LAMPIRAN 1 DATA BAHAN BAKU L1.1 KOMPOSISI ASAM LEMAK MINYAK JELANTAH Tabel L1.1 Komposisi Asam Lemak Minyak Jelantah Komposisi Berat Molekul % x BM Asam Lemak (%) (gr/mol) (gr/mol) 0,634827 Asam Laurat (C12:0) 0,3169 200,324 2,091486 Asam Miristat (C14:0) 0,9158 228,378 102,3018 Asam Palmitat (C16:0) 39,8943 256,432 0,409964 Asam Palmitoleiat (C16:1) 0,1612 254,32 11,27077 Asam Stearat (C18:0) 3,9618 284,486 125,689 Asam Oleat (C18:1) 44,4939 282,486 26,7665 Asam Linoleat (C18:2) 9,5429 280,486 0,603201 Asam Linolenat (C18:3) 0,2166 278,486 1,117018 Asam Arakidat (C20:0) 0,3574 312,54 0,432272 Asam Eikosenoat (C20:1) 0,1392 310,54 Jumlah 100 271,3168 Dari perhitungan pada Tabel L1.1, diperoleh berat molekul rata-rata asam lemak minyak jelantah sebesar 271,3168 gr/mol.
L1.2 KOMPOSISI TRIGLISERIDA MINYAK JELANTAH Tabel L1.2 Komposisi Trigliserida Minyak Jelantah Komposisi Berat Molekul Asam Lemak (%) (gr/mol) 639,021 Tri Laurin 0,3169 723,183 Tri Miristin 0,9158 807,345 Tri Palmitatin 39,8943 801,345 Tri Palmitolein 0,1612 891,507 Tri Stearin 3,9618 885,507 Tri Olein 44,4939 879,426 Tri Linolein 9,5429 873,507 Tri Linolenin 0,2166 975,669 Tri Arakhidatin 0,3574 969,669 Asam Eikosenoat (C20:1) 0,1392 Jumlah 100
% x BM (gr/mol) 2,025058 6,62291 322,0846 1,291768 35,31972 393,9966 83,92274 1,892016 3,487041 1,349779 851,9923
60 Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan pada Tabel L1.2, diperoleh berat molekul rata-rata trigliserida minyak jelantah sebesar 851,9923 gr/mol.
L1.3 KOMPOSISI ASAM LEMAK TREATED WASTE COOKING OIL (TWCO) Tabel L1.3 Komposisi Asam Lemak Treated Waste Cooking Oil (TWCO) Komposisi Berat Molekul % x BM Asam Lemak (%) (gr/mol) (gr/mol) 0,3204 0,641838 Asam Laurat (C12:0) 200,324 0,9069 2,07116 Asam Miristat (C14:0) 228,378 39,2970 100,7701 Asam Palmitat (C16:0) 256,432 0,1629 0,414287 Asam Palmitoleiat (C16:1) 254,32 3,9210 11,1547 Asam Stearat (C18:0) 284,486 44,9953 127,1054 Asam Oleat (C18:1) 282,486 9,6922 27,18526 Asam Linoleat (C18:2) 280,486 0,2174 0,605429 Asam Linolenat (C18:3) 278,486 0,3474 1,085764 Asam Arakidat (C20:0) 312,54 0,1395 0,433203 Asam Eikosenoat (C20:1) 310,54 Jumlah 100 271,4671 Dari perhitungan pada Tabel L1.3, diperoleh berat molekul rata-rata asam lemak bahan baku treated waste cooking oil (TWCO) sebesar 271,4671 gr/mol.
L1.4 KOMPOSISI TRIGLISERIDA TREATED WASTE COOKING OIL (TWCO) Tabel L1.4 Komposisi Trigliserida Treated Waste Cooking Oil (TWCO) Komposisi Berat Molekul % x BM Asam Lemak (%) (gr/mol) (gr/mol) 0,3204 639,021 2,047423 Tri Laurin 0,9069 723,183 6,558547 Tri Miristin 39,2970 807,345 317,2624 Tri Palmitatin 0,1629 801,345 1,305391 Tri Palmitolein 3,9210 891,507 34,95599 Tri Stearin 44,9953 885,507 398,4365 Tri Olein 9,6922 879,426 85,23573 Tri Linolein 0,2174 873,507 1,899004 Tri Linolenin 0,3474 975,669 3,389474 Tri Arakhidatin 0,1395 969,669 1,352688 Asam Eikosenoat (C20:1) Jumlah 100 852,4431
61 Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan pada Tabel L1.4, diperoleh berat molekul rata-rata trigliserida treated waste cooking oil (TWCO) sebesar 852,4431 gr/mol.
L1.5 KADAR FREE FATTY ACID (FFA) PADA BAHAN BAKU Tabel L1.5 Kadar Free Fatty Acid (FFA) Bahan Baku Bahan Kadar FFA (%) 1,25 Minyak Jelantah TWCO 0,4
x 100% x 100% = 68%
62 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 2 DATA PENELITIAN L2.1 DATA DENSITAS BIODIESEL Hasil perhitungan densitas biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini disajikan dalam Tabel L2.1.
Tabel L2.1 Hasil Analisis Densitas Biodiesel Rasio Molar Waktu Katalis No. TWCO : Reaksi (%Berat) Metanol (Jam) 1 2 6 3 4 5 6 7 7 8 9 10 1:12 3 8 11 12 13 14 9 15 16 17 18 10 19 20
Suhu (°C)
Densitas (kg/m3)
50 55 60 65 50 55 60 65 50 55 60 65 50 55 60 65 50 55 60 65
1.040 970 920 880 1.030 920 850 940 1.010 940 870 860 970 940 860 860 1.050 870 860 890
63 Universitas Sumatera Utara
L2.2 DATA VISKOSITAS KINEMATIK BIODIESEL Hasil perhitungan viskositas kinematik biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini disajikan dalam Tabel L2.2.
Tabel L2.2 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Biodiesel Rasio Waktu Molar Katalis Suhu trata-rata No. Reaksi TWCO : (%Berat) (°C) (detik) (Jam) Metanol 1.695,33 1 50 1.665,67 2 55 6 1.416,00 3 60 1.208,33 4 65 1.726,00 5 50 1.545,33 6 55 7 1.446,00 7 60 1.265,00 8 65 1.654,00 9 50 1.544,00 10 55 1:12 3 8 1.161,67 11 60 1.115,67 12 65 1.658,67 13 50 1.387,00 14 55 9 1.149,00 15 60 1.253,67 16 65 1.623,67 17 50 1.451,33 18 55 10 1.305,00 19 60 1.337,33 20 65
Viskositas Kinematik (cSt) 7,12 7,00 5,95 5,08 7,25 6,49 6,07 5,31 6,95 6,49 4,88 4,69 6,97 5,83 4,83 5,27 6,82 6,10 5,48 5,62
64 Universitas Sumatera Utara
L2.3 DATA YIELD BIODIESEL Hasil perhitungan yield biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini disajikan dalam Tabel L2.3 dan Tabel L2.4. Tabel L2.3 Data Pengaruh Berat Katalis terhadap Yield Biodiesel Rasio Molar No. TWCO : Metanol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Waktu Reaksi (Jam)
Katalis (%Berat)
6
7
1:12
3
8
9
10
Suhu (°C)
Kadar Ester (%)
Yield (%)
50 55 60 65 50 55 60 65 50 55 60 65 50 55 60 65 50 55 60 65
5,54 32,81 88,67 97,09 9,30 65,23 90,91 98,72 12,52 73,06 95,07 99,32 15,12 85,85 96,79 99,00 18,62 92,86 97,14 96,93
3,70 25,65 42,38 63,30 6,89 45,98 64,91 78,09 9,40 49,90 74,54 79,46 11,61 64,81 74,43 78,51 13,85 50,42 70,03 75,22
65 Universitas Sumatera Utara
Tabel L2.4 Data Pengaruh Suhu terhadap Yield Biodiesel No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Rasio Molar TWCO : Metanol
Waktu Reaksi (Jam)
Suhu (°C)
50
55 1:12
3
60
65
Katalis (%Berat)
Kadar Ester (%)
Yield (%)
6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10
5,54312 9,29636 12,5162 15,1223 18,6175 32,8057 65,226 73,064 85,8476 92,8559 88,6699 90,9078 95,0737 96,7895 97,1355 97,089 98,7208 99,319 98,9992 96,9311
3,70 6,89 9,40 11,61 13,85 25,65 45,98 49,90 64,81 50,42 42,38 64,91 74,54 74,43 70,03 63,30 78,09 79,46 78,51 75,22
66 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 3 CONTOH PERHITUNGAN L3.1
PERHITUNGAN KADAR FREE FATTY ACID (FFA) BAHAN BAKU NVM Kadar FFA = x 100% Massa Sampel 1000 Keterangan : N = Normalitas larutan NaOH (mol/l) V = Volume larutan NaOH terpakai (ml) M = Berat molekul FFA bahan baku (gr/mol)
L3.1.1 PERHITUNGAN KADAR FREE FATTY ACID (FFA) MINYAK JELANTAH Normalitas larutan NaOH
= 0,1 N
Volume larutan NaOH terpakai
= 9,2 ml
BM FFA
= 271,3168 gr/mol
Berat Minyak Jelantah
= 20 gram
Kadar FFA
=
NVM x 100% Massa Sampel 1000
=
0,1 9,2 271,3168 x 100% 20 1000
= 1,25%
L3.1.2 PERHITUNGAN KADAR FREE FATTY ACID (FFA) TREATED WASTE COOKING OIL (TWCO) Normalitas larutan NaOH
= 0,1 N
Volume larutan NaOH terpakai
= 3 ml
BM FFA
= 271,4671 gr/mol
Berat TWCO
= 20 gram
67 Universitas Sumatera Utara
Kadar FFA
=
NVM x 100% Massa Sampel 1000
=
0,1 3 271,4671 x 100% 20 1000
= 0,40%
L3.2
PERHITUNGAN KEBUTUHAN METANOL Cao/Zeolit
Trigliserida
Metanol
Metil Ester
Gliserol
Gambar C.1 Reaksi Transesterifikasi dengan Menggunakan Metanol
Massa TWCO
= 50 gram
TWCO : Metanol
= 1 : 12 (mol/mol)
BM TWCO
= 852,4431 gr/mol
Mol TWCO
=
Massa BM TWCO
=
50 gr 852,4431 gr/mol
= 0,0586 mol Mol Metanol
=
12 x 0,0586 mol = 0,7039 mol 1
= mol Metanol x BM Metanol
Massa Metanol
= 0,7039 mol x 32,04 gr/mol = 22,552 gram Volume Metanol = =
m ρ 22,522 gr 1,07 gr/ml
= 21,0763 ml Untuk kebutuhan metanol yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
68 Universitas Sumatera Utara
L3.3
PERHITUNGAN KEBUTUHAN KATALIS Massa TWCO
= 50 gram
Kadar CaO dalam Cangkang Telur
= 60,08%
Katalis CaO/Zeolit Alam = 8% (terhadap massa TWCO) Massa CaO/Zeolit Alam =
8 x 50 gram = 4 gram 100
Rasio CaO/Zeolit Alam
= 1:3
Berat Zeolit Alam
=
Berat CaO
= 4 gram – 3 gram = 1 gram
Berat Cangkang Telur
=
3 x 4 gram = 3 gram 4
1 gram 100% = 1,66 gram 60,08%
Untuk kebutuhan zeolit alam dan cangkang telur dalam paduan katalis CaO/Zeolit alam yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
L3.4
PERHITUNGAN DENSITAS BIODIESEL Analisis densitas dilakukan pada suhu 40 °C Massa piknometer kosong
= 14,7 gram
Massa piknometer + air
= 24,5 gram
Massa air
= 24,5 gram – 14,7 gram = 9,8 gram
Densitas air
=
9,8 gram = 0,98 gr/ml = 980 kg/m3 10 ml
Massa piknometer + biodiesel= 23,3 gram Massa biodiesel
= 8,6 gram
Densitas biodiesel
=
Massa biodiesel Densitas air Massa air
=
8,6 gram 980 kg/m3 9,8 gram
= 860 kg/m3 Untuk data perhitungan densitas yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
69 Universitas Sumatera Utara
L3.5
PERHITUNGAN VISKOSITAS KINEMATIK BIODIESEL sg = viskositas sampel = k x sg x t Dimana t = waktu alir Kalibrasi air: Viskositas air (40oC) = 0,656 x 10-3 kg/m.s
[74]
t air = 153,99 detik sgair = 1 Viskositas air
= k x sg x t
0,6560 x 10-3 kg/m.s = k x 1 x 153,99 s = 4,12 x 10-6 kg/m.s
k Viskositas Biodiesel
t rata-rata biodiesel = 1.115,67 detik sg biodiesel
860 kg m 3 = = 0,878 980 kg m 3
Viskositas biodiesel
= k x sg x t = 4,12 x 10-6 x 0,878 x 1.1155,67 = 0,004031 kg/m.s
Viskositas kinematik =
0,004031 kg m.s = 4,69 x 10-6 m2/s 3 860 kg m
= 4,69 mm2/s = 4,69 cSt Untuk data perhitungan viskositas kinematik yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
L3.6
PERHITUNGAN YIELD BIODIESEL Yield
=
Massa Biodiesel Praktek x Kemurnian Massa Bahan Baku
=
43,9 gr x 99,32% 50 gr
= 87,40% Untuk data perhitungan yield yang lainnya analog dengan perhitungan di atas.
70 Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN 5 DOKUMENTASI PENELITIAN L5.1 FOTO PERSIAPAN BAHAN BAKU PENELITIAN
Gambar L5.1 Foto Minyak Jelantah
Gambar L5.2 Foto Pre-Treatment Minyak Jelantah
Gambar L5.3 Foto Treated Waste Cooking Oil (TWCO)
81 Universitas Sumatera Utara
L5.2 FOTO PERSIAPAN KATALIS
Gambar L5.4 Foto Cangkang Telur Ayam Sebelum Kalsinasi
Gambar L5.5 Foto Abu Cangkang Telur Ayam Hasil Kalsinasi
Gambar L5.6 Foto Zeolit Alam Tanpa Aktivasi
82 Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.7 Foto Zeolit Alam Teraktivasi L5.3 FOTO PROSES TRANSESTERIFIKASI
Gambar L5.8 Foto Rangkaian Peralatan Proses Transeterifikasi
Gambar L5.9 Foto Pemisahan Katalis dan Produk Transesterifikasi
83 Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.10 Foto Pemisahan Metil Ester dengan Corong Pemisah
Gambar L5.11 Foto Pencucian Biodiesel
Gambar L5.12 Foto Produk Akhir Biodiesel
84 Universitas Sumatera Utara
Gambar L5.13 Foto Analisis Densitas Biodiesel
Gambar L5.14 Foto Kalibrasi Analisis Viskositas Biodiesel
85 Universitas Sumatera Utara