 218,937 Jumlah mol α-monogliserida dalam produk = 0,605 / 218,937= 0,003 mol Angka Hidroksil = 8,618 mg KOH/gr produk = 0,008618 gr KOH/gr produk Produk = 71,332 gram Angka hidroksil dalam produk = 0,008618 x 71,332 = 0,6147 gram KOH Mr KOH = 56,1 Jumlah mol gugus hidroksil dalam produk = 0,6147 / 56,1 = 0,011 mol Kadar gliserol total = 17,187 %-berat Produk = 71,332 gram Berat gliserol total dalam produk = 0,17187 x 71,332 = 12,260 gram Mr gliserol = 92 Jumlah mol gliserol total dalam produk = 12,260 / 92 = 0,133 mol Kadar gliserol terikat = 16,856 %-berat Produk = 71,332 gram Berat gliserol terikat dalam produk = 0,16856 x 71,332 = 12,024 gram Mr gliserol = 92 Jumlah mol gliserol terikat dalam produk = 12,024 / 92 = 0,131 mol
92
Kadar gliserol bebas = 0,331 %-berat Produk = 71,332 gram Berat gliserol bebas dalam produk = 0,331 x 71,332 = 0,236 gram Mr gliserol = 92 Jumlah mol gliserol bebas dalam produk = 0,236 / 92 = 0,003 mol Persamaan (1) : Mol gugus hidroksil = 3 mol gliserol bebas + 2 mol α-monogliserida + mol digliserida 0,011 = (3 x 0,003) + (2 x 0,003) + mol digliserida mol digliserida = 0 mol Persamaan (2) : Mol gliserol terikat = mol trigliserida + mol digliserida + mol α-monogliserida 0,131 = mol trigliserida + 0 + 0,003 Mol trigliserida = 0,1302 mol Persamaan (3) : Perolehan MCT =
mol trigliserida × 100% mol gliserol total
= (0,1302 / 0,131) x 100% = 97,7 %
93
