AKTIVITAS “KATALIS GULA (SUGAR CATALYST)”, KATALIS GULAH2SO4, DAN KATALIS ASAM SULFAT PADA REAKSI TRANS-ESTERIFIKASI MINYAK SAWIT (Elaise guineensis) DENGAN METANOL SEBAGAI UPAYA PEMBUATAN BIODIESEL
Regina Aprilia Rachmawati, Sutrisno, dan Laurent Octaviana Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Malang E-mail:
[email protected];
[email protected];
[email protected] ABSTRAK: Telah dilakukan uji aktivitas “katalis gula (sugar catalyst)”, “katalis gula-H2SO4”, dan katalis asam sulfat pada sintesis metil ester dari minyak sawit (Elaise guineensis) dan metanol dalam rangka pembuatan biodiesel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) “katalis gula” tidak menunjukkan aktivitas katalitik pada reaksi trans-esterifikasi minyak sawit dan metanol, sedangkan katalis gula-H2SO4 dan katalis asam sulfat menunjukkan aktivitas katalitik pada reaksi trans-esterifikasi minyak sawit dan metanol, (2) karakter metil ester hasil sintesis dari katalis gulaH2SO4 diantaranya massa jenis 0,854 g/mL, indeks bias 1,455, viskositas 23,4 cSt, dan identifikasi dengan GC-MS menunjukkan bahwa zat hasil trans-esterifikasi minyak sawit dengan katalis gula-H2SO4 memiliki komponen utama antara lain: metil palmitat, metil stearat, metil oleat, dan metil miristat. Sedangkan karakter metil ester hasil sintesis dari katalis asam sulfat diantaranya massa jenis 0,853 g/mL, indeks bias 1,459, viskositas 25,4 cSt. Identifikasi dengan GC-MS menunjukkan bahwa zat hasil trans-esterifikasi minyak sawit dengan katalis gula-H2SO4 dan katalis asam sulfat memiliki komponen utama antara lain: metil palmitat, metil stearat, metil oleat, dan metil miristat. Kata kunci: katalis gula, katalis gula-H2SO4, metil ester dari minyak sawit ABSTRACT: Activity test of “sugar catalyst”, sugar-H2SO4 catalyst, and sulfuric acid catalyst in trans-esterification of palm oil (Elaise guineensis) with methanol have been done in order to produce biodiesel. Result of the research are (1) "sugar catalyst" does not show catalytic activity in the trans-esterification reaction of palm oil and methanol, meanwhile sugar-H2SO4 catalyst dan sulfuric acid catalyst can be used in the trans-esterification reaction of palm oil and methanol, (2) transesterification of palm oil and methanol with sugar-H2SO4 catalyst produce methyl ester that has density 0.854 g/mL, index refraction 1.455, and viscosity 23.4 cSt, and trans-esterification of palm oil and methanol with sulfuric acid catalyst produce methyl ester that has density 0.853 g/mL, index refraction 1.459, and viscosity 25.4 cSt. Identification by GC-MS showed that the results from trans-esterification of palm oil with sugar-H2SO4 catalysts have the same major components with the results from trans-esterification of palm oil with sulfuric acid catalyst, they are, methyl palmitate, methyl stearate, methyl oleate, and methyl myristate. Keywords: sugar catalyst, sugar-H2SO4 catalyst, methyl ester from palm oil
1
2
PENDAHULUAN Menipisnya sumber bahan bakar minyak, memicu dikembangkannya sumber bahan bakar yang dapat diperbarui, salah satunya adalah biodiesel. Biodiesel adalah produk dari reaksi trans-esterifikasi trigliserida dan alkohol dengan adanya suatu katalis (Baroi dkk., 2009). Katalis yang sering digunakan dalam reaksi transesterifikasi digolongkan menjadi katalis homogen dan heterogen. Katalis homogen, terdiri dari katalis homogen asan dan katalis homogen basa. Katalis homogen asam cukup baik untuk esterifikasi dan trans-esterifikasi, namun sangat korosif pada peralatan laboratorium, sehingga diperlukan air yang banyak untuk mencucinya. Sedangkan katalis homogen basa, dapat membuat reaksi berlangsung sangat cepat, namun dibutuhkan air yang sangat banyak untuk menghilangkan sabun yang dihasilkan (saponifikasi). Kedua katalis tersebut tidak ramah lingkungan (Emrani & Shahbazi, 2012). Katalis heterogen juga terdiri dari katalis heterogen asam dan katalis heterogen basa. Katalis heterogen asam, seperti zeolit, dan katalis heterogen basa misalnya oksida logam, dapat bekerja dengan baik meskipun minyak yang dipakai memiliki kualitas yang rendah. Namun, aktivitas katalisisnya rendah dan perlu dikembangkan lebih lanjut (Guo & Fang, 2011). Zong dkk. (2006), pada penelitiannya mengatakan bahwa katalis gula (sugar catalyst), yang merupakan salah satu katalis heterogen asam, sangat efektif jika digunakan dalam pembuatan biodiesel. Katalis gula sangat prospektif digunakan dalam sintesis biodiesel karena berasal dari bahan yang mudah didapatkan dan katalis tersebut mudah dibuat. Namun, penelitian tersebut tidak menyebutkan secara jelas rendemen hasil reaksi, analisis hasil reaksi, dan mekanisme reaksi yang terjadi. Untuk membuktikan bahwa katalis gula dapat digunakan sebagai katalis reaksi transesterifikasi, maka dilakukan pengujian aktivitas katalis gula pada reaksi transesterifikasi minyak sawit dan metanol. METODOLOGI PENELITIAN Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat refluks, pemanas dan pengaduk magnetik merek cimarec, neraca analitik, labu leher tiga 500 mL, termometer 100°C, corong pisah 100 mL, viskometer Ostwald, refraktometer Abbe, sentrifugator merek Kokusan tipe H-103n, furnace, lampu UV dan GC-MS. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak sawit, metanol, gula pasir (sukrosa), asam sulfat pekat, kloroform, indikator universal, barium klorida teknis, plat KLT dan kertas lakmus. Eksperimen Preparasi Katalis Gula Sebanyak 10 g gula dipanaskan dalam furnace pada suhu 400 oC selama 17 jam. Setelah dingin, hasil pemanasan dipindahkan ke dalam beaker glass dan ditambahkan asam sulfat sedikit demi sedikit sebanyak 7 mL. Campuran tersebut
3
kemudian dipanaskan pada suhu 150°C selama 6 jam. Campuran yang dihasilkan kemudian ditambahkan air dan setelah itu disaring. Residu hasil penyaringan dicuci dengan air sampai air cuciannya tidak menghasilkan endapan oleh penambahan barium klorida. Setelah itu, residu dikeringkan dengan oven pada suhu 60°C dan kemudian dihaluskan. Sintesis Metil Ester dari Minyak Sawit dan Metanol dengan “Katalis Gula” Ke dalam labu leher tiga dimasukkan 30 gram minyak sawit, 3 gram “katalis gula” dan 33 gram metanol, kemudian direfluks sambil diaduk dengan magnetic stirrer pada suhu 60oC. Jalannya reaksi trans-esterifikasi ini dikendalikan melalui analisis KLT. Setiap jam dikontrol, dan dihentikan jika sudah tidak terjadi perubahan Rf atau bercak pada plat KLT tersebut. Reaksi dihentikan pada jam ke delapan, karena sudah tidak ada perubahan pola bercak pada plat KLT. Setelah itu campuran disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 20 menit. Hasil sentrifugasi kemudian dipisahkan. Sintesis Metil Ester dari Minyak Sawit dan Metanol dengan Katalis Gula-H2SO4 Ke dalam labu leher tiga dimasukkan 30 gram minyak sawit, 3 gram “katalis gula” dan 33 gram metanol, kemudian direfluks sambil diaduk dengan magnetic stirrer pada suhu 60oC. Jalannya reaksi trans-esterifikasi ini dikendalikan melalui analisisi KLT. Setiap jam dikontrol dan dihentikan jika sudah tidak terjadi perubahan Rf atau bercak pada plat KLT tersebut. Reaksi dihentikan pada jam ke delapan, karena sudah tidak ada perubahan pola bercak pada plat KLT. Pada jam ke delapan, 2 mL asam sulfat pekat ditambahkan ke dalam labu leher tiga yang sama. Kemudian direfluks lagi sambil diaduk dengan magnetic stirrer pada suhu 60oC. Jalannya reaksi trans-esterifikasi ini dikendalikan melalui analisis KLT. Setiap jam dikontrol, dan dihentikan jika sudah tidak terjadi perubahan Rf atau bercak pada plat KLT tersebut. Reaksi dihentikan pada jam ke tujuh, karena sudah tidak ada perubahan pola bercak pada plat KLT. Setelah itu campuran disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 20 menit. Hasil sentrifugasi kemudian dipisahkan. Hasil sintesis yang telah dipisahkan kemudian dimurnikan dengan cara mencucinya dengan air hangat. Hasil sintesis dimasukkan dalam 40 mL air hangat kemudian diaduk. Hasil sintesis dan air dipisahkan dalam corong pisah disertai pengecekan pH air dengan indikator universal. Pencucian air hangat dilakukan sampai pH netral. Selanjutnya ditambahkan magnesium sulfat anhidrat untuk menghilangkan sisa air yang masih ada dalam hasil sintesis. Sintesis Metil Ester dari Minyak Sawit dan Metanol dengan Katalis Asam Sulfat Ke dalam labu leher tiga dimasukkan 30 gram minyak sawit, 2 mL asam sulfat dan 33 gram metanol, kemudian direfluks sambil diaduk dengan magnetic stirrer pada suhu 60oC. Jalannya reaksi trans-esterifikasi ini dikendalikan melalui analisis KLT. Setiap jam dikontrol, dan dihentikan jika sudah tidak terjadi perubahan Rf atau bercak pada plat KLT tersebut. Reaksi dihentikan pada jam ke enam, karena sudah
4
tidak ada perubahan pola bercak pada plat. Setelah itu campuran disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 20 menit. Hasil sentrifugasi kemudian dipisahkan. Hasil sintesis yang telah dipisahkan kemudian dimurnikan dengan cara mencucinya dengan air hangat. Hasil sintesis dimasukkan dalam 40 mL air hangat kemudian diaduk. Hasil sintesis dan air dipisahkan dalam corong pisah disertai pengecekan pH air dengan indikator universal. Pencucian air hangat dilakukan sampai pH netral. Selanjutnya ditambahkan magnesium sulfat anhidrat untuk menghilangkan sisa air yang masih ada dalam hasil sintesis. Identifikasi dan Karakterisasi Hasil Sintesis Analisis Kromatografi Lapis Tipis. Zat hasil sintesis dan minyak sawit ditotolkan menggunakan pipa kapiler pada batas garis. Pelat KLT yang sudah ditotoli dengan sampel dimasukkan ke dalam beaker glass yang telah berisi larutan eluen yaitu kloroform. Dibiarkan sampai larutan eluen mendekati garis atas kemudian disinari dengan lampu UV. Setelah tampak bercak pada pelat KLT, Rf masing-masing sampel dihitung. Penentuan Massa Jenis. Massa jenis ditentukan dengan menimbang berat piknometer kosong dengan neraca analitik dan dicatat beratnya, kemudian 10 mL zat hasil sintesis dimasukkan dalam piknometer dan ditimbang. Berat piknometer berisi hasil sintesis dicatat untuk perhitungan. Penentuan Indeks Bias. Penentuan indeks bias dilakukan dengan cara meneteskan minyak pada prisma refraktometer. Pembacaan indeks bias dilakukan pada saat garis pisah terang gelap berada tepat pada posisi silang dari lensa pengamatan. Hasil pengukuran kemudian dikonversi ke dalam suhu 25°C. Penentuan Viskositas. Penentuan viskositas dilakukan dengan memasukkan aquades dalam tabung viskosimeter Ostwald dan dicatat waktu yang diperlukan untuk mencapai tanda tera. Setelah itu hasil sintesis juga dimasukkan dalam tabung viskosimeter oswald, lalu dicatat waktu yang diperlukan untuk mencapai tanda tera. Pengukuran viskositas dilakukan 3 kali. Identifikasi Senyawa Hasil Sintesis dengan GC-MS. Identifikasi dengan GC-MS dilakukan dengan cara menginjeksikan ± 5 mikrogram sampel ke dalam GC-MS. Sampel diuapkan agar menjadi gas, kemudian ditembakkan elektron yang berenergi tinggi. Identifikasi secara GC menghasilkan kromatogram yang kemudian dianalisa berdasarkan banyak puncak, waktu retensi dan luas area. Setiap puncak pada kromatogram gas dianalisis secara spektrometri massa. Identifikasi secara MS dilakukan dengan menginterpretasikan fragmen-fragmen yang muncul pada spektrum massa. Setiap spektrum massa dikomunikasikan dengan spektrum massa pada library list dengan syarat puncak dasar dan minimal 8 puncak harus sama.
5
HASIL DAN PEMBAHASAN Preparasi Katalis Gula Pada proses pemanasan, gula (sukrosa, C12H22O11) diduga mengalami reaksi pirolisis, yaitu dekomposisi kimia bahan organik melalui proses pemanasan dan akan mengalami pemecahan struktur kimia menjadi fasa gas. Pirolisis ekstrim pada suhu sangat tinggi hanya akan menghasilkan karbon sebagai residu (Wikipedia, 2013). Pada penelitian ini, telah dilakukan berbagai variasi waktu pemanasan gula, dengan tujuan memperoleh berat yang konstan. Berat konstan dihasilkan dari waktu pemanasan 17-19 jam. Berat konstan dapat diartikan bahwa reaksi sudah berhenti atau sudah tidak ada perubahan yang terjadi lagi. Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan waktu pemanasan 17 jam. Perubahan warna yang terjadi disebabkan oleh peruraian yang terjadi selama proses pemanasan atau pembakaran. Warna kehitaman diduga merupakan warna karbon, sedangkan warna kecoklatan menyatakan bahwa dimungkinkan ada senyawa lain selain karbon. Pada penambahan asam sulfat, diharapkan ada pusat-pusat aktif yang muncul dari gugus sulfonat. Setelah penambahan asam sulfat pekat, larutan yang semula tidak berwarna menjadi berwarna kecoklatan. Saat dipanaskan, warna coklat semakin pekat dan menjadi coklat kehitaman. Melalui perubahan warna tersebut, diduga terjadi reaksi antara hasil pemanasan dan asam sulfat pekat. Setelah itu, hasil penambahan asam sulfat yang berupa campuran berwarna coklat kehitaman didinginkan hingga suhu kamar. Campuran tersebut kemudian ditambah air dan dibiarkan hingga dingin lalu disaring dan residunya dicuci dengan air. Pencucian ini terus dilakukan hingga filtrat hasil penyaringan tidak keruh jika ditambahkan larutan barium klorida. Ketidakkeruhan ini menandakan sudah tidak ada ion sulfat lagi pada residu. Setelah pencucian selesai, untuk lebih memastikan, pH air cucian diukur dengan indikator universal. pH air cucian harus sama dengan pH air yang digunakan untuk mencuci. Hasil uji dengan indikator universal menunjukkan bahwa pH air cucian sebesar 7. pH residu juga diukur dengan indikator universal dan menunjukkan rentang pH sebesar 4-5. Setelah itu residu dikeringkan pada suhu ± 60°C dan dihaluskan hingga diperoleh serbuk hitam mengkilat. Serbuk hitam mengkilat tersebut selanjutnya disebut sebagai “katalis gula” dan digunakan untuk mengetahui kemampuannya mengkatalisis reaksi trans-esterifikasi biodiesel. Sintesis Metil Ester dari Minyak Sawit dan Metanol dengan Katalis Gula Monitoring reaksi menggunakan plat KLT dilakukan setiap periode 1 jam sekali dimulai pada 3 jam pertama reaksi. Berdasarkan kromatogram diketahui bahwa selama 8 jam reaksi, Rf bercak minyak sawit dan hasil sintesis relatif sama sehingga dapat diduga tidak terjadi reaksi. Hal ini menandakan bahwa katalis gula tidak menunjukkan aktivitas katalitik pada reaksi trans-esterifikasi minyak sawit dan metanol. Dari percobaan ini, tidak ada metil ester yang diperoleh, sehingga tidak ada karakterisasi dan identifikasi yang dilakukan. Setelah 8 jam, hasil sintesis kemudian disentrifugasi untuk memisahkan campuran. Tidak ada perbedaan warna yang signifikan dari dua lapisan teratas. Hal ini mengindikasikan bahwa tidak terbentuk
6
metil ester yang diharapkan. Jika terbentuk metil ester, maka hasil sentrifugasi akan memisah menjadi 3 lapisan yang berbeda warna. Sintesis Metil Ester dari Minyak Sawit dan Metanol dengan Katalis Gula-H2SO4 Monitoring reaksi menggunakan plat KLT dilakukan setiap periode 1,5 jam sekali. Berdasarkan kromatogram tampak bahwa pada menit ke 260 hingga menit ke 420 Rf pada KLT telah konstan. Oleh sebab itu, reaksi dihentikan pada menit ke 420 atau pada jam ke 7. Rf yang konstan ini menunjukkan bahwa reaksi telah berhenti atau sudah tidak ada perubahan hasil lagi. Jika dibandingkan dengan bercak pada plat KLT pertama, ada perbedaan pola dengan plat KLT yang telah konstan. Hal ini menunjukkan bahwa ada reaksi yang terjadi antara minyak sawit, metanol, katalis gul-H2SO4. Selain itu, perbedaan juga tampak pada penampakan hasil refluks jika dibandingkan dengan zat awal. Untuk dapat melihat perbedaan tersebut dengan jelas, campuran hasil refluks tersebut disentrifugasi. Hasil sentrifugasi kemudian dipisahkan. Lapisan atas diduga merupakan metil ester minyak sawit. Lapisan tengah diduga adalah campuran minyak sawit yang tidak bereaksi, metanol sisa, dan gliserol. Sedangkan lapisan bawah diduga adalah sisa katalis. Lapisan atas ini selanjutnya dimurnikan dan dikarakterisasi sedangkan lapisan tengah dilarutkan dalam air. Dari hasil pelarutan, lapisan tengah larut dalam air sehingga kemungkinan besar lapisan tengah adalah gliserol. Sintesis Metil Ester dari Minyak Sawit dan Metanol dengan Katalis Asam Sulfat Monitoring reaksi menggunakan plat KLT dilakukan setiap periode 1,5 jam sekali. Berdasarkan kromatogram, tampak bahwa pada jam ke 2 telah tampak perbedaan Rf antara minyak sawit dan hasil refluks. Perbedaan Rf ini relatif konstan pada jam-jam berikutnya. Oleh sebab itu, reaksi dihentikan jam ke 6. Perbedaan Rf ini menunjukkan bahwa ada reaksi yang terjadi antara minyak sawit, metanol, dan katalis asam sulfat. Selain itu, perbedaan juga tampak pada penampakan hasil refluks, jika dibandingkan dengan zat awal. Untuk dapat melihat perbedaan tersebut dengan jelas, campuran hasil refluks tersebut disentrifugasi. Hasil sentrifugasi menunjukkan ada 2 lapisan yang kemudian dipisahkan. Lapisan atas berwarna kuning cerah, diduga merupakan metil ester minyak sawit. Sedangkan lapisan bawah diduga merupakan campuran minyak sawit yang tidak bereaksi, metanol sisa dan gliserol. Lapisan atas ini selanjutnya dimurnikan dan dikarakterisasi sedangkan lapisan tengah dilarutkan dalam air. Dari hasil pelarutan, lapisan tengah larut dalam air sehingga kemungkinan besar lapisan tengah adalah gliserol. Karakterisasi dan Identifikasi Hasil Sintesis Karakterisasi dan identifikasi hasil sintesis dengan katalis gula-H2SO4 dan katalis asam sulfat meliputi uji massa jenis, viskositas, indeks bias dan identifikasi GC-MS. Data hasil uji massa jenis, viskositas dan indeks bias tercantum pada Tabel 1, Tabel 2 dan Tabel 3.
7
Tabel 1 Data Perbandingan Massa Jenis Minyak Sawit, Hasil Sintesis dengan Katalis Gula H2SO4, dan Hasil Sintesis dengan Katalis Asam Sulfat Zat Massa jenis (g/mL) Minyak sawit 0,890 Hasil sintesis dengan katalis gula-H2SO4 0,854 Hasil sintesis dengan katalis H2SO4 0,853 Tabel 2 Data Perbandingan Indeks Bias Minyak Sawit, Hasil Sintesis dengan Katalis Gula – H2SO4, dan Hasil Sintesis dengan Katalis Asam Sulfat Pekat Zat Indeks Bias Minyak sawit 1,467 Hasil sintesis dengan katalis gula-H2SO4 1,455 Hasil sintesis dengan katalis H2SO4 1,459 Tabel 3 Viskositas Minyak Sawit, Hasil Sintesis dengan Katalis Gula – H2SO4, dan Hasil Sintesis dengan Katalis Asam Sulfat Zat Viskositas (cSt) Minyak sawit 48,4 Hasil sintesis dengan katalis gula-H2SO4 23,4 Hasil sintesis dengan katalis H2SO4 25,4
Berdasarkan data tersebut, diketahui bahwa karakter hasil sintesis dengan kedua variasi katalis berbeda dari karakter minyak sawit.hal ini mengindikasikan bahwa telah terbentuk senyawa baru melalui sintesis yang dilakukan, yaitu metil ester. Namun, jika dibandingkan dengan parameter penentu kualitas biodiesel menurut SNI, hanya massa jenis yang berada dalam rentang yang ditentukan, yaitu 0,850-0,890 g/mL. Sedangkan viskositasnya berada di luar rentang yang ditentukan yaitu 2,3-6,0 cSt. Analisis secara GC-MS menunjukkan bahwa masing-masing hasil sintesis dengan kedua variasi katalis memiliki 4 komponen utama. Dari hasil analisis tersebut diketahui bahwa kandungan metil ester minyak sawit hasil sintesis dengan katalis gula-H2SO4 maupun dengan katalis asam sulfat yang dominan adalah metil palmitat, metil stearat, metil oleat, dan metil miristat, namun waktu retensi dan persentasenya berbeda. Struktur senyawa-senyawa tersebut dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5. Tabel 4 Kandungan Metil Ester Minyak Sawit Hasil Sintesis dengan Katalis Gula-H2SO4 (1) Metil Miristat, (2) Metil Palmitat, (3) Metil Oleat, (4) Metil Stearat Waktu No. Retensi Metil Ester Struktur Metil Ester Persentase (%) (tR) (1)
16,396
Metil Miristat
CH3(CH2)12COOCH3
3,24
(2)
18,677
Metil Palmitat
CH3(CH2)15COO CH3
27,74
(3)
20,675
Metil Oleat
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO CH3
2,99
(4)
20,767
Metil Stearat
CH3(CH2)16COO CH3
10,48
8
Tabel 5 Kandungan Metil Ester Minyak Sawit Hasil Sintesis dengan Katalis Asam Sulfat (1)Metil Miristat, (2) Metil Palmitat, (3) Metil Oleat, (4) Metil Stearat Waktu No. Retensi Metil Ester Struktur Metil Ester Persentase (%) (tR) (1)
16,380
Metil Miristat
CH3(CH2)12COOCH3
4,17
(2)
18,666
Metil Palmitat
CH3(CH2)15COO CH3
19,53
(3)
20,639
Metil Oleat
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO CH3
5,08
(4)
20,729
Metil Stearat
CH3(CH2)16COO CH3
13,53
Berdasarkan hasil penelitian yang telah diperoleh, ternyata “katalis gula” yang diperoleh pada penelitian ini tidak memiliki aktivitas katalitik reaksi trans-esterifikasi minyak sawit dan metanol dalam upaya produksi biodiesel. Hal ini ditunjukkan dengan tidak adanya perubahan sebelum dan setelah reaksi, baik pada penampakan fisik, maupun hasil uji KLT. Sementara itu, katalis gula yang dalam penggunaannya ditambah dengan asam sulfat pekat, yang dalam penelitian ini disebut dengan katalis gula-H2SO4, menunjukkan aktivitas katalitik dalam reaksi trans-esterifikasi minyak sawit dan metanol. Hal ini ditunjukkan dengan adanya perubahan fisik maupun hasil uji KLT setelah reaksi. Serta didukung dengan hasil karakterisasi dan identifikasi meliputi uji massa jenis, viskositas, indeks bias dan GC-MS. Hal serupa terjadi pada penggunaan katalis asam sulfat. Tampak terjadi perubahan penampakan fisk dan hasil uji KLT setelah reaksi, serta didukung dengan hasil karakterisasi dan identifikasi meliputi uji massa jenis, viskositas, indeks bias dan GC-MS. Maka dapat disimpulkan bahwa adanya reaksi katalisasi, bukan berasal dari katalis gula, melainkan karena adanya asam sulfat pekat. Hal ini bertentangan dengan penelitian yang dilakukan oleh Zong, dkk. (2006) yang menyatakan bahwa katalis gula (sugar catalyst) dapat mengkatalisis reaksi trans-esterifikasi. Pada proses pemanasan gula, diharapkan reaksi yang terjadi adalah reaksi pirolisis yang menghasilkan senyawa karbon aromatik polisiklik yang dapat mengikat gugus sulfonat melalui penambahan asam sulfat. Namun kenyataannya reaksi tersebut tidak terjadi. Reaksi pemanasan gula yang terjadi pada penelitian ini hanya menghasilkan karbon, sehingga pada proses sulfonasi, karbon tersebut tidak dapat mengikat gugus sulfonat. Hal tersebut diduga terjadi karena pemanasan gula tidak disertai dengan aliran gas nitrogen, sehingga memungkinkan gula bereaksi dengan oksigen. Selain itu sifat kurang asam dari “katalis gula “diperkirakan mengakibatkan katalis ini tidak bisa mempercepat reaksi trans-esterifikasi. PENUTUP Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, disimpulkan bahwa “katalis gula” tidak menunjukkan aktivitas katalitik pada reaksi trans-esterifikasi minyak sawit dan metanol, sedangkan katalis gula-H2SO4 dan katalis asam sulfat menunjukkan aktivitas katalitik pada reaksi trans-esterifikasi minyak sawit dan
9
metanol. Karakter metil ester hasil sintesis dari katalis gula-H2SO4 diantaranya massa jenis 0,854 g/mL, indeks bias 1,455, viskositas 23,4 cSt, dan identifikasi dengan GCMS menunjukkan bahwa zat hasil trans-esterifikasi minyak sawit dengan katalis gulaH2SO4 memiliki komponen utama antara lain: metil palmitat, metil stearat, metil oleat, dan metil miristat. Sedangkan karakter metil ester hasil sintesis dari katalis asam sulfat diantaranya massa jenis 0,853 g/mL, indeks bias 1,459, viskositas 25,4 cSt, dan identifikasi dengan GC-MS menunjukkan bahwa zat hasil trans-esterifikasi minyak sawit dengan katalis asam sulfat memiliki komponen utama antara lain: metil palmitat, metil stearat, metil oleat, dan metil miristat.
DAFTAR RUJUKAN Baroi, C., Yanful, E.K. & Bergougnou, M.A. 2009. Biodiesel Production from Jatropha Curcas Oil Using Potassium Carbonate as an Unsupported Catalyst. International Journal of Chemical Reactor Engineering. 7 (2009): 1-20. Emrani, J. & Shahbazi, A. 2012. A Single Bio-based Catalyst for Bio-fuel and Biodiesel. Journal Biotechnology & Biomateials. 2 (1): 1-7. Guo, F. & Fang, Z. 2011. Biodiesel – Feedstock and Processing Technologies. Shanghai: InTech China. Wikipedia. 2013. Pirolisis, (Online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Pirolisis), diakses 4 Juni 2013. Zong, M-.H., Duan, Z-.Q., Lou, W-.Y., Smith, T.J. & Wu, H. 2007. Preparation of a Sugar Catalyst and Its Use for Highly Efficient Production of Biodiesel. The Royal Society of Chemistry. 9(2007): 434-437.
