Nama Kelompok : MUCHAMAD RONGGO ADITYA NRP. 2308 030 028 M FIKRI FAKHRUDDIN NRP. 2308 030 032 Dosen Pembimbing : Ir. IMAM SYAFRIL, MT NIP. 19570819 198701 1 001
Latar Belakang
Bahan Bakar Solar
Penggunaan Solar
Kategori Solar
Cetane Number
Emisi Gas Buang
Bagaimana metode, kondisi, proses reaksi, produk dan kemampuan zat aditif dapat meningkatkan angka setana solar.
1.
2. 3.
Senyawa organik yang digunakan adalah metal ester dari minyak goreng bekas yang dibeli di komplek pergudangan CV. Atra Metro Bahan uji yang digunakan adalah solar. Alat uji yang digunakan untuk menentukan angka setana adalah Octane Meter.
1.
2.
3.
Mensintesis metil ester nitrat dengan cara mereaksikan metil ester dengan HNO3 dan H2SO4. Mengetahui hasil reaksi yang terjadi. Mengetahui besarnya kenaikkan angka setana.
Bahan bakar solar adalah bahan bakar minyak hasil sulingan dari minyak bumi mentah, bahan bakar ini berwarna kuning coklat yang jernih (Pertamina, 2005).
Karakteristik Bilangan Cetana Angka Setana atau Indeks Setana Berat Jenis pada 150C Viskositas (pada suhu 400C) Kandungan Sulfur Distilasi Temp. 95 Titik Nyala Titik Tuang Residu Karbon Kandungan Air Biological Growth*) Kandungan FAME*) Kandungan Methanol dan Ethanol Korosi Lempeng Tembaga Kandungan Abu Kandungan Sedimen Bilangan Asam Kuat Bilangan Asam Total Partikulat Penampilan Visual Warna
Satuan
Metode ASTM
Batasan Min
Maks
kg/m3
48 45 815
870
D 613-95 D 4737-96a D 1298/D4052-96
mm3/sec %m/m
2.0 -
5.0 0.35 1)
D 445-97 D 2622-98
C C 0 C %m/m mg/kg %v/v
60 Nihil -
370 18 0.1 500 Nihil 10
%v/v
Tidak terdeteksi
Tidak terdeteksi
D 4815
menit %v/v %m/m mg KOH/g mg KOH/g mg/l
Jernih & Terang
Kelas 1 0.01 0.01 0 0.6 Jernih & terang 3.0
D 130-94 D 485-92 D 473 D 664 D 664 D 2276-99
0 0
No.ASTM
D 93-99c D 97 D 4530-93 D 1744-92
D 1500
Pertamina, 2007
IP
Angka setana menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk menyala sendiri (auto ignition). Skala untuk angka setana biasanya menggunakan referensi berupa campuran antara normal setana (C16H34) dan alpha metyl napthalena atau dengan (C10H7CH3) heptemethylnonane (C16H34).
Bahan bakar diesel yang diperoleh dari minyak nabati melalui proses esterifikasi, transesterifikasi maupun esterifikasi-transesterifikasi.
Proses unit nitrasi dapat didefinisikan secara sederhana sebagai pengenalan ireversibel dari satu atau lebih kelompok nitro (NO2) menjadi inti aromatik dengan penggantian atom hidrogen. Nitrasi, suatu reaksi substitusi elektrofilik, diwakili oleh persamaan (Klaus Schneemann, 2010):
Sistem asam nitrat-asam sulfat, biasa dikenal sebagai asam campuran, adalah media untuk menitrasi yang sangat penting, adanya asam sulfat memberikan pengaruh pada ionisasi asam nitrat menjadi ion nitronium (NO2+). Ionisasi asam nitrat adalah sebagai berikut (Kirk Othmer, 1996): H2O + NO2+ + HSO4H2SO4 + HNO3 Ion nitronium yang terbentuk dari reaksi asam sulfat dan asam bereaksi dengan metil ester membentuk metil ester nitrat. NO2+ + CH3OCOR RCOOCH2NO2
Bahan yang digunakan : 1.
Solar
2.
Metil ester dari minyak goreng bekas
3.
H2SO4
4.
HNO3
5.
Aquadest
Variabel : 1.
2.
Rasio volume penambahan asam nitrat : asam sulfat = 1:2, 1:3 dan 1:4 Volume penambahan metil ester nitrat = 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 %v/v
Persiapan Bahan Baku
Analisa
Pembuatan Produk
Asam nitrat Nitrasi 1
Asam sulfat
Metil ester
(>550C)
Nitrasi 2 (>550C)
Refluks (50-700C)
Air
Pencucian
Sisa asam Air
MEN
Identifikasi GC pada Metil Ester dari Minyak Goreng Bekas No
Compound
R Area, factor Time uV*S
1.
Metil (C14:0)
Miristat 0,665
70
2.
Metil (C16:0)
Palmitat 1,089 3505
3.
Metil (C18:0)
Stearat 1,646 4975
Ppm
% in sample
0,077
909,09
0,58
0,077
45519,48
29
0,045 110555,56
70,42
Karakterisasi IR digunakan untuk mengetahui secara kualitatif gugus nitrat pada metil ester nitrat yang dihasilkan. Keberadaan senyawa nitrat akan terlihat pada daerah serapan 1500-1650 cm-1.
Metil ester
Metil ester nitrat Nitrat
No 1.
Aditif solar Metil ester
∆CN 3-5
Aditif, % 10-15
2. 3.
Metil palmitat Etil or metil ester
5,92 7
100 100
4.
Iso-propil soyate from soybean oil
7,6
100
5.
Fusel oil nitrated
4-5
1
6.
2-Metil 2 nitro 1 propanol Alkil nitrat dari minyak fusel
3,77
0,5
9
0,6
8.
2-EHN
2-8
0,05-0,4
9.
MEN dari minyak kelapa sawit MEN dari minyak goreng bekas
1,2-11,2
0,25-2
0,2963,796
0,5-2,5
7.
10.
Peneliti Klopfestein, 1985 Wara, 2008 Hofman, 2003 Zhang, Y, and Van Gerpen, J.H., 1996 Gorman, 1986 Hinkamp, J.B, 1983 Chibber, Anand, dan Malik, 1986 Chevron, 2001 Wara, 2008 Hasil penelitian
Metil Ester Nitrat Rasio 1 : 2 Rasio 1 : 3 Rasio 1 : 4
Yield, % 66,02 50,01 40,01
1.
2.
3.
4.
Sintesis aditif metil ester nitrat dibuat dari metil ester minyak goreng bekas dengan reaksi nitrasi. Yield reaksi pada rasio 1:2 menghasilkan yield yang tinggi sebesar 66,02%, sedangkan yield reaksi pada rasio 1: 3 dan 1:4 masing-masing adalah 50,01% dan 40,01%. Data ini menunjukkan bahwa sintesis metil ester pada rasio 1:2 dan 1:3 menggunakan metode ini cukup efektif karena mendapatkan yield lebih dari 50%. Aditif yang terbentuk merupakan campuran metil miristat nitrat, metil palmitat nitrat dan metil stearat nitrat yang merupakan hasil reaksi antara metil ester dengan nitronium. Penambahan aditif 0,5-2,5% pada solar meningkatkan angka setana 0,29-3,79 angka.
