TK-40Z2 PENELITIAN Semester I − 2007/2008
EKSTRAKSI DAN PENGUJIAN BIOKEROSIN DARI BUAH PITTOSPORUM SP.
Kelompok B.67.3.10 Khairuddin Wahyu Agus Susanto
(130 04 025) (130 04 055)
Dosen Pembimbing Dr. Ir. Tatang H. Soerawidjaja Dr. Ir. Azis Trianto
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
LEMBAR PENGESAHAN TK-40Z2 PENELITIAN Semester I − 2007/2008
EKSTRAKSI DAN PENGUJIAN BIOKEROSIN DARI BUAH PITTOSPORUM SP. Kelompok B.67.3.10 Khairuddin Wahyu Agus Susanto
(130 04 025) (130 04 055)
Catatan
Bandung,
Juni 2008
Disetujui Pembimbing I,
Disetujui Pembimbing II,
Tatang H. Soerawidjaja, Dr.,Ir.
Azis Trianto, Dr., Ir.
i
TK-40Z2 PENELITIAN Ekstraksi dan Pengujian Biokerosin Dari Buah Pittosporum Sp. Kelompok B.67.3.10 Khairuddin (130 04 025) dan Wahyu Agus Susanto (130 04 055) Pembimbing Tatang H. Soerawidjaja, Dr., Ir. dan Azis Trianto, Dr., Ir.
ABSTRAK Sampai saat ini, negara telah mengeluarkan dana yang cukup besar untuk mensubsidi kerosin. Dewasa ini, telah diusahakan pemanfaatan sumber daya alam hayati sebagai sumber energi, salah satunya adalah biokerosin. Dengan demikian, tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah mencari tahu metode terbaik yang dapat digunakan untuk mengambil/menggondol biokerosin dari tumbuhan sumbernya dan menguji karakteristik biokerosin untuk mengetahui sejauh mana kualitas biokerosin yang sebenarnya. Sumber alam hayati yang dijadikan bahan baku pada penelitian ini adalah tumbuhan Pittosporum ferrugineum, lazim disebut Ki Honje. Bagian dari tumbuhan Ki Honje yang diproses adalah bagian buahnya, yang terdiri dari kulit dan biji. Pengambilan/penggondolan biokerosin dari buah Ki Honje dilakukan dengan menggunakan dua metode, yakni distilasi kukus dan ekstraksi Soxhlet. Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan empat variasi jenis pelarut yaitu heksan (T.d. 69oC), dikhlorometana (T.d. 39,8oC), dietil eter (T.d 34,6oC), dan aseton (T.d. 56,5oC). Kemudian, dilakukan pengambilan pada skala bench dengan menggunakan metode/variasi yang memberikan perolehan minyak dan kualitas/tinggi nyala api terbaik. Selanjutnya adalah pengujian karakteristik minyak buah Ki Honje yang diperoleh dari pengambilan pada skala bench, meliputi pengujian titik asap dan pengujian titik beku. Hasil penilitian menunjukkan bahwa metoda distilasi kukus tidak dapat digunakan untuk mengambil minyak buah Ki Honje. Ekstraksi pada skala laboratorium menunjukkan bahwa minyak Ki Honje yang diambil dengan menggunakan pelarut heksan lebih cenderung mendekati karakteristik biokerosin yang diinginkan. Kata kunci : Biokerosin, Ki Honje, Ekstraksi
ii
TK-40Z2 RESEARCH Extraction and Testing of Biokerosene from Pittosporum sp. Fruit Group B.67.3.10 Khairuddin (130 04 025) and Wahyu Agus Susanto (130 04 055) Advisor Tatang H. Soerawidjaja, Dr., Ir. and Azis Trianto, Dr., Ir.
ABSTRACT Until now, our country has spent quite lot of fund to subsidize kerosene. Now days, it has been managed for using the biological natural resources to be energy source and biokerosene is one of the biological energy source. Based on the fact, the purpose of this research are to obtain the good method for taking biokerosene from its sources and to test the characteristic of biokerosene so the original quality of biokerosene can be known. Biological natural resource that was used in this research is Pittosporum ferrugineum plant, also known as Ki Honje. The part of the plant as raw material is the fruit, which contains the skin and the seed. It’s used two different method to get the Ki Honje oil, that are steam distillation and Soxhlet extraction. In the extraction method, it’s used four variances of solvent, that are hexane (bp. 69oC), dichloromethane (bp. 39,8oC), dietyl ether
(bp. 34,6oC), dan asetone (bp. 56,5oC). Then, it was held the bench scale oil removal, using the best method which gives the best in oil yields and the ignition quality. In the last, it was held a standard quality testing for the Ki Honje oil, that are smoke point test and freezing point test. The results of project shows that distilation methode could not be used to get Ki Honje oil. Extraction in laboratorium scale shows that Ki Honje oil extracted by hexane has the nearest characteristic to biokerosene.
Key words : biokerosene, Ki Honje, extraction
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “Ekstraksi dan Pengujian Biokerosin Dari Buah Pittosporum sp.” ini. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Tatang Hernas Soerawidjaja dan Dr. Ir. Azis Trianto atas bimbingan dan arahannya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada orang tua penulis dan semua pihak yang telah memberikan bantuan baik secara moril maupun materil selama pengerjaan penelitian ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan laporan penelitian ini. Akhir kata, penulis berharap laporan penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bandung, Juni 2008
Penulis
iv
DAFTAR ISI Halaman Lembar Pengesahan
i
Abstrak
ii
Abstract
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
v
Daftar Tabel
vii
Daftar Gambar
viii
BAB I. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Tujuan
3
1.4 Ruang Lingkup
3
BAB II. Tinjauan Pustaka 2.1 Kerosin dan Avtur
5
2.2 Biokerosin
6
2.2.1 Senyawa Monoterpen
7
2.2.2 Senyawa Seskuiterpen
7
2.3 Tumbuhan Potensial Sumber Biokerosin
8
2.4 Pengambilan/penggondolan dan Uji Nyala Minyak Buah Ki Honje
9
2.4.1 Ekstraksi Padat-Cair Dengan Alat Soxhlet
10
2.4.2 Distilasi Kukus
11
2.4.3 Uji Nyala Minyak Buah Ki Honje
12
2.5 Penelitian Lebih Lanjut Tentang Biokerosin
13
2.5.1 Pengaruh Pemilihan Pelarut Pada Ekstraksi Minyak Buah Ki Honje Terhadap Titik Asap
14
2.5.2 Uji Titik Asap dan Titik Beku Minyak Buah Ki Honje
15
v
BAB III. Peralatan dan Metode 3.1 Metodologi
16
3.2 Percobaan
17
3.2.1 Bahan
17
3.2.2 Alat
17
3.2.3 Prosedur
20
3.2.4 Variasi
24
3.3 Interpretasi Data
24
BAB IV. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Percobaan
27
4.1.1 Hasil Distilasi Kukus
27
4.1.2 Hasil Ekstraksi Soxhlet
27
4.1.3 Hasil Pengujian Minyak Buah Ki Honje
30
4.2 Pembahasan 4.1.1 Distilasi Kukus Minyak Ki Honje
31
4.2.2 Pengaruh Variasi Pelarut pada Ekstraksi Soxhlet Buah Ki Honje
32
4.2.3 Pengujian Nyala Api Minyak Buah Ki Honje
32
4.2.4 Pengujian Kelayakan Minyak Ki Honje Sebagai Biokerosin
34
BAB V. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan
35
5.2 Saran
35
Daftar Pustaka
36
Daftar Notasi
37
Lampiran A Material And Safety Data Sheet
38
Lampiran B Metode Pengujian Minyak Buah Ki Honje
53
vi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1
Minyak biji Ki Honje hasil ekstraksi
28
Tabel 4.2
Minyak kulit Ki Honje hasil ekstraksi
29
Tabel 4.3
Kandungan senyawa minyak buah Ki Honje
31
Tabel 4.4
Uji nyala minyak biji dan kulit Ki Honje
44
Tabel A.1
Komposisi Aseton Berbahaya
38
Tabel A.2
Data fisik dan kimia aseton
41
Tabel A.3
Komposisi Diklorometan Berbahaya
42
Tabel A.4
Data Fisik dan Kimia Diklorometan
45
Tabel A.5
Data Fisik dan Kimia Dietil Eter
46
Tabel A.6
Komposisi Air Berbahaya
48
Tabel A.7
Data Fisik dan Kimia Air
49
Tabel A.8
Komposisi Heksan Berbahaya
50
Tabel A.9
Data Fisik dan Kimia Heksan
52
vii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1
Hubungan antara kadar hidrogen dengan titik asap kerosin (avtur) dan
6
rumus molekul hidrokarbon C10 – C15
Gambar 2.2
Struktur Molekul Mycrene
7
Gambar 2.3
Struktur Molekul Cadinen
7
Gambar 2.4
Foto Buah Ki Honje (termasuk yang muda)
9
Gambar 2.5
Foto Kulit Buah Ki Honje
9
Gambar 2.6
Foto Biji Buah Ki Honje
9
Gambar 2.7
Skema Alat Soxhlet
10
Gambar 2.8
Skema Alat Distilasi Kukus
12
Gambar 2.9
Uji pembandingan nyala api kerosin (kiri) dengan nyala api minyak kulit 12 buah Ki Honje (kanan)
Gambar 2.10
Uji pembandingan nyala api kerosin (kiri) dengan nyala api minyak biji 13 buah Ki Honje (kanan)
Gambar 2.11
Lampu Uji Titik Asap (ASTM D1322)
15
Gambar 2.12
Alat Uji Titik Beku (ASTM D2386)
15
Gambar 3.1
Skema Alat Soxhlet
18
Gambar 3.2
Skema alat distilasi kukus
18
Gambar 3.3
Skema Lampu Penguji Titik Asap ASTM D1322
19
Gambar 3.4
Skema Alat Uji Titik Beku ASTM D2386
20
Gambar 3.5
Diagram Alir Penelitian
23
Gambar 4.1
Buah Ki Honje
27
Gambar 4.2
Minyak buah Ki Honje
30
Gambar 4.3
Hasil uji kelarutan minyak dalam air
30
Gambar A.1
Struktur Molekul Dietil Eter
46
Gambar B.1
Skema Wadah Minyak (Oil Container)
53
Gambar B.2
Skema Badan Lampu (Lamp-body)
54
Gambar B.3
Skema Gland
56
Gambar B.4
Skema Alat Penguji Titik Beku ASTM D2386
57
viii
