DAFTAR PUSTAKA. Brezonik, P.L., Chemical kinetics and process dynamics in aquatic system. Lewis Publishers, London

172

DAFTAR PUSTAKA Allen, C.A.W. and Watts K.C., 2000. Comparative analysis of the atomization characteristics of fifteen biodiesel fuel types. Trans. ASAE 43, 207-211. Al-Widyan, M. I. and Al-Shyoukh A.O., 2002. Experimental evaluation of the transesterifikcation of waste palm oil into biodiesel. Bioresource Technology 85, 253-256. Atkins, P. W., 1999. Kimia Fisika. Kartodiprodjo I.I., penerjemah; Indarto P.W., Editor. Terjemahan dari: Physical Chemistry. Erlangga, Jakarta. [Balitbang Kehutanan] Balai Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, 2008. Nyamplung Callophyllum inophyllum L. sumber energi biofuel yang potensial. Departemen Kehutanan, Jakarta. Box, G.E.P., Hunter W.G. and Hunter J.S., 1978. Statistics for Experimenters. John Wiley & Son, New York. Breitenlechner, S. and Bach T., 2006. Kinetics study on esterification of hexanoic acid with N,N-dialkylamino alcohols (Abstract). Di dalam: Z. Naturforsch. 61b, 583-588. Brezonik, P.L., 1993. Chemical kinetics and process dynamics in aquatic system. Lewis Publishers, London. [BSN] Badan Standardisasi Nasional, 2006. Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomer 04-7182:2006 tentang Biodiesel. BSN, Jakarta. Cheng, S.F., Choo V.M., Ma A.N. and Chuah C.H., 2004. Kinetics study on transesterification of palm oil. J. Oil Palm Res 16, 19-29. Canakci, M. and Van Gerpen J., 1999. Biodiesel production via acid catalysis. Trans. ASAE 42, 1203-1210. Canakci, M. and Van Gerpen J., 2001. Biodiesel from oils and fats with high free fatty acids. Trans. ASAE 44, 1429-1436. Canakci, M. and Van Gerpen J., 2003. A pilot plant to produce biodiesel from high free fatty acid feedstocks. Trans. ASAE 46, 945-954. Darnoko, D. and Cheryan M., 2000. Kinetics of palm oil transesterification in a batch reactor. JAOCS 77, 1263-1267. Darnoko, Herawan T. dan Guritno P., 2001. Teknologi produksi biodiesel dan prospek pengembangannya di indonesia. Warta PPKS 9(1):17-27.

173

Debaut, V.J., JeanY.B. and Greentech S.A., 2005. Tamanol.-a stimulant for collagen synthesis for use in anti-wrinkle and anti-stretch mark products. Cosmetics and Toiletries manufacture Worldwide. Greentech SA. France. De Filippis, P., Giavarini C., Scarsella M., and Sorrentino M., 1995. Transesterification Processes for Vegetable Oils: A simple control method of methyl ester content. JAOCS 72, 1399-1404. Douglas, J.M., 1988. Conceptual Design of Chemical Process. Mc Graw Hill. New York. Dweek, A.C. and Meadows T., 2002. Tamanu (Calophyllum inophyllum) the Africa, Asian Polynesian and Pasific Panacea. Int. J. Cos. Sci. 24:1-8. Fajar, R., Lukman S.P., Hari S.T., Haryati T. dan Elisabeth J., 2003. Indonesian experience in using biodiesel emission and performance testing on engine test bed and chassis dynamometer. Puspitek Serpong-Tangerang: Center for Thermodidynamics, Motor and Propulation, BPPT Tangerang. Fillieres, R., Mlayah B.B. and Delmas M., 1995. Ethanolysis of Rapeseed oil : Quantization of ethyl esters, mono, di, and triglycerides and glycerol by high-performance size–exclusion chromatography. JAOCS 72, 427-432. Foidl, N., Foidl G., Sanchez M., Mitelbach M., and Hackel S., 1996. Jatropha curcas L as a source for the production of biodiesel in Nicaragua. Bioresource Technology 70, 78-82. Francis, G. and K. Becker, 2001. Development, mobility and environment. A case for production and use of biodiesel from Jatropha plantations in India. University of Hohenheim, Stugart. http//:www.upi-hohenheim [27 Januari 2005]. Freedman, B., Pryde E.H. and Mounts, T.L., 1984. Variables affecting the yields of fatty esters from transesterified vegetables oils. JAOCS 61, 1338-1343. Freedman, B., Butterfield R.O. and Pryde E.H., 1986. Transesterification kinetics of soybean oil. JAOCS 63, 1375-1380. Friday, J.B. and Okano D., 2005. Calophyllum inophyllum (kamani) Species Profiles for Pacific Island Agro forestry. http//:www.tradionaltree.org [2 Januari 2007]. Gaspers, V., 1996. Teknik Analisis dalam Penelitian Percobaan. Bandung.

Transito.

Grzesik, M., Skrzypek J. and Lachowska M., 2003. Kinetics of esterification of maleic anhydride with n-hexanol using selected catalysts. Gliwice Poland: Institute of Chemical Engineering. Goud, V.V., Patwardhan A.V. and Pradhan N.C., 2006. Studies on the epoxidation of mahua oil (Madhumica indica) by hydrogen peroxide. Bioresource Technology 97, 1365-137.

174

Gray, C., Simanjutak P., Sabar L.K., Maspaitella P.F.L. and Varley R.C.G., 1992. Pengantar Evaluasi Proyek. Jakarta: PT Gramedia Utama. Guner, F.S., Sirkecioglu A., Yilmaz S., Erciyes A.T. and Erdem-Senatalar A., 1996. Esterification of oleic with glycerol in the presence of sulfated iron oxide catalyst. JAOCS 73, 347-351. Haas, M.J., Scoot B. and Scoot K.M., Penemu; Oreland. 4 Juni 2002. Process for the production of fatty acid alkyl esters. US Patent 6,399,800. Haas, M. and Mitterlbach. M., 2000. Detoxification experiments with the seed oil from Jatropha curcas L. Indus Crops Prod 12, 111-118. Haas M. and Foglia T., 2005. Alternate feedstocks and technologies for biodiesel production. Di dalam : Knothe G., Van Gerpen J., Krahl J., editor. The Biodiesel Handbook. AOCS Press. Champaign, illions. Hal. 42-61 Hangx, G., Kwnt G., Maessen H., Markusse P. and Urseanu I., 2001. Reaction kinetics of the esterification of ethanol and acetic acid towards ethyl acetate. Intelligent Column Internals for Reactive Separations. Frederic Gouarderes, European Commission. Hartmann, K. and Kaplick K., 1990. Analysis and synthesis of chemical process systems. Elsevier, Amsterdam. Herawan, T. dan Sadi S., 1977. Sifat fisiko-kimia dan beberapa jenis alkil ester asam lemak sawit dan kemungkinan aplikasinya. Warta PPKS 5, 131-136. Hill, C.G., 1977. An introduction to chemical engineering kinetics & reactor design. John Wiley & Sons, New York. Heyne, K., 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia III. Balai Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Departemen Kehutanan, Jakarta. Hui, Y.H., 1996. Bailey’s industrial oil and fat products Ed 5(1). John Wiley &Sons, New York. Johnston, S.F., Gostelow J.P., King W. J., 2000. Engineering & Society. Prentice Hall, London Joker D., 2004. Calophyllum inophyllum L. Forest http://www.SL.kvl.dk [17 Juli 2005].

dan Landscape Denmark,

Journey to Forever, 2005. Oil yield and characteristics http://journeytoforever.org/ biodiesel_yield.html [17 Juli 2005]. Karmee, S.K. dan Chandha A., 2005. Preparation of biodiesel from crude oil of Pongamia pinnata. Bioresource Technology 96, 1425-1429. Kilham, C., 2004. Oil of Tamanu (Calophyllum inophyllum) http://www. Newchapter.info/media [27 Januari 2005]. Kinast, J.A., Tyson K.S., 2003. Production of Biodiesel from Multiple Feedstocks and properties of biodiesel and biodiesel/diesel blends. NREL US Department of Energy Laboratory.

175

Kirbaslar, S.I.,. Baykal Z B and Dramur U., 2000. Esterification of acetic acid with ethanol catalyzed an acidic ion-exchange resin. Indus. Turk J. Engine Environ. Sci 25, 569-577. Kusdiana, D. And Saka S., 2004. Effects of water on biodiesel fuel production by supercritical methanol treatment. Bioresource Technology 91, 289-295. Laider, K.J., 1979. Chemical Kinetics. TATA McGraw-Hill Publishing Company LTD, New Delhi. Lang, X., Dalai A.K, Bakhshi N.N., Reany M.J. and Hert P.B., 2001. Preparation and characterization of biodiesel from various bio–oils. Bioresource Technology 80, 53-62. Lee, K.T., Foglia T.A. and Chang K.S., 2002. Production of alkyl ester as biodiesel from fractioned lard and restaurant grease. JAOCS 79, 191-195. Lele, S., 2005. Biodiesel in India . htttp//www.svlele.com/biodiesel [27 Juli 2005]. Legowo, E., Gafar A., Sijabat O., La Pupung P. and Arfan Z., 2001. Experience in palm biodiesel application for transportation. Di dalam: Proceedings of the International Biodiesel Workshop, Enhancing Biodiesel Development and Use. Medan Oktober 2-4, 2001. Ministry of Agriculture RI, Jakarta. Legowo, E., Aziz L., Puppung P.L. dan Anwar C., 2006. Pengalaman Lemigas dalam proses pembuatan biodiesel. M & E. 4, 21-31. Ma, F. dan Hanna M.A., 1999. Biodiesel production a review. Bioresource Technology 70, 1-15. Martawijaya, A., Kartasujana I., Kadir K. dan Prawiro S.A., 1981. Atlas Kayu Indonesia. Jilid 1. Balai Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Departemen Kehutanan, Jakarta. Mattjik, A. A. dan Sumertajaya I.M., 2002. Perancangan Percobaan. IPB Press. Bogor. Montgomery, D.C., 1991. Design and Analysis of Experiments. John Wiley & Sons, New York. Mittelbach, M. and Remschmidt C., 2004. Biodiesel. Boersedruck Ges.m.b.H., Viena Austria. Nakazono, Y., 2001. Biodiesel Fuel e-oil in Japan. Di dalam: Proceedings of the International Biodiesel Workshop, Enchancing Biodiesel Development and Use. Medan Oktober 2-4, 2001. Ministry of Agriculture RI, Jakarta. Nijhuis, T.A., A.E.W. Beers, F. Kapteijn, 2001 Reaction kinetics of the esterification of hexanoic acid with octanol intelligent column internals for reactive separations. Frederic Gouarderes, European Commission.

176

Noureddini, H, and Zhu, 1997. Kinetics of transesterification of soybean oil. JAOCS 74, 1457-1463. Oluwaniyi, O.O. and S.A. Ibeyemi, 2003. Efficacy of catalyst in the batch esterification of the fatty acids of Thevetia Peruviana. J. Appl.Sci.Environ 7, 15-17. Pakpahan, A., 2001. Palm biodiesel: Its potency, technology, business prospect, and environmental implication in Indonesia. Proceedings of the International Biodiesel Workshop, Enhancing Biodiesel Development and Use Medan Oktober 2-4, 2001. Ministry of Agriculture RI, Jakarta. Peeples, J.E., 1988. Biodiesel development in United States: Meeting economic, policy & technical challenge. Di dalam: Proceedings of the 1988 PORIM International Biofuel and Lubricant Conference. 4-5 May 1998. Malaysia. Petrucci, R.H., 1992. Kimia Dasar: Prinsip dan Terapan Modern. Terjemahan dari Basic chemistry and modern application. Jakarta: Erlangga. Peterson, C. L., Thomson J. C., Taberski J. S., Reece D.L. and Fleischman G., 1999. Long-range on-road test with twenty-percent rapeseed biodiesel. Applied Eng. In Agric 15, 91-101. Peters, M.S. and Timmerhaus K.D., 1980. Plant Design and Economics for Chemical Engineers, Auckland: McGraw-Hill Book Company. Perry, R.H., Green D.W., Maloney J.O., 1985. Perry’s Chemical Engineering’ Handbook Sixth Edition. Mgraw-Hill Book Company, New York. Pruszko, R., 2005. Biodiesel as a business. Center for Industrial Research and Service IOWA State University, http:/[email protected] [24 Maret 2007] Reksowardojo, I.K., 2006. Pemanfaatan Biodiesel dan Bioetanol untuk Transportasi. Di dalam: Prosiding Seminar Nasional Bisnis Biodiesel dan Bioetanol di Indonesia. KADIN-IPB. Jakarta, 21 November 2006. Reksowardojo, I.K., Kusuma R.P.B., Mahendra I.M., Brojonegoro T.P., Soerawidjaja T. H., Syaharuddin I. dan Arismunandar W., 2006. The effect biodiesel fuel from physics nut (Jatropha Curcas) on a direct injection (DI) diesel engine. Chemical Engineering Departement. IPB Indonesia. Richardson, J.F. and Peacock D.G. 1994. Chemical & Biochemical Reaktors & Process Control. Pergamon, New York. Rudd, D.F. and C.C. Watson, 1968. Strategy of Process Engineering Synthesis. John Wiley & Sons, New York.

177

Sanchez N., Martinez M., and Aracil J., 1997. Selective esterification of glycerol Monooleat [abstrak]. Di dalam: Ind. Eng. Chem. Res., 36 (5), 1524 – 1528. Schindlbauer, H., 1998. Standardization and analysis of biodiesel: What specifications are important, Proceeding of the 1998 PORIM International Biofuel Conference, Kuala Lumpur, and 4-5 May 1998. Seider, W.D., Seader J.D. and Lewin D.R., 1999. Process Design Principles (Synthesis, Analysis and Evaluation). John Wiley & Sons Inc, New York. Sendzikiene, E., Makareviciene V., Janulis P. and Kitrys S., 2004. Kinetics of free fatty acids esterification with methanol in the production biodiesel (abstract). European J. Lipid Sci. and Technol 106, 831-836. Sinnot, RK., 1999. Chemical Engineering. Vol. 6. 3rd edition. Oxford: Pergamon Soerawidjaja, T.H., 1999. Sistem ekstraksi minyak lemak nabati berskala kecil /Koperasi. Di dalam: Prosiding Seminar Rekayasa dan Proses Kimia 2002. UNDIP. Semarang, 27-28 Juli 1999. Soerawidjaja, T.H., 2001. Memanfaatkan Peluang yang Dibuka oleh Penghapusan Subsidi Harga pada Energi Berbasis Fosil. Bandung: Pusat Penelitian Material dan Energi ITB. Soerawidjaja, T.H., T. Adrisman, U.W. Siagian, T. Prakoso, I.K. Reksowardojo, K.S. Permana, 2005. Studi Kebijakan Penggunaan Biodiesel di Indonesia. Di dalam: P Hariyadi, N. Andarwulan, L. Nuraida, Y. Sukmawati. editor. Kajian Kebijakan dan Kumpulan Artikel Penelitian Biodiesel. Kementerian Ristek dan Teknologi RI – MAKSI IPB Bogor. Sofiah, 1999. Alkoholisis Minyak Biji Nyamplung dengan Katalisator Natrium Hidroksida dan Asam Sulfat. Di dalam: Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses. Semarang, 27-28 Juli 1999. Semarang: Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia Universitas Diponegoro A4.1-A4.6. Surono, D. and F. Batti (1980). Spesifikasi Solar dan Pengaruhnya terhadap Performance Motor. Lembaran Publikasi Lemigas No. 2/1980 Tahun XIV. Sudradjat, R., I. Jaya dan D. Setiawan, 2005. Optimalisasi Proses Esterifikasi dan Transesterifikasi pada Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). J. Penelit. Has. Hut 23, 239-337. Sutojo, S., 2000. Studi Kelayakan Proyek:Konsep, Teknik dan Kasus. Damar Mulia Pustaka, Jakarta. Suryani, A. dan Mangunwidjaja D., 2002. Rekayasa Proses. Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian IPB, Bogor. Tyson, K.S., 2004. Energy Efficiency and Renewable Energy. U.S. Department of Energy. http://www.osti.gov/bridge [24 May 2006].

178

Zhang, Y., Dube M.A., McLean D.D. and Kates M., 2003. Biodiesel production from waste cooking oil assessment. Bioresource Technology 99, 1-16. Van Gerpen, J., Shanks B., Pruszko R., Clements D. and Konthe G., 2004. Biodiesel production technology. http://www.nrel.gov [24 May 2006]. Wallas, S.M., 1981. Reaction kinetics for chemical engineering. McGraw Hill Book Company, New York. Wu, W.H. and Foglia T.A., Marmer W.N., Philips J.G., 1999. Optimizing production of ethyl esters of grease using 95% ethanol by response surface methodology. JAOCS 76,517-523. http://www.esdm.go.id/berita [9 Januari 2008]

LAMPIRAN

180

Lampiran 1 Prosedur analisis biji dan minyak biji nyamplung serta biodiesel yang dihasilkan. Lampiran 1.1 Prosedur analisis kadar lemak metode ekstraksi langsung dengan alat soxhlet (SNI 01-2891-1992). Prinsip analisis kadar lemak metoda ekstraksi lemak secara langsung dengan alat soxhlet adalah ekstraksi lemak bebas dengan pelarut non polar yaitu heksana atau pelarut lemak lainya. Ditimbang 1-2 gram contoh kemudian dimasukkan ke dalam selongsong kertas yang dialasi kapas. Selongsong kertas berisi contoh tersebut disumbat dengan kapas, dikeringkan pada suhu 80 oC selama lebih kurang satu jam kemudian dimasukkan ke dalam alat soxhlet yang telah dihubungkan dengan labu lemak berisi batu didih yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya. Contoh diekstrak dengan heksana atau pelarut lemak lainnya selama lebih kurang 6 jam. Heksana dipisahkan dari labu lemak dengan cara distilasi labu lemak yang berisi ekstrak lemak dikeringkan dalam oven pengering pada suhu 105 oC. Labu lemak didinginkan dan ditimbang. Diulangi pengeringan ini hingga tercapai bobot tetap. Kadar lemak dihitung dengan rumus berikut: W2 – W1 % lemak = -------------- x 100 % W : W : bobot contoh (gram) W2 : bobot labu contoh sesudah ekstraksi W1 : bobot labu contoh sebelum ekstraksi Lampiran 1.2 Prosedur analisis kadar air metode oven (SNI 01-3555-1998). Prinsip analisis kadar air metoda oven adalah kehilangan bobot pada pemanasan 105 C dianggap sebagai kadar air yang terdapat pada contoh. Botol timbang kuarsa/kertas saring berlipat dan pengaduk dipanaskan pada oven pada suhu 105 OC selama satu jam. Botol timbang didinginkan dalam eksikator selama ½ jam kemudian ditimbang dan dicatat bobotnya. Pekerjaan ini diulangi sampai didapatkan bobot konstan. Contoh minyak atau lemak ditimbang sebanyak 5 gram pada botol timbang yang sudah didapat bobot konstannya. Botol timbang berisi contoh dipanaskan dalam oven pada suhu 105 OC selama 1 jam kemudian didinginkan dalam eksikator ½ jam. Botol timbang yang berisi contoh tersebut ditimbang. Pekerjaan tersebut diulangi sampai didapat bobot konstan. Kadar air dihitung dengan rumus berikut : o

(m1-m2) ----------- x 100 % m

m m1 m2

: bobot contoh (g) : bobot contoh sebelum dikeringkan (g) : bobot contoh setelah dikeringkan (g)

Lampiran 1.3 Prosedur analisis kadar protein metode semimikro Kjeldahl (SNI 01-2891-1992). Prinsip analisis protein dengan metode Semimikro Kjeldhal adalah senyawa nitrogen diubah menjadi amonium sulfat oleh H2SO4 pekat, dan amonium sulfat yang terbentuk diuraikan dengan NaOH menjadi amoniak dalam bentuk gas. Amoniak yang dibebaskan diikat dengan asam borat dan kemudian dititrasi dengan larutan baku asam. Contoh ditimbang 0.51 gram kemudian dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl 100 ml. Ditambahkan 2 gram campuran selen dan 25 ml H2SO4 pekat. Contoh didetruksi dengan cara memanaskan di atas pemanas listrik atau api pembakar sampai mendidih selama 2

181 jam dan larutan menjadi jernih kehijau-hijauan. Dibiarkan dingin kemudian encerkan dan masukkan ke dalam labu ukur 100 ml sampai tanda garis. Dipipet 5 ml larutan dan dimasukkan ke dalam alat distilasi dengan ditambahkan 5 ml NaOH 30% dan beberapa tetes indikator PP. Contoh didistilasi selama 10 menit sebagai penampung digunakan 10 ml larutan asam borat 2 % yang telah dicampur indikator. Dibilas ujung pendingin dengan aquades. Dititrasi dengan larutan HCl 0.01 N. Dilakukan pula pengerjaan blanko. Kadar protein dihitung dengan rumus berikut : (V1-V2) x N x 0.014 x fk x fp w ------------------------------------- V1 V2 w N fk fp

: : : : : :

bobot contoh (g) ml HCL 0.01 N untuk tirasi contoh ml HCL 0.01 N untuk tirasi contoh normalitas HCl faktor konversi = 6,25 faktor pengenceran

Lampiran 1.4 Prosedur analisis kadar karbohidrat metode titrasi iodometri (SNI 01-2891-1992). Prinsip analisis karbohidrat adalah menghidrolisa karbohidrat menjadi monosakarida yang dapat mereduksikan Cu2+ menjadi Cu1+ dan kelebihan Cu2+ dititar secara iodometri. Ditimbang sekitar 5 gram contoh kemudian dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml. Dipipet 25 ml larutan Luff kemudian ditambahkan 3 g KI dan 25 ml H2SO4 6 N. Ditambahkan 200 ml larutan HCl 3% kemudian dididihkan selama 3 jam dengan pendingin tegak. Didinginkan dan dinetralkan dengan larutan NaOH 30% (dengan lakmus atau PP) dan ditambahkan sedikit CH3COOH 3 % agar suasana larutan menjadi sedikit asam. Dipindahkan isinya kedalam labu ukur 500 ml dan ditambah aquades hingga tanda garis kemudian disaring. Dipipet 10 ml saringan ke dalam erlenmeyer 500 ml ditambahkan 25 ml larutan luff (dengan pipet) dan beberapa butir batu didih serta 15 ml air suling. Campuran dipanaskan dengan nyala yang tetap. Usahakan agar larutan dapat mendidih dalam waktu 3 menit (digunakan stop watch). Larutan dididihkan terus selama 10 menit (dihitung saat mulai mendidih) kemudian didinginkan dengan cepat dalam bak berisi es. Setelah dingin ditambahkan 15 ml larutan KI 20% dan 25 ml H2SO4 25% perlahan-lahan. Dititrasi secepatnya dengan larutan tio 0,1 N dengan indikator larutan kanji 0,5%. Dikerjakan juga blanko. Dihitung kadar karbohidrat dengan rumus berikut: Kadar karbohidrat = 0.9 x Kadar glukosa w1 x f p Kadar glukosa = ----------------- x 100 % w w : bobot contoh (mg) w1 : glukosa yang terkandung untuk ml tio yang dilihat dari daftar (mg). Jumlah mg glukosa dalam daftar setara dengan (blanko-titer) x N tio x 10. fp : faktor pengenceran Lampiran 1.5 Prosedur analisis bilangan asam (SNI 01-3555-1998). Prinsip analisis bilangan asam adalah pelarutan contoh lemak/minyak dalam pelarut organik tertentu (alkohol netral 96% netral) dilanjutkan dengan penitaran dengan basa (NaOH atau KOH). Ditimbang 2-5 gram contoh dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml. Ditambahkan 50 ml etanol 95 %. Ditambahkan 3-5 tetes indikator PP. Dititrasi dengan larutan NaOH 0.1N hingga warna merah muda tetap bertahan selama 15 detik. Dilakukan penetapan blanko. Dihitung bilangan asam / kadar asam lemak bebas / derajat asam dalam contoh.

182

Bilangan asam (mg KOH/ gram minyak) = V T m M

V x T x 56,1 m

: volume NaOH yang diperlukan dalam titrasi contoh (ml) : normalitas : bobot contoh (gram) : bobot molekol asam lemak yang dinyatakan sebagai asam oleat 282

Lampiran 1.6 Prosedur analisis asam lemak bebas (SNI 01-3555-1998). Prinsip analisis bilangan asam lemak bebas adalah pelarutan contoh lemak/minyak dalam pelarut organik tertentu (alkohol netral 96% netral) dilanjutkan dengan penitaran dengan basa (NaOH atau KOH). Ditimbang 2-5 gram contoh dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml. Ditambahkan 50 ml etanol 95 %. Ditambahkan 3-5 tetes indikator PP. Dititrasi dengan larutan NaOH 0.1N hingga warna merah muda tetap bertahan selama 15 detik. Dilakukan penetapan blanko. Dihitung kadar asam lemak bebas / derajat asam dalam contoh. Kadar asam lemak bebas (%) = V T m M

VxT xM 10 m

: volume NaOH yang diperlukan dalam titrasi contoh (ml) : normalitas : bobot contoh (gram) : bobot molekol asam lemak yang dinyatakan sebagai asam oleat 282

Lampiran 1.7 Prosedur analisis bilangan penyabunan (SNI 01-3555-1998) Prinsip analisis bilangan penyabunan adalah penyabunan contoh dengan larutan kalium hidroksida dalam etanol di bawah pendingin tegak dan penitaran kelebihan kalium hidroksida dengan asam klorida dengan indikator PP. Ditimbang minyak atau lemak dengan teliti sekitar 2 gram dengan ketelitian 0.0001 gram dan dimasukkan dalam labu erlenmeyer 250 Ml. Ditambahkan 25 ml KOH 0,5N dalam etanol 95% yang dibuat dari 40 gram KOH dalam 1 liter alkohol. Setelah itu ditutup dengan pendingin balik dididihkan dengan hati-hati selama 30 menit. Selanjutnya didinginkan dan ditambahkan beberapa tetes indikator phenophtalein (PP) dan kelebihan larutan KOH dititrasi dengan larutan standar 0,5 N HCl. Untuk mengetahui kelebihan larutan KOH ini perlu dibuat titrasi blanko yaitu dengan prosedur yang sama tetapi tanpa bahan lemak atau minyak. Bilangan penyabunan dinyatakan sebagai banyaknya mg KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan lemak secara sempurna dari 1 gram lemak atau minyak. Perhitungan: ml (blanko – contoh) x N Bilangan Penyabunan = ------------------------------------- x 56,1 Bobot contoh ( gram lemak) Lampiran 1.8 Prosedur analisis bilangan iod (SNI 01-3555-1998) Prinsip penentuan bilangan iod adalah penambahan larutan iodium monoklorida dalam campuran asam asetat dan karbontetrakhlorida ke dalam contoh. Setelah melewati waktu tertentu dilakukan penetapan halogen yang dibebaskan dengan penambahan kalium iodida (KI). Banyaknya iod yang dibebaskan ditrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat dan indikator kanji. Ditimbang dengan teliti sejumlah contoh berdasarkan bilangan iod dari contoh tersebut kedalam erlenmeyer 500 ml bertutup.

183

Nilai bilangan iod <5 5-20 21-50

Contoh (gram) 3,00 1,00 0,4

Nilai bilangan iod 51-100 101-150 151-200

Contoh (gram) 0,2 0,13 0,1

Ditambahkan 15 ml karbon tetraklorida dengan menggunakan gelas ukur untuk melarutkan lemak. Ditambahkan dengan tepat 25 ml larutan wijs dengan menggunakan pipet gondok kemudian erlenmeyer tersebut ditutup. Disimpan selama 1-2 jam dalam tepat / ruang gelap. Untuk contoh yang mempunyai bilangan iod diatas 50 disimpan selama 2 jam. Ditambahkan 10 ml larutan KI 20% dan 100 ml air suling. Erlenmeyer ditutup dengan segera kemudian dikocok dan dititrasi dengan larutan thiosulfat 0.1N dan larutan kanji sebagai indikator. Bilangan iod contoh ditentukan dengan rumus sebagai berikut: 12,69xTx (V1-V2) Bilangan Iod = ------------------------m T : normalitas larutan standar natrium thiosulfat 0,1N V1 : volume larutan tio 0,1N yang diperlukan dalam titrasi blanko (ml) V2 : volume larutan tio 0,1N yang diperlukan dalam titrasi contoh (ml) m : bobot contoh Lampiran 1.9 Prosedur analisis densitas (SNI- 06-4085-1996) Prinsip penentuan densitas adalah menentukan massa contoh tanpa udara pada suhu dan volume tertentu dibandingkan dengan massa aquades pada suhu dan volume yang sama. Piknometer dicuci dengan air kemudian dengan etanol dan dietileter kemudian dikeringkan dengan oven. Piknometer ditimbang (m) kemudian diisi dengan aquades yang telah dididihkan dan bersuhu tepat 20 oC dihindari adanya gelembunggelembung udara dan permukaan air diatur sampai penuh atau tanda tera. Piknometer dimasukkan kedalam penangas air pada suhu 20 oC selama 30 menit. Suhu penangas air diperiksa dengan termometer. Apabila terdapat air dibagian luar keringkan dengan kertas saring sampai betul-betul kering. Piknometer yang berisi aquades ditimbang (m1). Piknometer dikosongkan dan dicuci dengan etanol dan dietileter kemudian dikeringkan. Piknometer diisi dengan bahan yang akan diukur bobot jenisnya dan dihindari terjadinya gelembung udara. Permukaan bahan diatur sampai tanda tera kemudian ditimbang (m2). Densitas atau bobot jenis dihitung dengan rumus berikut: m2-m Densitas = ----------- (gr/ml) m1-m Jika penentuan contoh tidak menggunakan suhu 20 oC maka densitas dihitung dengan menggunakan rumus = m2-m Densitas = F x ----------- (gr/ml) m1-m F adalah faktor koreksi dibaca dari Theisen, Scheel dan Diesselhorst Lampiran 1.10 Prosedur analisis viskositas ( Codex, 1992 ) Prinsip penentuan viskositas adalah memutar bandul di dalam selinder yang berisi contoh. Waktu yang diperlukan untuk mencapai jumlah putaran tertentu berbeda karena pengaruh gesekan contoh yang menunjukkan viskositas contoh tersebut. Bahan / cairan minyak dimasukkan ke dalam tabung selinder sampai tanda tera. Bandul dengan ukuran tertentu dimasukkan berdasarkan kekentalan cairan yang akan diukur kekentalannya. Pengadukan diatur mulai dari kecepatan rendah sampai dengan kecepatan tinggi sampai 1500 putaran per menit dan dihindari terjadinya gelembung

184 udara. Pengaduan dari motor dilepaskan tanpa mengeluarkan pengaduk tersebut kemudian dipindahkan ke dalam penangas. Selinder dari penangas air diangkat dan kekentalan larutan zat ditetapkan dengan menggunakan viskosimeter dengan bandul yang sesuai pula. Kekentalan (sntipose) 10-100 100-200 200-1000 1000-4000 4000-10000

Bandul (spindel) 1 1 2 3 4

Kecepatan (rpm) 60 30 30 30 30

Skala

Faktor (K)

100 100 100 100 100

1 2 10 40 200

Perhitungan: Viskositas (V) = K . t V : kekentalan dalam sentipoise K : tetapan viskosimeter t : rata-rata waktu yang digunakan cairan bergerak Viskositas kinematik adalah V/densitas. Lampiran 1.11 Prosedur analisis komposisi asam lemak metode kromatografi gas (GC) (AOAC, 1995) Dua gram contoh ditimbang dan dipindahkan ke dalam labu didih. Kemudian ditambahkan larutan 6-8 ml NaOH-metanol, dipanaskan sampai tersabunkan lebih kurang 15 menit dengan pendingin balik. Selanjutnya ditambahkan 5 ml n-heptana atau n-heksana, kemudian dikocok dan ditambahkan larutan NaCl jenuh. Larutan akan terpisah menjadi dua bagian. Bagian atas akan dipindahkan ke dalam tabung reaksi yang sebelumnya telah diberi 1 gr Na2SO4. Larutan tersebut (bagian atas) adalah larutan yang siap diinjeksikan ke kromatografi gas. Pada karakterisasi asam lemak, digunakan kondisi sebagai berikut : Suhu detektor : 230°C Suhu injektor : 225°C Suhu awal : 70°C , waktu pada suhu awal = 2 menit Laju : 8 C/menit, attenuasi : 128 Kolom : Glass Coloumn Panjang kolom : 2 meter, diameter kolom : 2 mm Gas pembawa : He Fase diam : Dietilen glikol suksinat Cromosorb : 0 HP = 80 – 100 mesh Jenis detektor : FID ( Flame Ionization Detector) Lampiran 1.12 Prosedur analisis komposisi metil ester dengan dan Gas Chromatography Mass Spectrophotometer (GCMS) (AOAC, 1995) Contoh sebanyak 200 miligram ditambahkan 5 ml n-heptana atau n-heksana, kemudian dikocok dan ditambahkan larutan NaCl jenuh. Larutan akan terpisah menjadi dua bagian. Bagian atas akan dipindahkan ke dalam tabung reaksi yang sebelumnya telah diberi 1 gr Na2SO4. Larutan tersebut (bagian atas) adalah larutan yang siap diinjeksikan ke kromatografi gas.

185 Pada karakterisasi metil ester, digunakan kondisi sebagai berikut : Injektor : Split 1:30, 250 oC Oven : 40 oC untuk 0,5 menit , 40-195 oC pada 25 oC /menit, 195-205 pada 3 oC/menit , 205-230 oC pada 8 oC/ menit dan 230 selama 1 menit. Kolom : DB-WAX 10 m x 0.1 mm, diameter dalam 6,10 μm P/N : 127-7012 Gas pembawa : Hidrogen pada 77 cm/detik diukur pada suhu 40 oC Jenis detektor : MS ( Mass spectrofotometry) 250 oC Lampiran 1.13 Prosedur analisis massa jenis pada suhu 40 oC (ASTM D 1298) Massa jenis adalah massa dari cairan pada kondisi vakum per unit volume yang dinyatakan dalam suhu yang sama misalnya 40 oC. Hidrometer yang sessuai dicelupkan dalam contoh dan dibiarkan mengambang. Sesudah dicapai suhu kesetimbangan skala hidrometer dibaca dan suhu contoh dicatat. Bila diperlukan, selinder dan isinya dapat diletakkan dalam penangas suhu konstan untuk mencegah perubahan suhu berlebihan. Ujung bawah hidrometer perlahan-lahan dimasukkan ke dalam contoh dan dicegah tangkai hidrometer tenggelam sehingga basah oleh contoh. Contoh diaduk dengan termometer agar seluruh pita air raksa tetap tenggelam dan batang hidrometer diatas batas penenggelaman. Tekan hidrometer hingga kira-kira dua bagian skala dalam cairan dan kemudian dilepaskan. Batang hidrometer bagian atas harus selalu kering agar tidak mempengaruhi pembacaan. Bila hidrometer telah diam dan bebas dari sentuhan, dinding selinder pembacaan skala hidrometer diamati sampai ketelitian 0,0001. Segera setelah pengamatan nilai skala hidrometer, contoh diaduk secara hati-hati dengan termometer yang bagian air raksanya separuh tenggelam. Catat suhu contoh sampai ketelitian 0,2 oC. Lampiran 1.14 Prosedur analisis viskosistas kinematic pada 40 oC (ASTM D 445). Viskositas kinematik diukur dengan alat viskosimeter yang telah dikalibrasi sampai volume cairan tertentu mengalir dibawah pengaruh grafitasi pada suhu yang ditentukan dimana contoh masih dapat mengalir dalam pipa viskosimeter kering. Viskosimeter yang sudah diisi contoh ditempatkan dalam bak dan didinginkan sampai suhu air dan cairan sama. Contoh dipompa ke dalam kapiler dan dibiarkan contoh turun dan dihitung waktu sampai tanda. Bak viskosimeter diatur pada suhu uji yang diperlukan dalam limit yang diberikan. Untuk setiap seri pengukuran, suhu aliran rendaman harus dikontrol sehingga berada dalam kisaran 15 – 100 oC, suhu media perendam tidak boleh bervariasi lebih dari ± 0,02 oC. Viskosimeter dipilih yang bersih dan kering dan telah diklibrasi mencakup viskositas kinematik dan waktu alir harus tidak kurang dari 200 detik. Jika contoh mengandung partikel padat dilakukan penyaringan. Viskosimeter dibiarkan dalam bak cukup lama untuk mencapai suhu uji. Karena waktu untuk berbagai instrumen bervariasi maka dibuat waktu kesetimbangan sekitar tiga puluh menit. Digunakan pompa isap untuk mengatur level kepala contoh uji ke suatu posisi. Dengan pengaliran contoh yang bebas, waktu yang diperlukan miniskus untuk bergerak sampai tanda tera diukur dalam detik sampai ketelitian 0,1 detik. Bila dua pengukuran bersesuaian maka digunakan rata-ratanya diantara penetapan yang berturutan viskosimeter dibersihkan dengan pelarut diikuti dengan pengeringan. Viskosimeter dicuci secara berkala dengan laruan pencuci untuk menghilangkan sisa residu. Viskosimeter dibersihkan dengan larutan asam hidroklorat apabila dicurigai adanya

186 keberadaan garam-garam barium. Viskositas kinemetik dihitung dengan rumus sebagai berikut : V=Cxt V : viskositas kinematik mm2 / detik C : konstanta kalibrasi dari viskosimeter (mm2 / detik)/detik t : waktu alir rata-rata (detik) Viskositas dinamik dihitung menggunakan rumus berikut: η = V x ρ x 10 3 η : viskositas dinamik, mpa.detik V : densitas, kg/m3 pada suhu yang sama digunakan untuk penentuan viskositas kinematik ρ : viskositas kinematis (mm2 / detik) Lampiran 1.15 Prosedur analisis Bilangan setana (ASTM D 613) Bilangan setana adalah suatu ukuran berkaitan dengan mutu pengapian bahan bakar diesel, ditentukan dengan mesin pengujian terstandar yang ditetapkan (ASTM D613). Mutu pengapian ditentukan dengan mengukur waktu penundaan pengapian (ignition delay), yaitu periode antara waktu injeksi dan mulai terbakar (start combustion). Bilangan setana yang tinggi menunjukkan waktu yang lebih pendek antara injeksi bahan bakar dan pengapian (ignition delay). Bilangan setan yang lebih tinggi dihubungkan dengan kekasaran mesin yang dikurangi, suhu pengapian atau penghidupan mesin (starting) lebih rendah dan memperlancar operasi dengan knocking characteristics yang lebih rendah. Bilangan setana yang lebih rendah menyebabkan pengapian lemah sehingga menyebabkan macet, keausan ( tarnish) piston, deposit pada mesin, suara mesin keras/kasar dan knocking yang lebih tinggi sehingga mengganggu. Mutu pengapian dari bahan bakar diesel tergantung pada komposisi molekularnya. Sebagian dari komponen molekular yang lebih sederhana seperti n-paraffins dapat menyala dalam suatu mesin diesel dengan mudah, tetapi senyawa aromatik memerlukan temperatur dan tekanan yang lebih tinggi. Metode pengujian ASTM D6131 mendifinisikan bahwa bilangan setana dari suatu bahan bakar diesel adalah persentase volume setana normal ( C16H34) di dalam campuran 2,2,4,4,6,8,8-heptamethylnonane (HMN atau isosetana) yang memenuhi mutu pengapian yang sama dengan bahan bakar biodiesel yang sedang diukur. Menurut definisi setana normal mempunyai bilangan setana 100 sedangkan isosetana mempunyai bilangan setana 15. Metode ASTM D613 menguji bahan bakar dengan mesin single-cylinder compression-ignition dengan kompresi yang dapat diatur dan dikondisikan tetap. Pengujian ini memerlukan bahan 1 liter dan waktu beberapa jam. Skala bilangan setana dalam rentang 0 sampai dengan 100 tetapi biasanya pengujian bilangan setana dalam rentang 35 sampai dengan 65. Lampiran 1.16 Prosedur analisis titik nyala (mangkok tertutup) (ASTM D93). Titik nyala adalah suhu terendah dengan tekanan barometrik 101,3 kPa (760 mmHg) dimana dengan menggunakan suatu sumber penyalaan akan menyebabkan uap contoh menyala pada kondisi uji. Mangkok uji diisi contoh uji hingga tanda batas. Cahaya nyala dihidupkan dan sumber nyala elektrik diatur intensitasnya. Digunakan panas sesuai dengan kecepatan pengaturan suhu 5-6 0C/menit. Alat pengaduk dihidupkan dengan kecepatan 90-120 rpm dengan arah pengadukan langsung ke bawah. Dicatat hasil pembacaan titik nyala yang dilakukan pada alat pengukur suhu pada waktu sumber penyalaan dipergunakan.

187

Lampiran 1.17 Prosedur analisis titik kabut (ASTM D 2500) Titik kabut diukur pada saat suhu kristal wax (lilin) atau yang lain mulai membentuk cairan yang menyebabkan kekabutan pada contoh yang didinginkan. Dalam biodiesel kekabutan disebabkan oleh molekol spesifik seperti metil ester stearat dan metil ester palmitat. Penggunaan produk di bawah titik kabut akan menurunkan kecairan (lubrikasi) bahan bakar sehingga menyebabkan masalah seperti penyumbatan filter namun hal ini bisa diatasi dengan pencampuran. Suhu contoh dinaikan paling tidak 14 0C diatas perkiraan suhu titik kabut Air dikeluarkan dari bahan dengan filtrasi kertas saring sampai minyak benar-benar jernih. Contoh didinginkan pada kecepatan tertentu dan secara periodik diuji. Titik kabut diukur pada saat suhu dimana kabut mulai muncul. Lampiran 1.18 Prosedur analisis korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 oC) (ASTM D 130) Sulfur pada bahan bakar mempunyai pengaruh terhadap logam karena dapat mengkorosi. Pengujian korosi lempeng tembaga dirancang untuk memberikan akses tingkat korosi relatif dari bahan bakar. Sepotong lempeng tembaga dicelupkan dalam contoh kemudian dipanaskan pada suhu dan waktu tertentu sesuai dengan kharakteristik contoh. Setelah selesai, lempeng tembaga dipindahkan, dicuci dan dibandingkan dengan standar korosi lempeng tembaga ASTM. Standar korosi lempeng tembaga ASTM terdiri dari reproduksi warna, kenaikan tarnish dan korosi sehinga membentuk plag yang plastik Intepretasi hasil dilakukan berdasarkan kenampakan lempeng tembaga dibandingkan dengan standar ASTM. Laporan hasil berdasarkan klasifikasi berikut: Klasifikasi Pnunjukkan Uraian 1 Tarnih tipis • Kuning cerah hampir sama dengan lempeng tembaga digosok • Kuning gelap 2 Tarnish • Merah anggur (Claret red) sedang • Lembayung muda (Lavender) • Warna campuran: biru lavender, silver, atau keduanya, lapisan (overlaid) on Claret red • Silvery • Brassy atau gold 3 Tarnish • Magenta overcast on brassy strup gelap • Campuran warnad dengan merah dan hijau tapi tidak abu-abu 4 Korosi • Hitam transparan Lampiran 1.19 Prosedur analisis residu karbon dalam contoh asli (ASTM D 18995) Residu karbon adalah residu yang terbentuk karena penguapan dan degradasi panas dari bahan-bahan mengandung karbon. Kadar residu karbon dari bahan bakar menunjukkan perkiraan kasar kecenderungan minyak membentuk deposit. Karbon dari minyak diesel berkorelasi dengan pembentukan deposit dalam ruang bahan bakar. Sejumlah contoh di dalam cawan abu didetruksi dengan distilasi. Residu terjadi karena reaksi perengkahan dan pengarangan selama waktu tertentu pada kondisi pemanasan tinggi. Pada akhir masa pemanasan, cawan abu berisi residu karbon didinginkan di dalam desikator dan kemudian ditimbang. Residu yang tertinggal

188 dihitung dalam persen terhadap bobot contoh mula-mula dan dilaporkan sebagai Residue Carbon Conradson. Residu karbon dihitung : (A x 100)/W A : bobot residu karbon (g) W : bobot contoh (g) Lampiran 1.20 Prosedur analisis air dan sedimen (ASTM D 2709) Metode ini untuk menentukan air bebas dan sidemen dalam bahan bakar. Air dan sedimen bahan bakar menyebabkan penyumbatan (fouling) sehingga menyebabkan masalah pada sistem bahan bakar khususnya pada pembakaran dan mesin. Akumulasi sedimen pada tangki penyimpanan dapat menghalangi aliran minyak dari tangki bahan bakar ke ruang pembakaran (combustor). Air dalam bahan bakar dapat menyebabkan korosi tangki dan peralatan dan air dalam residual bahan bakar dapat menyebabkan emulsi. Metode ini digunakan untuk 100 ml contoh bahan bakar disentrifus pada suhu 70 sampai 90 oF (21-32 oC) Pengendalian suhu, suhu contoh dan wadahnya diseimbangkan antara suhu 2132 oC. Temperatur bahan bakar dijaga selama pengujian. Tabung sentrifus diisi 100 ml contoh bahan bakar kemudian dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan tertentu tergantung diameter tabung sentrifus dengan menggunakan rumus berikut: rpm = 265 √(rcf/d). rcf = gaya sentrifugal relatif. d = diamter ayunan (swing) yang diukur dari ujung tabung dengan tabung yang berlawanan pada saat rotasi dengan alat sentrifugasi. jika diamter swing 15 in maka rcf 1530 dan rpm 500 dan apabila rcf 1930 maka rpm 800. Volume dari air dan sedimen dihitung dalam persen dari total contoh (100 ml). Lampiran 1.21 Prosedur analisis suhu distilasi 90% (ASTM D 1160) Sebelum penentuan, contoh dikendalikan secara akurat pada tekanan antara 1-50 mm Hg (0.133–6.65 kPa). Diperoleh data hubungan antara volume distilasi dan suhu equivalen titik didih atmosfer. Metode tes ini menyediakan penentuan karakteristik distilasi empiris dari produk bahan bakar dan fraksinya yang terdekomposisi pada tekanan asmosfer. Suhu pendingin balik (condenser coolant) diatur paling tidak 28 oC dibawah suhu uap. Densitas relatif minyak ditentukan dengan D1298. Densitas relatif contoh ditentukan. Pompa vakum dihidupkan dan diamati adanya kilat dari buih. Jika contoh berbuih tekanan alat dinaikan sedikit sampai buih hilang. Tekanan alat diatur hingga mencapai tekanan disitilasi yang diinginkan. Catat tekanan uap, waktu dan tekanan observasi ketika volume prosentasi distilasi terkumpul 5, 10, 20,30,40, 60,70,80,90, dan 95 %. Hasil pembacaan potensiometer dirubah menjadi suhu. Suhu observasi dirubah menjadi suhu ekuivalen atmosfer. Suhu equivalen atmosfer dalam oF atau oC bersesuaian dengan prosentase liquid yang diperoleh. Lampiran 1.22 Prosedur analisis abu tersulfatkan (ASTM D 874) Ukuran krus atau cawan dipilih menurut jumlah contoh. Krus dipanaskan pada suhu 775 0C selama 10 menit, kemudian didinginkan sampai mendekati suhu kamar selanjutnya ditimbang dengan ketelitian 0,1 mg. Contoh yang ditimbang ditentukan bobotnya mengikuti rumus: W = 10 x a, W = gram contoh, a = perkiraan % abu sulfat. Misalnya: contoh mengandung kadar abu 0,1 % dan bobot abu 0,1 gram, maka bobot contoh adalah 1 gram. Contoh dibakar dengan api dan dijaga agar contoh terbakar merata. Pembakaran dilanjutkan sampai timbul asap. Contoh didinginkan pada

189 suhu ruang kemudian ditambahkan asam sulfat dengan hati-hati beberapa tetes sampai kelihatan basah kemudian dilanjutkan pembakaran kembali. Contoh dipanaskan pada furnace 775 ± 25 oC dan diteruskan sampai terjadi oksidasi sempurna. Contoh didinginkan dan ditambahkan 3 tetes air dan 10 tetes asam sulfat. Contoh dipanaskan pada furnace 775 ± 25 oC selama 30 menit kemudian didinginkan sampai pada suhu ruang kemudian timbang dengan ketelitian timbangan 0,1 mg. Pekerjaan tersebut diulangi sampai perbedaan bobot 1 mg = 0,001 gram. Untuk contoh yang diprediksi mengandung abu sulfat 0,02 % b/b atau kurang maka perlu blanko. Penentuan abu sulfat blanko dilakukan dengan cara penambahan 1 ml asam sulfat pada krus yang sudah diketahui bobotnya kemudian panaskan sampai terbakar dan selanjutnya diabukan dalam furnace 775 ± 25 oC selama 30 menit. Kemudian dinginkan sampai dengan suhu ruang. Selanjutnya dilakukan pekerjaan seperti di atas. Bobot abu sulfat contoh dikoreksi dengan blanko. Perhitungan kadar abu sulfat = (w/W) x 100 % W : bobot contoh w : bobot abu sulfat Lampiran 1.23 Prosedur analisis belerang (ASTM D 1266) Metode pengujian ini mencakup penentuan total sulfur di dalam contoh. Contoh dibakar dengan sistem tertutup menggunakan lampu yang sesuai dan kondisi atmosfer diatur 70% CO2 dan 30 % O2 untuk mencegah terbentuknya NO. Oksidasi sulfur diserap dan dioksidasi membentuk asam sulfat dengan adanya H2O2 dan dibuang sebagi CO2. Sulfur sebagai sulfat diserap ditentukan dengan titrasi acidimetri dengan larutan standar NaOH atau presipitasi sebagai barium sulfat. Alternatif lain contoh dibakar di udara dan sulfur sebagai sulfat diserap ditentukan dengan penggumpalan sebagai barium sulfat dengan penimbangan. Untuk kandungan sulfur di bawah 0,01 % perlu ditentukan kandungan sulfat di dalam larutan penyerap sebagai barium sulfat. Lampiran 1.24 Prosedur analisis fosfor (AOCS Da 20a-46) Prinsip analisis fosfor adalah menentukan seluruh fosfor sebagai fosfor pentoksida (P2O5). Ditimbang contoh 2 ± 0,01 gram kemudian dilarutkan dan disaring dengan air suling. Dipipet secara kualitatatif larutan yang mengandung 0,05-0,1 gram P2O5 dalam 250 ml beaker. Dinetralkan dengan HNO3 dan ditambahkan 5 ml untuk setiap 100 ml larutan. Dididihkan selama 15 menit, ditampahkan NH4OH sampai larutan sedikit alkali kemudian diaduk dan ditambahkan HNO3 untuk proses presipitasi (pengendapan). Ditambahkan 15 gram NH4NO3 atau larutan yang mengandung sejumlah tersebut. Dipanaskan pada suhu 60 oC dan ditambahkan 70 ml molibdat setiap 0,1 gram P2O5. Dipanaskan kira-kira 65 oC selama 1 jam dan diperiksa kesempurnaan penggumpalan dengan penambahan 1-2 ml larutan molibdat. Contoh larutan harus kelihatan jernih. Disaring dengan kertas saring dan dicuci dengan air suling dingin. Dilarutkan endapan pada kertas saring dengan NH4OH (1:1) kemudian cuci dengan air suling. Filtrat dikumpulkan dengan gelas beker, total larutkan tidak lebih dan tidak kurang dari 100 ml. Contoh dinetralkan dengan HCl (1:1) menggunakan kertas pH atau kertas lakmus. Contoh didinginkan dan ditambahkan tetes demi tetes kira-kira satu tetes setiap detik dengan buret 15 ml larutan magnesium, untuk setiap 0,1 gram P2O5. Biarkan 15 menit dan kemudian ditambahkan 12 ml NH4OH. Dibiarkan sampai larutan supernatan bersih kemudian dibiarkan selama 2 jam. Disaring dengan kertas saring dan dicuci dengan larutan NH4OH sampai cucian bebas dari klorid (tes dengan larutan AgNO3). Kertas

190 saring dan endapan dibakar dengan mufel suhu 900-1000 oC. Kemudian didinginkan dengan desikator sampai dingin pada temperatur ruang. Perhitungan P2O5 dalam % adalah = Berat Mg2P2O7 x 63,744 Berat contoh Lampiran 1.25 Prosedur analisis gliserol bebas (AOCS Ca 14-56) dan kadar ester (SNI 04-7182:2006 Metode ini untuk menentukan α-monogliserida berdasarkan asam periodat (HIO4) dibutuhkan dalam oksidasi kelompok hydroxyl. Metode ini diterapkan pada lemak dan minyak atau campurannya. Ditimbang sekitar 6 gram contoh, jika contoh mengandung 5% monogliserida secara akurat (±0,004 g) kemudian dimasukkan dalam labu ukur 100 ml dan ditambahkan 50 ml khloroform. Campuran kloroform dan contoh digojok, ditambahkan 25 ml aquades kemudian digojok selama 30-60 detik kemudian dipisahkan. Ekstraksi air tersebut dilakukan sebanyak tiga kali atau lebih kemudian ditambahkan kloroform sampai 100 ml sehingga terbentuk dua lapisan. Ekstrak yang dihasilkan dilakukan analisis kadar gliserol bebasnya. Dipipet 50 ml asam periodat ke dalam gelas beker 400 ml kemudian ditambahkan 50 ml kloroform dan 50 ml contoh air. Kemudian dilakukan pengenceran dengan kloroform murni. Dipipet 50 ml larutan contoh-kloroform ke dalam 400 ml gelas beker yang mengandung 50 ml asam periodat kemudian digojok. Ditambahkan 20 ml KI kemudian digojok 1-5 menit, ditambahkan 100 ml air dan dititrasi dengan 0,1N Na2S2O3. (B-S) x Nx 2.30 Free glyserol % = B S N W 2,3

W : titrasi blanko yang mengandung 50 ml air : titrasi contoh : normalitas Na2S2O3 : berat contoh : berat molekol gliserol (92): 40.

Lampiran 1.26 Prosedur analisis kadar ester (SNI 04-7182:2006 Penentuan kadar ester dilakukan secara tidak langsung berdasarkan kadar gliserol, bilangan penyabunan dan bilangan asam contoh. Agar kadar ester dapat ditentukan, maka bilangan penyabunan, bilangan asam dan kadar gliserol diukur terlebih dahulu. 100(As-Aa-4,57Gt ) Kadar ester (%-massa) = --------------------------As As : bilangan penyabunan, ditentukan dengan metode AOCS Cd 3-25 (mg KOH/g) A a : bilangan asam, ditentukan dengan metode AOCS Cd 3-63 (mg KOH/g ) Gt : kadar gliserol total dalam biodiesel dengan metode AOCS Ca 14-56 (% massa)

191

Lampiran 2 Hasil Analisis ragam (ANOVA) dilanjutkan Uji Duncan terhadap kadar ALB akhir esterifikasi pada berbagai suhu esterifikasi One-way ANOVA: kadar ALB versus suhu esterifikasi Source DF SS MS F P C1 3 0,7254 0,2418 11,65 0,003 Error 8 0,1660 0,0208 Total 11 0,8915 P =0,003berarti ada perbedaan antar perlakuan S = 0,1441 R-Sq = 81,38% R-Sq(adj) = 74,39%

Uji Jarak Duncan unutuk perlakuan suhu esterifiaksi Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (0,0208/3) = Q*0,0833

Keterangan Q value untuk 2 rata Q value untuk 3 rata Q value untuk 4 rata

Q Range = 3,113 0,259 = 3,256 0,271 = 3,342 0,278

Pengaruh perbedaan nisbah molar terhadap penurunan kadar ALB (%) Suhu Rata-rata kadar ALB esterifikasi setelah esterifikasi (%) 50 5,4935 a 60 5,0519 b 70 4,9735 b 80 4,8370 b Bilangan dengan kode huruf sama menunjukkan tidak berbeda nyata.

Lampiran 3 Hasil Analisis ragam dilanjutkan Uji Duncan terhadap kadar ALB akhir esterifikasi pada berbagai kecepatan pengadukan One-way ANOVA: Kadar ALB (%) versus Kec. Pengadukan (rpm) Source DF SS MS RPM 4 0,36638 0,09160 Error 10 0,07896 0,00790 Total 14 0,44534 S = 0,08886 R-Sq = 82,27%

F 11,60

P 0,001

R-Sq(adj) = 75,18%

P =0,001 berarti ada perbedaan antar perlakuan Uji jarak Jarak Duncan unutuk perlakuan Suhu Esterifiaksi Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (0,0079/3) = Q*0,0513 Keterangan Q Range Q value untuk 2 rata = 3,151 0,1616 Q value untuk 3 rata = 3,293 0,1689 Q value untuk 4 rata = 3,376 0,1732 Q value untuk 5 rata = 3,430 0,1760 Pengaruh perbedaan nisbah molar terhadap penurunan kadar ALB (%) Kec pengadukan (rpm) Kadar ALB (%) 100 4,3618 a 200 4,2709 a 300 3,9574 b 400 4,0789 b 500 4,0024 b Bilangan dengan kode huruf sama menunjukkan tidak berbeda nyata.

192

Lampiran 4 Hasil Analisis ragam dilanjutkan Uji Duncan terhadap kadar ALB akhir esterifikasi pada berbagai nisbah molar metanol one-way ANOVA: Kadar ALB (%) versus nisbah molar Source DF SS MS F P ras molar 10 2012,41 201,24 101,92 0,000 Error 22 43,44 1,97 Total 32 2055,85 S = 1,405 R-Sq = 97,89% R-Sq(adj) = 96,93% P =0,000 berarti ada perbedaan antar perlakuan Duncan,s test terhadap kadar ALB akhir esterifikasi Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (1,97 /3) = Q * 0,810 Keterangan Q value untuk 2 rata-rata Q value untuk 3 rata -rata Q value untuk 4 rata-rata Q value untuk 5 rata-rata Q value untuk 6 rata-rata Q value untuk 7 rata-rata Q value untuk 8 rata-rata Q value untuk 9 rata-rata Q value untuk 10 rata-rata Q value untuk 11 rata-rata

= = = = = = = = = =

Q 2,935 3,082 3,175 3,241 3,290 3,327 3,357 3,381 3,399 3,416

Range 2,377 2,496 2,572 2,625 2,665 2,695 2,719 2,739 2,753 2,767

Pengaruh perbedaan nisbah molar terhadap penurunan kadar ALB (%) Nisbah molar 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

rata-rata kadar ALB (%) 31,0655 12,3464 9,3171 6,0509 4,8843 4,6457 3,9155 3,8284 3,7254 3,2926 3,3247

a b c d de de de de de e e

Ket: Bilangan dengan kode huruf sama tidak berbeda nyata,.

Lampiran 5 Hasil Analisis ragam dilanjutkan Uji Duncan terhadap kadar ALB akhir esterifikasi pada berbagai konsentrasi katalis HCl one-way ANOVA: Kadar ALB (%) versus % katalis Source DF SS MS F P % katalis 6 257,344 42,891 214,15 0,000 Error 14 2,804 0,200 Total 20 260,148 S = 0,4475 R-Sq = 98,92% R-Sq(adj) = 98,46% Duncan.s test terhadap kadar ALB akhir esterifikasi Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (0,200/3) = Q* 0,2582 Keterangan Q Range Q value untuk 2 rata-rata = 3,033 0,783 Q value untuk 3 rata-rata = 3,178 0,821 Q value untuk 4 rata-rata = 3,268 0,844 Q value untuk 5 rata-rata = 3,329 0,860 Q value untuk 6 rata-rata = 3,372 0,871 Q value untuk 7 rata-rata = 3,403 0,879

193

Pengaruh perbedaan nisbah molar terhadap kadar ALB akhir esterifikasi (%) Katalis HCl Rata-rata kadar ALB (% dari ALB minyak) setelah esterifikasi (%) 0 14,3232 a 18 5,0762 b 3 4,6169 b 15 4,3024 bc c 12 4,1016 c 6 4,0455 c 9 4,0659 Ket: Bilangan dengan kode huruf sama tidak berbeda nyata.

Lampiran 6 Hasil analisis respon regresi permukaan, plot residiual, dan optimasi input variabel pada proses esterifikasi Response Surface Regression: ALB versus metanol; katalis; suhu The analysis was done using coded units. Estimated Regression Coefficients for ALB Term Coef SE Coef T P Constant 4,75199 0,13175 36,068 0,000 Metanol -0,85007 0,08741 -9,725 0,000 Katalis 0,18754 0,08741 2,145 0,058 Suhu 0,45621 0,08741 5,219 0,000 Metanol*Metanol 0,72187 0,08510 8,483 0,000 Katalis*Katalis 0,20232 0,08510 2,378 0,039 Suhu*Suhu 0,36778 0,08510 4,322 0,002 Metanol*Katalis -0,19738 0,11421 -1,728 0,115 Metanol*Suhu -0,09263 0,11421 -0,811 0,436 Katalis*Suhu 0,09063 0,11421 0,793 0,446 S = 0,3230 R-Sq = 95,6% R-Sq(adj) = 91,6% Analysis of Variance for ALB Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Regression 9 22,5814 22,5814 2,50905 24,04 0,000 Linear 3 13,1913 13,1913 4,39710 42,14 0,000 Square 3 8,9441 8,9441 2,98138 28,57 0,000 Interaction 3 0,4460 0,4460 0,14866 1,42 0,293 Residual Error 10 1,0436 1,0436 0,10436 Lack-of-Fit 5 0,7190 0,7190 0,14381 2,22 0,202 Pure Error 5 0,3245 0,3245 0,06490 Total 19 23,6250 Estimated Regression Coefficients for ALB using data in uncoded units Term Coef Constant 4,75199 Metanol -0,850067 Katalis 0,187544 Suhu 0,456206 Metanol*Metanol 0,721867 Katalis*Katalis 0,202320 Suhu*Suhu 0,367783 Metanol*Katalis -0,197375 Metanol*Suhu -0,0926250 Katalis*Suhu 0,0906250

194

Stand

Run

PtType

Blocks

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Nilai taraf kode Metanol Katalis Suhu -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 -1,682 0 0 1,682 0 0 0 -1,682 0 0 1,682 0 0 0 -1,682 0 0 1,682 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Nilai taraf aktual Metanol Katalis Suhu 10 3 45 30 3 45 10 9 45 30 9 45 10 3 75 30 3 75 10 9 75 30 9 75 3 6 60 37 6 60 20 1 60 20 11 60 20 6 35 20 6 85 20 6 60 20 6 60 20 6 60 20 6 60 20 6 60 20 6 60

ALB

FITS1

6.146 4,643 6,221 4,953 6,695 5,846 8,157 5,494 8,412 5,245 5,042 5,676 5,232 6,422 4,739 4,837 4,940 4,249 4,835 4,900

6,05090 4,93077 6,63949 4,72985 6,96731 5,47668 7,91840 5,63826 8,22337 5,36410 5,00883 5,63964 5,02499 6,55948 4,75199 4,75199 4,75199 4,75199 4,75199 4,75199

Y = 4,75199-0,850067M+0,187544K+0,456206S+0,721867M2+0,202320K2+ 0,367783 S2-0,197375 MK-0,0926250 MS+0,0906250 KS

Lampiran 7 Penentuan tetapan laju reaksi esterifikasi Reaksi esterifikasi antara metanol dengan asam lemak bebas digambarkan sebagai berikut: k1 RCOO– CH3 + H2O (1) RCOOH + CH3OH k2 ALB + M ME + H2O d[ALB] / dt

= - k1[ALB][M] + k2 [H2O] [ME]

d[E]/dt d[ALB] / dt

= - k1[ALB][M] + k2[H2O] [ME] = d[ME]/dt

(2)

Penentuan tetapan laju reaksi esterifikasi menggunakan asumsi reaksi berlangsung secara irreversibel sehingga k2 diabaikan. Nilai k2 sangat kecil dibandingkan k1 (k2 <<< k1), nilai k2 diabaikan (Nijhuis et al. 2001); Grzesik 2003). Nilai k2 esterifikasi asam asetat dengan etanol pada suhu 65 oC yaitu nilai k1 = 0,147 mol/kg-detik dan nilai k2= 0,0268 mol/kg-detik (Hangx et. al. 2001). RCOOH + CH3OH d[ALB] / dt

k1

= - k 1[ALB][M]

RCOO– CH3 + H2O

(3) (4)

Penentuan tetapan laju reaksi menggunakan metode isolasi yang dikombinasikan dengan metode integral (Atkins 1999; Laidler 1979). Metode isolasi dilakukan dengan membuat konsentrasi suatu reaktan berlebihan sehingga dianggap konstan. Metode integral

195

merupakan metode empiris yakni perubahan konsentrasi diukur secara periodik selang waktu tertentu dan harga k dihitung dengan menggunakan persamaan terintegrasi berbeda untuk orde reaksi yang berbeda. Orde reaksi dapat diperoleh secara grafis dari persamaan yang memberikan nilai k konsisten (linearitas paling tinggi).

Penentuan kinetika reaksi esterifikasi dengan metode isolasi menggunakan rasio molar metanol terhadap asam lemak bebas sangat tinggi yaitu 20:1. Jika orde reaksi total 2 – d [ALB]/dt = k [ALB] [M] [M]o dibuat berlebihan yang bereaksi sangat kecil dibandingkan dengan metanol sisa [M] = [M]o – d [ALB]/dt = k [ALB] [M]o k1 = k [M]o – d [ALB]/dt = k1 [ALB] k1 dt = – d [ALB]/ [ALB] k1 dt = – d [ALB]/ [ALB] k1t = ln ([ALB]t – ln [ALB]o (orde satu semu pseudo- first- order) Jika orde reaksi total 3

(5)

– d [ALB]/dt = k [ALB]2 [M] [M]o dibuat berlebihan sehingga metanol yang bereaksi <<<< metanol sisa [M] = [M]o – d [ALB]/dt = k [ALB]2 [M]o k1 = k [M]o – d [ALB]/dt = k [ALB]2 k1 dt = – d [ALB]/ [ALB]2 k1 dt = – d [ALB]/ [ALB]2 k1t

= 1/ [ALB]t –1/[ALB]o (orde dua semu (pseudo–second- order)

(6)

Dilakukan perhitungan nilai k1 dengan metode integral yaitu perubahan konsentrasi diukur secara periodik selang waktu tertentu, orde reaksi diperoleh secara grafis dari persamaan yang memberikan nilai k yang konsisten. Studi reaksi orde dua dimana konsentrasi reaktan dibuat konstan dengan menggunakan konsentrasi reaktan jauh lebih besar dengan yang lain maka diperoleh orde reaksi satu semu (Laidler 1979; Brezonik 1993; Atkins 1999). Perhitungan kinetika reaksi esterifikasi orde satu semu (pseudo- first- order) dilakukan oleh Breitenlechner dan Bach (2006); sedangkan perhitungan kinetika reaksi esterifikasi orde dua semu (pseudo–second- order) dilakukan oleh Sanches et al. (1997).

196

Data percobaan rata-rata kadar ALB pada berbagai suhu dan waktu esterifikasi waktu 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

28 oC (%) mol/L 26,76 0,890 16,67 0,554 14,32 0,476 11,35 0,377 10,95 0,364 9,25 0,308 8,28 0,275 7,64 0,254 7,49 0,249 7,69 0,256 6,95 0,231 6,26 0,208 5,75 0,191

45 oC (%) mol/L 26,76 0,890 17,32 0,576 10,46 0,348 8,89 0,295 7,32 0,243 5,77 0,192 5,57 0,185 5,33 0,177 5,13 0,170 5,13 0,171 5,15 0,171 5,04 0,167 4,92 0,164

60 oC (%) mol/L 26,76 0,890 13,27 0,441 7,26 0,241 6,44 0,214 5,91 0,196 5,10 0,170 4,64 0,154 4,52 0,150 4,45 0,148 4,35 0,145 4,46 0,148 4,58 0,152 4,47 0,149

70oC (%) mol/L 26,76 0,890 8,88 0,295 6,74 0,224 6,03 0,201 5,01 0,166 4,37 0,145 4,08 0,136 3,96 0,132 3,89 0,129 3,78 0,126 3,88 0,129 4,01 0,133 3,91 0,130

Basis perhitungan 1000 ml = 1000 ml x 0,9375 gram/ml = 937,5 gram Kadar ALB (molar) = ((D x 937,5)/282) dengan D = Kadar ALB (%) dan 282 = BM asam oleat. Metanol (mol/liter) = rasio molar x 32 x berat ALB/282 = (20 x 32 x 26,76/100*937,5 )/282 =18 mol/L Dilakukan perhitungan nilai k1 dengan metode integral sampai mendapatkan nilai k1 yang paling konsisten (grafik paling linier). Dicoba dari mulai orde nol semu sampai dengan dua. 1. Orde satu semu ln [FFA]t/[FFA]0

2,5000

60 oC y = 0,0797x R2 = 0,7392

70 oC y = 0,0886x R2 = 0,5874

2,0000

45oC y = 0,0672x R2 = 0,9302

1,5000 1,0000

28 oC y = 0,0479x 2 R = 0,8379

0,5000 0,0000 0

5

10

15

20

25

30

Waktu (menit)

Nilai k11 yang paling konsisten diperoleh pada orde dua semu. Tetapan laju reaksi orde dua semu (k1) pada suhu 343 K, 333 K, 318 K dan 301 K masing-masing berturut-turut adalah 0,2515 liter/ mol menit, 0,2093 liter/ mol menit, 0,1515 liter/ mol menit dan 0,0866 liter/ mol menit.

197

2. Orde dua semu 1[FFA]t-1/[FFA]o

7,0000

70 oC y = 0,2515x 2 R = 0,9019

6,0000 5,0000 4,0000

60 oC y = 0,2093x R2 = 0,9215 45 oC y = 0,1515x 2 R = 0,985

3,0000

28 oC y = 0,0866x R2 = 0,9674

2,0000 1,0000 0,0000 0

5

10

15

20

25

30

Wa ktu (menit)

Model Kinetika Reaksi Berdasarkan Berdasarkan Persamaan Arhenius k1 = A exp(Ea/RT) -ln k1 = (Ea/R) 1/T - ln A Y = ax +b k1 Ea R T A

= tetapan laju reaksi (mol/menit) = energi aktivasi (cal/mol K) = tetapan gas = 1,987 cal/mol K = suhu mutlak ( K) = tetapan proporsionalitas yang besarnya tergantung dari frekuensi tumbukan dan orientasi molekol selama tumbukan ( l / mol menit)

Karena R dan A adalah suatu tetapan maka Energi aktivasi dapat ditentukan dari slope atau gradien grafik hubungan - lnk1 dengan 1/T. Cara penentuan energi aktivasi proses esterifikasi tersebut juga dilakukan oleh Kirbaslar et al. (2000) dan Hangx et al. (2001). Dibuat grafik hubungan antara -lnk1 dengan 1/T proses esterifikasi pada suhu 301 K, 318 K, 333 K dan 343 K. Diperoleh persamaan y = 2618x -6,2868 dengan R2 = 0,9908 maka : ln A = 6,2868, A = 537,4 liter / mol menit. Ea/R = 2618, Ea = 5201,97 cal/ mol K= 5,202 kcal/mol (21,7 kJ/mol). Nilai k pada berbagai suhu esterifikasi dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan Arrhenius k1 = A exp(-Ea/RT) sebagai berikut:

k1 = A exp(-Ea/RT) k1 = 537,4 exp - 5202 /1,987T rEs= –537,4 exp - 2618/ T [ALB]t2 –537,4 exp - 2618/ T ([ALB]0 -x) 2

198

Lampiran 8 Perhitungan waktu tinggal k1 RCOOH + ROH RCOO–R + H2O ALB

+M

ME

+ H2O

Mengacu pada Richardson and Peacock (1994) ; Perry et al. (1985) Laju alir input (1) – Laju alir output (2) – Reaksi (3) = Akumulasi (4) Laju alir reaktan masuk (1)

− laju alir reaktan – laju alir penghilangan keluar (2) reaktan (3)

= laju akumulasi (4).

Karena reaktor bath maka 1 dan 2 = 0 0

–0

laju akumulasi reaktan d [ALB]

–V.r[ALB]

= d [ALB] / dt

= – laju penghilangan reaktan = (– r [ALB] ) Vr

dt

Pada Volume (V) konstan, sehingga: d [ALB]

= (– r [ALB] ) dt Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai konsentrasi asam lemak bebas sebesar [ALB] : [ALB]t

t= [ALB]o

d [ALB] -----------(– r [ALB] )

r [ALB] = k1 [ALB]2 [ALB]t

t= [ALB]o

d [ALB]t -----------–k1 [ALB]2

[ALB]t

t= [ALB]o

t=

1 ----k1

1 -----------d [ALB] –k1 [ALB]2 1 1 ------- – --------[ALB]t [ALB] o

= 0,2093 k1 = = 0,154 [ALB]t = 0,890 [ALB]o 1 t = 1/ k * (/[ALB]t -1/ [ALB]o) = 1/[ALB]o 1,1241 = 1/[ALB]t 6,49 = 1/[ALB]t -1/[ALB]o 5,36 1 = 1/k 4,78 = 25,62 menit t=

199

Lampiran 9 Hasil Analisis ragam dilanjutkan Uji Duncan terhadap viskositas biodiesel hasil transesterifikasi minyak nyamplung pada berbagai nisbah molar metanol One-way ANOVA: Viskositas versus nisbah molar metanol Source DF Nisbah molar Error 8 Total 11 S = 1.345

SS MS 3 48.44 16.15 14.47 1.81 62.92

R-Sq = 87.00%

F 8.93

P 0.006

R-Sq(adj) = 78.37%

α = 0.05

F > Ft (3. 8) (8.93 > 4.07) berarti ada perbedaan antar perlakuan Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (1.81/3) = Q*0.246 t= ulangan Keterangan Q value untuk 2 rata-rata Q value untuk 3 rata-rata Q value untuk 4 rata-rata

= = =

Q 3.261 3.399 3.475

Range 0.802 0.836 0.855

Nisbah molar metanol

2:1

3:1

9:1

6:1

Viskositas

12.9

9.7

8.1

7.8

a

b

c

Lampiran 10 Hasil Analisis ragam dilanjutkan uji Duncan terhadap viskositas biodiesel hasil transesterifikasi minyak nyamplung pada berbagai kecepatan pengadukan One-way ANOVA: Viskositas versus pengadukan Source Pengadukan Error Total S = 0.1645

DF 4 10 14

SS MS F P 2.4196 0.6049 22.35 0.000 0.2707 0.0271 perlakuan 2.690348

R-Sq = 89.94%

R-Sq(adj) = 85.92%

F > Ftα = 0.05 (4. 10) (22.35 > 3. Berarti ada perbedaan antar perlakuan Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (0.0271/3) = Q*0.095 t= ulangan Keterangan Q value untuk 2 rata-rata Q value untuk 3 rata-rata

Pengadukan Viskositas

100 8.6373

a

= =

Q 3.261 3.399

Range 0.301 0.323

=

3.475

0.330

200 8.4967

300 8.0495 b

400 7.687 c

500 7.667

200

Lampiran 11 Hasil Analisis ragam dilanjutkan Uji Duncan terhadap viskositas biodiesel hasil proses transesterifikasi minyak nyamplung pada berbagai konsentrasi katalis One-way ANOVA: Viskositas versus katalis Source Katalis Error Total

DF 3 8 11

SS 54.112 1.295 55.407

S = 0.4023

MS 18.037 0.162

R-Sq = 97.66%

F 111.42

P 0.000

R-Sq(adj) = 96.79%

α = 0.05

F > Ft (3. 8) (111.42 > 4.07 berarti ada perbedaan antar perlakuan Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (0.162/2) = Q*0.285 t= ulangan Keterangan Q value untuk 2 rata-rata Q value untuk 3 rata-rata Q value untuk 4 rata-rata Katalis Viskositas

= = =

Q 3.261 3.399 3.475

Range 0.929 0.969 0.990

0.5

1

2

1.5

12.897

8.004

8.019

7.959

a

b

Lampiran 12 Hasil Analisis ragam dilanjutkan Uji Duncan terhadap viskositas biodiesel hasil proses transesterifikasi pada berbagai suhu One-way ANOVA: Vis versus suhu Source DF Suhu 2 Error 6 Total 8 S = 0.2828

SS 5.3889 0.4800 5.8689 R-Sq = (33.68

MS 2.6944 0.0800

F 33.68

91.82%

P 0.001

R-Sq(adj) = 89.10%

F > Ftα = 0.05 (2. 6) > 5.14) berarti ada perbedaan antar perlakuan Range = Q √ ( MS (E)/t) = Q√ (0.0800/2) = Q*0.2 t= ulangan Keterangan Q value untuk 2 rata-rata Q value untuk 3 rata-rata Q value untuk 4 rata-rata Suhu Viskositas

= = =

Q 3.261 3.399 3.475

Range 0.929 0.969 0.990

60 oC

45 oC

75 oC

8.44

8.93

10.26

a

b

201

Lampiran 13 Hasil analisis respon regresi permukaan, plot residiual dan optimasi input variabel proses transesterifikasi A. Kadar ALB Response Surface Regression: Kadar ALB versus metanol. katalis Estimated Regression Coefficients for Kadar ALB Term Coef SE Coef T P Constant 0.83120 0.03156 26.338 0.000 Metanol -0.08810 0.02495 -3.531 0.010 Katalis -0.05983 0.02495 -2.398 0.048 Metanol*Metanol 0.15884 0.02676 5.937 0.001 Katalis*Katalis 0.28484 0.02676 10.646 0.000 Metanol*Katalis -0.13125 0.03528 -3.720 0.007 S = 0.07057 R-Sq = 96.0% R-Sq(adj) = 93.1% Analysis of Variance for Kadar ALB Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Regression 5 0.82883 0.82883 0.165766 33.29 0.000 Linear 2 0.09073 0.09073 0.045367 9.11 0.011 Square 2 0.66919 0.66919 0.334594 67.19 0.000 Interaction 1 0.06891 0.06891 0.068906 13.84 0.007 Residual Error 7 0.03486 0.03486 0.004980 Lack-of-Fit 3 0.01738 0.01738 0.005793 1.33 0.383 Pure Error 4 0.01748 0.01748 0.004370 Total 12 0.86369 Estimated Regression Coefficients for ALB using data in uncoded units Term Coef Constant 0.831200 Metanol -0.0880995 Katalis -0.0598348 Metanol*Metanol 0.158838 Katalis*Katalis 0.284838 Metanol*Katalis -0.131250 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Metanol -1.000 1.000 -1.000 1.000 -1.414 1.414 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Katalis -1.000 -1.000 1.000 1.000 0.000 0.000 -1.414 1.414 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Kadar ALB 1.243 1.332 1.479 1.043 1.276 1.023 1.552 1.251 0.725 0.841 0.880 0.819 0.891

FITS1 1.292 1.378 1.434 0.996 1.273 1.024 1.485 1.316 0.831 0.831 0.831 0.831 0.831

RESI1 -0.049 -0.046 0.045 0.047 0.003 -0.001 0.067 -0.065 -0.106 0.010 0.049 -0.012 0.060

202

B. VISKOSITAS Response Surface Regression: Viskositas versus metanol; katalis The analysis was done using coded units. Estimated Regression Coefficients for Viskositas Term Coef SE Coef T P Constant 11.1400 0.7363 15.130 0.000 Metanol -1.0532 0.5821 -1.809 0.113 Katalis -0.8955 0.5821 -1.538 0.168 Metanol*Metanol 2.9106 0.6242 4.663 0.002 Katalis*Katalis 2.9856 0.6242 4.783 0.002 Metanol*Katalis -2.2725 0.8232 -2.761 0.028 S = 1.646 R-Sq = 88.3% R-Sq(adj) = 79.9% Analysis of Variance for Viskositas Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Regression 5 142.940 142.940 28.588 10.55 0.004 Linear 2 15.289 15.289 7.644 2.82 0.126 Square 2 106.994 106.994 53.497 19.74 0.001 Interaction 1 20.657 20.657 20.657 7.62 0.028 Residual Error 7 18.974 18.974 2.711 Lack-of-Fit 3 10.635 10.635 3.545 1.70 0.304 Pure Error 4 8.339 8.339 2.085 Total 12 161.914 Estimated Regression Coefficients for Viskositas using data in uncoded units Term Coef Constant 11.1400 Metanol -1.05318 Katalis -0.895501 Metanol*Metanol 2.91062 Katalis*Katalis 2.98563 Metanol*Katalis -2.27250 No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Metanol -1.000 1.000 -1.000 1.000 -1.414 1.414 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Katalis -1.000 -1.000 1.000 1.000 0.000 0.000 -1.414 1.414 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Viskositas 16.950 20.040 20.600 14.600 17.900 14.000 18.000 14.200 9.410 10.250 11.040 11.850 13.150

FITS1 16.712 19.151 19.466 12.815 18.451 15.472 18.378 15.845 11.140 11.140 11.140 11.140 11.140

RESI1 0.238 0.889 1.134 1.785 -0.551 -1.472 -0.378 -1.645 -1.730 -0.890 -0.100 0.710 2.010

203

C. RENDEMEN Response Surface Regression: REND versus nisbah molar metanol; katalis The analysis was done using coded units. Estimated Regression Coefficients for REND Term Coef SE Coef T P Constant 70.5000 1.0923 64.540 0.000 nisbah molar metanol -2.1414 0.8636 -2.480 0.042 Katalis 0.5023 0.8636 0.582 0.579 nisbah molar metanol*nisbah molar metanol-3.5687 0.9261 -3.854 0.006 Katalis*Katalis -2.6438 0.9261 -2.855 0.025 nisbah molar metanol*Katalis 0.9000 1.2213 0.737 0.485 S = 2.443 R-Sq = 89.7% R-Sq(adj) = 85.2% Analysis of Variance for REND Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Regression 5 164.121 164.121 32.824 5.50 0.023 Linear 2 38.704 38.704 19.352 3.24 0.101 Square 2 122.177 122.177 61.088 10.24 0.008 Interaction 1 3.240 3.240 3.240 0.54 0.485 Residual Error 7 41.762 41.762 5.966 Lack-of-Fit 3 33.622 33.622 11.207 5.51 0.066 Pure Error 4 8.140 8.140 2.035 Total 12 205.883 Estimated Regression Coefficients for REND using data in uncoded units Term Coef Constant 70.5000 nisbah molar metanol -2.14142 Katalis 0.502297 nisbah molar metanol*nisbah molar metanol -3.56875 Katalis*Katalis -2.64375 nisbah molar metanol*Katalis 0.900000 No Metanol Rendemen FITS1 RESI1 -1.000 -1.000 68.40 66.83 1.573 1.000 -1.000 58.60 60.74 -2.144 -1.000 1.000 66.70 66.03 0.669 1.000 1.000 60.50 63.55 -3.048 -1.414 0.000 64.50 66.39 -1.891 1.414 0.000 63.70 60.33 3.366 0.000 -1.414 64.60 64.50 0.098 0.000 1.414 67.30 65.92 1.377 0.000 0.000 70.40 70.50 -0.100 0.000 0.000 70.00 70.50 -0.500 0.000 0.000 69.10 70.50 -1.400 0.000 0.000 70.10 70.50 -0.400 0.000 0.000 72.90 70.50 2.400

204

D. ME Response Surface Regression: ME versus metanol. katalis The analysis was done using coded units. Estimated Regression Coefficients for ME Term Coef SE Coef T P Constant 93.118 1.337 69.638 0.000 Metanol -1.352 1.057 -1.279 0.242 Katalis 8.413 1.057 7.959 0.000 Metanol*Metanol -12.898 1.134 -11.377 0.000 Katalis*Katalis -7.593 1.134 -6.698 0.000 Metanol*Katalis 8.470 1.495 5.665 0.001 S = 2.990 R-Sq = 97.3% R-Sq(adj) = 95.4% Analysis of Variance for ME Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Regression 5 2272.30 2272.30 454.460 50.83 0.000 Linear 2 580.88 580.88 290.442 32.49 0.000 Square 2 1404.45 1404.45 702.225 78.55 0.000 Interaction 1 286.96 286.96 286.964 32.10 0.001 Residual Error 7 62.58 62.58 8.940 Lack-of-Fit 3 48.79 48.79 16.263 4.72 0.084 Pure Error 4 13.79 13.79 3.448 Total 12 2334.88 Unusual Observations for ME Obs StdOrder ME Fit SE Fit Residual St Resid 7 7 69.770 66.034 2.364 3.736 2.04 R Estimated Regression Coefficients for ME using data in uncoded units Term Coef Constant 93.1180 Metanol -1.35185 Katalis 8.41326 Metanol*Metanol -12.8977 Katalis*Katalis -7.59275 Metanol*Katalis 8.47000 No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Metanol -1.000 1.000 -1.000 1.000 -1.414 1.414 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Katalis -1.000 -1.000 1.000 1.000 0.000 0.000 -1.414 1.414 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

ME 71.55 51.43 76.32 90.08 69.18 66.03 69.77 86.66 93.24 95.42 91.82 90.80 94.31

FITS1 74.04 54.39 73.92 88.16 69.23 65.41 66.03 89.83 93.12 93.12 93.12 93.12 93.12

RESI1 -2.486 -2.962 2.397 1.921 -0.054 0.619 3.736 -3.171 0.122 2.302 -1.298 -2.318 1.192

205

Lampiran 14 Penentuan tetapan laju reaksi transesterifikasi Reaksi keseluruhan transesterifikasi antara metanol (M) dengan trigliserida (TG) menghasilkan gliserol (G) dan metil ester (E) digambarkan sebagai berikut:

TG + 3 M

k1

G + R1COOR1 + R2COOR1 + R3COOR1

(1)

k2 R1, R2, dan R3 adalah alkil dari asam lemak dan R1 adalah alkil dari metanol. Bila ester-ester masing-masing dinyatakan dalam E dan apabila E diasumsikan sama sebagai metil oleat (E1 = E2 = E3) maka persamaan 1 menjadi:

TG + 3M

k1

G+3E

(2)

k2 Penentuan tetapan laju reaksi transesterifikasi menggunakan asumsi reaksi berlangsung secara irreversibel (Darnoko dan Cheryan, 2000 ; Cheng sit foon et al. 2004; Sofiah, 1999).

TG + 3M

k1

G+3E

(3)

Penentuan tetapan laju reaksi menggunakan metode integral (Laidler 1979). merupakan metode empiris yakni perubahan konsentrasi diukur secara periodik selang waktu tertentu dan harga k dihitung dengan menggunakan persamaan terintegrasi berbeda untuk orde reaksi yang berbeda. Ordo reaksi dapat diperoleh secara grafik.dari persamaan yang memberikan nilai k yang konsisten. Reaksi transesterifikasi dalam penelitian ini dilakukan dengan rasio molar metanol yang besar dibandingkan dengan trigliserida (6:1). 1. Apabila reaksi transesterifikasi tersebut mengikuti ordo total dua d[E] r = − −−−−− = k1 [TG] [M] = k1 [E] [G] dt

(4)

karena d[E]/dt = dx/dt dan jika konsentrasi [TG] dan [M] awal masing-masing adalah [TG]o dan [M]o, maka ketika konsentrasi [TG]o turun menjadi [TG]o –x, maka [M]o akan turun menjadi [M]o – 3 x (karena setiap kehilangan 1 mol TG memerlukan 3 mol M dengan demikian:

206

d[x] r = −−−−− = k1 ( [TG]o - x ) ( [M]o-3x ) dt karena x = 0 jika t = 0, maka

(5)

d[x] −−−−− = k1 ( [TG]o - x ) ( [M]o-3x ) dt t x d[x] k1dt = ( [TG]o - x ) ( [M]o-3x ) 0 0 -1 1 1 k1t = ln ln 3 [TG]o -1 [M]o ( [TG]o - x ) ( [M]o - 3x )

(6)

Karena [TG = [TG]o –x dan [M] = [M]o – 3 x maka persamaan 6 menjadi: k1t

-1

=

ln

3 [TG]o -1[M]o

[TG] [M]o

(7)

( [TG]o [M]

2. Apabila reaksi transesterifikasi mengikuti ordo total tiga ( dua terhadap trigliserida dan satu terhadap metanol

r=−

d[E] dt

= k1 [TG]2 [M]

(8)

diintegralkan menjadi: k1t =

-1

1 [M]o [TG] + 2 ln ([M]o-[TG]o)([TG]-[TG]o) [TG]o-[M]o [TG]o [M]

(9)

3. Apabila reaksi transesterifikasi mengikuti ordo total tiga ( satu terhadap trigliserida dan dua terhadap metanol

r=−

d[E] dt

= k1 [TG] [M] 2

(10)

diintegralkan menjadi: k1t =

-1 ([TG]o-[M]o)([M]-[M]o)

+

1

[TG]o [M] 2 ln [M]o-[TG]o [M]o [TG]

(11)

207

Penentuan ordo reaksi dilakukan berdasarkan persamaan 7, 8 dan 11 sampai didapatkan nilai k1 yang konsisten atau linearitas yang paling tinggi. Perhitungan tetapan laju reaksi yang dicobakan dari orde total 2 dan 3. Data percobaan pengukuran kadar metil ester pada berbagai waktu dan suhu : Waktu (menit) 0 5 10 15 20 25 30

30 oC % mol / L 24,34 0,751 34,39 1,019 49,26 1,460 61,71 1,828 75,32 2,232 84,88 2,515 88,33 2,617

45 oC % mol / L 24,34 0,751 38,19 1,132 57,17 1,694 70,91 2,101 84,07 2,491 89,73 2,659 94,07 2,787

60 oC % mol / L 24,34 0,751 51,51 1,526 72,66 2,153 91,50 2,711 92,77 2,749 95,25 2,822 96,18 2,850

70 oC % mol / L 24,34 0,751 58,09 1,721 82,00 2,429 92,94 2,754 94,10 2,788 94,94 2,813 95,78 2,838

Basis percobaan 1000 ml = 1000*0,911 = 911 gram Kadar gliserida = 0,76*911/885,46 = 0,79 mol /L Metanol (gram) = Rasio molar x 32 x berat trigliserida/885,46 = 6x32x0,76*911/885, 46= 150,13 gram = 4,7 mol /L Kadar ME (molar) = ((MEx911)/296) ME = Kadar ME (%), 296 = BM ME sebagai metil oleat Dilakukan perhitungan nilai k dengan trial and error sampai mendapatkaan nilai k yang paling konsisten (grafik paling linier). Dicoba pada ordo total dua dan tiga. Berdasarkan pengukuran kadar metil ester maka dengan persamaan 1 ditentukan kadar trigliserida dan metanol sehingga diperoleh sebagai berikut:

[TG] mol/L 0,790 0,701 0,554 0,431 0,297 0,202 0,168

28 oC [M] mol/L 4,743 4,475 4,034 3,665 3,262 2,979 2,876

[TG] mol/L 0,790 0,664 0,476 0,340 0,210 0,155 0,112

45 oC [M] mol/L 4,743 4,362 3,800 3,393 3,003 2,835 2,706

[TG] mol/L 0,790 0,532 0,323 0,137 0,125 0,100 0,091

60 oC [M] mol/L 4,743 4,362 3,800 3,393 3,003 2,835 2,706

TG = Trigliserida M = Metanol Dilakukan perhitungan nilai k1 pada ordo total dua dan tiga,

[TG] mol/L 0,790 0,467 0,231 0,123 0,111 0,103 0,095

70 oC [M] mol/L 4,743 3,967 3,341 2,782 2,745 2,671 2,644

208

1. dx/dt = k1 [TG] [M] 1/(3[T]o-[Mo]) ln ([M]o[T]/[[M][To]) 0,0000 0

5

10

15

20

25

30

35

-0,1000 o

28 C y = -0,0136x 2 R = 0,9395

-0,2000 -0,3000

45 o C y = -0,0182x R2 = 0,9598

-0,4000 -0,5000

60 o C y = -0,0251x R2 = 0,9313

-0,6000 70 o C y = -0,0287x R2 = 0,9185

-0,7000 -0,8000

Waktu (menit)

2. dx/dt = k1 [TG]2 [M] 1/(Mo-To)(1/T-1/To) +1/(To-Mo) 2ln(MoT/ToM) 0,00 0

5

10

15

20

25

30 35 28 o C y = 0,0309x R2 = 0,8615

-0,50 -1,00

45 o C y = 0,049x R2 = 0,8562

-1,50

60 o C y = 0,0805x R2 = 0,9049

-2,00 70 o C y = 0,083x R2 = 0,9164

-2,50 -3,00

Waktu (menit)

3. dx/dt = k1 [TG] [M] 1/(To-Mo)(1/M1/Mo) + 1/(Mo-To) 2ln(ToM/MoT) 0,00 0

5

2

10

15

20

25

-0,50

-1,50

45 o C y = -0,0545x R2 = 0,8687

-2,00

-3,00

35

28 o C y = -0,035x R2 = 0,8718

-1,00

-2,50

30

70 o C y = -0,0881x R2 = 0,9216

60o C y = -0,0909x R2 = 0,9044 Waktu (menit)

209

Suhu (oC) 28 45 60 70

nT =1 dan nM=1 k1 (liter /mol menit) 0,0136 0,0182 0,0251 0,0287

R2

0,9395 0,9598 0,9313 0,9185

nT =2 dan nM=1 k1 (liter /mol menit) 0,0309 0,0490 0,0805 0,0830

R2 0,8615 0,8562 0,9049 0,9164

nT =1 dan nM=2 k1 (liter /mol menit) 0,0350 0,0545 0,0909 0,0881

R2 0,8718 0,8687 0,9044 0,9116

Berdasarkan gambar dan tabel tersebut nilai k dan R2 yang paling konsisten diperoleh pada ordo dua. Tetapan laju reaksi transesterifikasi pada suhu 341 K, 333K, 318 K dan 301 K masing-masing berturut-turut adalah 0,0287 (liter / mol menit), 0,0251 (liter / mol menit), 0,0182 (liter / mol menit ) dan 0,0136 (liter / mol menit). Cheng et al. (2004) mengukur tetapan laju reaksi transesterifikasi pada minyak sawit dengan nisbah molar metanol terhadap minyak 6:1. suhu 60 oC, kecepatan pengadukan 350 rpm dan katalis NaOH 0.125 mol/kg dengan menggunakan ordo dua diperoleh nilai k sebesar 0.097 liter /mol menit. Model Kinetika Transesterifikasi Berdasarkan Persamaan arhenius k1 ln k1 -ln k1 Y k1 Ea R T A

= A exp(–Ea/RT). Ea = ln A – RT EA /R = –C T = a x – C dengan gradien (a) = –Ea/R dan x = 1/T. : tetapan laju reaksi : energi aktivasi : tetapan gas= 1,987 cal/ g mol K : suhu mutlak : tetapan proporsionalitas yang besarnya tergantung dari frekuensi tumbukan dan orientasi molekol selama tumbukan

Berdasarkan persamaan di atas maka energi aktivasi suatu reaksi kimia adalah slope (kemiringan) dari grafik linier antara -lnk1 dengan 1/T. Penentuan energi aktivasi proses transesterifikasi antara minyak sawit dan metanol dengan katalis NaOH menggunakan grafik linier hubungan antara ln k1 dengan 1/T dilakukan oleh Noureddini dan Zhu (1997), Darnoko dan Cheryan, (2000) dan Cheng et al. (2004). Grafik hubungan antara -ln k1 dengan 1/T proses transesterifikasi pada suhu 303 K, 318 K dan 333 K sebagai berikut:

-ln k

210

5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 0,0028

y = 1879,8x - 1,9355 R2 = 0,9949

0,0029

0,0030

0,0031

0,0032

0,0033

0,0034

Waktu (menit)

Hubungan antara –ln k1 dengan 1/T pada proses transesterifikasi minyak biji nyamplung Berdasarkan gambar tersebut diperoleh persamaan y =1879,8x – 1,9355 dengan R2 = 0,9949 dengan demikian diperoleh ln A = 3,473 dan nilai Ea/R adalah 1879,8 maka: Ea A

= 3735,2 cal/ mol K = 3,752 k cal / mol K = 6,9 liter / mol menit

Sehingga persamaan tetapan laju reaksi (k) dan laju reaksi (r) transesterifikasi minyak nyamplung adalah : -ln k1 = (Ea/R) 1/T - ln A = A exp(Ea/RT) k1 k1 = 6,9 exp(-Ea/RT) k1 = 6,9 exp (-1879 ,8 /T), Dengan model tersebut dapat ditentukan nilai k1 pada berbagai suhu dalam kisaran suhu percobaan (301 K- 343 K) misalnya apabila digunakan suhu 325 K maka diperoleh nilai k1 sebesar 0,0213 liter mol/ menit. ` Lampiran 15 Perhitungan waktu tinggal proses transesterifikasi -1 1 1 t = 1/ k1 ln ln 3 [TG]o -1 [M]o ( [TG]o - x ) ( [M]o - 3x ) A

k1 Mo [TG]o [TG] M ME A B kt t

= = = = = = = = = =

0.0251 4.7429 0.7905 0.100 2.099 2.659 0.42168527 1.252205448 0.528036592 21.03731

B

menit

211

Lampiran 16 Hasil pengujian karakteristik biodiesel dari minyak biji nyamplung di Lemigas Jakarta dan Laboratorium Pengujian VEDCA

212

213

Lampiran 17 Data dasar untuk perancangan proses A. Data produk berdasarkan model kinetika esterifikasi Model tetapan laju reaksi yang diperoleh tahapan penelitian esterifikasi = k = A exp(-Ea/RT) -k = 537,4 Ekp (2618/T) atau -ln k = (Ea/R) 1/T - ln A = (2618)/T -6,286 Berdasarkan model, maka dapat ditentukan nilai k pada berbagai rentang suhu percoaan misalnya : T 2618/T

= 333 K = 7,862

T = 318 K 2618/T = 8,233

-lnk

= 1,58

-lnk

= 1,95

ln k k

= -1,58 = 0,207 l/mol K

ln k k

= -1,95 = 0,143 l/mol K

Jika menggunakan suhu 333 K maka diperoleh nilai k = 0,207 liter /mol K sedangkan apabila digunakan suhu 318 K maka diperoleh nilai k = 0,143 l/mol K Nilai k dimasukkan pada persamaan kinetika reaksi ordo dua konsentrasi produk (Kadar ALB akhir esterifikasi)

untuk memperoleh

kt = 1/ [ALB]t - 1/ALB]o 1/ [ALB]t = kt+ 1/ALB]o [ALB]t = 1/ (kt+ 1/ALB]o) T t k [ALB]o [ALB]t

= 333 K = 25,0 menit = 0,2093 l/mol-menit = 0,890 mol = 26,76 % = 0,1573 mol = 4,46 %

T t k [ALB]o [ALB]t

= 318 = 25,0 menit = 0,1427 l/mol-menit = 0,890 mol = 0,89 % = 0,2131 mol = 6,41 %

Apabila menggunakan suhu esterifikasi 333 K maka akan diperolah konsentrasi ALB akhir esterifikasi 4,73% data ini dimasukkan dalam pembuatan diagram alir kuantittatif maupun simulasi proses dengan HYSYS. B. Data produk berdasarkan model kinetika tranesterifikasi

k = A exp(-Ea/RT) -k = 6,9 exp -1879/T atau -ln k = (Ea/R) 1/T - ln A = 1879//T - 1,9355 T 1947,9/T -lnk ln k k

= = = = =

333 -1879,8 -5,64505 6,9 0,0245

K

liter mol / menit -1

T 1947,9/T -lnk ln k k

= = = = =

318 -1879,8 -5,91132 6,927507 0,0188

K

liter mol menit -1

Jika menggunakan suhu 333 K maka diperoleh nilai k = 0,0245 liter mol / menit sedangkan apabila digunakan suhu 318 K maka diperoleh nilai k = 0,0188 menit -1

-1

214

Dari tahapan penelitian kinetika juga telah diperoleh data bahwa ordo reaksi dua maka konsentrasi trigliserida setelah transesterifikasi dapat dihitung dengan rumus berikut:

-1 [TG] [M]o ln k1t = 1/k 3 [TG]o -1[M]o ( [TG]o [M] [TG = [TG]o –x, [M] = [M]o – 3 x dan x adalah konversi (mol/liter) Suhu k Mo TGo TG

333 0,0245 4,7429 0,7905 ?

K liter mol/menit liter / mol liter / mol liter / mol

Diperoleh TG = 0,0948 mol /liter (x = 0,6957 mol/liter) setara dengan pembentukan kadar metil ester 2,087 mol/liter. Karena kadar metil ester awal sebesar 0,75 mol/liter maka kadar metil ester akhir transesterifikasi sebesar 2,838 mol/liter (96%). Data ini dimasukkan dalam pembuatan diagram alir maupun simulasi proses dengan HYSYS. C. Ringkasan data yang digunakan untuk perancangan No 1 2 3

4

5

6

Data Pengeringan biji 50-60 oC, 1 atm selama 8 jam Pengepresan suhu 60 oC, tekanan 20 ton diulang dua kali Kondisi proses degumming: • Suhu 80 oC, waktu 15 menit, asam fosfat 20% sebanyak 0,3 % v/b, pencucian. • Suhu pencucian air hangat 60 oC • Pengeringan vakum 80 oC tekanan 15 cm Hg (0,21 atm) • Neraca massa dan Kebutuhan energi Esterifikasi (1): • Nisbah molar metanol terhadap ALB 22,2: 1, Konsentrasi HCl 6% dari berat ALB • 60 oC, 300 rpm, 1 atm • Waktu 25,2 menit • Kadar ALB akhir esterifikasi • Metanol recovery • Neraca massa dan Kebutuhan energi Esterifikasi (2): • Nisbah molar metanol terhadap ALB 40: 1, Konsentrasi HCl 10% dari berat ALB • 60 oC, 300 rpm, 1 atm • Kadar ALB akhir esterifikasi • Metanol recovery • Neraca massa dan Kebutuhan energi Transesterifikasi • Nisbah molar metanol terhadap minyak sebagai triolein 6,3: 1, Konsentrasi NaOH1 % • 60 oC, 400 rpm, 1 atm • Waktu 15,2 menit • Kadar metil ester akhir transesterifikasi • Metanol recovery • Neraca massa dan Kebutuhan energi

Sumber Data Penelitian pendahuluan Penelitian pendahuluan

Penelitian pendahuluan Perhitungan Optimasi proses Kinetika reaksi Kinetika reaksi Penelitian Pendahuluan Perhitungan

Optimasi proses Penelitian Pendahuluan Perhitungan Optimasi proses Kinetika reaksi Kinetika reaksi Penelitian Pendahuluan Perhitungan

215

Lampiran 18. Neraca massa proses produksi biodiesel 18.1 Yield masing-masing tahapan proses No 1.

2.

3.

4.

5.

Tahapan Proses Pengepresan Dengan alat kempa hidrolik kekuatan 20 ton Proses Deguming: Minyak 500 gram Pereaksi : asam fosfat konsentrasi 20% sebanyak 3,5% v/b (17,5 ml) Proses esterifikasi (1) Minyak 500 gram kadar ALB =26,76% Nisbah molar metanol terhadap ALB 20:1 Metanol =303,7 gram, HCl : 8,3 gram

Pemisahan dan pemurnian 5000 gram biji menghasilkan 2375 gram kernel basah atau 1781 gram kernel kering atau 876 gram minyak Pencucian dengan air hangat suhu 60 oC dan pengeringan vakum Air 1752 gram

Dekantasi dan pengeringan vakum Metanol bereaksi = 32 x (26,76 % x 500)/ 282 = 15,18 gram Metanol sisa = (20-1) x 32 x (26,76 % x 500)/ 282 = 288,5 gram Hasil distilasi metanol 279,5 gram Metanol hilang = 288,5 – 279,5 gram = 9 gram Proses esterifikasi (2) Dekantasi dan pengeringan Minyak 500 gram vakum kadar ALB = 4,46% Metanol bereaksi = 32 x (4,46 Metanol 104,4 gram, % x 500)/ 282 = 2,53 gram HCl : 18,4 gram Metanol sisa = (40-1) x 32 x (4,46 % x 500)/ 282 = 101,8 gram Hasil distilasi metanol = 96 gram Metanol hilang = 101,8 – 96 gram = 5,8 gram Proses transesterifikasi Dekantasi dan pengeringan Minyak 500 gram vakum kadar ALB = 2,32% Metanol bereaksi = (3x 32 x Kadar Metil oleat 0,7343*500)/ 885,46 = 39,85 24,4% gram Kadar trigliserida Metanol sisa = ((6-3) x 32 x x sebagai triolein 73,43% 500))/ 282 = 39,85 gram Metanol 79,61 gram, Hasil distilasi metanol = 35,9 NaOH: 3,7 gram gram Metanol hilang = 39,85 – 35,9 gram = 3,95 gram

Volume Produk Dihasilkan minyak kasar 876 gram. Yield = 17,52 %. Dihasilkan minyak degumming 480 gram Yield = 480/500*100% = 96% Dihasilkan minyak 489 gram (97,8%) dengan kadar ALB 4,46% dan metil ester 22,3% Yield = ( 26,7622,3)/26,76 *100% =83,3% Recovery metanol = 90% dari metanol awal atau 95% dari metanol sisa Dihasilkan minyak 489 gram (97,8%) dengan kadar ALB 2,32% dan metil ester 24,4 %. Yield = (4,462,32)*100% = 47,9% Recovery metanol = 94% dari metanol awal atau 97% dari metanol sisa. Dihasilkan biodiesel 441 gram (84,8%) dengan kadar metil ester 96 % Yield = (441/500)*100%=88,3% Recovery metanol = 47% dari metanol awal atau 94 % dari metanol sisa.

216

18.2.Neraca massa proses ekstraksi minyak secara mekanis Tahapan Proses Pengupasan Biji nyamplung Kulit Kernel basah Pengeringan Kernel basah Air Kernel kering Pengepresan Kernel kering Ampas Endapan (palmitin & stearin) Minyak Nyamplung

Input (g)

Output (g)

1000 525 475 475 114,7 360,3 360,3

173,8 11,2 175,2

18.3.Neraca massa proses produksi biodiesel dari minyak nyamplung kasar Tahapan Proses Degumming Minyak Nyamplung Asam fosfat Air Hangat 60 oC Minyak Nyamplung bersih Air kotor Pengeringan Minyak Nyamplung bersih Air Minyak nyamplung kering Esterifikasi 1 Gliserida (Fraksi minyak selain ALB dan ME) Asam lemak bebas (asam oleat) HCl Metanol Metil oleat Asam oleat sisa Air Metanol sisa Kotoran ( katalis, pewarna, air dll) Gliserida

Input (g)

Output (g)

1.000,0 7,1 2.000,0 981,7 2.025,3 981,7 21,7 960,0 703,1 256,9 15,4 583,0 210,9 42,2 526,9 100,5 692,6 210,9

217

Tahapan Proses Esterifikasi 2

Input (g)

Gliserida

693

Asam lemak bebas (asam oleat) HCl Metanol Metil oleat Asam oleat sisa Air Metanol sisa Kotoran ( katalis, pewarna, air dll) Gliserida hasil Transesterifikasi

42 211 4 191

Metil oleat

231 22 691 7 150

Asam oleat sisa Gliserida hasil

NaOH Metanol Gliserol Metanol resirkulasi Biodiesel kotor Kotoran (sabun, sisa katalis) Pencucian Biodiesel kotor Air suhu 60 oC Asan asetat Air kotor Biodiesel bersih Pengeringan Biodiesel bersih basah Air Biodiesel

Output (g)

231 22 180 17 691

113 71 896 19 896,4 1.792,9 0,033 1.838,6 850,5 0,00

0,00

850,5 -

16,0 834,5

218

Lampiran 19 Perhitungan energi proses produksi biodiesel 19.1 Pengeringan biji

Kadar air awal Kadar akhir Umpan Produk T.umpan masuk T. udara pengering Suhu operasi Data udara :

= = = = = = = Cp Densitas

Data Uap air 60oC Enthalphi Densitas uap 60oC Uap air Jumlah Panas yang dibutuhkan Q = Lamda*Mair 79,21 331.412,3

28 6 475 360 30 60 60

% % g g o C o C o C

= = = = = =

0,237 Kcal/kgoC 1,1493 kg/m3 575,42 Kcal/kg 0,0511 kg/m3 0,1147 Kg

Kcal J

19.2 Proses Degumming

E3

Minyak nyamplung Minyak kasar

Asam fosfat (larutan asam fosfat sebanyak 0,3% (v/w)

1 = Pemanasan & pengaduan

(80oC, 15 menit, 1 atm)

E4 Air

E5

Minyak degumming kotor

2 = Pencucian o

(60 C, 1 atm)

3 = Pengeringan ( 80 oC, 16 cm Hg)

Minyak hasil degumming Asumsi : • •

Suhu air, minyak nyamplung awal 30 oC Degumming dilakukan pada suhu 80 oC

Gum, air dan fosfat i

219

• •

Tekanan proses degumming, pencucian 1 atm dan pengeringan 0,21 atm (16 cm Hg) Panas reaksi total (Q) ditentukan dengan menggunakan hukum Hess

Perhitungan energi dilakukan dengan menggunakan persamaan= panas masuk + Q panas = panas keluar + panas reaksi Q panas = panas keluar − panas masuk + panas reaksi = ΔHout+ ΔHin+ ΔHreaksi Proses degumming ΔHreaksi antara fosfat dengan gum sangat kecil sehingga diabaikan. Energi digunakan untuk menaikan suhu minyak pada proses pemanasan, menaikan suhu air pada proses pencucian dan penguapan air pada proses pengeringan. Q panas = ΔHout − ΔHin

n

n

1

1

∑ moCPoΔto − ∑ miCPiΔti

=

o

Δt = T−Tref, Tref = 25 C 80oC

30 oC

25 oC

Pemanasan dan pengaduan 60oC 30 oC 25 oC

Pencucian 80oC 30 oC

25 oC

Pengeringan

220

Pemanasan dan pengadukan Pemanasan minyak Panas masuk heater Komponen Minyak nyamplung Asam fosfat Total Panas keluar heater Minyak nyamplung Asam fosfat Total Kebutuhan Panas (Q) Pencucian Panas masuk heater Komponen Air Panas keluar heater

Massa (g)

Cp (J/g oC)

ΔT(oC)

ΔH (J)

1000 7,1

3,45 1,522

5 5

17.250,0 53,7 17.303,7

1.000,0 7,1

3,45 1,522

55 55

189.750,0 590,9 190.340,9 173.037,2

4,1856

5

52.307,4

2.499,4

4,1856

30

313.844,7 261.537,2

21,7 960,0

4,1856 3,45

5 5

453,9 16.560,0

21,7 960,0

4,1856 3,45

50 50

4.539,2 151.073,8 155.613,0 137.979,6 572.554,0

2.499,4

Air Kebutuhan panas (Q) Pengeringan Panas masuk heater Komponen Air Minyak nyamplung Panas keluar heater Air Minyak nyamplung Total Kebutuhan panas (Q) Kebutuhan panas (Q) degumming

2. Proses Esterifikasi ME, triolein dan sisa asam lemak bebas

Asam oleat, triolein,

Reaktor esterifikasi

Metanol + HCl

Metanol, air, komponen terlarut

221

Asumsi : • Reaksi berlangsung pada suhu 60 oC • Tekanan 1 atm • Panas reaksi total (Q) ditentukan dengan menggunakan hukum Hess Perhitungan energi dilakukan dengan menggunakan persamaan= panas masuk + Q panas = panas keluar + panas reaksi Q panas = panas keluar + panas reaksi − panas masuk = ΔHout −ΔHin+ ΔHreaksi` n

n

n

n

1

1

1

1

∑ moCPoΔto − ∑ mjCPiΔti + [ ∑ mpCPpΔtp − ∑ mrCPrΔtr] Δt = T-Tref, Tref = 25 oC Panas digunakan untuk menaikan suhu dan untuk reaksi. 2.1. Esterifikasi 1 Umpan masuk: Gliserida 0,79 mol 703,1 g ALB sebagai asam oleat 0,91 mol 256,9 g Metanol 18,22 mol 583,0 g HCl 0,41 mol 15,4 g Produk keluar ALB sebagai asam oleat 0,16 mol 42,2 g Metanol 16,47 mol 526,9 g Air dan kotoran lain 5,58 mol 100,5 g Metil ester sebagai metil oleat 0,71 mol 210,9 g Gliserida 0,78 mol 692,6 g Menaikkan suhu reaktan Komponen Panas masuk heater Minyak nyamplung Metanol Asam klorida Total Panas keluar heater Minyak nyamplung Metanol Asam klorida Total Kebutuhan panas (Q) Panas reaksi

Massa (g)

Cp (J/goC)

ΔT(oC)

ΔH (J)

960,00 582,99 15,41

3,45 2,533 1,522

5 5 5

16.560,0 7.383,5 117,3 24.060,8

960,00 582,99 15,41

3,45 2,533 1,522

35 35 35

115.920,0 51.684,5 821,0 147.540,8 123.480,0

222

Menaikkan suhu reaktan Massa (g) Komponen Panas masuk reaktor ALB sebagai asam oleat 293,24 HCl 17,59 Metanol 665,51 Total Panas keluar reaktor Metil ester sebagai metil oleat 240,72 Asam oleat sisa 48,14 Metanol risirkulasi 601,47 Kotoran (katalis, pewarna, air dll) 114,68 Total Kebutuhan panas reaksi (Q) Kebutuhan panas esterifikasi

Cp (Cal/g C)

ΔT(oC)

ΔHr (J)

2,19868 0,545118 2,533

35 35 35

22.565,9 335,7 59.000,6 81.902,2

4,835215 2,19868 4,185599

35 35 35

40.737,3 3.704,8 88.112,8

2,533

35

10.166,6 142.721,5 60.819,3 283.052,06

2.1. Esterifikasi 2 Umpan awal : Gliserida

0,78 mol 692,6 g

Asam lemak bebas sebagai asam oleat

0,69 mol

Metanol Metil ester sebagai metil oleat

5,98 mol 191,5 g 0,71 mol 210,9 g

HCl

21,9 g

0,113 mol

4,2 g

asam oleat

0,08 mol

21,9 g

Metanol

0,64 mol

180,4 g

Air dan kotoran lain

0,06 mol

17,1 g

Metil ester sebagai metil oleat Gliserida

0,82 mol 230,7 g 2,45 mol 690,7 g

Setelah bereaksi

Menaikkan suhu reaktan Komponen

Massa (g)

Cp (J/goC) ΔT(oC)

ΔH (J)

Panas masuk heater Minyak nyamplung

945,60

3,45

5

16.311,6

Metanol

191,49

2,533

5

2.425,2

4,22

1,522

5

32,1

Asam klorida Total

20.859,7

Panas keluar heater Minyak nyamplung

945,60

3,45

Metanol

191,49

2,533

35 114.181,2 35

16.976,6

223

Menaikkan suhu reaktan Massa (g)

Komponen Asam klorida

4,22

Cp (J/goC) ΔT(oC) 1,522

35

ΔH (J) 224,7

Total

131.382,5

Kebutuhan panas (Q)

110.522,9

Panas reaksi Panas masuk reaktor ALB sebagai asam oleat

42,17

2,199

35

3.245,4

HCl

15,41

0,545

35

294,1

191,49

2,533

35

16.976,6

Metanol Total

20.516,1

Panas keluar reaktor Metil ester sebagai metil oleat

19,86

4,835

35

3.360,6

ALB sebagai asam oleat sisa

21,94

2,199

35

1.688,2

Air

17,12

4,186

35

2.508,5

Metanol sisa

180,38

2,533

35

15.991,9

Metanol bekas distilasi

100,46

2,533

35

8.906,0

Gliserida hasil

690,65

1,934

35

46.752,4

Total

79.207,5

Kebutuhan panas (Q)

58.691,4

Kebutuhan panas esterifikasi

169.214,3

3. Proses Transesterifikasi Minyak (gliserida)

ME

Reaktor Transesterifikasi Metanol + NaOH

Glierol

Asumsi : • Reaksi berlangsung pada suhu 60 oC • Tekanan 1 atm • Panas reaksi total (Q) ditentukan dengan menggunakan hukum Hess Perhitungan energi dilakukan dengan menggunakan persamaan=

panas masuk + Q panas = panas keluar + panas reaksi Q panas = panas keluar + panas reaksi − panas masuk = ΔHout −ΔHin+ ΔHreaksi`

224

n

n

n

n

1

1

1

1

∑ moCPoΔto − ∑ mjCPiΔti + [ ∑ mpCPpΔtp − ∑ mrCPrΔtr] Δt = T-Tref, Tref = 25 oC Panas digunakan untuk menaikan suhu dan untuk reaksi. Umpan awal : Gliserida Metanol NaOH Setelah bereaksi Biodiesel kotor

0,78 4,69 0,17

mol mol mol

690,7 150,2 6,9

g g g

3,03

mol

896,4

g

Metanol

2,21

mol

70,7

g

Gliserol kotor

3,55

mol

113,5

g

Menaikkan suhu reaktan Komponen Panas masuk heater (30oC) Minyak nyamplung Metanol NaOH Total Panas keluar heater (oC) Minyak nyamplung Metanol NaOH Total Kebutuhan panas (Q) Panas reaksi Komponen Panas masuk reaktor Minyak NaOH Metanol Total Panas keluar reaktor Biodiesel (Metil oleat) Metanol sisa Metanol bekas distilasi Gliserol

Massa (g)

Cp (J/goC)

ΔT(oC)

ΔH (J)

945,60 150,19 6,91

1,934 2,533 0,385

5 5 5

9.144,4 1.902,2 13,3 11.059,8

946 150 7

1,934 2,533 0,385

35 35 35

64.010,5 13.315,3 93,0 77.418,8 66.358,9

Massa (g)

Cp (Cal/g C)

ΔT(oC)

ΔHr (J)

691 7 150

1,934 0,385 2,533

35 35 35

46.752,4 93,0 13.315,3 60.160,6

896,4 70,7 19,5 113,5

4,835 2,533 2,533 3,265

35 35 35 35

151.704,9 6.270,6 1.725,5 12.967,0

225

Total Proses Pencucian Panas masuk heater Komponen Air Panas keluar heater Air Kebutuhan Panas (Q) Proses Pengeringan Panas masuk heater Komponen Air Minyak nyamplung Panas keluar heater Air Minyak nyamplung Kebutuhan Panas (Q) Kebutuhan panas transesterifikasi

Kebutuhan panas total

Massa (g)

Cp (J/g C)

ΔT( C)

172.668,1 ΔH (J)

1562

4,1856

5

32.693,6

1562

4,1856

30

Massa (g)

Cp (J/gC)

ΔT(oC)

196.161,8 163.468,2 ΔH (J)

48 0

4,1856 3,45

5 5

1.001,2 11.684,0

48 0

4,1856 3,45

50 50

10.012,3 116.840,1 114.167,1 456.501,8

1.623.536,2 388.034,5 450.982,3 1,62354 solar = 42.7 MJ/kg Kebutuhan solar 0,0456 Batubara 23MJ/kg Keb batubara 0,0383

o

o

Joule 1.623,5 kJ Cal 388,0 kCal Whatt 450,9 KWh MJ kg kg

0,0524

liter

Lampiran 20 Perincian modal tetap produksi biodiesel dari minyak biji nyamplung dengan asumsi kapasitas peralatan 1,31 ton/hari.

A 1 1.1

1.2

1.3

2

3

Biaya langsung (DC) Peralatan Peralatan penyimpanan Peralatan gudang bahan baku Tangki timbun biodiesel Tangki timbun gliserol kotor Peralatan pemuatan dan pembongkaran Pompa penyimpanan dan pemuatan Peralatan Proses Timbangan manual Mesin pengupas kulit Pengering Pengepres dan penyaring Tangki minyak kasar Reaktor degumming Tangki minyak hasil deguming Tangki metanol Tangki pencampur metanol dan katalis Reaktor esterifikasi Reaktor transesterifikasi Distilator metanol esterifikasi Tangki minyak hasil esterifikasi Distilator metanol transesterifikasi Pompa pemindah minyak Tangki pencuci dan pengering biodiesel Peralatan pengujian (FFA dan viskositas) Perlengkapan bengkel Peralatan utilitas Alat pamadam Generator Boiler Jumlah sub total Pengadaan Tanah

Bangunan dan fasilitas industri

9600 l/minggu l/minggu

500 700 3000 285,7 17656,6 125 17656,6 117,46 127,46 200 150 125 229 100

kg kg/jam kg/proses kg/jam liter kg/jam liter liter liter kg/jam kg/jam kg/proses lt kg/proses

250 lt/prosses

Pemasangan peralatan Pekerjaan listrik Instrumentasi dan kontrol Perpipan

B

Total DC = Biaya Tidak Langsung (IDC) Enginering dan supervisi Biaya konstruksi Kontingensi Total Investasi (FCI)

Total

(Rp 000)

1 1 1 1 2

unit unit unit unit unit

4000 16.893 1500 1040 1600

4.000 16.893 1.500 1.040 3.200

1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 7 1 1 1

unit unit unit unit unit unit unit unit unit unit unit unit unit unit unit unit set set

5.000 60.000 30.000 45.000 8.447 180.000 8.447 1.056 1.066 300.000 300.000 75.000 1005 75.000 908 33.500 5900 15.458

5.000 60.000 30.000 45.000 8.447 180.000 8.447 1.055,8 2.131,6 600.000 300.000 75.000 1.005 75.000 6.356 33.500 5.900 15.458

2 set 1 unit 1 unit

5.417 35.800 150.000

10.833 30.000 150.000 1.674.641

309 m2

125

38.625

8 10 100 8 10 10 10 10 10 6 9 9 9 209 100

951 951 951 951 951 951 951 951 951 951 951 951 951

7.605 9.506 95.060 7.605 9.506 9.506 9.506 9.506 9.506 5.704 8.555 8.555 8.555

56

5.600 204.275 1.674.641

2 % dari PEC

10 % dari PEC

Laboratorium Bagian Penerimaan dan pemuatan Gudang (Warehouse ) bahan baku dan produk Bagian Pengupasan Bagian Pengeringan Bagian Ekstraksi Bagian Pemurnian Bagian Esterifikasi Bagian Transesterifikasi Bagian Generator (Powerhouse ) Bengkel (Workshop ) Mushola dan MCK Dapur Luas bangunan total Area Parkir Jumlah sub total Pembelian peralatan (PEC) 4 5 6 7

Harga Satuan (Rp 000)

Jumlah

Uraian

10% 2% 3% 5%

PEC PEC PEC PEC

1 1 1 1

m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2

Paket Paket Paket Paket

167.464 33.493 50.239 83.732 2.252.470

1% DC 5% DC 5% DC

1 Paket 1 Paket 1 Paket

22.525 90.099 90.099 202.722 2.455.192,0

226

Lampiran 21 Ringkasan biaya operasional Uraian Biaya Tetap Gaji karyawan (tak langsung) Penyusutan Pemeliharaan dan perbaikan Biaya administrasi Pajak bumi dan bangunan Ansuransi Biaya beban air, listrik dan telpon Total Biaya Tetap Biaya Variabel Bahan baku biji nyamplung Bahan kimia pembantu Bahan bakar (solar) Listrik penerangan Air untuk proses dan MCK Telpon Tenaga kerja langsung Laboratorium dan riset Biaya penjualan Total Biaya Variabel

Tahun 1 (75%)

Tahun 2 (90%)

Tahun 3 (100%)

Tahun 4 (100%)

Tahun 5 (100%)

Tahun 6 (100%)

Tahun 7 (100%)

Tahun 8 (100%)

108.000.000 159.910.092

108.000.000 159.910.092

108.000.000 159.910.092

108.000.000 159.910.092

108.000.000 159.910.092

108.000.000 159.910.092

108.000.000 159.910.092

108.000.000 159.910.092

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

46.972.913 18.000.000 12.275.960 24.551.920

714.000 370.424.885

714.000 370.424.885

714.000 370.424.885

714.000 370.424.885

714.000 370.424.885

714.000 370.424.885

714.000 370.424.885

714.000 370.424.885

1.188.067.100 351.326.437 103.033.791 2.945,568

1.425.680.520 421.591.725 123.640.549 3.534,681

1.584.089.466 468.435.249 137.378.388 3.534,681

1.584.089.466 468.435.249 137.378.388 3.534,681

1.584.089.466 468.435.249 137.378.388 3.534,681

1.584.089.466 468.435.249 137.378.388 3.534,681

1.584.089.466 468.435.249 137.378.388 3.534,681

1.584.089.466 468.435.249 137.378.388 3.534,681

733.993,2 9.320.690 103.500.000 20.819.682 20.819.682 1.797.624.321

733.993,2 13.421.794 124.200.000 24.983.618 24.983.618 2.159.239.352

978.657,5 16.570.116 138.000.000 27.759.576 27.759.576 2.400.974.564

978.658 16.570.116 138.000.000 27.759.576 27.759.576 2.400.974.564

978.658 16.570.116 138.000.000 27.759.576 27.759.576 2.400.974.564

978.658 16.570.116 138.000.000 27.759.576 27.759.576 2.400.974.564

978.658 16.570.116 138.000.000 27.759.576 27.759.576 2.400.974.564

978.658 16.570.116 138.000.000 27.759.576 27.759.576 2.400.974.564

227

Lampiran 22 Kebutuhan modal kerja awal

Uraian Bahan baku dan Pembantu Biji nyamplung Asam fosfat teknis Metanol esterifikasi HCl Metanol transesterifikasi NaOH Biaya utilitas Biaya bahan bakar (solar) Air Listrik penerangan (10 watt/m2) Biaya administrasi Biaya penjualan (1% dari penjualan) Biaya laboratorium (1% dari penjualan) Biaya pemeliharaan dan suku cadang (2,5% dari harga peralatan) Gaji/Upah Tenaga kerja tak langsung Tenaga kerja langsung Total Modal Kerja 1 tahun Modal kerja sendiri 30 % Modal kerja pinjaman 70 % Total Modal Kerja 3 bulan Modal kerja sendiri 30 % Modal kerja pinjaman 70 %

Jumlah

Harga Satuan (Rp 000)

2.640.149 3.264 44.573 6.975 38.074 4.374

kg liter liter liter liter kg

21238 liter 912 m3 8631,7 kwatt

Total (Rp 000)

0,6 13 5,0 2 5,0 7

1.584.089 41.946 222.863 13.950 190.372 31.142

6,15 1,09 0,5

128.497 979 3,93 18.000 27.760 27.760 50.224

27.000 34.500 2.348.862 704.659 1.644.203 587.215 176.165 411.051

Lampiran 23 Jadwal pembayaran kredit modal A. Jadwal Pembayaran Kredit Modal Tetap No Jumlah Kredit Bunga Pokok Sisa 0 1.718.634.400 1.718.634.400 1 549.963.008 171.863.440 1.546.770.960 2 247.483.354 171.863.440 1.374.907.520 3 219.985.203 171.863.440 1.203.044.080 4 192.487.053 171.863.440 1.031.180.640 5 164.988.902 171.863.440 859.317.200 6 137.490.752 171.863.440 687.453.760 7 109.992.602 171.863.440 515.590.320 8 82.494.451 171.863.440 343.726.880 9 54.996.301 171.863.440 171.863.440 10 27.498.150 171.863.440 B. Jadwal pembayaran kredit modal kerja No Jumlah Kredit Bunga Pokok 1 407.033.347 65.125.336 81.406.669 2 52.100.268 81.406.669 3 39.075.201 81.406.669 4 26.050.134 81.406.669 5 13.025.067 81.406.669

Sisa 325.626.678 244.220.008 162.813.339 81.406.669 -

228

Lampiran 24 Proyeksi rugi laba Ribuan No . A 1

Uraian

Tahun 2(90%)

Tahun 4(100%)

Tahun 5(100%)

Tahun 6(100%)

Tahun 7(100%)

Tahun 8(100%)

Tahun 9(100%)

Thn 10(100%)

Penerimaan Produksi (kg) a. Biodiesel b. Stearin dan palmitin c. Gliserol d. Ampas e. Cangkang

2

Tahun 1(75%)

Tahun 3(100%)

289.492

347.391

385.990

385.990

385.990

385.990

385.990

385.990

385.990

385.990

22.203 39.457 344.127 1.039.559

26.643 47.348 412.953 1.247.470

29.603 52.609 458.836 1.386.078

29.603 52.609 458.836 1.386.078

29.603 52.609 458.836 1.386.078

29.603 52.609 458.836 1.386.078

29.603 52.609 458.836 1.386.078

29.603 52.609 458.836 1.386.078

29.603 52.609 458.836 1.386.078

29.603 52.609 458.836 1.386.078 2.775.957.584

Penjualan (Rp) a. Biodiesel

2.081.968.188

2.498.361.825

2.775.957.584

2.775.957.584

2.775.957.584

2.775.957.584

2.775.957.584

2.775.957.584

2.775.957.584

b. Gliserol

39.456.730

47.348.076

52.608.974

52.608.974

52.608.974

52.608.974

52.608.974

52.608.974

52.608.974

52.608.974

c. Ampas

67.104.806

80.525.767

89.473.074

89.473.074

89.473.074

89.473.074

89.473.074

89.473.074

89.473.074

89.473.074

202.713.949

243.256.739

270.285.265

270.285.265

270.285.265

270.285.265

270.285.265

270.285.265

270.285.265

270.285.265

94.361.041

113.233.250

125.814.722

125.814.722

125.814.722

125.814.722

125.814.722

125.814.722

125.814.722

125.814.722

2.485.604.714

2.982.725.657

3.314.139.619

3.314.139.619

3.314.139.619

3.314.139.619

3.314.139.619

3.314.139.619

3.314.139.619

3.314.139.619

370.424.885

370.424.885

370.424.885

370.424.885

370.424.885

370.424.885

370.424.885

370.424.885

370.424.885

370.424.885

d. Cangkang e. Stearin Total Penerimaan B

Pengeluaran

1

Biaya tetap

2

Biaya variabel

1.797.624.321

2.159.239.352

2.400.974.564

2.400.974.564

2.400.974.564

2.400.974.564

2.400.974.564

2.400.974.564

2.400.974.564

2.400.974.564

Total pengeluaran

2.168.049.206

2.529.664.237

2.771.399.449

2.771.399.449

2.771.399.449

2.771.399.449

2.771.399.449

2.771.399.449

2.771.399.449

2.771.399.449

317.468.187

452.956.635

542.623.742

542.623.742

542.623.742

542.623.742

542.623.742

542.623.742

542.623.742

542.623.742

549.963.008 65.125.336

247.483.354 52.100.268

219.985.203 39.075.201

192.487.053 26.050.134

164.988.902 13.025.067

137.490.752 -

109.992.602 -

82.494.451 -

54.996.301 -

549.963.008 65.125.336

615.088.344 (297.620.156) (297.620.156)

299.583.622 153.373.012 46.011.904 107.361.109

259.060.405 283.563.337 85.069.001 198.494.336

218.537.187 324.086.555 97.225.966 226.860.588

178.013.970 364.609.772 109.382.932 255.226.840

137.490.752 405.132.990 121.539.897 283.593.093

109.992.602 432.631.140 129.789.342 302.841.798

82.494.451 460.129.290 138.038.787 322.090.503

54.996.301 487.627.441 146.288.232 341.339.209

615.088.344 515.125.591 154.537.677 360.587.914

C

Laba Operasi

D

Bunga Pinjaman

1

Kredit investasi

2

Kredit modal kerja Total Bunga Pinjaman

E

Laba sebelum pajak

F

Pajak 30 % Laba Bersih

G

229

Lampiran 25 Aliran kas ribuan No.

Uraian

A 1 2 3

Kas masuk Laba bersih Penyusutan Modal sendiri Modal Pinjaman Total kas masuk Kas keluar Biaya Investasi Biaya modal kerja Pengantian fasilitas Pembayaran pinjaman investasi Total kas keluar Aliran kas bersih Akumulasi

4

B 1 2 3 4

C D

Tahun 1 (75%)

Tahun 0

Tahun 2 (90%)

Tahun 3 (100%)

Tahun 4 (100%)

Tahun 5 (100%)

Tahun 6 (100%)

Tahun 7 (100%)

Tahun 8 (100%)

Tahun 9 (100%)

Tahun 10 (100%)

-

(297.620.156)

107.361.109

198.494.336

226.860.588

255.226.840

283.593.093

302.841.798

322.090.503

341.339.209

360.587.914

-

159.910.092

159.910.092

159.910.092

159.910.092

159.910.092

159.910.092

159.910.092

159.910.092

159.910.092

159.910.092

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

267.271.201

358.404.428

386.770.681

415.136.933

443.503.185

462.751.890

482.000.596

501.249.301

520.498.006

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

697.771.452

174.442.863

1.628.133.389

407.033.347

2.325.904.841

443.766.146

2.325.904.841

-

-

581.476.210

-

-

-

-

-

-

-

253.270.109

253.270.109

253.270.109

253.270.109

253.270.109

171.863.440

171.863.440

171.863.440

171.863.440

171.863.440

2.325.904.840,92

834.746.320

253.270.109

253.270.109

253.270.109

253.270.109

171.863.440

171.863.440

171.863.440

171.863.440

171.863.440

-

(390.980.174)

14.001.092

105.134.319

133.500.571

161.866.823

271.639.745

290.888.450

310.137.156

329.385.861

348.634.566

-

(390.980.174)

(376.979.082)

(271.844.763)

(138.344.192)

23.522.632

295.162.377

586.050.827

896.187.983

1.225.573.844

1.574.208.410

230

Lampiran 26 Analisis kelayakan finansial NPV (Rp) IRR (%) Net B/C Pay Back Period (Tahun) ARR (Average rate of Return) dalam % ROI

366.166.218,8 33,54 2,1 4,9 32,65 0,226

BEP

No. 1 2 3

Uraian Biaya Tetap (Rp) Biaya Variabel (Rp) Produksi (kg) a.Biodiesel b. Stearin c. Gliserol 4 Harga per Unit a. Biodiesel b. Stearin c. Gliserol 5 BEP Produksi biodiesel (kg) Produksi Sterin (kg) Produksi gliserol (kg) Penjualan (Rp)

370.424.885,0 1.797.624.320,9 289.492,4 22.202,6 39.365,2 7.191,8 4.250,0 1.000,0 70.796,9 5.429,8 9.627,0 541.860.269,6

`

231